Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Pedro Alexandre Baltazar
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/42091
Resumo: Tese de mestrado, Ciências Geofísicas (Geofísica Interna), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019
id RCAP_226ae1ef50fc12cf5031a1dee0919f20
oai_identifier_str oai:repositorio.ul.pt:10451/42091
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigationTomografia Eléctrica de Resistividade (ERT)Electromagnético no Domínio do Tempo (TDEM)Electromagnético no Domínio da Frequência (FDEM)Engenharia Geotécnica e AmbientalInversão dos dados FDEM-8Teses de mestrado - 2019Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências da Terra e do AmbienteTese de mestrado, Ciências Geofísicas (Geofísica Interna), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019Nesta dissertação são apresentados os resultados da combinação de três métodos geofísicos aplicados a dois casos de estudo distintos em Portugal continental, com o objetivo de comparar os resultados obtidos. Os métodos aplicados foram: Tomografia de Resistividade Elétrica (ERT), Eletromagnético no Domínio do Tempo (TDEM) e Eletromagnético no Domínio da Frequência (FDEM). O primeiro caso de estudo localiza-se próximo a um reservatório de águas contaminadas de uma instalação industrial. O principal objetivo era detetar e definir zonas de contaminação de águas subterrâneas. Para esse efeito, foram aplicados dois métodos em dois perfis: ERT e FDEM. No primeiro perfil, o método FDEM deteta uma zona de alta resistividade na parte mais superficial (~ 25 m) e a parte superior de uma área contaminada. Os perfis de ERT atingem maiores profundidades e definem toda a área contaminada sobre uma zona não fraturada. No segundo perfil, o método FDEM deteta a parte mais superficial (~ 20 m de profundidade) com a presença de duas falhas que controlam a circulação das águas subterrâneas. Esse recurso também é detetado no perfil ERT que penetra mais profundamente, detetando a presença de duas áreas contaminadas. O segundo caso de estudo é desenvolvido sobre uma zona aluvial próxima ao rio Tejo, onde está em construção um parque insustrial. O principal objetivo é investigar se a área tem as condições necessárias para a construção do ponto de vista da engenharia. Nesta área, foram aplicados os três métodos nos três perfis: ERT, TDEM e FDEM. No primeiro perfil, a combinação dos três métodos permitiu a deteção de três camadas: uma superficial e plana com alta resistividade (origem antrópica), sobre uma área de resistividade muito baixa, com morfologia heterogénea (sedimentos com grande quantidade de argilas) e, no fundo, uma área de resistividade intermediária (rocha e águas subterrâneas). O segundo perfil foi adquirido paralelamente ao primeiro e combina as técnicas ERT e TDEM. Ambos detetaram as mesmas camadas do primeiro perfil, com formas diferentes, o leito rochoso é mais superficial e mergulha em direção a noroeste. O terceiro perfil estava localizado perpendicularmente aos anteriores. Este perfil (ERT) deteta e define as falhas na zona de estudo. Além disso, foi realizado o cálculo da resistividade aparente e posterior inversão para os dados do FDEM-8. Os resultados são muito encorajadores, em que na maioria dos perfis foi obtida uma resposta quantitativa de acordo com os outros métodos utilizados (ERT e TDEM). No entanto, é necessário mais trabalho para obter um melhor modelo optimizado que permita uma interpretação detalhada. Esta investigação demonstra a complementaridade dos métodos geofísicos utilizados. O método ERT deteta os recursos no subsolo com mais detalhes. O TDEM e o FDEM definem melhor a localização das camadas condutoras, pois são muito sensíveis à presença de material condutor. Os três métodos são muito apropriados para serem aplicados em casos semelhantes de estudo, tanto em hidrogeologia quanto em engenharia.The combination of three geophysical methods in two different case studies is presented in this dissertation. The applied methods were Electrical Resistivity Tomography (ERT), Time-Domain Electromagnetic (TDEM) and Frequency-Domain Electromagnetic (FDEM). Two different areas in Portugal (onshore) were selected aimed to compare the results obtained in the different methods. The first case study is located close to the contaminated water reservoir of an industrial facility. The main objective in this area was to detect and define the contamination zones and features that constrain the groundwater circulation. Here, two methods were applied along two profiles: ERT and FDEM. At the first profile, FDEM methods detect a high resistivity zone at the shallower part (~25 m) and the upper part of a contaminated area. ERT goes deeper