Validazione e differenze dal desktop¶
Il punto 10.2 delle NTC 2018 chiede al progettista di valutare l'affidabilità del codice di calcolo che usa. È un giudizio tuo; il nostro compito è darti il materiale per formarlo: campi d'impiego e limiti, basi teoriche, casi di prova risolti e ripetibili.
Questa pagina ne è la sintesi. È una validazione, fatta da chi sviluppa il programma e verificabile da chiunque: nessun ente terzo è coinvolto.
Se arrivi dal programma desktop e vuoi sapere perché un numero è cambiato, vai a Differenze dal programma desktop.
Campi d'impiego e limiti¶
Downhole NX elabora la prova sismica in foro: una sorgente in superficie, a distanza d dall'asse del foro, e un ricevitore calato a profondità successive. Dai tempi di primo arrivo delle onde P e S calcola:
- la distanza sorgente–ricevitore e i tempi corretti per l'obliquità del percorso;
- con il metodo diretto, per ogni sismostrato definito sulla dromocrona: Vp, Vs, peso di volume, coefficiente di Poisson, G, Ed, E, Ev;
- con il metodo intervallo, gli stessi parametri fra due ricezioni consecutive e le loro medie per sismostrato;
- la velocità equivalente Vs,eq fra una profondità iniziale e una profondità H (Vs,30 con H = 30 m).
Limiti
- La qualità del risultato è quella dei tempi di arrivo. L'app può proporli, ma una proposta non è una lettura: vanno sempre riguardati sulle tracce, a partire da quelli che l'app stessa marca come dubbi. Lo stesso vale per i sismostrati proposti: sono la suddivisione che meglio segue i tempi, non un'interpretazione geologica.
- Assume percorsi rettilinei fra sorgente e ricevitore. Con forti contrasti di velocità vicino alla superficie il percorso reale è rifratto e i tempi corretti delle prime ricezioni sono approssimati; l'effetto cresce con d e si esaurisce in profondità.
- Con un solo ricevitore le velocità del metodo intervallo sono di pseudo-intervallo: i due tempi vengono da due battute diverse e l'errore di trigger entra per intero nella differenza.
- Il peso di volume automatico viene da una correlazione empirica: è una stima. Se hai misure, assegnale alla tabella.
- I moduli sono dinamici, a piccole deformazioni: non sono i moduli di un calcolo di cedimenti.
- Non attribuisce la categoria di sottosuolo.
- Non corregge per l'inclinazione del foro né per la quota della sorgente rispetto al piano campagna.
- Legge tracce SEG-2 e di testo; non assembla file P e S con un numero diverso di canali.
Basi teoriche¶
Le formule, con la bibliografia, sono nella pagina Cenni teorici: tempi corretti, metodo diretto, metodo intervallo, parametri elastici, correlazione del peso di volume, velocità equivalente, proposte automatiche, arrotondamenti.
Casi di prova¶
Otto casi, ripetuti in automatico a ogni versione del programma. I primi cinque hanno un riferimento in forma chiusa, che chiunque può rifare a mano; il sesto è il confronto con il programma desktop; il settimo riguarda gli ingressi anomali; l'ottavo le proposte automatiche.
| Caso | Oggetto | Riferimento | Esito |
|---|---|---|---|
| 1 | Mezzo omogeneo, Vp = 1 500 e Vs = 300 m/s, d = 3 m, 20 ricezioni | tempi esatti del percorso rettilineo | Vs d'intervallo 299,98 ÷ 300,02 (≤ 0,01 %); Vp ≤ 0,03 %; Vs,eq = 300,0 |
| 2 | Due strati: 0–8 m a 600 / 200 m/s, 8–20 m a 1 800 / 450 m/s | forma chiusa | Vs 200,0 e 450,0; Vp 600,0 e 1 800 ± 3; Vs,eq = 300,0 |
| 3 | Parametri elastici con γ = 19,6133 kN/m³, Vs = 200, Vp = 400 m/s | calcolo a mano | ν = 0,3333; G = 80,00; Ed = 320,00; E = Ev = 213,33 MPa |
| 4 | Peso di volume dalla correlazione | calcolo a mano | 18,405 kN/m³ (Vs = 200 m/s, z = 5 m); 23,536 (Vs = 1 000 m/s) |
| 5 | Vs,eq di una colonna nota: 0–10 m a 200, 10–30 m a 400 m/s | calcolo a mano | 300,00 fra 0 e 30 m; 333,33 fra 5 e 30 m; 200,00 fra 0 e 10 m |
| 6 | Esempio del programma desktop | programma desktop | vedi sotto |
| 7 | Ingressi anomali | comportamento atteso | vedi sotto |
| 8 | Proposte automatiche dei tempi e dei sismostrati | letture dell'operatore, profili noti | vedi sotto |
Gli scarti dei casi 1 e 2 sono l'effetto degli arrotondamenti: tempi corretti a 4 decimali di millisecondo, tempi alle basi a 2. Su un intervallo di 1 m a 1 500 m/s valgono ± 0,2 m/s.
