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Posto un’ulteriore risorsa che potrebbe essere utile per chi sta preparando l’esame di stato.

G. Riga (2011): Esercizi risolti di ingegneria geotecnica e geologia applicata (Vol.1). EPC Editore. Pagine: 384. ISBN: 978-88-6310-318-2

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Il problema che poni dovrebbe essere del tipo di quello rappresentato nella immagine allegata.
La casa si trova al piede di una collina e il vespaio al di sotto dell’abitazione si allaga d’acqua.
Sicuramente la prima operazione da fare è escludere che l’allagamento del vespaio possa essere dovuto a perdite dalle tue tubazioni di casa o dagli scarichi.
Per escludere questa ipotesi puoi semplicemente chiudere la saracinesca che controlla l’impiando idrico di casa, in modo da interrompere la circolazione nelle tubature e negli scarichi, mettere in funzione la pompa di drenaggio e vedere se il vespaio si asciuga.
Escludendo il tubo rotto, l’ipotesi più probabile è che l’acqua che si infiltra nel vespaio (rettangolo azzurro in figura) provenga da monte. Se il fenomeni di allagamento si presenta in corrispondenza della stagione piovosa allora probabilmente si tratta di una infiltrazione di acque che circolano nella porzione più superficiale del terreno (tecnicamente si parla di deflusso ipodermico) che si infiltrano nel vespaio provocandone l’allagamento.

[attachment=0:38snduzh]infiltrazione-vespaio.jpg[/attachment:38snduzh]

In questo caso, dopo aver chiesto una autorizzazione in Comune, potrebbe anche essere possibile lo scarico diretto nella rete scolo superficiale. In fondo si tratterebbe semplicemente di acque di deflusso superficiale che si infiltrano nel vespaio, vengono estratte dal vespaio con una pompa e vengono reimmesse della rete di scolo superficiale.
Probabilmente però, per ottenere una autorizzazione allo scarico occorre una relazione che definisca la provenienza delle acque e che quindi possa servire da supporto per dimostrare la correttezza della procedura da un punto di vista dell’interferenza idrogeologica.

In sintesi quindi ti suggerisco di
1) recarti presso l’ufficio tecnico del Comune in cui è situato l’immobile illustrandogli il tuo problema e chiedendo se, previa produzione di una relazione geologica, è possibile avanzare richiesta per lo scarico diretto delle acque nella rete di drenaggio superficiale (cioè nei fossi di scolo);
2) contattare un geologo in zona per produrre la relazione da allegare alla richiesta.

Come consiglio, se interpelli un geologo magari chiedigli anche se è possibile prevedere un drenaggio a gravità in modo da svincolarti dalle pompe. Se infatti la casa è su un versante inclinato, forse si potrebbe anche prevedere un drenaggio dalla parte di valle dell’abitazione in modo da far defluire le acque dal vespaio senza necessità di pomparle. Questo non tanto per il costo dell’energia elettrica della pompa, quanto piuttosto per evitare che un guasto all’impianto di pompaggio possa generare un allagamento degli scantinati della casa.

Saluti.

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Se disponi di un pannello fotovoltaico, quindi in altre parole se hai a disposizione un surpluss di energia elettrica che non devi utilizzare per altri scopi, potresti anche realizzare l’opera di cui stai parlando. In pratica cioè si tratterebbe di realizzare a valle del torrente una piccola vasca di raccolta, di posizionare una pompa all’interno di questa vasca e di pompare le acque a monte del torrente. Alla fine si realizzerebbe una specie di circuito chiuso in cui le acque vengono ripompate da valle verso monte.
L’idea sembra un po’ bizzarra ma ti assicuro che già altri ci avevano pensato. Mi è capitato un caso in cui si era ipotizzato di mantenere attiva una cascata proprio con un sistema di questo tipo: posizionare una pompa a valle della cascata e pompare le acque a monte realizzando una specie di circuito tipo quello che si vede in piccolo nei presepi!…poi alla fine hanno optato per un’altra soluzione, però di questa idea se n’era realmente parlato!

