ΝΟΜΟΣ SNELL. φ 1 J 1 J 2. Ρρ 1

Transcript

1 ΝΟΜΟΣ SNELL J Ρρ Ρρ φ φ J Λόγω της συνέχειας του δυναμικού και της κάθετης συνιστώσας της πυκνότητας του ρεύματος J στοσημείοεπαφήςδυομέσων αντιστάσεων ρ, ρ ισχύει: ρ = ρ εφ( φ) εφ( φ )

2 ΝΟΜΟΣ SNELL Ρρ Ρρ J φ φ J ρ = ρ εφ( φ) εφ( φ )

3 ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ Σκοπός της μεθόδου της ειδικής αντίστασης είναι να βρεθεί η γεωηλεκτρική δομή του υπεδάφους. Η γνώση της γεωηλεκτρικής δομής του υπεδάφους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την έμμεση εύρεση της γεωλογικής δομής. ΟΡΓΑΝΟ ΜΕΤΡΗΣΗΣ 3. mo ΑΕΡΑΣ ΡΕΥΜΑ (+) Α ΔΥΝΑΜΙΚΟ (+) Μ Ν ΔΥΝΑΜΙΚΟ ( ) Β ΡΕΥΜΑ ( ) ΓΗ Διαβιβάζεται συνεχές ηλεκτρικό έντασης Ι μέσα στη γη με δυο ηλεκτρόδια ρεύματος Α, Β και μετράται σε διάφορες θέσεις η διαφορά δυναμικού ΜΝ μεταξύ δυο ηλεκτροδίων δυναμικού Μ,Ν. Βρίσκεται έτσι για κάθε μέτρηση η ηλεκτρική αντίσταση R R = MN AB

4 ΦΑΙΝΟΜΕΝΗ ΕΙΔΙΚΗ ΗΛ/ΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ Επειδή η γη είναι γεωηλεκτρικά ανομοιογενής, η μετρούμενη ηλεκτρική αντίσταση είναι συνάρτηση: της γεωηλεκτρικής δομής του υπεδάφους της γεωμετρίας της μέτρησής μας (Θέσεις Α,Β,Μ,Ν) Για να λάβουμε υπόψη την επίδραση της γεωμετρίας εισάγεται ο όρος της : ΦΑΙΝΟΜΕΝΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ρα ΜΕΤΡΗΣΗ ΟΡΓΑΝΟΥ = MN π ρ a AM BM AN R = ηλεκτρική αντίσταση, Κ + = = RK BN γεωμετρικό ς παράγοντας ΑΠΟΣΤΑΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ

5 ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να διαταχθούν τα 4 ηλεκτρόδια Α,Β,Μ,Ν στην επιφάνεια του εδάφους. Έχουν προταθεί πάρα πολλές διατάξεις με σχετικά θεωρητικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. A A N M Ν M A MN Β NB MB B ΓΕΩΤΡΗΣΗ Στην πράξη χρησιμοποιούνται διατάξεις που έχουν εσωτερική συμμετρία και ελαχιστοποιούν τις μετρήσεις καλωδίων στο ύπαιθρο.

6 ΓΝΩΣΤΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ n=,... B A a a M BM al na na N L M N L >>l a a b >5 >30 Ana M A >5 a a >30 M a ΚΙΝΟΥΜΕΝΑ NB BN ΣΤΑΘΕΡΑ

7 ΓΝΩΣΤΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ a a A A a a a a Β M Ν M a a N Β

8 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ a a a a a a a a a BN AN BM AM MN MN MN MN MN π π π π ρ π ρ 0 0 = = + = + = + =

9 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΔΙΠΟΛΟΥ-ΔΙΠΟΛΟΥ ρ 0 = MN [ π n( n + )( n + ) a] ΠΟΛΟΥ-ΔΙΠΟΛΟΥ 0o ρ0 = MN [πn( n ) a] + ΠΟΛΟΥ-ΠΟΛΟΥ 0o 0o ρ 0 = MN [πa]

