Mederfelmérés

Egyik hazai kisebb folyónk mederfenék térképe egy 90 méteres szakaszon

Nagy és ultranagy felbontású mederfelmérés folyami és állóvizeken

Cégünk több mint tizenöt éve folytat nagy és ultranagy felbontású mederfelméréseket a Dunán, a Tiszán, a Balatonon, a Fertő-tavon, illetve számos más hazai és külföldi folyó- és állóvízen. Kijelenthetjük, hogy a témában nem csak hazai, de világviszonylatban is egyedülálló tapasztalattal rendelkezünk. Méréseink egyaránt használhatók kotrási, valamint beavatkozási tervek készítéséhez.

Nagyfelbontású víziszeizmikus mérés

A mérés során alkalmazott geofizikai eljárás a vízi szeizmikus módszer sekély (néhány 10 méteres) behatolású, de szokatlanul nagy (kb. 10 cm-es) felbontású változata.

A szelvényezést egy IKB-SeistecTM típusú egycsatornás szeizmoakusztikus mérőeszközzel végezzük, melyet a mérőhajó mellett vontatunk. Mind a forrás (boomer), mind pedig az észlelő (hidrofon-csoport) ugyanazon a katamarán testen, egymástól 70 cm-es távolságra helyezkedik el. Az észlelőt egy kúppalást fókuszálja függőlegesen lefelé, jelentősen növelve a mérés jel/zaj arányát. Mivel a forrás és az észlelő ugyanazon a katamarán testen helyezkedik el, nem lép fel egymáshoz képest történő mozgásukból adódó, a mérési eredményeket torzító hiba.

Jól kontrollált továbbá mind a forrás, mind pedig az észlelő pozíciója a vízfelszín alatt, mely lehetővé teszi a mederfenék és a mélyebb rétegek pontos felmérését. A szeizmikus mérések felbontása az alkalmazott frekvenciáktól függ. Esetünkben a hasznos frekvenciatartomány 1-10 kHz közötti, mely a mederfenék esetében 2 cm-es, míg ez alatti réteghatárok esetében 10 cm-es felbontást tesz lehetővé.

GPR víziradar mérés

Vízi GPR radarmérés a feliszapolódás meghatározására

A földradar (GPR: Ground Probing Radar) mérések sokoldalú alkalmazásaival találkozhatunk. Használják többek között archeológiai kutatásoknál, eltemetett tárgyak, beomlott járatok, gáz-, vízvezetékek pontos nyomvonalának megállapítására, geológiai feltárásra, talajvízszint-mérésre, karsztvíz kutatásra. A mérőrendszerhez tartozik egy speciális antennatípus, amely lehetővé teszi a földradar víz alatti felhasználását. Ennek következtében folyók és tavak feliszapolódásának vizsgálatára is alkalmazható.

Az elektromágneses hullámok terjedését a közeg három fizikai paramétere befolyásolja:

  • Fajlagos vezetőképesség
  • Dielektromos állandó
  • Mágneses permeabilitás

A vízi alkalmazásnál a behatolási mélységet és ezáltal a szelvények képét a víz ásványos összetétele, valamint a dielektromos állandó határozza meg. A tapasztalatok alapján a dielektromos állandó 81-es értéke a vízfenék alatt található, vízzel szaturált fiatal üledékekben nem változik lényegesen. Ebből kifolyólag a behatolási mélységet szinte kizárólag az ásványos összetétel határozza meg.

Multielektródás egyenáramú mérés

Vízi-geoelektromos eredményszelvény

A módszer – más egyenáramú geoelektromos kutatómódszerekhez hasonlóan – a kőzetek fajlagos ellenállásának különbözőségén alapul. A fajlagos ellenállás nagyságát elsősorban a kötött, illetve szabad víztartalom (közvetve tehát a porozitás is), másodsorban az ásványos összetétel és a kristályszerkezet határozza meg. Ezen az alapon jól elkülöníthetők az alacsony fajlagos ellenállású iszapos rétegek a nagy (>100 Ohmm) fajlagos ellenállású kavicsos-homokos rétegektől.