Nel tuo caso prima di partire con il progetto dovresti vedere:
1) quanta energia ti può fornire il pannello (considera che se il circuito deve sempre rimanere attivo occorre anche prevedere delle batterie tampone per la notte e per tutti i periodi in cui non c’è sole);
2) qual’è il dislivello che devi superare (maggiore è il dislivello maggiore è l’energia necessaria per sollevare l’acqua);
3) qual’è la portata che potresti ottenere in funzione dell’energia che hai a disposizione e del dislivello che devi superare.

Fatti questi conti, e ipotizzando che le perdite d’acqua sinano basse e comunque compensate dall’apporto naturale, potresti anche provare a vedere la fattibilità dell’intervento.

Saluti

[bernagozzi]

Per quello che riguarda il miglioramento delle opere di captazione delle sorgenti l’operazione sicuramente è fattibile. Se, come mi hai scritto anche nella mail, esistono sorgenti sparse sulla collina magari non captate, forse è possibile migliorare la gestione generale delle acque andando ad eseguire semplici interventi di manutenzione. A volte infatti le acque di una sorgente, sopratutto se si tratta di sorgenti di piccola portata, si disperdono nel terreno formando acquitrini e pozzanghere e diventano così inutilizzabili. In questi casi con un po’ di fortuna con una piccola opera di captazione, eseguita anche con pietrame reperito sul posto, si riesce a far confluire le acque in un tubo rendendole così disponibili per l’utilizzo.
Il metodo di raccolgiere le acque in vasche per consentire il mantenimento di un deflusso minimo vitale è un metodo che in linea di principio può funzionare. L’idea cioè è quella che il torrente nella stagione secca venga alimentato con il deflusso delle acque accumulate nella vasca durante la stagione umida. Il problema è però nelle dimensioni della vasca di accumulo. Se si ipotizza anche solo un deflusso minimo di 1 litro/sec, in un giorno devono defluire circa 86 metri cubi d’acqua. Per questa ragione quindi, per mantenere un deflusso minimo vitale in un torrente che in estate si secca occorre realizzare un vero e proprio bacino di ritenuta, cioè una vera e propria opera ingegneristica peraltro neanche di semplice realizzazione. Per questa ragione, quindi, se in estate il torrente si secca per mancanza d’acqua non credo che si possa pensare ad un metodo artigianale per alimentarlo artificialmente.
La cosa è differente se invece un minimo d’acqua c’è durante tutto l’anno. In questo caso, se anche solamente un piccolissimo rivoletto d’acqua scorre sempre, magari si potrebbe pensare a qualche intervento locale per creare pozze d’acqua “artificiali”.
L’idea di modificare il regime di infiltrazione dell’acqua verso la falda non lo vedo molto praticabile. Alcune operazioni, come ad esempio la creazione di ristagni artificiali con la funzione di alimentazione artificiale per infiltrazione, è anche questa teoricamente fattibile, ma anche in questo caso occorre realizzare aree di allagamento molto vaste per avere risultati apprezzabili.
Forse la cosa migliore, almeno in fase iniziale, è concentrarsi sulle sorgenti sparse sulla collina.
Potresti iniziare facendo un censimento dei punti, cioè cercando di localizzare i punti su una carta, magari li forografi, ti crei una piccola scheda descrittiva e valuti quali potrebbero essere eventualmente migliorati con un’opera di captazione
Se riesci anche a fare qualche misura di portata potrebbe essere di utilità, in modo che tu possa vedere qual’è la reale produttività del versante collinare in termini di volumi d’acqua.
A questo punto forse, con un po’ di fortuna, potresti cercare di incanalare le acque delle sorgenti all’interno del torrente e provare ad aumentarne un po’ la portata.
Saluti

[bernagozzi]

Ti do un’altro sugerimento, sempre che sia ancora in tempo

Se il puntale del freatimetro si è incastrato più o meno alla quota a cui si trova la pompa è probabile che si sia bloccato infilandosi fra il corpo della pompa e il rivestimento del pozzo.
Quando la pompa si accende tende a muoversi un po’ dalla sua posizione, da come un “colpo”. Insomma, quando i giranti della pompa iniziano a ruotare il corpo della pompa tende a muoversi nella direzione opposta e il sistema per un attimo si sposta un po’.

