ΑΣΚΗΣΗ 9 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση ιαγραφιών. Τεκτονικών και Τηλεσκοπικών Πληροφοριών... 7

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΑΣΚΗΣΗ 1 Χρήση Τοπογραφικών Χαρτών... 3 ΑΣΚΗΣΗ 2 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωλογικών, Τεκτονικών και Τηλεσκοπικών Πληροφοριών... 7 ΑΣΚΗΣΗ 3 Εντοπισµός και Αξιολόγηση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωλογικών και Γεωφυσικών (VLF) εδοµένων...11 ΑΣΚΗΣΗ 4 Εντοπισµός και Αξιοποίηση Υδατικών Πόρων µε τη χρήση Γεωλογικών, Τεκτονικών και Γεωφυσικών (VES, VLF) εδοµένων... 25 ΑΣΚΗΣΗ 5 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωφυσικών ιασκοπήσεων (ERT IPI2WIN)... 41 ΑΣΚΗΣΗ 6 Εντοπισµός Υδατικών Πόρων και Επίλυση Γεωτεχνικών Προβληµάτω µε τη Χρήση Γεωφυσικών ιασκοπήσεων (Σεισµικά ιάθλασης) και Γεωτρητικών εδοµένων... 47 ΑΣΚΗΣΗ 7 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωφυσικών ιασκοπήσεων (ERT IPI2WIN) και ιαγραφιών (EC, Cl-)... 51 ΑΣΚΗΣΗ 8 Εντοπισµός και Αξιολόγηση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση ιαγραφιών (Logging)... 55 ΑΣΚΗΣΗ 9 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση ιαγραφιών (Logging), Γεωλογικών και Τεκτονικών Στοιχείων για την Επίλυση Γεωτεχνικών Προβληµάτων... 67 ΑΣΚΗΣΗ 10 Εντοπισµός και Αξιοποίηση Υδατικών Πόρων µε τη Συνδυασµένη Χρήση Γεωλογικών, Τεκτονικών και Γεωφυσικών εδοµένων, ιαγραφιών (Logging) και Χηµικών Αναλύσεων... 2

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 1 Χρήση Τοπογραφικών Χαρτών Στο τοπογραφικό χάρτη του βορειοδυτικού τµήµατος της υτικής Κρήτης που συνοδεύει την άσκηση 1, αναγνωρίστε τα κύρια µορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής, ταξινοµήστε τις κύριες µορφολογικές ζώνες, εντοπίστε την υδροκριτική γραµµή και αποτυπώστε τους κύριους κλάδους του υδρογραφικού δικτύου. Βασικές έννοιες: Υδρογραφικό δίκτυο µιας περιοχής καλείται το δίκτυο των επιφανειακών υδάτινων ροών. Αντιπροσωπεύεται από τους κύριους ποταµούς που καταλήγουν στη θάλασσα και από τους επί µέρους κλάδους και υποκλάδους τους που καταλήγουν στον κυρίως ποταµό. Υδρολογική λεκάνη ενός ποταµού ορίζεται το τµήµα εκείνο της επιφάνειας του εδάφους πάνω στο οποίο τα νερά που ρέουν επιφανειακά καταλήγουν µέσο του υδρογραφικού δικτύου στη κοίτη του κυρίως ποταµού. Υδροκριτική γραµµή της υδρολογικής λεκάνης ονοµάζεται η οριακή περιφερειακή γραµµή της λεκάνης απορροής και αντιστοιχεί στη περιφερειακή κορυφογραµµή της, εκατέρωθεν της οποίας τα επιφανειακά νερά κατευθύνονται προς διαφορετικές λεκάνες απορροής. Μορφολογικές ζώνες : Χαµηλή ζώνη: Από την ακτή µέχρι τα 200 µ. Ηµιορεινή ζώνη: Από τα 200 µέχρι τα 600 µ. Ορεινή ζώνη: Υψόµετρα µεγαλύτερα από 600 µ. Ανάγλυφο µια περιοχής διαµορφώνεται από τις διαδικασίες της διάβρωσης και της αποσάθρωσης των πετρωµάτων και επηρεάζεται από τη γεωλιθολογική σύσταση και τεκτονική των γεωλογικών σχηµατισµών. Ανάλογα χαρακτηρίζεται σε ήπιο, τραχύ, καρστικό, ρηξιγενές, κτλ. - 3 -

Χάρτης από το αρχείο του κου. Π. Παυλάκη - 4 -

Χάρτης από το αρχείο του κου. Π. Παυλάκη - 5 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 2 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωλογικών, Τεκτονικών και Τηλεσκοπικών Πληροφοριών Στους παρακάτω χάρτες παρουσιάζεται µέρος της µελέτης που εκτελέστηκε στο Λουτρό Καρδίτσας για τον εντοπισµό και τη διαχείριση της υπόγειας υδροφορίας. Στα πλαίσια της µελέτης εκτελέστηκε γεωλογική χαρτογράφηση και εντοπίστηκαν 2 γεωλογικές ενότητες [αλλούβια (ολοκαινικές προσχώσεις) και υπόβαθρο (ενότητα των οφιολίθων)]. Χρησιµοποιώντας αεροφωτογραφίες της περιοχής, επιβεβαιώθηκαν οι δύο γεωλογικές ενότητες και το όριο αυτών. Το γεωλογικό όριο παρουσιάζεται στο σχήµα µε παχιά στικτή γραµµή. Κατά τη διάρκεια της γεωλογικής χαρτογράφησης και µετά από συζήτηση µε τους κατοίκους της περιοχής, εντοπίστηκαν οι πηγές οι οποίες τοποθετήθηκαν στο χάρτη µε µαύρες τελείες. Νότια του χωριού εντοπίστηκε µια περιοχή (γραµµοσκιασµένο παραλληλόγραµµο) απόθεσης οικιστικών απορριµµάτων (µη ελεγχόµενη). Βόρεια στο χάρτη υπάρχει µια γεώτρηση µε Χ η οποία µετά από δύο χρόνια χρήσης κρίθηκε ακατάλληλη λόγω µόλυνσης. ΖΗΤΕΙΤΑΙ: Να ορίσετε 2 θέσεις γεωτρήσεων µε σκοπό την υδροδότηση του χωριού. Αιτιολογήστε µε λεπτοµέρεια και σαφήνεια την οποιαδήποτε απόφασή σας. - 7 -

Α) Ιζήµατα υπερκείµενα της ενότητας των οφειολίθων της περιοχής Σύγχρονες ολοκαινικές προσχώσεις (al): σύγχρονοι σχηµατισµοί µέσα στις κοιλάδες και στις κοίτες των ποταµών. Β) Ενότητα οφειολίθων Τα κυριότερα από τα πετρώµατα της οφειολιθικής σειράς (π) είναι: σερπεντινίτες, χαρτσουργίτες, δουνίτες, γάββροι, διαβάσες, δολερίτες, βασάλτες, κ.α. - 9 -

