การสำรวจน้ำบาดาลด้วยวิธีวัดความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ...

เรอง การสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ

งานวเคราะหพฒนาแหลงนา กองพฒนาแหลงนา ฝายทรพยากรนา

การประปาสวนภมภาค กนยายน 2554

สรปผบรหาร

รายงาน การสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ เปนรายงานทรวบรวมหลกการ และวธการสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ โดยเปนสวนหนงของการสารวจทางธรณฟสกส เนองจากนาบาดาลมอยจานวนมาก ประมาณรอยละ 22.9 ของปรมาณนาจดทงหมดบนโลก ทาใหนาบาดาลเปนแหลงนาทเหมาะสมกบการนามาใชสาหรบการอปโภคและบรโภคเนองจากผานการกรองโดยธรรมชาต ทาใหมสงเจอปนนอยมาก ดงนนการสารวจหาแหลงนาบาดาลจงมความสาคญเปนลาดบแรกของการพฒนาเพอนานาบาดาลมาใชประโยชน และเนองจากการประปาสวนภมภาค มภาระหนาทในการจดหาแหลงนาดบและผลตนาประปาแกประชาชนทวประเทศ (ยกเวนในเขตพนทกรงเทพมหานคร นนทบร สมทรปราการ และพนททองคกรปกครองสวนทองถนดาเนนการกจการประปา) โดยแหลงนาดบนนทจดหานนมทงจากแหลงนาผวดนและแหลงนาบาดาล

กองพฒนาแหลงนา (กพน.) จงไดจดทารายงาน การสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ ขนมา โดยหวงวาจะเปนประโยชนใหกบหนวยงานและการประปาสวนภมภาค

กนยายน 2554 งานวเคราะหพฒนาแหลงนา

กองพฒนาแหลงนา ฝายทรพยากรนา

การประปาสวนภมภาค

สารบญ หนา

บทท 1 บทนา 1 บทท 2 การสารวจนาบาดาล 4 บทท 3 การสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ 6 บทท 4 บทสรปและเสนอแนะ 19 เอกสารอางอง 20

สารบญรป

หนา

รปท 1.1 แสดงวฏจกรของนา (Hydrologic cycle) 1 รปท 1.2 แสดงชนดของชองวางกกเกบนาบาดาล 2 รปท 1.3 แสดงปรมาณนาจดทมอยบนโลก 2 รปท 1.4 แสดงชนดของชนนาบาดาล 3 รปท 2.1 แสดงการเจาะสารวจนาบาดาล 5 รปท 3.1 แสดงหลกการคานวณความตานทานไฟฟา 6 รปท 3.2 ความตานทานไฟฟาจาเพาะของหนประเภทตางๆ ซงมนาจดแทรกอยตามชองวางถาเปลยนเปนนาเคม 7 คาความตานทานไฟฟาจาเพาะจะลดลงอยางนอยหนงเทาตว รปท 3.3 แสดงแบบจาลองการสารวจธรณฟสกสดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ 8 รปท 3.4 แสดงรปแบบการจดวางขวไฟฟาสารวจ 10 รปท 3.5 การนาเนอขอมลในรปของ Resistivity contour map 11 รปท 3.6 การนาเนอขอมลในรปของ Resistivity profile map 12 รปท 3.7 แบบของกราฟชวยในการแปลความหมายเบองตนในการสารวจหาคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในแนวดง 13 รปท 3.8 การแปลความหมายการสารวจคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในกรณทมชนหน 2 ชนและจดขวไฟฟาแบบ 14 Wenner รปท 3.9 การแปลความหมายการสารวจคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในกรณทมชนหน 2 ชนและจดขวไฟฟาแบบ 16 Wenner รปท 3.10 การแปลความหมายการสารวจคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในกรณทมชนหน 2 ชนและจดขวไฟฟาแบบ 17 Schlumberger รปท 3.11 กราฟแสดงคาการสารวจความตานทานไฟฟาจาเพาะ 17 รปท 3.12 แสดงอปกรณและเครองมอการสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ 18

การสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ กนยายน 2554 Page 1

บทท 1 บทนา

1.1 นาบาดาลกบวฏจกรของนา นาบาดาลเปนนาสวนหนงของวฏจกรของนา(Hydrologic cycle) จะไหลตดตอไดกบนาฟา นาผวดน นาใตดนหรอนาบาดาล นาจะไหลวนเวยนอยในระบบของโลก (Earth System) ตอไปนไดแก ชนบรรยากาศ (Atmosphere) เปนพวกกาซตางๆ ทลอมรอบอยเหนอสวนทเปนนาหรออทกภาค (Hydrosphere) ซงประกอบไปดวยนาตางๆ ปกคลมผวโลกอย สวนทเปนผวโลกหรอธรณภาค (Lithosphere) จะเปนพวกหนแขงทอยใตสวนทเปนนาหรออทกภาค (Hydrosphere) ลงไป ซงวฏจกรของนานจะไหลเวยนอยในระบบของโลก (Earth System) ทงสามสวน เปนนาจากความลกเฉลยนอยทสดประมาณครงไมลในสวนทเปนผวโลกหรอธรณภาค (Lithosphere) ไปจนถงความสงประมาณ 10 ไมล ในชนบรรยากาศ (Atmosphere)

รปท 1.1 แสดงวฏจกรของนา (Hydrologic cycle)

วฏจกรของนาจะมการเปลยนแปลงไปตามเวลา ในปหนงๆ จะเปลยนไปตามฤดกาลในแตละป ซงอาจจะมปรมาณฝนนอย ฝนแลง หรอฝนตกมากกวาปกต ซงอาจทาใหเกดนาแลงหรอนาทวม นอกจากนในแตละพนทวฏจกรนามความแตกตางกน เชน เขตรอนชน เขตรอนอบอน และเขตหนาว เปนตน


1.2 นาบาดาล นาบาดาล คอ นาผวดนทไหลซมลงไปกกเกบอยระหวางชองวาง รพรน ของ ดน กรวด ทราย หรอรอยแตกของหน

ทอยลกใตผวดนลงไปซงนาทกกเกบใตผวดนนเรยกวา ชนนาบาดาล (Aquifer)

รปท 1.2 แสดงชนดของชองวางกกเกบนาบาดาล

นาบาดาล เปนแหลงนาจดทมปรมาณโดยสดสวนประมาณรอยละ 22.9 ของปรมาณนาจดทงหมดบนโลก สวนอกรอยละ 76.5 เปนนาแขงขวโลกและรอยละ 0.6 เปนนาผวดน (ดงรปท 1.3)

รปท 1.3 แสดงปรมาณนาจดทมอยบนโลก


1.3 ชนดของชนนาบาดาล ชนนาบาดาลสามารถแบงตามลกษณะแรงดนได 2 ชนด คอ

ชนนาบาดาลไรแรงดน (Unconfined aquifer) คอ ชนนาบาดาลเปด มระดบนาใตดน (Water Table) ขนอยกบปรมาณนาในชนนาบาดาล ปรมาณการสบ ระบายนา แหลงเพมเตมนา และอตราการซมผาน (ดงรปท 1.4)

ชนนาบาดาลมแรงดน (Confined aquifer) คอ ชนนาบาดาลปด เปนนาทกกเกบในชนทมแรงดนมากกวาแรงดนบรรยากาศ โดยมชนทบนาและชนตานนา ปดทบและรองรบชนนาบาดาล(ดงรปท 1.4)

รปท 1.4 แสดงชนดของชนนาบาดาล

ระดบนาของ Confined Aquifer (Piezometric water table)

Unconfined Aquifer

ระดบ water table

Confined Aquifer


บทท 2 การสารวจนาบาดาล

2.1 การสารวจนาบาดาล การสารวจนาบาดาล เปนสงสาคญตอการเรมพฒนาแหลงนาบาดาลเพอตรวจสอบหาความลก คณภาพนา และปรมาณนา โดยทวไปการสารวจนาบาดาลแบงออกเปน 2 วธ ไดแก การสารวจบนผวดน และการสารวจใตผวดน

2.1.1 การสารวจบนผวดน การสารวจนาบาดาลบนผวดน เปนขนตอนแรกของการสารวจนาบาดาล การสารวจนาบาดาลจากผวดนประกอบดวย การสารวจจาการรวบรวมขอมล และการสารวจโดยใชเครองมอทางธรณฟสกส

- การสารวจจากการรวบรวมขอมล เปนการเกบขอมลสนามเกยวกบธรณวทยาของชนหน สภาพภมประเทศ การตความขอมลจากแผนทภมประเทศ ภาพถายทางอากาศ ภาพถายดาวเทยม ลกษณะลานา นาพ บอนาบาดาลเดม ประกอบดวยทตง ลกษณะการใชนา ความลกของชนนา ระดบนาบาดาล ปรมาณนาบาดาล คณภาพนาบาดาล ขอมลหลมเจาะ การเพมเตมนาเขาสชนนาบาดาล และขอมลอนๆ เพอสรปสภาพอทกธรณวทยาของแหลงนาบาดาลนนๆ