Quindi puoi provare a fare così:
1) se la pompa è accesa falla spegnere;
2) metti in tensione il filo del freatimetro;
3) con il filo in tensione fai accendere la pompa.

Se sei fortunato nel momento dell’accensione si potrebbe sbloccare il puntale.
Magari se non riesci al primo colpo puoi provare una seconda volta ma non esagerare: accendere e spegnere ripetutamente la pompa del pozzo può farla bruciare.

Saluti

[bernagozzi]

Esistono molti sistemi per calcolare la pioggia efficace. Il vero problema è che spesso i dati necessari per procedere al calcolo non sono disponibili e nella pratica si usano spesso delle formule empiriche.
Fra queste una delle più utilizzate è la formula di Turc.
La formula di Turc, sebbene fornisca valori approssimati, viene calcolata in funzione della pioggia totale e della temperatura.
Questi dati sono di solito facilmente reperibili (spesso vengono distribuiti gratuitamente dagli enti, come ad esempio nel caso della Regione Emilia Romagna) e per questa ragione questa formula trova una vasta possibilità di applicazione.

La formula è la seguente:

[attachment=0:2ztn1qbq]Turc.jpg[/attachment:2ztn1qbq]

T rappresenta la temperatura media annua in cradi centigradi e P la piovosità media annua in mm/anno.

Noto E si calcola la pioggia efficace che risulta:
Pioggia efficace = P – E

In pratica la pioggia efficace è la pioggia totale meno la quota di pioggia che ritorna direttamente in atmosfera per evaporazioneo traspirazione.

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la profondità e il diametro di un pozzo dipendono dalle scelte progetuali e dal tipo di falda che occorre captare, oltre che da una serie di altri parametri come la portata da estrarre, le caratteristiche del terreno, ecc..
Indicativamente se si realizza un pozzo di tipo superficiale di grande diametro la profondità è di solito di 5-10 metri e il diametro è intorno al metro. Per il rivestimento infatti si utilizzando comunemente degli anelli prefabbricati di cemento che di solito sono di 1 metro di diametro.
Se si realizza un pozzo usando la classica trivella montata su camion o cingolato allora i diametri sono molto inferiori (di solito per un pozzo ad uso domestico si usa un diametro di perforazione di circa 30 cm) ma le profondità sono superiori, 20-30 metri, ma si può arrivare anche a 80-100 metri.
Ovviamente si può perforare anche a profondità superiori, ma diventa oneroso economicamente.

La scelta fra il pozzo superficiale di grande diametro e il pozzo profondo deve essere fatta dopo aver esaminato il sito e aver studiato bene le esigenze idriche.

Il problema piuttosto mi sembra nella natura dei terreni.
I terreni argillosi da te descritti sono molto poco permeabili, o meglio, sono quasi impermeabili, e pertanto un pozzo realizzato nelle argille è destinato ad essere molto poco produttivo.
Una cosa da guardare quindi è sicuramente la stratigrafia dell’area, per vedere fino a che profondità si spingono le argille e a che quota si trova la prima falda utilizzabile per gli scopi di irrigazione.

Una prima operazione che potresti fare, che sicuramente sarà di utilità al geologo che poi verrò a progettare l’opera, è reperire dai tuoi vicini di casa informazioni sui loro pozzi (come sono fatti, a che profondità si spingono, qual’è la portata di esercizio, ecc…)
Questi dati sicuramente potranno aiutare in una corretta progettazione.

Saluti

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Ok, ti ho spedito il materiale.
Saluti e buona lettura!

