PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZOPROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZOPROVE DI PORTATAPROVE DI PORTATA

PROVA A GRADINI CRESCENTI DI PORTATA (SDDT)

Preparazione all’Esame di Stato - Roma, aprile 2011

La prova a gradini viene utilizzata per definire le caratteristiche idrauliche del sistema acquifero-pozzo e quindi per verificare la produttività del pozzo.

Stabilito il valore della portata massima della prova, sono calcolati i valori di portata in funzione degli incrementi di portata da effettuare per il test (almeno 4).

Si inizia con il valore di portata piùbasso (ad es. ¼ del valore massimo della prova) per poi incrementare per scatti ai valori successivi ogni qual volta il livello piezometrico tende alla stabilizzazione.

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Le misure di campo (portate ed abbassamenti) sono riportate su un diagramma per la costruzione della curva caratteristica del pozzo.Il diagramma ha un primo tratto rettilineo che nelle falde libere termina con un flesso verso il basso in corrispondenza del punto che individua la portata criticadel pozzo. Il tratto rettilineo corrisponde ai valori di portata per i quali il moto delle acque in ingresso nel pozzo è di tipo laminare. Alla portata critica subentra il regime di moto turbolento che provoca perdite di carico quadratiche.La curva è descritta dalla seguente equazione:

∆h = CQ + BQ2

nella quale è l’abbassamento della falda, Q è la portata, C il coefficiente delle perdite di carico linerari, B quello delle perdite quadratiche.

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PROVA A GRADINI CRESCENTI DI PORTATA

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PROVA A PORTATA COSTANTE (CRT)

Consiste nell’emungimento di un pozzo a una portata costante che si prolunga per la durata di almeno 48-72 ore e nella registrazione delle misure del livello piezometrico nel pozzo e in piezometri sia durante l’emungimento, sia successivamente all’arresto del pompaggio fino al ripristino dei livelli iniziali della falda.

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Interpretazione della prova e risultatiLa prova può essere interpretata in condizioni di regime transitorio con il metodo di approssimazione logaritmica di Jacob che, per tempi lunghi e distanze ridotte, consente di semplificare le equazioni di Theis:

d = 0,183Q log 2,25TtT x2S

dove:d = abbassamento relativo (metri)Q = portata di emungimento (m3/s)T = Trasmissività dell'acquifero (m2/s)S = coefficiente di immagazzinamento (adimensionale)x = distanza dal pozzo in emungimento (metri)t = durata dell'emungimento (secondi)

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PROVA A PORTATA COSTANTE (CRT)

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La curva ricavata dai dati della prova a portata costante diagrammati in un grafico semilogaritmico in funzione del tempo in secondi (in ascisse) e l'abbassamento relativo della falda misurate in metri nel piezometro (in ordinata) rappresenta le condizioni dell'acquifero nell'area circostante il pozzo di prova.In base all'inclinazione della retta è possibile calcolare la trasmissività dell'acquifero per un ciclo logaritmico unitario utilizzando la formula di Jacob.

T = 0,183QC

dove C è la depressione rilevata durante la prova in un ciclo logaritmico.

Utilizzando la formula di Jacob è calcolato l'altro termine dell'equazione, il coefficiente di immagazzinamento S:

S = 2,25Tt0x2

ponendo nullo l'abbassamento specifico e quindi sostituendo a t, t0 (tempo in cui l'abbassamento è nullo, cioè in cui la retta rappresentativa intercetta l'ascissa)

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0

10

20

30

40

50

60

70

80

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110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

0,01 0,1 1 10 100 1000

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ALTRE PROVE D’ACQUAGli SLUG TEST sono impiegati per determinare il valore della conducibilità idraulica orizzontale dell’acquifero. Considerati i bassi costi e l’agevole esecuzione della prova dovuto all’uso di semplici attrezzature manuali, recentemente trovano sempre più spazio nei programmi di indagine finalizzati alla caratterizzazione dei corpi idrici nel sottosuolo. Non essendoci emungimento d’acqua, questa tecnica non richiede la necessità di attrezzarsi per lo smaltimento.Il test può essere eseguito anche in pozzi di monitoraggio di piccolo diametro (2”).

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Modalità di esecuzioneLa tecnica consiste nel provocare l’abbassamento immediato del livello piezometrico per mezzo della rimozione veloce di un certo volume da un pozzo di studio e nel registrare i valori di risalita dei livelli fino a quando si ristabiliscono le condizioni iniziali del livello della falda. Analogamente può esser fatto immettendo in pozzo un volume e registrando i tempi di riequilibrio del livello piezometrico

Attrezzatura necessariaSlug (ad es. bailer)Trasduttore di pressione con dataloggerFreatimetro

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SLUG TESTInterpretazione delle prove e risultatiI modi di interpretazione delle misure degli slug test sono molteplici, la cui scelta dipende dalle caratteristiche dell’acquifero interessato dalla prova (acquifero confinato,parzialmente confinato, libero; in pozzi che drenano interamente o parzialmente l’acquifero).Il metodo di interpretazione proposta da Brower & Rice, applicato per acquiferi liberi e semiconfinati, si basa sull’equazione di Theim ed è descritto dalla seguente equazione:

K = rc2 ln(Re/rw) ln(y0/yt)2 Le t

Dove:K = conducibilità idraulicarc = raggio del pozzo di monitoraggioRe = raggio effettivo (distanza alla quale y è dissipata)rw = raggio del foro di sondaggioLe = lunghezza dei tubi filtroyo = y al tempo zeroyt = y al tempo tt = tempo dall’inizio della prova

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PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZOPROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZOPROVE DI PORTATAPROVE DI PORTATA

I parametri idraulici determinati con gli slug test riferiscono ad un ristretto intorno del pozzo. E’ opportuno quindi essere cauti nell’uso dei risultati degli per la caratterizzazione di estesi settori di acquifero.Tuttavia, considerata la versatilità e l’economicità della prova e disponendo di pozzi eseguiti a regola d’arte, questo limite può trasformarsi in vantaggio, riuscendo a valutare anche le variazioni locali della conducibilitàidraulica.

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