Anvendelse af georadar

til

LAR

Ole Frits Nielsen, Seniorgeofysiker, ofn@cowi.dkKarsten Pedersen, Geolog, kapn@cowi.dkJesper Albinus, Seniorhydrogeolog, jeal@cowi.dk

COWI, Afd. 1313 Grundvand og Geoscience

5. APRIL 2017

LAR MED GPR1

5. APRIL 2017

LAR MED GPR2

› Georadar-metoden og dens anvendelse

› Kortlægning af nedsivningspotentiale ved Solrød Strand

› Konklusioner fra Solrød Strand

Indhold

› GPR er en geofysisk målemetode

› Den er baseret på udsendelse og modtagelse af radarbølger (EM i frekvensområdet ca. 20-3.000 MHz)

› Udover geologisk kortlægning kan metoden anvendes til detaljeret screening af undergrunden (arkæologi, rør, tanke, fundamenter mm.), betonkonstruktioner, vægge osv.

› Metoden er non-destruktiv, hurtig og nem at anvende

› Én mand i felten. Kan monteres på trækvogn, bil, ATV, båd osv.

GeoradarGround Penetrating Radar (GPR)

5. APRIL 2017

LAR MED GPR3

Georadar-profil, 2D antenne

5. APRIL 2017

LAR MED GPR4

GPR-antenne m/tællehjul eller GPS

Georadarprofiletviser et tværsnit af jordlagene

COWIs GPR udstyr

5. APRIL 2017

LAR MED GPR5

5. APRIL 2017

LAR MED GPR6

Antenne FrekvensIndtrængnings

dybdeOpgavetyper

MHz dybde i m *) vertikal

2300 0,5

5-10 cm1600 1,0

1200 1,5

800 2

10-20 cm

500 3

400 4

250 6

20-100 cm

100 10

50 20 100-300 cm

• Vejopmåling - gruslag og subplanum• Jernbaner – ballast og subballast • Arkæologi• Ledninger - og rørføringer• Terrænnær geologi

• Vejmålinger - asfalt og grusbærelag• Beton - vand, revner, ledninger osv. • Armeringsundersøgelser

• Råstoffer• Geologi

Opløselighed

*) sandede aflejringer

Princip og teori

5. APRIL 2017

LAR MED GPR7

Typiske værdier af dielektriske permittivitet for forskellige materialer:

µ: Magnetisk permeabilitet [H m-1]

ε: Dielektrisk permittivitet [F m-1]

σ: Elektrisk ledningsevne [S m-1]

Princip og teori

5. APRIL 2017

LAR MED GPR8

Overordnet indtrængningsdybde i typiske medier:

Ringe indtrængningsdybde

• Ler• Saltvand• Metal

God indtrængningsdybde

• Sand • Asfalt • Beton• Klipper/sten• Ferskvand• Organiske aflejringer

LAR ved Solrød Strand

5. APRIL 2017

LAR MED GPR9

› Solrød Kommune ønsker at reducere mængden af regnvand i fælleskloaken for boligkvarteret langs Solrød Strand

› Kommunen ønsker en belysning af muligheden for lokal afledning af regnvand (LAR) på matrikelniveau i det ca. 5 km lange og 450 m brede område:

› Hvor findes der aflejringer med nedsivningspotentiale – og hvor tykke er de?

› De få boringer, der findes i området, viser terrænnært sand, men er der sand i hele området?

› Hvor højt står grundvandsspejlet?

› Hvor skal vi placere de efterfølgende undersøgelsesboringer – og hvor mange er der behov for?

Formål

5. APRIL 2017

LAR MED GPR10

› Én dags dataindsamling med MALÅ 500 MHz GPR (2D)

› Ca. 3,7 km indsamlet til fods

› Datapunkter pr. 1,5 cm

› Positionering med Garmin GPS

Feltarbejdet - GPR

5. APRIL 2017

LAR MED GPR11

› Indledende tolkning af GPR-data dannede basis for placering af 3 undersøgelsesboringer (M1, M2 og M3)

› Efterfølgende er der udført en integreret tolkning af GPR-data og boringsdata

› Der er tolket

› tykkelse af sandlag

› top af underliggende moræneler

Resultater

5. APRIL 2017

LAR MED GPR12

5. APRIL 2017

LAR MED GPR13

5. APRIL 2017

LAR MED GPR14

Radargram, nordlige del, vinkelret på kysten

5. APRIL 2017

LAR MED GPR15

V Ø

Radargram, nordlige del, vinkelret på kysten

5. APRIL 2017

LAR MED GPR16

V Ø

Intern laggrænse i sandetVandspejlTop moræneler

› Der er tolket sandede aflejringer nær terræn i hele området, som er underlejret af moræneler, der dykker mod øst.

› Mægtigheden af sand tiltager mod øst

› Der opnås god indtrængning i de sandede aflejringer (lille dæmpning)og nogen indtrængning i moræneleren (medium dæmpning).

› Toppen af moræneleret – og derved tykkelsen af de overliggende sandaflejringer – kan tolkes på alle georadarlinjer i området:

› Kort over koten for top moræneler

› Kort over tykkelsen af terrænnært sand

› Niveauet for grundvandsspejlet tolkes i georadardata i området nord for Odinsvej (dvs. i den nordlige del af kortlægningsområdet), men ses ikke entydigt i data syd for Odinsvej.

Konklusion

5. APRIL 2017

LAR MED GPR17