[bernagozzi]

In linea di principio esistono svariate possibilità per determinare il coefficiente di permeabilità di una sabbia o di una sabbia limosa. E’ possibile usare delle prove di laboratorio, delle prove di campagna, in alcuni casi anche delle prove di pompaggio.
Magari se ci fornisci qualche informazione aggiuntiva sul problema magari è possibile dare qualche suggerimento operativo applicabile al tuo caso.
Saluti

[bernagozzi]

Nella sezione teoria si trova proprio una scheda che parla del raggio di influenza.
Oltre alla formula di Sichard trovi anche altri riferimenti, che forse possono essere di utilità per il tuo problema.
La scheda la puoi raggiungere anche direttamente con questo link

Raggio di influenza

Saluti

[bernagozzi]

Tempo fa ho eseguito una ricerca su internet su questi argomenti.
Avevo trovato due risorse pdf gratuite di cui ti fornisco il link

Dispense di Ingegneria sanitaria
Capitolo I
Possibili alternative per lo smaltimento degli R.S.U..
Capitolo II
Costi di impianto e di esercizio per alcuni sistemi di smaltimento degli R.S.U.
Capitolo III
Le Discariche Controllate.
Capitolo IV
Progettazione di una discarica.

Sono scaricabili da questo link (però le figure non sono riuscito a vederle. Ho controllato e il problema persiste. Potrebbe però essere un problema del mio pc??)

http://www.costruzioniidrauliche.it/Sit … taria.html

Dispense sui metodi di depurazione delle acque
http://www.diac.poliba.it/acque/Persona … AZIONE.pdf

Saluti e buono studio

[bernagozzi]

Lo strumento a cui ti riferisci è molto probabilmente una classica trivella manuale. Di solito lo strumento è costituito da una trivella elicoidale lunga circa mezzo metro e da una serie di aste di prolunga che si possono avvitare una all’altra. Lo schema di funzionamento dello strumento è molto semplice:
1) si avvita la trivella nel terreno per tutta la sua lunghezza
2) si estrae l’elica e il terreno asportato viene estratto assieme con la trivella.
3) si ripulisce la trivella, si avvita un’asta di polunga e si fa avanzare la trivella di un altro tratto.
La figura dovrebbe rendere chiaramente l’idea di funzionamento.

[attachment=0:3p28agk3]trivella-scavo-pozzo-f.jpg[/attachment:3p28agk3]

In teoria disponendo di un numero sufficiente di aste di prolunga dovrebbe essere possibile raggiungere profondità elevate ma purtroppo non è così.
1) Per procedere occorre che il terreno non contenga ciottoli. E’ sufficiente un singolo ciottolo per bloccare l’avanzamento della trivella e interrompere tutto il lavoro di scavo.
2) Anche in presenza di un terreno sabbioso senza ciottoli o trovanti lo scavo diviene più faticoso con l’aumentare della profondità, per via degli attriti che si vengono a creare e per via della maggiore compattezza del terreno a mano a mano che si procede con l’avanzamento.
3) Le pareti del foro possono in parte franare, cioè il foro può non autosostenersi e questo aumenta ulteriormente le difficoltà di scavo.
4) Il diametro del foro è quello della trivella, quindi molto piccolo. Non è infatti possibile far ruotare a mano una trivella di grande diametro in quanto lo sforzo sarebbe eccessivo. Per questa ragione anche una volta fatto il foro non sarebbe possibile calare un rivestimento di diametro sufficiente per alloggiare una pompa sommersa.
5) In ogni caso occorrerebbe sempre comprare la trivella, strumento che ha comunque un costo non indifferente.

Le trivelle a mano vengono di solito utilizzate per la realizzazione di sondaggi poco profondi (1-2 metri) finalizzati al prelievo di campioni, quindi fori corti e di piccolo diametro.
Personalmente quindi sconsiglio l’utilizzo di una trivella a mano per lo scavo di un pozzo in quanto quasi sicuramente non sarebbe possibile raggiungere le profondità richieste e il diametro non sarebbe sufficiente per un utilizzo efficiente della risorsa.

