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.
La strumentazione utilizzata (GEORESISTIVIMETRO MAE A6000E) consente di eseguire le misure di resistività elettrica, di caricabilità (o Potenziale indotto) e del Potenziale Spontaneo.
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.
Principi di Misura
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.
Metodi Geoelettrici
Sondaggi Elettrici Verticali (SEV)
Il metodo di prospezione geoelettrica SEV consiste nel determinare la resistività elettrica del terreno lungo una verticale (1D). Visto che le resistività dei vari tipi di terreni si differenziano tra loro, questo metodo di indagine rileva la tipologia del materiale e le profondità delle superfici limite.
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.
Il tipo di array viene scelto dall’operatore in base al target richiesto.
Il metodo si basa sul fatto che ogni variazione in profondità di conducibilità elettrica altera le linee del campo elettrico, cambiando la distribuzione dei potenziali elettrici in superficie.
Applicazioni delle Indagini Geoelettriche
Idrogeologia
Uno degli impieghi più noti delle indagini geoelettriche è forse in campo idrogeologico, giustificato dal fatto che in genere l’acqua è la principale responsabile dei cambi di resistività elettrica sotterranea.
Tra le indagini geofisiche e non invasive la tomografia elettrica è forse la più indicata per analizzare la degradazione dell’acqua idropotabile di acquiferi costieri dovuta ad un aumento dell’indice di salinità causato all’interazione tra acqua dolce e acqua salata. L’acqua in se non è un buon conduttore elettrico, sono i sali disciolti in essa che ne conferiscono le note caratteristiche.
Archeologia
Usata largamente in ambito archeologico una tomografia geoelettrica permette di individuare geometrie riconducibili ad insediamenti antropici interrati.
Geotecnica
Per lo stesso principio fisico già descritto, l’indagine geoelettrica può essere utilizzata per individuare il piano di posa delle fondazioni.
In questo caso è necessario avere un buon dettaglio nel primo strato di terreno ponendo gli elettrodi della linea di indagini ad una distanza ridotta e usando specifiche configurazioni elettrodiche.
Monitoraggio Ambientale
Con specifiche configurazioni imposte dall’operatore è possibile analizzare la caricabilità dei terreni alle varie profondità. Per caricabilità, o potenziale indotto, si intende il tempo che impiega un oggetto caricato elettricamente per tornare alla condizione di riposo o a potenziale zero.
Monitoraggio ingressione acqua marina nelle falde
Successioni Alluvionali
I depositi alluvionali sono spesso caratterizzati dall’alternanza di terreni a granulometria grossolana (ghiaie e sabbie) e fine (limi e argille), difficilmente rilevabile con altri indagini geofisiche.
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