В АО “НТИ ТТР” разработана технология радиолакационного сканирования подповерхностной структуры грунта с поверхности земли.
Технология предназначена для обнаружение пустот, трещин, полостей, линий подземных коммуникаций, утечек, определение глубины залегания УГВ, границ литологических разностей пород, линз нефтепродуктов техногенного характера.
Результатами исследований являются:
Открытие явления существенной зависимости электрических характеристик грунта от степени насыщения нефтепродуктом. Это дало возможность обосновать как теоретически, так и экспериментально возможность обнаружения и картографирования подповерхностных зон, загрязненных нефтепродуктом;
Математические алгоритмы для определения электрических характеристик грунта на базе информации о зависимости коэффициента затухания радиоволн в заданной полосе частот. Эта информация непосредственно извлекается из радиолокационных данных.
Получен патент на изобретение “Устройство подповерхностного радиолокационного зондирования” № 61650 А от 17.11
.2003.
Получены сертификационные документы:
• метрологическое аттестационное свидетельство № 463 от 22.04.03;
• заключение СЭС № 3.7/2274 от 07.05.2003;
• заключение ГНОТ 03.В.№ 08.60000.287 от 24 марта 2003г.
Получены заключения от СФ “УкрНИИНТИЗ”, НЗ “София Киевская”, “НИИГАЗ” и др. организаций о возможности применения георадара для решения задач инженерной геологии, гидрогеологии и экологии на основе анализа результатов совместных полевых работ.
Технология отобрана – Инновационным центром Евросоюза программы CRAFT и представлена в каталоге DISP “Инновационные предложения из Центральной и Восточной Европы”
Краткая характеристика технологии
.
Технология базируется на использовании георадара подповерхностного зондирования, специально разработанного для указанных целей. В основе картографирования зон лежит открытое и детально исследованное явление существенной зависимости электрических характеристик грунта от насыщения нефтепродуктом.
Технология является комплексной разработкой, включающей современные достижения радиофизики, гидрогеологии и инженерной геологии. Это позволяет эффективно решать большой круг задач в экологии и инженерной геологии уже на стадии инновационного внедрения.
Принцип действия георадара
Георадар состоит из антенны для излучения и приема сигналов, генератора зондирующих сигналов с заданными характеристиками (синтезатор частоты), приемника отраженных сигналов, цифрового блока и компьютера.
Сигнал, излученный антенной георадара, распространяется под поверхность земли и ослабляется вследствие затухания во влажном грунте. При наличии подповерхностного аномального объекта, часть сигнала отражается в направлении приемной антенны. Другая часть сигнала распространяется дальше и отражается от следующих объектов. Расстояние до объекта определяется временем задержки распространения радиоволн от антенны до объекта и обратно.
В отличие от известных георадаров, в предлагаемом варианте применяется зондирующий сигнал, параметры которого можно адаптировать под требуемую глубину зондирования и характеристики грунта. В качестве зондирующего используется сигнал с пошаговым изменением несущей частоты. Принципы построения аппаратуры и алгоритмы обработки сигналов, заложенные в предлагаемый георадар дают возможность получить ряд преимуществ:
Разработана и испытана экспериментальная модель георадар. Полевые испытания были проведены на территории бывшего аэродрома, где геологическими методами была обнаружена подповерхностная линза с авиационным керосином. Испытания подтвердили возможности предлагаемой технологии.
Примеры, иллюстрирующие эффективность технологии:
На рисунке 1 показана карта бывшего аэродрома с радиолокационным изображением подповерхностного участка, загрязненного авиационным керосином.
Линза располагается на глубине 7-9м и имеет максимальную мощность порядка 3м. Мощность линзы показана интенсивностью цвета, шкала которой приведена с правой стороны рисунка.
Рис.1 Радиолокационное изображение линзы с авиационным керосином
На рисунке 2 приведено радиолокационное сечение грунта в месте расположения купола обводнения и трещин, обусловленных смещением слоя суглинка красновато-бурого твердого, относительно слоя суглинка красновато-бурого полутвердой консистенции
Рис. 2. Радиолокационное сечение грунта в месте расположения купола обводнения и трещин
Область применения технологии радиолакационного сканирования и предоставляемые услуги
