Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 4. szám - Katona Orsolya - Sipos György - Fiala Károly - Rakonczai János - Mezősi Gábor: A georadar működése és felhasználási területei
színekhez köthető az alkalmazások nagy része. Mivel üledékek esetében a jel terjedését jelentősen befolyásolja a pórusokat kitöltő anyag minősége ezért egyre gyakrabban használják a technikát nem vizes fázisú szennyeződések (LNA- PL, DNAPL) lehatárolásában is. A földtudományi alkalmazások esetében a behatolási mélység kulcsfontosságú. E tekintetben az 50 MHz-es antennákkal pl. mészkövön akár 30 m mélység is elérhető. Jellemzően azonban a 1-10 m-es mélységtartományban alkalmazzák az eszközt (200-400 MHz), ugyanis a rétegek, üregek azonosításához sok esetben csak ilyen frekvencia, illetve behatolási mélység mellett érhető el a szükséges felbontás. A mérnöki alkalmazások kapcsán vasbeton szerkezetek, anyag-réteghatárok, anyaghibák, üregek vizsgálata áll a vizsgálatok középpontjában. A szükséges behatolási mélység általában kisebb, míg az igényelt felbontás és részletesség nagyobb, mint a földtudományokban (7. táblázat). Az 1. tát 58 elektromágneses jel terjedésének azon tulajdonságát, hogy jól visszaverődik mágnesezhető fémtárgyakról (pl. vasbeton szerkezetek vasalása, vezetékek, stb.), a mérnöki gyakorlatban gyakran alkalmazzák, a betonszerkezetek állapotának felmérésére lakóépületek, hídpillérek, egyéb tartószerkezetek esetében igen elterjedt (1. táblázat). Minőség-ellenőrzés céljából gyakran alkalmazzák a technikát aszfalt vastagság és utak rétegrendjének vizsgálatára. A fenti feladatok végrehajtásához a nagy frekvenciájú (1,0-2,6 GHz) antennák a legalkalmasabbak, melyek behatolási mélysége 0,4-lm. A georadar egyik legfontosabb felhasználási területe a közművek roncsolás- mentes bemérése, illetve azonosítása. 270-400 MHz-es antennák használatával akár cm pontossággal meg lehet állapítani a kérdéses közművek helyzetét és mélységét a környezetei feltételektől függően 0,5-6 m mélységtartományban (1. táblázat). HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2013. 93. EVF. 4, SZ. Alkalmazási területek Antenna frekvencia Alkalmazási példa Földtudomány égtakarók és állandóan fagyott talajok vastagságának mérése 50, 100, 200 MHz Vlartini et al., 2011; Singh et al., 2012 üledék- és kőzetrétegek térképezése 200, 270, 400 MHz Bristow és Jól., 2003, vetők és karsztos üregek vizsgálata 100, 200 MHz Al-fares et al., 2002; Green et al., 2003 felszíni fejtések előzetes felmérése, mélyművelésű aknák stabilitás vizsgálata. 50, 100, 200 MHz Strange et al., 2005; Trevits et el., 2002 szennyeződés-terjedés (pl. DNAPL, LNAPL vizsgálata ) 270, 400 MHz Pomposiello et al., 2004; Willson et al., 2009 Mérnöki alkalmazások hidak, hídpillérek, vasbeton szerkezetek vizsgálata utak/vasutak állapotának felmérése 1.0- 2.6 GHz 1.0; 2.0 GHz Horn 200, 270,400,900 MHz; 1.0- 2.6 GHz Huston et al., 1999; Solla et al., 2012 Rial ct al, 2005; Eriksen et al., 2006 alapozás előtti közetmechanikai vizsgálatok üregkutatás Barrile és Pucinotti, 2005; Pérez-Gracia et al., 2008 közmüvek térképezése, állapotvizsgálata 270, 400, 900 MHz Holden et al., 2002; Whiteley és Siggins, 2000 Régészet, örökségvédelem