- การสารวจโดยใชเครองมอทางธรณฟสกส เปนวธทางวทยาศาสตรทใชวดคณสมบตทางกายภาพของชนดนและหน เพอคนหาการสะสมตวของแหลงแร แหลงนามนปโตรเลยม หรอลกษณะโครงสรางทางธรณวทยา การสารวจทางธรณฟสกสเปนการตรวจวดหรอตรวจจบหาคาความแตกตางหรอคาผดวสย (Anomally) เกยวกบคณสมบตทางกายภาพภายไตผวโลก ซงการสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ (Electrical Resistivity) เปนการตรวจวดคณสมบตทางไฟฟาทมความตานทานแตกตางกน นามาแปลความหมายโครงสรางธรณวทยา ชนดของหน ชองวาง ความชนและคณภาพของนา เปนตน

2.1.2 การสารวจใตผวดน

เปนการสารวจทไดรายละเอยดทางธรณวทยาทแนนอนมากกวาการสารวจบนผวดนซงประกอบดวย สารวจโดยการเจาะสารวจ และสารวจทางธรณฟสกสใตผวดน

- สารวจโดยการเจาะสารวจ เปนการเจาะสารวจขนตนดวยขนาดเสนผานศนยกลางเลก เพอเกบขอมลลกษณะของชนดน ชนหน ความลกของชนนาบาดาล ปรมาณนา และคณภาพนาบาดาล การเจาะสารวจมหลายวธ เชน การเจาะกระแทก การเจาะแบบหมนตรง ตามความเหมาะสมของลกษณะธรณวทยา (ดงรปท 2.1)


รปท2.1 แสดงการเจาะสารวจนาบาดาล

- สารวจทางธรณฟสกสใตผวดน เปนวธการสารวจโดยการหยอนอปกรณสาหรบวดคาทางฟสกสไปในหลมเจาะ เพอหาคาคณสมบตทางกายภาพของชนดนและชนหน คณภาพนา ปรมาณนา ความลกและความหนาของชนนาหรอโครงสรางทางกายภาพของหลมเจาะ การหยงธรณฟสกส ใตผวดนอาจะประกอบดวยเทคนคมากมายหลายวธ ซงจะชวยใหไดขอมลตอเนองจากผวดนถงกนหลมเจาะ สามารถหาความสมพนธหรอเปรยบเทยมกบตวอยางทเกบจากหลมเจาะนน ขอมลสามารถแสดงออกเปนกราฟในจอคอมพวเตอรหรอเกบบนทกไวในเครองคอมพวเตอรได แลวนาไปแปลความไดงายและสะดวก

ก. การหยงความตานทานไฟฟาหลมเจาะ (Borehole Resistivity log) ขวกระแสไฟฟาและขวตางศกยไฟฟาสามารถหยอนลงในหลมเจาะทยงไมไดลงทอกรบอหรอทอกนพง เพอวดคาความตานทานไฟฟาของวตถทอยรอบๆ หลมเจาะ ซงวธนเรยกวา การหยงความตานทานไฟฟาหลมเจาะ (sesistivity log)

ข. การหยงศกยไฟฟา ( Spontaneous Potential) ศกยไฟฟาธรรมชาต (Natural Potential) ของชนหนหรอชนดนเกดจากการเปลยนแหลงทางเคมและทางฟสกสของสสารตางกนสองชนดทสมผส


บทท 3 การสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ

3.1 การสารวจโดยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ หลกการ คอ การวดคาความตานทานไฟฟาจาเพาะ (Resistivity, ρ) ของวตถใดๆ ความตานทานไฟฟาจาเพาะของวตถใดๆ หมายถง ความตานทานไฟฟา (Resistance, R) ของวตถนนตอหนวยความยาว (L) เมอวตถนนมพนทหนาตดหนงตารางหนวย (A) เมอปลอยกระแสไฟฟาไหลผานตามความยาว ดงนนคาความตานทานไฟฟาจาเพาะ จะเปนสวนกลบกบคาความนาไฟฟา (Conductivity) นนคอ เมอวตถใดๆมคาความตานทานไฟฟาสงจะมคาความนาไฟฟาตา ดงรปท 3.1

รปท 3.1 แสดงหลกการคานวณความตานทานไฟฟาจาเพาะ

จากรปท 3.1 เมอ (Resistivity, ρ) = ความตานทานไฟฟาจาเพาะ หนวย (ohm – meter)

