[bernagozzi]

Se in prossimità dell’area sono presenti delle sorgenti probabilmente una soluzione da esaminare è la captazione diretta dalle sorgenti. Ovviamente occorre prima verificare la fattibilità di un intervento di questo tipo. In particolare occorre verificare che la distanza non sia eccessiva e sopratutto che il regime sia tale da garantire una portata sufficiente nei periodi critici per l’irrigazione. In un’ottica di questo tipo, se l’intervento non è urgente, la cosa migliore è sicuramente procedere con un monitoraggio delle portate. Si tratta in pratica di eseguire una serie di misure distribuite durante l’anno per verificare che le portate in uscita soddisfino i fabbisogni idrici. Se ci sono le condizioni, l’idea di eseguire una serie di piccole opere di captazione che versano in un serbatoio di accumulo è sicuramente un’opzione da prendere in considerazione. Se le sorgenti poi si trovano ad una quota superiore rispetto all’area da irrigare si può far funzionare il sistema a gravità, eliminando anche i costi di acquisto, gestione e manutenzione delle pompe.
L’idea di scavare un pozzo è sicuramente da prendere in considerazione, sopratutto se l’area è ricca d’acqua. Se gli acquiferi sono permeabili per fratturazione, però, occorre sempre considerare l’incognita della distribuzione delle fratture in profondità: se non esiste una rete di fratture molto fitta e interconnessa si può correre il rischio di perforare un pozzo senza intercettare un numero sufficiente di fratture acquifere e quindi di ottenere un pozzo poco o nulla produttivo. Questo però a priori non si può sapere. Si può provare a fare una stima sulla base di un rilievo geomeccanico eseguito nell’area, ma si tratta sempre solo di una indicazione di massima.

[bernagozzi]

Non so se le formule riportate nella scheda del raggio di influenza siano applicabili nel tuo caso. Di solito infatti queste formule prevedono che venga introdotto l’abbassamento nel pozzo o nella trincea mentre nel tuo caso tu non hai un abbassamento ma hai una portata di immissione. Esiste una formula riportata nella scheda che consente di usare la ricarica per il calcolo di R ma personalmente non l’ho mai usata e non so se R si riferisca ad un pozzo o ad una trincea.
Il tuo problema poi si discosta abbastanza dai casi tipici in quanto il fondo della trincea non raggiunge la base dell’acquifero, anzi, non raggiunge neppure il tetto della falda e quindi occorre ipotizzare un tratto di filtrazione nell’insaturo.

[attachment=0:3mubvu3d]Trincea-drenante.jpg[/attachment:3mubvu3d]

Io in linea di massima procederei in questo modo:
Ipotizerei in modo semplificato una profondità della trincea spinta fino alla base dell’acquifero. A questo punto eseguirei un’analisi parametrica nel modo seguente:
1) si ipotizza un certo raggio di influenza (esempio 4 metri) e si ricostruisce l’andamento della piezometrica con questo raggio di influenza. In pratica si impone Q=3.5 E-4 m^2/sec e con R=4 metri si calcola il carico idraulico nel tratto compreso fra 4 metri e la trincea. Ovviamente, in assenza di particolari condizioni, devi considerare un raggio di influenza di 4 metri da entrambi i lati della trincea, quindi un sistema simmetrico.
2) Si impone un nuovo raggio di influenza (esempio 8 metri) e si ricostruisce nuovamente la curva della distribuzione dei carichi idraulici.
3) Si procede con altri tentativi e poi si considera la curva peggiore ai fini progettuali, cioè la più penalizzante.

Ovviamente si potrebbe procedere in modo più preciso eseguendo un modello in condizioni transotorie nel quale si impone una ricarica in corrispondenza della verticale della trincea e poi si studia come si modificano lateralmente i carichi idraulici in funzione del tempo.
L’analisi parametrica ti può comunque dare un’idea di massima del problema.
Saluti!

[bernagozzi]

La determinazione dello spessore di un acquifero di tipo confinato si può fare esclusivamente conoscendo la stratigrafia dell’area. In pratica cioè dovresti leggere la stratigrafia del sondaggio e definire la base e il tetto dell’acquifero. Se l’unica indicazione che hai è che fra 400 e 420 metri si ha passaggio d’acqua, la definizione dello spessore non è automatica. Ragionevolmente, se da 400 a 420 metri si ha un passaggio d’acqua si può supporre che il tetto dell’acquifero sia a 400 metri e la base a 420 e quindi lo spessore dell’acquifero risulterebbe di 20 metri.
Però non è detto. E’ anche possibile che il perforatore abbia deciso di rendere filtrante unicamente il tratto fra 420 e 400 metri ma che in realtà lo spessore dell’acquifero sia superiore. Questo non si può sapere.
Saluti!