- 10 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 3 Εντοπισµός και Αξιολόγηση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωλογικών και Γεωφυσικών (VLF) εδοµένων Στη παρούσα άσκηση περιγράφονται τα αποτελέσµατα έρευνας που πραγµατοποιήθηκε µε σκοπό τον εντοπισµό υδροφορίας σε ιδιόκτητη έκταση. Η περιοχή έρευνας εντοπίζεται ΑΝΑ του χωριού Μεγάλη Στέρνα. Η θέση έρευνας παρουσιάζεται στο γεωλογικό χάρτη του σχήµατος 1. Στα πλαίσια της έρευνας πραγµατοποιήθηκε (α) γεωλογική αναγνώριση της περιοχής και (β) εφαρµογή γεωφυσικών µεθόδων µε βάση τα γεωλογικά-τεκτονικά στοιχεία της περιοχής. Γεωλογικά στοιχεία περιοχής. Στον γεωλογικό χάρτη του σχήµατος 1 (Φύλλο Εύζωνοι) παρουσιάζεται η γενική γεωλογική δοµή της περιοχής στην οποία πραγµατοποιήθηκε η έρευνα. Σύµφωνα µε το γεωτεκτονικό σχήµα των Ελληνίδων ζωνών και µε βάση τα στοιχεία του γεωλογικού χάρτη και τις παρατηρήσεις των µελετητών η υπό µελέτη περιοχή ανήκει στην Περιροδοπική Ζώνη και ειδικότερα στην ενότητα Μελισοχωρίου-Χολοµώντα. Στη περιοχή έρευνας εµφανίζονται τρεις βασικές πετρολογικές ενότητες: Α) Ιζήµατα υπερκείµενα της ενότητας των αβσεστολίθων Βαφειοχωρίου (1) Σύγχρονες ολοκαινικές προσχώσεις (al): σύγχρονοι σχηµατισµοί µέσα στις κοιλάδες και στις κοίτες των ποταµών. Β) Ενότητα Αβεστολίθων Βαφειοχωρίου Ο κατώτερος σχηµατισµός της Ενότητας Μεγάλης Στέρνας ή Μελισσοχωρίου συνίσταται από την εµφάνιση (2) µαρµάρων και ανακρυσταλλωµένων ασβεστολίθων (Τ.mr), µε συχνές παρεµβολές (3) φυλλιτών (Τ.ph) (γραφιτικών, µαύρων γραφιτικών και ψαµµιτικών) και σερικιτικών σχιστολίθων. - 11 -

Σηµειώσεις Εργαστηρίου Τεχνολογίας Εντοπισµού Υδατικών Πόρων Περιοχή έρευνας Σχήµα 1. Γεωλογικός χάρτης της περιοχής Μεγάλης Στέρνας-Κιλκίς. Τα πετρολογικά χαρακτηριστικά των σχηµατισµών αναλύονται στο κείµενο. Υδρογεωλογικά στοιχεία Πιθανές υδροφορίες αναµένονται στους σχηµατισµούς του υποβάθρου (ασβεστόλιθοι και φυλλίτες) σε πιθανές ζώνες ρηγµάτωσης όπου είναι δυνατή η κατείσδυση και η κυκλοφορία νερού. - 12 -

ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Οι ιδιότητες των πετρωµάτων καθώς και η αναµενόµενη υδροφορία σε ζώνες διάρρηξης καθόρισαν και τις µεθόδους έρευνας. Έτσι υλοποιήθηκε σαν βασική έρευνα η µέθοδος V.L.F (ηλεκτροµαγνητική) για τον εντοπισµό ρηξιγενών ζωνών. Μετρήσεις υπαίθρου-επεξεργασία Αφού ο ενδιαφερόµενος όρισε τα όρια της περιοχή µελέτης, πραγµατοποιήθηκαν Σχ. 2. Χαρτογράφηση των οδεύσεων VLF. 6 οδεύσεις (τοµές) VLF συνολικού µήκους 5 χλµ, οι θέσεις των οποίων φαίνονται στο σχήµα 2. Αναλυτική περιγραφή των αποτελεσµάτων των τοµών VLF - 13 -

Ο ΕΥΣΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ 1550 Οδευση µήκους 150 µέτρων. Στα πρώτα 30 µέτρα παρατηρείται µια αγώγιµη ζώνη µεγάλου πλάτους. 1500 Οδευση µήκους 150 µέτρων. Στα 70 µέτρα παρατηρείται µια αγώγιµη ζώνη εύρους 50 µέτρων και µεγάλου πλάτους. 1450 Οδευση µήκους 160 µέτρων. Στα 110 µέτρα ανιχνεύθηκε αγώγιµη ζώνη 35 µέτρων. 1400 Οδευση µήκους 150 µέτρων. Μετά την µαθηµατική επεξεργασία των αρχικών δεδοµένων, δεν παρατηρείται καµµιά πιθανή ζώνη υδροφορίας (µεσαίο σχήµα). 1401 Οδευση µήκους 150 µέτρων. Από τα 20 µέτρα και ια µήκος 60 µέτρων παρατηρήθηκαν 2 αγώγιµες ζώνες µε κλίση προς τα ΒΑ. 1451 Οδευση µήκους 150 µέτρων. Οµοίως παρατηρείται µια αγώγιµη ζώνη µήκους 70 µέτρων από τα 10 µέτρα. Η ανιχνεύσιµη ασυνέχεια παρουσιάζει κλίση προς τα ΒΑ. Τα στοιχεία της ερµηνείας των τοµών που περιγράφονται παραπάνω παρουσιάζονται στις επόµενες σελίδες, όπου χαρτογραφούνται οι µετρήσεις υπαίθρου, οι τιµές οι οποίες έχουν υποστεί µαθηµατική επεξεργασία (µεσαίο σχήµα) όσο και η χαρτογράφηση των τιµών της πραγµατικής και φανταστικής συνιστώσας µε την µέθοδο της πυκνότητας κουκίδων (κάτω σχήµα). Όπως αναφέρεται στην αναλυτική περιγραφή κάθε όδευσης, στις πρώτες 4 παράλληλες οδεύσεις (1400-1550) παρατηρήθηκε µια πιθανή ρηξιγενής ζώνη µε διεύθυνση ΝΑ Β. Με βάση την πρώτη αυτή εκτίµηση αποφασίστηκε η πραγµατοποίηση 2 ακόµη οδεύσεων σε διεύθυνση κάθετη (ΒΑ Ν ) της ανιχνεύσιµης ζώνης. Η ερµηνεία των δύο παράλληλων οδεύσεων (1401, 1451) επιβεβαίωσαν την ύπαρξη της ρηξιγενούς ζώνης. Τα χαρακτηριστικά των ανωµαλιών που µετρήθηκαν και υπολογίστηκαν µε βάση την εφαρµογή χωρικών φίλτρων στα πρωτογενή δεδοµένα, είναι ενδεικτικά της ύπαρξης υδροφορίας στο ρήγµα, και έτσι αυτό µπορεί να αποτελέσει στόχο ερευνητικής υδρογεώτρησης. - 14 -

- 15 -

- 16 -

- 17 -

- 18 -

- 19 -

- 20 -

Τέλος, πραγµατοποιήθηκε παράλληλη επεξεργασία και ερµηνεία των δεδοµένων για τις 6 οδεύσεις που περιγράφηκαν. Στο σχήµα 3 παρουσιάζεται η συνολική ερµηνεία των τεσσάρων παράλληλων οδεύσεων που πραγµατοποιήθηκαν στη περιοχή µελέτης, µε διεύθυνση Ν Β. Στο σχήµα 4 παρουσιάζεται η συνολική ερµηνεία των δύο παράλληλων οδεύσεων που πραγµατοποιήθηκαν στη περιοχή µελέτης, µε διεύθυνση ΒΑ Ν. Από τη χαρτογράφηση αυτή εντοπίζεται µια ζώνη ρηγµάτωσης η οποία οριοθετείται µε τις διακεκοµµένες κόκκινες γραµµές. - 21 -