[bernagozzi]

Per quello che riguarda i testi in lingua italiana specificatamente dedicati agli esercizi di geotecnica, cioè raccolte di problemi di geotecnica con soluzioni, ti posso indicare:

Menzies & Simons (1985): Problemi di Geotecnica. Dario Flaccovio Editore

Il libro è suddiviso nei seguenti paragrafi
1: Caratteristiche fisiche
2: Tensioni efficaci;
3: Resistenza al taglio;
4: Tensioni nel sottosuolo, portanza e consolidazione;
5: Filtrazione;
6: Spinta dei terreni;
7: Stabilità dei pendii e delle dighe in terra;
8: Fondazioni.

In ogni paragrafo sono contenuti una serie di esercizi alcuni dei quali risolti.
In appendice poi è riportata la soluzione di tutti i problemi.

Il testo quindi è una sorta di eserciziario che copre una vasta area della geotecnica e che quindi può essere di utilità per la preparazione per l’esame di stato.

Saluti

[bernagozzi]

Per il momento (oggi non sono in ufficio) ti posso segnalare questo testo, in lingua inglese, che a mio giudizio è un buon testo introduttivo di geotecnica e se non ricordo male contiene anche alcuni esercizi già svolti

Verruijt A. (2006): Soil mechanics. Delft University of Technology (Delft), pp 1-315

Un testo sempre molto valido di geotecnica, sempre in lingua inglese, è

U.S. Department of the Interior – Bureau of Reclamation (1998): Earth Manual – Part 1 – Third Edition. United States Government Printing Office (Denver), pp 1-348

Si tratta però di un testo più avanzato che presuppone già una certa conoscenza della materia.

Entrambi i testi sono scaricabili gratuitamente dalla rete.
I link li puoi trovare qui.
Dopo aver aperto la pagina premi il tasto “pubblicazioni selezionate” e ti compare un elenco nel quale sono contenuti anche i due testi di cui ti parlavo.
Saluti

[bernagozzi]

A prima vista mi verrebbe da fare una analogia con il problema della determinazione del coefficiente di permeabilità nei terreni nelle componenti x, y e z. A parte la condizione di mezzo isotropo, che in natura di fatto non esiste, nei terreni naturali la permeabilità varia in funzione della direzione di filtrazione. Usualmente la permeabilità minima si ha nella direzione perpendicolare alla stratificazione (di solito indicata con kz) e la permeabilità massima si ha nel piano parallelo alla direzione di stratificazione (il piano che contiene gli assi x e y). Facendo riferimento alle due direzioni x e y la permeabilità non è è uguale lungo i due assi ma usualmente è differente, cioè può essere kx > ky o kx < ky.
Nella pratica, però, visto che è quasi impossibile determinare separatamente la permeabilità lungo x e lungo y, si tende ad utlizzare l’approssimazione:

kx=ky=kh (dove k h indica la permeabilità calcolata nel piano parallelo alla stratificazione);
kz = kv (dove kv indica la permeabilità calcolata nel senso perpendicolare alla stratificazione).

Nel caso degli ammassi rocciosi in prima approssimazione può valere lo stesso criterio: la permeabilità è massima in corrispondenza del piano nel quale si sviluppa la discontinuità ed è minima nella direlazione perpendicolare a questo piano.
Quindi, ritornando alla domanda iniziale, una volta definito il piano medio della famiglia di discontinuità e definito z l’asse perpendicolare a questo piano, la permeabilità massima si avrà lungo la direzione x e y e la permeabilità minima si avrà lungo la direzione z.
Probabilmente anche in questo caso, visto l’impossibilità di differenziare kx da ky, conviene considerare unicamente una permeabilità parallela al piano medio delle discontinuità (kx = ky= k parallelo al piano medio) e una permeabilità minima (kz = k permendicolare al piano medio delle discontinuità).

Ti indico un testo che ebbi modo di consultare tempo fa sull’argomento e che trovai abbastanza ben fatto

Cheng-Haw Lee & Ian Farmer (1993): Fluid flow in discontinuous rocks. Chapman & Hall, London

Saluti

[bernagozzi]

Sul testo

Colombetti & Nicolodi 2007: Metodi per la determinazione del coefficiente di permeabilità k nel non saturo, Edizioni Geo-Graph – Segrate

sono riportati dei metodi per la determinazione del coefficiente di permeabilità k utilizzando delle prove di percolazione in pozzetto in condizioni di terreno non saturo.

