Скачать презентацию Същност на георадарния метод Георадарният метод принципно е Скачать презентацию Същност на георадарния метод Георадарният метод принципно е

5ed66ae4e49c6f704a9e63da47e779d6.ppt

  • Количество слайдов: 27

Същност на георадарния метод Георадарният метод, принципно е близък до отражателните сеизмични методи в Същност на георадарния метод Георадарният метод, принципно е близък до отражателните сеизмични методи в геофизиката: източникът излъчва сигнал в изследваното пространство; обратно отразеният сигнал се улавя и регистрира от приемника. За разлика, обаче, от сеизмичните методи, вълните (сигналите), носещи информация за състоянието и местонахождението на представляващите интерес за търсенето и проучването обекти, са електромагнитни. Електромагнитните вълни нямат такава проникваща способност като сеизмичните, но за сметка на това разрешителната им способност е много по-висока

Георадарният метод е неразрушителен (не се извършват пробивни, сондажни или изкопни работи) геофизичен метод, Георадарният метод е неразрушителен (не се извършват пробивни, сондажни или изкопни работи) геофизичен метод, с помощта на който се получават непрекъснати профилни изображения (непрекъснат запис) на пространството под повърхността на провеждане на измерванията. Георадарните профили се използват за определяне на местонахождението и дълбочината на обекти и структури, намиращи се под повърхността, както и за търсенето и оценка състоянието на геоложки обекти.

Захранването става с помощта на акумулаторна батерия. В командното устройство на георадара се генерира Захранването става с помощта на акумулаторна батерия. В командното устройство на георадара се генерира правоъгълен импулс, който се подава с помощта на кабела към антената предавател. В предавателната антена всеки правоъгълен импулс се трансформира във високочестотен биполярен импулс, след което се излъчва в земната повърхност. Когато излъченият сигнал прониква в средата той контактува с обекти или пластове с различни специфична електропроводимост и диелектрична константа.

На границата между две среди с различни електрични параметри една част от сигнала се На границата между две среди с различни електрични параметри една част от сигнала се отразява (отразена вълна), а останалата част преминава във втората среда. Отразените сигнали достигат до приемната антена, откъдето се изпращат по кабела отново в командното устройство. Там се записва двойният път на времето на разпространение на отразените вълни, след което сигналът се усилва ‚A‘ сканиране

‚В‘ сканиране ‚В‘ сканиране

радарграмите представляват моментна двумерна снимка на равнината, в която са се движили падащите и радарграмите представляват моментна двумерна снимка на равнината, в която са се движили падащите и отразени електромагнитни вълни по време на сканиране.

‚С‘ сканиране ‚С‘ сканиране

d. Bmax d. Bmax

Дълбочини на проникване и приложение при различните честоти на антените (GSSI, I) Централна честота Дълбочини на проникване и приложение при различните честоти на антените (GSSI, I) Централна честота fср [MHz] Приложение Дълбочина на проникване [m] Обхват на времевия прозорец [n. S] 16 – 18 геология, околна среда 5 – 30 300 – 800 100 геология, околна среда 4 – 25 300 – 500 200 геология, околна среда 1 – 10 70 – 300 плитка геология, околна среда, инжинерство 1– 9 70 – 300 400 плитка геология, околна среда, инжинерство, археология 0, 5 – 4 20 – 100 500 плитка геология, околна среда, инжинерство, археология 0, 5 – 3, 5 20 – 80 900 бетон, почви, археология, мостове 0– 1 10 – 20 1000 бетон 0 – 0, 5 10 – 15

Видове антени Моностатични и бистатични антени Според това дали източникът и приемникът на електромагнитния Видове антени Моностатични и бистатични антени Според това дали източникът и приемникът на електромагнитния импулс имат самостоятелен режим на работа (отделни предавателна и приемникова антени) или една единствена антена работи в режим на предаване-приемане, георадарните антени биват съответно бистатични и моностатични. Моностатичните антени са едновременно предаватели и приемници на електромагнитни вълни. Когато моностатичната антена работи в режим на предаване тя излъчва краткотраен електромагнитен сигнал с определена честота, след което антената превключва на режим на приемане. Известно време от порядъка на наносекунди антената “слуша” обратно отразената електромагнитна енергия, след което отново превключва на режим на предаване и т. н. Времето, през което антената “слуша” се задава предварително и зависи от електрическите характеристики на средата и от дълбочината на проучване.

При бистатичните антени предавателят и приемникът на електромагнитните сигнали са отделени един от друг При бистатичните антени предавателят и приемникът на електромагнитните сигнали са отделени един от друг и работят самостоятелно. При тях времето за запис на отразените вълни също се задава предварително и зависи от гореописаните условия. Предавателната и приемниковата антена могат да бъдат в един или в отделни корпуси, като в първия случай записът на отразените сигнали е най-често постоянен, а във втория – поточков (метод обща дълбочинна точка ОДТ). Когато предавателят и приемникът се намират в един корпус антената се нарича бистатична с нулево изместване (нулев офсет).

