Calculatrice de Profondeur par Sismique Réfraction (Distance de Croisement et Temps d'Interception)
Profondeur d'une couche plus rapide, comme le substratum rocheux ou la nappe phréatique, à partir des vitesses des deux couches et de la distance de croisement ou du temps d'interception sur un graphe de temps d'arrivée.
Résultats
La ligne en pointillé marque la valeur que vous avez saisie.
Ce que fait cet outil
Dans un levé de sismique réfraction, un coup de marteau envoie des ondes dans le sol ; près de la source, la première arrivée est l'onde directe dans la couche supérieure, mais au-delà de la distance de croisement, c'est une onde qui a plongé dans la couche rapide en dessous, couru le long de son toit et remonté qui arrive en premier. Les vitesses sont les inverses des pentes des deux segments droits du graphe temps–distance, et la profondeur se déduit de leur point de croisement, ou de l'intersection du second segment avec l'axe des temps. La méthode exige que chaque couche soit plus rapide que celle du dessus et que l'interface soit plane ; une couche plus lente cachée sous une plus rapide lui est invisible.
Formule
z = (x_c ÷ 2) √((v₂ − v₁) ÷ (v₂ + v₁)) · z = t_i v₁ v₂ ÷ (2 √(v₂² − v₁²)) · θ_c = asin(v₁ ÷ v₂)
Variables
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
v1 | Vitesse des ondes dans la couche supérieure | m/s |
v2 | Vitesse des ondes dans la couche inférieure | m/s |
xc | Distance de croisement | m |
ti | Temps d'interception | ms |
ZX | Profondeur de l'interface (par la distance de croisement) | m |
ZI | Profondeur de l'interface (par le temps d'interception) | m |
TC | Angle critique | ° |
XK | Distance critique (première arrivée réfractée) | m |
Exemple résolu
- Vitesse des ondes dans la couche supérieure500 m/s
- Vitesse des ondes dans la couche inférieure2000 m/s
- Distance de croisement40 m
- Temps d'interception60 ms
- Profondeur de l'interface (par la distance de croisement)15,49 m
- Profondeur de l'interface (par le temps d'interception)15,49 m
- Angle critique14,48 °
- Distance critique (première arrivée réfractée)8,0 m
Limites
- La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
- Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.