RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR POR SONDEO (RMS)

Presentado por:

Deisy Paola González Mateus

Profesor: Ismael Rocha RuizCONCENTRACIÓN DE DESARROLLO RURAL

Bolívar, 2 de noviembre de 2011

INTRODUCCIÓN

RMS es un método basado sobre la Resonancia Magnética Protónica que permite una detección directa del agua del subsuelo desde la superficie.

Es selectivo, la presencia o la ausencia de una señal RMP esta directamente relacionada con la presencia o la ausencia de agua

HISTORIA• En 1979 se tienen resultados

preliminares. • Debido a la desintegración de la Unión

de Repúblicas Socialistas Soviéticas Rusas, fue hasta 1996 cuando se elaboro el primer prototipo de NUMIS.

• Actualmente se utiliza el NUMIS PLUS.• Las investigaciones están enfocadas en

estudiar zonas mas profundas y en disminuir el tiempo de prospección (a veces tarda horas).

HYDROSCOPEDesarrollado en

19 7 8 por el Instituto de dinámica química y combustión en Novrsibirsk esta compuesto por:

Una caja de controlUn generadorDos condensadoresUn convertidor DC/DCEl máximo pulso es de

20000 A.ms

NUMIS

Fue desarrollado por IR IS in s t r u m e n t s en colaboración de BRGM y la Academia de Ciencias Rusa, y c o m e r c ia l iza d o e n 19 9 7 . Este equipo se compone de:

P r o f u n d id ad h a s t a d e 10 0 m

Excitación de los protones del agua subterránea en el campo magnético de la tierra.

EQUIPO “NUMIS”• Principio de operación: excitación de los protones

del agua subterránea en el campo magnético de la tierra.

COMPONENTES• Unidad de detección de señal RMP• Generador de corriente alterna• Antena • Microprocesador: controla la conmutación de la

antena de modo emisor a receptor de señales.• Micro-ordenador

EQUIPO “NUMIS”• Corriente: 1 – 250 A

• Señal mínima: Aprox. 10 nV depende de Señal/Ruido del lugar.

• Mediciones hasta 150 m de profundidad

NUMIS PLUS

1. Microprocesador2. Microordenador

portátil3. Lazo de alambre

utilizado tanto como un transmisor y una antena receptora

4. Unidad de recepción y detección de la señal

5. Generador de corriente alterna

P r o f u n d id a d h a s t a d e 15 0 m

ADQUISICIÓN DE DATOS

Campo geomagnético de terreno.Profundidad del pozoProcesamiento de datos de la señal emitida por RMP de los protones

FUNDAMENTO TEÓRICO

• Los protones giran alrededor de la tierra con una frecuencia que depende de la zona.

• El campo magnético es medido y analizado para diversos momentos del pulso energizarte (intensidad x duración).

Realización de un sondeo • Para realizar el sondeo se despliega una antena

en la superficie del suelo.• Se suministra a la antena un pulso de corriente

alterna i(t):

• I0 es la amplitud y τ la duración del pulso de corriente.

• ω0 es la frecuencia de Larmor de los protones depende del lugar explorado.

PARÁMETROS PARA CARACTERIZAR LA SEÑAL DEL SONDEO

E(q) : amplitud La magnitud y la inclinación del campo

geomagnético, la conductividad eléctrica del suelo, el tamaño y la geometría de la antena utilizada.

Profundidad del acuerifero y cantidad de agua presente.

ϕ o(q): fase de la señal RMP q= Ioτ profundidad del sondeo.

T2*(q): tiempo de decaimiento tamaño promedio de los poros de las formaciones acuíferas.

• Se realiza gracias a la aplicación de un “microprocesador” .

• Se controla de manera automática en el transcurso del sondeo.

• Requiere de un software “Prodiviner” que facilite la adquisición de información.

PROCESAMIENTO DE DATOS

INTERPRETACION DE DATOS • Datos necesarios: modelo geoeléctrico de

la zona con los datos geológicos y geofísicos, y espectros de resonancia de la zona.

• La amplitud inicial de la señal se RMN es el factor crucial en la determinación de profundidad y espesor del acuífero.

VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS

APLICACIONES • E Esencialmente se aplica para la ubicación

• acuíferos en zonas donde escasea el agua d dulce.

•

¿POR QUE? • Son la principal reserva se muchos países y no

siempre son renovables.• El 70% del agua en la unión europea proviene

de los acuíferos de Europa.• El 100% en arabia saudita y malta• 95% en Tunez• El 75% en marruecosAdemás los sistemas de riego de penden del agua

proveniente de estos, asi:El 90% en LibiaEl 89% en la India84% en Sudafrica 80% en España

Y además porque….• 1100 millones de habitantes no tienen

acceso a la fuentes de agua potables

• Con el fin de preservar y explotar se manera racional y sustentable es de especial interes en zonas seleccionadas para fines urbanísticos venideros, nuevas carreteras, desarrollo industrial, agricultura o para rellenos sanitarios

ACTUALIDAD • Portugal• Paises bajos, honduras, Camboya

y Birmania• En el 2005, Francia descubre

acuiferos en pequeño pais de Africa occidental.

• Sri Lanka (antes Ceilan) en Asia el Sur donde los depositos de agua dulce escasean, debido a que el Tsunami del 2004 los destruyo y contamino

PMR Frente a otros métodos geofísicos

PMR; Detección directa de agua subterránea, frente a (CD, TDEM), miden un parámetro físico que esta indirectamente vinculado a la presencia y la cantidad del agua: la resistividad eléctrica de las capas es una función no sólo de la porosidad (volumen de agua), sino también de la resistencia del agua, además, la resistividad influida por la conductividad de la arcilla.

PMR Frente a otros métodos geofísicos

• En cuanto a la determinación de la profundidad, PMR está influenciada por las reglas de equivalencia, debido al hecho de que se trata de un método de integración. Sin embargo, para PMR, el parámetro que siguen es el producto del contenido de agua por el espesor de la capa

PMR Frente a otros métodos geofísicos

Una particularidad de PMR es la relación no lineal entre la señal medida y la intensidad del pulso energizante. Esto significa que la duplicación del impulso de corriente no significa duplicar la señal: en vez que aumenta la profundidad de la investigación.

PMR se relaciona linealmente con el contenido de agua de las capas, lo que hace que la interpretación bastante rápido.

• Perez A.C, Ordoñez C.M.,sistema de búsqueda, reconocimiento y valoración de los recursos y reservas de las aguas subterráneas mediante resonancia magnetica nuclear, revista de obras publicas, 1997, N° 3.370, p. 29-48.

• Kamhaeng Wattanasen, Sten-Åke Elming. Direct and indirect methods for groundwater investigations: A case-study of MRS and VES in the southern part of Sweden. Journal of Applied Geophysics 66 (2008) 104–117

• O. Mohnke, U. Yaramanci. Pore size distributions and hydraulic conductivities of rocks derived from Magnetic

Resonance Sounding relaxation data using multi-exponential decay time inversion. Journal of Applied Geophysics 66 (2008) 73–81