[bernagozzi]

Se hai due punti (nel tuo caso due pozzi) che distano 150 metri l’uno dall’altro e in uno misuri la falda a 100 m da p.c. e nell’altro a 98 m da p.c. allora:
1) se le quote dei due boccaforo sono identiche;
2) se la direzione di flusso è parallela alla linea che congiunge i due pozzi;
allora il gradiente idraulico medio calcolato fra i due punti è 2/150.

Tuttavia la conoscenza del gradiente idraulico non porta automaticamente a conoscere il coefficiente di permeabilità k del mezzo. Per questo, però, puoi fare riferimento ai dati della prova in tuo possesso.
Nella domanda non riesco a capire il concetto di “gradiente idraulico sul pozzo esistente”.
Per calcolare il raggio di influenza esistono delle formule empiriche che, pur con tutti i limiti del caso, possono essere usate per una prima valutazione di massima.
Alcune formule le puoi trovare nella scheda che parla del calcolo del raggio di influenza di un pozzo
Saluti!

[bernagozzi]

Io sono abituato a ragionare con i carichi idraulici, in quanto uso Modflow, e non con le pressioni interstiziali. In ogni caso, se con pressione interstiziale intendi l’altezza di pressione secondo la relazione

carico idraulico = altezza geometrica + altezza di pressione

si può comunque provare a fare una verifica.
Suggerimento: prova a fare girare il modello tenendo il lato di sinistra di lunghezza uguale al lato di destra (cioè a terminare il modello intorno a x=85) poi esporta 3 immagini:
1) la stratigrafia (in modo che sia chiaro il limite fra i due strati);
2) l’andamento dei carichi idraulici (se il software ti permette di esportarlo);
3) l’andamento delle pressioni interstiziali.

In questo modo dovrebbe essere tutto più chiaro da interpretare, almeno per capire se le cose tornano
Poi, se tutto torna, ovviamente il modello finale deve essere fatto con il limite di sinistra di lunghezza infinita, se queste sono le condizioni reali del sito.
Saluti

[bernagozzi]

Se vuoi puoi allegare un’immagine al tuo messaggio. C’è la funzione “invia allegato”.
Saluti

[bernagozzi]

Per asporto intendi un trasporto di materiale all’interfaccia fra due mezzi a differente permeabilità oppure un’asportazione di materiale all’interfaccia terreno-aria?

[attachment=0:3lq0tpxi]ScreenShot001.jpg[/attachment:3lq0tpxi]

Cioè, facendo riferimento alla figura, siamo nel caso a sinistra (interfaccia terreno/aria) o a destra (due mezzi a differente permeabilità)?

[bernagozzi]

“in output le linee equipotenziali mi risultano tutte molto vicine all’interno dello strato meno permeabile, e si distanziano una volta che raggiungono quello più permeabile”

In linea di principio la massima perdita di carico la dovresti rilevare nello strato meno permeabile. Visto che la differenza di permeabilità è molto elevata (due ordini di grandezza), quasi tutta la perdita di carico dovrebbe essere all’interno dello strato con k = 10^-7. Il fatto che all’interno di questo layer le equipotenziali si ravvicinano mentre nel layer con k = 10^-5 si diradano dovrebbe andare bene.

Non ho capito bene la seconda parte della domanda che dice

“la distribuzione della pressione interstiziale rimane pressochè costante all’interno del primo strato, mentre aumenta regolarmente con la profondità partire dallo strato “sabbioso” sottostante…è ragionevole?”

Se il livello più permeabile è quello superiore (cioè sopra k=10^-5 e sotto k=10^-7) allora la pressione interstiziale nello strato superiore dovrebbe mantenersi quasi costante. Questo è una conseguenza del fatto che in questo strato le equipotenziali sono estremamente diradate e quindi il carico idraulico nello strato è praticamente costante.
Ovviamente è costante facendo riferimento ad un lato della palancola. Dall’altro lato il carico idraulico deve essere differente, però sempre costante. Cioè, in pratica, a destra è costante ed uguale ad un certo valore mentre a sinistra è costante ed uguale ad un altro valore.
Questo almeno se ho capito bene il problema.
Saluti!

