APPLICAZIONE E CONFRONTO DI TECNICHE

GEOFISICHE PER IL MONITORAGGIO DI

SPONDE ARTIFICIALI DI CONTENIMENTO

Giorgio Cassiani(1), Jacopo Boaga(1), Maria Teresa Perri(1),

Andrea D’Alpaos(1), Rita Deiana(2)

(1) Dipartimento di Geoscienze, Università di Padova

(2) Dipartimento dei Beni Culturali: archeologia, storia dell’arte, del cinema e della musica,

Università di Padova

Aspetti del sottosuolo che possono essere evidenziati da

metodi geofisici

� struttura / tessitura

Aspetti del sottosuolo che possono essere evidenziati da

metodi geofisici

tavola d’acqua

acquifero

basamentoimpermeabile

piccola scalagrande scala

� struttura / tessitura

� fluido-dinamica

Aspetti del sottosuolo che possono essere evidenziati da

metodi geofisici

tavola d’acqua

sorgentievapo-traspirazione

tavola d’acqua

acquifero

basamentoimpermeabile

piccola scalagrande scala

Struttura Dinamica dei fluidi

Gravimetria +

Metodi magnetici +

+ + +

Applicabilità ed utilità dei metodi geofisici di esplorazione per studi ambientali

Sismica + + +

Geoelettrica + + + +

Metodi Elettromagnetici + +

Polarizzazione Indotta + +

Potenziale Spontaneo + +

GPR + + + +

NMR + + +

Spettrometria gamma + +

Problematiche relative alla stabilità dei rilievi arginali

6Di Prinzio et al., JAG, 2010

Stabilità dei rilievi arginali: approcci geofisici

GPR

7Di Prinzio et al., JAG, 2010

Inazaki et al., SAGEEP 2007

Stabilità dei rilievi arginali: approcci geofisici

Resistivity, MASW

8

Stabilità dei rilievi arginali: approcci geofisici

Resistivity, MASW, GPR, EM

9Inazaki et al., SAGEEP 2007

Inazaki et al., SAGEEP 2007

Stabilità dei rilievi arginali: approcci geofisici

Resistivity, MASW

10

Stabilità dei rilievi arginali: approcci geofisici

Resistivity, Self-Potential

11Boleve et al., NSG, 2009

Stabilità dei rilievi arginali:

approcci geofisici

TDR – contenuto idrico

12

Scheuermann et al., WRR, 2008

Stabilità dei rilievi arginali: approcci geofisici

TDR – contenuto idrico e modellazione

13Huisman et al., JoH, 2010

Problematiche e metodologie di indagine similia quelle per lo studio della zona iporeica

USGS

Crook, Binley, Knight, Robinson, Zarnetske & Haggery (2008)

24380

24400

Temperature(deg C)

13.5

13.6

DTS interpolated temperature on 07 Aug 2009 @ 13:25

(average of 10 x 1 minute readings)Northin

g (m

)

Site 9

Site 1

58740 58760 58780 58800 58820 58840 5886024300

24320

24340

24360

13.2

13.3

13.4

Easting (m)

Northin

g (m

)

Site 5

Zoom in

on next

slide

Crook, Binley, Knight, Robinson, Zarnetske & Haggery (2008)

Zona del caso di studio di Loreggia (Padova)

17

Confronto tra zone

allagate

misurate e

calcolate da modello

Loreggia, Muson dei Sassi.

Misure GPR 50 MHz sull’argine

Posizione della rotta

del gennaio 2009

20

21

N

S N

San Giorgio

al Tagliamento

QUOTA BASE RILIEVO ARGINALE = 8 m.s.l.m. 22

quota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

23150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

quota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

24150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

N

quota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

25150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

passaggio

limi sabbiosi/ limi debolmente sabbiosi

quota falda

26150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

passaggio

limi sabbiosi/ limi debolmente sabbiosi

quota falda

27150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

EM 1EM 1

EM 1

prof. max = 6 m

San Giorgio

al Tagliamento

1 48

prof. max = 6 m

28

EM 2

prof. max = 6 m

San Giorgio

al Tagliamento

1 48

prof. max = 6 m

29

N

S NDISTANCE (m)

San Giorgio

al Tagliamento

L = 90 m

30

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

SDISTANCE (m)

EM 3

Condotta sotterranea

S NDISTANCE (m)

San Giorgio

al Tagliamento

31

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

N

S NDISTANCE (m)

San Giorgio

al Tagliamento

32

L = 90 m

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

N

S NDISTANCE (m)

San Giorgio

al Tagliamento

33

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

L = 90 m

Legenda

^ SCPTU(piezocono sismico)# CPTU(piezocono)

!( SONDAGGIO

LINEE_GPR

LINEE_EM

LINEE_ERT_TRASVERSALI

LINEE_ERT_LONGITUDINALI

N

San Mauretto

100 m

34

N

NW SE

San Mauretto

QUOTA BASE RILIEVO ARGINALE = 8 m.s.l.m. 35

NWquota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

QUOTA BASE RILIEVO ARGINALE = 8 m.s.l.m. 36150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

N

SW NE

San Mauretto

QUOTA BASE RILIEVO ARGINALE = 8 m.s.l.m. 37

quota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

38150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

quota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

39150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

quota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

40150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

quota falda

passaggio

limi sabbiosi/

limi debolmente sabbiosi

41150 Ω m

passaggio limi sabbiosi/ limi deb sabbiosi

EM 1

N

DISTANCE (m)

SE NW

San Mauretto

L = 47 m

42

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

EM 1

N

DISTANCE (m)

SE NW

San Mauretto

L = 47 m

43

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

EM 1

N

DISTANCE (m)

SE NW

San Mauretto

L = 47 m

44

DE

PT

H (v

=0

.08

m/n

s)

TIM

E (

ns)

Conclusioni (1/2)

� i metodi geofisici possono offrire immagini estremamente

dettagliate delle strutture arginali, ad integrazione delle

misure dirette

45

misure dirette

� non tutti i metodi hanno le stesse capacità di penetrazione e

risoluzione, nè le stesse caratteristiche logistiche

� va fatta molta attenzione agli effetti di contenuto idrico, e

quelli dinamici in generale, che producono segnali tanto

intensi quanto quelli della struttura

Conclusioni (2/2)

� il GPR, molto propagandato da alcuni, penetra molto poco

nelle normali condizioni di resistività di un argine (< 100

ΩΩΩΩm), quindi può essere pensato essenzialmente come un

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m), quindi può essere pensato essenzialmente come un

metodo speditivo per la stima della conduttività elettrica –

ma allora non è meglio usare metodi EM o DC a rapida

acquisizione?

� attenzione ai tentativi di vendere “protocolli” che leghino

misure speditive alle caratteristiche arginali: misure dirette

e valutazione delle condizioni dinamiche (contenuto idrico)

sono essenziali per condurre analisi serie.

Ringraziamo Paolo Simonini (UNIPD) e l’Università di

Padova per le opportunità di studio congiunto ed il

finanziamento dei progetti.

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Ringraziamo Paolo Simonini (UNIPD) e l’Università di

Padova per le opportunità di studio congiunto ed il

finanziamento dei progetti.

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