Use of borehole radar techniques to characterize fractured granitic bedrock at AECL's Underground Research Laboratory

Serzu, Mulugeta H.; Kozak, E.T.; Lodha, G.S.; Everitt, R.A.; Woodcock, D R

doi:10.1016/j.jappgeo.2003.06.012

Cited by 25 publications

(4 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The geometry of real fractures are simplified as fracture aperture, length and width (rectangular) or major and minor axes (ellipse). Generally, geometrical properties of fractures can be obtained on the basis of observations and measurements and from techniques such as X‐ray micro‐Computed Tomography or downhole tools like high resolution resistivity logging and borehole radar techniques (Serzu et al., 2004; Wu et al., 2020; Zhou et al., 2018). In addition, some researchers introduce roughness models into DFN, such as a joint roughness coefficient and fractal dimension models (Crandall et al., 2010; Jing et al., 2017; Lei et al., 2017).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Improvements to the Fracture Pipe Network Model for Complex 3D Discrete Fracture Networks

Wang

Scott³

2022

Water Resources Research

View full text Add to dashboard Cite

Fractures widely present in the subsurface and play a critical role in the fluid flow processes in porous media. The Fracture Pipe Network Model (FPNM) is an efficient method to represent and calculate fluid flow properties as a particular part of Discrete Fracture Networks (DFNs) method compared to direct numerical simulations. However, the current FPNM formulation can result in large deviations in computed fluid flow properties when applied to complex interconnected DFNs, although it can produce good results for simple DFNs. To enhance the performance and versatility of current FPNMs, four modifications to the FPNM formulation are introduced from different perspectives to improve the accuracy of pipe conductance assignment and ensure the correct topology of the fracture network. Two benchmarking examples with complex interconnected fractures and two real fractured samples are presented and the results show the modifications significantly improve the accuracy of computed fluid flow properties in complex DFNs.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Improvements to the Fracture Pipe Network Model for Complex 3D Discrete Fracture Networks

Wang

Scott³

2022

Water Resources Research

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Bu nedenle, özellikle hidrojeofizikte zemindeki su içeriği ve miktarının belirlenmesi gibi çalışmalarda kuyu içinde gerçekleştirilen GPR çalışmaları tercih edilmektedir [24]. Tek bir kuyu (borehole) içerisinde ya da karşılıklı iki kuyu arasında (crosshole) gerçekleştirilen kuyu içi yer radarı ölçümleri, çoğunlukla kırık, boşluk ve tünel araştırmalarında [25], [26] ve hidrojeolojide [27]- [29] etkin olarak kullanılmaktadır.…”