Controllo di coerenza (caso 5). Nel metodo diretto la somma dei tempi di attraversamento è il tempo corretto delle onde S a H: la Vs,eq non può dipendere da dove si pongono gli strati. Sull'esempio esce 242,86 m/s con uno strato, con cinque strati e nel metodo intervallo, con o senza sismostrati.
Caso 6 — l'esempio del desktop¶
È il progetto che apri con File → Apri l'esempio: 30 ricezioni ogni metro da 1 a 30 m, d = 2,6 m, peso di volume automatico, cinque sismostrati con le basi salvate dal desktop (5,04 – 10,30 – 17,78 – 25,32 – 30,11 m).
Tempi corretti e metodo intervallo coincidono con il desktop fino all'ultima cifra stampata, su tutte le 30 righe. Per esempio, primo intervallo (0–1 m): Vp = 348,21 e Vs = 163,09 m/s, γ = 20,71 kN/m³, ν = 0,3595, G = 56,17, Ed = 256,06, E = 152,73, Ev = 181,17 MPa.
Metodo diretto. Rimettendo nel calcolo le convenzioni del desktop, Downhole NX restituisce esattamente i numeri del desktop: questo dimostra che gli scarti qui sotto sono le correzioni dichiarate, e nient'altro.
| Strato | Base [m] | Vp [m/s] | Vs [m/s] | γ NX | γ desktop | G NX [MPa] | G desktop |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5,04 | 367,35 | 182,74 | 18,77 | 18,04 | 63,90 | 61,42 |
| 2 | 10,30 | 482,57 | 209,31 | 18,19 | 18,54 | 81,28 | 82,81 |
| 3 | 17,78 | 1 108,15 | 202,00 | 17,56 | 18,07 | 73,04 | 75,20 |
| 4 | 25,32 | 1 702,03 | 337,21 | 19,27 | 20,05 | 223,39 | 232,49 |
| 5 | 30,00 | 1 181,82 | 409,45 | 19,84 | 21,17 | 339,12 | 379,20 |
Nel desktop lo strato 5 ha base 30,11 m, Vp = 1 209,60 e Vs = 419,07 m/s. Vs,30 = 242,86 m/s contro 243,37 del desktop (−0,2 %).
Gli scarti sono due, entrambi voluti:
- Ultimo strato. Il desktop pone la base dell'ultimo strato alla distanza inclinata dell'ultima ricezione (30,11 m = √(30² + 2,6²)) invece che alla sua profondità (30 m). Con lo stesso tempo lo strato risulta più spesso, e la sua velocità è sovrastimata del 2,3 %.
- Peso di volume. Il desktop passa alla correlazione lo spessore dello strato al posto della profondità. Downhole NX usa la profondità media. I pesi cambiano da −6 % a +4 %, e con essi G, Ed, E, Ev, che ne dipendono linearmente. Velocità e ν non cambiano.
Caso 7 — ingressi anomali¶
| Ingresso | Comportamento |
|---|---|
| Profondità doppia, fuori ordine o non positiva | Nessun calcolo; l'errore indica la riga |
| Prova di sole onde S (Tp = 0 ovunque) | Colonne P «--»; Vs, G e Vs,eq calcolate |
| Un tempo mancante a una ricezione | I due intervalli che la toccano restano «--» per quell'onda; i tempi alle basi si interpolano sulle ricezioni misurate |
| Tempo corretto decrescente | Intervallo «--», avviso con il numero della ricezione |
| Vp ≤ Vs, o Vp/Vs ≤ √2 | ν ed E «--» (ed Ev se negativo) |
| Tempo alla base decrescente fra due basi (metodo diretto) | Lo strato assume i parametri del precedente ed è marcato «*» |
Caso 8 — le proposte automatiche¶
Le proposte non entrano nel calcolo: qui si misura quanto si avvicinano a ciò che sceglie una persona.
Tempi di arrivo, su un rilievo reale. 18 profondità da 1 a 18 m, registrazioni SEG-2 a tre canali campionate a 64 µs. Il confronto è con i tempi scelti a mano dall'operatore.
| Onda | Scarto dalla scelta a mano | Tempi marcati dubbi |
|---|---|---|
| P | mediano 0,3 ms, massimo 1,4 ms | 4 su 18 |
| S | mediano 1,4 ms, massimo 5,3 ms | 10 su 18, fra cui tutti quelli oltre 4,5 ms |
Sulle P la proposta coincide con la lettura dell'operatore entro l'incertezza della lettura stessa; i tempi dubbi sono quelli che non crescono rispetto alla profondità precedente, per mezzo millisecondo o meno.
Sulle S lo scarto è di qualche millisecondo, su tempi di 40–110 ms, e oltre metà delle proposte è marcata dubbia. Alle prime due profondità l'onda di taglio è coperta dal treno delle P; fra 6 e 11 m il treno d'onda cambia forma, e lì anche i tempi dell'operatore sono irregolari (74,5 – 75,8 – 77,5 – 84,9 ms). A 18 m lo scarto è 4,2 ms e il tempo non è marcato: un tempo non dubbio non è per questo giusto. Per questo le proposte sulle S si controllano una per una.
