GNGTS 2019 - Atti del 38° Convegno Nazionale

692 GNGTS 2019 S essione 3.2 DISPOSIZIONI E SEQUENZE ELETTRODICHE PER TOMOGRAFIE DI RESISTIVITÀ ELETTRICA 3D IN AREE URBANE R. Martorana 1 , P. Capizzi 1,2 1 Dipartimento di Scienze della Terra e del Mare DiSTeM, Università degli Studi di Palermo, Italy 2 Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Palermo, Italy Negli ultimi due decenni, il metodo della tomografia di resistività elettrica (ERT) è stato sviluppato rapidamente e con successo, grazie alla nascita di dispositivi automatici in grado di acquisire contemporaneamente grandi quantità di misure di potenziale con lo stesso dipolo di corrente (Griffiths e Turnbull, 1985). Allo stesso tempo, gli algoritmi di inversione 2D e 3D (Loke e Barker, 1996) sono diventati sempre più efficienti. Le tecniche di indagine di tomografia elettrica 3D convenzionale prevedono un’acquisizione di profili ERT-2D distribuiti a forma di griglia, utilizzando tecniche di roll-along per acquisire dati in 3D (Dahlin e Bernstone, 1997). In questi casi tuttavia il rischio che si corre è quello di dover eseguire un elevato numero di immissioni di corrente e in questo modo di impiegare un tempo eccessivo per l’acquisizione dei dati. Per ovviare a tale problema sono stati progettati differenti metodi d’acquisizione allo scopo di ridurre il numero di osservazioni mantenendo una risoluzione e una qualità dei dati adeguate per un’inversione 3D. Ad esempio Loke e Barker (1996) hanno proposto la tecnica “cross diagonal survey”, basata sullo stendimento polo-polo, in cui le misure di potenziale sono acquisite considerando elettrodi lungo le direzioni ortogonali e diagonali della griglia passanti per l’elettrodo di corrente. Fiandaca et al. (2010) hanno proposto lo stendimento “Maximum Yield Grid”, basato su dipoli di potenziale allineati in corrispondenza alle direzioni di massimo gradiente del campo elettrico, in modo da ridurre al minimo il numero delle misure, considerando pochi dipoli di corrente, e di conseguenza i tempi di acquisizione e l’invasività. Tuttavia quando si progetta un’acquisizione 3D non sempre è possibile servirsi di una griglia regolare in cui le distanze elettrodiche siano le stesse nelle due direzioni ortogonali. In questi casi se la differenza è troppo grande la risoluzione diminuisce drasticamente. Gharabi e Bentley (2005) hanno dimostrato che, per ottenere una risoluzione sufficiente del modello inverso, la separazione massima tra le stese elettrodiche non dovrebbe superare il doppio della distanza in linea tra gli elettrodi. Sebbene molti autori abbiano ottenuto risultati apprezzabili invertendo insieme dati di resistività apparente ottenuti acquisendo ERT 2D separate (Chambers et al. 2002) oppure interpolando tra loro modelli ottenuti da inversioni 2D (Capizzi e Martorana, 2014), tuttavia tali modelli soffrono di una significativa riduzione della risoluzione rispetto ai corrispondenti modelli 3D. Sfortunatamente in aree urbane o all’interno di edifici ci sono pochi spazi liberi in cui è possibile effettuare stese parallele elettrodiche. Il più delle volte si è costretti ad utilizzare gli spazi a disposizione tra edifici, muri e colonne. La separazione tra strade o corridoi paralleli inoltre può essere molto maggiore della distanza minima consigliata se si vogliono progettare griglie o comunque disposizioni elettrodiche quasi 3D. In aggiunta, potrebbe essere vietata la perforazione per inserire gli elettrodi nel terreno a causa di cavi interrati di elettricità, linee telefoniche, acqua, gas e tubi di drenaggio o semplicemente perché la struttura studiata è un monumento storico. Per ovviare a questi problemi, in passato sono stati proposti stendimenti non convenzionali nel tentativo di indagare al di sotto di superfici non raggiungibili direttamente dalle stese elettrodiche. Nel metodo chiamato “L’-array” (Chavez et al. , 2011) e ancora nel “Corner array” (Chavez et al. , 2011) gli elettrodi vengono distribuiti a formare una L, sfruttando, ad esempio due vie perpendicolari adiacenti ad un edificio. Tuttavia in entrambi i metodi le tomografie ottenute soffrono di una bassa risoluzione al centro dell’area indagata. Una versione modificata di questi stendimenti, denominata “L and Corner” array è stata proposta da Tejero-Andrade et al. (2015) considerando tra le altre modifiche la possibilità di estendere il sondaggio ad un

RkJQdWJsaXNoZXIy MjQ4NzI=