Σχ. 3 Συνολική παρουσίαση των αποτελεσµάτων της ερµηνείας, τεσσάρων παράλληλων οδεύσεων που πραγµατοποιήθηκαν µε διεύθυνση Ν Β και ανά 50 µέτρα. Σχ. 4 Συνολική παρουσίαση των αποτελεσµάτων της ερµηνείας, δύο παράλληλων οδεύσεων που πραγµατοποιήθηκαν µε διεύθυνση ΒΑ Ν και ανά 50 µέτρα. - 22 -

Συµπεράσµατα Προτάσεις Από τα στοιχεία της έρευνας συµπεραίνονται τα εξής: Εντοπίζεται µια πιθανή τεκτονισµένη ζώνη η οποία χαρτογραφήθηκε στο σχήµα 3, 4. Στο παρακάτω σχήµα (5), προτείνεται η θέση της διερευνητικής γεώτρησης. Προτεινόµενη θέση γεώτρησης Σχ. 5. Χαρτογράφηση της προτεινόµενης θέσης γεώτρησης. Τα χαρακτηριστικά της ζώνης κρίνονται θετικά όσον αφορά την ανάπτυξη υδροφορίας, και για το λόγο αυτό προτείνεται η διάνοιξη ερευνητικής υδρογεώτρησης η οποία θα διατρήσει τη ρηγµατωµένη ζώνη που εντοπίστηκε. Το βάθος της γεώτρησης θα καθοριστεί κατά την διάρκεια της διάνοιξης µε βάση τα στοιχεία που θα προκύπτουν, προτείνεται όµως το βάθος διάτρησης να µην υπερβεί το βάθος των 110 µέτρων. Η διάτρηση πρέπει να συνεχιστεί έως ότου διατρηθούν τουλάχιστον 10 µέτρα υγειούς πετρώµατος (µη κατακερµατισµένο). Θεωρείται επίσης αναγκαία η χρήση γεωτρυπάνου αερόσφυρας, για τη διάτρηση των σκληρών σχηµατισµών της περιοχής, όσο και για τον άµεσο έλεγχο των παροχών που θα δίνει κατά τη διάρκεια της γεώτρησης η θέση διάτρησης. - 23 -

- 24 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 4 Εντοπισµός και Αξιοποίηση Υδατικών Πόρων µε τη χρήση Γεωλογικών, Τεκτονικών και Γεωφυσικών (VES, VLF) εδοµένων Η παρούσα έκθεση συντάχθηκε µετά από εντολή του κου. ΧΧΧΧΧΧΧΧΧ και περιγράφει τα αποτελέσµατα έρευνας που πραγµατοποιήθηκε µε σκοπό τον εντοπισµό υδροφορίας σε κτήµα ιδιοκτησίας του. Η θέση του κτήµατος εντοπίζεται βορειο-ανατολικά του χωριού Κουµαριά και σε απόσταση περίπου 1,25 χιλιόµετρα από το κέντρο του χωριού. Το κτήµα οριοθετείται από δύο ρέµατα, τη µεγάλη Ποταµιά και µικρή Ποταµιά ενώ βρίσκεται σε απόλυτο υψόµετρο 640 µέτρων. Η θέση του κτήµατος παρουσιάζεται στον τοπογραφικό χάρτη του σχήµατος 1. Στα πλαίσια της έρευνας πραγµατοποιήθηκε (α) γεωλογική αναγνώριση της περιοχής και (β) εφαρµογή γεωφυσικών µεθόδων µε βάση τα γεωλογικά-τεκτονικά στοιχεία της περιοχής. Περιοχή µελέτης - 25 -

Σχήµα 1. Τοπογραφικός χάρτης περιοχής Κουµαριών Βεροίας. ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Γεωλογικά στοιχεία περιοχής. Στον γεωλογικό χάρτη του σχήµατος 2 παρουσιάζεται η γενική γεωλογική δοµή της περιοχής στην οποία πραγµατοποιήθηκε η έρευνα. Σύµφωνα µε τα στοιχεία του γεωλογικού χάρτη και τις παρατηρήσεις του µελετητή στην υπό µελέτη περιοχή, έχουµε την εµφάνιση 2 ενοτήτων: Περιοχή µελέτης Σχήµα 2. Γεωλογικός χάρτης της περιοχής Κουµαρίων Βεροίας. Με τετράγωνο ορίζεται η περιοχή µελέτης. Τα πετρολογικά χαρακτηριστικά των σχηµατισµών αναλύονται παρακάτω. Στο παράρτηµα της µελέτης δίνονται χάρτες της περιοχής που καλύπτουν µεγαλύτερο µέρος της περιοχής. - 26 -

Α) Ιζήµατα υπερκείµενα της ενότητας των ασβεστολίθων της περιοχής Α1) Σύγχρονες ολοκαινικές προσχώσεις (al): σύγχρονοι σχηµατισµοί µέσα στις κοιλάδες και στις κοίτες των ποταµών. Α2) Πλειστοκαινικές αποθέσεις κροκαλοπαγών (Pl s -Pt i ) που στη συγκεκριµένη περιοχή εµφανίζονται ως µεγάλοι κώνοι ογκολίθων και κροκαλών καλυµµένων από ερυθρογή κατά τον άξονα του βυθίσµατος της Κουµαριάς. Β) Ενότητα ασβεστολίθων B1) Νεογενείς ασβεστόλιθοι ανοιχτόχρωµοι, κρυσταλλικοί του Μικρού Κάστρου (K 8-9.k): τέλεια ανακρυσταλλωµένοι, αποτελούνται σχεδόν αποκλειστικά από ασβεστίτη, αλλά κατά θέσεις είναι επιµηκυµένοι, χαρακωµένοι, γιατί έχουν υποστεί περισσότερες εξαλλοιώσεις από τους υποκείµενους. Β2) Νεογενείς ασβεστόλιθοι σκουρόχρωµοι της ουβροπόλεως (K 5-7?.k): χρώµατος σκοτεινότεφρου, µερικές φορές µαύροι, στρωµατοµένοι ή καταµερισµένοι δευτερογενώς σε λεπτές πλάκες. Υδρογεωλογικά στοιχεία Πιθανές υδροφορίες αναµένονται στις αποθέσεις κροκαλοπαγών στη περίπτωση κατά την οποία το πορώδες είναι ικανό να φιλοξενήσει υδροφόρο, ενώ στους σχηµατισµούς του υποβάθρου που αναφέρονται παραπάνω, αναµένονται στη περίπτωση κατά την οποία έχουµε ζώνες ρηγµάτωσης όπου είναι δυνατή η κατείσδυση και η κυκλοφορία νερού. Στοιχεία για την υπόγεια υδροφορία στην περιοχή δυστυχώς δεν υπάρχουν λόγω του γεγονότος ότι δεν υπάρχουν γεωτρήσεις που θα έδιναν στοιχεία για την στάθµη και τις παροχές του υδροφορέα. Στοιχεία υδρογεωλογικά µπορούµε να έχουµε µόνο από 2 πηγές οι οποίες βρίσκονται στην περιοχή µελέτης (σχήµα 1) και από τις οποίες η πρώτη βρίσκεται σε απόσταση µικρότερη των 100 µέτρων από τα όρια του κτήµατος. - 27 -

ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Οι ιδιότητες των πετρωµάτων καθώς και η αναµενόµενη υδροφορία σε ζώνες διάρρηξης καθόρισαν και τις µεθόδους έρευνας. Έτσι υλοποιήθηκε σαν βασική έρευνα η µέθοδος V.L.F (ηλεκτροµαγνητική) για τον εντοπισµό ρηξιγενών ζωνών, ενώ πραγµατοποιήθηκε και γεωηλεκτρική βυθοσκόπηση µε στόχο τον προσδιορισµό του πάχους των αλλουβιακών αποθέσεων και τον κροκαλοπαγών και το βάθος στο οποίο εντοπίζεται το υπόβαθρο. Μετρήσεις υπαίθρου-επεξεργασία Αφού ο ενδιαφερόµενος όρισε τα όρια της περιοχή µελέτης, πραγµατοποιήθηκαν 6 οδεύσεις (τοµές) VLF, οι θέσεις των οποίων φαίνονται στο σχήµα 3. 100 50 0-50 Ρ Ο Μ Ο Σ 2254 2253 2251 2252 S1 Θάµνος -100 έντρο -150 άσος Πηγή -200 2255-250 2256-300 -150-50 50 150 250-200 -100 0 100 200 300-28 -

225 Σηµειώσεις Εργαστηρίου Τεχνολογίας Εντοπισµού Υδατικών Πόρων Στο σχήµα 4 παρουσιάζονται σε κοινή ερµηνεία οι τοµές 2251-2254. 2252 Ρ Ο Μ S1 2253 2251 Ο Σ 2254 Σχήµα 4. Κάνναβος οδεύσεων VLF µε χαρτογράφηση των τιµών πραγµατικής συνιστώσας. Οι µαύρες περιοχές δείχνουν την ύπαρξη µιας ρηγµατωµένης ζώνης και η διπλή διάστικτη γραµµή δείχνει τη διεύθυνση της. Το βέλος προσδιορίζει τη θέση της βυθοσκόπησης S1. Τα στοιχεία της ερµηνείας των τοµών του παραπάνω σχήµατος, παρουσιάζονται στα σχήµατα 5 έως 8 όπου χαρτογραφούνται τόσο οι τιµές οι οποίες έχουν υποστεί µαθηµατική επεξεργασία (µεσαίο σχήµα) όσο και η χαρτογράφηση των τιµών της πραγµατικής και φανταστικής συνιστώσας µε την µέθοδο της πυκνότητας κουκίδων (κάτω σχήµα). - 29 -

Σχήµα 5. Οδευση VLF 2251. - 30 -

Σχήµα 6. Οδευση VLF 2252-31 -

Στο σχήµα 9 παρουσιάζονται οι τοµές 2255 και 2256 σε κοινή ερµηνεία. Πρέπει να σηµειωθεί ότι η τοµή 2255 έχει κοινή αρχή µε τη τοµή 2254. Επίσης η διεύθυνση των δύο τοµών σχηµατίζει γωνία 35 ο ΝΑ του άξονα των τοµών 2551-2554. H 2255 έχει κοινή αρχή µε την 2254. Πηγή 2255 2256 Σχήµα 9. Κάνναβος οδεύσεων VLF µε χαρτογράφηση των τιµών της πραγµατικής συνιστώσας. Η ανωµαλία Α ανήκει στην ίδια ζώνη διάρρηξης που εντοπίστηκε στο σχήµα 44 Τα στοιχεία της ερµηνείας των τοµών του παραπάνω σχήµατος, παρουσιάζονται στα σχήµατα 10 και 11 όπου χαρτογραφούνται τόσο οι τιµές οι οποίες έχουν υποστεί µαθηµατική επεξεργασία (µεσαίο σχήµα) όσο και η χαρτογράφηση των τιµών της πραγµατικής και φανταστικής συνιστώσας µε την µέθοδο της πυκνότητας κουκίδων (κάτω σχήµα). - 34 -

Αναλυτική περιγραφή των αποτελεσµάτων των τοµών VLF Ο ΕΥΣΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ 2251 Στα πρώτα 40 µέτρα της όδευσης εντοπίζεται µια αγώγιµη ζώνη, που αντιστοιχεί σε πιθανό ρήγµα. Στο τέλος της τοµής και συγκεκριµένα στο 140 µέτρα εµφανίζεται µια ακόµη αγώγιµη ζώνη. Η αξιοπιστία εύρεσης των ζωνών αυτών ενισχύεται από το γεγονός ότι την ανωµαλία τη παρουσιάζει µόνο η πραγµατκή συνιστώσα. Οι ζώνες αυτές στην ψευδοτοµή εµφανίζονται σαν µαύρες περιοχές. 2252 Παρατηρείται µια συνέχεια των ανώµαλων ζωνών που προσδιορίστηκαν στη προηγούµενη τοµή. Εντοπίζονται οι ίδιες ζώνες και στην τοµή αυτή που πραγµατοποιήθηκε σε απόσταση 50 µέτρων από την προηγούµενη. 2253 Και στην τοµή αυτή η τεκτονισµένη ζώνη που εντοπίζεται και στις προηγούµενες τοµές κάνει την παρουσία της έχοντας µεγαλύτερες τιµές ανωµαλιών και σαφώς µεγαλύτερο πλάτος ζώνης. Η τοµή αυτή είναι 50 µέτρα «αριστερά» της 2251. 2254 Η τεκτονισµένη ζώνη στην τοµή αυτή εµφανίζεται στα πρώτα 40 µέτρα.και µε υψηλές τιµές αγωγιµότητας, ενώ το πλάτος της ζώνης υπερβαίνει τα 40 µέτρα. 2255 Στη τοµή αυτή χαρακτηριστική είναι η ανωµαλία στην απόσταση των 200 µέτρων που σχετίζεται άµεσα µε την ύπαρξη της πηγής (σχήµα 9). Εντοπίζονται άλλες δύο ανώµαλες θέσεις στα 300 και 380 µέτρα αντίστοιχα, χωρίς ιδιαίτερο ενδιαφέρον. 2256 Εντοπίζεται µια ζώνη (Α) µε υψηλές τιµές αγωγιµότητας στα 20-50 µέτρα η οποία και συσχετίστηκε µε την ανώµαλη ζώνη του σχήµατος 4. - 37 -