[bernagozzi]

In effetti 25-30 cm di differenza non sono pochi. Di solito per un piezometro Casagrande si accettano differenze nei due tubi di qualche centimetro e quindi forse il tuo piezometro è da spurgare.
Per la mia esperienza lo spurgo viene eseguito facendo circolare acqua nel piezometro. In pratica cioè si immette acqua in un tubo con un po’ di pressione e si fa uscire l’acqua dall’altro tubo. Così facendo, se nella cella si è accumulato dello sporco, questo viene portato via dall’acqua. E’ una specie di lavaggio.
Se il tubo è intasato, cioè se c’è una vera e propria ostruzione che impedisce al freatimetro di scendere, si può provare a disostruire usando dei tondini di ferro, però non mi sembra il tuo caso.
Nel tuo caso la cosa migliore da tentare è sicuramente il lavaggio con circolazione d’acqua. Per quello che riguarda i risultati, non è possibile stabilirli a priori. Se l’intasamento non è eccessivo di solito lo spurgo funziona, però la certezza la si ha solamente dopo.
Al termine del lavaggio, però, prima di eseguire nuovamente le misure occorre attendere che il livello torni all’equilibrio. In funziona della permeabilità dei terreni il tempo può essere variabile. Quindi, prima di procedere con lo spurgo, ti conviene eseguire comunque una misura del livello da tenere come riferimento per verificare il momento in cui lo strumento è tornato all’equilibrio.
Saluti!

[bernagozzi]

Secondo me la GHB dovrebbe essere usata per definire una condizione al contorno esterna al modello, cioè, appunto, un carico idraulico di riferimento per l’area di modellazione che non ha una definizione precisa all’interno della griglia del modello. Cioè ad esempio:
Se si realizza un modello vicino ad un lago ma l’area della modellazione, cioè il pratica la griglia del modello Modflow, non arriva a toccare il lago, non è possibile inserire un CHB in quanto il lago, che appunto dovrebbe essere una CHB, è esterno alla griglia. In questo caso si usa la GHB, che consente di definire un carico idraulico di riferimento (la quota dell’acqua nel lago) e una conductance, funzione delle caratteristiche idrogeologiche dei terreni presenti fra il lago e la griglia del modello.
Nel tuo caso però la condizione al contorno, cioè il mare, è interna al modello, cioè esistono nel modello delle celle “mare”. Quindi vedo un po’ complesso l’uso di una condizione GHB in quanto non so come potresti definire la conductance.
La mia perplessità di fondo sull’uso di una condizione GHB è appunto questa: la condizione va bene se deve fare entrare nel modello l’effetto di un carico costante che è esterno al modello ma che non può essere ignorato (il lago a 100 meri dal modello che è esterno alla griglia ma non si può fare finta che non esista). Se devi simulare qualcosa che è interno al modello non saprei in pratica come usarla.

[bernagozzi]

Probabilmente la scelta di utilizzare prevalentemente la CHB, cioè il costant head, come condizione al contorno deriva da una maggiore facilità di utilizzo. Infatti il CH viene applicato ad una serie di celle e queste, una volta definite come CH, restano tali. Quindi in pratica la condizione carico costante vincola una cella ad un determinato carico idraulico e questo vincolo rende più semplice l’impostazione concettuale del modello.
Quando parli di possibilità di oscillazione del flusso marino esattamente cosa intendi? Cioè per quale ragione la GHB dovrebbe garantire una maggiore possibilità di oscillazione del flusso marino?

[bernagozzi]

