Anvendelse af georadar til LAR Ole Frits Nielsen, Seniorgeofysiker, ofn@cowi.dk Karsten 5. Pedersen, APRIL 2017 1 Geolog, kapn@cowi.dk Jesper Albinus, Seniorhydrogeolog, jeal@cowi.dk COWI, Afd. 1313 Grundvand og Geoscience
Indhold Georadar-metoden og dens anvendelse Kortlægning af nedsivningspotentiale ved Solrød Strand Konklusioner fra Solrød Strand 2
Georadar Ground Penetrating Radar (GPR) 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. 3
Georadar-profil, 2D antenne GPR-antenne m/tællehjul eller GPS Georadarprofilet viser et tværsnit af jordlagene 4
COWIs GPR udstyr 5
Antenne Frekvens Indtrængnings dybde MHz dybde i m *) vertikal 2300 0,5 1600 1,0 1200 1,5 Opløselighed 5-10 cm Opgavetyper Vejmålinger - asfalt og grusbærelag Beton - vand, revner, ledninger osv. Armeringsundersøgelser 800 2 500 3 400 4 10-20 cm Vejopmåling - gruslag og subplanum Jernbaner ballast og subballast Arkæologi Ledninger - og rørføringer Terrænnær geologi 250 6 100 10 20-100 cm Råstoffer Geologi 50 20 100-300 cm 6 *) sandede aflejringer
Princip og teori Typiske værdier af dielektriske permittivitet for forskellige materialer: µ: Magnetisk permeabilitet [H m -1 ] ε: Dielektrisk permittivitet [F m -1 ] 7 σ: Elektrisk ledningsevne [S m -1 ]
Princip og teori Overordnet indtrængningsdybde i typiske medier: God indtrængningsdybde Sand Asfalt Beton Klipper/sten Ferskvand Organiske aflejringer Ringe indtrængningsdybde Ler Saltvand Metal 8
LAR ved Solrød Strand 9
Formål 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? 10
Feltarbejdet - GPR 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 11
Resultater 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 12
13
14
Radargram, nordlige del, vinkelret på kysten V Ø 15
Radargram, nordlige del, vinkelret på kysten V Ø Intern laggrænse i sandet Vandspejl Top moræneler 16
Konklusion 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. 17