نصائح: تقدير اختراق GPR

السؤال الأول الذي يسأله شخص ما عن GPR هو ، "ما مدى العمق الذي يمكن أن يراه؟". على الرغم من أننا نسمع هذا السؤال يوميًا ، إلا أننا لا نمتلك إجابة سريعة ومباشرة له. أقصر إجابة هي: "هذا يعتمد". أفضل إجابة ، لكنها ليست محددة للغاية ، "إذا كنت تعمل على المياه العذبة ، من 1 إلى 40 مترًا ، على الأرض ، من متر واحد إلى 1 متر ، على الجليد ، أو حتى أعمق من ذلك".

السبب في أننا لا نستطيع الإجابة على هذا السؤال ببساطة هو أن عمق اختراق GPR يعتمد على العديد من العوامل ، بما في ذلك تردد هوائي GPR ، وقدرة مرسل GPR ، وعدد المداخن ، وخسائر التشتت في المواد غير المتجانسة ومستوى تردد الراديو في الخلفية الضوضاء. ومع ذلك ، فإن العامل الأكبر هو الخواص الكهربائية للمادة التي يتم مسحها ضوئيًا ، وتحديدًا التوصيل الكهربائي لتلك المادة (الشكل 1).

لقد سمع معظم الناس أن التربة الطينية "سيئة" لاختراق GPR. السبب الأساسي في أن التربة الغنية بالطين ليست جيدة لاختراق عميق مع GPR هو أن الطين لديه موصلية كهربائية عالية. المواد الأخرى الشائعة ذات الموصلية الكهربائية العالية هي التربة الطينية ومياه البحر وبالطبع المعادن. أحد الدروس الأولى التي تعلمها مشغلو GPR هو عدم توقع رؤية المعدن.

الشكل 1

تتحكم الموصلية الكهربائية للمادة التي يتم فحصها في توهين الإشارة. الموصلية الكهربائية المنخفضة
(يسار) يسمح لإشارات GPR بالانتقال إلى الوسط بشكل أعمق من الموصلية الكهربائية العالية (يمين).

تقدير اختراق GPR في الأرض

من حين لآخر ، لدينا عميل لديه قياس للتوصيل الكهربائي للمنطقة التي يهتمون بمسحها باستخدام GPR. غالبًا ما تكون هذه المعلومات من مسح جيوفيزيائي آخر يتم إجراؤه في المنطقة ، مثل مسح المقاومة الكهربائية أو المسح الكهرومغناطيسي (EM). باستخدام هذه المعلومات ، يمكن تقدير عمق الاختراق الذي يمكن تحقيقه باستخدام GPR بالأمتار من خلال التعبير:

 
إذا كان القياس هو المقاومة بالأوم ، تصبح الصيغة:

تقدير اختراق GPR في المياه العذبة

إذا كنت مهتمًا باستخدام GPR في المياه العذبة ، فهناك أيضًا معادلة مرتبطة بتلك المذكورة أعلاه ، لتقدير عمق الاختراق عند استخدام GPR. يتطلب خاصية الماء ، التي يقاسها عادة علماء الهيدرولوجيا ، تسمى إجمالي المواد الصلبة الذائبة أو TDS. إذا كان لديك قياس TDS للمياه التي تريد مسحها ضوئيًا باستخدام GPR ، فاستخدم هذا التعبير لتقدير عمق تغلغل GPR في الماء:

 
يلخص الجدول أدناه هذه الصيغ باستخدام القيم النموذجية للتوصيل الكهربائي وقيم المقاومة للمواد المختلفة. تذكر: توفر الصيغ أفضل تقدير لعمق الاختراق ؛ يجب أيضًا مراعاة العوامل الإضافية ، بما في ذلك تردد الهوائي وقدرة المرسل وحساسية المستقبل على النحو المذكور أعلاه. كذلك ، نادرًا ما يتم إجراء مسوحات GPR من خلال مادة نقية ؛ غالبًا ما يكون ما تحت السطح عبارة عن خليط غير متجانس من مواد مختلفة ينتج عنه تشتت الإشارة مما يقلل أيضًا من الاختراق.

تحقق من الأسئلة المتداولة: الأسئلة الشائعة حول GPR