GPR在水中探空– EKKO更新
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GPR在水中探空– EKKO更新

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圆形穿透雷达通常用于绘制水深和下层地层。 这种应用无视GPR在水中不起作用的神话。

淡水是探地雷达的理想环境。 传播速度非常慢,因此可以实现高分辨率。 通常,传播速度约为光速的1/9。 例如,空气中100 MHz处的波长为3m,而在水中约为33 cm。

在空气-水界面的折射聚焦会产生非常窄的能量束进入地下。 图1说明了水中±7°的光束宽度。

透水雷达
图1
水中的GPR光束方向图

水中的发声受到水的电导率的限制。 水的电导率由水中的盐度或完全溶解的固体控制。

GPR在水中的渗透深度的粗略指导是:

D = 40 /α米

其中,衰减系数α与电导率σ(以mS / m为单位)的关系为:

α= 0.18σdB /米

与水电导率相关的信号幅度随深度的下降如图2所示。淡水显示出较低的信号衰减,而海水在很短的距离内消除了信号。

gpr水扫描幅度衰减
图2
GPR信号衰减与深度水的关系

通常,其中一种不具有水传导性,而其他指标则包括盐度或总溶解固体。 估算水的电导率的粗略指南是使用以下关系式:

σ= 0.12 x S mS /米

σ= 0.12 x TDS mS /米

其中S是百万分率的盐度,TDS是每升毫克的总溶解固体。 将结果结合在一起可以得到:

 

图3中显示了亚利桑那州一个湖上GPR分布图的示例。水电导率为6mS / m。

只需将发射和接收天线悬挂在船的两侧即可进行调查。 此快速调查说明了GPR在调查水底中的实用性。

GPR区域扫描网格
图3:亚利桑那州湖上的50 MHz GPR曲线
水的电导率为6mS / m。 管线两端的路肩由岩石土壤组成,而管线中部的底部有黏土沉积层。 在桩号3600附近可以看到底部的两个挖出的切口。
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