(Resistance, R) = ความตานทานไฟฟา หนวย (ohm)

(Area, A) = พนทหนาตด หนวย (m2)

(Length, L) = ความยาวของวตถ หนวย (meter)

คาความตานทานไฟฟาจาเพาะของหนจะแตกตางกนมากขนอยกบชนดของหน ความหนาแนน ความพรน ขนาดและรปรางของชองวาง ปรมาณและคณภาพของนา และอณหภมโดยปกตหนหรอแรประกอบหนโดยทวๆ ไป เชนควอรตซ เฟลสปาร ไมกา และอนๆ จะไมนาไฟฟา กลาวคอ เปนฉนวน แตเนองจากหนมชองวางซงมนาหรอสารละลายเกลอแร ละลายกกเกบอย อาจเปนในลกษณะเพยงบางสวน หรออมตวทงหมด สารละลายหรอนาเหลาน จงเปนตวนากระแสไฟฟา ใหไหลผานไปมาในตวหนได ดงนน ความตานทานไฟฟาจาเพาะ ซงเปนสวนกลบกบการนาไฟฟาจาเพาะจะขนอยกบสาเหตหรอปจจยทสาคญ 2 ประการ คอ

(1) การนาไฟฟาของนาหรอสารละลายทแทรกอย โดยขนอยกบปรมาณของเกลอแรทละลายอย หรอขนอยกบคณภาพของนานนเอง

(2) ปรมาณของสารละลายทแทรกหรอถกกกเกบอยในชองวาง ซงจะขนอยกบคาความพรน ตลอดจนสภาวะทหนนนอย กลาวคอ อยเหนอหรอตากวาระดบนาบาดาล จากการศกษาพบวา ถาหนนนอยเหนอระดบนาบาดาล หนทสามารถกกเกบความชนไวมากกวาจะมความตานทานไฟฟาจาเพาะตากวาหนทกกเกบความชนไดนอยกวา ดงนน ดนเหนยวกจะม


คาความตานทานไฟฟาจาเพาะตากวาทรายและกรวด ในขณะเดยวกน กรณทหนนนอยตากวาระดบนาบาดาล หนทสามารถอมสารละลายเกลอแรและดงดดอออนอสระไดดกวา กจะมความตานทานไฟฟาจาเพาะตากวาหนทไมสามารถดงดดอออนอสระไว กรณน ดนเหนยวกจะมความตานทานไฟฟาจาเพาะตากวาทรายและกรวดคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของหนชนดตางๆ หรอนาทมคณสมบตตางๆ ไมสามารถกาหนดคาทตายตวได ทงน เนองจากปจจยตาง ๆ ทเขามาเกยวของดงกลาว หนอคนและหนแปรอาจจะมคาความตานทานไฟฟาจาเพาะตงแต 102 ถง 108 ohm-m หนตะกอนและหนรวนอาจจะตงแต 10 ถง 104 ohm-m ได รปท 3.2 แสดงคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในหนชนดตางๆ

รปท 3.2 ความตานทานไฟฟาจาเพาะของหนประเภทตางๆ ซงมนาจดแทรกอยตามชองวางถาเปลยนเปนนาเคม

คาความตานทานไฟฟาจาเพาะจะลดลงอยางนอยหนงเทาตว(จาก Todd, 1980)

การสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ เปนการใชเครองมอวดความตานทานไฟฟา โดยมขวไฟฟา 4 ตวดวยกน โดยขวไฟฟา 2 ตว จะทาหนาทเปนขวกระแสไฟฟา (Current electrodes, CC) และอก 2 ตว จะทาหนาทเปนขววดความตางศกย (Potential electrodes, PP) ขวทงสจะปกลงไปในดนในพนทสารวจ

เมอปลอยกระแสไฟฟาผานลงไปในดนระหวางขว CC จะทาใหเกดความตางศกยขนทระหวางขว PP แลวทาการวดความตางศกยทเกดขน จากคาความตางศกยทวดได และจากการทราบคากระแสไฟฟาทปลอยลงไป ทาใหสามารถคานวณคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของชนดนชนหนในพนทดงกลาว (รปท 3.3)


รปท 3.3 แสดงแบบจาลองการสารวจธรณฟสกสดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ

จากรปท 3.3 คาความตานทานไฟฟาทวดได จะเปนคาเฉลยของคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของชนดนชนหนทงหมดทมกระแสไฟฟาผานทงหมด จงเรยกคาเฉลยนวา คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (Apparent resistivity, ρa) ถาขยายระยะหางของขวไฟฟาทงหมดออกไป กระแสไฟฟาจะผานลกลงไปในชนดนชนหนทระดบความลกมากกวาเดมตามลาดบ คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ จะเปลยนแปลงไปกบความลกทกระแสไฟฟาไหลผานลงไป ซงขนอยกบขนาดความกวางหรอระยะของขวไฟฟาทผวดน คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏจาเปนตองนาไปแปลความหมายและคานวณออกมาเปน คาความตานทานไฟฟาจาเพาะจรง (True resistivity, ρ) ของแตละชนดนหรอหน ตอไป

3.2 การออกแบบการจดขวไฟฟาสารวจ การออกแบบการจดขวไฟฟาสารวจ (Electrode configuration หรอ Electrode array) ในระหวางทาการสา

รวจนน อาจจะวางหรอจดไดหลาย ๆ รปแบบ แตทนยมใชจะมอย 3 รปแบบ ดงน 3.2.1 การจดแบบเวนเนอร (Wenner configuration) โดยจดใหระยะหางระหวางขวไฟฟาทกตวมคาเทากน

หมด (รปท 3.4) คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (Apparent Resistivity, ρa) จะมคาเทากบ ρa = 2¶a(V/I)

เมอ ρa = ความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ

a = ระยะหางของขวไฟฟา

V = ความตางศกยไฟฟา


I = กระแสไฟฟาทปลอยลงไป

การจดวางขวไฟฟาแบบ Wenner configuration เปนการสารวจแนวดงหรอแนวราบทนยมใชสารวจนาบาดาลระดบตนและลก แนวทอ โครงสรางธรณวทยา รอยเลอน และรอยแตก ของชนดนหรอหนเบองตน

3.2.2 การจดแบบชลมเบอรเจ (Schlumberger configuration) โดยกาหนดใหระยะ L ระหวางขวไฟฟา CC มคามาก ๆ เมอเปรยบเทยบกบระยะ b ซงเปนระยะระหวางขว PP โดยอยางนอย L ตองมากกวา 5 เทาของระยะ b (L ≥ 5b) (รปท 3.4) คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (ρa) จะมคาเทากบ

ρa = ¶(L/2)2 – (b/2)2 V b I


b = ระยะหางของขววดความตางศกยไฟฟา

L = ระยะหางขวปลอยกระแสไฟฟา



การจดวางขวไฟฟาแบบ Schlumberger configuration เปนการสารวจแนวดงทนยมใชสารวจนาบาดาลระดบตนและลกได และอาจจะประเมนคณภาพนาบาดาลไดเบองตน

3.2.3 การจดแบบไดโพล-ไดโพล (Dipole-dipole configuration) โดยใหระยะหางระหวาง CC = PP = a และระยะหางระหวางชดของขว CC และ PP หางเทากบ na (รปท 3.4) คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (ρa) จะมคาเทากบ

ρa = n(n+1)(n+2)a (V/I)


a = ระยะหางของขวไฟฟา



n = factor number of spacing ; 1 , 2 , 3 , …

การจดวางขวไฟฟาแบบ Dipole - dipole configuration เปนการสารวจแนวราบทนยมใชสารวจ แนวทอ โครงสรางธรณวทยา รอยเลอน และรอยแตก ของชนดนหรอหนเบองตน


รปท 3.4 แสดงรปแบบการจดขวไฟฟาสารวจ

สาหรบวธการสารวจในภาคสนาม สามารถกระทาไดใน 2 ลกษณะ ขนอยกบความมงหมายและวตถประสงคของการสารวจ กลาวคอ

สารวจหาคาการเปลยนแปลงในแนวราบ (Horizontal profiling method) สารวจหาคาการเปลยนแปลงในแนวดง (Vertical depth sounding method) (1) การสารวจหาคาการเปลยนแปลงในแนวราบ (Horizontal profiling method) มวตถประสงคของการสารวจ

เพอหาคาการเปลยนแปลงของความตานทานไฟฟาจาเพาะในแนวราบ วธการกโดยกาหนดตาแหนงสารวจ (Stations) ใหครอบคลมพนทสารวจ จากนนกาหนดระยะหางระหวางขวไฟฟา (Electrode spacing) และเลอกรปแบบของการจดขวไฟฟาทตองการเชน Wenner หรอ Schlumberger configuration ทาการวดคาความตานทานไฟฟาจาเพาะท ตาแหนงสารวจทกาหนดไวแลว โดยใชระยะหางระหวางขวไฟฟาและรปแบบการจดขวไฟฟา เหมอนกนหมดทกตาแหนง


