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INDAGINI GEOFISICHE TOMOGRAFICHE
ELETTRICHE E MAPPATURA ELETTROMAGNETICA A FREQUENZE MULTIPLE.
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Al fine di realizzare una mappatura tridimensionale
continua del sottosuolo adottiamo tecniche geofisiche di indagini indirette
(in abbinamento ad indagini dirette), utili all'individuazione di strutture
interrate e di eventuali bulbi di contaminazione.
Utilizzando, in abbinamento ad una strumentazione geoelettrica classica,
una apposita strumentazione elettromagnetica a frequenze multiple (TDEM)
non sensibile ad alcun disturbo esterno, è possibile effettuare il rilievo
delle strutture metalliche presenti nel sottosuolo con precisioni elevate
(che sono, per es. con una maglia di 2x2m, dell'ordine del metro, ma si
può scendere a valori centimetrici).
Con questo sistema si ottiene una risposta evidente sia da metalli ferromagnetici
che da quelli non-ferromagnetici (alluminio, ottone, piombo) ampliando
le limitate capacità del semplice magnetometrico. In questo modo è possibile
identificare oggetti metallici che abbiano perso le caratteristiche ferromagnetiche
a causa di una lunga permanenza nel sottosuolo (come nel caso di ordigni
inesplosi interrati da decine di anni).
Non registrando la risposta del suolo, il metodo TDEM può ben funzionare
anche in presenza di argille e/o umidità superficiale, casi in cui il
sistema GPR ("georadar") non garantisce invece buoni risultati.
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METODOLOGIA DI INDAGINE
E STRUMENTAZIONE
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1. Tomografia Elettrica con profili tomografici
dalla superficie (PTS) con eventuale ricostruzione tridimensionale (nel
caso le condizioni logistiche permettano di acquisire dati 3D) della distribuzione
di resistività elettrica reale nel volume indagato.
L'alta risoluzione raggiungibile su ciascuna linea è in grado di evidenziare
anche la eventuale presenza di inquinanti, ad esempio, la presenza di
idrocarburi surnatanti.
Si adottano perciò distanze elettrodiche pari a 2 metri (risoluzione dell'ordine
di grandezza del metro), con stendimenti in linea di lunghezza massima
pari a 94 m, comunque garantendo profondità massime di investigazione
intorno ai 12-14 metri.
Eventuali informazioni stratigrafiche e chimiche ottenute da sondaggi
geognostici possono utilizzarsi per tarare i valori per l'interpretazione
delle sezioni geoelettriche.
La tecnica geofisica impiegata utilizza una distribuzione lineare di elettrodi
superficiali, costituiti da picchetti in acciaio inox, lunghezza minima
30 cm, opportunamente infissi nel terreno e collegati tramite cavo multiconduttore
allo strumento di acquisizione, rappresentato da un georesistivimetro
multielettrodo SYSCAL.
Esso è capace di gestire contemporaneamente fino ad un massimo di 256
elettrodi e di programmare, via PC, tutte le misure desiderate.
Sono normalmente utilizzate misure a bassa frequenza (elettriche) per
minimizzare l'entità dei disturbi causati da servizi sotterranei e/o in
superficie.
Le misure (fino a 1200 misure per ogni configurazione elettrodica) sono
interpretate mediante uno specifico software di inversione dati capace
di ricostruire la distribuzione di resistività reale in due o tre dimensioni.
2. Elettromagnetica a multifrequenza con
una delle apparecchiature più innovative attualmente disponibili, costituita
dall'elettromagnetometro multifrequenza GEM-300;
tale strumento ha un PC incorporato con possibilità di memorizzare fino
a 110.000 misure e un display grafico; inoltre, può misurare conducibilità
fino a 10.000 microS/cm (ovvero resistività fino a 1 Ohm*m). Le dimensioni
ridotte (190 cm x 20 cm x 15 cm, peso 6.4 kg) e la maneggevolezza ne consentono
un uso su terreni di qualsiasi tipo.
Un altro grande vantaggio di questo strumento è inoltre la velocità di
esecuzione-misure (in condizioni standard si può analizzare in dettaglio
fino ad un ettaro al giorno).
Nelle indagini di caratterizzazione ambientale, qualora se ne attesti
l'attendibilità come per il caso specifico, questi sistemi danno ottimi
risultati e usati in congiunzione con metodi geoelettrici, garantiscono,
in termini di potere risolvente spaziale e di velocità di esecuzione,
ottimi risultati nella misura della resistività (ovvero della conducibilità)
elettrica.
In ogni stazione di misura viene generato un campo elettromagnetico per
mezzo di una bobina di trasmissione e registrato (con una seconda bobina,
opportunamente disaccoppiata dalla prima) il campo di risposta nelle due
sue componenti:
- Componente in quadratura : proporzionale allo
sfasamento tra l'onda trasmessa e quella ricevuta, ed anche, nel range
di frequenza utilizzata, proporzionale alla conducibilità del volume
di suolo sottostante le due bobine;
- Componente in fase (rispetto all'onda EM trasmessa):
proporzionale all'intensità del campo elettromagnetico ricevuto dallo
strumento, quindi indice di presenze metalliche (materiale con alte
concentrazioni di ioni metallici, tubazioni, fusti, serbatoi, oggetti
esplosivi, ecc.) che amplificano notevolmente la risposta del sottosuolo.
Utilizzando le informazioni ottenute dalle sezioni geoelettriche,
possono essere effettuate misure a frequenze opportune (nel rango compreso
tra 900 e 20.000 Hz) esplorando fino a profondità di circa di 6-8 metri.
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