Annex 28 - Verifica della capacità della vision termografica e inizio ...

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Mid-term report LIFE+ LIFE Project Number <LIFE +10 ENV/IT/000394/WARBO> Mid-term Report Covering the project activities from 01/09/2012 to 31/07/2013 Reporting Date <31/07/2013> LIFE+ PROJECT NAME or Acronym <WATER RE-BORN - Artificial Recharge: Innovative Technologies for the Sustainable Management of Water Resources> Annex 28 Name of Deliverable: Verifica della capacità della vision termografica e inizio dell'acquisizione delle immagini Code of the associated action: 8

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Mid-term report LIFE+

LIFE Project Number <LIFE +10 ENV/IT/000394/WARBO>

Mid-term Report Covering the project activities from 01/09/2012 to 31/07/2013

Reporting Date <31/07/2013>

LIFE+ PROJECT NAME or Acronym <WATER RE-BORN - Artificial Recharge: Innovative

Technologies for the Sustainable Management of Water Resources>

Annex 28 Name of Deliverable: Verifica della capacità della vision termografica e inizio dell'acquisizione delle immagini Code of the associated action: 8

ACTION 8: TGRA (rilevamento termometrico integrato per la ricarica artificiale): sistema innovativo per il monitoraggio in continuo dell'efficienza dell'infiltrazione e qualità delle acque Indagini termografiche e geolettriche tomografiche per la definizione del sistema di acquisizione dei dati nei siti di Mereto di Tomba (UD), San Vito al Tagliamento (PN) e Copparo (FE)

Relazione tecnica

Portogruaro, Agosto 2013

Eurekos s.r.l. Via Leopardi 13, 30026 Portogruaro (VE) - Tel. 0421 72041 Fax 0421 72028

E-mail:[email protected] – Web site www.eurekos.it C.F. P.I. 03114380276 – Registro Imprese VE n. 03114380276 – R.E.A. VE n.283587

Capitale Sociale euro 10,400,00 i.v.

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Sommario Contenuti Pag. ABSTRACT..............................................................................................................................5 1. ..............................................................................................................................................6 INTRODUZIONE......................................................................................................................6 2. METODOLOGIA DI INDAGINE.......................................................................................7

2.1 MISURAZIONI DI RIFERIMENTO ............................................................................................................. 7 3. INDAGINE TERMOGRAFICA .......................................................................................14

3.1 STRUMENTAZIONE ............................................................................................................................. 14 3.1.1 15 Specifiche camera........................................................................................................................... 15 3.2.1 Aspetti tecnici della Termografia ...................................................................................... 17

3.2.1.1 Emissivita’........................................................................................................................ 17 3.2.1.2 Temperatura apparente riflessa (TAR)........................................................................ 18

3.2 ACQUISIZIONE DEI DATI TERMOGRAFICI ............................................................................................ 19 3.3 ANALISI DEI DATI TERMOGRAFICI ....................................................................................................... 25 3.4 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEI RISULTATI ................................................................................... 30

4. INDAGINE GEOLETTRICA TOMOGRAFICA ..............................................................34 4.1 STRUMENTAZIONE ............................................................................................................................. 34 4.2 ACQUISIZIONE DEI DATI GEOELETTRICI TOMOGRAFICI ...................................................................... 37 4.3 ELABORAZIONE DEI DATI GEOELETTRICI TOMOGRAFICI .................................................................... 41 4.4 RISULTATI GEOELETTRICI TOMOGRAFICI ........................................................................................... 41

5. VALUTAZIONE DEI TEST STRUMENTALI .................................................................46 TAVOLE E FIGURE Fig. 2.1.1 – Vasca utilizzata per l’acquisizione dei dati a Mereto di Tomba (UD) Fig. 2.1.2 – Sito di acquisizione dati termografici e geolettrici tomografici a S. Vito Al Tagliamento (PN) Fig. 2.1.3 – Esecuzione di test con termocamera a Copparo (FE) Fig. 2.1.4 – Esecuzione di profili geoelettrici tomografici a Copparo (FE) Fig. 2.1.5 – Sequenze di misura Dipolo-Dipolo tipo: 1-5 , 780 misurazioni Fig. 2.1.6 – Sequenze di misura Dipolo-Dipolo tipo: 4-5 , 462 misurazioni Fig. 2.1.7 – Esempio di mappa isolinee di temperatura Fig. 3.1 – Spettro IR Fig. 3.1.3 – Termocamera FLIR B335 Fig. 3.1.2 – Accoppiamento tablet Samsung e termocamera FLIR B335 Fig. 3.2.1.1.1 – Test di controllo dell’emissività Fig. 3.2.1.2.1 – Esempio di immagine termografica Figg. 3.2.1a,b – Indagine termografica vista da SSE. a) foto reale e b) immagine termografica Figg. 3.2.2a,b – Indagine termografica vista da NNO. a) foto reale e b) immagine termografica Figg. 3.2.3a,b – Indagine termografica vista da NE. a) foto reale e b) immagine termografica Figg. 3.2.4a,b – Indagine termografica vista da SO. a) foto reale e b) immagine termografica Fig. 3.2.5 – Planimetria schematica acquisizione dati termografici e geolettrici tomografici a S. Vito Al

Tagliamento (Prov. di Pordenone)

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Figg. 3.2.6 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di San Vito al Tagliamento (PN) da n. 0148 a 0179. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

Figg. 3.2.7 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di San Vito al Tagliamento (PN) da n. 0180 a 0193. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

Fig. 3.2.8 – Planimetria schematica acquisizione dati termografici e geolettrici tomografici a Copparo (Prov. di Ferrara)

Figg. 3.2.9 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0416 a 0381. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali (Allegato A)

Figg. 3.2.10 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0378 a 0349. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali (Allegato A)

Figg. 3.2.11 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0340 a 0317. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali (Allegato A)

Figg. 3.2.12 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0308 a 0283. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali (Allegato A)

Figg. 3.2.13 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0290 a 0263. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali (Allegato A)

Figg. 3.2.14 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0270 a 0225. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali (Allegato A)

Figg. 3.2.15 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0216 a 0207. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali (Allegato A)

Figg. 3.3.1a,b – Interpretazione dei dati, a) allineamento delle misurazioni in grafico e b) trasposizione dell’allineamento delle misurazioni in grafico T°-pixel (Allegato A)

Fig. 3.2.2 – Immagine termografica con ubicazione delle maglie dei profili utilizzate per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D. Vista da NNO.

