Επιστημονικός Εξοπλισμός του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών

 

Το Εργαστήριο Γεωφυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών διαθέτει πλούσιο επιστημονικό εξοπλισμό που καλύπτει την εκτέλεση γεωφυσικών διασκοπήσεων για μεγάλο αριθμό εφαρμογών. Συγκεκριμένα διαθέτει:

 

• Γεωραντάρ τύπου GSSI SIR 3000 (https://www.geophysical.com/products/sir-3000) με κεραίες των 400MHz και 900MHz

Η διασκόπηση με γεωραντάρ αποτελεί μια μη καταστροφική μέθοδο εντοπισμού υπόγειων διεπιφανειών, που βασίζεται στην εκπομπή και λήψη υψίσυχνων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (10-10000 MHz) με κατάλληλο εξοπλισμό στην επιφάνεια της Γης. Το ηλεκτρομαγνητικό σήμα διαδίδεται στο υπέδαφος, ανακλάται και διαθλάται στις επιφάνειες που διαχωρίζουν υλικά με διαφορετική ηλεκτρική αγωγιμότητα και διαπερατότητα και το ανακλώμενο προς την επιφάνεια ποσοστό του εκπεμπόμενου κύματος καταγράφεται και αξιολογείται. Με τον τρόπο αυτόν διερευνάται το υπέδαφος για την ύπαρξη θαμμένων αρχαιοτήτων, εγκοίλων ή άλλων κοιλοτήτων και ρωγμών, διαρροών αποβλήτων κ.α.

Το γεωραντάρ του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών διαθέτει δυο κεραίες εκπομπής και λήψης του ηλεκτρομαγνητικού σήματος για την κάλυψη μεγαλύτερου εύρους εφαρμογών. Η κεραία των 400 MHz χρησιμοποιείται για βάθος διερεύνησης έως 4 m και είναι κατάλληλη για αρχαιομετρικές εφαρμογές και για τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση δικτύων (υπόγειες σωληνώσεις, αγωγούς) και εγκοίλων. Η κεραία των 900 MHz είναι αποτελεσματικότερη στη διερεύνηση ρηχών στόχων, δηλαδή στόχων σε βάθος έως περίπου 1 m. Χρησιμο-ποιείται κατά κύριο λόγο για τον μη καταστροφικό έλεγχο σκυροδέματος και την εκτίμηση του πάχους του, όπως και για τον εντοπισμό ρηχών αγωγών και εγκοίλων.

 

• Εξοπλισμός για την πραγματοποίηση Ηλεκτρικών Τομογραφιών τύπου ARES (AUTOMATIC RESISTIVITY SYSTEM; http://www.gfinstruments.cz/index.php?menu=gi&cont=ares_ov)

Ο εξοπλισμός είναι κατάλληλος για την ηλεκτρική χαρτογράφηση περιοχών, η οποία βασίζεται στην εισαγωγή στο υπέδαφος, μέσω ηλεκτροδίων, ηλεκτρικού ρεύματος και τη μέτρηση της διαφοράς δυναμικού μέσω άλλων ηλεκτροδίων. Οι μετρήσεις της διαφοράς δυναμικού ανάγονται σε μετρήσεις της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης του υπεδάφους, οι μεταβολές της οποίας υποδεικνύουν διαφοροποίηση του υπεδάφιου υλικού. Με τον τρόπο αυτόν εντοπίζονται στόχοι όπως διεπιφάνειες μεταξύ διαφορετικών γεωλογικών σχηματισμών, υδροφόροι ορίζοντες, θαμμένες αρχαιότητες, διαρροές αποβλήτων κ.α., συμβάλλοντας σε πλήθος γεωλογικών, γεωτεχνικών, αρχαιολογικών και περιβαλλοντολογικών μελετών. Το βάθος διείσδυσης των διασκοπήσεων εξαρτάται από το μήκος του αναπτύγματος των ηλεκτροδίων, τα οποία τοποθετούνται σε διάταξη στην επιφάνεια της Γης, οπότε η συγκεκριμένη μέθοδος έχει τη δυνατότητα να διερευνήσει σημαντικά μεγάλα βάθη εφόσον το επιτρέπουν οι επιφανειακές συνθήκες (δυνατότητα ανάπτυξης μεγάλου μήκους καλωδίου και διάταξης των ηλεκτροδίων). Με τη χρήση της μεθόδου της ηλεκτρικής τομογραφίας και κατάλληλη επεξεργασία των δεδομένων, υπάρχει η δυνατότητα της τρισδιάστατης απεικόνισης της κατανομής της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης στο υπέδαφος, παρέχοντας έτσι καλύτερη αναπαράσταση της γεωμετρίας των υπεδάφιων στόχων. 