Saluti
G. Bernagozzi

[bernagozzi]

I due grafici a cui fai riferimento sono stati realizzati consultando la bibliografia allegata alla scheda. Nei testi citati è possibile trovare una serie di specchietti o di tabelle che riportano i valori di permeabilità di riferimento per i terreni sciolti.
Per quello che riguarda la permeabilità delle rocce di posso segnalare questi riferimenti, che puoi scaricare gratuitamente dalla rete.

Halford, Keith J.; Kuniansky, Eve L. (2002): Documentation of Spreadsheets for the Analysis of Aquifer-Test and Slug-Test Data – OFR 2002-197, USGS, USA, 1-54.
Il link diretto per lo scaricamento è il seguente:
http://pubs.er.usgs.gov/usgspubs/ofr/ofr02197

A pagina 9 di questo documento trovi una serie di valori di riferimento per la permeabilità di terreni sciolti, di rocce carbonatiche, di rocce sedimentarie, di rocce metamorfiche e vulcaniche. Per ogni litotipo viene riportato un range di valori di permeabilità usuale e i valori del coefficiente di permeabilità massimo e minimo che è possibile attendersi.

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Heath, Ralph C. (1983): Basic ground-water hydrology – WSP 2220, USGS, USA, 1-84.
Il link diretto per lo scaricamento è il seguente
http://pubs.er.usgs.gov/usgspubs/wsp/wsp2220

A pagina 13 di questo libro trovi uno specchietto, concettualmente simile a quello della scheda che hai citato, che riporta un range di variabilità della permeabilità per una serie di rocce e di terreni.

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U.S.A.C.E. (1993): Seepage analysis and control for dams – EM 1110-2-1902
Department of the Army, U.S. Army Corps of Engineers, Washington, DC 20314-1000
(trovi i riferimenti per lo scaricamento nella sezione biblioteca)

A pagina 2-10 di questo libro si trova uno specchietto un po’ semplificato che riporta i range di riferimento della permeabilità per ghiaie, sabbie, silt e argille e un cenno sulla permeabilità di rocce fortemente o scarsamente fratturate

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U.S. Department of the Interior – Bureau of Reclamation (1998), Earth Manual – Part 1 – Third Edition, United States Government Printing Office, Denver, 1-348.
(trovi i riferimenti per lo scaricamento nella sezione biblioteca)

A pagina 48 (figura 1.32) trovi una tabella di riferimento di valori di permeabilità per terreni classificati con il metodo USCS.

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National Research Council (U.S.) (1990): The Role of fluids in crustal processes, National Academies, Washington, 1-170.
E’ possibile scaricare il libro da Google Libri

A pag. 162 e 163 (figure 11.7 e 11. sono riportati due specchietti con i valori di riferimento del coefficiente di permeabilità di una serie di rocce (basalto, granito gnaiss, granodiorite, quarzite, ecc…) e terreni

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Schmoll O. (2006): Protecting groundwater for health: managing the quality of drinking-water sources, World Health Organization, 9241546689, 1-678.
E’ disponibile una anteprima del libro su Google Libri

A pag. 32 fig 2.7 è riportato uno specchietto con i valori tipici di permeabilità per una serie di depositi non consolidati (terreni) e di rocce.

Saluti
G. Bernagozzi

[bernagozzi]