Fig. 3.2.2 – Immagine termografica con ubicazione delle maglie dei profili utilizzate per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D. Vista da SSE

Fig. 3.3.4 – Dati utilizzati per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D immagine termografica vista da NNO Fig. 3.3.5 – Dati utilizzati per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D immagine termografica vista da SSE Fig. 3.4.1 – Mappa in 2D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da SSE. Fig. 3.4.2 – Mappa in 2D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da NNO. Fig. 3.4.4 – Rappresentazione 3D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da

SSE Fig. 3.4.5 – Rappresentazione 3D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da

NNO Fig. 4.1.1 – Configurazione di campagna sistema di acquisizione dei dati a sinistra l’unità centrale

4point light hp Fig. 4.1.2 – ActEle Elettrodi attivi per il collegamento Fig. 4.1.3 – Visualizzazione delle celle di misura durante la fase di acquisizione con il software Geotest Fig. 4.2.1 – Ubicazione campo di ravvenamento a Mereto di Tomba (Prov. di Udine) Fig. 4.2.2 – Ubicazione profili geoelettrici tomografici Fig. 4.2.3 – Stendimento geoelettrico Fig. 4.2.4 – Parametri geometrici utilizzati Fig. 4.2.5 – Parametri di acquisizione utilizzati per lo stendimento tipo WENNER Fig. 4.2.6 – Ubicazione profili geolettrici tomografici eseguiti a S. Vito Al Tagliamento (Prov. di Udine) Fig. 4.2.7 – Ubicazione profili geolettrici tomografici eseguiti a Copparo (Prov. di Ferrara) Figg. 4.4.1a,b – Profilo elettrico tomografico disposto in direzione Ovest a) pseudosezione di resisitività e b)

pseudosezione di caricabilità (IP) Figg. 4.4.2a,b – Profilo elettrico tomografico disposto in direzione Est. a) pseudosezione di resisitività e b)

pseudosezione di caricabilità (IP) Fig. 4.4.3 – Profilo elettrico tomografico PR-01E-13. Pseudosezione di resisitività. Fig. 4.4.4 – Profilo elettrico tomografico PR-02E-13. Pseudosezione di resisitività. Fig. 4.4.5a,b – Profilo geoelettrico tomografico 5 SW lago. a) pseudosezione di resisitività e b)

pseudosezione di caricabilità (IP) Fig. 4.4.6a,b – Profilo geoelettrico tomografico 6 NW lago. a) pseudosezione di resisitività e b)

pseudosezione di caricabilità (IP) Fig. 4.4.7 – Schema indagini Fig. 5.1 – Modellizzazione 2D accoppiamento indagine termografica e geolettrica tomografica Fig. 5.2 – Modellizzazione 3D accoppiamento indagine termografica e geolettrica tomografica

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Allegati Allegato A – Fotografie termografiche

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Abstract The development and application of TGRA, thermometric surveying integrated by geophysical measurements, has been implemented by a series practical tests carried out in the test sites of Mereto di Tomba, San Vito al Tagliamento and Copparo for the final set up of the system. The goal of Action 8 is the study of the behaviour of the infiltration waters in the subsoil and to evidence the distribution in 3D of the infiltration. These investigations are aimed to the study of the geolectric end thermic parameters without infiltration and to the verification of data transmission systems and the 2D and 3D modeling obtained by the integration of thermometric and geoelectric data (surface T° and Subsoil Resistivity). Due to the inclement weather and intense raining occurring in November 2012, April and May 2013, the conditions for measurements were not optimal for the presence of wet and even saturated sediments, but to maintain the schedule it was not possible to postpone the tests. In the test site of Mereto di Tomba (Udine) the thermographic investigations were carried out in the infiltration pond from all sides to have a complete coverage of all surfaces; two geoelectric thomographyc profiles have given stratigraphic informations about the first 5 meters of the subsoil. In the site of San Vito al Tagliamento (Pordenone) thermographic measurements have been done contemporary with to the geophysical campaign carried by OGS to verify the rising of water in proximity of a creek downstream of the phytodepuration ponds. Copparo (Ferrara) was the last site of the investigations, thermographic inspections have been carried out along the perimeter of the artificial lake and nearby areas to verify the possibility to trace by thermographic measuremenst the variation of water temperature caused by inflow of waters into the lake and its thermal effect in the surface soil near the embankments; geoelectric tomographic profiles have been registered in collaboration with OGS and University of Ferrara department of Geosciences Analysis of thermal data has been done only for the data regarding Mereto di Tomba, because this will be the site for the next verification tests. The data processing procedure could be easily applied to all other tests.

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1. INTRODUZIONE

Il presente rapporto illustra i risultati ottenuti dall’esecuzione dei rilievi connessi allo sviluppo della Action 8, TGRA Rilievo termometrico integrato da misure geofisiche (thermometric surveying integrated by geophysical measurements). Le prove erano finalizzate alla messa a punto dei sistemi di rilievo; alla trasmissione e alla verifica dell’applicabilità di una routine di elaborazione dati basata su una matrice EXCEL. L’applicazione congiunta dei metodi NDT termici e geoelettrici tomografici ha lo scopo di investigare con elevato dettaglio il comportamento delle acque nei primi metri del sottosuolo e soprattutto di evidenziare le relazioni tra la contrazione dell’areale di infiltrazione e l’avanzamento in profondità. Questa prima campagna di indagine è stata finalizzata alla definizione dei parametri di riferimento sia geoelettrici che termici in assenza di infiltrazioni. Le indagini sono state svolte rispettivamente; nel sito di Mereto di Tomba (Prov. di Udine) il giorno 27 novembre- 2012 in corrispondenza di una visita congiunta al sito- mentre quella geoelettrica ad alto dettaglio è stata eseguita il giorno 17 dicembre 2012 sfruttando un breve intervallo di bel tempo in un periodo caratterizzato da continue piogge, nel sito di San Vito al Tagliamento (Prov. di Udine) il giorno 24 aprile 2013 in corrispondenza con le attività di acquisizione dei dati geolettrici eseguiti da OGS e nel sito di Copparo (Prov. di Ferrara) il 17, 30 e 31 luglio 2013 e 01 agosto 2013 in occasione dei rilievi geolettrici tomografici eseguiti in collaborazione con OGS e Università di Ferrara Dipartimento di Geoscienze. Un sopralluogo al sito di Copparo per l’organizzazione della logistica necessaria alle riprese termografiche era stato eseguito il giorno 9 novembre 2012 ma l’inclemenza del tempo non ne ha permesso l’immediata realizzazione.

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2. METODOLOGIA DI INDAGINE

Scopo delle prove era la messa a punto dell’intero sistema costituito da: • Termocamera; • Sistema Wi-Fi; • Tablet; • Sistema di acquisizione dati geoelettrici tomografici; • Organizzazione/Elaborazione dati; • Rendering-Modellizzazione.

