Testování elektrické odporové tomografie pro stanovení mocnosti sedimentární výplně vybrané údolní nivy předpolí Západních Beskyd

Základní informace - Testování elektrické odporové tomografie pro stanovení mocnosti

sedimentární výplně vybrané údolní nivy předpolí Západních Beskyd

Název práce: Testování elektrické odporové tomografie pro stanovení mocnosti

sedimentární výplně vybrané údolní nivy předpolí Západních Beskyd

Typ práce: Diplomová práce

Rozsah práce: 57 stran

Jazyk práce: Čeština

Autor práce: Ing. Zuzana Lašková

Datum obhajoby: 2013

Hodnocení od vedoucího práce: Výborně

Hodnocení od oponenta práce: Výborně

Hodnocení od odborné komise: Výborně

Stažení práce

Získejte práci prostřednictvím internetového bankovnictví a dopřejte autorovi co nejvyšší podíl ze zisku za jeho práci. Zašlete 275 Kč na č.ú. 1041664027 / 3030, do pole variabilní symbol uveďte číslo 0587 pro odlišení zvolené práce a do textového pole (např. do pole „Popis příkazce“) napište Vaší emailovou adresu. Práce Vám bude zaslána do 24 hodin od doručení požadované částky.

Souhrn

Široká údolní niva řeky Bečvy byla v minulosti utvářena systémem větvících se ramen. Lokalita se nachází ve Valašskomeziříčské kotlině ve vnějších západních Karpatech. Hlavní náplní této diplomové práce je využitelnost elektrické odporové tomografie při zkoumání fluviálně-sedimentárního záznamu v nivě. Elektrická odporová tomografie umožňuje, pomocí různých konfigurací elektrod, stanovit mocnosti a složení údolní nivy. V této práci jsou použita tři nejčastější uspořádání elektrod, a to Wenner alpha, Wenner-Schlumberger a Dipól-dipól. Pro srovnání odporové tomografie s jinými metodami byl použit georadar, mělká refrakční seismika a vrtný průzkum. Při terénních pracích byl využit geoelektrický systém ARES Automatic Resistivity Systém pro elektrické odporové profilování, MALÅ Ramac GPR pro georadar a Seistronix RAS-24 pro seismický průzkum. V programech Res2Dinv, ReflexView verze 6. x., ArcGis 10, Voxler byla naměřená data zpracována. Výstupem je porovnání jednotlivých metod a 3D odporový model reliéfu.

Úvod

Zájmové území se nachází v oblasti vnějších Západních Karpat, konkrétně ve Valašskomeziříčské kotlině, jejíž osou je řeka Bečva. Díky fluviální činnosti Bečvy vzniká průtočná sníženina s akumulačním reliéfem široké údolní nivy a také se zde vyskytují zbytky říčních teras (Demek a kol. 1987).
Hlavními cíli je zjistit využitelnost elektrické odporové tomografie při zkoumání fluviálně-sedimentárního záznamu v nivě a aplikovat elektrickou odporovou tomografii v různých konfiguracích elektrod při stanovování mocnosti a složení údolní nivy. Také porovnání elektrické odporové tomografie s jinými metodami, jako jsou: georadar, mělká refrakční seismika a vrtné práce.
Geomorfologický výzkum s využitím různých geofyzikálních metod se v poslední době stal velmi rozšířeným (Schrott, Sass et al. 2008; Van Dam 2012; Chambers et al. 2006). Postupně se geofyzikální metody začaly využívat v různých oborech, nejednalo se pouze o technické obory, ale začaly být využívány u řady přírodovědných oborů, jako je strukturní geologie, hydrogeologie, geomorfologie, nebo znečištění prostředí (Karous 1989; Pospíšil 2007; Táboří, 2010). V této práci je proveden výzkum mocnosti fluviálních sedimentů pomocí elektrické odporové tomografie (Goury 2003; Chambers et al. 2012; Sass 2008; Van Dam 2012; Škarpich a kol. 2010). Pro srovnání odporové tomografie byl použit georadar, touto kombinací se zabývá ve své práci (Van Dam 2012; Goury 2003; Froese 2000), o kombinaci odporové tomografie a mělké refrakční seismiky se zmiňuje (Van Dam 2012) a porovnáním elektrické odporové tomografie s vrtnými pracemi se zabývá ve své práci (Goury 2003; Chambers et al. 2009).
Cílem této práce je stanovení vhodného uspořádání elektrod: Wenner alpha, Dipól-dipól a Wenner-Schlumberger pro stanovení mocnosti a rozložení fluviálních sedimentů. Vyhodnocené výsledky jsou porovnány s vrty, georadarem a mělkou refrakční seismikou. Z naměřených ERT profilů je zhotoven 3D model (Goury 2003; Loke 1999; Chambers et al. 2007).

