Udredning om geofysiske målemetoder - KUPA projektet

det for tørre geologiske aflejringer er aflejringers vandindhold primært bestemmende for
aflejringens relative dielektricitetstal.
Dybden til reflektorer afhænger foruden af ankomsttiden for en refleksion også af udbredelseshastigheden
gennem jorden, som måles uafhængigt ved hastighedssondering eller
bestemmes ud fra korrelation med geologiske logs. Hastighedssonderinger udføres som
CMP (common mid point) målinger eller ved at måle transmissionstiden mellem to borehuller
eller mellem borehul og overflade. Den førstnævnte metode benyttes hyppigst.
Mere uddybende beskrivelser af georadar metoden kan f.eks. findes i Davis & Annan
(1989), Annan & Cosway (1992) og Annan (1998).
Indtrængningsdybde
De to væsentligste faktorer, som har indflydelse på indtrængningsdybden, er georadarens
centerfrekvens og de geologiske aflejringers resistivitet, der er afgørende for signaldæmpning.
Georadarens centerfrekvens influerer på penetrationsdybden, således at en lav centerfrekvens
giver en større penetration end en høj centerfrekvens. Georadarundersøgelser beskrevet
i litteraturen rapporterer typisk om penetrationsdybder på op til 30 m for 40–50 MHz
antenner, på 10–20 m for 100 MHz antenner og på 5–12 m for 200 MHz antenner. De fleste
af disse undersøgelser er udført på sand- og grusaflejringer beliggende både over og
under grundvandsspejlet.
Hvor hurtigt georadarsignalet dæmpes afhænger som tidligere nævnt af aflejringernes
elektriske modstand. Denne afhænger stort set kun af aflejringens lerindhold og porevæskens
salinitet. Et stort lerindhold vil give en lille indtrængningsdybde. I en lerjord er
dæmpningen så kraftig, at refleksioner kun kan registreres i dybder af 0,5–2 m under terræn
med en 100 MHz antenne, medens der i resistive aflejringer, såsom lerfrit tørt sand,
kan registreres refleksioner fra dybder på maximalt 30–35 m med en 100 MHz antenne (se
f.eks. Daniels et al. 1988, Smith & Jol 1995).
Georadarens indtrængning reduceres også kraftigt i aflejringer med en porevæske med høj
salinitet f.eks. pga. saltvandsinfiltration i kystzonen eller en forureningsfane.
Vertikal og lateral strukturopløsning
Den vertikale strukturopløsning afhænger tilnærmelsesvis kun af centerfrekvens og radiobølgehastigheden
i aflejringen. Afstanden mellem to reflektorer skal mindst være ¼–½
pulsbredde, for at man kan adskille dem. Da georadarsystemer er designet således at
centerfrekvensen er lig 1/pulsbredde bliver den vertikale strukturopløsning ½ radiobølgehastighed/centerfrekvens
(Annan 1998). F.eks. vil den vertikale strukturopløsning for tørt
sand, hvor r 4 og v 1,5 10 8 m/s, være henholdsvis 1,5 m, 0,75 m og 0,18 m for 50
MHz, 100 MHz og 400 MHz antenner, medens den vertikale strukturopløsning i vådt sand,
hvor radiobølgehastigheden er lavere (v 0,6 10 8 m/s), vil være henholdsvis 0,6 m, 0,3 m
og 0,075 m for 50 MHz, 100 MHz og 400 MHz antenner.
75