提示:估计GPR渗透率
关闭 X
导航菜单
 

提示:估计GPR渗透率

有人通常会问有关GPR的第一个问题是“它能看到多深?”。 尽管我们每天都听到这个问题,但仍然没有一个快速,直接的答案。 最简单的答案是,“取决于”。 一个更好的答案,但仍然不是很明确:“如果您正在使用1至40米的淡水,在地面上,在1至100米的冰上,甚至更深的水上工作”。

我们之所以不能简单地回答这个问题,是因为GPR的穿透深度取决于许多因素,包括GPR天线频率,GPR发射器功率,堆叠数,异质材料中的散射损耗以及背景射频水平噪声。 但是,最大的因素是被扫描材料的​​电性能,特别是该材料的电导率(图1)。

大多数人都听说粘土对GPR的渗透“不利”。 富含粘土的土壤不适用于GPR的深层渗透的根本原因是因为粘土具有高电导率。 具有高电导率的其他常见材料是粉质土壤,海水,当然还有金属。 GPR操作员学到的第一课是不要指望金属。

GPR渗透率和电导率
图1
被扫描材料的​​电导率控制信号的衰减。 较低的电导率
(左)允许GPR信号比高电导率(右)更深地传播到介质中。

估计地面上的GPR渗透率

有时,我们有一个客户可以测量他们有兴趣使用GPR进行扫描的区域的电导率。 此信息通常来自该地区进行的另一项地球物理调查,例如电阻率调查或电磁(EM)调查。 有了这些信息,可以通过以下表达式估算以GPR为单位的渗透深度:

深度(米) = 40/σ
其中,σ是电导率,单位为毫米/米(mS / m)

 
如果以欧姆表为单位来测量电阻率,则公式将变为:

深度(米) = ρ/25

其中,ρ是电阻率,以欧姆米(ohm-m)表示

 

估计淡水中的GPR渗透率

如果您有兴趣在淡水上使用GPR,则还有一个与上述公式相关的公式,用于估算使用GPR时的渗透深度。 它需要水的性质(通常由水文学家测量),称为总溶解固体或TDS。 如果要测量要使用GPR扫描的水的TDS,请使用以下表达式估算GPR在水中的渗透深度:

深度(米) = 1850/TDS

其中,TDS以毫克每升(mg / l)或百万分之一(ppm)为单位进行测量

 
下表使用各种材料的电导率和电阻率值的典型值总结了这些公式。 请记住:这些公式提供了穿透深度的最佳估计值。 还需要考虑其他因素,包括如上所述的天线频率,发射机功率和接收机灵敏度。 同样,通过纯材料进行的GPR调查很少。 最常见的是,地下是不同材料的异质混合物,导致信号散射,这也降低了穿透力。

材料 电导率(mS / m) 电阻率(ohm-m) 总溶解固体(ppm) 穿深(m)
空气 0 0
冰,雪, 0.1 10,000 超过400个
花岗岩,大理石 0.4 2500 100
干砂,石灰石 1 1000 40
湿砂砾 2 500 20
淤泥 20 50 2
黏土,混凝土 50 20 1
淡水(低TDS) 45 40
淡水(高TDS) 3700 0.5
海水 40,000 0.01

 

查看常见问题: GPR常见问题

LinkedInFacebookTwitter电子邮箱