Badania geoelektryczne

W laboratorium prowadzone są pomiary: elektrooporowe i konduktometryczne

Pomiary elektrooporowe

kierownik : Włodzimierz Jerzy Mościcki, moscicki@agh.edu.pl, +48 12 617 23 59

  • Badania elektrooporowe (VES, ERT), potencjałów naturalnych (PS) i polaryzacji wzbudzonej (IP)
  • Geoelektryczne badania penetracyjne
  • Pomiary i monitoring geotermiczny (pomiary kontaktowe temperatury)

Aparatura i rodzaj badań:

  • SuperSting R8/IP/SP (prod. AGI, USA)

Aparatura 8-kanałowa.

Możliwość podpięcia jednocześnie 112 elektrod. Komplet 8 kabli po 14 wejść na elektrody, rozstaw podstawowy 2.25 m (umożliwia wykonywanie badań z maksymalnym rozstawem 2 m i dowolnymi mniejszymi). Komplet 8 kabli po 14 wejść na elektrody, rozstaw podstawowy 5.25 m (umożliwia wykonywanie badań z rozstawami z zakresu 2-5 m). Kabel specjalistyczny do wykonywania badań podwodnych – 56 elektrod grafitowych z rozstawem 2 m.

  • MiniSting z modułem Swift (prod. AGI, USA)

Aparatura 1-kanałowa. Możliwość podpięcia jednocześnie 112 elektrod. Komplet 8 kabli po 14 wejść na elektrody, rozstaw podstawowy 2.25 m (umożliwia wykonywanie badań z maksymalnym rozstawem 2 m i dowolnymi mniejszymi). Komplet 8 kabli po 14 wejść na elektrody, rozstaw podstawowy 5.25 m (umożliwia wykonywanie badań z rozstawami z zakresu 2-5 m).

  • GDRM-VAR (prod. ELMES-Warszawa, inż. L. Mucha)

Aparatura do geoelektrycznych badań penetracyjnych oraz do powierzchniowej tomografii elektrooporowej.

Możliwe jest wykonywanie pomiarów potencjału elektrycznego (DC) oraz badań elektrooporowych z wykorzystaniem trzech częstotliwości: 8 Hz, 33 Hz, 133 Hz. Prąd stabilizowany – 50 wybieralnych wartości od 0.05 mA do 50 mA, które zmieniają się w postępie geometrycznym. Możliwość budowania dowolnego wzorca pomiarowego (wykonywania konkretnych pomiarów w zadanym reżimie czasowym). Osprzęt – komplety sond i oprzyrządowania do wykonywania geoelektrycznych badań penetracyjnych: do głębokości 1.5 m średnica sondy wynosi 10 mm, głębokościowy krok pomiarowy 1 – 2 cm; do głębokości 5 – 6 m średnica sondy wynosi około 22 mm, typowy, głębokościowy krok pomiarowy 5 cm.

  • GDRM-ELMES (prod. ELMES-Warszawa, inż. L. Mucha)

Aparatura do wykonywania sondowań elektrooporowych (również profilowań).

Możliwość jednoczesnego wykorzystania czterech dipoli MN oraz kontroli oporu uziemienia poszczególnych elektrod. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny umożliwiający kontrolę jakości krzywej sondowania elektrooporowego bezpośrednio podczas pomiarów. Zestaw kabli prądowych AB/2 = 1.39 – 139 m (7 punktów na dekadę logarytmiczną) z możliwością wykonania sondowań do AB/2 = 260 m. Dipole pomiarowe MN/2 = 0.4, 2, 10 i 30 m.

Aparatura geoelektryczna – mierzone wielkości i zjawiska fizyczne: oporność pozorna, oporność właściwa, opór elektryczny, potencjały naturalne, potencjały elektrodowe, dynamika zmian potencjału i oporności.

Pozostała aparatura badawcza:

  1. Cyfrowe rejestratory temperatury (oporu elektrycznego dowolnego czujnika):

MicroEdge – logger 8-kanałowy, obieralny interwał pomiarowy 1 s – 1 h.

ZetaTec – logger 4-kanałowy

16 sond temperaturowych (termistory NTC), długość sondy 1.8 m, średnica 0.5 cm.

  1. Sonda do pomiaru temperatury i przewodności właściwej wody w warunkach terenowych (np. w piezometrach i zbiornikach wodnych do głębokości 25 m)
  2. Mikrosondy (mikroukłady) do pomiaru właściwości elektrycznych próbek gruntu in situ.

 


Pomiary konduktometryczne

kierownik: Wojciech Klityński, , tel tel. +48 12 617 46 99

Aparatura CMD-Mini Explorer oraz CMD-Explorer firmy GF Instruments, s.r.o., Brno, Czechy

Mierzone parametry: pomiar przewodności pozornej ośrodka geologicznego w przedziale głębokościowym od około 0.25 do 6,7 metra

Metoda konduktometryczna daje możliwości rozpoznania ośrodka zarówno w kierunku poziomym jak i pionowym. Wykorzystanie konfiguracji aparatury w wersji VD i HD dla kilku rozstawów pozwala na uzyskanie w pewnym zakresie tzw. krzywych sondowań odzwierciedlających rozkład przewodności z głębokością. Pomiar w metodzie konduktometrycznej można wykonać szybko na dużym obszarze i może go wykonać jedna osoba. Interpretacja danych konduktometrycznych związana jest z charakterem tych danych a więc uwzględniających fakt, że pomiar odbywa się w tzw. strefie bliskiej pola EM oraz pomiar wykonywany jest dla kilkunastu poziomów głębokościowych a także z metodyką pomiarową standardowo stosowaną w tej metodzie. Pomiary w tej metodzie wykonuje się w wersji tzw. dipolowych profilowań indukcyjnych wzdłuż wyznaczonych linii profili, gdzie pomiar odbywa się z pewnym krokiem pomiarowym (najczęściej 1m) na kilku poziomach głębokościowych jednocześnie. Uzyskujemy w ten sposób krzywe profilowań określające rozkład przewodności pozornej wzdłuż profilu odzwierciedlające zmienność przewodności w kierunku poziomym na kilku poziomach głębokościowych. Umożliwia to rozpoznanie zmienności przewodności pozornej zarówno w kierunku poziomym jak i pionowym. Zastosowanie wielopoziomowych przyrządów pomiarowych CMD Mini Explorer i CMD Explorer (razem 12 poziomów głębokościowych) w wariancie tzw. ciągłych profilowań pozwala na uzyskanie 2D rozkładu przewodności pozornej ośrodka wzdłuż profili pomiarowych (od głębokości ok. 0.25 m do ok. 6.7 m p.p.t.). Zestawienie profili pomiarowych równoległych rozmieszczonych na pewnej powierzchni terenu pozwala na uzyskanie przestrzennego rozkładu przewodności pozornej w ziemi (obraz 3D). Mierzona w trakcie profilowań konduktometrycznych przewodność pozorna jest wypadkową przewodnością elektryczną badanego ośrodka zależną od przestrzennego rozkładu badanych utworów występujących w zasięgu układu pomiarowego.