progettazione ed esecuzione di un pozzo prove di portata

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progettazione ed esecuzione di un pozzo prove di portata
PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
PROVA A GRADINI CRESCENTI DI PORTATA (SDDT)
La prova a gradini viene utilizzata
per definire le caratteristiche
idrauliche del sistema acquiferopozzo 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 più
basso (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.
Preparazione all’Esame di Stato - Roma, aprile 2011
PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
PROVA A GRADINI CRESCENTI DI PORTATA
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 critica
del 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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PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
Preparazione all’Esame di Stato - Roma, aprile 2011
PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
PROVA A PORTATA COSTANTE (CRT)
Consiste nell’emungimento di un pozzo a una portata costante che si prolunga per la durata di almeno 4872 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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PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
PROVA A PORTATA COSTANTE (CRT)
Interpretazione della prova e risultati
La 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 2,25Tt
T
x 2S
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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PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
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 = 0,183Q
C
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 = 2,25Tt0
x2
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)
0,01
0,1
1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
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10
100
1000
PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
ALTRE PROVE D’ACQUA
Gli 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”).
Modalità di esecuzione
La 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 necessaria
Slug (ad es. bailer)
Trasduttore di pressione con datalogger
Freatimetro
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PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE DI PORTATA
SLUG TEST
Interpretazione delle prove e risultati
I 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 idraulica
rc = raggio del pozzo di monitoraggio
Re = raggio effettivo (distanza alla quale y è dissipata)
rw = raggio del foro di sondaggio
Le = lunghezza dei tubi filtro
yo = y al tempo zero
yt = y al tempo t
t = tempo dall’inizio della prova
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PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN POZZO
PROVE 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 conducibilità
idraulica.
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