INDAGINI GEO-ELETTRICHE

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1 INDAGINI GEO-ELETTRICHE Il metodo di indagine geoelettrica multielettrodo consiste nel ricostruire la distribuzione della resistività reale del sottosuolo mediante immissione di corrente elettrica e misura della differenza di potenziale in una serie di elettrodi posizionati sulla sezione da indagare. Le caratteristiche di resistività elettrica sono strettamente correlate alle caratteristiche chimico fisiche del mezzo attraversato e, per tale motivo, la sezione geoelettrica fornisce una visione del sottosuolo molto precisa sia per ciò che riguarda la tipologia di terreni e sia relativamente alle profondità. I dati geoelettrici sono acquisiti e registrati da un georesistivimetro a canali (Syscal PRO), collegato agli elettrodi di corrente e di potenziale mediante cavi multipolari o con georesistivimetro a elettrodi intelligenti (LIPPMANN). Le profondità massime raggiungibili sono di circa 2 3 m per linee di lunghezza fino ad oltre 1 m. L elaborazione dei dati viene realizzata con specifici software di inversione numerica (RES2DINV) che consentono la definizione di modelli 2D e 3D del sottosuolo. Le indagini geoelettriche multielettrodo sono utilizzate per valutare: 1. Presenza di acqua sotterranea (ricerche idriche) 2. Profondità del substrato roccioso 3. Localizzazione di pennacchi di contaminazione 4. Localizzazione di fratture e faglie 5. Rilievo di discariche (localizzazione discariche abusive, verifiche perdite di percolato, ecc.) 6. Caratterizzazione geologica per cave, progetti di infrastrutture, frane, ecc. 7. Rilievo cavità, come cunicoli, vuoti minerari, ecc. Rilievo su superficie pavimentata Rilievo su discarica Rilievo su versante in alta quota 1/ 5

2 MODELLI GEOLOGICI DEL SOTTOSUOLO Altitudine (m) Suolo sabbioso limoso con blocchi dolomitici Outcropping dolomite Dolomia PROFONDITA DEL BASAMENTO LOCALIZZAZIONE DI FAGLIE Landslide deposits (clayey matrix) X Faglia Argilla (alterazione degli scisti) Scisti argillitici Distanza (m) La resistività elettrica può aiutare a localizzare le principali strutture geologiche. Le caratteristiche resistive delle rocce o delle strutture geologiche possono essere correlate con la litologia. Nella sezione riportata sopra, è evidenziata una faglia rovescia che mette in contatto le dolomiti (con alta resistività) e gli scisti argillitici (a bassa resistività). Il contatto tra la copertura sciolta ed il basamento è definito dalle forte differenza di resistività esistente. Nel caso riportato sotto, èstato redatto un modello 3D per valutare il volume di un orizzonte ghiaioso, per la progettazione di una cava di ghiaia. In questo caso, la ghiaia ha una alta resistività elettrica, mentre l argilla alla base (localizzata a circa 35 m dal piano campagna) è conduttiva. MODELLO 3D PER LA PROGETTAZIONE DI UNA CAVA DI GHIAIA 5 m Ghiaia 35 m Orizzonte argilloso 2/ 5

3 Profondità [m] Posizione suggerita per il nuovo pozzo Sorgente esistente RICERCHE IDRICHE Depositi morenici massi e ciottoli con scarsa matrice fine Depositi fluvioglaciali sabbia e ghiaia Basamento scisti conduttivi INDAGINI SUPERFICIALI Flusso idrico sotterraneo Posizione suggerita per il nuovo pozzo Sorgente esistente Scopo dell indagine geoelettrica illustrata nella sezione sovrastante era quello di localizzare il flusso dell acquifero al fine di incrementare la portata di una vecchia sorgente (Valgrosina, Sondrio, Alpi Occidentali Italia). Il modello geologico è abbastanza semplice, con una sequenza fluvioglaciale e glaciale poggiante su un basamento metamorfico (scisti con bassa resistività). L acquifero è canalizzato e fluisce sul alto sinistro della sorgente. Per incrementare la portata di acqua abbiamo suggerito la perforazione di un pozzo per acqua poco profondo, posizionato al centro della zona conduttiva. Profondità [m] Argilla GWL ghiaia Ghiaia 5 Sabbia/limo Argilla Posizione suggerita per il nuovo pozzo Per raggiungere una maggiore profondità con un buon dettaglio, è necessario aumentare il numero di elettrodi e la distanza tra di essi. Nel caso mostrato sopra, ci era stato richiesto di localizzare delle lenti di ghiaia produttive allo scopo di sostituire un vecchio pozzo. Due importanti lenti sono state localizzate. Il nuovo pozzo èstato localizzato sulla lente più lontana Pozzo esistente P2 dal pozzo esistente. Il sito è localizzato nella Pianura Padana, Nord Italia. 3/ 5 INDAGINI A MEDIA PROFONDITA

4 INDAGINI SU DISCARICHE Depth Profondità [m] [m] -8-1 Nucleo discarica HDPE Distance [m] MODELLO 3D PER LA RICOSTRUZIONE DELLA DISCARICA INTERRATA Nucleo della discarica L applicazione della metodologia elettrica per il rilevamento dei nuclei delle discariche interrate è favorita dal forte contrasto esistente tra i rifiuti e il telo impermeabile basale in HDPE (se esistente) o il suolo naturale. I rifiuti solidi urbani hanno in genere una bassa resistività, mentre il telo HDPE è impermeabile al flusso di corrente. Il caso mostrato in questa pagina è relativo ad una discarica situata a Swansea (UK). Strumentazione geoelettrica Smaltimento dei rifiuti in una cava esaurita 4/ 5

5 LOCALIZZAZIONE DI ZONE CONTAMINATE Pro f ondità [m] Linea ERT GWL Suolo naturale LNAPL Olio surnatante Acqua contaminata Serbatoio di olio Sorgente della contaminazione DNAPL MW3 LNAPL Tubazione interrata < Serbatoio di olio Sorgente della contaminazione I pennacchi di contaminazione mostrano in genere un forte contrasto con il suolo naturale o con le acque sotterranee. L olio (e tutti gli idrocarburi) hanno una elevata resistività elettrica, per cui possono essere facilmente riconosciuti con la metodologia di indagine geoelettrica 5/ 5