In via teorica il disegno di una rete di flusso consente di ottenere informazioni precise sia riguardo alla portata sia riguardo alla distribuzione delle pressioni neutre nella regione interessata dalla filtrazione. Il problema risiede tutto nella precisione e nel rigore con il quale viene eseguito il disegno. Non dipende cioè dal numero di tubi di flusso o dal numero di linee equipotenziali che si decide di tracciare (queste sono una libera scelta del disegnatore), ma dipende dalla precisione con la quale si riesce ad ottenere la perpendicolarità fra queste linee e dalla precisione nella definizione di maglie quanto più possibili quadrate. I metodi che vengono riportati sui libri di testo aiutano nel disegno fornendo suggerimento geometrici per il tracciamento delle linee, ma ovviamente resta sempre fondamentale l’esercizio e la bravura di disegno dell’idrogeologo.
Oggi esiste però un metodo molto efficiente per il tracciamento di una rete di flusso, che consente di ottenere ottimi risultati con poca fatica. Il metodo consiste nel riprodurre con un software di modellazione il problema che si vuole studiare e nel far tracciare le linee equipotenziali al software. L’operazione di disegno si riduce quindi al tracciamento delle sole linee di flusso, ma una volta che il software ha definito in modo esatto l’andamento delle equipotenziali, il tracciamento delle linee di flusso risulta una operazione immediata.
Visto che il software fornisce anche la portata di filtrazione, una volta tracciata la rete di flusso è possibile anche eseguire una verifica, confrontando i valore di portata fornito dal software con il valore di portata desunto dalla rete di flusso
A questo punto ci si può chiedere cosa serva disegnare una rete di flusso se si dispone già di un software di calcolo.
A mio giudizio serve comunque infatti:
chi esegue il calcolo riesce a comprendere meglio l’andamento generale del moto di filtrazione;
chi deve leggere la relazione riesce immediatamente ad estrarre informazioni sulla portata e sulla distribuzione delle pressioni neutre semplicemente guardando la figura.

Per approfondire l’argomento delle reti di flusso può essere utile la consultazione del testo

Seepage analysis and control for dams – EM 1110-2-1902 – U.S.A.C.E. (1993). Department of the Army, U.S. Army Corps of Engineers, Washington, DC 20314-1000
scaricabile dalla biblioteca

[bernagozzi]

La mia opinione è che, se possibile, per la determinazione della permeabilità è sempre meglio se possibile eseguire una prova in sito. La scelta accurata del campione da analizzare è sicuramente un passaggio importante, ma non è detto che sia sufficiente a garantire la rappresentatività del campione prelevato. Non è facile estrarre da una carota di sondaggio un segmento che abbia una permeabilità “media” in quanto la permeabilità non si riesce ad apprezzare in modo preciso semplicemente esaminando il campione.
Se possibile quindi io consiglierei l’esecuzione di una prova di pompaggio. La prova di pompaggio rappresenta sicuramente il metodo migliore e più affidabile per la determinazione della permeabilità in quanto consente di indagare una cilindro di terreno che si estende con un raggio di diversi metri dalla verticale di prova e quindi il campione di terreno indagato è di dimensioni enormemente superiori rispetto al campione da laboratorio.
Se non è possibile eseguire una prova di pompaggio si può sempre optare per una prova in foro tipo Lefranc a carico costante o a carico variabile (se possibile forse è meglio la Lefranc a carico costante).
In questo caso il volume di terreno indagato è molto inferiore al volume di terreno indagato con la prova di pompaggiuo, ma sicuramente è molto superiore al volume di un provino di laboratorio.
Quindi nell’ordine suggerirei:
1) prova di pompaggio
2) prova in foro tipo Lefranc
3) prelievo di un campione da esaminare in laboratorio

[bernagozzi]

Se la cantina si allaga nei mesi piovosi è possibile che la ragione sia un’innalzamento del livello della falda in seguito a ricarica da pioggia. L’idea di realizzare un pozzo profondo da utilizzare per disperdere le acque che si accumulano in cantina in teoria è fattibile però occorre considerare due aspetti
1) non si hanno informazioni sulla falda profonda presente in prossimità della casa quindi è possibile che non esista un acquifero profondo e un acquifero superficiale ma esista un unico acquifero di tipo freatico. In questo caso quando piove probabilmente si innalza anche il livello dell’acquifero e quindi il pozzo verrebbe a perdere la sua funzione di pozzo disperdente;
2) la dispersione di acque in falda è una procedura che di norma è vietata per ragioni di protezione dall’inquinamento, quindi la procedura che ti hanno suggerito potrebbe non essere conforme alle norme vigenti
3) occorrerebbe comunque una pompa che prelevi acqua dalla cantina per immetterla nel pozzo (a meno di non realizzare il pozzo direttamente all’interno della cantina, operazione che tecnicamente non credo sia fattibile)

