TIPPS: Bestimmen des Rohrdurchmessers aus GPR-Daten
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TIPPS: Bestimmen des Rohrdurchmessers aus GPR-Daten

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Obwohl die meisten Versorgungsunternehmen nur wissen möchten, wo sich ein Rohr befindet, sind manchmal detailliertere Informationen erforderlich. Ein Beispiel ist die Kenntnis des Durchmessers eines erdverlegten Rohrs.

Um den Rohrdurchmesser abzuschätzen, müssen drei wichtige Bedingungen vorliegen:

1. Das Rohr darf nicht metallisch sein - da die GPR-Welle kein Metall durchdringt, wird sie niemals die Reflexion von unten nach unten sehen
des Rohres.
 
2. Sie müssen eine Reflexion von der Ober- und Unterseite des Rohrs erhalten (Abbildung 1) - auch wenn ein Rohr nicht metallisch ist, bedeutet dies nicht unbedingt, dass Sie eine Reflexion von der Unterseite erhalten. Gründe dafür sind, dass der Rohrdurchmesser zu klein ist (die Laufzeit innerhalb des Rohrs ist also zu schnell) oder dass die Reflexion zu schwach ist, um vom GPR erkannt zu werden

    Um zu bestätigen, dass sich die beiden Hyperbeln oben und unten im selben Rohr befinden, suchen Sie nach zwei Dingen:

  • Die beiden Hyperbeln (von oben und unten) sollten genau übereinander liegen (Abbildung 2).
  • Die untere Hyperbel hat die entgegengesetzte Polarität der oberen Hyperbel. In Abbildung 2 wird die Hyperbelreflexion von der Oberseite des Rohrs durch die GPR-Welle verursacht, die sich vom Boden zum Wasser bewegt, was zu schwarz-weiß-schwarzen Bändern führt. Die Reflexion vom Boden des Rohrs wird durch die GPR-Welle verursacht, die vom Wasser zum Boden geht. Die Bänder haben also die entgegengesetzte Polarität: Weiß-Schwarz-Weiß. Dies hat mit dem Reflexionskoeffizienten zu tun, der sich im ersten Fall von einer niedrigeren zu einer höheren Dielektrizitätskonstante bewegt und dann umgekehrt.

3. Der Inhalt des Rohrs ist bekannt - normalerweise ist es leer (Luft oder Gas) oder wassergefüllt.

 
Sobald Sie alle oben genannten Kriterien erfüllt haben, können wir den geschätzten Durchmesser berechnen. Beginnen wir mit unserer bekannten Tiefen-Zeit-Gleichung:

gpr unterirdische Versorgungsrohrdurchmesserformel

Abbildung 2 zeigt ein vergrößertes Bild einer Wasserleitung, bei der die Ober- und Unterseite der Leitung deutlich zu sehen sind.

gpr Nutzrohrdurchmesser
Figure 1
Schematische Darstellung der Zeitänderung ΔT, gemessen zwischen den oberen und unteren Reflexionen des Rohrs mit dem Durchmesser d.

Bodendurchdringendes Radarhyperbolasignal
Figure 2
Reflexion von oben und unten eines wassergefüllten Kunststoffrohrs.

 

Zuerst müssen wir den Wert für ΔT bestimmen. Aus dem Bild oben können wir sehen, dass der Zeitunterschied zwischen der Hyperbel von der Oberseite des Rohrs und der Hyperbel von der Unterseite des Rohrs 6 ns beträgt.
Als nächstes müssen wir die Geschwindigkeit kennen, mit der sich GPR-Wellen im Material innerhalb des Rohrs bewegen. Wir wussten, dass dieses Rohr wassergefüllt war, daher beträgt die GPR-Geschwindigkeit in Wasser 0.033 m / ns. Das Einfügen dieser Werte in die Gleichung ergibt:

gpr unterirdische Versorgungsrohrdurchmesserformel

Wassergefüllte, nichtmetallische Rohre lassen sich leichter abschätzen, da Wasser die GPR-Wellen verlangsamt, wodurch die untere Hyperbel (die vom Boden des Rohrs ausgeht) deutlich von der oberen Hyperbel unterschieden werden kann. Bei leeren (luftgefüllten) Rohren oder Rohren mit einem sehr kleinen Durchmesser tritt die untere Reflexion zeitlich zu nahe an der oberen hyperbolischen Reflexion auf, wodurch es unmöglich wird, die beiden zu unterscheiden.

Denken Sie daran, dass diese Berechnung zwar manchmal praktisch ist, aber nur eine Schätzung darstellt und Vorkenntnisse über den Rohrinhalt erfordert. Es wird auch davon ausgegangen, dass das Rohr vollständig mit diesem Material gefüllt ist, was nicht immer der Fall ist. Bodenbearbeitung wäre der einzige Weg, um einen genauen Durchmesser des Rohrs zu erhalten, und GPR sollte nur verwendet werden, um eine Größenschätzung zu erhalten. Wenn Sie sich des Rohrdurchmessers zu 100% sicher sein müssen, müssen Sie ihn bei Tageslicht beleuchten.

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