3.3 PACES og PACEP

3.3.1 Generel beskrivelse

PACES (Pulled Array Continous Electrical Sounding) og PACEP (Pulled Array Continous Electrical Profiling) data omfatter information indsamlet med den sl√¶begeoelektriske metode, som er den mest udbredte metode til kortl√¶gning af modstandsforholdene i den √łvre del af lagserien. I forbindelse med grundvandskortl√¶gning er metoden udviklet med henblik p√• at unders√łge d√¶klag over grundvandsmagasiner og indg√•r ofte i vurdering af grundvandets s√•rbarhed. Metoden er udviklet p√• Aarhus Universitet /1/.

Den sl√¶begeoelektriske metode benytter sig af j√¶vnstr√łm (DC-metode), og er ikke i samme grad som de elektromagnetiske metoder f√łlsom overfor kulturelle st√łjkilder. Metodens styrke er, at der kan indsamles store m√¶ngder t√¶tliggende data p√• kort tid - specielt i det √•bne land. Til geng√¶ld kr√¶ver udstyret relativt √•bne og fremkommelige arealer, hvilket kan v√¶re en begr√¶nsning i anvendelsesmulighederne. Data indsamles langs linier med en typisk indbyrdes afstand p√• 250 meter.

De tidlige udgaver af metoden bestod af et system med 3 elektrodeafstande (10 m, 20 m og 30 m i en Wenner-opstilling) og benævnes PACEP. Metoden er senere udviklet til at omfatte et 8-kanalssystem, der kombineres i forskellige opstillinger med elektrodeafstande på mellem 2 og 30 meter. Derved kan data tolkes som egentlige sonderinger, hvorfor metoden omtales som PACES. Det skal bemærkes, at PACES også findes i en udgave med kortere afstand mellem elektroderne.

Der foreligger vejledninger fra GeoFysikSamarbejdet som beskriver udf√łrelse af PACES i felten /2/, samt anvendelse af den mest anvendte processerings- og tolkningssoftware og indberetning til GERDA-databasen /3/ og /4/.

Figur 17

Figur 17: Foto fra testlinie ved Skj√łd. Foto: Verner S√łndergaard.

3.3.2 Data

Dataindsamlingen foreg√•r ved, at et langt elektrodekabel sl√¶bes henover jorden. Dette kabel er forsynet med to str√łmelektroder og 11 potentialeelektroder. Str√łmmen udsendes gennem de to str√łmelektroder, og sp√¶ndingsforskellen m√•les over to potentialeelektroder. Mens der k√łres, registrerer systemet sp√¶ndingsforskellen for hver 1,6 meter og i 8 forskellige m√•lekombinationer. De samh√łrende v√¶rdier for str√łmstyrke og sp√¶nding optages l√łbende og oms√¶ttes til modstandsv√¶rdier langs profillinien. Jo st√łrre afstand mellem elektroderne, jo st√łrre og dybereliggende jordvolumen afspejler m√•lingerne. Man kan ikke pr√¶cist angive metodens indtr√¶ngningsdybde, da den er st√¶rkt afh√¶ngig af de specifikke modstande i jorden. Under danske forhold opn√•s maksimale indtr√¶ngningsdybder p√• mellem 15 og 30 meter.

Nyere data indsamlet med PACES-metoden er som hovedregel indberettet til GERDA-databasen og kan downloades herfra /5/. Tolkede modstandsmodeller fra PACEP-målinger findes også i GERDA-databasen. Her er der i flere tilfælde foretaget retolkning af ældre data, som herefter er indberettet. I det omfang specielt ældre kortlægninger ikke er indberettet, kan tolkede modstandsmodeller findes digitalt i rapporter, typisk som tekstfiler og/eller regneark. Filerne vil ofte danne grundlag for kort med middelmodstande og såkaldte isoohmmeter kort (konturerede modstandskort for de enkelte elektrodeafstande).

Til inversionsk√łrsler af de filtrerede PACES-data benyttes i dag programpakken Workbench udviklet ved √Örhus Universitet. Herfra kan b√•de r√•data og de geofysiske tolkninger gemmes i PCGerda-format, og alle data uploades til GERDA-databasen. Modellerne, som er uploadet til GERDA-databasen, kan indl√¶ses som tolkningsgrundlag i geologiske tolkningsprogrammer.

Kvaliteten af r√•data afh√¶nger bl.a. af kontakten mellem elektroderne og jorden under feltarbejdet. T√łr/h√•rd jord resulterer i d√•rlig jordkontakt og fejl i m√•lingerne. GeoFysikSamarbejdet anbefaler, at der ikke m√•les, hvis mere end 25 % af m√•lingerne har fejl. I dataprocesseringen omregnes m√•lev√¶rdierne til tilsyneladende modstande (Rhoa), og der foretages en manuel besk√¶ring af st√łjede data, som f.eks. kan forekomme ved passager af veje og h√łjsp√¶nding. Endvidere p√•f√łres data en midling/filtrering. Anbefalede filterparametre mm. ved brug af GeoFysikSamarbejdets processeringssoftware fremg√•r af /2/.

3.3.3 Anvendelsen i den geologiske model

Efter den indledende databehandling udtr√¶kkes geoelektriske sonderinger langs PACES profilerne (normalt for hver 10 meter) til 1D lagmodeller med modstande og dybder. Den geofysiske tolkning udf√łres gennem inversionsk√łrsler oftest med 1D-LCI tolkningsmetoden. Ved LCI (Lateral Constrained Inversion) bindes 1D modellerne sammen indbyrdes med svage b√•nd. Dette stabiliserer inversionen og giver en vis ensartethed fra den ene model til den n√¶ste.