2.1 Misurazioni di riferimento

L’organizzazione del test di applicabilità si è basata sull’analisi delle seguenti condizioni da aspettarsi durante il caso reale: a) Misurazioni geoelettriche e termiche della base vasca in condizioni pre-test. b) Misurazioni geoelettriche e termiche della base vasca in condizioni di infiltrazione. c) Elaborazione dati geoelettrici e termici- Modellizzazione delle infiltrazioni. a) Misurazioni geoelettriche e termiche della base vasca in condizioni pre-test Sito di Mereto di Tomba (Prov. di Udine) A causa delle copiose piogge del mese di Novembre 2013 le condizioni delle misurazioni non sono state ottimali poiché la presenza di acqua tende ad omogeneizzare la temperatura della superficie del suolo minimizzando le differenze termiche. D’altro canto però questa situazione è abbastanza simile a quella ipotizzabile durante le infiltrazioni e che sarà di seguito discussa. Non era però possibile procrastinare ulteriormente le misure data l’imminenza delle indagini geoelettriche ad alta risoluzione per definire la composizione dei primi metri del sottosuolo, a cui faranno seguito indagini più profonde per la definizione dell’intera sequenza di sedimenti che sarà attraversata dalle acque di infiltrazione. La vasca di infiltrazione (Fig. 2.1.1) ha una forma a piramide tronca rovesciata con base rettangolare per poter essere facilmente riempita mediante una apposita tubazione, visibile nella foto.

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Fig. 2.1.1 – Vasca utilizzata per l’acquisizione dei dati a Mereto di Tomba (UD) Il primo punto non presenta alcuna difficoltà dal punto di vista organizzativo o strumentale. Dal momento che non esistono le limitazioni temporali che sopravvengono invece durante le misure associate alle infiltrazioni, si può tranquillamente utilizzare un elevato numero di elettrodi ottenendo quindi elevatissime risoluzioni, come mostrato nel report dedicato eseguito congiuntamente da EUREKOS ed OGS. Analogamente le misure termiche appaiono molto semplificate, la presenza degli elettrodi, che creano punti di anomalia termica ben visibile, permetterà una facile corrispondenza tra anomalie termiche e posizione sullo stendimento geoelettrico. Nel caso in cui le teste degli elettrodi non siano chiaramente visibili, sarà sufficiente predisporre alcuni riflettori di alluminio con spaziatura 5 o 10 metri in corrispondenza delle progressive 0, 5, 10, 20, ecc fino al completamento della linea geoelettrica. Sito di San Vito al Tagliamento (Prov. di Udine) Anche in questo caso i test sono stati impediti a causa di un eccezionale lungo periodo di piogge (marzo – giugno 2013). I test di acquisizione termografica sono avvenuti durante le attività di acquisizione dei dati geolettrici eseguiti da OGS in questo contesto è stata verificata la capacità di risalita dell’acqua in prossimità di un torrente che si trova a valle delle vasche di fito depurazione (Fig. 2.1.2).

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Fig. 2.1.2 – Sito di acquisizione dati termografici e geolettrici tomografici a S. Vito Al Tagliamento Sito di Copparo (Prov. di Ferrara) Sono stati effettuate le riprese termografiche in corrispondenza del perimetro del lago e dei terreni limitrofi al fine di valutare la variazione della temperatura dell’acqua e delle sponde per poter verificare il cambiamento di temperatura in seguito all’immissione dell’acqua nel lago (Fig. 2.1.3). Successivamente sono stati eseguiti alcuni profili geolettrici tomografici in collaborazione con OGS e Università di Ferrara Dipartimento di Geoscienze (Fig. 2.1.4) Fig. 2.1.3 – Esecuzione di test con termocamera a Copparo

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Fig. 2.1.4 – Esecuzione di profili geoelettrici tomografici a Copparo (FE) b) Misurazioni geoelettriche e termiche della base vasca in condizioni di infiltrazione Durante questa fase sono previste alcune complicazioni relative alle misure geoelettriche che saranno però facilmente superabili dopo una attenta analisi del problema e con la selezione di una precisa configurazione strumentale sulla base delle considerazioni seguenti. Una completa sequenza tomografica con 60 elettrodi richiede l’uso di 570 quadripoli in configurazione Wenner e 669 in configurazione Dipolo-Dipolo con tempi di acquisizione rispettivamente di 45’ e 60’ (dipendenti comunque dalle configurazioni di acquisizione) e salvo ripetizione automatica delle misure in caso di valori non soddisfacenti per qualche quadripolo. E’ chiaro che in questo lungo intervallo temporale vi è una significativa propagazione delle acque nel sottosuolo che probabilmente avanza più rapidamente dell’avanzamento delle sequenze dei dipoli di misurazione dalla superficie verso il basso. Questo porterebbe alla conseguenza che non sarebbero eseguibili le diverse sezioni geoelettriche necessarie alla modellizzazione della propagazione. Supponiamo ad esempio che lo stendimento geoelettrico sia a 60 elettrodi in configurazione Wenner e richieda 45 minuti per la sua completa esecuzione col raggiungimento di una profondità di circa 8-9 m, i primi 3 metri sarebbero completamente coperti in 15 minuti, l’intervallo 3-6 metri sarebbe coperto dopo 30’ ed il finale nei rimanenti 15’. Se il movimento delle acque è molto veloce nella parte superficiale molto ghiaiosa, potremmo avere il “sorpasso” dell’acqua sull’avanzamento delle misure, cosa che le renderebbe inutili. A questo punto si dovrà scegliere durante la fase di reale misurazione una configurazione con meno elettrodi, con geometria Dipolo-Dipolo –poiché questa permette di scegliere la distribuzione spaziale delle misure – idonea a garantire la velocità e la risoluzione richieste.