Tempi di arrivo, su tracce sintetiche (onde smorzate con arrivo noto, su rumore): P entro 0,6 ms; S entro +3 / −6 ms. L'anticipo viene dal filtro senza sfasamento, che allarga il treno d'onda da entrambi i lati.
Sismostrati, su profili a strati noti (tempi esatti di tre e di cinque strati, anche con 0,5 ms di rumore sui tempi): le basi sono ritrovate esattamente, entro un metro con il rumore, senza strati in più.
Sismostrati, sull'esempio del caso 6: la proposta è 6 – 12 – 18 – 27 – 30 m, con scarto 0,57 ms; l'interprete aveva scelto 5,04 – 10,30 – 17,78 – 25,32 – 30 m. Le basi proposte stanno sulle profondità di misura, una ogni metro: la differenza è entro due ricezioni. La Vs,30 è la stessa, 242,86 m/s, come deve (caso 5).
Ripetere i casi¶
Il caso 6 si ripete aprendo l'esempio e leggendo le tabelle della scheda Elaborazione; sullo stesso esempio Proponi sismostrati dà la suddivisione del caso 8. I casi 1–5 si rifanno a mano con le formule dei Cenni teorici: inserisci le misure nella scheda Misure e confronta.
Differenze dal programma desktop¶
Downhole NX non riproduce alcuni comportamenti del programma desktop Downhole, perché sono difetti di calcolo. Chi confronta un vecchio elaborato con uno nuovo trova qui la ragione di ogni scarto.
| Programma desktop | Downhole NX | Perché | Effetto |
|---|---|---|---|
| Base dell'ultimo sismostrato alla distanza inclinata SR | Alla profondità dell'ultima ricezione | SR è una distanza lungo il raggio, non una profondità | Velocità dell'ultimo strato e Vs,eq (esempio: −2,3 % e −0,2 %) |
| γ del metodo diretto dalla correlazione applicata allo spessore dello strato | Dalla profondità media dello strato | La correlazione è in funzione della profondità; il desktop stesso usa la profondità nel metodo intervallo | γ e moduli del metodo diretto (esempio: γ da −6 % a +4 %) |
| Sismostrato d'intervallo con la base non coincidente con una ricezione: a ogni strato la media dell'intero profilo | Base agganciata alla ricezione più vicina | Lo strato deve mediare i suoi intervalli, non tutti | Medie per strato del metodo intervallo |
| Vs,eq del metodo intervallo dalla Vs media aritmetica dei sismostrati | Sugli intervalli di misura | La media aritmetica delle velocità non è la velocità dello strato: sovrastima la Vs,eq e la fa dipendere da dove sono i confini | Vs,eq del metodo intervallo più bassa, a favore di sicurezza, e uguale a quella del metodo diretto (esempio: 265,81 → 242,86 m/s, −9 %) |
| ν della riga precedente quando Vp ≤ Vs; E = 2·G senza ν; Ev negativo stampato | «--» | Un valore non calcolabile non è un dato di prova | Righe anomale |
| Strati che non raggiungono H: H diviso il tempo degli strati esistenti | Ultimo strato esteso fino a H, e dichiarato | La formula richiede tratti che coprano tutto lo spessore fra z0 e H | Vs,eq delle prove più corte di H |
| Numeratore della Vs,eq troncato all'intero | H − z0 | 25,5 m non sono 25 m | Vs,eq quando H − z0 non è intero |
| Tempo mancante trattato come zero | Intervallo «--» | Un tempo non misurato non è un tempo nullo | Prove con ricezioni incomplete |
Che cosa non cambia. Tempi corretti, valori per intervallo di misura (salvo le righe anomale della tabella) e Vp, Vs, ν dei sismostrati del metodo diretto diversi dall'ultimo coincidono con il desktop.
Scelte del desktop mantenute. Sono scelte di metodo, non difetti:
- la velocità di strato del metodo diretto è la corda fra i tempi alle due basi, non una retta ai minimi quadrati;
- il primo intervallo va dal piano campagna, a tempo zero, alla prima ricezione: con la prima ricezione superficiale e d grande è il valore più sensibile all'ipotesi di percorso rettilineo;
- lo strato con tempo alla base decrescente copia il precedente;
- la correlazione del peso di volume e gli arrotondamenti intermedi.
Confrontare un vecchio elaborato
Apri il .dwhx con File → Apri… e confronta per primi i tempi corretti e la tabella
del metodo intervallo: devono coincidere. Poi cerca le differenze dove la tabella qui
sopra le prevede: ultimo strato, γ e moduli del metodo diretto, Vs,eq.
Versione¶
Questa pagina descrive Downhole NX dalla versione 2026.1.286 (ottobre 2026), che ha introdotto le proposte automatiche; i casi 1–7 valgono dalla 2026.1.285. La versione dell'app è nella barra di stato in basso e nel pulsante ?, scheda Versione.
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