Autori: Juan Carlos Zamora-Luria, Paul McLachlan, Pradip Kumar Maurya, Lichao Liu, Denys Grombacher, Anders Vest Christiansen
Abstract: Gli studi geofisici time-lapse sono stati utilizzati come strumenti non invasivi per studiare i processi sotterranei. Tuttavia, rispetto ai metodi di resistività a corrente continua, il metodo elettromagnetico transitorio (TEM) non è stato esplorato in modo approfondito per le indagini time-lapse. Qui introduciamo l'uso di un sistema di monitoraggio TEM (mTEM) e una metodologia per il monitoraggio a lungo termine delle acque sotterranee. Il sistema è in grado di eseguire misurazioni automaticamente e l'approccio di modellizzazione utilizza uno schema di inversione con vincoli temporali (TCI) basato su uno schema di inversione con vincoli laterali esistente. Invece dei vincoli laterali che tradizionalmente garantiscono la coerenza laterale tra le misurazioni, vengono utilizzati vincoli temporali per controllare la coerenza temporale tra le misurazioni. L'analisi sintetica dimostra che per tracciare le variazioni del livello freatico a livello decimetrico sono necessari vincoli temporali molto rigidi sulla resistività e un vincolo temporale sulla profondità della falda freatica fissato a una frazione della variazione annuale prevista della falda freatica. Inoltre, l'analisi sintetica indica che il metodo mTEM è in grado di monitorare le variazioni annuali della falda freatica con ampiezze minime di 0,6 m con un errore assoluto medio di 0,2 a profondità comprese tra 16 m e 30 m. Un esempio sul campo costituito da 233 misurazioni TEM 1D acquisite in 10 mesi utilizzando lo strumento mTEM conferma i risultati sintetici. La profondità stimata della falda freatica dallo schema TCI riproduce accuratamente la variazione della falda freatica, come confermato dalle misurazioni effettuate da un registratore di dati del livello dell'acqua in un pozzo vicino. Le differenze tra i risultati del sistema di monitoraggio TEM e le misurazioni dei subacquei sono nell'ordine di ±0,1 m con una differenza assoluta media di 0,05 m. Questo studio dimostra il potenziale di monitorare i cambiamenti del livello delle acque sotterranee in modo non invasivo.
Geofisica (2023) 88 (5): E135–E146.