Όπως αναφέρεται στην αναλυτική περιγραφή κάθε όδευσης, σε όλες τις µετρήσεις εντοπίζεται αγώγιµη ζώνη που αντιστοιχεί σε πιθανό ρήγµα. Τα χαρακτηριστικά των ανωµαλιών που µετρήθηκαν και υπολογίστηκαν µε βάση την εφαρµογή χωρικών φίλτρων στα πρωτογενή δεδοµένα, είναι ενδεικτικά της ύπαρξης υδροφορίας στο ρήγµα, και έτσι αυτό µπορεί να αποτελέσει στόχο ερευνητικής υδρογεώτρησης. Η θέση του ρήγµατος αυτού φαίνεται καλύτερα στο σχήµα 4, όπου παρουσιάζονται σε κάνναβο οι οδεύσεις που πραγµατοποιήθηκαν µε την χαρτογράφηση των τιµών της πραγµατικής συνιστώσας. Αξιολόγηση και εµηνεία της ηλεκτρικής βυθοσκόπησης Αφού εντοπίστηκε µια πιθανή ζώνη διάρρηξης, συµπληρωµατικά έγινε µια ηλεκτρική βυθοσκόπηση στη θέση που φαίνεται στο σχήµα 3 και 4 λόγω της ύπαρξης στη θέση αυτή των υψηλότερων τιµών αγωγιµότητας. Σκοπός της βυθοσκόπησης ήταν ο εντοπισµός των επιµέρους οριζόντων στη θέση ενδιαφέροντος και ο προσδιορισµός του βάθους του υποβάθρου (ασβεστόλιθος-υγιές πέτρωµα). Τα αποτελέσµατα της ερµηνείας της γεωηλεκτρικής βυθοσκόπησης παρουσιάζονται στο παρακάτω πίνακα. Στο παράρτηµα της µελέτης παρουσιάζονται γραφικά τόσο οι πρωτογενείς µετρήσεις όσο και το µονοδιάστατο µοντέλο που προέκυψε από την ερµηνεία των µετρήσεων. Βυθοσκόπηση S1 Πάχος στρώµατος Ειδική ηλεκτρική Γεωλογική περιγραφή (µέτρα) αντίσταση (Ωm) 2.27 15.23 Χαλαρή εδαφική ζώνη. Ερυθρογή υπερκείµενη των κροκαλοπαγών. 24.45 40.26 Πλειστοκαινικά κροκαλοπαγή 78.09 40.35 Σχηµατισµός όµοιος του προηγούµενου. Μπορεί να θεωρηθεί σαν µια ενότητα. Συµπαγής σχηµατισµός του υποβάθρου.? 799.93 Αντιστοιχεί στην ενότητα των ασβεστολίθων. - 38 -

Όπως φαίνεται στα αποτελέσµατα της βυθοσκόπησης το υπόβαθρο συναντάται σε βάθος περίπου 105 µέτρων. Συµπεράσµατα -Προτάσεις Από τα στοιχεία της έρευνας συµπεραίνονται τα εξής: Εντοπίζεται µία κύρια τεκτονισµένη ζώνη η οποία έχει σαφή εµφάνιση στο σχήµα 4. Είναι ζώνη µε σχετικά υψηλές τιµές αγωγιµότητας και πλάτος µεγαλύτερο των 30 έως και 40 µέτρων. Μεγαλύτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η πλευρά της ζώνης προς τη τοµή 2254. Τα χαρακτηριστικά της ζώνης αυτής κρίνονται θετικά όσον αφορά την ανάπτυξη υδροφορίας, και για το λόγο αυτό προτείνεται η διάνοιξη ερευνητικής υδρογεώτρησης η οποία θα διατρήσει το ρηγµατωµένη ζώνη που εντοπίστηκε. Το βάθος της γεώτρησης θα καθοριστεί κατά την διάρκεια της διάνοιξης µε βάση τα στοιχεία που θα προκύπτουν, προτείνεται όµως το βάθος διάτρησης να φτάσει το βάθος των 120 µέτρων τουλάχιστον έως ότου να τρυπηθεί το υγιές πέτρωµα. Προτείνεται να διατρηθεί η τεκτονισµένη ζώνη στο βορειο-δυτικό τµήµα του κτήµατος, και συγκεκριµένα στο µέσο των τοµών 2253 και 2254 και σε απόσταση περίπου 20 µέτρα από το δρόµο. - 39 -

- 40 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 5 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωφυσικών ιασκοπήσεων (ERT IPI2WIN) Με σκοπό τον εντοπισµό της υπόγειας υδροφορίας και την πιθανή ύπαρξη ρηγµάτων που τροφοδοτούν την περιοχή της ερήµου Amargosa στην Αµερική, εκτελέστηκαν 38 γεωηλεκτρικές βυθοσκοπήσεις το 1999 και άλλες 16 συµπληρωµατικές το 2000. Όλες οι γεωφυσικές διασκοπήσεις εκτελέστηκαν από την Γεωλογική Εταιρία των Ηνωµένων Πολιτειών της Αµερικής (United States Geological Survey, USGS). Οι θέσεις στις οποίες εκτελέστηκαν οι βυθοσκοπήσεις φαίνονται στο σχήµα 1. - 41 -

ΖΗΤΕΙΤΑΙ: Να εκτελεστούν οι ερµηνείες των 6 βυθοσκοπήσεων µε το λογισµικό IPI2Win και να παρουσιαστούν τα αποτελέσµατα. Επίσης να γίνει συσχετισµός των βυθοσκοπήσεων και να γίνει κοινή ερµηνεία και παρουσίαση των αποτελεσµάτων σε κατακόρυφη τοµή. VES 110 VES 102 VES 104-42 -

VES 103 VES 107 VES 116-43 -

- 44 -

- 45 -

- 46 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 6 Εντοπισµός Υδατικών Πόρων και Επίλυση Γεωτεχνικών Προβληµάτω µε τη Χρήση Γεωφυσικών ιασκοπήσεων (Σεισµικά ιάθλασης) και Γεωτρητικών εδοµένων. Με σκοπό τον εντοπισµό της υπόγειας υδροφορίας και τον προσδιορισµό του µοντέλου ταχύτητας σε µια περιοχή έρευνας, εκτελέστηκαν 10 σεισµικές τοµές. Στη παρούσα άσκηση θα µελετήσουµε τη µια εκ των 10 τοµών τα στοιχεία της οποίας δίνονται στον παρακάτω πίνακα Γραµµή 12 Π. Α (msec) Πηγή Β (msec) Πηγή Γ (msec) Πηγή (msec) Πηγή Ε (msec) Απόσταση (m) 0 14,375 44.5 64.25 0 0 0 29,125 44.625 59.875 0 5 0 38,375 40.875 61.25 0 10 0 43 35.25 58. 0 15 0 46,875 22.25 55.75 0 20 0 50,75 12.125 51.375 0 25 0 53,875 13.75 50.25 0 30 0 56,375 21.125 46.5 0 35 0 61,875 36.5 45.625 0 40 0 61,25 42.75 39.125 0 45 0 62,75 47.5 29.75 0 50 0 63,75 49 20 0 55 ZHTEITAI: Α) Να χαρτογραφηθούν οι καµπύλες χρόνων διαδροµής για τις πηγές Β, Γ και. - 47 -

Β) Να υπολογιστούν τόσο το πλήθος των στρωµάτων όσο και οι ταχύτητες των σχηµατισµών συσχετίζοντας τα παραπάνω µε τη γεώτρηση που δίνεται σε ένα από τα σχήµατα. - 48 -

