Estudios de laboratorio utilizando tomografía de resistividad eléctrica y técnicas de fibra óptica para detectar zonas de filtración en diques fluviales
Autores: Hojat, Azadeh; Ferrario, Maddalena; Arosio, Diego; Brunero, Marco; Ivanov, Vladislav Ivov; Longoni, Laura; Madaschi, Andrea; Papini, Monica; Tresoldi, Greta; Zanzi, Luigi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estudios de laboratorio utilizando tomografía de resistividad eléctrica y técnicas de fibra óptica para detectar zonas de filtración en diques fluviales
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Experimentos
Dique de río
Instrumento de resistividad
Filtraciones
Técnica ERT
Rejilla de Bragg de fibra
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Presentamos los resultados de experimentos de laboratorio sobre un dique fluvial a escala reducida construido con material arcilloso recolectado de un terraplén fluvial donde un instrumento de resistividad permanente ha estado en funcionamiento desde 2015. Para crear posibles filtraciones a través del dique, se llenaron dos zonas (5 x 4 cm y 10 x 2 cm) con arena durante la construcción del dique. Se utilizó la técnica de tomografía de resistividad eléctrica (ERT) y la tecnología de rejilla de Bragg de fibra (FBG) para estudiar las variaciones en el tiempo debido a la filtración. El perfil de ERT se extendió sobre la cresta del dique y se utilizó la configuración Wenner con un espaciado de electrodos de unidad a = 3 cm. Se desplegaron seis fibras recubiertas de cerámica orgánicamente modificada (ORMOCER) de 250 m de diámetro en diferentes partes del dique. Se realizaron mediciones en el tiempo para ambas técnicas desde el inicio de cada experimento, cuando se añadió agua al lado del río, hasta que el agua comenzó a salir continuamente de las zonas de filtración. Los resultados mostraron que las imágenes de ERT podían detectar filtraciones desde las primeras etapas. Aunque con un breve retraso en comparación con ERT, los sensores de fibra óptica también mostraron su capacidad para detectar infiltraciones de agua al medir cambios de temperatura. Ambas tecnologías fueron exitosas, y se propone una discusión sobre las peculiaridades respectivas y los pros y contras para sugerir algunos criterios en la elección de la técnica adecuada según las necesidades específicas.
Descripción
Presentamos los resultados de experimentos de laboratorio sobre un dique fluvial a escala reducida construido con material arcilloso recolectado de un terraplén fluvial donde un instrumento de resistividad permanente ha estado en funcionamiento desde 2015. Para crear posibles filtraciones a través del dique, se llenaron dos zonas (5 x 4 cm y 10 x 2 cm) con arena durante la construcción del dique. Se utilizó la técnica de tomografía de resistividad eléctrica (ERT) y la tecnología de rejilla de Bragg de fibra (FBG) para estudiar las variaciones en el tiempo debido a la filtración. El perfil de ERT se extendió sobre la cresta del dique y se utilizó la configuración Wenner con un espaciado de electrodos de unidad a = 3 cm. Se desplegaron seis fibras recubiertas de cerámica orgánicamente modificada (ORMOCER) de 250 m de diámetro en diferentes partes del dique. Se realizaron mediciones en el tiempo para ambas técnicas desde el inicio de cada experimento, cuando se añadió agua al lado del río, hasta que el agua comenzó a salir continuamente de las zonas de filtración. Los resultados mostraron que las imágenes de ERT podían detectar filtraciones desde las primeras etapas. Aunque con un breve retraso en comparación con ERT, los sensores de fibra óptica también mostraron su capacidad para detectar infiltraciones de agua al medir cambios de temperatura. Ambas tecnologías fueron exitosas, y se propone una discusión sobre las peculiaridades respectivas y los pros y contras para sugerir algunos criterios en la elección de la técnica adecuada según las necesidades específicas.