ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ Μηχανικός Μεταλλείων - Μεταλλουργός

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων - Μεταλλουργών Τομέας Μεταλλευτικής Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής Περίληψη Διδακτορικης Διατριβης με τιτλο: ΓΕΩΦΤΣΙΚΕΣ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΕΙΣ ΕΝΤΟΣ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ ΚΑΙ ΣΗΡΑΓΓΩΝ ΛΕΟΝΤΑΡΑΚΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Αντικείμενο της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής είναι η μελέτη της αποτελεσματικότητας των μεθόδων της ηλεκτρικής και της σεισμικής τομογραφίας μεταξύ γεωτρήσεων, στον εντοπισμό, κυρίως, δομών πεπερασμένων διαστάσεων. Η ύπαρξη τέτοιων δομών στο υπέδαφος είναι συχνότατη, σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με αρχαιολογικά, περιβαλλοντικά και γεωτεχνικά προβλήματα (αρχαιολογικά μνημεία, σπήλαια, έκταση μολυσμένων εδαφών, έγκοιλα ή καρστικά κενά κλπ), ενώ οι δυνατότητες και η αποτελεσματικότητα των γεωφυσικών μεθόδων στον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση πεπερασμένων δομών αποτελούν αντικείμενο αέναης έρευνας, με διαρκή πρόοδο. Ο συνδυασμός, εν γένει, της γεωτρητικής και της γεωφυσικής έρευνας μπορεί να συντελέσει στην πληρέστερη και ακριβέστερη συλλογή πληροφοριών για τον εκάστοτε διερευνούμενο χώρο και φυσικά επιβάλλεται, όταν απαιτούνται ιδιαίτερα λεπτομερείς διασκοπήσεις. Επιπρόσθετα, από τη στιγμή που οι γεωτρήσεις είναι τα μόνα μέσα που παρέχουν τη δυνατότητα πρόσβασης στο υπέδαφος, η περεταίρω αξιοποίηση τους έγκειται στην εφαρμογή των διαφόρων γεωφυσικών τεχνικών μέσα από αυτές, γεγονός που μπορεί να αποδώσει τα μέγιστα σε μία συνολική εκτίμηση. Πιο συγκεκριμένα, λοιπόν, η έρευνα εστιάζει περισσότερο και πιο διεξοδικά στην εργαστηριακή μελέτη της ηλεκτρικής τομογραφίας μεταξύ γεωτρήσεων και στην αποτελεσματικότητα των cross-hole διατάξεων των ηλεκτροδίων. Στο αντικείμενο αυτό, μάλιστα, η πειραματική ανάλυση καταλήγει στην ανάπτυξη μιας νέας, καινοτομικής τεχνικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων (MOST technique), η οποία αποδεικνύεται πολύ αποτελεσματική στη βελτίωση της ποιότητας των γεωηλεκτρικών μοντέλων, ακόμα και στις πραγματικές συνθήκες υπαίθρου. Η εφαρμογή της cross-hole σεισμικής τομογραφίας πρώτων αφίξεων λαμβάνει χώρα σε συνθετικά, κυρίως, μοντέλα, με βασικό στόχο την απλή σύγκριση των δύο μεθόδων (ηλεκτρικής και σεισμικής τομογραφίας μεταξύ γεωτρήσεων) και τη διερεύνηση των δυνατοτήτων της συνδυαστικής εφαρμογής αυτών. Τα αποτελέσματα της εφαρμογής αυτής είναι πολύ ενθαρυντικά. ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ Μηχανικός Μεταλλείων - Μεταλλουργός Αθηνα 2010 Η εφαρμογή της ηλεκτρικής τομογραφίας μεταξύ γεωτρήσεων ή στοών ή ανάμεσα σε επιφάνεια και στοά, μπορεί να προσφέρει πολύ χρήσιμες πληροφορίες σε διάφορα γεωτεχνικά ζητήματα (εντοπισμός κενών, στοών ή σαθρών υλικών κλπ.). Υπάρχουν πολλές μελέτες στη βιβλιογραφία που αφορούν στις ικανότητες των cross-hole αναπτυγμάτων των ηλεκτροδίων (Sasaki 1992, Bing and Greenhalgh 2000, Loke 2002, Danielsen and Dahlin 2005) κι ακόμα περισσότερες που αναδεικνύουν την αποτελεσματικότητα της