10 ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΣΕ ΔΥΟ ΜΕΣΑ ΜΕΣΟ ΜΕΣΟ ΜΕΣΟ ρ ΜΕΣΟ ρ ΠΗΓΗ ΦΩΤΟΣ ΕΙΔΩΛΟ Rr ΕΙΔΩΛΟ C C Rr Rr3 Χ P Χ P Χ P Χ P ΗΜΙΔΙΑΦΑΝΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΕΠΑΦΗΣ k= ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ -k= ΣΥΝΤΕΛΕΣTΗΣ ΔΙΑΚΛΑΣΗΣ P = ρ 4π r + k ρ 4π r3 = k= ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ -k= ΣΥΝΤΕΛΕΣTΗΣ ΔΙΑΚΛΑΣΗΣ ρ + 4π r k r 3 P ' = ρ k 4π r

11 ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΣΕ ΣΕ ΔΥΟ ΔΥΟ ΜΕΣΑ ΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΕΠΑΦΗ: = (r=r=r3=r) C C ΕΙΔΩΛΟ ΜΕΣΟ ρ ΜΕΣΟ ρ P Rr Rr3 Rr ή ) ( ) ( ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ + = + = = + k k k r k r k = + = + = 4 ' r k r k r r k r P P π ρ π ρ π ρ π ρ

12 ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ( ERTCAL ELECTRCAL SOUNDNG, ES) ΜΕΛΕΤH THΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΟΔΕΥΣΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙOΓΡΑΦΙΑ ΓΡΑΦΙΑ ( LATERAL PROFLNG) ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΠΛΕΥΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΔΙΔΙΑΣΤΑΤΗ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗ ( ERTCAL PROFLNG, D) ΜΕΛΕΤΗ TOΣΟ ΤΗΣ ΠΛΕΥΡΙΚΗΣ ΟΣΟ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ. ΣΥNΔΙΑΣΜΟΣ ΟΔΕΥΣΗΣ+ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗΣ

13 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ

14 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ l 5m A 30 Ohm-m A A A 5m A M N B B B B B 500 Ohm-m ρα Ohm-m AB/ (m)

15 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ (SOUNDNG) AB/ (m) AB/ (m) (log) Ohm-m AB ΣΤΑΘΕΡΑ 500 Ohm-m AB/ (m) log ΑΞΟΝΑΣ Χ =ΑΒ/ (m) ΑΞΟΝΑΣ Υ= ΦΑΙΝ. ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ (OHM-M) 5-8 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΝΑ ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΗ ΔΕΚΑΔΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΒ/: 3., 4, 5, 6.4, 8, 0, 6, 0, 30, 40, 64, 80, 00, 30, 60, 00, 50 ΔΙΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ

16 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ (SOUNDNG) AB AB ΣΤΑΘΕΡΑ ΣΤΑΘΕΡΑ 50 Ohm-m d=40m d=40m Ohm-m 500 Ohm-m 5 Ohm-m Ohm-m (log) AB/ (m) log AB/ (m) log 00 AB d=40m ΣΤΑΘΕΡΑ Ohm-m d=40m 5 Ohm-m Ohm-m AB/ (m) log

17 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ΣΤΡΩΜΑΤΑ

18 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ -3 ΣΤΡΩΜΑΤΑ

19 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Ap. Res (Ohm-m) MODEL ΩΜ AB/ (m) DEPTH (m) ΩΜ ΩΜ -50

20 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Ap. Res (Ohm-m) MODEL AB/ (m) DEPTH (m) ΩΜ 50 ΩΜ ΩΜ -70

21 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 3 70 MODEL 3 60 Ap. Res (Ohm-m) ΩΜ 0 ΩΜ AB/ (m) DEPTH (m) ΩΜ ΩΜ

22 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 4 70 MODEL 4 60 Ap. Res (Ohm-m) AB/ (m) DEPTH (m) 50 ΩΜ 0 ΩΜ 90 ΩΜ 0 ΩΜ 500 ΩΜ

23 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 5 00 MODEL 5 Ap. Res (Ohm-m) AB/ (m) DEPTH (m) 70 ΩΜ 0 ΩΜ 60 ΩΜ 00 ΩΜ 500 ΩΜ

24 ΒΥΘΟΣΚΟΠΗΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΩΜ 0 ΩΜ 0 ΩΜ DEPTH (m) ΩΜ 4m DEPTH (m) ΩΜ 8m DEPTH (m) ΩΜ 0m ΩΜ ΩΜ ΩΜ % Ap. Res (Ohm-m) MODEL ΣΦΑΛΜΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ 0 ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ = -3%!!! AB/ (m)

