Araştırma derinliği Yüzeyden verilen akımın nüfüz derinliği tamamen

Araştırma derinliği
Yüzeyden verilen akımın nüfüz derinliği tamamen akım elektrotları arasında açıklıkla
ilgilidir. Yeryüzeyinden uyguladığımız akımın tamamına yakın bölümün yer içine işlediği
derinlik penetrasyon derinliği olarak adlandırılır ve elektrodlar arasındaki açıklıkla doğru
orantılıdır. Yani mesafe artıkça daha derine akım ulaşmaktadır (Şekil ).
Ancak arazide verdiğimiz akıma karşı ölçtüğümüz sinyale katkısı olan tek parametre akım
elektrodlar arasındaki uzaklık değildir. Ölçülen potansiyel fark üzerinde, yer altı özdirenç
dağılımının ve ölçme düzeninin belirleyici etkisi vardır. Diğer deyişle potansiyel
elektrotlarının konumunda büyük önemi vardır.
Araştırma derinliği; herhangi bir dizilimde yere verilen akımın en yoğun şekilde geçtiği ve
potansiyel elektrodlarınında sinyali maksimum seviyede algıladığı derinliktir.
Şekil 1: Nufüz derinliği elektrot aralığı ilişkisi.
Görünür Özdirenç Kavramı
Gerçekte özdirenç farklı litolojiler ve jeolojik yapılar tarafından belirlendiğinden ölçümler
sonucunda elde edilen özdirenç değeri yeraltında bulunan hiçbir yapının gerçek özdirencine
eşit değildir. Bu nedenle ölçülen özdirenç dizilimin geometrik faktörü “k” ile çarpılarak
görünür özdirenç hesaplanır. Herhangi bir görünür özdirenç tanımının așağıdaki ölçütleri
gerçeklemesi istenir (Bașokur, 1994).
(a) Görünür özdirenç tek düze bir ortamda, ortamın özdirencine eșit olmalıdır.
(b) Görünür özdirenç yüksek frekans limitinde birinci katmanın özdirencine ve alçak frekans
limitinde temelin özdirencine eșit olmalıdır.
(c) Görünür özdirenç ara frekanslarda katmanların gerçek özdirençlerine mümkün olduğunca
yakın olmalıdır.
Jeolojik yorumlama amacıyla rezistivite ölçüm verileri iki şekilde gösterilir: Profiller ve
haritalar. Elektrod dizilimiyle yapılan açılımlardan elde edilen DES verileri, elektrod aralığına
karşı görünür özdirencin değişiminin grafiklenmesi yoruma hazırlanır.
Arazi Uygulaması
Arazi çalışması sırasında, ölçü alınacak dizilime göre elektrotlar yerleştirildikten sonra, akım
elektrotlarına elektrik akımı gönderilip, potansiyel elektrotları arasındaki gerilim ölçülür.
Okunan değerler aşağıdaki gibi ölçüm karnelerine işlenir:
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Şekil 2: Schlumberger dizilimi için örnek ölçü karnesi
Şekil 2’ de AB/2 mesafesi akım elektrotları arasındaki açıklığın yarısı, MN potansiyel
elektrotları arasındaki açıklığım kendisi kadardır. V, gerilim; I akım; Rho, yerin gösterdiği
dirençtir.
ρa ise, yukarıda daha önce tanımlanmış olan ve ölçümlerden yola çıkılarak nasıl hesaplanacağı
gösterilen görünür özdirençtir (Şekil 3).
Şekil 3: Görünür özdirenç hesabı
Görünür özdirençler hesaplanarak bulunduktan sonra, ters çözüm programı aracılığıyla
modelleme yapılacaktır. Arazi çalışmasında kullanılacak program sadece 1B modellemek için
yeterlidir.
Öncelikle ölçü karnelerinin Şekil 4 ‘de görüldüğü gibi modelleme programına aktarılması
gerekmektedir.
Şekil 4: Bilgisayara aktarılmış ölçü karnesi
Schlumberger gibi düşey elektrik sondaj yöntemlerinde modellenecek gözlenen veri elektrot
açılımına karşı hesaplanan görünür özdirenç verisidir (Şekil 5).
Şekil 5: Schlumberger dizilimi için örnek veri: Elektrot açılımlarına karşı hesaplanan görünür özdirençler
(gözlenen veri)
Veriler önceki bölümlerde de bahsedildiği üzere ters çözüm yöntemiyle değerlendirilecektir.
Bunun için Şekil 6’de bir başlangıç modeli tanımlanmıştır. Başlangıç modeli olarak 100
ohm.m iletkenliğe sahip homojen ortam tanımlanmıştır.Şekil 6’de araziden alınan ölçümler
(gözlenen veri) siyah çizgiyle gösterilmiştir. Tanımlanan model şekil 6’de mavi çizgiyle,
tanımlanan bu modelin vereceği düşünülen görünür özdirençler (hesaplanan veri) kırmızı
çizgi ile gösterilmiştir.
Şekil 6: Gözlenen veri (siyah çizgi), tanımlanan yer altı modeli (mavi çizgi), tanımlanan modelden hesaplanan
veri
Ters çözüm algoritması tanımlanan bu modeli gözlenen veri, hesaplanan veriye yeterince
yakın olana kadar beli kurallar çerçevesinde değiştirecektir. İki veri grubu birbirine yeterince
yakınsa modelin yeraltının iyi bir temsili olduğu varsayılır (Şekil 7). Şekil 7’de hesaplanan
veri (kırmızı çizgi) gözlenen veriye (siyah çizgi) yeterince yakındır. Elde edilen modele göre
(mavi çizgi), 1. Katman 1700 ohm.m özdirence sahip 1m kalınlığında bir katmandır; ikinci
katman, 50 ohm.m özdirence sahip ve 4.5m kalınlığındadır; üçüncü katman ise 95 ohm.m
özdirence sahip olmakla beraber son katman olduğundan derinliğinin sonsuza kadar uzandığı
varsayılmaktadır.
Şekil 7: Ters çözüm sonucu.