Section: Introductionunclassified

Modeling of crosshole ground-penetrating radar data

Balkaya¹,

Göktürkler²

2016

Pamukkale J Eng Sci

View full text Add to dashboard Cite

Uygulamalı jeofiziğin girişimsel olmayan elektromanyetik yöntemlerinden biri olan yer radarı sığ yeraltının oldukça yüksek çözünürlükle görüntülenmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir yer radarı çalışmasında iki önemli unsur olan çözünürlük ve derinlik, zeminlerin su, kil, çözülebilir tuz içeriklerinden ve antenin merkez frekansından etkilenir. Elektriksel iletkenliğin yüksek olduğu alanlarda istenilen çözünürlük ve hedeflenen derinlikte iyi bir yeraltı görüntüsü elde etmek zor olabilir. Bu nedenle, karşılıklı kuyu dizilimine dayanan bir yer radarı çalışması daha detaylı bir yeraltı radar hız dağılımının elde edilmesi için iyi bir alternatif yaklaşım olabilir. Bu çalışmada, karşılıklı kuyu yer radarı veri kümelerinin tomografik ters çözümü için gerekli olan ilk varış seyahat süreleri Maxwell denklemlerinin zaman ortamı sonlu farklar ve gridlenmiş bir hız alanı boyunca Eikonal denkleminin sonlu farklar çözümünden hesaplanmıştır. Modellemede iki kuramsal yeraltı modeli kullanılmıştır. İlk modelde yeraltı iki tabakadan oluşmaktadır. İkinci model tekdüze bir ortam içerisinde gömülü düşük ve yüksek hızlı bloklar içermektedir. Yer-hava arayüzeyinin modellemedeki etkisi ve bir kuyu içi radar çalışmasında kuyuların derinliği ve mesafesi arasındaki oranının önemi test çalışmalarında gösterilmiştir. Tüm alıcı konumlarında zamanda kaydedilmiş elektrik alanın düşey bileşenini (Ez) içeren radargramlar zaman ortamı sonlu farklar modellemesinden elde edilmiştir. Farklı derinlikteki kaynak konumları için seyahat süresi kontur haritaları hızlı bir sonlu farklar Eikonal çözücüsünden elde edilmiştir. Daha sonra, minimum seyahat süresine sahip ışın yolları alıcıdan kaynağa en dik iniş doğrultusunda izlenerek hesaplanmıştır. Sonuç olarak, her iki modelleme yaklaşımından elde edilen seyahat süreleri birbirleriyle oldukça uyumludur. Zaman ortamı sonlu farklar modellemesi ilk varışlarla ilişkili dalga fazlarının belirlenmesi ve değerlendirilmesi için önemli bir araçtır. Diğer taraftan, Eikonal denklemi temelli modelleme ilk varış sürelerinin doğrudan hesaplanması için oldukça etkili bir yaklaşım sunmaktadır.

show abstract

“…Over the past decade, many efforts have contributed to the investigation of fracture connectivity, with data derived from field tests, such as cross-hole hydraulic and tracer tests (Illman and Tartakovsky, 2005;Shapiro et al, 2007;National Research Council, 1996), borehole radar (Serzu et al, 2004) and seismic (Ellefsen et al, 2002) investigations. These in-situ techniques and associated interpretation models effectively provide insight into the relatively conductive zones, but are insufficient to depict the connectivity of fractures since more detailed investigation into the fracture network is often required for a given problem.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Characterisation of fracture network and groundwater preferential flow path in the Table Mountain Group (TMG) sandstones, South Africa

Li¹,

Lin²,

Xu³

2014

WSA

View full text Add to dashboard Cite

Characterisation of fractured rocks and evaluation of fracture connectivity are essential for the study of subsurface flow and transport in fractured rock aquifers. In this study, we use a new method to present fracture networks and analyse the connectivity of the fractures, based on the technique of randomly-generated realisations. The application of the method aims to provide more detailed insights into the flow path and dynamics for sustainable utilisation of groundwater in the Table Mountain Group (TMG) aquifers, South Africa. Focusing on a representative wellfield in the TMG, the interpretation and integration of fracture data derived from field measurements, existing geological maps and remotely-sensed imagery, and observed responses of hydraulic tests, led to the development of a conceptual model for fracture network characterisation, which forms the basis of fracture connectivity analysis. The result shows that the a dominant number of the interconnected fractures are in the form of separated fracture clusters (networks) which is considered to be a common connectivity pattern in the TMG rocks and alike. The result also suggests that the connectivity pattern is collectively dependent on such factors as orientation, length, and density of fractures and implies that in a study domain only a small part of the fractures are responsible for flow circulation.

show abstract

Use of borehole radar techniques to characterize fractured granitic bedrock at AECL's Underground Research Laboratory

Cited by 25 publications

References 6 publications

Improvements to the Fracture Pipe Network Model for Complex 3D Discrete Fracture Networks

Improvements to the Fracture Pipe Network Model for Complex 3D Discrete Fracture Networks

Modeling of crosshole ground-penetrating radar data

Characterisation of fracture network and groundwater preferential flow path in the Table Mountain Group (TMG) sandstones, South Africa

Contact Info

Product

Resources

About