Závěr

ERT je použitelné pro zkoumání fluviálně-sedimentárního záznamu v nivě. Pro výzkum byla použita elektrická odporová tomografie, GPR, mělká refrakční seismika a vrtný průzkum. K nalezení struktur pod povrchem byla jako primární metoda zvolena elektrická odporová tomografie. ERT nabízí různé možnosti uspořádání elektrod, proto byla navržena testovací lokalita „u Kačeny“, kde byla vyzkoušena tato tři nejpoužívanější uspořádání: Wenner alpha, Dipól-dipól a Wenner-Schlumberger. Vliv na výsledné rozlišení měřeného profilu má také rozestup mezi jednotlivými elektrodami. S menšími rozestupy elektrod roste, kromě již zmíněné podrobnosti, také časová náročnost měření, ale klesá hloubkový dosah. Jako kompromis mezi časovou náročností a použitelností dat z měření mocností údolní nivy je uspořádání Wenner alpha a vyhovující rozestup mezi jednotlivými elektrodami je 1 m.
ERT profilování v porovnání GPR a mělkou refrakční seismikou vyšel jako nejvíc podrobná metoda. K potvrzení ERT bylo využito vrtů, které byly na území vyhotoveny, ale také vrtů z geofondu ČR.
Výsledkem této práce je porovnání jednotlivých metod na lokalitách v blízkosti obce Hustopeče nad Bečvou, kdy na lokalitě „u Kačeny“ je vybráno vhodné uspořádání elektrod a jejich rozestup, ERT profilování je zde porovnáno se dvěma vrty. Na lokalitě „štěrkovna“ je ERT porovnáno s přímým průzkumem odkryvu, který byl graficky zpracován, ale také s vrtem z geofondu ČR. Třetí lokalita „pole“ byla pro tuto práci nejdůležitější. Je zde naměřeno 18 ERT profilů, 2 profily GPR a 1 profil mělké refrakční seismiky. U profilu hust1wen bylo provedeno porovnání ERT jak s GPR a mělkou refrakční seismikou, tak s vrty.
Pro ucelený náhled na lokalitu „pole“ je zhotoven 3D model, který graficky znázorňuje výsledky ERT měření. Jsou zde vidět lineární deprese zaznamenávající zazemněná ramena řeky Bečvy, která jsou datována pomocí historických leteckých snímků.

Klíčová slova

Elektrická odporová tomografie, Wenner alpha, Wenner-Sclumberger, Dipól-Dipól, georadar, mělká refrakční seismika, vrty

Obsah

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ
ABSTRAKT
ABSTRACT
OBSAH
ÚVOD
1   CÍLE
2   LOKALIZACE
3   METODY
3.1   Elektrická odporová tomografie (ERT)
3.1.1   Dipól-dipól
3.1.2   Wenner alpha
3.1.3   Wenner-Schlumberger
3.1.4   Příslušenství
3.1.5   Terénní měření
3.1.6   Softwarové zpracování
3.1.7   Postup při volbě vhodné metody
3.2   Georadar (GPR)
3.3   Mělká refrakční seismika
3.4   Vrtné práce
3.5   Tvorba digitálního modelu terénu (DEM)
3.6   3D model
4   VÝSLEDKY
4.1   Profil „u Kačeny“
4.1.1   Porovnání ERT s výsledky z vrtů
4.2   Profil u štěrkovny v Hustopečích nad Bečvou
4.3   Profily v lokalitě „pole“ u Hustopečí nad Bečvou
4.3.1   Porovnání ERT s vrty
4.3.2   Porovnání GPR s výsledky ERT
4.3.3   Mělká refrakční seismika (MRS)
4.4   3D model
5   DISKUZE
ZÁVĚR
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY
SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ
SEZNAM OBRÁZKŮ
SEZNAM TABULEK
SEZNAM PŘÍLOH