Rapport - Luftbårne elektromagnetiske metoder til hydrogeofysisk kortlægning i Danmark

Publiceret 14-01-2003

En ny rapport ser på anvendelse af helikopterbårne frekvensdomænesystemer i forbindelse med den hydrogeologiske kortlægning. Den har referencemateriale til brug ved analyser af data.

Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse Rapport 2002/77
Rapporten er udarbejdet i samarbejde mellem Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) og Geologisk Institut, Aarhus Universitet. Rapporten er udarbejdet efter aftale med og finansieret af følgende amter: Fyns Amt, Frederiksborg Amt, Nordjyllands Amt, Ribe Amt, Ringkjøbing Amt, Storstrøms Amt, Sønderjyllands Amt, Vejle Amt, Vestsjællands Amt, Viborg Amt og Århus Amt. Formålet med rapporten er primært at belyse muligheden for at anvende eksisterende helikopterbårne frekvensdomænesystemer i forbindelse med den hydrogeologiske kortlægning af Danmark. Vurderingen af helikopterbårne frekvensdomænesystemer er foretaget som en sammenlignende analyse af DIGHEMVRES systemet med eksisterende landbaserede elektriske og elektromagnetiske metoder, som er kendt fra hydrogeofysiske undersøgelser i Danmark.

Et sekundært mål med rapporten har været at udarbejde et materiale, som vil kunne indgå som et referencemateriale for amternes anvendelse af helikopterbårne frekvensdomænesystemer i forbindelse med den hydrogeologiske kortlægning.

I rapporten sammenlignes fire forskellige systemer, hvoraf to er galvaniske metoder, MEP og PACES, og to er elektromagnetiske metoder, HEM og TEM. Af de to sidste er den ene en tidsdomænemetode (TEM), medens den anden er en frekvensdomænemetode. De sammenlignede metoder er derfor af mere forskellig karakter i nærværende rapport end i en tidligere GEUS rapport om transiente elektromagnetiske målinger fra fly..

I det følgende kommer en kort omtale af rapportens disposition og de enkelte kapitlers indhold.

I Kapitel 1 omtales de generelle forhold omkring de fire systemer. Dette kapitel indeholder samtidig de væsentligste af rapportens konklusioner om systemernes egnethed til hydrogeofysisk kortlægning. Det er tilstræbt, at de fleste læsere skal kunne forstå problemstillingen og kende de vigtigste forhold på et overordnet plan efter at have læst dette kapitel.

Kapitel 2 gennemgår de fundamentale begreber til beskrivelse af helikopterbårne frekvensdomænesystemer, og der gives eksempler på data målt i Danmark.

I Kapitel 3 rettes opmærksomheden mod et meget vigtigt punkt i bedømmelsen af elektromagnetiske metoder, nemlig den forstyrrelse af målingerne, som opstår ved at måleudstyret påvirkes af ledninger og kabler i luften og i jorden. Denne koblingsforstyrrelse er generelt ubehagelig at have med at gøre for både transiente systemer og helikopterbårne frekvensdomænesystemer, og den er alvorligere for luftbårne end for jordbaserede systemer.

I Kapitel 4 gennemgås de fire valgte systemer i detaljer.

I Kapitel 5 gennemgås de fundamentale begreber knyttet til tolkning og analyse af elektriske og elektromagnetiske sonderingsdata. Specielt rettes opmærksomheden mod den støj, der altid er på data, og de forskelle, der er mellem systemerne i denne henseende. Endvidere præsenteres de enkelte systemers følsomhedsfunktioner, dvs. de funktioner som beskriver, hvordan forskellige områder i jorden påvirker måleresultatet. Disse funktioner kan give en forståelse af systemernes evne til at opløse detaljer.

I Kapitel 6 foretages en sammenlignende analyse af de fire systemer på basis af en lang række lagdelte modeller, dvs. endimensionale modeller (1D) hvor den elektriske ledningsevne kun afhænger af dybden. Dette og det følgende kapitel er centrale i bedømmelsen af de forskellige systemers fordele og ulemper.

Kapitel 7 udvider analysen fra Kapitel 6 til at gælde tolkninger af sonderingsdata opmålt over todimensionale strukturer, dvs. strukturer, hvor ledningsevnen kan ændre sig både i horisontal retning og med dybden. Der præsenteres her tolkninger med flere forskellige typer af endimensionale modeller samt todimensionale modeller.

Kapitel 8 indeholder eksempler på tolkning af helikopterbårne frekvensdomænedata fra udvalgte områder i Danmark.

I Kapitel 9 sammenfattes konklusionerne på rapportens analyser.

Kapitel 10 fremlægger praktiske anbefalinger i forbindelse med helikopterbårne frekvensdomænesystemer og anvisninger på kvalitetssikring af rekvireret arbejde.

Rapporten er forfattet af Niels B. Christensen, Rasmus J. Tølbøll og Kurt I. Sørensen, Aarhus Universitet og Ingelise Møller og Thorkild M. Rasmussen, GEUS. Yderligere oplysninger kan fås ved henvendelse til Thorkild M. Rasmussen på email tmr@geus.dk

Rapporten er på i alt 240 sider og prisen er 750 kr. Bestilling kan foretages ved henvendelse til:
Karen Løvig Nielsen,
GEUS
Øster Voldgade 10
1350 København K
email kln@geus.dk
telefon: 38 14 25 52
fax: 38 14 20 50