2 μεθόδου σε συγκεκριμένες συνθήκες υπαίθρου (Maillol et al. 1999, Suzuki et al. 2004, Van Scoor 2005, Deceuster et al,. 2006). Οι περισσότεροι ερευνητές προτείνουν ως πιο αποτελεσματικά τα αναπτύγματα των ηλεκτροδίων, στα οποία τα ηλεκτρόδια ρεύματος ή δυναμικού τοποθετούνται σε διαφορετικές γεωτρήσεις, κυρίως διότι αυτά παρέχουν πιο ισχυρό σήμα. Ωστόσο υπάρχουν πολλοί άλλοι που αναδεικνύουν την αποτελεσματικότητα των αναπτυγμάτων εκείνων, στα οποία τα ηλεκτρόδια του δυναμικού βρίσκονται στην ίδια γεώτρηση. Οι Goes και Meekes (2004), επίσης, προτείνουν ως αποτελεσματικότερη των άλλων μία νέα διάταξη τεσσάρων ηλεκτροδίων όπου τα ηλεκτρόδια ρεύματος βρίσκονται σε διαφορετικές γεωτρήσεις, ενώ τα ηλεκτρόδια του δυναμικού στην ίδια. Η διάταξη αυτή ονομάζεται pole-tripole ή Meekes. Επιπλέον υπάρχουν αρκετοί ερευνητές που συνδυάζουν με επιτυχία δεδομένα διαφορετικών διατάξεων στον ίδιο αλγόριθμο αντιστροφής (Candansayar and Başokur, 2001). Όπως φαίνεται, λοιπόν, δεν υπάρχει απόλυτη ταύτιση απόψεων μεταξύ των ερευνητών, σε σχέση με την ικανότητα των cross-hole διατάξεων των ηλεκτροδίων. Αυτό, φυσικά, μπορεί να οδηγήσει σε επισφαλείς διαπιστώσεις. Πειράματα σε γνωστές και ελεγχόμενες συνθήκες βοηθούν την έρευνα, λόγω της καλύτερης ποιότητας των αποτελεσμάτων. Τα εργαστηριακά πειράματα προσομοιώνουν πραγματικές συνθήκες με θόρυβο, προσθέτοντας έτσι μία πολύτιμη διάσταση στην προσέγγιση των συνθετικών δεδομένων. Τέτοια πειράματα διεξάγονται στο εργαστήριο, σε ένα κατάλληλα κατασκευασμένο πειραματικό μοντέλο. Στόχος είναι ο καθορισμός των βέλτιστων παραμέτρων μέτρησης και ερμηνείας, οι οποίες επηρεάζουν την ποιότητα των αποτελεσμάτων, για την αποτελεσματικότερη εφαρμογή της μεθόδου σε πραγματικές συνθήκες υπαίθρου. Τα πειράματα αυτά δείχνουν ότι στόχοι διαφόρων διαστάσεων, σε διάφορες θέσεις μπορούν να ανιχνευτούν κι ότι η ανάλυση εξαρτάται από το μέγεθος του στόχου και την απόσταση του από τις γεωτρήσεις, την απόσταση μεταξύ των γεωτρήσεων, την διάταξη των ηλεκτροδίων και το συγκεκριμένο πρωτόκολλο μετρήσεων που χρησιμοποιείται, τη χρήση επιπρόσθετων επιφανειακών ηλεκτροδίων και τη χρήση εκτεταμένων μοντέλων για την αντιστροφή των δεδομένων. Η ικανότητα εντοπισμού της κάθε cross-hole διάταξης ηλεκτροδίων είναι διαφορετική και εξαρτάται από τη μορφή της κατανομής της ευαισθησίας αυτής. Η διάταξη bipole-bipole με τα δίπολα ρεύματος και δυναμικού σε διαφορετικές γεωτρήσεις (C 1 C 2 -P 1 P 2 ), προσφέρει σχετικά μικρό σήμα, με πολύ καλή όμως ανάλυση στον εντοπισμό πεπερασμένων δομών σε ομογενή περιβάλλοντα, αλλά η ανάλυση μειώνεται όσο το περιβάλλον γίνεται πιο περίπλοκο. Η διάταξη bipole-bipole με τα ηλεκτρόδια κάθε διπόλου σε διαφορετικές γεωτρήσεις (C 1 P 1 -C 2 P 2 ) προσφέρει ισχυρό σήμα, με αποτέλεσμα τα μοντέλα αντίστασης να είναι επηρεασμένα ακόμα κι από την παρουσία μικρών στόχων. Ωστόσο η ποιότητα της ανάλυσης είναι φτωχή, κυρίως στο μέσο της περιοχής μεταξύ των γεωτρήσεων. Η διάταξη polebipole (C 1 -P 1 P 2 ) παρουσιάζει καλή ανάλυση στον εντοπισμό των στόχων αλλά είναι λιγότερο ακριβής όταν οι συνθήκες γίνονται περισσότερο θορυβώδεις. Η διάταξη pole-tripole (C 1 -C 2 P 1 P 2 ) προσφέρει την καλύτερη ανάλυση, ακόμα και όταν το περιβάλλον γίνεται πιο πολύπλοκο ή θορυβώδες, αλλά στα παραγόμενα μοντέλα υπάρχουν επίσης αρκετά artifacts (ψευδοστόχοι). Η συνδυαστική αντιστροφή δεδομένων διαφορετικών διατάξεων αποδίδει τη μέγιστη επιρροή των στόχων στα μοντέλα αντίστασης, με συχνά πολύ καλή ανάλυση στην τοποθέτηση και τη μορφή αυτών, αλλά και με πολύ περισσότερα και έντονα artifacts, αφού η μέθοδος αυτή συνδυάζει αναπόφευκτα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της κάθε διάταξης. Μια καινοτομική προσέγγιση για τη βελτίωση της ποιότητας των μοντέλων αντίστασης αναπτύσσεται, η οποία βασίζεται σε μία απλή διαδικασία στοιβάγματος (stacking), μέσω της επεξεργασίας των μοντέλων αντιστροφής διαφορετικών διατάξεων (Model Stacking technique). Η τεχνική αυτή, όταν εφαρμόζεται στα μοντέλα αντίστασης διαφορετικών αναπτυγμάτων, παράγει ένα μοντέλο (Stacking Model) απαλλαγμένο σχεδόν από artifacts, με πολύ καλή ανάλυση των στόχων, όσον αφορά στη μορφή και την τοποθέτηση τους. Επιπλέον, προσθέτοντας στη διαδικασία του Stacking το μοντέλο της συνδυαστικής ερμηνείας των διατάξεων, αποδίδεται εντονότερα η απεικόνιση των στόχων στο τελικό μοντέλο ( Full Stacking Model). Φυσικά ένα Stacking μοντέλο δεν υπολογίζεται ως ο μέσος όρος των τιμών των επιμέρους μοντέλων. Είναι πιο αποτελεσματική η επεξεργασία των τιμών του ίδιου σημείου για κάθε μοντέλο με ένα διαφορετικό τρόπο. Αυτός είναι ο γεωμετρικός μέσος, δηλαδή η νιοστή ρίζα του γινομένου αυτών των ν τιμών: όπου Μ 1, Μ 2...