Le indagini geoelettriche

Che cosa sono le indagini geoelettriche?

Le indagini geoelettriche rappresentano una moderna metodologia d’indagine geofisica non invasiva e si basano sulla rilevazione di resistività elettrica delle varie tipologie di terreni investigati.
Sono utili per localizzare i punti critici per sondaggi esplorativi, evitando di perforare in aree poco significative.
La prova viene effettuata posizionando sul terreno un gran numero di elettrodi connessi ad uno strumento chiamato Georesistivimetro, in grado di acquisire migliaia di misurazioni che, opportunamente processate mediante relativi software di elaborazione (Res2D INV, Res3D INV), permettono la ricostruzione del sottosuolo con un dettaglio inimmaginabile fino a poco tempo fa.
La strumentazione utilizzata (GEORESISTIVIMETRO MAE A6000E) consente di eseguire le misure di resistività elettrica, di caricabilità (o Potenziale indotto) e del Potenziale Spontaneo.

  • Il metodo di misura per la resistività è quello di iniettare una corrente I continua, mediante geometrie (Array) ottimali a secondo delle condizioni geologiche, della profondità di investigazione e della sensitività. La sensitività è un indice di quanto un cambiamento di resistività di una porzione di sottosuolo influenzi le misure eseguite con un certo array.
  • I test di caricabilità possono essere eseguiti contemporaneamente a quelli di resistività e rappresentano l’attitudine di un determinato materiale ad accumulare cariche elettriche (effetto capacitivo) durante l’immissione di corrente e a rilasciarle immediatamente dopo l’interruzione della corrente stessa.
  • Le misure di potenziale spontaneo, eseguite con elettrodi non polarizzabili, consentono di valutare la capacità di un terreno di caricarsi elettricamente senza che venga fornita corrente elettrica.

Quali sono i metodi geoelettrici?

Sondaggi Elettrici Verticali (SEV)

Il metodo di prospezione geoelettrica SEV consiste nel determinare la resistività elettrica del terreno lungo una verticale (1D). Questa tecnica permette di eseguire le misure in profondità posizionando quattro elettrodi (A-B di corrente e N-M di potenziale), in una linea d’indagine superficiale, disposti secondo una configurazione prestabilita. Lo stesso array viene eseguito più volte a distanze progressive e crescenti tra loro ripetendo la misura di resistività elettrica.

L’intero stendimento viene allungato in funzione della profondità da investigare.

Metodi geoelettrici 2D e 3D (Tomografia Elettrica)

Queste prospezioni geoelettriche vengono eseguite effettuando numerose misurazioni di resistività e polarizzazione indotta, mediante quadripoli disposti lungo profili (2D) o aree di indagine (3D), utilizzando elettrodi di solito equi-spaziati lungo la linea di indagine, con configurazioni di acquisizione di tipo Dipolo-Dipolo, Wenner (Alfa, Beta, Gamma), Wenner-Schlumberger, Polo-Dipolo, Polo-Polo, Array misti e di tipo non convenzionali.

Configurazioni elettrodiche più comuni

Wenner Alfa: gli elettrodi di potenziale M-N sono al centro di quelli corrente, la spaziatura “a” tra M-N è uguale a quella fra le coppie A-M e N-B.

Wenner-Schlumberger: lo schema di acquisizione è lo stesso della Wenner, ma la distanza tra A-M e N-B risulta essere un multiplo n della distanza tra gli elettrodi di corrente A-B.

Dipolo-Dipolo: gli elettrodi di potenziale N-M sono al di fuori della linea ideale che congiunge gli elettrodi di corrente.

Il tipo di array viene scelto dall’operatore in base al target richiesto. Ognuno ha le sue caratteristiche di sensitività che permettono di mettere in rilievo il contrasto di resistività elettrica nel sottosuolo in maniera significativa diversa tra loro.

A cosa servono le indagini geoelettriche?

  1. Monitoraggio ambientale (es. discariche, dispersione inquinanti a lungo termine, inquinamento del suolo, ecc.)
  2. Idrogeologia (ricerca acqua, modellazione acquiferi, mappatura permeabilità, ecc.)
  3. Archeologia (individuazione di manufatti)
  4. Geotecnica (controllo edifici lesionati, superfici di scollamento in frane, ecc.)
  5. Rilevamento cavità antropiche e naturali
  6. Ricerca corpi sepolti, cisterne
  7. Individuazione del piano di posa delle fondazioni
  8. Caratterizzazione delle successioni alluvionali
  9. Monitoraggio ingressione acqua marina nelle falde.
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