Gömülü iletken boru ve kabloların elektrik ve elektromanyetik yöntemler kullanılarak ortaya çıkarılması

Abstract

ÖZET Yeriçinde sığ derinliklerde gömülü metal boru ve kablo türü iletkenlerin bulunması problemi, jeofizikte geoteknik çalışmalar grubuna girmektedir. Bu türden gömülü yapılar lineer iletkenler olarak adlandırılmakta olup, çevrelerine göre fiziksel kontrast gösterdikleri için, teorik olarak jeofizik yöntemlerle bulunabilirler. Ancak bu tür iletkenler, genellikle yüksek özdirence sahip izolasyon materyalleri içine konuldukları için, elde edilmesi beklenen tepki farklı olabilir. Bu nedenle, bu konuda analog ve sayısal modelleme çalışmaları yapılması gerekir. Bu çalışmada, bu iletkenlerin tepkilerinin bulunması amacıyla, elektrik özdirenç, frekans ortamı IP ve elektromanyetik Slingram yöntemi uygulanmıştır. Herbir yöntem için sistematik olarak laboratuvar modellemeleri yapılmıştır. Lineer iletkenler yeraltında yalıtımlı veya yalıtımsız olarak bulunabileceği için, tüm ölçümler heriki tür iletken modeller için tekrarlanarak izolasyon materyalinin anomaliye etkisi ortaya koyulmuştur. Özdirenç ve IP ölçümleri için dipol-dipol, gradyent ve wenner dizilimleri kullanılmıştır. Slingram yöntemi için ise, yatay eş-düzlemli, düşey eş-eksenli ve düşey eş-düzlemli bobin düzenekleri kullanılmış, ölçümler ard-arda ve paralel hat profilleri üzerinde yapılmıştır. Yöntemlerin, ve her yöntem için kullanılan farklı dizilimlerin birbirlerine göre avantaj ve dezavantaj ları ortaya konulmuştur. Bunların dışında, iki boyutlu yapılar üzerinde dipol-dipol dizilimini kullanarak görünür özdirenç andıran kesitlerini hesaplayan bir sonlu farklar ileri modelleme programı yeniden düzenlenmiş, IP tepkilerini de hesaplayabilir hale getirilmiştir. Bu sayede dipol-dipol görünür özdirenç, metal faktör ve % frekans etkisi kesitlerinin sayısal yöntemlerle bir karşılaştırmasının yapılması mümkün olmuştur. Sonuç olarak, lineer iletkenlerin tesbitinde, özdirenç yönteminin tek başına başarılı olamayacağı gözlenmiştir. IP andıran kesitleri ve Slingram anomalileri ise, bu tür iletkenlerin ortaya çıkarılmasında etkin olarak kullanılabilecek yöntemlerdir. Anahtar Kelimeler: Lineer İletken Model, Görünür Özdirenç, Frekans Ortamı IP, Elektromanyetik Slingram, Analog Modelleme. VI

SUMMARY Investigation of buried metal conducting pipes and cables is the subject of geotechnical geophysics. These structures called as linear conductors can be explored by geophysical methods because of their physical contrast with respect to surrounding. The response of these models may differ from expected one due to isolation material covering them. Therefore, detailed numerical and analogue modeling experiments must be performed to overcome this problem In this study, analogue modeling experiments of electrical resistivity, frequency domain induced polarization (IP) and electromagnetic Slingram methods have been carried out in order to obtain the response of such linear conductive models constructed at the laboratory. All measurements have been taken for isolated and nonisolated cable models to investigate the influence of isolation material on anomalies. For resistivity and IP measurements, dipole-dipole, gradient and Wenner electrode spreadings were employed. In the case of using Slingram method, horizontal co-planar, vertical co-axial and vertical co-planar coil configurations were used and all measurements have been taken for both in-line and broadside profiles. Advantages of each methods and different configurations have been compared. A finite differences forward modeling program calculating apparent resistivity pseudo-sections on two-dimensional structures by using dipole-dipole electrode configuration has been modified in order to compute IP response. So, it has become possible to make a comparison of dipole-dipole apparent resistivity, metallic factor and % frequency effect with the solutions of finite differences method. Finally, IP and Slingram methods have been successful in determining of linear conductive pipes and cables while resistivity methods have been not. Therefore, resistivity methods are not usable alone in detection of buried linear conductors. Key Words: Lineer Conducting Model, Apparent Resistivity, Frequency Domain IP, Electromagnetic Slingram, Analogue Modeling. vn