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Misure di conduttività elettrica

Principi

Il metodo utilizza la generazione di un campo elettromagnetico, detto primario, che si trasmette intorno ad una bobina emittente inducendo nel terreno una circolazione di corrente che originerà a sua volta un campo elettromagnetico secondario, la cui intensità è proporzionale alla conduttività del materiale. La conduttività elettrica (l’inverso della resistività) dei suoli e delle rocce dipende da vari fattori quali il grado di saturazione, la salinità dell’acqua dei pori, la composizione mineralogica.
Il metodo elettromagnetico consiste nel riconoscere, attraverso le modificazioni subite dal campo EM emesso, le zone anomale conduttive delle rocce. Tale tecnica si contraddistingue per la rapidità di esecuzione delle misure, pressoché continue arealmente, evitando qualsiasi alterazione dei luoghi e mantenendone la fruibilità.

Strumentazione e tecniche di misura utilizzate


I rilievi elettromagnetici sono eseguiti mediante il classico strumento della Geonics EM-31 (v.foto) che misura direttamente la conduttività del terreno senza la necessità di disporre elettrodi né di avere contatto con il suolo. Possiede un'elevata sensibilità di misura ed indaga fino a profondità di circa 5-6 m,
risultando quindi ideale nello studio di molti problemi geognostici, idrogeologici (orizzonti sorgivi, falde superficiali) e nella ricerca di "plumes" di inquinanti in falde acquifere superficiali. L'apparecchio fornisce in uscita sia la componente in quadratura di fase (conduttività) che quella in fase che possono essere registrate simultaneamente su un data logger digitale.

La componente in fase risulta utile soprattutto nella ricerca di corpi mineralizzati superficiali, tubi e condotte metalliche sepolte e, in depositi di rifiuti, di detriti ferrosi e/o metallici. Lo strumento fornisce comunque ottimi risultati in tutte le ricerche di strutture sepolte superficiali (archeologia, cavità, etc...).



La relazione finale comprende la planimetria con ubicazione dei profili, una tabella con i diversi valori di resistività per ogni punto stazione, il grafico dei profili e/o le mappe di isoresistività (o conduttività), rappresentati sia con le caratteristiche curve di isovalore che con la tecnica ad aree di intensità di colore crescente in funzione dell’incremento dei valori di resistività
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Campi di applicazione

Il metodo EM induttivo è forse la tecnica di indagine geofisica più utilizzata nel settore delle prospezioni ambientali. I rilievi EM induttivi vengono eseguiti per:

1. Ricerche archeologiche
2. Localizzazione di oggetti metallici (fusti, condotte, etc.)
3. Individuazione di aree di discarica
4. Mappatura di zone di inquinamento dei suoli e delle falde idriche superficiali
5. Localizzazione di fratture e faglie riempite di materiale conduttivo
6. Caratterizzazione qualitativa del bedrock di posa di condutture e del substrato di fondazione
7. Ricerca di cavità

Vantaggi

1. Rilievi molto economici e speditivi
2. Facilità di utilizzo anche in ambienti con morfologia accidentata
3. Valutazione di parametri correlati come la salinità e la conducibilità dei suoli
4. Estrema sensibilità nell’individuazione di zone di inquinamento superficiale dei suoli e delle acque di falda

Limiti

a) Le misure sono sensibili alla presenza di linee di tensione, cancellate metalliche, rifiuti metallici e condutture.

b) Per l’ampiezza del volume indagato non rilevano in generale variazioni di conduttività legati ad oggetti di piccola dimensione.

c) L’individuazione delle fratture è funzione dello spessore dei terreni di copertura, della conduttività del suolo e della direzione e inclinazione delle fratture.