A questo punto mi verrebbe in mente un’idea forse più semplice ed economica
1) realizzare nel pavimento della cantina una serie di piccole canalette di raccolta (diciamo larghe 10 cm e profonde 10 cm) che raccolgano le acque della cantina in un pozzetto
2) mettere in questo pozzetto una pompa tipo pompa di sentina di una barca che si attiva in presenza d’acqua
3) collegare la pompa allo scarico delle acque chiare della casa (per intenderci le acque di scarico della doccia o del lavandino)
4) posizionare al di sopra del pavimento esistente (che risulterebbe a questo punto esteticamente rovinato dalle canalette e dal pozzetto) un pavimento galleggiante, costituito da piastrelle che rimangono sospese in quanto poggiano su tappetti e quindi che lascierebbero passare al di sotto l’acqua

Questa ovviamente è un’idea e non uno schema progettuale. Prova a parlarne con il tuo muratore di fiducia e senti un po’ cosa ne pensa

Saluti

[bernagozzi]

Esiste anche un buon testo introduttivo scaricabile gratuitamente da Internet. E’ in inglese ma l’impostazione molto schematica e le figure semplici ed esplicative lo rendono di facile comprensione anche per chi non padroneggia la lingua in modo perfetto. Inoltre, visto che la maggior parte delle pubblicazioni scientifiche sono scritte in inglese, la lettura di questo libro può anche essere un’utile occasione per iniziare a prendere confidenza con i termini anglosassoni
Il libro è il seguente

Heath, Ralph C. (1983): Basic ground-water hydrology – WSP 2220, USGS, USA, 1-84.
La pagina di riferimento è la seguente:
http://pubs.er.usgs.gov/usgspubs/wsp/wsp2220
e questo è il link per andare direttamente al documento pdf
http://onlinepubs.er.usgs.gov/djvu/WSP/wsp_2220.pdf

Per quello che riguarda i testi in italiano aggiungo alla lista anche

Custodio E, LLamas M.R (2005):Idrologia sotterranea, Dario Flacovio Editore, ISBN 88-7758-623-0

Il testo è molto ponderoso (oltre 1000 pagine) e pertanto a mio giudizio non è consigliabile a chi si avvicina per la prima volta alla materia. Te lo segnalo comunque in quanto ritengo sia un testo molto valido per approfondire argomenti specifici e fra i libri in lingua italiana che ho avuto modo di consultare, penso sia fra i più completi. In ogni caso te ne consiglio la lettura in un secondo momento, quando avrai avuto modo di entrare un po’ in profondità nella materia.

Saluti
G. Bernagozzi

[bernagozzi]

Riguardo all’uso del recipiente e del cronometro per la misura della portata in una prova di pompaggio vi mostro questa foto.

[attachment=0:1e50kklx]prova-pompaggio-misura-portata-volumetrico.jpg[/attachment:1e50kklx]

Anche questa si riferisce ad una prova di pompaggio in un pozzo artesiano e il tubo inquadrato nella foto è il tubo in uscita dalla pompa.
Il recipiente della foto è da 1000 litri e la portata in uscita dal tubo è circa 12 litri/sec (per dare un’idea della portata, con 12 litri/sec si riuscirebbe a riempire una vasca da bagno in meno di 10 sec).
Nel nostro caso siamo stati più fortunati in quanto le misure volumetriche hanno confermato le misure del contalitri (probabilmente i filtri del pozzo erano ben fatti e quindi non c’era significativa ingressione di materiale fine).
In ogni caso se si usa un contalitri è sempre bene procedere per sicurezza anche ad un controllo periodico con metodo volumetrico.

[bernagozzi]

Intanto, come amministratore del sito, rivolgo un invito ai partecipanti a questa discussione a moderare i toni e a evitare inutili polemiche.