สารวจ เพราะฉะนน คาของความตานทานไฟฟาจาเพาะทอานได กจะเปนตวแทนของความตานทานไฟฟาจาเพาะของชนหนทระดบความลกทเทากนในแตละตาแหนงสารวจ คาความตานทานไฟฟาจาเพาะทวดไดทแตละตาแหนงสารวจ และถามจานวน ขอมลมากเพยงพอและครอบคลมพนทสารวจ จะสามารถเขยนเสนระดบคาความตานทานไฟฟาจาเพาะทเทากน (Resistivity contour) ของบรเวณททาการสารวจได เรยกวา Resistivity contour map (รปท 3.5) ในขณะเดยวกนกสามารถนาเสนอขอมล และแปลความหมายความตานทานไฟฟาจาเพาะ และสภาพธรณวทยาในพนทในลกษณะของ Resistivity profile ได (รปท 3.6)

การสารวจหาคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในแนวราบน ใหประโยชนในการสารวจเบองตนในการหาโครงสรางธรณตาง ๆ เชน รอยเลอน รอยตอระหวางชนหน แนวแตก ชวยในการกาหนดขอบเขตของนาทะเลทหนนแทรกเขามา ชวยในการหาขอบเขตของเลนซของกรวดทรายทแทรกอยในบรเวณตะกอนดนเหนยว ชวยในการกาหนดตาแหนงหรอพนททม การปนเปอนของนาบาดาลได

(2) การสารวจหาคาการเปลยนแปลงในแนวดง (Vertical depth sounding) มวตถประสงคเพอหาการเปลยนแปลงของคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในแนวลก วธการโดยกาหนดแนวสารวจ (Survey line) และเลอกรปแบบของการจดขวไฟฟา (Electrode configuration) ทตองการใชในการสารวจ กาหนดจดกงกลางของแนวสารวจเปนตาแหนงสารวจเรมตน กาหนดระยะหางระหวางขวไฟฟา(Electrode spacing) เรมตนใหมระยะนอย ๆ กอนทาการวดคาความตานทานไฟฟาจาเพาะสาหรบระยะระหวางขวไฟฟาเรมตน จากนนกจะขยายระยะหางระหวางขวไฟฟาออกไปทาการวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ และขยายระยะระหวางขวไฟฟาออกไปอกและทาการวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ ทาเชนนไปจนครอบคลมแนวสารวจทวางไวเนองจากความลกทกระแสไฟฟาวงผานลงไปในชนดนชนหนขางลาง จะขนอยกบระยะหางระหวางขวไฟฟา กลาวคอ เมอระยะหางมาก กระแสไฟฟากสามารถทจะวงผานลงไปในชนหน

รปท 3.5 การนาเสนอขอมลในรปของ Resistivity contour map (จาก Fetter,2001)


รปท 3.6 การนาเสนอในรปของ Resistivity profile map (จาก Todd,1980)

ลกมากขน โดยทวไปในการสารวจจะเรมตนทระยะระหวางขวไฟฟามคานอย และเพมขยายมากขนไปเรอย ๆ คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (ρa) ทวดไดในชวงแรก ๆ กจะใกลเคยงกบคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของชนดนชนหนในสวนตน ๆ เมอขยายระยะหางของขวไฟฟาออกไป กระแสไฟฟากจะวงผานลงไปทความลกมากขน คาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏกจะใกลเคยงกบคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของชนหนทอยบรเวณสวนทลกลงไป ดงนน ทแตละตาแหนงสารวจจะทาการวดคาความตานทานาไฟฟาจาเพาะออกมาไดหลายๆ คา ซงสมพนธกบความลกระดบตางๆ กน เปนการสารวจหาคาการเปลยนแปลงความตานทานไฟฟานาเพาะในแนวลกนนเอง ถานาคาความตานทานาไฟฟานาเจาะปรากฏและระยะหางระหวางขวไฟฟาทสมพนธกนมาเขยนลงบนกระดาษกราฟ (รปท 3.7) จากรปรางลกษณะกราฟ สามารถทจะบอกคราว ๆ ถงลกษณะของชนหนในบรเวณททาการสารวจไดวา พนทดงกลาวนาจะมชนหนอยกบชนความสมพนธเปรยบเทยบของคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของแตละชนเปนอยางไร


รปท 3.7 แบบของกราฟชวยในการแปลความหมายเบองตนในการสารวจหาคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในแนวดง

อยางไรกตาม จาเปนตองมการนาคาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (ρa) และระยะหางระหวางขวไฟฟาทสมพนธกนไปทาการแปลความหมาย เพอใหไดมาคาความตานทานไฟฟาจาเพาะจรง (ρ) ของชนดหนแตละชนตลอดจนความหนาของชนหนแตละชนไดซงตองอาศย Master curves ชวยในการแปลความหมายในแตละกรณ และแตละรปแบบของรปแบบของการจดขวไฟฟา

การแปลความหมายของขอมลทไดจากการสารวจหาคาการเปลยนแปลงความตานทานไฟฟาจาเพาะในแนวดง

ในกรณททาการสารวจโดยการจดขวไฟฟาแบบ Wenner จะอาศย Master curves ซงจดทาโดย Mooney and Wetzel (1956) ซงไดคานวณและสราง Master curves จานวน 2,400 กราฟ เพอใชแปลความหมายในกรณทมชนหนตงแต 2, 3 ถง 4 ชน (Layers) โดยมขนตอนแปลความหมายในกรณ 2 ชนดงน (รปท 3.8)

(1) นาคาความตานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (ρa) มาเขยนกบคาระยะหางระหวางขวไฟฟา (a) ลงบนกระดาษกราฟ (Log-log scale) และโดยมขนาดของ Log-scale เทากบขนาดของ Master curve เรยกกราฟนวา Field curve

(2) นา Field curve มาทาบลงบน Master curve โดยพยายามให Field curve ทบกบ Master curve เสนใดเสนหนงมากทสด และแกนทงสอง (ทงแกนตงและแกนนอน) ของกราฟทงสองจะตองขนานกนตลอด

(3) แกนอางอง (Reference axis) ในแนวนอนของ Master curve จะตดกบแกนตงของ Field curve ซงจดตดนจะใหคาความตานทานไฟฟาเพาะของชนทหนง (ρ1)


(4) แกนอางองในแนวตงของ Master curve จะตดกบแกนนอนของ Field curve ซงจดตดนจะใหความหนาของชนทหนง (h1)

(5) อานคา K (Resistivity coefficient) ซงมกากบอยบน Master curve แตละเสน หาคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของชนทสอง (ρ2) จากความสมพนธ

K = ρ1 - ρ2

ρ2 + ρ1

รปท 3.8 การแปลความหมายการสารวจคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในกรณทมชนหน 2 ชนและ จดขวไฟฟาแบบ Wenner (ปรบปรงจาก Mooney and Wetzel,1956)


สาหรบขนตอนแปลความหมายในกรณ 3 ชนมดงน(รปท 3.9)

(1) นาคาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏ (ρa) ทวดไดจากภาคสนามมาเขยนกบคาระยะหางระหวางขวไฟฟาทสมพนธกนลงบนกระดาษกราฟ (Log-log scale) และโดยมขนาดของ Log-scale เทากบของ Master curve เรยกกราฟนเปน Field curve

(2) เลอกชด (Set) ของ Master curve ทมลกษณะใกลเคยงกบ Field curve เพอใชในการทาบกราฟ นา Field curve มาทาบลงบน Master curve และใหทบกบ Master curve เสนใดเสนหนงมากทสด (ทาบสนทมากทสด) และแกนทงสอง (ทงแกนตงและแกนนอน) ของกราฟทงสองจะตองขนานกนตลอด

(3) แกนอางองในแนวนอนของ Master curve จะตดกบแกนตงของ Field curve ซงจดตดนจะใหคาความตานทานไฟฟาจาเพาะของชนท1 (ρ1)

(4) แกนอางองในแนวตงของ Master curve จะตดกบแกนนอนของ Field curve จดตดจะใหคา D2 ซงเปนคาความลกจากผวดนถงรอยตอ (Interface) อนทสอง หรออกนยหนงกคอ คาของความหนาของชนทหนง (h1) รวมกบคาความหนาของชนทสอง (h2)

(5) เมอทราบ D2 สามารถหาคา D1 ได (คาความลกจากผวดนถงรอยตอชนทหนง) ซงกคอ ความหนาของชนทหนง (h1) จากอตราสวนของ D1 : D2 ทกากบอยบน Master curve เสนทใชทาบกนอย

(6) เมอทราบ ρ1 สามารถหาคา ρ2 และ ρ3 ไดจากอตราสวนของ ρ1 : ρ2 : ρ3 ทมกากบบน Master curve เสนทใชทาบกนอย