A multielektródás szelvényezés során több tucat, kábellel összekötött vízálló elektródát helyezünk el a mederfenéken egy szelvény mentén. A mérések elvégzése után egy nagy sűrűségű adatrendszert kapunk a rétegek fajlagos ellenállásáról. Az eredményeket feldolgozva és meg- jelenítve, pontosan kijelölhetővé válnak az egyes rétegek a szelvény mentén.

Kombinált geofizikai mérések

Bizonyos esetekben szükség lehet több módszer együttes alkalmazására. Ezáltal egy adott feladat (tavak, folyók mederfelmérése) teljes körűen, nagy pontossággal megoldható. A mérési módszereket az adott feladathoz kiválasztva, jelentősen növelhető a pontosság és behatolási mélység.

Szennyezett iszap térképezése

 
A Ráckeve-Soroksári-Duna fő- és mellékágainak mederfelmérése

Nagyhajós mérési konfiguráció

2007. folyamán a Geomega Kft. az Árvízvédelmi és Belvízvédelmi Központi Szervezet Kht. megbízásából geofizikai kutatást végzett a Ráckeve-Soroksár-Duna teljes szakaszán, a fő- és mellékágakban mintegy 90 fkm hosszban. A kutatás két fő feladatcsoportra osztható. Egyrészről a teljes szakasz medergeodéziai felmérése, másrészről vízfenék alatt található iszap vastagságának térképezése.

A vizsgálandó területet két fázisban és két geofizikai mérési kombinációban mértük fel. A két fázisra bontás a hajózhatóság alapján történt. Első fázisban a sekély területeket (holtágak és kis vízmélységű mellékágak) mértük fel gumicsónakkal GPR földradar antenna rendszerrel, valamint egyenáramú multielektródás módszerrel. A második fázisban a hajózható (vízmélység>1m) szakaszokat egy kombinált szeizmikus-földradar rendszerrel mértük fel. A méréseket rendkívül nagy sűrűséggel (100 méterenkénti kereszt-szelvénnyel) vettük fel.

Kishajós mérési konfiguráció

A kishajós mérések során földradar és multielektródás egyenáramú szelvényezést (MUEL) alkalmaztunk. A mérési kombináció célja, hogy a radarszelvényeken látható horizontok közül kiválaszthassuk az értelmezés során az iszapfenéknek megfelelőt. Erre az ad lehetőséget, hogy a multielektródás egyenáramú szelvényezés ugyan kisebb felbontással, de szét tudja választani a kis fajlagos ellenállású iszapos rétegeket a nagy fajlagos ellenállással jellemezhető kavicsos –homokos fekütől. Ennek köszönhetően a radarszelvényeken látható rétegekhez egy minőségi jellemzőt rendelhetünk.

A nagyhajós mérések során a kishajóstól eltérően egy kombinált szeizmikus-radar mérőkombinációt alkalmaztunk. Ennek oka a nagyobb vízmélységben keresendő.

Míg sekély víznél a vízfelszínen húzott radarantenna elegendő behatolást nyújt a kívánt kutatási mélységben, addig nagyobb vízmélységnél az elektromágneses hullámok jelentős része elnyelődik, mielőtt elérné az iszapréteg feküjét. A radarantennát egy speciálisan erre a célra kifejlesztett eszközzel folyamatosan a vízfenéktől kb. egy méteres távolságra tartottuk, biztosítva ezzel a lehető legnagyobb behatolást az üledékrétegbe.

Ennek hátránya viszont, hogy a GPR felvételekből pontos vízmélységet nem, csak iszapvastagságot lehet megállapítani. A vízfenék mélységének meghatározását a GPR berendezéssel párhuzamosan mozgó, szintén folyamatos felvételezést biztosító szeizmikus mérőrendszer segítségével végeztük. A vízfenék és iszapfekü mélységének, valamint az iszapvastagság meghatározásához a szeizmikus és radarszelvények együttes feldolgozására volt szükség.

 
 
 

Facebook
LinkedIn