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TOMOGRAFIA ELETTRICA 3D

Metodi

La resistività elettrica è una tecnica geofisica adatta a studiare le strutture nel sottosuolo mediante misurazioni elettriche effettuate in superficie o mediante elettrodi all’interno di uno o più pozzi. È strettamente correlata alla tecnica di restituzione in campo medico chiamata tomografia di impedenza elettrica (EIT), e matematicamente è lo stesso problema inverso. A differenza del IET medico, tuttavia, l’ERT è essenzialmente un metodo a corrente continua. Un metodo geofisico correlato, chiamato polarizzazione indotta, misura invece la risposta transitoria. Come per altri metodi di rilevamento non invasivi, i metodi geoelettrici hanno lo scopo di ottenere informazioni sulla natura e la struttura del sottosuolo attraverso una serie di misurazioni acquisite dalla superficie.

procedure

L’acquisizione di un’indagine 3D completa, su una vasta area di indagine, è difficile e, dal punto di vista economico, molto costosa. Nelle indagini 3D ad alta risoluzione, il numero di elettrodi aumenta rapidamente e il numero totale di combinazioni elettrodiche diventa molto grande. Proponiamo pertanto un’innovativa procedura di acquisizione 3D basata sulla tecnica roll-along. Si avvale di linee parallele 2D con ulteriori misurazioni trasversali. Tuttavia, al fine di aumentare il numero di direzioni di misura dei dati, proponiamo di utilizzare anche linee trasversali ubicate in diverse direzioni. Tali misurazioni si basano sulle configurazioni dipolo-dipolo comunemente utilizzate nelle indagini sui fori cross-hole.

Abbiamo utilizzato spesso e con ottimi risultati questo metodo di indagine della geometria del sottosuolo in ambiente carsico dove erano state previste installazioni di turbine eoliche. Per prima cosa testiamo la nostra metodologia con un benchmark numerico utilizzando un modello sintetico, poi lo convalidiamo attraverso un’applicazione adatta per la geometria 3D delle caratteristiche carsiche e per la parte superiore del basamento inalterato in formazioni calcaree. Analizziamo l’importanza della misurazione trasversale e analizziamo la loro capacità di descrizione accurate del sottosuolo. Il confronto con indagini 2D parallele standard ha evidenziato chiaramente il valore aggiunto delle misurazioni trasversali nell’individuazione di tali strutture. Il metodo, nel complesso, fornisce elementi della geometria del sottosuolo per il posizionamento della futura fondazione della turbina eolica. Il metodo sviluppato fornisce uno strumento utile nella progettazione di indagini 3D ERT al fine di ottimizzare la grande quantità di informazioni raccolte in un tempo accettabile.

strumenti

I componenti di base di qualsiasi sistema di acquisizione sono: trasmettitore o sorgente di corrente; ricevitore che misura i potenziali elettrodi risultanti; multiplexer per collegare rapidamente e automaticamente gli elettrodi al trasmettitore e al ricevitore; un computer per il controllo del sistema e l’archiviazione dei dati.

Lo strumento utilizzato da Geo Alps è un misuratore di resistività multicanale a 10 canali Syscal-Pro prodotto da IRIS Instruments). Consente l’acquisizione di diverse migliaia dati in poche ore. In condizioni tipiche, per il Syscal-Pro operante a 4 Hz e con ripetizioni della misure fino a 4/5 volte, è possibile acquisire dati con un errore di circa 1% ad una velocità di circa 6-7000 misurazioni per ora.

APPLICAZIONI

Come già spiegato sopra, i metodi geoelettrici sono applicati con successo come complemento a indagini dirette per definire la natura del suolo e/o tipi di roccia nella ricostruzione di profili stratigrafici, e rappresentano uno strumento investigativo sempre più potente e utilizzato per la ricerca di aree inquinate, cavità o corpi anomali, presenza di falde acquifere, siti archeologici, corpi di discariche, ecc.

  • Localizzazione di faglie e zone carsiche o altamente fratturate (sede di acquiferi)
  • Mappatura di strutture sepolte e presenza di bedrock
  • Mappatura 2D e 3D del bedrock
  • Mappatura acquiferi

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