Per quello che riguarda il problema del kx e ky sollevato da fuffo in effetti è vero. Con una sola fila di piezometri (cioè il pozzo di pompaggio e i due piezometri di controllo allineali e posti uno vicino al pozzo e uno più lontano) non ci si può accorgere di una eventuale anisotropia orizzontale nell’acquifero. In ogni caso usualmente l’anisotropia orizzontale non è particolarmente rilevante e quindi, a meno di situazioni particolari, può essere sufficiente una sola fila di piezometri. Il consiglio piuttosto è di allineare questi piezometri nella direzione più appropriata in funzione del tipo di problema che si sta studiando. Se ad esempio la prova viene eseguita per valutare le venute d’acqua in previsione della realizzazione di uno scavo, i piezometri andrebbero allineati nella direzione del moto di filtrazione.
Saluti

[bernagozzi]

Io ho un freatimetro a cavo tondo e la cosa bella è che all’interno del cavo ci sono 4 fili conduttori. Infatti, anche se il mio freatimetro legge solamente la profondità, è predisposto anche per la lettura della temperatura e quindi nel cavo ci sono 4 fili, due per il sensore della prodfondità e due, che nel mio caso sono inutilizzati, per il sensore della temperatura. In questo modo, se si rompe uno dei due fili del sensore della profondità, posso sempre usare uno dei due fili inutilizzati e il freatimetro torna nuovo (semplicemente cambiando la saldatura del filo in corrispondenza del puntale, intervento che possono fare facilmente in fabbrica)

Per questa ragione io suggerirei un cavo tondo a 4 fili.

Ciao a tutti

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Integrazione successiva
Un accessorio che a volte è possibile fare installare è il sensore di fondo foro. In questo modo il freatimetro, oltre che indicare il livello dell’acqua, può essere anche utilizzato per misurare la profondità di un pozzo o di un piezometro. Per permettere questa funzione aggiuntiva sul punlate del sensore è montato un accessorio che chiude un circuito elettrico quando la punta tocca il fondo del foro. Questo accessorio però ha un certo ingombro e pertanto il diametro del puntale aumenta. Come conseguenza il freatimetro non è più utilizzabile in piezometri attrezzati con tubi di piccolo diametro.
Per questa ragione è raro vedere freatimetri attrezzati con questo accessorio.

Sensore di fondo foro
Indirizzo immagine:
http://www.pasisrl.it/siti/sito_pasisrl2/upload/images/Immagine1.gif

[bernagozzi]

La porosità e la permeabilità sono due proprietà che riguardano entrambe i vuoti del terreno, ma hanno un significato molto diverso. La porosità esprime la quantità d’acqua che un terreno può immagazzinare ed eventualmente cedere mentre la permeabilità esprime la facilità con la quale un terreno si fa attraversare dall’acqua.
Esiste uno studio molto ben fatto sulla permeabilità eseguito da Johnson A. I. (1967) (per scaricarlo gratis trovi i riferimento nella sezione biblioteca). A riguardo del rapporto fra permeabilità e porosità può essere esplicativo il grafico riportato a pag. D22. Nel grafico si vede ad esempio che la porosità e lo Specific Yield (che corrisponde in pratica alla porosità efficace) di una sabbia sono tendenzialmente superiori rispetto alla posorità e allo specific yield di una ghiaia. In termini di permeabilità invece si sarebbe pervenuti al risultato opposto. Se si considera poi la porosità totale e non la porosità efficace (in figura indicata come specific yield) si vede addirittura che il valore di porosità totale di una sabbia fine è superiore rispetto al valore di porosità totale di una ghiaia.
Le cose invece cambiano se si considera sempre un medesimo materiale. Una sabbia fine ad esempio può avere un grado di addensamento variabile e variando il grado di addensamento varia di conseguenza anche la porosità del materiale. In questo caso, considerando sempre la medesima sabbia fine, diminuendo la porosità diminuisce anche la permeabilità. A riguardo può essere esplicativo il grafico di fig 2-11 a pag 2-21 di EM 1110-2-1901 (vedi sempre biblioteca). Nel grafico si vede chiaramente che per un determinato tipo di terreno all’aumentare dell indice dei vuoti (void ratio in figura) aumenta il coefficiente di permeabilità. Da un punto di vista intuitivo la spiegazione può essere la seguente: se si compatta un terreno diminuisce il volume dei vuoti e diminuisce anche la dimensione media delle cavità che mettono in comunicazione gli spazi vuoti fra di loro. Visto che la permeabilità è fortemente condizionata dalle dimensioni di queste cavità, all’aumentare della compattazione diminuisce sia la porosità sia la permeabilità.

