INDAGINI GEOFISICHE TOMOGRAFICHE ELETTRICHE E MAPPATURA ELETTROMAGNETICA A FREQUENZE MULTIPLE.

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.


METODOLOGIA DI INDAGINE
E STRUMENTAZIONE

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.


Individuazione planimetrica di indagini dirette e geofisiche indirette su un sito industriale ed attrezzature geoelettriche e geomagnetiche utilizzabili


Profili geoelettrici interpretativi e relativa rappresentazione spaziale in superficie


Elaborazione tomografica elettrica tridimensionale con contour volumetrici per valori di soglia prefissati a 250 e 1000 Ohm x m