Come avrai visto ho eliminato dal topic tutta la parte nella quale si illustrava come procedere per l’impostazione del mare come zona costant head. Questo perché probabilmente l’opzione costant head applicata assimilando il mare ad un lago d’acqua dolce non è del tutto corretta. Infatti esiste il problema della salinità.
Però mi sembra di capire che tu stai usando Modflow assieme con un pacchetto aggiuntivo che prende in considerazione l’aspetto della salinità e pertanto, in queste condizioni, mi sentirei di dire che modellare il mare come area costant head dovrebbe essere ancora valida, a condizione di attribuire al mare la giusta salinità.
Riguardo al fatto che le celle si svuotano di soluto, cioè l’acqua diventa via via “meno salata” con il passar del tempo, non riesco a darti una indicazione precisa. A intuito proverei a dirti di cercare all’interno del pacchetto che stai usando per la salinità (penso sia seawat) una opzione concettualmente analoga al costant head che però si rifletta sulla concentrazione salina. Non so se esista una opzione del genere, cioè qualcosa che mantenga costante la salinità in una determinata cella. A intuito però dovrebbe funzionare.
L’opzione di modellare il mare come area No flow in effetti è un po’ pesante e non so neppure quanto realistica sia. Infatti esiste un deflusso di acqua dolce verso il mare e questo è incompatibile con il mare modellato con l’opzione no-flow. Inoltre esiste anche il problema del cuneo salino sotto la costa, che andrebbe in qualche modo gestito. Forse se si vuole usare l’opzione no flow si potrebbe integrare questa scelta con l’inserimento di dreni all’interfaccia mare-fondo marino in prossimità della linea di costa, modellando la conductance dei dreni per gestire lo scarico dell’acqua dolce verso il mare.

[bernagozzi]

Quando parli di prove con indicazione di portate-depressioni dinamiche ti riferisci a prove di pompaggio in pozzi? Sono quindi le classiche prove a gradini di portata o a portata costante?

[bernagozzi]

In linea di massima se consideri l’ammasso roccioso come un equivalente poroso il metodo che suggerisci può essere applicato. Conoscendo il gradiente idraulico e la portata specifica dalla formula Q=k*i*A dovrebbe essere possibile calcolare una permeabilità media per l’area in esame.
Una prima stima può sicuramente essere fatta in questo modo, ma per passare dal valore calcolato alla sua intoduzione nel modello è sicuramente necessario eseguire qualche passaggio aggiuntivo. In particolare in presenza di ammassi rocciosi diventa fondamentale esaminare l’aspetto dell’anisotropia. Il processo di filtrazione infatti si sviluppa all’interno della rete di fratture e quindi il flusso idrico nel suo complesso è fortemente condizionato dall’orientazione preferenziale delle discontinuità nell’ammasso. Il classico schema di anisotripia di permeabilità utilizzato per un generico mezzo poroso nel quale

kx = ky = kh (permeabilità orizzontale) [in assenza di informazioni di solito si assume che il mezzo sia isotropo nel piano orizzontale]
kv (permeabilità in senso verticale) = kx/10 [in assenza di informazioni di solito si assume una permeabilità verticale circa un decimo della permeabilità orizzontale]

potrebbe essere non corretto.
Infatti la permeabilità nella direzione x potrebbe essere differente dalla permeabilità nella direzione y per via dell’orientazione dei piani di frattura.
Per questa ragione in ammassi fratturati occorrerebbe anche un esame delle condizioni strutturali dell’area in modo da poter trasformare in modo quanto più possibile corretto il mezzo fratturato in un equivalente poroso.

[bernagozzi]

Per quello che riguarda l’errore segnalato dal software ti posso dare questa indicazione. Anche a me a volte è capitato di rilevare un errore di questo tipo quando la quota della base della cella a cui avevo associato la condizione costant head era uguale al valore imposto di costant head. In pratica quindi:
se il layer 1 ha il top a +2 m e il bottom a 0 m e se associo ad una cella del layer 1 un COSTANT HEAD di 0 m il software può segnare errore. La soluzione può essere quella di spostare il bottom a -0.1 metri, in modo che il carico idraulico nelle celle sia superiore, anche se di poco, al bottom delle celle.
Questo dovrebbe risolvere il tuo problema.
Anche in questo caso ti consiglio di fare il classico modello elementare di 20 x 20 celle e di fare qualche tentativo per vedere qual’è il margine che devi dare fra la quota del bottom delle celle e la quota del COSTANT HEAD. In ogni caso comunque il punto è che in una cella la quota del COSTANT HEAD deve essere un po’ superiore al bottom della cella.

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NOTA: Questo Topic proseguiva affrontando il problema della simulazione del mare nel modello e in particolare veniva suggerito di considerare il mare come un’area a carico idraulico costante. Rileggendo più attentamente l’argomento, ho ritenuto di eliminare il seguito della discussione in quanto questa impostazione, che sarebbe stata corretta se la salinità dell’acqua di mare fosse stata la medesima dell’acqua di falda, potrebbe risultare non corretta in presenza di acque a densità differente.

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