In sintesi quindi, in linea di massima può valere la seguente regola:
se si considera due terreni differenti non è detto che quello a porosità maggiore abbia anche una maggiore permeabilità;
se si considera il medesimo tipo di terreno all’aumentare della porosità aumenta anche la permeabilità.

Saluti
G. Bernagozzi

Bibliografia
Johnson A. I. (1967): Specific yield – compilation of specific yields for various materials
Geological Survey Water-Supply Paper 1662-D. United States. Government Printing Office, Denver

U.S.A.C.E. (1993): Seepage analysis and control for dams – EM 1110-2-1902
Department of the Army, U.S. Army Corps of Engineers, Washington, DC 20314-1000

[bernagozzi]

In linea di massima per la caratterizzazione di un punto vale un po’ il principio che più dati ci sono meglio è. Diciamo comunque che se si esegue una lettura ogni mese si riesce già ad avere nel tempo una idea della variabilità.
Poi ovviamente se la sorgente è attaccata a casa e se uno si trova sul posto si può anche valutare di ravvicinare la cadenza delle misure. La cosa importante è evitare, se possibile, di eseguire misure dopo che ha piovuto, per evitare di andare a misurare dei picchi di portata dovuti all’infiltrazione superficiale di acqua di pioggia. Questo sopratutto vale d’estate e in autunno, stagioni dove è bene cercare di eseguire le misure dopo che è passato un po’ di tempo dall’ultima pioggia significativa.

Saluti

[bernagozzi]

Ciao Luca,
Misurare la portata di una sorgente captata, come quella di cui parli nel tuo post, è una operazione abbastanza semplice.
Per eseguire la misura occorre
1) un recipiente graduato (lo puoi acquistare in un negozio di casalinghi) oppure in alternativa una bottiglia di volume noto;
2) un cronometro.

[attachment=0:3gtomga4]Postata-sorgente-metodo-volumetrico.jpg[/attachment:3gtomga4]

Se usi il recipiente graduato metti il recipiente sotto il tubo della sorgente e ferma il cronometro quando l’acqua raggiunge una tacca graduata (ad esempio la tacca che corrisponde ad 1.5 litri)
Per calcolare la portata della sorgente è sufficiente dividere il volume d’acqua per il tempo impiegato. Ad esempio se per raggiungere la tacca corrispondente a 1.5 litri sono stati necessari 45.78 secondi, la portata della sorgente è 1.5 litri/45.78 secondi = 0.0328m litri/sec.
Questo significa che
in un secondo dalla sorgente escono 0.0328 litri
in un minuto dalla sorgente escono 0.0328 x 60 = 1.96 litri
in un ora dalla sorgente escono 0.0328 x 60 x 60 = 117.96 litri
e in un giorno 0.0328 x 60 x 60 x 24 = 2830.9 litri

Se usi la bottiglia (ad esempio una bottiglia da 2 litri) e se per riempire la bottiglia sono necessari 34 secondi allora la portata sarà di
2 litri/ 34 sec = 0.059 litri/sec

Questo metodo di misura, apparentemente rudimentale, è molto preciso e viene utilizzato anche in ambito professionale per campagne di monitoraggio ambientale.

Se vuoi avere delle informazioni sul regime della sorgente, cioè quanto varia la portata dall’estate all’inverno, l’unico sistema è ripetere queste misure nel corso dell’anno e confrontarle fra di loro.

Ovviamente per eseguire una valutazione occorre considerare anche altri parametri, come ad esempio i rapporti fra piovosità e portata e la curva di esaurimento della sorgente, cose per le quali è necessario un geologo. Tuttavia anche da una prima serie di misure puoi già farti una prima idea ed eventualmente, nel caso in cui decideste di approfondire l’argomento con un professionista, gli potrete fornire una serie di dati di monitoraggio che sicuramente gli saranno utili.
Una cosa importante è segnare sempre la data, e se possibile l’ora, in cui è stata effettuata la misura. Insomma, uno specchietto del tipo

04 marzo 2010, ore 15.30, portata 0.035 litri/sec
07 aprile 2010, ore 18.40, portata 0.056 litri/sec
ecc…

Saluti e buon monitoraggio!

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