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Nelle Figg. 2.1.5 e 2.1.6 sono riportate le sequenze di misure ottimali da utilizzarsi per la fase operativa. La configurazione Dipolo-Dipolo tipo 4-5, presenta il doppio vantaggio di una più omogenea distribuzione delle misure generate dai dipoli (rettangoli bianchi) e un numero di misure di molto inferiore con tempi di esecuzione accettabili. Fig.2.1.5 - Sequenze di misura Dipolo-Dipolo tipo: 1-5 , 780 misurazioni Fig.2.1.6 - Sequenze di misura Dipolo-Dipolo tipo: 4-5 , 462 misurazioni Le indagini termiche non sembrano presentare importanti problematiche. I test effettuati mostrano il buon funzionamento del sistema integrato Termocamera-WiFI-Tablet-Geoelettrica. Sono state verificate le distanza di trasmissione e il controllo remoto della termocamera via Tablet Android. L’alluvionamento della vasca durante le infiltrazioni determinerà la completa omogeneizzazione dei valori di temperatura del fondo- che risulterà molto prossima se non uguale a quello dell’acqua- e quindi l’immagine termica sarà in pratica un’area isotermica

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dalla quale appariranno via via le anomalie legate alla scomparsa dell’acqua in superfice e alle diverse saturazioni del suolo. Per questo è raccomandabile che si proceda per sequenze di alluvionamento, emersione del fondo, ri-alluvionamento, re-emersione ecc ecc; in caso di costante alluvionamento la termografia rileverà solamente l’isoterma dell’acqua. c) Elaborazione dati geoelettrici e termici - Modellizzazione delle infiltrazioni L’elaborazione dei dati geoelettrici non pone particolari problematiche mentre l’acquisizione potrebbe dare qualche problema legato al tempo necessario all’acquisizione di un numero così elevato di informazioni come discusso nel paragrafo precedente. Riguardo la termografia, si deve premettere che le termofoto sono una distribuzione bidimensionale di dati e non solo una immagine opportunamente colorata. Le informazioni termiche sono distribuite sul piano della foto con un numero di misure pari ai pixels, 320x240 ossia 76.800 punti sul piano termofoto e permettono quindi di ricostruire la precisa distribuzione dei valori termici lungo allineamenti definibili durante l’elaborazione dati. Nel nostro caso sarà costruita una matrice per la copertura del fondo della vasca mediante 3 linee L (longitudinali) e 6 linee T (trasversali alla vasca). Le linee selezionate sull’immagine termica permettono di esportare in un foglio di calcolo i valori di T° corrispondenti ad ogni Pixel ottenendo quindi per ogni punto una coppia di valori: il numero del pixel lungo la linea e la T° corrispondente. Da qui è quindi possibile ottenere le T° lungo la linea tracciata. Da questa base, una volta costruita la matrice e esportato i dati in SURFER sarà possibile generare le isolinee di T° (di intervalli di T°) e quindi calcolare le aree corrispondenti ai diversi intervalli correlabili alla presenza o meno di acqua, saturazione, umidità o suolo già asciugato (vedi Fig. 2.1.7).

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Fig. 2.1.7 – Esempio di mappa isolinee di temperatura Per quanto riguarda le operazioni di contorno dovranno essere pre-definite sul fondo e cartografate le linee che costituiranno la matrice di dati, quindi i 18 picchetti per le 3 linee L e le 6 linee T dovranno essere infissi e visibili termicamente (teste ricoperte di fogli di alluminio) per poter avere una precisa corrispondenza tra immagine e campagna.

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3. INDAGINE TERMOGRAFICA

Per indagine termografica s'intende l'utilizzo di una telecamera a termocamera, al fine di visualizzare e misurare l'energia termica emessa da un oggetto. L'energia termica, o infrarossa, consiste in luce la cui lunghezza d'onda risulta troppo grande per essere individuata dall'occhio umano; si tratta della porzione dello spettro elettromagnetico che viene percepita come calore. A differenza della luce visibile, nel mondo dei raggi infrarossi tutti gli elementi con una temperatura al di sopra dello zero assoluto emettono calore. Più è alta la temperatura dell'oggetto, più quest'ultimo irradierà nel campo IR. Le termocamere trasformano le emissioni IR in immagini nel campo visibile e permettono di visualizzare le differenti emissioni termiche degli oggetti, dopo opportune calibrazioni è possibile ricondurre le radiazioni IR a temperature reali (Fig. 3.1). Fig. 3.1 – Spettro IR

3.1 Strumentazione

Una telecamera termografica a infrarossi (o termocamera) è uno strumento che rileva a distanza l'energia infrarossa (o termica) e la converte in un segnale elettronico, che viene in seguito elaborato al fine di produrre immagini video e immagini della distribuzione della temperatura. Le indagini sono state eseguite con una termocamera FLIR B335 (Fig. 3.1.1) che è stata scelta per la sua robustezza, resistenza all’umidità e alle avverse condizioni atmosferiche (involucro IP 54 IEC 529, urti: 2G, IEC 68-2-29, Vibrazioni 2G IEC 68-2-6). Si tratta infatti di operare in esterno anche con basse temperature ed elevate condizioni di umidità.

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Fig. 3.1.3 – Termocamera FLIR B335 Sulla stessa è stato montato un kit di trasmissione dati WI-FI (ritenendo non applicabile per i nostri scopi l’opzione Bluetooth) che può sfruttare come Hot Spot un tablet Samsung appositamente configurato (Fig.3.1.2). In questo modo è possibile gestire dalla postazione geoelettrica la termo camera in modo da garantire la corrispondenza tra le immagini termiche e le misure geoelettriche. Il tablet è in grado di gestire, se necessario, anche i collegamenti con il notebook di controllo dell’acquisizione dati del sistema geoelettrico. Fig. 3.1.2 – Accoppiamento tablet Samsung e termocamera FLIR B335

3.1.1 Specifiche camera

Vengono in seguito riportate le principali caratteristiche della temocamera FLIR B335.

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CARATTERISTICHE IMMAGINE

Campo visivo/distanza minima dimessa a fuoco 24°x18° /0,3 m (con ottica da 35 mm)

Risoluzione spaziale (IFOV) 1,3 mrad

Risoluzione termica 0,03°C alla piena frequenza di 50 Hz e in tutto il range di misura

Frequenza di acquisizione immagine 50/60 Hz senza interlacciamento

Messa a fuoco Automatica, manuale o controllata via WiFI

Zoom elettronico 2,4,8 continuo

Tipo di sensore Focal Plane Array (FPA), microbolometro non raffreddato 320 x 240 pixels

Campo spettrale da 7,5 a 13µm

Potenziamento immagini digitali Normale o avanzato

RAPPRESENTAZIONE IMMAGINE

Uscita video RS170 EIA/NTSC CCIR/PAL IEEE-1394 uscita FireWire (dati completamente radiometrici)

Visore oculare incorporato LCD (TFT) a colori ad alta risoluzione Monitor LCD touch screen

CAPACITA' DI MISURA

Campo di misura della temperatura da -40°C a +300°C

Precisione ±2° C, ±2% del range

Modalità di misura

Spot (fino a 10, mobili); Area (circolare o quadrata, fino a 5); Ricerca automatica della temperatura massima o minima all’interno di un’area; Isoterma (2); Profilo; Delta T.

