Zeitschrift für Hydrogeologie und Hydrotechnik

Bewertung von drei konventionellen Elektrodenanordnungen in 2D-Untersuchungen zur elektrischen Widerstandsabbildung zur Untersuchung der Sedimentschichten und der hydrogeologischen Situation im Südirak

Ahmed Abdulameer, Jassim M Thabit, Firas H AL-Menshed Wenner und Broder Merkel

In dieser Studie werden drei konventionelle Elektrodenanordnungen in 2D-Bildgebungsuntersuchungen mit elektrischem Widerstand verglichen, indem sie zur Untersuchung der Sedimentschichten und der hydrologischen Situation an drei Küstenstandorten in der Nähe von Khor Al-Zubair im südlichen Irak eingesetzt werden. An jedem Standort wurde eine 1200 m lange 2D-Bildgebungslinie säulenförmig entlang des Khor-Kanals implementiert, wobei Dipol-Dipol-, Wenner- und Wenner-Schlumberger-Anordnungen an derselben Linie verwendet wurden. Die inversen Modelle zeigten das Vorhandensein von drei großen Widerstandsschichten, wobei die oberste Schicht einen mittleren Widerstand aufweist, der dem oberen Grundwasserleiter zugeschrieben wird und vom salzhaltigen Grundwasser beeinflusst wird. Die zweite elektrische Schicht stellt den oberen Grundwasserleiter dar, der vollständig mit brackigem Grundwasser gefüllt ist. Die dritte Schicht mit sehr geringem Widerstand korreliert mit dem unteren Grundwasserleiter und ist mit salzhaltigem Grundwasser gefüllt. Außerdem ist auf allen geophysikalischen Linien im Tiefenbereich von 20 m bis 28 m ein hartes Tonbett (Grundwasserkludent) sichtbar. Die Ergebnisse zeigen, dass alle drei Elektroden-Arrays die Sedimentschichten und die Ausdehnung des salzhaltigen Grundwassers erkennen können, jedoch mit unterschiedlicher Genauigkeit. Das Wenner-Schlumberger-Array lieferte die besten Ergebnisse beim Abgrenzen der Widerstandsschichten, der Ausdehnung des salzhaltigen Grundwassers in der obersten Schicht des Grundwasserleiters und des tonhaltigen Grundwassereinschlusses und zeigt die beste horizontale und vertikale Auflösung. Das Dipol-Dipol-Array war beim Bestimmen dieser Ausdehnung des salzhaltigen Grundwassers und des Grundwassereinschlusses weniger genau. Die Ergebnisse des Wenner-Arrays waren beim Abgrenzen des Grundwassereinschlusses und des unteren Grundwasserleiters unbefriedigend. Das Wenner-Schlumberger-Array ist wie angenommen effizient beim Bestimmen verschiedener Widerstandsschichten, insbesondere beim Vorhandensein horizontaler und vertikaler Strukturen oder starkem Hintergrundrauschen und wenn lange Vermessungslinien erforderlich sind.