Оценка мощности донных илов на акватории городского пруда  методом георадиолокации (Латвия)

Работы методом георадарного сканирования на акватории городского пруда выполнялись с целью оценки мощности и запасов донных сапропелевых илов. Работы выполнены со льда путем прокладки произвольно ориентированных профилей по  наиболее характерным направлениям возможных изменений рельефа дна с учетом доступности участков профилирования в условиях подтаивающего льда. Профилирование выполнено с использованием дипольной антенны с частотой зондирующего импульса 150 МГц. Геодезическая привязка профилей осуществлялась с использованием портативного GPS-приемника, укрепленного непосредственно на георадарной антенне. 

     Схема расположения георадарных профилей на акватории пруда 

Расположение профилей выбиралось с учетом их минимального отклонения от имеющихся на участке точек отбора проб донных илов грунтоносом.

Пример георадарного разреза 

На приведенном ниже георадарном разрезе, пересчитанном в глубинный масштаб, в верхней части прослеживаются отражающие границы, соответствующие дну водоема, подошвам слабых органогенных и пластичных минеральных  илов, а также поверхности моренных отложений. Положение границ согласуется с интервалами отбора проб соответствующих категорий илов. На глубине порядка 12 м прослеживается сильная отражающая граница, соответствующая поверхности коренных отложений девона.

Карта мощности органогенных сапропелевых илов

На основе коореляции трех уверенно прослеживаемых в пределах всей акватории отражающих границ построены карты поверхностей слабых органогенных и пластичных минеральных илов, а также поверхности моренных отложений. На основе этого рассчитаны карты мощностей органогенных и минеральных илов.

Карта суммарной мощности  органогенных и минеральных илов

Полученные карты мощности позволяют расчетным путем  оценить запасы как продуктивных сапропелевых илов для их разработки, так и суммарных объемов илов для проекта дноуглубительных работ с целью очистки акватории и создания городской зоны отдыха.

Продольный  разрез донных  илов

Линия продольного разреза через всю акваторию показана синим цветом на вышеприведенных картах мощностей донных илов. Линия разреза расчетной мощности илов назначена с учетом расположения ее на минимальных удалениях от точек донного пробоотбора. В большинстве случаев построеннные по георадарным данным границы между слоями илов с различными физическими свойствами достаточно хорошо коррелируются с данными отбора проб донных грунтов.

Оценка загрязненности придонного слоя илов

На приведенном ниже разрезе среднеквадратических амплитуд (RMS) отраженного сигнала,  пересчитанном из георадарного разреза отчетливо проявляются области резкого увеличения амплитуд отражения элетромагнитного импульса. В значительной степени увеличение отражающей способности илов связано с присутствием в их составе повышенного содержания органических остатков и нефтепродуктов, характеризующихся пониженными значениями диэлектрической постоянной и формирующих резкий скачок электромагнитного импеданса для зондирующего импульса. Ниже на карте акватории желтыми и красными цветами отмечены области предполагаемого загрязнения промышленными и бытовыми стоками от расположенной  вблизи берегов застройки. Положение профиля по направлению EW показано на карте красным цветом.