Visto che la filtrazione dell’acqua dal pozzetto al terreno avviene sia dal fondo del pozzetto sia dai lati, le formule per risalire al valore di k nelle prove a carico costante e a carico variabile dipendono anche dalle dimensioni del pozzetto.

Se ti può essere di utilità possa farti una scansione della pagina e mandartela

Saluti

[bernagozzi]

Se non ricordo male, qualcosa riguardo ai tempi di percolazione si trova nelle raccomandazioni AGI. In fondo si dovrebbe trattare di un problema di filtrazione nella porzione non satura del terreno e quindi il meccanismo di filtrazione dovrebbe essere simile a quello della prova di permeabilità eseguita in pozzetto sopra falda.
Magari, per riuscire ad essere un po’ più precisi, potresti riportare la tabella alla quale fai riferimento, in modo da capire bene di che tipo di problema si tratta.
Saluti

[bernagozzi]

Concordo con entrambi. Il Modflow non è un programma semplice da maneggiare però con l’esercizio si può comunque riuscire a “domarlo”!
Per quello che riguarda le versioni commerciali e gartuite la cosa è un po’ in questi termini.
Il Modflow, come codice di calcolo, è gratuito. Si può scaricare liberamente dal sito dell’USGS dove si trovano anche una serie di manuali esplicativi.
Il problema è che il Modflow preso da solo risulta estremamente ostico nell’utilizzo. Per questa ragione sono stati messi a punto dei preprocessori e dei postprocessori. I primi agevolano le operazioni di immissione dei dati e i secondi agevolano le operazioni di visualizzazione.
I programmi commerciali sostanzialmente integrano tutto in un unico pacchetto. Cioè si installa il software e le operazioni di immissione dei dati, di elaborazione e di visualizzazione vengono eseguite tutte all’interno del medesimo pacchetto senza che l’utente “si accorga” che sta usando un preprocessore che passa i dati al Modflow che a sua volta passa i dati al postprocessore che mostra a video i risultati della simulazione.
Poi i pacchetti commerciali consentono delle interazioni anche fra il Modflow e una serie di altri software, sempre gratuiti, che però interagiscono fra di loro in una maniera molto più automatica di quanto sarebbe possibile fare installando ed eseguendo i singoli software singolarmente.
Le versioni commerciali quindi non fanno “più cose” di quante non ne possano fare i singoli pacchetti rilasciati gratuitamente dall’USGS, ma per così dire “fanno le medesime cose in modo un modo un po’ più semplice”.

Esiste una soluzione che potresti prendere in considerazione, almeno per iniziare a prendere confidenza con il programma.

Esiste un software commerciale, che integra anche il pacchetto Modflow, che viene rilasciato anche con licenza studenti. La licenza studenti è gratuita e completamente funzionante, solamente è limitata nel numero di celle in cui puoi scomporre il tuo modello. Lo scopo è proprio quello di consentire ad uno studente di impostare un modello di tipo didattico, che può anche essere approssimato e realizzato con un numero ridotto di celle, ma di non permettere ad un professionista di utilizzare il software per una modellazione reale, che invece deve essere eseguita senza stare a risparmiare sul numero di righe o di colonne del modello.

Il software, che uso regolarmente nella sua versione commerciale, lo puoi scaricare da questo indirizzo web

Nella stessa pagina trovi anche una guida passo passo che ti consente di realizzare il tuo primo modello di filtrazione.

Saluti e auguri!

[bernagozzi]

Riesci a fare una scansione della carta e della sezione relative all’esercizio e ad allegarle ad un post sul forum?
(quando scrivi il messaggio ti appare in fondo l’indicazione “opzioni” e “invia allegato”. Premi su invia allegato, poi lo selezioni e lo allegi al post)
In questo modo dovrebbe essere più semplice riuscire a darti una indicazione operativa mirata.
Saluti!

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