depths and defines the whole contaminated area over a non-fractured zone. At the second profile, the FDEM method detects the shallower part (~20 m depth) with the presence of two faults that control the groundwater circulation. This feature is also detected in the ERT profile that penetrates deeper, detecting the presence of two contaminated areas. The second case of study is developed over an alluvial zone close to the Tajo River where an industrial park is under construction. The main objective is to investigate if the area is appropriate for construction from an engineering point of view. In this area, three methods along 3 profiles were applied: ERT, TDEM, and FDEM. In the first profile the combination of the three methods allowed the detection of 3 layers: a flat shallower area with high resistivity (anthropic origin), over a very low resistivity area with heterogeneous morphology (sediment with high quantity of clays) and, at the bottom, an intermediate resistivity area (bedrock and groundwater). The second profile was acquired parallel to the first and it combines ERT and TDEM techniques. Both detected the same layers as in the first profile with different shapes, the bedrock is shallower and that dipping toward NW. The third profile was located perpendicular to the previous ones. This profile (ERT) detects and defines the faults in the area. Additionally, an optimization of the apparent resistivity calculation and further inversion for FDEM-8 data were performed. The results are very encouraging, wherein most profiles a quantitative response was obtained in agreement with the other methods (ERT and TDEM). However, more work is needed in order to obtain a better method that allows detailed interpretation. This investigation demonstrates the complementarity of the used geophysical methods. ERT method detects the features at the subsoil with more detail. TDEM defines better the location of the conductive layers since it is very sensitive to the presence of conductive material such as FDEM. The three methods are very appropriate to be applied in similar cases of study, both, hydrogeology and engineering purposes.Santos, Fernando Acácio Monteiro dos,1954-Repositório da Universidade de LisboaSoares, Pedro Alexandre Baltazar2020-02-28T17:57:29Z201920192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/42091TID:202384977enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:41:48Zoai:repositorio.ul.pt:10451/42091Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:55:12.501942Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
title Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
spellingShingle Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
Soares, Pedro Alexandre Baltazar
Tomografia Eléctrica de Resistividade (ERT)
Electromagnético no Domínio do Tempo (TDEM)
Electromagnético no Domínio da Frequência (FDEM)
Engenharia Geotécnica e Ambiental
Inversão dos dados FDEM-8
Teses de mestrado - 2019
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências da Terra e do Ambiente
title_short Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
title_full Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
title_fullStr Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
title_full_unstemmed Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
title_sort Combining ERT, TDEM, and FDEM in shallow geophysical investigation
author Soares, Pedro Alexandre Baltazar
author_facet Soares, Pedro Alexandre Baltazar
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Fernando Acácio Monteiro dos,1954-
Repositório da Universidade de Lisboa
dc.contributor.author.fl_str_mv Soares, Pedro Alexandre Baltazar
dc.subject.por.fl_str_mv Tomografia Eléctrica de Resistividade (ERT)
Electromagnético no Domínio do Tempo (TDEM)
Electromagnético no Domínio da Frequência (FDEM)
Engenharia Geotécnica e Ambiental
Inversão dos dados FDEM-8
Teses de mestrado - 2019
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências da Terra e do Ambiente
topic Tomografia Eléctrica de Resistividade (ERT)
Electromagnético no Domínio do Tempo (TDEM)
Electromagnético no Domínio da Frequência (FDEM)
Engenharia Geotécnica e Ambiental
Inversão dos dados FDEM-8
Teses de mestrado - 2019
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências da Terra e do Ambiente
description Tese de mestrado, Ciências Geofísicas (Geofísica Interna), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
2019
2019-01-01T00:00:00Z
2020-02-28T17:57:29Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10451/42091
TID:202384977
url http://hdl.handle.net/10451/42091
identifier_str_mv TID:202384977
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799134492686811136

Registros relacionados