Tomografia

TEMA 3:Tomografía eléctrica

Tema 3: TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA
3.1 Introducción.
La Tomografía eléctrica es un método de resistividad multielectródico, basado en la modelización 2-D de la resistividad del terreno mediante el empleo de técnicas numéricas (elementos finitos o diferencias finitas). Destacar que actualmente se está avanzando en la modelización 3-D. De uso generalizado tanto en Europacomo en EE.UU, en la resolución de un amplio abanico de problemas ingenieriles e hidrogeológicos, en España continúa siendo una técnica poco extendida y conocida bajo el nombre genérico de Tomografía eléctrica. No obstante destacar que en la bibliografía anglosajona (i.e. Dahlin [1] ), se distinguen dos nomenclaturas en función de la disposición de los electrodos en el terreno: “Electricalimaging” en el caso que se dispongan en superficie (fig. 1), o “Electrical tomography” si se hallan en el interior de sondeos verticales. (fig. 2).

Fig.1 Esquema del “Electrical imaging”.

Fig.2 Esquema del “Electrical tomography”.

Si bien a nivel teórico no existen diferencias significativas entre ambas variantes, en esta tesina solo nos centraremos en la descripción del “Electrical imaging”, yaque además de ser la técnica más adecuada para el estudio de problemas de filtración (en donde se precisan perfiles de gran longitud), es también la variante más económica, fácil y rápida de implementar en el campo.

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La aparición de la Tomografía eléctrica ha supuesto un salto cualitativo espectacular con respecto a los métodos de resistividad convencionales,técnicas que aunque se han estado utilizando durante varias décadas en estudios de filtración de agua, su limitada resolución 2-D les confería en general un papel secundario frente a otras técnicas (i.e. Potencial espontáneo). Este avance se debe fundamentalmente a dos razones: • En primer lugar porque estos métodos convencionales solo utilizan 4 electrodos, siendo necesario para cada medidavariar manualmente sus posiciones en el terreno (proceso relativamente lento y pesado). En cambio el método de Tomografía eléctrica es una técnica multielectródica, en el que todo el proceso de adquisición de datos está totalmente automatizado. Esto nos permitirá poder realizar un gran número de medidas, tanto en profundidad como lateralmente, en un breve espacio de tiempo (del orden de 500 medidas enuna hora y media), obteniendo por tanto modelos 2-D de gran resolución. • En segundo lugar porque el empleo de técnicas numéricas nos permitirá poder procesar eficazmente todo este gran volumen de información.

3.2 Objetivo del método.
El objetivo de este método se basa en obtener una sección 2-D de resistividades reales del subsuelo, modelo a partir del cual podremos determinar la presencia ono de filtraciones de agua en profundidad, mediante la localización de áreas en donde tengamos una disminución anómala del valor de la resistividad del terreno. Para ello será preciso el empleo de un programa de inversión, con el que transformar las resistividades aparentes obtenidas de la campaña de campo, a valores de resistividad real.

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3.3 Principiosteóricos básicos. 3.3.1 Esquema básico del funcionamiento del método.
Independientemente de que la Tomografía eléctrica sea una técnica multielectródica, la base teórica de su funcionamiento es análoga al de los métodos de resistividad convencionales.

Fig. 3 Esquema básico de los métodos de resistividad (Figuerola [2] ).

Los métodos convencionales solo precisan 4 electrodos y se basan enintroducir en el terreno, un campo eléctrico de corriente continua mediante dos electrodos de corriente (A,B) conectados a un miliamperímetro, mientras que con los otros dos electrodos (M,N) y que están conectados a un milivoltímetro, mediremos cual es la diferencia de potencial eléctrica ∆V entre esos dos puntos, parámetro a partir del cual podremos calcular el valor de la resistividad (ver...