북부 지역과 고지대에서는 겨울에 눈이 쌓이고 여름에 녹습니다. 유역의 녹은 눈은 개울과 강으로 흐르는 담수의 주요 공급원입니다. 식수, 관개, 레크리에이션 및 수력 발전은 눈이 녹아 영향을 받는 중요한 물 사용 중 하나입니다.

문제

매년 수문학자들은 주요 유역에서 눈이 녹는 유출수를 예측해야 합니다. 저수조에 얼마나 많은 물을 보유해야 하며 얼마나 많은 물이 흘러나올 수 있어야 합니까? 홍수 위험을 통제하는 적절한 방법은 무엇입니까?

그림 1

XNUMX월 말까지 눈이 완전히 녹지 않은 노르웨이의 시험장. 눈이 쌓이는 것을 볼 수 있으며 어떤 경우에는 다년간의 축적이 있습니다.

솔루션에 대한 GPR 기여

실험 지역은 노르웨이 중부에 있었습니다. 눈덩이는 매년 완전히 녹지 않고 빙하에 인접해 있는 것이었습니다. 오래된 눈은 스노우 팩에서 더 큰 밀도 대비를 제공했습니다.

GPR은 일련의 테스트 라인의 반사 프로파일을 얻기 위해 처음 사용되었습니다. 확장된 눈 레이어링이 있는 구역을 찾았습니다. 그런 다음 GPR 속도 대 깊이를 추정할 수 있도록 다중 오프셋 CMP 측정값을 획득했습니다.

눈의 밀도를 알면 눈에 해당하는 물의 부피를 결정할 수 있습니다. 눈은 밀도가 얼음의 부피 비율에 비례하는 얼음과 공기의 혼합물로 볼 수 있습니다. 얼음의 부피 비율을 GPR 속도와 관련시키는 혼합 모델을 사용하여 GPR 속도를 측정하면 밀도를 유추할 수 있습니다.

이 연구의 데이터는 눈 수분 함량을 결정하기 위한 이 방법론을 입증하는 데 사용되었습니다. 몇몇 그룹은 현재 GPR을 수문학 예측에 통합하고 있습니다.

유역 지역 눈 수렴은 위성 이미지로 쉽게 매핑됩니다. 통제된 라인에서 GPR 프로파일링을 사용하여 얻은 Ground truthing은 적설 깊이에 대한 XNUMX차원 정보를 제공하여 적설량 추정을 개선합니다. 필요한 경우 GPR 속도 추정을 사용하여 적설량을 물량 변환으로 조정할 수 있습니다.

그림 2

GPR 반사 프로파일 단면은 눈/지반 경계와 눈에 쌓인 일부 층을 보여줍니다.

그림 3

제어 테스트 라인을 따라 다중 오프셋 GPR 프로파일. 이러한 데이터를 통해 GPR 속도 대 눈의 깊이를 추정할 수 있습니다.

결과 및 이점

이 사례 연구는 적설량 수문 예측을 위한 GPR 사용에 대한 배경을 제공합니다. 몇 가지 주요 이점은 다음과 같습니다.

• GPR은 신속한 눈 정찰 도구를 제공합니다.
• SnowScan® 및 Noggin® 500 시스템과 같은 시스템으로 간단하고 직관적인 현장 작동이 가능합니다.
• 사용자는 최소한의 교육으로 효과적 일 수 있습니다.
• 눈을 물로 바꾸는 과학적으로 신뢰할 수 있는 방법이 있습니다.

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GPR 응답은 찾는 대상과 호스트 재료에 따라 크게 다릅니다. GPR 응답 가변성은 새로운 GPR 사용자에게 어려울 수 있습니다. GPR에 대해 배울 때 가장 좋은 방법은 몇 가지 유사한 것을 검토하는 것입니다. 사례 연구 가변성에 대한 이해를 개발합니다. 자세한 내용은 리소스 탭에서 다른 통찰력있는 정보를 확인하십시오.

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