Kilka słów o geofizyce
Zrozumienie podstawowych zasad badań geofizycznych metodą elektrooporową, pozwala inwestorowi lepiej się do nich przygotować. Pozwala również zrozumieć potencjalne korzyści i ryzyka takiego badania i jego wariantów oraz warunki, w których mogą być przeprowadzone.
- Kolory warstw ośrodka geologicznego nie odnoszą się do konkretnych rodzajów warstw ani żadnych ich parametrów geofizycznych. Zostały dobrane pod kątem czytelniejszej wizualizacji metody badawczej.
- Linie przerywane symbolicznie pokazują zależność między głębokością pomiaru a odległością sond pomiarowych. Nie należy ich interpretować jako sposobu rozchodzenia się potencjału elektrycznego w różnych ośrodkach.
Podstawy teoretyczne
Metody elektroopore badań geofizycznych wykorzystują zestawy pomiarowe składające się z linii pomiarowych (okablowanie) z podczepionymi do nich elektrodami pomiarowym – prądowymi i potencjałowymi – wbijanymi w grunt. Przez elektrody prądowe przepływa prąd generowany przez zestaw pomiarowy, natomiast na elektrodach potencjałowych mierzone jest napięcie.
Skoro znane są odległości pomiędzy elektrodami pomiarowymi, wartości prądu i odczytywanego napięcia, możliwe staję się wyznaczenie oporności w punkcie pomiarowym. Zmiany odległości między elektrodami pomiarowymi powodują, że pole elektryczne rozchodzi się w większej części ośrodka geologicznego, a tym samym na większej głębokości. Dzięki temu możliwe staje się wyznaczenie wartości oporu dla określonej głębokości. Następnie na podstawie różnorodnych wzorów, tabel i przeliczeń określa się na podstawie tej informacji rodzaj występującego tam materiału.
Mimo, że u podstaw tej metody znajduje się proste prawo Ohma, to kluczem do jej powodzenia jest skomplikowana analityka i doświadczenia w interpretacji wyników badań.
Warianty badania
Przeprowadzenie badania jak na powyższej ilustracji dla jednego punktu pomiarowego, pozwala określić warstwy geologiczne występujące wgłąb gruntu w tym właśnie punkcie. Jest to badanie jednowymiarowe – tzw. 1D. Głębokość możliwego pomiaru uzależniona jest od długości linii pomiarowej na powierzchni, a rozdzielczość takiego badania zależy minn. od ilości pomiarów dla różnych odległości pomiędzy elektrodami pomiarowymi.
Jeśli na jednej linii wykonanych zostań kilka badań 1D, wówczas możliwe jest wykonanie tzw profilu 2D, czyli określenia warstw ośrodka geologicznego wzdłuż linii stworzonej przez punkty pomiarowe.
Kolejnym naturalnym rozwinięciem, jest budowa modelu 3D, czyli trój-wymiarowego dla danego obszaru, który powstaje jeśli wykonanych zostanie więcej profili 2D obok siebie.
Badanie 3D przydatne jest to kompleksowej inwentaryzacji warstw geologicznych dla danego terenu i do optymalizacji lokalizacji ujęcia wody na tym terenie.
Sprzęt
Cyfrowy sprzęt wykorzystywany do badań geofizycznych metodą elektrooporową pozwala na wysoki stopień automatyzacji badania. Jednostka sterująca układu pomiarowego jest w stanie autonomicznie wykonać nawet kilka tysięcy pomiarów dla jednego układu pomiarowego (okablowanie i rozpięte elektrody), zmieniając w tym czasie parametry pomiaru.
Jesteśmy natomiast jedną z niewielu firm, która wykorzystuje także analogowe układy pomiarowe. Wymagają one dużo większej ekspertyzy w prowadzeniu pomiarów, jednakże pozwalają doświadczonemu operatorowi ingerować w proces pomiarowy na bardzo niskimi poziomie. Analogowe urządzenia pomiarowe świetnie sprawdzają się w projektach trudnych, gdzie automatyzacja interpretacji danych może zostać zaburzona przez niekorzystne warunki otoczenia, anomalie czy zakłócenia. Przy pomiarach analogowych możliwa jest również większa głębokość prospekcji.
Dla inwestora
Z powyższego wynika kilka punktów ważnych dla inwestora:
- Maksymalna głębokość pomiaru uzależniona jest od długości linii pomiarowej.
Należy założyć, że jeśli inwestor oczekuje pomiarów na głębokości do 50m, długość linii pomiarowej powinna wynosić ok. 300 m. To oznacza, że w odległości ok. 150m w każdą stronę od punktu pomiarowego powinna być możliwość rozłożenia okablowania. - Ponieważ metoda wykorzystuje zjawiska fizyczne o charakterze elektrycznym, należy poinformować wykonawce o potencjalnych źródłach zakłóceń i istniejącej infrastrukturze towarzyszącej.