Земно и въздушно куплирани антени Според това дали антената контактува със средата, в която Земно и въздушно куплирани антени Според това дали антената контактува със средата, в която се извършва георадарното проучване, антените биват земно куплирани и въздушно куплирани а б в

ПРИЛОЖЕНИЯ За целите и задачите на геологията и хидрогеологията се използват нискочестотни антени с ПРИЛОЖЕНИЯ За целите и задачите на геологията и хидрогеологията се използват нискочестотни антени с голяма дълбочина на проникване и малка резолюция. Други антени използвани за геоложки и хидрогеоложки проучвания са сондажните георадарни антени, пригодени за сондажни изследвания. Георадарните изследвания в геологията се прилагат за: картиране и определяне дълбочината до фундамента; откриване на зони на напуканост; откриване на пещери и кухини; засичане на разломни структури; локализиране на плиткозалягащи рудни тела; отделяне на граници между пластовете и др. Високата проводимост на водата е предпоставка за поглъщането на електромагнитните вълни. Това е причина на радарграмите еднозначно и точно да се отделят водонаситените хоризонти и пластове. Решават се и други хидрогеоложки задачи, като: определяне повърхнината на плъзгане на свлачища; определяне на зони на инфилтрация и др.

Екология Друга област на приложение на георадара е екологията. Изследванията, които се провеждат са Екология Друга област на приложение на георадара е екологията. Изследванията, които се провеждат са свързани с търсенето на зарити под земята опасни отпадъци и тяхното състояние. Най-често това са варели или контейнери, които ясно се различават като хиперболи на радарграмите. Типична радарграма от две хиперболи причинени от два заровени под земята контейнера с опасни отпадъци

Строителство и инфраструктурни изследвания Приложението на георадара в строителството дава много полезна информация за Строителство и инфраструктурни изследвания Приложението на георадара в строителството дава много полезна информация за състоянието на структурите. С помощта на георадарните изследвания се определят: дебелината и наличието на празнини в бетона; разположението на арматурата и степента на корозия; съществуването и разпространението на пукнатини в основите и конструкциите на строителни обекти; слабите зони в стени, тавани и подове; и др. Разположение на арматурата в железобетонна плоча, на дълбочина от 8 до 15 cm

Картиране на подземни съоръжения Една от най-ефективните и водещи области на приложение на георадара Картиране на подземни съоръжения Една от най-ефективните и водещи области на приложение на георадара е използването му за търсене и картиране на подземни съоръжения (тръби, кабели, шахти). Определянето положението и дълбочината до подземни тръби (метални или неметални), кабели и др. спомага бързото провеждане на ремонтни работи при аварии или предотвратява повреждането им при други изкопни работи. а б Шест-канална георадарна система Path. Finder за търсене и локализиране на инсталации, кабелни линии, тръбопроводи и др

Археология Подповърхностният отражателен георадарен метод се прилага успешно в археологията. Провежданите проучвания са точни Археология Подповърхностният отражателен георадарен метод се прилага успешно в археологията. Провежданите проучвания са точни и бързи. Използват се главно ниско- до средночестотни антени, като дълбочинността на изследванията достига десетки метри. Предпоставка за точността на метода е контрастът в електричните параметри на археологичните обекти и вместващата среда. Радарграма, по която е открит стар викингски път с помощта на 200 MHz-ова антена

Криминалистика Георадарната апаратура намира все по-широко приложение в криминалистиката, където се използва при провеждането Криминалистика Георадарната апаратура намира все по-широко приложение в криминалистиката, където се използва при провеждането на разследвания свързани с търсенето на зарити метални и неметални обекти, определяне нарушения в целостта на почвата, намиране гробове на жертви на насилие и др. Антените са средно- до високочестотни. Показаната радарграма е получена в резултат на полицейско разследване в южно Онтарио, Канада. За търсенето на закопани доказателства в предния двор на частен дом е използвана 200 MHz-ова антена. На полученото в реално време изображение ясно се виждат – вляво следи от копане, а вдясно хипербола причинена от закопан метален предмет

Военно дело Широко приложение намират георадарните методи във военното дело. Разработен първоначално от военните, Военно дело Широко приложение намират георадарните методи във военното дело. Разработен първоначално от военните, георадарът се прилага успешно за решаването на редица задачи свързани с разузнаването и търсенето на подземни обекти (бункери, скривалища, противопехотни мини и др. Георадарите използвани за военни цели са с много голяма мощност, като дълбочината им на проникване превишава многократно тази на георадарите на свободния пазар. Търсенето на скрити под земята военни обекти се осъществява с помощта на хеликоптери.

Гласиология За електромагнитните вълни ледът е почти прозрачен, което прави георадарът идеален за решаването Гласиология За електромагнитните вълни ледът е почти прозрачен, което прави георадарът идеален за решаването на гласиоложки задачи. Приложението на радиолокационните методи при изследванията на ледниците и полярните проучвания е свързано, с определяне дебелината на ледената покривка, с локализиране на пукнатини и зони на срязване, с изучаване състоянието на вечнозамръзналите области, с определяне плътността на снега, водосъдържанието и др. Проучвания на дебелината и състоянието на леда, покриващ р. Св. Лоренц в Канада, извършени с помощта на георадар, прикрепен на хеликоптер. Такива проучвания имат значение при избор на пътища върху ледена покривка с цел безопасност.