Praktikumsbericht / -arbeit, 2012
8 Seiten, Note: 1,0
Geowissenschaften / Geographie - Phys. Geogr., Geomorphologie, Umweltforschung
Einführung
Aufbau
Laufzeitkurven
Auswertung
Geschwindigkeit
Lagerung des unteren Halbraums
Kritischer Winkel
Tiefe
Teufe
Schichtgefüge
Fehlerdiskussion
Dieser Praktikumsbericht dokumentiert die Durchführung und Auswertung refraktionsseismischer Messungen zur Untersuchung des oberflächennahen Untergrunds. Ziel ist es, durch die Analyse von Laufzeitkurven physikalische Parameter wie Schichtgeschwindigkeiten, Schichtgrenzen und Teufen zu bestimmen.
Refraktionsseismik
Bei der Refraktionsseismik wird ein Signal zum Beispiel durch Hammerschlag oder Sprengung oder in den Boden gesendet. Das Signal pflanzt sich halbkreisförmig im Untergrund fort. Die Wellen teilen sich auf in Kompressionswellen (P-Wellen) und Scherwellen (S-Wellen). Kompressionswellen sind immer schneller als Scherwellen und bewegen sich auch im flüssigen Medium aus. Trifft die Wellenfront auf eine Schicht im Untergrund wird der Wellenstrahl gebrochen. Ist die Wellengeschwindigkeit in der unteren Schicht niedriger als in der oberen, wird der Wellenstrahl zum Lot hin gebrochen. Eine solche Schichtgrenze ist durch Refraktionsseismik nicht zu erkennen. Liegt die Wellengeschwindigkeit in der unteren Schicht jedoch höher als in der oberen Schicht, so wird der Wellenstrahl vom Lot weg gebrochen. Fällt der Einfallwinkel unter einen bestimmten Wert, wird die Welle kritisch refraktiert. Das heißt, der Wellenstrahl verläuft an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten. Diesen Winkel nennt man kritischen Winkel. Die Welle wird Mintropwelle oder Kopfwelle genannt. Das Signal wird nun fortlaufend im kritischen Winkel an die Oberfläche geschickt. Die Entfernung zum Schusspunkt, in der das Signal zum ersten Mal die Oberfläche erreicht, nennt man kritische Entfernung. Diese Entfernung ist abhängig vom kritischen Winkel und der Mächtigkeit der oberen Schicht. Da die sich die Kopfwelle schneller fortbewegt, als die Oberflächenwelle, überholt sie diese, obwohl sie eine deutlich längere Strecke zurücklegt. Die Entfernung zum Schusspunkt, in der die Kopfwelle die Oberflächenwelle überholt, wird Überholtentfernung genannt.
Einführung: Vermittlung der theoretischen Grundlagen der Refraktionsseismik sowie der physikalischen Prinzipien der Wellenausbreitung im Untergrund.
Aufbau: Beschreibung des experimentellen Aufbaus zur präzisen Auflösung oberflächennaher Schichten mittels Geophonen und Signalverstärkung.
Laufzeitkurven: Dokumentation der gemessenen Laufzeiten für Schuss und Gegenschuss in grafischer Darstellung.
Auswertung: Berechnung der Wellengeschwindigkeiten, des kritischen Winkels, der Tiefe und der Teufe basierend auf den erhobenen Messdaten.
Schichtgefüge: Interpretation der Ergebnisse im Hinblick auf die geologische Beschaffenheit des Untergrunds und die gemessenen Geschwindigkeitsanomalien.
Fehlerdiskussion: Reflexion über mögliche Ungenauigkeiten bei der Datenerhebung und Interpretation durch apparative oder natürliche Einflüsse.
Refraktionsseismik, Kompressionswellen, Scherwellen, Kopfwelle, kritischer Winkel, kritische Entfernung, Überholtentfernung, Laufzeitkurve, Interceptzeit, Seismik, Geophysik, Schichtgeschwindigkeit, Untergrunduntersuchung, Schichtgefüge, Terralok MK6.
Die Arbeit behandelt die Durchführung und methodische Auswertung von refraktionsseismischen Messungen im Gelände, um den Aufbau oberflächennaher Schichten zu bestimmen.
Die Themen umfassen die physikalischen Grundlagen der Wellenausbreitung, den experimentellen Aufbau mit Geophonen, die grafische Analyse von Laufzeitkurven und die mathematische Berechnung geophysikalischer Parameter.
Ziel ist die Bestimmung von Wellengeschwindigkeiten, Schichtgrenzen sowie der exakten Teufe des Untergrunds an den jeweiligen Messpunkten.
Es wird die Methode der Refraktionsseismik angewandt, bei der durch ein induziertes Signal (z.B. Hammerschlag) die Laufzeiten an Geophonen aufgezeichnet werden, um aus dem Anstieg der Kurven auf den Untergrundaufbau zu schließen.
Der Hauptteil gliedert sich in die methodische Beschreibung des Versuchsaufbaus, die grafische Darstellung der Laufzeitkurven für Schuss und Gegenschuss sowie die detaillierte rechnerische Auswertung dieser Daten.
Die Arbeit ist durch Begriffe wie Kopfwelle, kritischer Winkel, Mintropwelle, Schichtgeschwindigkeit und Überholtentfernung geprägt.
Die Tiefe wird zur groben Orientierung mittels der Überholtentfernung berechnet, während die Teufe einen genaueren Referenzpunkt unter Tage definiert, der die Interceptzeit miteinbezieht.
Die Fehlerdiskussion ist notwendig, um die Unterschiede zwischen den Messergebnissen von Schuss und Gegenschuss sowie Abweichungen in den Geschwindigkeitswerten durch unterschiedliche Skalierungen oder reale geologische Anisotropien zu erklären.
Der GRIN Verlag hat sich seit 1998 auf die Veröffentlichung akademischer eBooks und Bücher spezialisiert. Der GRIN Verlag steht damit als erstes Unternehmen für User Generated Quality Content. Die Verlagsseiten GRIN.com, Hausarbeiten.de und Diplomarbeiten24 bieten für Hochschullehrer, Absolventen und Studenten die ideale Plattform, wissenschaftliche Texte wie Hausarbeiten, Referate, Bachelorarbeiten, Masterarbeiten, Diplomarbeiten, Dissertationen und wissenschaftliche Aufsätze einem breiten Publikum zu präsentieren.
Kostenfreie Veröffentlichung: Hausarbeit, Bachelorarbeit, Diplomarbeit, Dissertation, Masterarbeit, Interpretation oder Referat jetzt veröffentlichen!

