Câu hỏi đầu tiên thường hỏi về GPR là, “Nó có thể khảo sát sâu bao nhiêu?”. Mặc dù chúng ta nghe câu hỏi này hàng ngày, nhưng chúng ta vẫn không có câu trả lời nhanh chóng, đơn giản cho nó. Câu trả lời ngắn gọn nhất là, “Nó phụ thuộc”. Một câu trả lời tốt hơn, nhưng vẫn chưa cụ thể là, “Nếu bạn đang làm việc trên nước ngọt, từ 1 đến 40 mét, trên mặt đất, 1 đến 100 mét, trên băng, thậm chí sâu hơn”.
Lý do mà chúng tôi không thể trả lời câu hỏi này đơn giản là vì độ sâu thâm nhập của GPR phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm tần số ăng-ten GPR, công suất phát GPR, số lượng xếp chồng “stack“, suy hao tán xạ trong vật liệu không đồng nhất và mức nhiễu nền. Tuy nhiên, yếu tố lớn nhất là đặc tính điện của vật liệu được quét, cụ thể là độ dẫn điện của vật liệu đó (Hình 1).
Hầu hết mọi người đã nghe nói rằng đất sét “kém” đối với sự xâm nhập của GPR. Lý do cơ bản khiến đất giàu sét không tốt cho việc thấm sâu với GPR là do đất sét có độ dẫn điện cao. Các vật liệu phổ biến khác có độ dẫn điện cao là đất bùn, nước biển và tất nhiên là kim loại. Một trong những bài học đầu tiên mà các nhà nghiên cứu GPR học được là không mong đợi nhìn xuyên qua kim loại.
Hình 1
Độ dẫn điện của vật liệu được quét kiểm soát sự suy giảm của tín hiệu. Độ dẫn điện thấp hơn (trái) cho phép tín hiệu GPR truyền sâu hơn vào môi trường so với độ dẫn điện cao (phải).
Xác định khả năng xuyên sâu của GPR trong lòng đất
Đôi khi, chúng tôi có một khách hàng đo độ dẫn điện của khu vực mà họ muốn quét bằng GPR. Thông tin này thường là từ một cuộc khảo sát địa vật lý khác được thực hiện trong khu vực, chẳng hạn như khảo sát điện trở suất hoặc khảo sát điện từ (EM). Với thông tin này, độ sâu thâm nhập sẽ đạt được với GPR tính bằng mét có thể được ước tính bằng biểu thức:
Depth(m) = 40/σ
trong đó, σ là độ dẫn điện được biểu thị bằng mili giây trên mét (mS / m)
Nếu phép đo là điện trở suất tính bằng ohm-mét, công thức sẽ trở thành:
Depth (m) = ρ/25
trong đó, ρ là điện trở suất được biểu thị bằng ohm-mét (ohm-m)
Xác định khả năng xuyên sâu của GPR trong nước ngọt
Nếu bạn quan tâm đến việc sử dụng GPR trên nước ngọt, cũng có một công thức, liên quan đến những công thức ở trên, để ước tính độ sâu khảo sát khi sử dụng GPR. Nó yêu cầu một đặc tính của nước, thường được các nhà thủy văn đo lường, được gọi là tổng chất rắn hòa tan hoặc TDS. Nếu bạn có phép đo TDS của nước bạn muốn quét bằng GPR, hãy sử dụng biểu thức này để ước tính độ sâu của sự xâm nhập của GPR trong nước:
Depth (m) = 1850/TDS
trong đó, TDS được đo bằng miligam trên lít (mg/l) hoặc phần triệu (ppm)
Bảng dưới đây tóm tắt các giá trị điển hình cho độ dẫn điện và giá trị điện trở suất cho các vật liệu khác nhau và độ sâu khảo sát tương ưnhs. Hãy nhớ rằng: các công thức cung cấp một ước tính trường hợp tốt nhất về độ sâu thâm nhập; Các yếu tố bổ sung, bao gồm tần số ăng-ten, công suất máy phát và độ nhạy của máy thu như đã đề cập ở trên, cũng cần được xem xét. Ngoài ra, hiếm khi các cuộc khảo sát GPR được thực hiện thông qua một tài liệu thuần túy; thường thì bên dưới bề mặt là một hỗn hợp không đồng nhất của các vật liệu khác nhau dẫn đến sự tán xạ tín hiệu và làm giảm độ xuyên thấu.
Nguồn: https://www.sensoft.ca/blog/estimating-gpr-penetration-depth/