پیرو قرارداد شماره 19-زمط با موضوع انجام مطالعات ژئوالکتریک (آب‌یابی) با هدف بررسی سطح آب زیرزمینی در محدوده اراضی شرکت صنایع اتومبیل سازی فردا موتورز به نمایندگی آقای نوذری (مدیر تدارکات) با مدیریت و سرپرستی کارخانه سایت برجرود آقای مهندس صمدی این مطالعه آغاز گردید. مطالعات ژئوفیزیک عموماً بایستی به‌صورت سونداژهایی روی یک پروفیل برداشت شوند که در نهایت منجر به یک مقطع مدل‌سازی شده گردد. در این مطالعه با مشورت و درخواست کارفرما در تاریخ‌های 03-04/05/1403 پنج سونداژ به روش IP-RS با بیشینه عمق 200 متر برداشت شد که برداشت علمی از وضعیت آبی این ناحیه است. هدف اصلی این پروژه، آشنایی با وضعیت سطح آب‌های زیرزمینی و در ادامه مثبت یا منفی ارزیابی‌شدن نقطه‌های مورد مطالعه جهت انجام عملیات حفاری در این محدوده است. خوشبختانه با توجه‌ به فضای تقریباً باز محدوده این امکان به ما داده شد تا به بهترین نحو پروفیل‌های مورد نیاز را گسترده و عملیات داده‌برداری ژئوفیزیک را انجام دهیم. در این مطالعه پنج نقطه را مورد مطالعه قرار داده و گزارش پیش رو نتایج مجموعه مطالعات انجام شده برای این نقاط و پیشنهاداتی برای حفاری در محدوده مذکور است.

مطالعات ژئوفیزیک به روش ژئوالکتریک

در مناطق ناشناخته و مشکوک به وجود ذخائر آب زیرزمینی مطلوب از نظر کمی و کیفی، چنانچه مطالعات زمین‌شناسی سطحی نتواند جواب اطمینان بخشی بدهد و در عین حال نتوان وجود آب را با قاطعیت منتفی دانست، از روش‌های مطالعات ژئوفیزیکی برای شناسایی وضعیت لایه‌های زیرزمینی و منابع آب موجود در آن‌ها استفاده می‌شود. به‌منظور بررسی وضعیت ساختمانی سازندها، تفکیک لایه‌ها، تعیین موقعیت و نوع ذخائر زیرزمینی مثل هیدروکربورها، آب و یا مواد معدنی گوناگون و سرانجام مشخص کردن خصوصیات فیزیکی لایه‌ها نظیر ضرائب الاستیک و مقاومت ویژه الکتریکی و … کاوش‌های ژئوفیزیکی انجام می‌شود. قوانین جاذبه گرانشی و نحوه انتشار امواج الاستیک، پاسخگوی چگونگی تاثیر میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی بر روی مواد متشکله لایه‌های زمین ‌می‌باشند و چنانچه نتایج بدست آمده بطور صحیح تعبیر و تفسیر شوند، اطلاعات مفید و ارزشمندی از وضعیت زمین‌ساخت محدوده مورد مطالعه و محل تجمع کانی‌های معدنی و سفره‌های آب زیرزمینی در اختیار متخصصین قرار می‌دهد.

 قبل از تصمیم‌گیری برای حفرچاه و هزینه کردن مبالغ هنگفت جهت حفاری برای آب مورد نیاز صنعتی، کشاورزی و یا شرب و بهداشت بهتر است که مطالعات ژئوفیزیک جهت بررسی سطح آب زیرزمینی انجام شود. دراین‌رابطه متأسفانه بسیاری با استفاده از عدم آگاهی کشاورزان و دیگر متقاضیان آب، اقدام به سو استفاده از این نیاز می‌نمایند و بدون داشتن شناخت از سفره‌های آب زیرزمینی و با ارائه مطالبی کذب و بهره‌گیری از ابزارهای غیر‌مرتبط که هیچ‌گونه اطلاعاتی از زیر ‌زمین فراهم نمی‌کنند سبب تحمیل هزینه‌های زیاد به متقاضیان می‌شوند. استفاده از جی‌پی‌اس (GPS)، دستگاه آب‌یاب،‌ کمپاس یا قطب‌نمای زمین‌شناسی و… از جمله ابزارهایی است که افراد سودجو به‌عنوان ابزارهای شناخت آب ارائه می‌نمایند. با یک جستجوی ساده در منابع علمی و اینترنت به‌راحتی می‌توان دریافت که تنها روش علمی و تأیید شده در جهان برای شناخت آب زیرزمینی استفاده از روش ژئوالکتریک (روش مقاومت ویژه) است که به طور گسترده در جهان مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

با استفاده از روش مقاومت ویژه می‌توان به: 1- شناسایی لایه‌های زمین از سطح تا عمق حدود 500 متری بدون حفاری 2- تعیین بهترین محل حفر چاه آب 3- تعیین میزان آبدهی 4- شناسایی و تفکیک سفره‌های آب شور از شیرین 5- تعیین حداکثر عمق حفاری 6- تعیین عمق سنگ کف و ضخامت لایه های آبدار پرداخت.

