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The Application Of Electrical Tomography In The Study Of The Unsaturated Zone In Chalk At Three Sites In Cambridgeshire, United Kingdom

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Hydrogeology Journal Aims and scope Submit manuscript

ABSTRACT:

Recent developments in field acquisition of electrical tomography data and in data-inversion technology have resulted in the production of electrical images that more accurately mirror the subsurface than is possible with conventional resistivity surveys. The technique is particularly suitable for shallow site investigations where understanding complex subsurfaces in detail is important. This approach is demonstrated with surveys carried out at three sites with thin soil cover on the unconfined chalk aquifer at Cambridgeshire, United Kingdom, to examine the detailed subsurface structure of the unsaturated zone. The measurements of apparent resistivity were analyzed using recently developed software to provide images of the electrical properties of the chalk to a depth of 6 metres. The results indicate different structures at each site. Selected profiles were tested with shallow boreholes that were logged with a specially constructed resistivity probe. The borehole results confirm the significance of the recorded images.

RÉSUMÉ:

Des développements récents dans le domaine de l'acquisition des données en tomographie électrique et dans la technique d'inversion des données ont permis de réaliser des images électriques qui représentent le sous-sol avec plus de précision qu'avec les levés classiques de résistivité. La technique est particulièrement adaptée aux études de sites proches de la surface, dans lesquels la compréhension de la structure complexe du sous-sol dans son détail est importante. Cette approche est présentée au moyen de levés réalisés sur trois sites du Comté de Cambridge (Royaume-Uni), afin de déterminer le détail de la structure du sous-sol de la zone non saturée. Les mesures de résistivité apparente ont été analysées au moyen d'un logiciel nouveau fournissant des images des propriétés électriques de la craie jusqu'à 6 m de profondeur. Les résultats indiquent des structures différentes sur chaque site. Des profils choisis ont été vérifiés par des forages peu profonds dans lesquels un log électrique a été réalisé au moyen d'une sonde de résistivité spécialement construite. Les résultats obtenus sur forage confirment la signification des images enregistrées.

RESUMEN:

Los desarrollos recientes en la adquisición de datos de campo mediante tomografía eléctrica y en la tecnología de inversión de datos han dado como resultado la producción de imágenes eléctricas que reflejan la superficie del terreno de un modo más preciso que los métodos convencionales de resistividad. La técnica es particularmente adecuada para investigaciones a poca profundidad, donde la comprensión de los detalles de la estructura subsuperficial es importante. Se ha comprobado la metodología mediante tres campañas en zonas que presentaban una cubierta fina de suelo en un acuífero yesífero no confinado en Cambridgeshire, Reino Unido, para examinar en detalle la estructura de la zona no saturada. Las medidas de resistividad aparente se analizaron mediante un software recientemente desarrollado, que proporciona imágenes de las propiedades eléctricas del yeso hasta una profundidad de 6 metros. Los resultados muestran estructuras distintas en cada una de las tres zonas. Algunos perfiles se comprobaron con sondeos poco profundos, perforados con una sarta de resistividad construida especialmente. Los resultados de los sondeos confirman la bondad de las imágenes obtenidas.

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Andrews, R., Barker, R. & Heng, L. The Application Of Electrical Tomography In The Study Of The Unsaturated Zone In Chalk At Three Sites In Cambridgeshire, United Kingdom. HYJO 3, 17–31 (1995). https://doi.org/10.1007/s100400050055

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