Μn οι τιμές για το ίδιο σημείο κάθε μοντέλου. Αυτό είναι ισοδύναμο με τον αριθμητικό μέσο στον λογαριθμικό χώρο. Η βελτίωση της ποιότητας των Most μοντέλων υπολογίζεται, συγκρίνοντας κάθε τελικό μοντέλο αντίστασης με το αντίστοιχο πραγματικό, αναδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο την αποτελεσματικότητα της τεχνικής αυτής, σε αντίθεση με την συνδυαστική αντιστροφή δεδομένων διαφορετικών διατάξεων. Η εφαρμογή της cross-hole ηλεκτρικής τομογραφίας σε πραγματικές συνθήκες υπαίθρου λαμβάνει χώρα στον αρχαιολογικό χώρο των Δειτικών Τειχών της Πόλης της Θεσσαλονίκης, με στόχο τον έλεγχο της ισχύος των συμπερασμάτων της εργαστηριακής μελέτης και της αποτελεσματικότητας της τεχνικής Model Stacking. Ο κάθε τύπος cross-hole διατάξης των ηλεκτροδίων αποτυπώνει ικανοποιητικά την παρουσία των υπεδαφικών δομών, αλλά με διαφορετικό τρόπο, ο οποίος εξαρτάται από τα βασικά χαρακτηριστικά του κάθε

3 αναπτύγματος, όπως αυτά αναδείχθησαν στην εργαστηριακή μελέτη. Το θορυβώδες αστικό περιβάλλον και κάποιες προβληματικές επαφές ανάμεσα στα ηλεκτρόδια των γεωτρήσεων και το υπέδαφος, έχουν σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία αρκετών artifacts, ως τοπικών ανωμαλιών υψηλής ή χαμηλής αντίστασης, διαφορετικά για κάθε διάταξη. Στο μοντέλο της συνδυαστικής ερμηνείας δεδομένων των διαφορετικών διατάξεων, η αντίθεση αντίστασης που αποδίδεται στην περιοχή των τειχών είναι πολύ υψηλή, ωστόσο αποτυπώνονται περισσότερα και πιο έντονα artifacts, τα οποία αλλοιώνουν τη μορφή των δομών. Η βελτίωση της ποιότητας στην απεικόνιση των υπεδαφικών δομών, όσον αφορά στη μορφή και την τοποθέτηση τους, επιτυγχάνεται σε μεγάλο βαθμό στα τελικά μοντέλα που παράγονται με την εφαρμογή της τεχνικής Model Stacking. Η βελτίωση αυτή έχει να κάνει με τον περιορισμό των artifacts, σε τέτοιο βαθμό, ώστε τα MOST μοντέλα να εμφανίζονται απαλλαγμένα σχεδόν από παραπλανητικές τοπικές εξάρσεις των τιμών της ειδικής αντίστασης. θόρυβος. Στην πραγματικότητα εφαρμόζεται η τεχνική του κινούμενου μέσου όρου, κατά την οποία, η ακτίνα επιρροής κάθε σημείου εκτείνεται σε αρκετά μεγαλύτερη απόσταση κατά τη διεύθυνση των 45, σε σχέση με τη διεύθυνση των 45. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τον περιορισμό της επιρροής των σφαλμάτων, χωρίς να αλλοιώνεται αρκετά η μορφή της πραγματικής επιρροής των στόχων στο διάγραμμα. Η εφαρμογή της τεχνικής αυτής σε δεδομένα υπαίθρου έδειξε πως βοήθησε σε μεγάλο βαθμό στη σωστή τους ερμηνεία. ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ Οι Σεισμικές μέθοδοι κατατάσσονται στις σημαντικότερες της γεωφυσικής έρευνας, παρέχονρας πολύ υψηλής ανάλυσης απεικόνιση σχηματισμών με διαφορετικά γεωτεχνικά χαρακτηριστικά. Η σεισμική τομογραφία πρώτων αφίξεων αποτελεί ένα από τα πλέον εφαρμοζόμενα εργαλία στην αντιμετώπιση γεωτεχνικών προβλημάτων. Η cross-hole σεισμική τομογραφία πρώτων αφίξεων εφαρμόζεται σε συνθετικά δεδομένα για τις ανάγκες της παρούσας μελέτης. Τα συνθετικά σεισμικά μοντέλα χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση των συνθηκών περιβάλλοντος-στόχων, στις οποίες πραγματοποιήθηκαν τα πειράματα της ειδικής αντίστασης. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης ανέδειξε τη μεγάλη ομοιότητα των δύο μεθόδων, ως προς την αποτελεσματικότητα της διασκόπησης και τη μορφή απόδοσης των ανωμαλιών. Επιπλέον, αναφορικά με τη σεισμική τομογραφία πρώτων αφίξεων, αν και, γενικά, μπορούν να κατασκευαστούν αρκετά διαγράμματα για τον έλεγχο της ποιότητας των δεδομένων και την αντιμετώπιση του θορύβου, τα πιο σημαντικά από αυτά είναι τα διαγράμματα επιφανείας. Ειδικότερα, το διάγραμμα στο οποίο απεικονίζεται η μέση ταχύτητα κάθε ακτίνας, σε σχέση με τις θέσεις κάθε ζεύγους πηγής-γεωφώνου, παρουσιάζει ξεκάθαρα την επιρροή των υπεδαφικών δομών στις μετρήσεις και δίνει μια πρώτη αίσθηση της παρουσίας και της θέσης αυτών. Η μελέτη σε αυτά τα διαγράμματα, της απεικόνισης της επιρροής των υπεδαφικών δομών στη μετρούμενη ταχύτητα, οδήγησε στην εφαρμογή μιας τεχνικής κατευθυνόμενης εξομάλυνσης των δεδομένων, με σκοπό τη βελτίωση της ποιότητας τους σε περιπτώσεις οπού υπάρχει αρκετός

4 NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY OF ATHENS School of Mining and Metallurgical Engineering Applied Geophysics Laboratory Summary of PhD Thesis entitled: GEOPHYSICAL INVESTIGATIONS BETWEEN BOREHOLES OR TUNNELS INTRODUCTION The subject of this PhD Thesis is to study the efficacy of the electrical and seismic tomography between boreholes, mainly in the detection of finitedimensional structures. The existence of such structures in the subsurface is frequent, highly correlated with archaeological, environmental and geotechnical problems (archaeological sites, caves, contaminated soils, karst voids or gaps, etc.), while the capacity and effectiveness of geophysical methods to identify and mapping finite structures, are subject to perpetual research, with continuous progress. In general, the combination of drilling research and of geophysical investigation can contribute to a better and more accurate knowledge of each exploration area and of course it is necessary, when required very detailed surveys. Additionally, once the drillings are the only means of enabling access to the subsurface, their further development lies in the application of various geophysical techniques through them, which can yield the most in an overall assessment. In particular, this research focuses more extensively on the laboratory study of electrical resistivity tomography between boreholes and the efficiency of the cross-hole electrode arrays. In this field, the experimental analysis leads to the development of a new, innovative technique of processing of inverted models (MOST technique), which proves very effective in improving the quality of geoelectrical models, even in real field conditions. The implementation of cross-hole travel-time seismic tomography takes place mainly at synthetics models, aiming to a simple comparison of two methods (electrical and seismic tomography between boreholes) and exploring the possibilities of the combination of them. The results of this study are very encouraging. CROSS-HOLE ELECTRICAL RESISTIVITY TOMOGRAPHY LEONTARAKIS KONSTANTINOS Mining and Metallurgical Engineer Athens 2010 The use of resistivity tomography between boreholes or tunnels or between the surface and a tunnel can give valuable information in various geotechnical projects (investigation of voids, tunnels or loose material etc.). Several studies in the literature concern the crosshole ERT arrays abilities (Sasaki 1992, Bing and Greenhalgh 2000, Loke 2002, Danielsen and Dahlin 2005) and many more demonstrate the effectiveness of the method under particular field conditions (Maillol et al. 1999, Suzuki et al. 2004, Van Scoor 2005, Deceuster et al,. 2006). Most of the researchers recommend, as more efficient, those arrays to which the current or potential electrodes are located in different boreholes, mainly because they provide a stronger signal. However, there are many others who have shown the effectiveness of those configurations, where the