• روش کار:

اساس انجام مطالعات ژئوالکتریک بر تعیین مقاومت مخصوص الکتریکی زمین (Resistivity measurment) با استفاده از فرمول ساده

 V (اختلاف پتانسیل) = R (مقاومت) × I (شدت جریان)

است. اندازه‌گیری مقاومت ویژه الکتریکی (مرتبط با جنس و هندسه زمین) از روش‌های متداول ژئوفیزیکی به‌منظور شناسایی نوع رسوبات و ذخایر معدنی فلزی و غیرفلزی و عمدتا شناسایی سفره‌های آبی زیرزمینی می‌باشد. چون مواد مختلف تشکیل‌دهنده لایه‌ها دارای مقاومت ویژه الکتریکی متفاوتی هستند، با استفاده از این روش می‌توان لایه‌ها و مواد مختلف را از یکدیگر تفکیک کرد. مقاومت ویژه الکتریکی تابعی از قابلیت هدایت الکتریکی است و بطور کلی به جنس و میزان تراکم کانی‌های متشکله سنگ بستگی دارد. بنابراین مقدار مقاومت مخصوص الکتریکی و یا قابلیت هدایت الکتریکی به عوامل متعدد زیر بستگی دارد:

• حجم، وضع قرارگرفتن و نحوه ارتباط خلل و فرج و فضاهای باز موجود در سنگ
• حجم آب موجود در خلل و فرج و شکستگی‌ها و قابلیت هدایت الکتریکی آن در ارتباط با مقدار املاح موجود
• جنس کانی‌های تشکیل‌دهنده سنگ‌ها

مقاومت ویژه الکتریکی یک لایه به وضعیت زمین شناسایی منطقه مورد مطالعه بستگی دارد و برای تفکیک لایه‌ها برحسب جنس، علاوه بر اندازه‌گیری مقاومت ویژه الکتریکی می‌بایست اطلاعات زمین‌شناسی موجود در آن منطقه نیز مطالعه شود. تفکیک و شناسایی لایه‌های زمین برحسب مقاومت ویژه الکتریکی آن‌ها توسط سونداژ الکتریکی صورت می‌گیرد، نحوه عمل بدین ترتیب است که یک جریان الکتریکی مستقیم توسط دو الکترود جریان C₁ و C₂ از جنس فلز به زمین ارسال شده و همزمان با آن اختلاف پتانسیل دو الکترود میانی (P₁P₂) را در سطح زمین اندازه‌گیری می‌نمایند (شکل ۱). با توجه به نحوه قرارگیری دو الکترود فرستنده جریان و دو الکترود گیرنده جریان یا ولتاژ نسبت به یکدیگر و معلوم بودن مقادیر شدت جریان ارسالی (I) و اختلاف پتانسیل برگشتی (V) در سطح زمین با استفاده از فرمول اهم می‌توان مقدار مقاومت ویژه الکتریکی را اندازه‌گیری کرد (شکل ۱). براساس نحوه قرارگیری الکترودها نسبت به یکدیگر، آرایه‌های مختلفی نظیر شلومبرژه، ونر، دوقطبی، قطبی-دوقطبی و … را می‌توان نام برد. آرایش شلومبرژه مناسب‌ترین نوع در انجام سونداژ الکتریکی می‌باشد. پس از انتخاب آرایه مناسب، مقدار مقاومت ویژه الکتریکی ظاهری یک ستون فرضی از زمین به قطر P₁P₂ و به عمق حدود یک‌سوم تا یک‌هفتم فاصله الکترودهای C₁ و C₂ می‌باشد. از تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست آمده برای مقاومت ویژه ظاهری در اعماق نفوذی مختلف می‌توان به وضعیت لایه‌بندی زیرزمینی و ناهنجاری‌های موجود در آن‌ها پی‌برد. دقت نتایج بدست آمده تابعی از سلامت دستگاه‌ها و کابل‌های جریان، تخصص و مهارت نیروهای انسانی و شرایط جوی و محیطی می‌باشد.

شکل 1: نمایی شماتیک از روش ژئوالکتریک با آرایه شلومبرژه. P₁ و P₂ الکترودهای پتانسیل و C₁ و C₂ الکترودهای جریان هستند.

نتایج بدست آمده