- 49 -

- 50 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 7 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση Γεωφυσικών ιασκοπήσεων (ERT IPI2WIN) και ιαγραφιών (EC, Cl - ) Στα πλαίσια της µελέτης υδροφορίας στο νησί Ameland στη Β. Ολλανδία, εκτελέστηκαν 6 γεωηλεκτρικές βυθοσκοπήσεις κατά µήκος του άξονα B-N. Το πλάτος του νησιού κατά την Α- διεύθυνση δεν ξεπερνά τα 4 χιλιόµετρα. Στο βόρειο µέρος του νησιού συναντώνται αιολικές θίνες ύψους µέχρι 20 µέτρα. Στο νοτιότερο µέρος του νησιού εµφανίζονται άργιλοι θαλάσσιου περιβάλλοντος και άµµος, ενδείξεις πρόσφατης χέρσευσης της περιοχής. Στη µελέτη αντιµετωπίστηκαν το πρόβληµα εύρεσης υδροφόρου µεταβαλλόµενης αλατότητας. Το νησί αυτό έχει πρόσφατη γεωλογική ιστορία (1000 2000 χρόνια) και το νερό εντοπίζεται κάτω από τις θίνες. Το γλυκό υπεδάφιο νερό έχει αντικαταστήσει το παλιό υφάλµυρο νερό που υπήρχε µε βάση την γεωλογική ιστορία της περιοχής κατά το Ολόκαινο. Αυτό σηµαίνει ότι το υπεδάφιο νερό από συγκεκριµένο βάθος και κάτω θα πρέπει να αλλάζει σε υφάλµυρο. Αυτή η µεταβολή πρέπει να εντοπιστεί και µε τις γεωφυσικές διασκοπήσεις. Οι µετρήσεις 1 και 2 εκτελέστηκαν στο βόρειο τµήµα του νησιού. Οι µετρήσεις 3 και 4 πραγµατοποιήθηκαν πάνω από τις αιολικές αποθέσεις. Οι 2 τελευταίες µετρήσεις (5 και 6) εκτελέστηκαν στο νότιο τµήµα του νησιού. ΖΗΤΕΙΤΑΙ: Α) Να ερµηνευτούν οι γεωηλεκτρικές βυθοσκοπήσεις εφαρµόζοντας το λογισµικό IPI2Win και να παραχθεί η γεωφυσική υδρογεωλογική τοµή από τη δυσδιάστατη ερµηνεία των αποτελεσµάτων. Β) Εντοπίστε την περιοχή του γλυκού υπεδάφιου νερού και κάντε χρήση και των δεδοµένων που προήλθαν από γεώτρηση (στη θέση 3) στην οποία µετρήθηκαν τόσο το ποσό χλωριόντων όσο και η αγωγιµότητα του νερού. Θεωρήστε δεδοµένο ότι το γλυκό υπεδάφιο νερό παρουσιάζει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά, Cl < 150 mg/lit, EC < 600 µs/cm. - 51 -

EC : ηλεκτρική αγωγιµότητα. - 52 -

- 53 -

- 54 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 8 Εντοπισµός και Αξιολόγηση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση ιαγραφιών (Logging) Η παρούσα άσκηση αφορά τη µελέτη που εκτελέστηκε από το Ινστιτούτο Γεωλογικών Ερευνών της Αµερικής (USGS) και την υπηρεσία τεχνικών έργων της Πολιτικής Αεροπορίας της Αµερικής (U.S. Air Force) το 2002 σε αεροπορική βάση του Colorado. Στην άσκηση παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα των γεωφυσικών µετρήσεων που εκτελέστηκαν σε 6 γεωτρήσεις (Φεβρουαρίου - Απριλίου 2002) µε σκοπό τον περιοδικό έλεγχο της ποιότητας του νερού στην αεροπορική βάση. Σε κάθε µια γεώτρηση εκτελέστηκαν διάφορες µετρήσεις έχοντας σκοπό τον προσδιορισµό, α) των υδρολιθολογικών χαρακτηριστικών, β) των τεκτονικών µικροτεκτονικών στοιχείων, γ) τον υπολογισµό του πορώδους και της διαπερατότητας, δ) τον εντοπισµό των ζωνών υδροφορίας και των µεταξύ τους συσχετισµών και ε) τον προσδιορισµό της ποιότητας αυτών. Η περιοχή έρευνας παρουσιάζεται στο παρακάτω τοπογραφικό διάγραµµα, - 55 -

Με βάση τη γεωλογία της περιοχής, στην περιοχή ενδιαφέροντος εντοπίζονται δύο ενότητες, ο σχηµατισµός Fountain (Πέρµιο) και το κρυσταλλικό υπόβαθρο της περιοχής (Προκάµβριο). ύο εκ των γεωτρήσεων διάτρησαν µόνο τον πρώτο σχηµατισµό ενώ οι άλλες τέσσερις (4) γεωτρήσεις τερµάτισαν στο κρυσταλλικό υπόβαθρο της περιοχής. Όσες γεωτρήσεις στην ονοµασία τους έχουν το P σηµαίνει ότι έφτασαν µέχρι το Προκάµβριο υπόβαθρο (Precambrian), ενώ όσες έχουν το F σηµαίνει ότι έφτασαν µέχρι το σχηµατισµό του Fountain. Στο παρακάτω πίνακα αναφέρονται στοιχεία από κάθε µία γεώτρηση, Με βάση γεωλογικές υδρογεωλογικές µελέτες της περιοχής έρευνας, το κρυσταλλικό υπόβαθρο αποτελείται από, αµφιβολίτες, µιγµατίτες, χαλαζιτικοί γνεύσιοι - 56 -

και γρανοδιορίτες. Ο υπερκείµενος και νεότερος σχηµατισµός του Fountain αποτελείται από εναλλαγές ψαµµίτη και ιλυολίθου. Ο σχηµατισµός αυτός επικάθεται ασύµφωνα πάνω στο κρυσταλλικό υπόβαθρο. Οι µετρήσεις που εκτελέστηκαν ήταν, οµή (structure) Λιθολογικά χαρακτηριστικά Υδραυλικά χαρακτηριστικά 1. Ακτίνες γ (natural gamma) Οι µετρήσεις αυτές σχετίζονται µε το ποσοστό ραδιοισοτόπων (ουράνιο, θόριο και ποτάσιο) στους εν λόγω σχηµατισµούς. Οι µετρήσεις εκτελούνται σε γεωτρήσεις πληρωµένες µε νερό ή κενές και σωληνωµένες µε πλαστική ή µεταλλική σωλήνα. 2. Μετρήσεις αντίστασης (normal rsistivity) Προκύπτει η κατανοµή των αντιστάσεων µε το βάθος και για ένα όγκο πετρωµάτων της τάξης των 40 cm γύρω από την γεώτρηση. Συνήθως εφαρµόζονται για τον προσδιορισµό των λιθολογικών χαρακτηριστικών. Οι µετρήσεις δεν εκτελούνται σε «στεγνές» ή σωληνωµένες γεωτρήσεις. 3. Ακουστική διαγραφία (acoustic televiewer) Εντοπίζει τυχόν διαρρήξεις των πετρωµάτων και υπολογίζει τόσο την κλίση όσο και το εύρος αυτών. Επίσης, µε προσεκτική παρατήρηση και εµπειρία του αναλυτή µπορούν να διαχωριστούν τεκτονικές ασυνέχειες, στρωµατογραφικές ασυνέχειες, ασυνέχειες που προήλθαν από τη διάτρηση κτλ. 4. ιαγραφίες µε βραχίονες (Caliper) Η σχετική διάµετρος που υπολογίζεται από τις µετρήσεις caliper σχετίζονται άµεσα µε τη σκληρότητα των εδαφικών ή µη σχηµατισµών, την ύπαρξη διαρρήξεων, κτλ. Οι µετρήσεις εκτελούνται σε στεγνές ή πληρωµένες µε νερό γεωτρήσεις και σε σωληνωµένες ή ασωλήνωτες. 5. Μέτρηση ροής θερµότητας (heat pulse flowmeter) Υπολογίζει τη ροή θερµότητας ρευστών, προς και από την γεώτρηση. Οι µετρήσεις εκτελούνται σε δύο στάδια, πριν και µετά την ολοκλήρωση της γεώτρησης. ίνει κυρίως ποιότητα στοιχεία και όχι ποσοτικά. ίνει στοιχεία πορώδους και διαπερατότητας. - 57 -

