Progetto Internazionale Papa Alessandro IV

Tomografia elettrica

 

        Il metodo ERT (Earth Resistivity Tomography), di prospettiva elettrica in corrente continua è una tecnica basata su un dispositivo tetraelettrico che inietta corrente nel terreno e misura la differenza di potenza che si genera. Per ottimizzare l’acquisizione di dati si collocano numerosi elettrodi. I cambi della resistenza rilevati permettono di “modellare” la struttura del sottosuolo. Si applicano metodi come il sondaggio elettrico verticale (SEV) per ottenere immagini profonde unidimensionali del terreno, e  metodi di tomografia elettrica che proporzionano profili bidimensionali.

 

        La tomografia elettrica permette di discriminare le caratteristiche elettriche di resistività e caricabilità nel sottosuolo e dei liquidi eventualmente presenti nei pori del terreno. La resistività dei terreni, delle rocce e dell'acqua, eventualmente presente nei pori di queste, presenta in natura una grandissima variabilità, di circa 6 ordini di grandezza. Tale aspetto permette di discriminare terreni di diversa natura istologica e granulometrica, oltre che l'eventuale presenza di acqua nei pori del terreno.

        

        Con il metodo di resistività, la corrente elettrica in corrente continua (immessa nel terreno con una in frequenza capace sia di escludere i notevoli disturbi della corrente di rete di 50 Hz, che di prevenire effetti di saturazione elettrica del terreno che impediscono l'esplorazione in profondità) è immessa nel sottosuolo, mediante due elettrodi (A e B), e determina una differenza di potenziale misurata mediante altri due elettrodi (M e N).

 

         valori noti di corrente erogata “I”, la configurazione geometrica degli elettrodi e la differenza di potenziale misurata “V” consentono di calcolare analiticamente la resistività apparente dei terreni indagati. La relazione è: Ra = K x V/I dove “K” è il cosiddetto fattore geometrico dello “stendimento elettrico” adoperato, e dipende dalle distanze e dalle posizioni, reciproche, dei vari elettrodi utilizzati.

 

        Ogni profilo d’indagine viene effettuato utilizzando elettrodi metallici, infissi nel terreno (da 32 a 256 elettrodi), con un passo variabile da 0.5 a 10-15 metri in funzione della profondità che si intende raggiungere. Gli elettrodi infissi nel terreno sono poi collegati al resistivimetro con appositi cavi che trasmettono informazioni sulla resistività del terreno. Il numero e la geometria degli “stendimenti elettrici” vengono decisi in base alla tipologia dell’indagine ed alla topografia del sito in esame.


        La tecnica, nel corso degli ultimi anni, ha ampliato lo spettro di possibilità fornite in fase di acquisizione dei dati con l’innovativa “geometria 3D” che completa le consuete geometrie che utilizzano profili 2D, griglie 3D, tutte ottenute con elettrodi superficiali o con sistemi di elettrodi in foro.

 

        Il risultato della prospezione, con la relativa interpretazione dei dati e la sua rappresentazione grafica, viene fornito in breve tempo su planimetria nella quale lo “stendimento elettrico” è quotato in relazione ad elementi georeferenziati di sicura identificazione. La restituzione planimetrica viene corredata di sezioni orizzontali parallele al piano di indagine, evidenzianti la posizione in profondità di eventuali strutture.


        La profondità di esplorazione è variabile a seconda del dispositivo utilizzato e della risoluzione programmata. La profondità di esplorazione varia da un minimo di 5 metri ad un massimo di 60 metri ed è mediamente pari ad 1/6 della lunghezza dello “stendimento elettrico”, ad esempio uno “stendimento elettrico” di 36 metri determina una profondità di esplorazione pari a 6 metri.

 

Le applicazioni:
• individuazione di superfici stratigrafiche orizzontali del sottosuolo per ricerche idriche e ambientali in particolare in profondità;
• individuazione della profondità della falda acquifera, degli spessori di depositi alluvionali acquiferi, del bed-rock e delimitazione delle strutture artificiali (discariche, “orizzonti” antropizzati);
• studi sulla contaminazione di una falda da parte di acqua salata;
• individuazione di cavità;
• ricostruzione dei limiti e delle variazioni laterali di grandi strutture sepolte (discariche, accumuli sepolti), finalizzate al calcolo volumetrico degli ammassi sepolti;
• individuazione di perdite da discariche, traccia di percolati e contaminanti in falda;
• ricerche archeologiche.
 

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