5 potential electrodes are moving into the same borehole. Goes and Meekes (2004) also propose as most efficient, another configuration of four electrodes, where the current electrodes are located in different boreholes, while the potential electrodes are moving into the same borehole. This array is called pole-tripole or Meekes. In addition, there are several authors who successfully combine different data sets into one pass inversion algorithm (Candansayar and Başokur, 2001). Apparently, there is no convergence of views among researchers, regarding the ability of each cross-hole electrode array. This might lead to doubtful conclusions. Experiments in well-known and controlled conditions aid research through better quality results. Laboratory experiments simulate real conditions with noise, adding a valuable dimension to the synthetic data approach. Such experiments are carried out in the laboratory in a welldeveloped experimental setup. The purpose is the estimation of the optimal measuring and interpretation parameters, which affect the quality of the results, for the improved application of the method in real field conditions. These experiments show that voids of various diameters in various positions can be detected and that the resolution is dependent on the size of the target and its distance from the electrodes, the distance between the boreholes, the electrode array and the measuring protocol used, the use of additional surface electrodes and the use of extended model inversion. The detection ability of each crosshole electrode array is different and depends on the form of the sensitivity pattern. The bipole-bipole array, with current and potential dipoles in different boreholes (C1C2-P1P2), has quite low signal and very good resolution of confined bodies in homogeneous halfspaces, but the resolution decreases as the half-space becomes more complex. The bipole-bipole array, with electrodes of each dipole in different boreholes (C1P1-C2P2), produces a stronger signal, causing the models to be influenced, even by the presence of small targets. However, the resolution quality is poor, mainly in the middle of the area between the boreholes. Polebipole array (C1-P1P2) shows good resolution of the targets detection, but it is less accurate when conditions become noisier. The pole-tripole array (C 1 - C 2 P 1 P 2 ) has the best resolution, even when the environment becomes more complex or noisier, but the produced models have also many artifacts. The combined arrays data inversion yields the greatest influence of the targets on resistivity models, usually with very good positioning or shape resolution, but with many more intense artifacts, since this method inevitably combines the advantages and disadvantages of each array. An innovative approach to improve the quality of resistivity models is developed, based on a simple stacking procedure, through the processing of different arrays inverted models ( Model Stacking technique). The stacking technique, applied in different array resistivity models, produces a model (stacking model) almost free of artifacts, with a very good resolution of targets, in terms of shape and positioning. Moreover, adding the combined array model to the stacking procedure incorporates the intensity of the targets image into the final model (full stacking model). Of course, the stacked models are not estimated as the average of each model s values. It is more efficient to process the values of the same point of each model in a different way. That is the geometric mean, i.e. the n th root of the product of these n values: where M 1, M 2...Mn the values of the same point of each model. This is equal to the arithmetic mean in logarithmic space. The improvement of MOST models quality is measured, comparing each final resistivity model with the corresponding real one, highlighting this way the efficiency of this technique, in contrary to combined arrays data inversion. The application of cross-hole ERT in real field conditions takes place in the archaeological site of the West City Walls of Thessaloniki, aiming to check the strength of the conclusions of the laboratory study and the effectiveness of the Model Stacking technique. Each type of cross-hole electrode array illustrate satisfactory the presence of the walls, but in a different form, depending on the basic characteristics of each one, as were highlighted in the laboratory study. In addition, the noisy urban environment and some bad contacts between the borehole electrodes and the subsurface, result to the creation of many artifacts, as local high or low resistivity anomalies, different for each array. The model of the combined arrays data inversion suffers from many more and intense artifacts, distorting the targets shape, although the resistivity contrast produced on the targets area is very high. The quality improvement of targets imaging, as regards to their shape and positioning, is achieved to a large extent in the final models produced by the application of the Model Stacking technique. The improvement has to do with the limitation of the artifacts, in such way that the MOST models appear almost free of the misleading local peaks of the resistivity values. CROSS-HOLE TRAVEL-TIME SEISMIC TOMOGRAPHY Seismic methods are classified in the major geophysical methods, providing very high resolution imaging of formations with different geotechnical characteristics. The travel-time seismic tomography is one of the most applicable tools to address geotechnical problems. The cross-hole travel-time seismic tomography is applied to synthetic data for the needs of this study. The synthetic seismic models are used to simulate the conditions of the environment and targets, in which the resistivity experiments were carried out. The purpose is the simple comparison of these two methods, when applied in the same conditions. The analysis of simulation results shows the great similarity of the two methods,

6 as to the effectiveness of prospecting and the form of the produced anomalies. Regarding the travel-time seismic tomography, in general, several plots can be made for the quality control of data, in order to address the noise. The most important of these are the surface plots. In particular, the diagram, which illustrates each ray velocity in respect of the positions of each pair of source-receiver, clearly depicts the influence of the subsurface structures in the measurements and gives a first impression of the presence and the position of them. The study of these diagrams, showing the influence of subsurface structures in the measured velocity, led to the application of a technique of directional normalizing of data, in order to improve their quality in cases where there is enough noise. Actually, the technique of directional moving average is applied, where the radius of influence of each point spans much larger distance in the direction of - 45, with respect to the direction of 45. This has the effect of limiting the influence of errors, without affecting much the form of the real influence of targets on the plot. The application of this technique to real field data showed that it helped greatly in their proper interpretation.