Caracterización espacial de la variable resistividad eléctrica en el municipio de Envigado, Colombia

J.E. Alarcón, H. Martínez-Carvajal

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Other General

ABSTRACT: This paper aims to establish methods and models that allow the geoelectrical characterization of a certain volume of soil or rock with the use of geoestatistical tools for developing a spatial analysis of the variable Electric Resistivity () on the surficial part of the soil profile (10 m depth). The work area is located at the municipality of Envigado (Colombia), where an was carried out, composed by 200 Vertical Electric Soundings (VES) and Electrical Continuous Profiles. The geographical distribution of the test points was randomly chosen. Subsequently, it was generated a continuous model for the resistivity on the investigated region, observing a strong spatial nature of this variable. The advantages of spatialization tools for the characterization and generation of continuous information of this variable are showed in this work. The final 3D analysis was used to generate a series of maps showing the spatial distribution of the resistivity at 2.5, 5 and 10 m depth. These maps are being used for geology engineering purposes and for advanced research on the relationship between in situ soil resistivity and corrosion processes of buried structures. 1 INTRODUCCIÓN Son pocos los estudios geofísicos realizados en los alrededores de la ciudad de Medellín debido, principalmente, a la poca experiencia local en la interpretación de los datos generados. En la región plana central del valle en el cual se localiza la ciudad se han realizado algunos trabajos de exploración geoeléctrica con el propósito de hacer exploración de agua subterránea, no obstante, las aplicaciones en las zonas de montaña no han sido bien recibidas por la dificultad inherente a las variaciones topográficas y a la irregularidad geométrica de los contactos o interfaces de los perfiles de meteorización. Adicionalmente, las características geológicas del terreno, conformado principalmente por suelos residuales de rocas metamórficas y depósitos de vertiente, hace que la respuesta eléctrica del terreno tenga variaciones horizontales considerables, aún dentro de distancias pequeñas. Recientemente, algunas empresas del sector eléctrico y grupos de investigación en geofísica aplicada, han mostrado interés en la implementación de técnicas de interpretación que permitan utilizar extensivamente las técnicas geoeléctricas para diferentes aplicaciones de geotecnia, hidrogeología, ingeniería eléctrica, infraestructura enterrada entre otras. De esta manera se comenzó, en conjunto con el grupo de investigaciones GIMEL de la Universidad de Antioquia y con el Instituto de Estudios de Infraestructura de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia, un trabajo de recopilación de la información geoeléctrica de la ciudad y sus municipios vecinos. Se escogió, por razones de logística principalmente, al municipio de Envigado para realizar un primer estudio extensivo de mediciones de resistividad para ensayar técnicas de geoestadística en la interpretación de los datos y presentación de los mismos. Este trabajo muestra los principales detalles de la exploración geoeléctrica mencionada, el tipo de procesamiento realizado y los resultados obtenidos. Los resultados obtenidos sirven de soporte para proyectos de puesta a tierra de sistemas de transmisión de energía eléctrica y podrían servir de insumo básico para investigaciones futuras sobre correlaciones con propiedades geotécnicas o hidrogeológicas. 2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DE TRABAJO El Municipio de Envigado, está localizado en el Departamento de Antioquia, al sur del Valle de Aburrá. Limita al norte con Medellín, la capital del departamento, tal como se muestra en la Figura 1.

RESUMEN: Con el objetivo de establecer métodos y modelos que permitan caracterizar geoeléctricamente un volumen determinado de suelo o roca se hizo un análisis espacial de la variable Resistividad Eléctrica () en los materiales componentes de los 10 primeros metros del subsuelo del municipio de Envigado (Antioquia Colombia). Para esto se realizó un exhaustivo trabajo de campo consistente en 200 Sondeos Eléctricos Verticales (SEV) y calicatas distribuidos de manera aleatoria sobre la parte central del municipio cubriendo un área de aproximadamente 28 km2. Posteriormente se hizo un trabajo estadístico sobre los datos tomados con el objetivo generar un modelo continuo para la región de estudio. Los resultados del trabajo mostraron la naturaleza espacial muy marcada de la variable en cuestión y las bondades de las herramientas de espacialización para la caracterización y la generación de información continua de la variable resitividad. El análisis final se hizo del tipo 3D con el que luego se construyeron mapas confiables para unas profundidades de 2.5, 5 y 10 m, los cuales sirven como insumo para aplicaciones de geología de ingeniería e inclusive para estudios avanzados de corrosión de instalaciones de puestas a tierra.

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