6. Έλεγχος ποιότητας ρευστών (quality control) Ο αναλυτής µε βάση την εµπειρία του µπορεί να διακρίνει και να υπολογίσει διάφορες παραµέτρους µε τις οποίες θα ελέγξει τα τοπικά υδρογεωλογικά υδρολιθολογικά χαρακτηριστικά. Για κάθε µία από τις γεωτρήσεις προέκυψαν τα παρακάτω διαγράµµατα, - 58 -

- 59 -

- 60 -

- 61 -

- 62 -

- 63 -

- 64 -

Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι µετρήσεις στάθµης νερού που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια της διάτρησης. ΖΗΤΕΙΤΑΙ : Σχολιάστε µε σαφήνεια όλα τα παραπάνω. (Paillet, F. L., Hodges, R. E. and Corland B. S., 2002, Analysis of Geophysical Logs from Six Boreholes at Lariat Gulch, Former U.S. Air Force Site PJKS, Jefferson County, Colorado, U.S. Geological Survey, Open-File Report 02-364.) - 65 -

- 66 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 9 Εντοπισµός και ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε τη Χρήση ιαγραφιών (Logging), Γεωλογικών και Τεκτονικών Στοιχείων για την Επίλυση Γεωτεχνικών Προβληµάτων Η άσκηση αφορά την εφαρµογή προωθηµένων γεωφυσικών µεθοδολογιών που σκοπό είχαν τον υπολογισµό του υδρογεωλογικού καθεστώτος σε κρυσταλλικά πετρώµατα στην περιοχή κατασκευής ενός υπόγειου αγωγού ύδρευσης µεγάλης κλίµακας (Use of Advanced Borehole Geophysical Techniques to Delineate Fractured- Rock Ground-Water Flow and Fractures Along Water-Tunnel Facilities in Northern Queens County, New York, USGS, WRIR 00-4276, Dec. 2001). Στη µελέτη εφαρµόστηκαν οι ακόλουθες µέθοδοι διαγραφίας, 1. Μέτρηση φυσικής ακτινοβολίας γάµα για τον προσδιορισµό της λιθολογίας και της στρωµατογραφίας. 2. Μέτρηση φυσικού δυναµικού για τον προσδιορισµό της λιθολογίας, του πάχους των στρωµάτων, της κίνησης του νερού και της πιθανής υφαλµύρινσης αυτού. 3. Μέτρηση αντίστασης µονού σηµείου (SPR) για τον προσδιορισµό ποιοτικών λιθολογικών στοιχείων. - 67 -

4. Μέτρηση Caliper, για τον προσδιορισµό της λιθολογίας και των θέσεων των κύριων διαρρήξεων. 5. Μέτρηση εστιασµένης ηλεκτροµαγνητικής επαγωγής για τον προσδιορισµό της αγωγιµότητας των σχηµατισµών µε το βάθος. 6. Μέτρηση µαγνητικής επιδεκτικότητας για τον προσδιορισµό της λιθολογίας. 7. Μέτρηση θερµοκρασίας για τον προσδιορισµό α) της γεωθερµικής βαθµίδας και β) των κινήσεων του υπόγειου νερού από και προς την πηγή προέλευσης. 8. Μετρήσεις διαφορικής θερµοκρασίας για τον προσδιορισµό της σχετικής µεταβολής της θερµοκρασίας µε το βάθος που αυτόµατα συσχετίζεται µε θέσεις εισόδου και εξόδου νερού. 9. Μετρήσεις αγωγιµότητας ρευστού για τον προσδιορισµό της ηλεκτρικής αγωγιµότητας µε το βάθος που άµεσα σχετίζεται µε θέσεις εισροής και εκροής νερού. 10. Μέτρηση ροής µε θερµικούς ανιχνευτές για τον προσδιορισµό των θέσεων όπου διαρρήξεις δηµιουργούν περιβάλλον κατάλληλο για κίνηση νερού. 11. Μέτρηση ακουστικής τηλεανίχνευσης (ATV) για τον προσδιορισµό της θέσης, της διάταξης και της κλίσης των διαρρήξεων µε µεγάλη διακριτική ικανότητα. 12. Μέτρηση απόκλισης της γεώτρησης από την κατακόρυφη για τον προσδιορισµό του πραγµατικού βάθους της γεώτρησης και την διόρθωση των επιµέρους µετρήσεων. 13. Μέτρηση οπτικής τηλεανίχνευσης (OTV) για τον προσδιορισµό της πραγµατικής «κατάστασης» της γεώτρησης. 14. Μέτρηση radar σε γεώτρηση µε αντένες 60 Hz για τον προσδιορισµό ρηξιγενών ζωνών και άλλων δοµικών στοιχείων σε απόσταση έως και 100 ft από τη γεώτρηση. Το radar έχει κατευθυντικότητα και χρησιµοποιείται για τον προσδιορισµό της διεύθυνσης και της κλίσης των ρηξιγενών ζωνών. To 1999 στη θέση Crescet Street πραγµατοποιήθηκε µια γεώτρηση βάθους 825 ft η οποία σωληνώθηκε µέχρι τα 85 ft. Η επιφάνεια του εδάφους είναι περίπου 30 ft πάνω από το επίπεδο της θάλασσας και η στάθµη του νερού κυµαίνεται από 17.36 17.68 ft. - 68 -

Κατά τη µέτρηση απόκλισης της γεώτρησης βρέθηκε ότι το πραγµατικό βάθος της γεώτρησης είναι 815.4 πόδια, δηλαδή, ο πυθµένας της γεώτρησης βρίσκεται 2.7 πόδια (οριζόντια µετατόπιση) προς τα ΝΑ. Στη περιοχή εµφανίζεται ένα σύστηµα σχιστολίθων και γνευσίων µε ενστρώσεις αµφιβολιτών, γρανιτών και µυλονίτη. Το σύστηµα παρουσιάζει έντονη φολίδωση, σχιστότητα και στρωµάτωση ενώ παρουσιάζονται ζώνες µε έντονη τεκτονική. Οι µετρήσεις ATV, radar και OTV υποδηλώνουν την παρουσία έντονα τεκτονισµένων ζωνών όπως αυτές φαίνονται στο επόµενο σχήµα, - 69 -

Πέντε ρηξιγενείς ζώνες εντοπίστηκαν από την εφαρµογή των διαφόρων διαγραφιών. Η διαγραφία OTV εντόπισε 232 διαρρήξεις από τα 85 έως τα 825 πόδια, ενώ η διαγραφία ATV εντόπισε τις 84 διαρρήξεις από αυτές που εντόπισε η προηγούµενη µέθοδος. Χαρτογραφώντας τα παραπάνω στοιχεία προέκυψε το παρακάτω διάγραµµα ίσων επιφανειών, Από την κατανοµή των πόλων φαίνεται ότι έχουµε 2 οµάδες διαρρήξεων και φολιδώσεων από τα δεδοµένα µας. Παρατηρείται ότι η κύρια οµάδα διαρρήξεων έχει σχεδόν µηδενική κλίση πράγµα που δηµιουργεί έντονα προβλήµατα στην κατασκευή της στοάς (πτώση της οροφής λόγω έντονης τεκτονικής και της δράσης του νερού). Η ανάλυση τω στοιχείων που συλλέχθηκαν από το radar, δείχνουν την παρουσία δύο κοντινών τεκτονικών ζωνών τις οποίες θα συναντούσε η γεώτρηση αν πήγαινε βαθύτερα. Τα αποτελέσµατα φαίνονται στο παρακάτω σχήµα, - 70 -