Correzione attenuazione atmosferica Automatica, in funzione dei dati di input su distanza, temperatura ambiente, umidità relativa

Correzione trasmissione ottica Automatica, in base ai segnali ricevuti dai sensori interni

Correzione automatica emissività Variabile, da 0,1 a 1,0,

Correzione temperatura ambiente Automatica, basata sul dato preimpostato

Correzione ottiche/finestre esterne Automatica, basata su input di trasmissione delle ottiche/finestre e sulla loro temperatura

MEMORIZZAZIONE IMMAGINI

Tipo Flash-card estraibile 32 Gb +USB)

Formato dei file - Termici Standard JPEG (inclusi dati di misura)

Formato dei file - Visivi Standard JPEG (incluso puntatore mobile)

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LASER DI PUNTAMENTO

Classificazione Classe 2

Tipo Semiconduttore AlGalnP Diode Laser: 1mW/635 nm rosso

BATTERIA

Tipo Interna ricaricabile, sostituibile sul campo Li-Ion

Autonomia 2 ore in funzionamento continuo

Ricarica Nella termocamera (con AC adapter o 12 V in automobile con cavo standard) o tramite carica-batterie intelligente a due posti

Operatività con sorgente esterna AC adapter 110/220 V AC, 50/60 Hz oppure 12 V dall’automobile (cavo con connettore standard: optional)

Funzioni risparmio energia Spegnimento automatico e modalità riposo (selezionabile dall’utente)

CONDIZIONI AMBIENTALI

Temperatura di funzionamento da -15°C a +50°C

Temperatura di conservazione a -40°C a +70°C

Umidità funzionamento e conservazione, dal 10% al 95%,senza condensa

Involucro IP 54 IEC 529

Resistenza agli urti, funzionamento: 25G, IEC 68-2-29

Resistenza alle vibrazioni funzionamento: 2G, IEC 68-2-6

3.2.1 Aspetti tecnici della Termografia

Il seguente paragrafo ha lo scopo di fornire le basi tecniche minimali per comprendere la scelta di operare mediante rilievo termografico per la visualizzazione degli effetti dell’infiltrazione immediatamente al disotto della superficie del suolo. Le misure termometriche non sono infatti l’esecuzione di una semplice foto del soggetto mediante una speciale macchina fotografica, ma sono un processo tecnico ben definito che deve tener conto di diversi fattori ambientali tra i quali i più importanti sono l’Emissibilità e la Temperatura Esterna Riflessa.

3.2.1.1 Emissivita’

La quantità di radiazione uscente proveniente dallo stesso corpo prendere il nome di emissivita’ e viene indicata con la lettera ε (epsilon). Un chiarissimo esempio è riportato nella figura 3.2.1.1.1 ed è stato eseguito durante la redazione del presente Report per meglio comprendere il fattore emissivita’.

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Un contenitore di acciaio Inox è stato riempito di acqua molto calda ed è’ stata quindi eseguita una misurazione termometrica che, sorprendentemente, ha dato una temperatura di 27°C. Evidentemente si trattava di una misura sbagliata dato che al tatto risultava evidente che l’acciaio era bollente. La stessa misura è stata ripetuta su un identico contenitore, con la stessa acqua, ma su questo era stato applicato un pezzo di nastro isolante, la temperatura è stata misurata su questo settore ed è risultata oltre 60°C, conformemente alle aspettative. PERCHE? Perché l’emissività dell’acciaio è 0,030 e quella del nastro adesivo 0,98; la telecamera era impostata su 0,98 e dava quindi un valore falsato. Impostando come parametro di emissività 0,30, anche le misure eseguite direttamente sull’acciaio hanno dato valori corretti. Fig. 3.2.1.1.1 – Test di controllo dell’emissività

3.2.1.2 Temperatura apparente riflessa (TAR)

Il secondo parametro da tenere in grande considerazione è la “Temperatura Apparente Riflessa (TAR)”. Senza entrare in dettagli tecnici, si può semplificare dicendo che poiché un corpo riflette le radiazioni di tutto ciò che gli sta attorno, è basilare conoscere questa componente per poter calcolare la corretta emissione da quel corpo. Lavorando in campi aperti, il principale emettitore è il cielo, che ha talvolta una TAR di -40°C. Questo non ha a che vedere con la temperatura reale ma bensì con lo spettro di emissione. Non inserire questo parametro durante le misurazioni porta ad importanti errori. L’esempio seguente, eseguito in una notte con T° ambientale di +3°C è molto significativo poiché senza correzione il tetto piatto del magazzino dava una T° di -10,5°C (Fig. 3.2.1.2.1).

Acciaio

Nastro adesivo

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Fig.3.2.1.2.1 - Esempio di immagine termografica. Misurazione termometrica errata. Il valore misurato di -

10,5 °C al centro della croce di misura (SPOT Measurement) con T° ambientale +3°C è evidentemente errato. L’errata misurazione è dovuta alla mancata compensazione della T.A.R. del cielo che nel caso in esame era di -40°C.

3.2 Acquisizione dei dati termografici

Sito di Mereto di Tomba (Prov. di Udine) La vasca è stata investigata termicamente dai quattro lati in modo da avere una completa copertura nelle Figg. 3.2.1a,b - 4a,b sono riportate alcune immagini a titolo di esempio delle termografie acquisite. Grazie alla presenza di un rilevato, dove sono installate alcune attrezzature, sarà però possibile ottenere l’intera copertura operando da questa postazione ed inviando i dati in Wi-Fi al sistema di controllo delle linee geoelettriche installato nelle vicinanze.

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Figg.3.2.1a,b – Indagine termografica vista da SSE. a) immagine reale e b) immagine termografica Figg.3.2.2a,b – Indagine termografica vista da NNO. a) foto reale e b) immagine termografica Figg.3.2.3a,b – Indagine termografica vista da NE. a) foto reale e b) immagine termografica Figg.3.2.4a,b – Indagine termografica vista da SO. a) foto reale e b) immagine termografica

a) b)

a) b)

a) b)

a) b)

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Sito di San Vito al Tagliamento (Prov. di Udine) I testi di acquisizione termografica sono avvenuti durante le attività di acquisizione dei dati geolettrici eseguiti da OGS in questo contesto è stata verificata la capacità di risalita dell’acqua in prossimità di un torrente che si trova a valle delle vasche di fito depurazione. Nella figura 3.2.5 è presente uno schema con l’ubicazione delle termografie e dei profili geolettrici tomografici:

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Fig. 3.2.5 – Planimetria schematica acquisizione dati termografici e geolettrici tomografici a S. Vito Al Tagliamento (Prov. di Pordenone)

Legenda Profili elettrici tomografici Termografie

0188

PR-02E-13

PR-01E-13

PR-02E-13

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Le fotografie termografiche effettuate sono visibili nell’Allegato A dove per ogni fotografia vengono riportate sia l’immagine termografica che la relativa immagine del reale (Figg. 3.2.6 e 3.2.7). Sito di Copparo (Prov. di Ferrara) Sono stati effettuate le riprese termografiche in corrispondenza del perimetro del lago e dei terreni limitrofi al fine di valutare la variazione della temperatura dell’acqua e delle sponde per poter verificare il cambiamento di temperatura in seguito all’immissione dell’acqua nel lago. Nella figura 3.2.8 è presente uno schema con l’ubicazione delle termografie e delle profili geolettrici tomografici: le fotografie termografiche effettuate sono visibili nell’Allegato A dove per ogni fotografia vengono riportate sia l’immagine termografica che la relativa immagine del reale (Figg. 3.2.9-15).

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Fig. 3.2.8 – Planimetria schematica acquisizione dati termografici e geolettrici tomografici a Copparo (Prov. di Ferrara)

Legenda Profili elettrici tomografici Termografie

0188

Profilo 4 SW lago

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3.3 Analisi dei dati termografici

L’analisi dei dati è sta effettuata solo per quanto riguarda i dati acquisiti presso il sito di Mereto di Tomba (Prov. di Udine) in quanto in prossimità delle vasca verranno effettuati i prossimi test di verifica, tuttavia le stesse elaborazioni possono essere condivise con gli altri due siti di test. I dati sono stati elaborati tramite il pacchetto FLIR Tools dal quale sono stati esportati i dati un foglio di calcolo e da qui con un ulteriore passaggio in SURFER sono state ottenute le isolinee e i successivi modelli 3D. Il software FLIR Tools è stato la base di partenza, questo funziona sia in ambiente Windows che Android permettendo quindi di operare in pre-processing anche dal tablet che controlla la termocamera. La sequenza tipica di trattamento dati che è stata sviluppata durante i tests è la seguente. Acquisizione dati:

1) Misurazione della T° Apparente riflessa mediante foglio di alluminio o con misurazione verso il cielo impostando E=1 ; distanza=0.

2) Misura dell’Emissività mediante riferimento a materiale con ε nota (scotch =0.98). 3) Impostazione del Range di T° ottenibile dalle T° del fondo vasca e dalla T° dell’acqua

di infiltrazione (questa è facilmente misurabile nota la ε dell’acqua o con un termometro).

4) Messa in postazione della termocamera e scelta dell’inquadratura. 5) Impostazione Termocamera sui parametri di misura e verifica qualità dei dati. 6) Impostazione remote control e verifica funzionamento Wi-FI.

Gli aspetti più importanti dell’elaborazione dati sono legati alla determinazione del più efficiente intervallo di T° da analizzare. Operando in automatico il software tende a considerare tutti i valori di T° presenti nei 78.000 pixels e opera un settaggio di scala in grado di visualizzare i valori limite. È stata quindi usata la funzione AREA supportata da misure SPOT (Puntatore) per definire i limiti di T° del fondo vasca. La scala è stata settata nell’intervallo di T° da 10,8°C a 13,1°C. Delimitando con questa funzione l’area di interesse, si possono avere i valori estremi e medi, dai quali derivare l’estensione di scala più opportuna. Con la funzione SPOT sono stati analizzati alcuni punti anomali che sono stati rimossi, permettendo quindi una precisa determinazione dei valori di T° da utilizzare. Questi passaggi non sono automatici e prevedono alcuni step intermedi di adattamento della matrice agli incroci e per il calcolo delle distanze e posizioni delle linee L e T. Queste sono rappresentate solo dalla sequenza dei pixels che devono essere quindi essere trasformati in valori di distanza per organizzare bidimensionalmente la distribuzione dei dati (Fig. 3.3.1a,b).

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Fig. 3.3.1a,b – Interpretazione dei dati, a) allineamento delle misurazioni in grafico e b) trasposizione

dell’allineamento delle misurazioni in grafico T°-pixel A questo punto è stato creato il GRID di linee dalle quali estrarre ed esportare nel foglio di calcolo i valori dei pixels per la creazione della matrice di calcolo delle isoterme dalle quali derivare poi eventuali modelli 2D o 3D più opportuni (Figg. 3.3.2 e 3.3.3). Nel nostro caso la distanza interpixel, trascurando gli effetti prospettici, è di circa 20 cm. Per coprire l’intero fondo della vasca sono stati analizzate le fotografie termografiche eseguite sia da NNO che SSE e in seguito i dati sono stati interpolati.

Allineamento delle misurazioni in grafico

A

B

T° misurate lungo l’allineamento A-B

Numero di pixel dell’allineamento: A=1 , B= 190

a)

b)

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Nelle figure 3.3.4 e 3.3.5 sono riportati i dati utilizzati per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D. Fig. 3.3.2 – Immagine termografica con ubicazione delle maglie dei profili utilizzate per l’elaborazione dei

modelli 2D e 3D. Vista da NNO. Fig. 3.3.3 – Immagine termografica con ubicazione delle maglie dei profili utilizzate per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D. Vista da SSE

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Fig. 3.3.4 - Dati utilizzati per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D immagine termografica vista da NNO

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Fig. 3.3.5 - Dati utilizzati per l’elaborazione dei modelli 2D e 3D immagine termografica vista da SSE

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3.4 Rappresentazione grafica dei risultati

Dall’elaborazione dei dati termografici sono state ottenute due rappresentazioni, una in 2D e una in 3D. Nelle Fig. 3.4.1 e 3.4.2 sono visibili le mappe in 2D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche rispettivamente viste da SSE e NNO mentre nelle Figg. 3.4.3 e 3.4.4 sono rappresentate le variazioni verticali di temperatura in 3D rispettivamente delle immagini termografiche viste da SSE e NNO. Fig. 3.4.1 - Mappa in 2D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da SSE.

Scala di temperatura

in C°

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Fig. 3.4.2 - Mappa in 2D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da NNO.

Scala di temperatura

in C°

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Fig. 3.4.4 – Rappresentazione 3D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da SSE

Scala di temperatura

in C°

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Fig. 3.4.5 – Rappresentazione 3D delle isolinee di temperatura delle immagini termografiche vista da NNO

Scala di temperatura

in C°

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4. INDAGINE GEOLETTRICA TOMOGRAFICA

4.1 Strumentazione

L’indagine è stata eseguita con strumentazione per geoelettrica tomografica 4point light hp (Fig. 4.1.1) prodotta da L-Gm Lippmann Geophysikalische Messgeräte (Germany). L’unità centrale è comandata da un laptop ed ha le seguenti caratteristiche:

• funzione rapida messa in carta per prospezioni archeologiche (come GeoScan RM4/RM15);

• capacità di memoria per > 16.000 misurazioni; • controllo remoto; • interfaccia isolata galvanicamente; • ricarica batterie veloce (3h); • funzione automatica diversificata per messa in carta archeologica e sondaggi elettrici

verticali; • definizione della variabilità con la (rispetto alla) frequenza della resistività apparente; • polarizzazione indotta spettrale; • risoluzione di fase fino a 50mrad; • trigger automatico messa in carta; • possibilità di calibratura in base alla variazione di resistenza; • interfaccia per catena elettrodi attivi; • determinazione dell’errore di misura statistico; • calcolo diretto della resistività apparente per misurazioni Wenner, Schlumberger,

Schlumberger/2 polo-polo, dipolo-dipolo.

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Fig. 4.1.1 – Configurazione di campagna sistema di acquisizione dei dati a sinistra l’unità

centrale 4point light hp Il segnale viene trasmesso, ricevuto e modificato attraverso delle centraline (ActEle) (Fig. 4.1.2) aventi le seguenti caratteristiche:

• interfaccia semplice RS232, possibilità di collegamento a sistemi geoelettrici esistenti; • numero di elettrodi fino a max. 255; • bassi consumi, ca. 2mW/elettrodo, attivo ca. 42 mW/elettrodo; • resistenza d’entrata estremamente alta grazie a un amplificatore integrato (ca.

1GOhm@1Hz).

Fig. 4.1.2 – ActEle Elettrodi attivi per il collegamento

Il sistema viene gestito tramite laptop con il software Geotest (Fig. 4.1.3)

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Numero di elettrodi in acquisizione

Posizione degli elettrodi durante la misura

Emissione

Ricezione

Frequenza

Lista dati

“Qualità“ del dato

Fig. 4.1.3 –Visualizzazione delle celle di misura durante la fase di acquisizione con il software Geotest

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4.2 Acquisizione dei dati geoelettrici tomografici

Sito di Mereto di Tomba (Prov. di Udine) I profili sono stati fatti all’interno della vasca di infiltrazione nel campo di ravvenamento in prossimità del sito di studio nell’alta pianura udinese a Mereto di Tomba (Prov. di Udine) (Fig. 4.2.1). Fig. 4.2.1 – Ubicazione campo di ravvenamento a Mereto di Tomba (Prov. di Udine)

Sono stati eseguiti due profili in direzione NNO-SSE (Fig. 4.2.2) con inizio sul lato NNO; come riferimento è stato considerata l’opera di presa in cemento armato. I due profili sono paralleli fra loro e distano circa 10 m. Fig. 4.2.2 – Ubicazione profili geoelettrici tomografici

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Sono stati utilizzati n. 60 elettrodi con una spaziatura di 0.8 m per una lunghezza totale di 41 m. (Fig. 4.2.3). Fig. 4.2.3– Stendimento geoelettrico Sono stati testati diversi tipi di stendimenti. I risultati presentati si riferiscono ad un array di tipo Wenner che ha permesso l’investigazione in dettaglio fino a circa 7 m (Fig. 4.2.4); il setting di acquisizione è stato impostato privilegiando una elevata qualità dei dati (Fig. 4.2.5). Fig. 4.2.4 – Parametri geometrici utilizzati

Intervallo elettrodico 0,8 m

Origine stendimento

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Fig. 4.2.5– Parametri di acquisizione utilizzati per lo stendimento tipo WENNER Sito di San Vito al Tagliamento (Prov. di Pordenone) I testi di acquisizione termografica sono avvenuti durante le attività di acquisizione dei dati geolettrici eseguiti da OGS. I profili effettuati in collaborazione con OGS sono stati denominati PR-01E e PR-02E e hanno le seguenti caratteristiche:

Denominazione

profilo

Array Spaziatura (m) n. elettrodi Lunghezza (m)

PR-01E Wenner-Schlumberger 3.00 134 399

PR-02E Wenner-Schlumberger 3.00 49 144

La figura 4.2.6 riporta la planimetria schematica dell’ubicazione dei profili effettuati.

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Fig. 4.2.6 – Ubicazione profili geolettrici tomografici eseguiti a S. Vito Al Tagliamento (Prov. di Udine) Sito di Copparo (Prov. di Ferrara) Sono stati eseguiti in collaborazione con OGS e Università di Ferrara Dipartimento di Geoscienze alcuni profili geolettrici tomografici aventi le seguenti caratteristiche:

Denominazione profilo Array Spaziatura (m) n. elettrodi Lunghezza (m)

Profilo 1 piezometri NE Schlumberger 2.5 60 147.5

Profilo 2 centro sud lago Schlumberger 2.5 40 97.5

Profilo 3 centro sud lago Schlumberger 2.5 40 97.5

Profilo 4 SW lago Schlumberger 2.5 60 147.5

Profilo 5 SW lago Schlumberger 2.5 40 97.5

Profilo 6 NW lago Schlumberger 2.5 40 97.5

Profilo 7 NW lago Schlumberger 3 13 36

La figura 4.2.7 riporta la planimetria schematica dell’ubicazione dei profili effettuati.

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Fig. 4.2.7 – Ubicazione profili geolettrici tomografici eseguiti a Copparo (Prov. di Ferrara)

4.3 Elaborazione dei dati geoelettrici tomografici

Per l’inversione tomografica del dato di resistività e di caricabilità, è stata utilizzato il software RES2DINV, che determina automaticamente un modello bidimensionale della resistività e della caricabilità partendo dai dati ottenuti dalla prospezione geoelettrica. La modellizzazione bidimensionale usata dal programma d’inversione consiste in un numero di blocchi rettangolari. La disposizione dei blocchi è legata strettamente alla distribuzione dei punti di misura nelle pseudosezioni. Per ogni elaborazione il programma fornisce la pseudosezione reale, la pseudosezione calcolata ed il modello che è il punto di partenza per l’interpretazione geologica.

4.4 Risultati geoelettrici tomografici

Come accennato in precedenza la priorità del test non era la sola caratterizzazione geologica ma anche la verifica dei migliori settings da utilizzare durante le fasi di monitoraggio delle infiltrazioni.

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Dal punto di vista geologico è però importantissima la precisa conoscenza dei primi metri del sottosuolo per poter correttamente interpretare le informazioni derivanti dall’accoppiata Geoelettrica-Termografia. Sito di Mereto di Tomba (Prov. di Udine) I dati geoelettrici ottenuti sono di seguito rappresentati nelle Figg. 4.4.1a,b e 4.4.2a,b. Fig. 4.4.1a,b – Profilo elettrico tomografico disposto in direzione Ovest a) pseudosezione di resisitività e b)

pseudosezione di caricabilità (IP) Fig. 4.4.2a,b – Profilo elettrico tomografico disposto in direzione Est. a) pseudosezione di resisitività e b)

pseudosezione di caricabilità (IP)

a)

a)

b)

b)

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Sito di San Vito al Tagliamento (Prov. di Pordenone) Le sezioni geoelettriche tomografiche elaborate da OGS sono riportate nelle figure 4.4.3 e 4.4.4: Fig. 4.4.3 – Profilo elettrico tomografico PR-01E-13. Pseudosezione di resisitività. Fig. 4.4.4 – Profilo elettrico tomografico PR-02E-13. Pseudosezione di resisitività. Sito di Copparo (Prov. di Ferrara) I dati sono ancora in fase di elaborazione presso Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Ferrara vengono comunque riportati nelle figure 4.4.5a,b e 4.4.6a,b i risultati di una prima elaborazione effettuata in campagna.

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Fig. 4.4.5a,b – Profilo geoelettrico tomografico 5 SW lago. a) pseudosezione di resisitività e b) pseudosezione di

caricabilità (IP) Fig. 4.4.6a,b – Profilo geoelettrico tomografico 6 NW lago. a) pseudosezione di resisitività e b) pseudosezione

di caricabilità (IP) L’esecuzione dell’indagine ad alta definizione geoelettrica tomografica ha consentito di studiare la porzione più superficiale del sottosuolo per poter correlare la geologia con le diverse velocità di infiltrazione con la contrazione dell’area di spaglio delle acque. L’infiltrazione a livelli più profondi esula dai compiti di EUREKOS e sarà definita con metodi geofisici basati su più lunghi stendimenti geoelettrici e su metodi sismici. In modo da

a)

b)

a)

b)

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avere la continuità del modello fino alle profondità richieste dall’idrogeologia del sito, in questo caso circa 65-70 m dal p.c. come è schematizzato nella Fig. 4.4.7. Il test ha definito con chiarezza sia la parte geologica che la parte di setting strumentale da utilizzare durante le infiltrazioni vere e proprie. In particolare sono state analizzate le diverse velocità di acquisizione dati e gli intervalli della matrice di misura da indagare in successione per poter seguire precisamente le infiltrazioni. Si è anche evidenziata la necessità di effettuare le infiltrazioni ad intervalli, per meglio evidenziare il percorso verso il basso dei vari volumi d’acqua. A questo punto tutto il sistema è pronto per i test veri e propri. Fig. 4.4.7 – Schema indagini

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5. VALUTAZIONE DEI TEST STRUMENTALI

I test condotti sulla vasca di infiltrazione per la ricarica della falda, nel sito di Mereto di Tomba (UD) ha permesso di testare in condizioni operative per le misurazioni termiche da eseguire in parallelo alle indagini geoelettriche ad alta risoluzione durante le ricariche. Una delle finalità dei test era di fare emergere eventuali problematiche tecniche ed operative per poter trovare adeguate soluzioni, e verificarle, prima delle indagini operative vere e proprie. Sono emerse le seguenti problematiche, che sono state risolte.

• Necessità di utilizzare marker termici in corrispondenza di punti significativi nello stendimento geoelettrico per poter precisamente riportare le geometrie di campagna nell’immagine termica. Problematica risolta impiegando picchetti in legno con la testa ricoperta di fogli di alluminio in modo da renderli visibili nel termico come punti freddi.

• Precisa calibrazione manuale del range di misura, definizione dei limiti di T° da considerare.

• Necessità di scegliere precisamente la configurazione geoelettrica da impiegare per evitare tempi di acquisizione troppo lunghi incompatibili con la velocità di infiltrazione delle acque. Problematica risolta diminuendo il numero di elettrodi e selezionando una configurazione Dipolo-Dipolo 4-5. Questo permetterà di effettuare diverse sequenze di misurazioni cambiando la densità di misure negli intervalli in modo da ottenere la migliore rappresentazione del settore di sottosuolo attraversato dall’acqua in quell’intervallo temporale. Si è anche osservato che sarà importante operare a intervalli di infiltrazione, proprio per meglio evidenziare il transito dei volumi d’acqua.

• La sequenza di azioni per la modellizzazione e le procedure di elaborazione sono state definite: estrazione dei pixel/valori di T° lungo le linee del grid, esportazione in foglio di calcolo per la creazione della matrice di valori di T°. Definizione delle posizioni dei pixel, degli incroci del grid, armonizzazione dei dati. Esportazione su CAD/Surfer per la modellizzazione (Figg. 5.1 e 5.2).

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Figg. 5.1 – Modellizzazione 2D accoppiamento indagine termografica e geolettrica tomografica Fig. 5.2 – Modellizzazione 3D accoppiamento indagine termografica e geolettrica tomografica

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E’ inoltre assolutamente indispensabile eseguire la prima fase delle infiltrazioni a intervalli per poter visualizzare le anomalie termiche superficiali e quelle immediatamente sottostanti determinate rispettivamente dall’assorbimento superficiale e dal transito dei volumi d’acqua nel sottosuolo. Sarà infatti estremamente interessante vedere gli effetti del primo transito della lama d’acqua nel sottosuolo, come i vari livelli vengano interessati, eventuali disomogeneità di velocità e l’umidità residuale dopo il transito del primo volume. A questo punto sarà possibile procedere anche ad una alimentazione continua della falda i cui movimenti a profondità maggiori saranno mappati mediante stendimenti geoelettrici maggiori e altri metodi geofisici che non rientrano in questa Action. A questo punto si può affermare che gli obbiettivi previsti per questa fase di messa a punto del sistema TGRA sono stati raggiunti. Le problematiche sono state evidenziate e risolte sia dal punto di vista tecnico strumentale che operativo, il pacchetto TGRA è quindi pronto ad operare in condizioni reali in ogni sito.

ACTION 8: TGRA (rilevamento termometrico integrato per la ricarica artificiale): sistema innovativo per il monitoraggio in continuo dell'efficienza dell'infiltrazione e qualità delle acque

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ALLEGATO A – Fotografie termografiche

Portogruaro, Agosto 2013

Eurekos s.r.l.

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Allegato A

Figg. 3.2.6 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di San Vito al Tagliamento (PN) da n. 0148 a 0179. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.7 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di San Vito al Tagliamento (PN) da n. 0180 a 0193. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.9 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0416 a 0381. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.10 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0378 a 0349. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.11 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0340 a 0317. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.12 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0308 a 0283. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.13 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0290 a 0263. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.14 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0270 a 0225. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali

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Allegato A

Figg. 3.2.15 – Fotografie termografiche eseguite nel sito di Copparo (FE) da n. 0216 a 0207. A destra le immagini termografiche a sx le relative immagini reali