PACES modeller er traditionelt tolket med 3-4 lag. S√•kaldt ‚ÄĚmangelagstolkning‚ÄĚ anvendes i stigende grad og giver et mere nuanceret modstandsbillede af lagserien. Ved fortolkning af de geofysiske resultater er det vigtigt at v√¶re opm√¶rksom p√•, at forskellige modeller ofte vil kunne tilpasse det samme datas√¶t (√¶kvivalens). Det er muligt at inddrage boringsinformation (a priori-viden) ved at bruge bindinger i den geofysiske tolkning. Som hovedregel er det dog tilstr√¶bt at udv√¶lge de mest objektive modeller. I forhold til den geologiske fortolkning er det vigtigt at v√¶re opm√¶rksom p√• kriterierne for den valgte model og den usikkerhed, der ligger i den geofysiske tolkning. Tilpasningen af tolkningen kan afl√¶ses af det s√•kaldte residual for en r√¶kke modelparametre. Residualet skal helst ligge mellem 1 og 1,5. H√łjere residual kan forekomme p√• grund af 2D-effekter, st√łjede data, mangelfuld udsortering/besk√¶ring af r√•data og valg af model.

Den målte elektriske modstand i jorden afhænger af andelen af lermineraler, lertype, vandindhold og porevandets ledningsevne. Rammerne for forskellige sedimenters modstande er meget vide, hvorfor den geologiske fortolkning af modstandsmodeller skal foretages med omtanke. Typiske modstande for danske sedimenter målt med geoelektriske metoder fremgår bl.a. af /6/.

PACES-kortl√¶gninger vil ofte v√¶re udf√łrt i omr√•der, hvor der har v√¶ret s√¶rligt √łnske om at vurdere d√¶klagene over grundvandsmagasinerne. Dette kan typisk v√¶re i eksisterende eller potentielle oplande til kildepladser. Modstandsmodeller tolket fra PACES/PACEP-data kan med fordel inddrages i den geologiske model i disse omr√•der. Som regel er der udarbejdet en r√¶kke kort i forbindelse med PACES kortl√¶gningen. Disse omfatter typisk en interpolation af modstanden i de enkelte modellag og middelmodstand indenfor kote eller dybdeintervaller (f.eks. 5 eller 10 meter) (se Figur 18). Om interpolation af geofysiske data ‚Äď (se kap. 3.20 ‚ÄĚInterpolation af data‚ÄĚ). Endvidere har GeoFysikSamarbejdet udarbejdet en modstandsskala specielt beregnet for DC-metoder /7/.

Figur 18

Figur 18: Fladekortet, til venstre, (10 x 7 km) viser middelmodstanden i dybdeintervallet 0-5 m under terr√¶n baseret p√• Paces-m√•linger. /8/, /9/. Profil p√• middelmodstandskortet, til h√łjre, ses her som tv√¶rsnit (samme farveskala). Hver s√łjle repr√¶senterer en tolket 1D-3lags-model for hvert sonderingspunkt, som ligger inden for en s√łgeafstand af 100m fra profillinien.

I det geologiske tolkningsv√¶rkt√łj kan PACES-modellerne visualiseres p√• tolkningsprofiler som enkeltst√•ende stave med farve, der repr√¶senterer modstanden i de enkelte modellag. Der kan f.eks. ogs√• indl√¶ses en r√¶kke koteintervalkort i tolkningsv√¶rkt√łjet. Disse kan med fordel anvendes indirekte i tolkningsarbejdet, idet kort af denne type vil give et overblik ‚Äď vertikalt s√•vel som horisontalt ‚Äď over variationen i den overfladen√¶re geologi.

Den sl√¶begeoelektriske metode giver relativt detaljeret information om b√•de strukturelle og lithologiske forhold i de √łverste jordlag. Ofte er der ikke tydelig korrelation mellem data p√• de indsamlede m√•lelinier, og det er vanskeligt at opbygge en rumlig geologisk model udelukkende p√• baggrund heraf. I omr√•der med homogen geologi eller t√¶tliggende m√•lelinier er det dog muligt at anvende data direkte i den rumlige geologiske model. For at undg√• store projektionsafstande (se kap. 3.21 ‚ÄĚProfilnetv√¶rk og projektionsafstande‚ÄĚ) med deraf f√łlgende fejltolkninger, b√łr tolkningsprofilerne placeres, s√• de er sammenfaldende med PACES-linier. En anden mulighed er at tolke i et 3D-milj√ł (se kap. 3.30 ‚ÄĚ3D-visualisering og tolkning‚ÄĚ)

3.3.4 Referenceliste

/1/ S√łrensen, K., 1996: Pulled array continuous electrical sounding. First Break, 14, pp. 85-90.

/2/ GeoFysikSamarbejdet, januar 2005: Vejledning i udf√łrelse af PACES m√•linger.

/3/ GeoFysikSamarbejdet, januar 2005: Opsætning i processerings og tolknings software pakken PACES/SIP.

/4/ GeoFysikSamarbejdet, september 2003: Indberetning af data til GERDA.

/5/ http://gerda.geus.dk

/6/ Skov- og Naturstyrelsen 1987: Geofysik og råstofkortlægning. Råstofkontorets kortlægningsserie 5. ISBN 87-503-6531-2

/7/ http://www.geofysiksamarbejdet.au.dk

/8/ Dansk Geofysik, 1999: Geofysisk kortlægning i området sydvest for Randers. Slæbegeoelektrisk og transient elektromagnetisk kortlægning. Udarbejdet for Randers Kommunale Værker, juli 1999

/9/ Geologisk Institut, Geofysisk afdeling, Aarhus Universitet, 2003: Tolkning af 3 og 8-kanals slæbegeoelektriske data. Udarbejdet for Århus Amt, august 2003

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *