Jak to działa?

W celu poszukiwania wody stosujemy badania geofizyczne. Wykorzystujemy metody elektrooporowe, tj. tomografię elektrooporową ERT oraz pionowe sondowania elektrooporowe PSE.

Metoda tomografii elektrooporowej inaczej zwana inwersyjnym obrazowaniem oporu (electrical resistivity tomography (ERT), electrical resistivity imaging (ERI)) jest zaawansowaną metodą geoelektryczną, która pozwala na kompleksowe poznanie budowy geologicznej danego obszaru.

Obrazowanie elektrooporowe jest metodą opartą na kombinacji sondowań
i profilowań elektrooporowych. Dzięki temu obserwowane zmiany oporności w kierunku wertykalnym i horyzontalnym są jakościowo podobne. Oporność właściwa skał zależy od wielu czynników i procesów, a przede wszystkim od litologii skał, ich porowatości, przepuszczalności, zawartości wody i jej mineralizacji, struktury i tekstury czy od temperatury.

Metodyka badań polowych polega na tym, iż wzdłuż wyznaczonego profilu (linii prostej) rozmieszcza się odpowiednią ilość elektrod (zazwyczaj kilkadziesiąt) w równych odstępach. Elektrody te połączone są z wielożyłowym kablem, a ten z kolei biegnie do jednostki centralnej. Jednostka centralna składa się z miernika geoelektrycznego (umożliwia cyfrową rejestrację pomiarów) i selektora elektrod. Selektor elektrod odpowiedzialny jest za automatyczne podłączenie do miernika czterech spośród wszystkich elektrod w dowolnej kombinacji dla każdego pomiaru.

Przed pomiarami polowymi do jednostki sterującej wprowadzany jest proponowany schemat badań obejmujący układ pomiarowy oraz rozstaw elektrod. W rezultacie prowadzonych pomiarów otrzymujemy wartości oporności pozornej. Wartości te odpowiadają określonemu miejscu oraz głębokości w ośrodku geologicznym, co zostało uzyskane na podstawie lokalizacji oraz geometrii „chwilowych” układów pomiarowych. Uzyskujemy przekrój geoelektryczny wzdłuż profilu (linii) pomiarowej. Znając właściwości elektryczne różnych skał i gruntów oraz mając podstawowe informacje (mapy geologiczne i hydrogeologiczne), określamy budowę geologiczną badanego obszaru.

W konsekwencji jesteśmy w stanie wyodrębnić warstwy wodonośne oraz oszacować ich głębokość, miąższość i przebieg.

Drugą stosowaną przez nas metodą jest klasyczna metoda pionowego sondowania elektrooporowego (PSE), inaczej zwana metodą sondowania geoelektrycznego elektrooporowego (SGE). Metoda ta opiera się tak jak wyżej opisana metoda ERT na zjawisku deformacji rozkładu pola elektrycznego spowodowanego zróżnicowaniem
w pionie oporności właściwych skał.

Narastająca w trakcie sondowania długość obwodu elektrycznego powoduje obejmowanie coraz głębiej leżących warstw. W wyniku tych prac ulega zmianie wielkość jego ogólnego oporu. Zmiany oporu rozrastającego się obwodu elektrycznego pokazują sekwencję warstw o różnej oporności.

Po obliczeniu oporności pozornych wykreślona zostaje krzywa sondowania, która następnie zostaje przetworzona oraz poddana tzw. interpretacji ilościowej. Podczas procesu przetwarzania do krzywej pomierzonej dopasowuje się poprzez iteracje krzywą teoretyczną, która jest obliczona numerycznie poprzez specjalistyczne oprogramowanie na podstawie dobranych wartości oporu rzeczywistego oraz głębokości rzeczywistej. Kolejnym etapem jest przyporządkowanie otrzymanych oporów rzeczywistych do rodzaju gruntu (skały) potencjalnie występujących w badanym terenie.

Zasięg głębokościowy metody elektrooporowej zależny jest od odległości między wbitymi w grunt elektrodami zasilającymi (w metodach geoelektrycznych oznaczone jako elektrody prądowe A i B), jak i litologii danego terenu. Metoda ta wymaga rozwinięcia układu pomiarowego, bezwzględnie w linii prostej, na długości od 3 do 10 razy większej niż wynosi pożądana głębokość prospekcji.