 

• Πολυσυχνοτικό - Γεωαγωγιμόμετρο (Ηλεκτρομαγνητικό) τύπου Profiler EMP-400 https://www.geophysical. com/products/profiler-emp-400

Πρόκειται για εξοπλισμό που χρησιμοποιείται για την ταυτόχρονη μέτρηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της μαγνητικής επιδεκτικότητας του υπεδάφους. Σε σύγκριση με την κλασική μέθοδο ηλεκτρικής διασκόπησης, οι μετρήσεις με το ηλεκτρομαγνητικό αγωγιμόμετρο γίνονται χωρίς τη χρήση ηλεκτροδίων και την άμεση επαφή με το έδαφος. Αυτό διευκολύνει τη διεξαγωγή μετρήσεων με σχεδόν οποιεσδήποτε επιφανειακές συνθήκες (πάνω από στρώμα πάγου, πάνω από άσφαλτο κ.α.) και σε διαφορετικά γεωλογικά περιβάλλοντα, ενώ παράλληλα επιτρέπει την ταχύτερη λήψη μετρήσεων. Ο διαθέσιμος εξοπλισμός είναι πολυσυχνοτικός, δηλαδή επιτρέπει τη λήψη μετρήσεων σε ευρύ φάσμα συχνοτήτων και τη μετέπειτα απομόνωση, μέσω κατάλληλης επεξεργασίας των δεδομένων, του συχνοτικού εύρους που εξυπηρετεί καλύτερα τις ανάγκες της εκάστοτε εφαρμογής. Η διασκόπηση με το γεωαγωγιμόμετρο βρίσκει εφαρμογές στη γεωλογική χαρτογράφηση, την αρχαιομετρία, την υδρογεωλογία κ.λπ. Τα βάθη διερεύνησης εξαρτώνται από το έδαφος και τη συχνότητα διερεύνησης, αλλά η συνηθέστερη χρήση του αφορά κατά κύριο λόγο στόχους έως το βάθος των 5 m.

 

• Σεισμογράφος Geometrics GEODE https://www.geometrics.com/product/geode-exploration-seismograph/

To σύστημα διαθέτει 24 κανάλια και παρέχει τη δυνατότητα διεξαγωγής διαφόρων σεισμικών διασκοπήσεων (διάθλασης, ανάκλασης, MASW) με μέγιστη απόσταση γεωφώνων τα 10 m. Είναι κατάλληλο για μετρήσεις που αφορούν στην έρευνα πετρελαίου, στον προσδιορισμό της δομής του υπεδάφους, στον γεωτεχνικό χαρακτηρισμό των εδαφών, σε υδρολογικές και γεωτεχνικές μελέτες, στον προσδιορισμό του βάθους του γεωτεχνικού υποβάθρου κ.α. Είναι κατάλληλο για τη συλλογή δεδομένων που αφορούν τόσο τη ρήχη, όσο και τη βαθύτερη δομή.

 

• Διάφορους Σεισμογράφους/Επιταχυνσιογράφους

Ο επιστημονικός εξοπλισμός περιλαμβάνει σεισμογράφους και επιταχυνσιογράφους διαφόρων τύπων που χρησιμοποιούνται για την εγκατάσταση τοπικών δικτύων για στοχευμένες ερευνητικές δράσεις (παρακολούθηση σεισμικών ακολουθιών, πιθανής επαγόμενης σεισμικότητας από την πλήρωση φραγμάτων, λήψη σεισμικών καταγραφών σε τεχνικά έργα μεγάλης σπουδαιότητας για τη μελέτη της απόκρισής τους, ενοργάνωση κτηρίων, τροφοδοσία συστημάτων έγκαιρης ειδοποίησης για σεισμό κ.α.) και σε μεμονωμένες, προσωρινές ή μη εγκαταστάσεις για πλήθος άλλων εφαρμογών (προσδιορισμός βάθους γεωτεχνικού υποβάθρου, μελέτες κατηγοριοποίησης εδαφών, μελέτες κατολισθήσεων κ.α.).

 

• Μαγνητόμετρα πρωτονίων (Geometrics G-857) και Κεσίου (Geometrics G-864)

Το Εργαστήριο Γεωφυσικής διαθέτει δυο από τα πλέον σύγχρονα μαγνητόμετρα, ένα πρωτονιακό (Geometrics G-857) για λειτουργία σταθμού βάσης και ένα Κεσίου (Geometrics G-864) για την πραγματοποίηση μετρήσεων ολικού πεδίου. Η μέθοδος της μαγνητικής διασκόπησης είναι μια ακόμα μη καταστροφική μέθοδος, η οποία στοχεύει στην ανίχνευση τοπικών μεταβολών της μαγνήτισης του υπεδάφους μέσω της μέτρησης και καταγραφής χαρακτηριστικών τιμών του μαγνητικού πεδίου στην επιφάνεια της Γης. Οι τοπικές μεταβολές της μαγνήτισης του υπεδάφους υποδεικνύουν την ύπαρξη υλικού με διαφορετική μαγνητική επιδεκτικότητα ή παραμένουσα (μόνιμη) μαγνήτιση σε σχέση με το περιβάλλον υλικό. Πιθανοί «στόχοι» της μαγνητικής διασκόπησης σε ένα περιβάλλον όπου αναμένονται αρχαιολογικά ευρύματα είναι οι εστίες καύσης (π.χ. κλίβανοι κεραμοποιίας), οι αρχιτεκτονικές δομές (τοίχοι οικισμών, λιθόστρωτοι δρόμοι, τάφροι) και οι συγκεντρώσεις οργανικού υλικού. Εκτός από αρχαιομετρικές εφαρμογές, η μέθοδος της μαγνητικής διασκόπησης χρησιμοποιείται ευρύτατα για τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση μεταλλοφόρων κοιτασμάτων και γενικότερα για τον προσδιορισμό της δομής του υπεδάφους.

• Διάταξη αισθητήρων για τον γρήγορο χαρακτηρισμό της ρηχής δομής του υπεδάφους