Hledání vody v podloží

Jde zde o vyhledávání míst vhodných pro studny a vrty s čerpáním vody použitelné pro domy až obce. Nejde zde o vyhledávání hladiny spodní vody v malých hloubkách, to georadar neumí, taková rozhranní bývají pozvolná a v odražené vlně je na frekvencích asi od 50 MHz nevidíme. Jiné je to pokud použijeme nízkou frekvenci. Už od 20 MHz níže se georadarová vlna chová trochu jinak, než na vyšších frekvencích. Prostředí se zvýšenou vlhkostí má velký vliv na fázi odražené vlny, dlouhá délka vlny také zasáhne větší objem a nejsou patrné odrazy od menších trhlin. Fáze vlny je zde ovlivněna především množstvím vody, permitivita různých hornin nemá tak výrazný vliv. Radarogramy, měřené speciálně upravenými anténami jsou znázorněny níže. Zvýšená permitivita se projevuje kladnou fází vlny, pro ni je obecně zvolena červená barva,  v červených oblastech  tedy předpokládáme vyšší obsah vody.

Povrchová voda do malých hloubek. Tam, kde červená oblast je protažena dolů, můžeme předpokládat nějakou trhlinu, která je dole utěsněna a voda tak neproniká hlouběji do podloží nebo jen velmi málo.

 

Zde voda proniká nějakou trhlinou doprava dolů a rozptyluje se. Je možné, že žlutozelenou barvou vpravo dole je zde znázorněn jiný typ horniny, pro vodu více propustný.

Profil měřený  u Radlic, hlíny a vápence. Vidíme zde nahoře vrstvy s povrchovou vodou, nepropustnou vrstvu na hloubce kolem 70m a v ní je trhlina na vzdálenosti 125 m. V trhline se drží voda na hloubce 110 až 180 m. V levé spodní části radarogramu je pak vidět více malých oblastí se zvýšeným obsahem vody. Georadar nám nemůže říci, kolik vody je v nalezených anomáliích. Informuje nás pouze o tom, kde je na měřeném profilu vody nejvíce.

 

Zlom, ve kterém se drží voda může dosahovat hloubek i stovek metrů.

Na některých radarogramech je vidět, že spodní část červených oblastí je typicky protažena. Říká se tomu nízkofrekvenční chvost. Vzniká proto, že vlivem vysoké vodivosti dochází ke změně tvaru vyslaného pulzu, který prochází prostředím s vysokou permitivitou nebo vodivostí, puls se natahuje a to deformuje i odraženou vlnu. S dobrou přesností můžeme tedy určit začátek zóny, ale horší to může být, pokud máme stanovit její spodní ohraničení.

Radarogram v žulovém prostředí s malou vrstvou hlín. Trhlina na vzdálenosti 57 m z horní vrstvy na hloubce kolem 8 m "odsává" vodu, ta se v ní drží až do hloubky kolem 40 m a pak voda opět ztrácí. Je pravděpodobné, že se trhlina směrem dolů rozšiřuje a voda stéká do velkých hloubek. Místo vrtu na vodu bude vhodnější zvolit ve střední části ve fialových barvách. Vodu zde můžeme očekávat už od hloubek kolem 25 m. Přesto, že tam je oblast v modré barvě, podle změy fáze vlny již vidíme, že vlna prudce mění fázi, prochází nulou (žlutá barva) a přechází do fialové. Tam, kde se mění fáze, mění se i prostředí.

 

Pokud při měření narazíme na trhlinu, můžeme s velkou pravděpodobností určit, zda je "suchá" nebo zda se v ní drží voda. Zde je příklad od obce Kbel na Kolínsku. Jsou zde zachyceny dvě trhliny. První je bez vody na vzdálenosti 8 m. Druhá je zvodnělá a je na vzdálenostikolem 125 m. V ose  této trhliny asi 100 m směrem na jih byl již dříve proveden vrt KB-1 do hloubky 76 m, kde byla nalezena puklinová zvodeň. Vydatnost 1 l/s.

Pokud stejný radarogram upravíme pro vyšší frekvence, můžeme nahlédnout i do struktury puklin. Ta vlevo bude mít místy hladké kolmé stěny, ta pravá bude obsahovat  více rozdrcených částí a bude i šírší.

 

V praxi to vypadá tak, že vodní zdroj se hledá na určitém pozemku nebo pozemcích vlastníka či obce. V takovém případě se prostor podle velikosti změří jedním nebo několika profily (modrá trajektorie bodů podle GPS). Pokud se podaří najít zvodnělé trhliny nebo dokonce jejich křížení, vyznačí se do plánku a podle radarogramů se určí nejvhodnější místo pro vrt. Zde vrt označený křížkem ve směru trhliny dosáhl zdroje vody na hloubce 40 m s vydatností 1.400 l/hodinu. V prostoru louky byl již dříve realizován vrt do 50 m hloubky  mimo vyznačené trhliny, jeho vydatnost byla kolem 100 litrů za den.Vodu zde hledali různými způsoby 30 roků. Oblast Chlumu u Orlíku.

Radarogram filtrovaný tak, aby byla patrná i oblast nízkých frekvecí zároveň se strukturou trhlin. Bílé šipky označují trhlinu. Vidět jsou horizontální zvodně v hloubkách 40-60 m, vrt zřejmě jednu s nich zachytil. Jsou zde ruly, jsme asi 100 m nad hladinou Vltavy.

 

Hledání vody se testovalo i podle dat ze satelitních měření, která jsou schopná najít vodu do hloubek až několika kilometrů. Nám se podařilo získat data z okraje naší republiky  na Chebsku. Testovala se pouze shoda se satelitním měřením, dosud se vrty neprováděly, ale plánují se. Výsledky doplníme. Modré plochy - voda dle satelitu. Červené pásy na profilech znázorňují místa s výskytem vody.

Radarogramy k satelitnímu měření. Více vody je opět v blízkosti trhlin.

Shoda se satelitním měřením je velmi dobrá, schází tam ale opět informace o množství vody. Výhodou měření georadarem je ale cena, která je u georadaru více než 50x nižší.