รปท 3.9 การแปลความหมายการสารวจคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในกรณทมชนหน 3 ชนและ จดขวไฟฟาแบบ Wenner (ปรบปรงจาก Mooney and Wetzel,1956)

การแปลความหมายของขอมลทไดจากการสารวจหาคาการเปลยนแปลงความตานทานจาเพาะไฟฟาในแนวดง ใน

กรณททาการสารวจโดยการจดขวไฟฟาแบบ Schlumberger ในทานองเดยวกนจะอาศย Master curves ซงจดทาโดย Compagnic Generale de Geophysique (1963) ซงได Master curve ในกรณ 2 และ 3 ชนจานวน 480 กราฟ โดยมหลกการและขนตอนวธการทาบเหมอนกบในกรณของการจดขวแบบ Wenner การเขยน Field curve จะใชคาความตานทานไฟฟาจาเพาะปรากฏกบคาระยะครงหนงของระยะระหวางขวไฟฟา (L/2) ทสมพนธกบการแปลความหมายในกรณ 2 ชนแสดงในรปท 3.10


รปท 3.10 การแปลความหมายการสารวจคาความตานทานไฟฟาจาเพาะในกรณมชนหน 2 ชนและจดขวไฟฟาแบบ

Schlumberger (ปรบปรงจาก Compagnic Generale de Geophysique, 1963)

รปท 3.11 กราฟแสดงคาการสารวจความตานทานไฟฟาจาเพาะ


3.3 อปกรณและเครองมอการสารวจนาบาดาล ประกอบดวย(ดงรปท3.12)

- เครองวดคาความตานทานไฟฟา (Resistivity Meter)

- มวนสายไฟฟา

- แทงหมดโลหะ

- คอน

- สายวดระยะ

- วทยรบ-สง

- สายเชอมตอและปากคบ

รปท3.12 แสดงอปกรณและเครองมอการสารวจนาบาดาลดวยวธวดความตานทานไฟฟาจาเพาะ


บทท 4 บทสรปและเสนอแนะ

4.1 บทสรป จากปรมาณนาบาดาลทมอยจานวนมาก ทาใหนาบาดาลเปนแหลงนาทเหมาะสมกบการนามาใชสาหรบการอปโภคและบรโภคเนองจากผานการกรองโดยธรรมชาต ทาใหมสงเจอปนนอยมาก ดงนนการสารวจหาแหลงนาบาดาลจงมความสาคญเปนลาดบแรกของการพฒนาเพอนานาบาดาลมาใชประโยชน

4.2 เสนอแนะ จากสภาวะการเปลยนแปลงสภาพภมอากาศของโลกและประเทศไทย ทาใหเกดภาวการณเกยวกบนา เชน นาทวม และนาแลง ซงสงผลกระทบตอปรมาณนาดบเพอการผลตนาประปาของการประปาสวนภมภาค นาบาดาลจงเปนทางเลอกสาหรบการแกไชปญหาดงกลาว แตการนานาบาดาลขนมาใชควรคานงถงปรมาณนาทใช ซงไมควรเกนเกณฑ (Safe yield)ตามพระราชบญญตนาบาดาลของกรมทรพยากรนาบาดาล


เอกสารอางอง จาเนยร เมองจนทร. การขดเจาะการสรางบอและการพฒนาบอบาดาลขนาดลก บางพน ปทมธาน. รายงานโครงการ

พเศษ. ขอนแกน : มหาวทยาลยขอนแกน, 2527.

ฉลอง บวผน. “นาบาดาลกบวฏจกรของนา” ใน นาบาดาล GROUNDWATER. หนา1. กรงเทพฯ : สานกพมพโอเดยน

สโตร, 2535.

Chiangmai University. Groundwater_08. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://it.geol.science.cmu.ac.th/gs/

courseware/groundwater/documents/Groundwater_08.pdf. (วนทคนขอมล : 5 กนยายน 2554).

Earth System. DC Resistivity. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://www.earthsys.com. (วนทคนขอมล :

5 กนยายน 2554).

Geophysical Institute. Resistivity surveys. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://www.aeic.alaska.edu/input/

west/proj/introgeophys/17_resistivity_surveys/index.html. (วนทคนขอมล : 4 กนยายน 2554).

The University of Melbourne. It's Resistivity, not Resistance. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://www.

earthsci.unimelb.edu.au/ES304/MODULES/RES/NOTES/resistivity.html. (วนทคนขอมล : 5 กนยายน

2554).

การสำรวจน้ำบาดาลด้วยวิธีวัดความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ...

Documents