Sök:

Sedimentkarakterisering genom dubbelfrekvensekolodning.


Ekolod är en teknik som används inom hydrografin för att kartlägga samt visualisera djup och bottentopografi inom marina områden. Tekniken bygger på att det finns skillnader i olika materials förmåga att fortplanta tryckvågor, vilket innebär att reflektioner uppstår i övergången mellan olika medier, som till exempel mellan vatten och sediment. Ekolodet omvandlar elektrisk energi till akustisk energi och en tryckvåg breder ut sig i vattnet till dess att vågfronten träffar ett medium vars akustisk impedans skiljer sig från den för vatten. Vid gränsytan kommer en del av vågen att reflekteras åter mot vattenytan, en del att fortsätta i det nya mediet och en del kommer att spridas okontrollerat på grund av ojämnheter längs botten. Mängden energi som reflekteras åter mot vattenytan är beroende på skillnader i akustisk impedans mellan vattnet och sedimentet, bottens ytråhet samt ekolodets frekvens.Syftet med denna studie är dels att fördjupa sig i ekolod som teknik samt studera hur ekolodssignalen uppträder i gränsskiktet mellan vatten samt olika bottentyper och sediment. Mätningar utfördes med dubbelfrekvensekolod vid fem olika objekt i norra Sverige med varierande bottentyp och sedimentprovtagning skedde parallellt med detta. Sedimenten analyserades med avseende på faktorer som bedömdes kunna påverka ekolodsresponsen, så som kornstorleksfördelning, densitet, tryckvågshastighet och vattenkvot. Målet var att fastställa huruvida dessa geotekniska och geofysiska parametrar kunde relateras till en viss typ av respons i ekogrammet för ekolodsmätningarna i samma punkt. Utöver detta studerades huruvida dubbelfrekvensekolod är lämpliga för att mäktighetsbestämma olika typer av bottensediment genom att relatera responser från djupare ner i ekolodsprofilen till mätningar över sedimentmäktighet utförda med stålspett.Studien visade att det fanns karakteristiska drag i ekogrammet, vilket kunde kopplas till den akustiska impedansen och därigenom styrkan på reflekterade ekolodssignalen för den aktuella botten- och sedimenttypen. Utöver detta tyder studien på att den akustiska impedansen korrelerar väl mot parametrarna torrsubstans, vattenkvot samt densitet för de aktuella sedimenten. Jämförelser mellan ekogrammen och mätningar utförda med stålspett i samma punkt visar också att dubbelfrekvensekolod kan användas för att med rimlig precision kartlägga mäktigheten av främst organogena sediment som förekommer i många insjöar inom det svenska barrskogslandskapet.

Författare

Sebastian Karlin

Lärosäte och institution

Luleå/Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser

Nivå:

"Uppsats för yrkesexamina på avancerad nivå". Självständigt arbete (examensarbete) om 30 högskolepoäng utfört för att erhålla yrkesexamen på avancerad nivå.

Läs mer..