FALLSTUDIE
Fallstudie - Charakterisierung von Flüssen und Ästuaren in den Vereinigten Staaten
Hydrogeologie unter großen Oberflächengewässern
Die U.S. Geological Survey und die HydroGeophysics Group, Aarhus University, beschreiben die Vorteile des Einsatzes von floaTEM in Flüssen. Das USGS hat das floaTEM an mehreren Stellen eingesetzt, z. B. im Tallahatchie River, Eel River, Delaware River und Rainbow Reservoir. Es wurden Daten gesammelt, um hochauflösende Informationen über geologische Strukturen im Untergrund zu erhalten, die zur Abgrenzung von Süß-/Salzwasser-Kontakten, zur Abgrenzung von Grundwasserleitern für Wasserressourcenuntersuchungen und zur Erstellung hydrogeologischer Modelle verwendet werden können.
Projekt-Hintergrund
USGS und die HydroGeophysics Group der Universität Aarhus untersuchten die Möglichkeit des Einsatzes von FloaTEM zur Charakterisierung der Hydrogeologie unter Flüssen und Ästuaren.
Die Hydrogeologie unter großen Oberflächengewässern wie Flüssen, Seen und Ästuaren ist auf der Ebene von Flussläufen bis hin zu Einzugsgebieten (über zehn Kilometer) generell unzureichend bekannt. Dies erschwert eine genaue hydrologische Modellierung, z. B. der Grenzflächen zwischen Süß- und Salzwasser und der Austauschmuster zwischen Grund- und Oberflächenwasser, in ausreichendem Umfang.
Hier stellen wir ein geschlepptes, schwimmendes transientes elektromagnetisches System (FloaTEM) vor, das eine schnelle, hochauflösende elektrische Kartierung des Untergrunds unter großen Gewässern in größeren Tiefen als andere geschleppte Instrumente ermöglicht.
Ergebnisse
Das neuartige FloaTEM-System wurde erstmals an Standorten in den Vereinigten Staaten demonstriert, darunter 1) der Farmington River in der Nähe von Hartford, Connecticut; 2) der Upper Delaware River in der Nähe von Barryville, New York; 3) der Tallahatchie River in der Nähe von Shellmound, Mississippi; und 4) das Mündungsgebiet des Eel River auf Cape Cod in der Nähe von Falmouth, Massachusetts.
Am Standort Tallahatchie River wurden auch luftgestützte elektromagnetische Daten im Frequenzbereich und landgestützte TEM-Daten verglichen, wobei eine Reihe von geologischen Strukturen und Porenwasser-Salzgehalt-Grenzflächen identifiziert wurden. Die prozessbasierte Interpretation der Fallstudiendaten zeigte, dass FloaTEM verschiedene Sediment-Wasser-Grenzflächenmaterialien auflösen kann, wie z. B. die Ansammlung von Feinstoffen am Boden eines Reservoirs und durchlässige Sand-/Kiessedimente im Flussbett, die den Grundwasserabfluss konzentrieren.
An mehreren Standorten wurden Gesteinsschichten kartiert und Grundwasserleiter mit einer Auflösung definiert, die mit der von luftgestützten Methoden vergleichbar ist. Der terrestrische Abfluss von frischem Grundwasser mit Fließwegen, die sich Hunderte von Metern von der Küste entfernt erstrecken, wurde auch unterhalb der Mündung des Eel River kartiert, wodurch frühere hydrogeologische Charakterisierungen dieser nährstoffreichen Küstenaustauschzone verbessert wurden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das neuartige FloaTEM-System eine kritische Lücke in unserer Fähigkeit schließt, die Hydrogeologie unterhalb von Oberflächengewässern zu charakterisieren, und eine genauere Vorhersage der Dynamik des Grundwasser-Oberflächenwasser-Austauschs und der Grenzflächen zwischen frischem und salzigem Grundwasser ermöglichen wird.
Erforschen. Erkennen. Entdecken.
Die tTEM-Familie liefert genaue und zuverlässige Daten, lässt sich leicht an verschiedene Vermessungsanforderungen und Feldbedingungen anpassen und ermöglicht Vermessungen von Flächen von mehreren zehn bis zu mehreren tausend Hektar.