Οι συγκεκριµένες θέσεις έδωσαν πολύ ισχυρές ανακλάσεις να ερµηνεύτηκε ότι οι διαρρήξεις είναι πληρωµένες µε νερό ή µε µεταλλικά ορυκτά όπως ο πυρίτης. Επίσης το radar έδειξε ότι αυτές οι διαρρήξεις εκτείνονται σε απόσταση µεγαλύτερη των 100 ποδιών από τη γεώτρηση. Οι µετρήσεις ακτινοβολίας ανίχνευσαν την µεταβολή µερικών αργιλικών ορυκτών κατά µήκος της γεώτρησης. Στο επόµενο σχήµα φαίνεται ότι εντοπίστηκαν 3 ανώµαλες µεταβολές της ακτινοβολίας στα 169 πόδια, από τα 471-485 πόδια και από τα 495 έως τα 500 πόδια οι οποίες θέσεις εντοπίστηκαν και από το OTV. Στις θέσεις αυτές οι διαρρήξεις έχουν πληρωθεί µε αργιλικό υλικό. - 71 -

Οι µετρήσεις φυσικού δυναµικού έδωσαν κάποιες θέσεις µε ανώµαλο δυναµικό που σχετίζονται µε διαρρήξεις στα 91, 95, 169, 272 και 384 πόδια και από τα 495 έως τα 500 πόδια. Οι µετρήσεις SPR εντόπισαν θέσεις οι οποίες σχετίζονται µε αγώγιµα υλικά (διαρρήξεις πληρωµένες µε πυρίτη ή άργιλο). Στα 91, 95, 169, 272, 384, 500 και 787 πόδια η αντίσταση µειώνεται και η µείωση σχετίζεται µε την αυξηµένη παρουσία αργιλικών και µεταλλικών ορυκτών εντός τω ρηξιγενών ζωνών. Οι ανωµαλίες συνεχίζονται µέχρι τα 500 πόδια. Σχεδόν τα ίδια στοιχεία προέκυψαν και από τις µετρήσεις της µαγνητικής επιδεκτικότητας όπου και εκεί οι µεταβολές παύουν να υφίστανται από τα 500 πόδια και κάτω. Οι µετρήσεις ηλεκτροµαγνητικής επαγωγής βρίσκονται σε συµφωνία µε τα παραπάνω αποτελέσµατα (ανωµαλία στα 272 πόδια). Στα δύο τελευταία γραφήµατα φαίνεται τα στοιχεία κλίσης και διεύθυνσης των διαρρήξεων και της φολίδωσης όπως παρουσιάστηκαν σε προηγούµενο σχήµα. - 72 -

Οι µετρήσεις του Caliper, της θερµοκρασίας, της διαφορικής θερµοκρασίας, της αγωγιµότητας και της κίνησης ρευστών, φαίνονται στο παρακάτω σχήµα. Παρατηρείται ότι το caliper ανίχνευσε τις περισσότερες από τις ρηξιγενείς ζώνες. Επίσης βλέπουµε ότι και οι άλλες παράµετροι που µετρήθηκαν έδωσαν τα αναµενόµενα αποτελέσµατα στις θέσεις όπου αναµένονταν µε βάση την τεκτονική της περιοχής. - 1 -

ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΑΣΚΗΣΗ 10 Εντοπισµός και Αξιοποίηση Υδατικών Πόρων µε τη Συνδυασµένη Χρήση Γεωλογικών, Τεκτονικών και Γεωφυσικών εδοµένων, ιαγραφιών (Logging) και Χηµικών Αναλύσεων. Η άσκηση αφορά την µελέτη εντοπισµού και διαχείρισης υπόγειων υδάτων µε σκοπό την ύδρευση του χωριού Κορυφή, 14 Km ΒΑ-Α/κά του Κιλκίς. Στη παρούσα φάση το χωριό υδρεύεται από τις γεωτρήσεις Γ2 και Γ3 οι οποίες έχουν παροχή 25m 3 /h και 40m 3 /h, αντίστοιχα. Οι θέσεις των γεωτρήσεων φαίνεται στο τοπογραφικό χάρτη της υπό µελέτη περιοχής. Για την ολοκλήρωση της µελέτης χρησιµοποιήθηκαν, γεωλογικά στοιχεία (γεωλογικός χάρτης της περιοχής), τεκτονικά στοιχεία (τεκτονικός χάρτης της περιοχής όπως προέκυψε από επιτόπια παρατήρηση και χρήση της τηλεπισκόπησης), στοιχεία περιβαλλοντικής επιβάρυνσης από την λειτουργία ενός χώρου απόθεσης απορριµµάτων πλησίον της περιοχής έρευνας, ηλεκτρικές (ERT) και ηλεκτροµαγνητικές (VLF) µέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης, στοιχεία από χρονικά µεταβαλλόµενες χηµικές αναλύσεις σε δείγµατα νερού από τις γεωτρήσεις Γ2 και Γ3, στοιχεία από ηλεκτρική διαγραφία που εκτελέστηκε εντός της γεώτρησης 1 και µελέτη και απεικόνιση όλων των επιφανειακών εµφανίσεων νερού στην περιοχή ενδιαφέροντος. Στη συνέχεια παρουσιάζονται όλα τα διαθέσιµα γεωπεριβαλλοντικά δεδοµένα µε τη µορφή του ιστορικού της περιοχής έρευνας. Από το 1999 η ύδρευση της περιοχής γινόταν από τις γεωτρήσεις Γ2 και Γ3. Το 2000 λειτούργησε για πρώτη φορά ο χώρος απόθεσης απορριµµάτων, χωρίς ιδιαίτερες προµελέτες, δηµιουργώντας έντονες αντιδράσεις στους κατοίκους λόγω της αναµενόµενης περιβαλλοντικής υποβάθµισης της περιοχής. Λόγω της λειτουργίας του

χώρου απόθεσης ξεκίνησαν το 2001, περιοδικές χηµικές αναλύσεις δειγµάτων νερού από τις γεωτρήσεις Γ2 και Γ3. Το 2002, παρατηρήθηκε αύξηση των νιτρικών στα δείγµατα νερού σε ποσοστό 25% που συνεχίστηκε µε αυξανόµενο ρυθµό έως σήµερα. Τα αποτελέσµατα των γεωφυσικών διασκοπήσεων (ηλεκτρική τοµογραφία και µετρήσεις VLF) δίνονται στο τοπογραφικό χάρτη της περιοχής. Η ηλεκτρική διαγραφία στη θέση 1 έδειξε ότι, α) η περιοχή στερείται υδροφορίας και β) από την επιφάνεια µέχρι τα 5 µέτρα συναντώνται οι ποταµοχερσαίες αποθέσεις και ακολουθεί το γνευσιακό κρυσταλλοσχιστώδες υπόβαθρο της περιοχής. Ο ήµος Κρουσσών αποφάσισε να µας αναθέσει την επίλυση του προβλήµατος, όπου η συµβατική µας υποχρέωση είναι, ο εντοπισµός βέλτιστων θέσεων ανόρυξης µίας ή δύο γεωτρήσεων για την υδροδότηση του χωριού. ΖΗΤΕΙΤΑΙ: Α) Να γίνει χρήση και να συσχετιστούν όλα τα διαθέσιµα γεωπεριβαλλοντικά δεδοµένα. Β) Να αιτιολογηθούν όλες οι επιστηµονικές σας απόψεις. Γ) Με βάση τα παραπάνω προτείνεται µία (1) ή δύο (2) θέσεις ανόρυξης γεωτρήσεων.