potenciális lelőhelyek kijelölése 200-400 MHz Conyers és Connel, 2007 régészeti objektumok, falmaradványok azonosítása, üregkutatás 200-400 MHz Conyers, 2004; Székely et al., 2005 falkutatás 1.0-2.6 GHz Pérez-Gracia et al., 2000 Katonai alkalmazások, Katasztrófavédelem aknamentesítés, katonai felderítés 270,400 MHz Miller et al., 2002 katasztrófák áldozatainak megtalálása, kriminalisztikai vizsgálatok 270, 400 MHz Freeland et al., 2002 Vízügyi, hidrológiai alkalamzások felszín alatti víztartók azonosítása 100, 200 MHz Carlsten, 1995; Salih, 2006 talajvízszint, vízbeszivárgás monitoring 100, 200 MHz Howe, 2000; Hatch et al., 2005 gátak állapotfelmérése 200,270 MHz Ristic et al., 2007; Niederleithinger, ct. al.. 2007 medermorfológiai felmérések 100,200 MHz Vanderbergh, 1999, Slowik et al., 2010 A georadar régészeti, illetve geoarcheoloógiai alkalmazása során egyrészt a talajtól/üledéktől eltérő anyagi minőségű leletek detektálása, másrészt a bolygatásra utaló nyomok (járószintek, gödrök, árkok, sírhelyek) azonosítása lehetséges. Ennek megfelelően a műszerrel legtöbbször a feltételezett lelőhelyek lehatárolása, a terület leletsűrűség szerinti osztályozása, esetleg az objektumok pontos helyzetének, mélységének meghatározása a cél. Az eredmények a- zonban sok esetben kevésbé egyértelműek, hiszen a vizsgált objektumok és az őket befoglaló üledékek minősége és szerkezete sokszor csak kis mértékben tér el. A felmérésekhez leggyakrabban 400-270 MHz frekvenciájú antennákat alkalmaznak (7. táblázat). A kisebb behatolási mélységet, de nagyobb felbontást biztositó antennák felhasználása is egyre bővül azonban, elsősorban az épített örökség diagnosztikus vizsgálata terén (7. táblázat). Mint arról már szó volt korábban, a technika fejlődésében kulcsfontosságú volt annak hadászati alkalmazhatósága. Bár egyes felszín alatti objektumok (pl. aknák) helyzetének azonosításához más geofizikai módszerek is rendelkezésre állnak, a georadar továbbra is igen jelentős nem fémes a- nyagok, illetve üregek felkutatásában (7. táblázat). Részlegesen ehhez az alkalmazási körhöz kapcsolódik a természeti esetleg technológiai katasztrófákat követő, túlélők utáni kutatás. Meghatározható pl. a lavinák által betemetett testek helyzete, de alkalmazható romok és áradások esetén is. A technika előnyei kriminalisztikai vizsgálatok során is kamatoztathatók, így pl: eltemetett vagy befalazott bizonyítékok, esetleg holttestek megtalálásakor (7. táblázat). Az 1960-70-es évektől a georadar a vízügyi-hidrológiai vizsgálatokban is teret nyert. Segítségével pl. meghatározható a felszín alatti sekély víztartók és vízzárók helyzete és kiterjedése, ugyanakkor vizsgálható a talaj/üledék nedvességtartalma, hiszen a pórusokat kitöltő víz jelentősen befolyásolja az EM hullámok terjedését. A technika segítségével mindemellett felmérhető a gátak, töltések állapota, kimutatható az esetleges üregek, felszín alatti átvezetések jelenléte és helyzete. Természetesen alkalmazható vasbeton vízügyi létesítmények ellenőrző felmérése során is. Emellett igen elterjedt hidromorfológiai kutatások és meder alatti átvezetések azonosítása során is. A vízügyi alkalmazások lehetőségeit és korlátáit tanulmányunk második részében mutatjuk be.
