Mühendislik jeofiziğinde özdirenç (DC) ve yapay-uçlaşma (IP) yöntemlerinin iki-boyutlu modellemesi

Abstract

ÖZET MÜHENDİSLİK JEOFİZİĞİNDE ÖZDİRENÇ (DC) VE YAPAY-UÇLAŞMA (İP) YÖNTEMLERİNİN İKİ-BOYUTLU MODELLEMESİ AKKAYA, İsmail Yüksek Lisans Tezi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı : Prof. Dr. Ahmet Tuğrul BAŞOKUR Mart 2003, 112 sayfa Özdirenç yöntemi mühendislik jeofiziğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yapay-uçlaşma (indüksiyon polarizasyon, İP) yöntemi ise daha çok maden aramalarında kullanılan bir yöntem olup, mühendislik jeofiziğinde daha az kullanılmaktadır. Son yıllarda bilgisayar teknolojisi ve İP ölçü tekniklerindeki gelişmelere bağlı olarak ölçümler daha hızlı bir şekilde alınmaya başlanmış ve yorumlama yöntemlerinde de gelişmeler sağlanmıştır. Yeraltının karmaşık bir yapıda olması modelleme çalışmalarının önemi daha da artmaktadır. Bir-boyutlu (1-B) ve iki-boyutlu (2-B) modelleme mühendislikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Üç-boyutlu (3-B) modellemedeki parametrelerin çözümü işlem yoğunluğu ve günümüz bilgisayar teknolojisi düşünüldüğünde oldukça zaman alıcıdır. Bu çalışmada, mühendislik jeofiziğinde sıkça kullanılan doğru akım özdirenç yönteminin yanı sıra İP yönteminin de mühendislik çalışmalarındaki kullanılabilirliğinin araştırılması amacıyla zaman ortamında Schlumberger, sol yönlü pol-dipol ve sağ yönlü pol-dipol elektrod dizilimleri için 2-B modellemeler gerçekleştirilmiş, ayrıca bu elektrod dizilimleri için frekans etki hesaplamaları ile 2- B modelleme sonuçlan incelenmiştir. Yapılan bu modellemeler Uchida'nın (1990) sonlu elemanlar yöntemi ile 2-B modelleme ve ters çözüm yapan programının düz çözüm bölümünün düzenlenmesiyle gerçekleştirilmiştir. Modellemelerde, bir hat boyunca dokuz istasyonda görünür özdirenç ve görünür yüklenebilirlik değerleri hesaplanmış, ayrıca yüzde frekans etki değerleri de hesaplanarak yapma-kesitler (pseudo section) çizilmiştir. Yapılan modellemelerle, daha çok maden aramalarında kullanılan yapay- uçlaşma (İP) yönteminin özdirenç yöntemiyle birlikte mühendislik çalışmalarındaki (mühendislik jeofiziğinde) kullanılabilirliği araştırılmıştır. Anahtar kelimeler : Doğru akım özdirenç, yapay-uçlaşma (İP), iki-boyutlu (2-B) modelleme.

ABSTRACT THE TWO DIMENSIONAL MODELLING OF THE RESISTIVITY (DC) AND INDUCED POLARIZATION (IP) IN GEOPHYSICS ENGINEERING AKKAYA, Ismail MSc, Engineering Geology Science Supervisor : Prof. Dr. Ahmet Tuğrul BAŞOKUR March 2003, 112 pages The resistivity method is widely used in Engineering Geophysics. IP method, while not common in Engineering Geophysics, is widely used in mining explorations. In recent years, with the advancements in computer technology, and IP measurement techniques, measurements can be made faster and also interpretation techniques have been improved. Due to its complex structure, modelling of underground gains importance. One-dimensional (1-D) and two-dimensional (2-D) modellings are widely used in Engineering Geophysics. Resolution of parameters in three-dimensional (3-D) modelling requires heavy computation and is not viable considering the intensity of operations and the current state of computer technology. In this study, both the commonly used direct current resistivity method and the IP method are used. To investigate the viability of IP method in Engineering Geophysics, 2-D modellings Schlumberger, pole-dipole and inverse pole-dipole electrode arrays in time domain, are implemented. Frequency effect computations are also made and 2-D modelling results are examined. These modellings are implemented by re-arrangement of forward part of Uchida's (19900) computer programme, which uses finite element methods by 2-D modelling and inversion. During the modelling apparent reistivity and apparent chargability are computed in nines stations along a line. Percentage frequency effect values are also computed and pseudo-sections are plotted. In the modellings used, the combined usage of IP method, which is used in mining explorations, and the resistivity method in Engineering Geophysics studies is examined. Key words : Direct current resistivity, Induced Polarization (IP), two- dimensional (2-D) modelling. m