25 ΕΡΜΗΝΕΙΑ - ΠΡΟΤΥΠΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΣΤΡΩΜΑΤΩΝ Ζ ρ ρ ΠΡΟΤΥΠΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΕ log-log ΓΙΑ ΔΙΑΦΟΡΟΥΣ ΛΟΓΟΥΣ ρ/ρ ΑΞΟΝΑΣ Χ=(ΑΒ/)/Ζ ΑΞΟΝΑΣ Υ=ρα/ρ ΑΡΧΗ ΑΞΟΝΩΝ (,) ΑΒ/ ρα ρ = =, =μ Ζ ρ ρ μ ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ

26 ΕΡΜΗΝΕΙΑ - ΠΡΟΤΥΠΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΣΤΡΩΜΑΤΩΝ μ= ρα ρ=ρ μ ρ z ΑΒ/

27 ΓΡΑΦΙΚΗ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΒΗΜΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΒ/ (Χ),( ΦΑΙΝ. ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ (Υ) ΣΕ LOG-LOG ΔΙΑΦΑΝΕΣ Ap. Res (Ohm-m) AB/ (m)

28 Ap. Res (Ohm-m) Ap. Res (Ohm-m) Ap. Res (Ohm-m) AB/ (m) AB/ (m) AB/ (m) ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΒΗΜΑ 3 - ΤΑΥΤΙΣΗ

29 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΒΗΜΑ 4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΧΟΥΣ ρ=00 Ohm-m ρ= ρ. 0.5 = 30. = 30Ohm Ohm-m ΩΜ 00 ΩΜ Ap. Res (Ohm-m) DEPTH (m) ΩΜ z=30m AB/ (m)

30 ΓΡΑΦΙΚΗ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΠΟΛΛΩΝ ΣΤΡΩΜΑΤΩΝ Ap. Res (Ohm-m) ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ Η ΙΔΙΑ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΜΕ 3-4 ΚΑΙ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΧΗ ΔΕ ΔΙΝΕΙ ΑΚΡΙΒΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ!!! AB/ (m) 3 ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΤΑΥΤΙΣΕΙΣ

31 Ap. Res (Ohm-m) AB/ (m) ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΒΗΜΑ 3 ΤΑΥΤΙΣΗ

32 Ap. Res (Ohm-m) AB/ (m) ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΒΗΜΑ 3 ΤΑΥΤΙΣΗ

33 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΒΗΜΑ 4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΧΟΥΣ ρ=0 30 =0 Ohm-m Ap. Res (Ohm-m) 0 ρ= = 8 Ohm Ohm-m 3 ρ3= ρ. = 40Ohm 5 Ohm-m DEPTH (m) ΩΜ 5 ΩΜ 0m ΩΜ z=0m z AB/ (m) z= +z=40m = 0m -50

34 ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΟΔΕΥΣΗ ή ΟΡΙΖΟΝΤΙΟΓΡΑΦΙΑ (PROFLNG) ΟΔΕΥΣΗ Οι αποστάσεις μεταξύ των ηλεκτροδίων μένουν σταθερές (σταθερό βάθος διασκόπησης) και λαμβάνεται μια σειρά μετρήσεων με πλευρική μετακίνηση της διάταξης των ηλεκτροδίων με σταθερό βήμα όλες οι διατάξεις: 6 OHM-M 0 A B M N

35 ΟΔΕΥΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

36 ΟΔΕΥΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

37 ΟΔΕΥΣΗ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 3 (a) (b) Ap. Resistivity (Ohm-m) a 00 Ohm-m 0.5a 0 Ohm-m A M (c) Ap. Resistivity (ohm-m) A M N B (d) Ap. Resistivity (ohm-m) A B M N

38 ΟΔΕΥΣΗ - ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ ΒΝ =ΣΤΑΘΕΡΑ ΑΜ =ΚΙΝΟΥΜΕΝΑ

39 ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ FOUNTANS ABBEY ΑΠΟΣΤΑΣΗ : 0.5 m ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

40 ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ ΕΥΡΩΠΟΣ ΚΙΛΚΙΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗ : 0.5 m ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