LINEE GUIDA PER LA REALIZZAZIONE DI PROVE DI POMPAGIO IN ACQUIFERI POROSI PER LA DEFINIZIONE DELLE AREE DI TUTELA PER L ACQUA POTABILE

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1 LINEE GUIDA PER LA REALIZZAZIONE DI PROVE DI POMPAGIO IN ACQUIFERI POROSI PER LA DEFINIZIONE DELLE AREE DI TUTELA PER L ACQUA POTABILE Le presenti linee giuda sono state elaborate dall Ufficio gestione risorse idriche in collaborazione con l Ordine dei Geologi della Regione Trentino Alto Adige. Le prove di popaggio sono da tepo uno struento privilegiato per ottenere dati nuerici di quantificazione dei paraetri idrodinaici caratteristici e delle condizioni ai liiti. E iportante considerare attentaente i seguenti punti: - La prograazione di una prova di popaggio richiede un inio di conoscenza delle condizioni idrogeologiche locali e dell ordine di grandezza dei paraetri da isurare. - L esecuzione della prova di popaggio va adottata alle condizioni idrogeologiche locali. - Un inio di interpretazione dell evoluzione in tepo reale effettuata già nel corso dello svolgiento delle prove è il iglior ezzo per poter tarare od ottiizzare l andaento delle prove stesse. 1. CLASSIFICAZIONE DELLE PROVE DI POMPAGGIO Si distinguono due principali categorie di prove di popaggio: le prove di falda e le prove di pozzo. Per caratterizzare il coportaento idraulico di un sistea acquifero, base per la costruzione dei odelli di siulazione per la definizione delle aree di tutela per l acqua potabile, le prove di falda in regie transitorio rappresentano lo struento sperientale fondaentale. Le prove di falda (aquifer test, essai de nappe) sono finalizzate alla deterinazione della tipologia idraulica dell acquifero e dei paraetri caratterizzanti il coportaento idrodinaico del sistea esso in popaggio, copresa l eventuale individuazione di condizioni ai liiti (a potenziale iposto, a flusso iposto, ipereabili ecc.) presenti nell area di influenza della prova. CONFINATO TRSMISSIVITA' CONDUCIBILITA'IDRAULICA COEFF. IMMAGAZZINAMENTO PROVE DI FALDA TIPOLOGIA SEMICONFINATO TRSMISSIVITA' CONDUCIBILITA'IDRAULICA COEFF. IMMAGAZZINAMENTO FATTORE DI FUGA EVENTUALI CONDIZIONI AI LIMITI LIBERO TRSMISSIVITA' POROSITA'EFFICACE CONDUCIBILITA'IDR. ORIZZ. CONDUCIBILITA'IDR. VERT. Obiettivi conseguibili con una prova di falda in funzione della tipologia di acquifero testato Eventuali etodi alternativi di deterinazione dei paraetri idrodinaici dell acquifero (ad es. prove con traccianti, prove in regie peranente, correlazioni con la portata specifica, back analysis con odelli ad eleenti analitici ecc.), adottati nel corso degli studi per la definizione delle aree di tutela, dovranno essere puntualente esposti e otivati nelle relative relazioni idrogeologiche di supporto. 2. SVOLGIMENTO DELLE PROVE DI POMPAGGIO Regie di flusso nelle prove di falda Preesso che tutte le prove di popaggio possono essere interpretate sia in regie di equilibrio (peranente), che in regie transitorio, esistono tuttavia regii di flusso preferenziali o obbligati per raggiungere deterinati obiettivi. Ad esepio, una copleta caratterizzazione idrodinaica richiederà necessariaente l interpretazione della prova di falda in regie transitorio, per il seplice fatto che il coefficiente di iagazzinaento e la porosità efficace non giocano alcun ruolo nel rilascio dell acqua del ezzo poroso in regie di equilibrio (non possono quindi essere deterinate). In genere la durata ottiale di una prova di popaggio in regie transitorio è copresa tra 6 e 72 ore (a seconda della tipologia di acquifero e dei etodi di interpretazione adottati); durate superiori possono essere richieste per approfonditi studi sulle condizioni ai liiti. Linee guida paraetrizzazione acquiferi del 26 settebre 2006 Pagina di 3

2 Pozzo e piezoetri Le prove di popaggio possono coinvolgere il solo pozzo oppure, il pozzo ed uno o più punti di osservazione (piezoetri o pozzi esistenti). Le prove di falda per la deliitazione delle aree di tutela sono preferibilente realizzate con l ausilio di aleno 1 piezoetro (ideale 2 o più), a eno di rinunciare alla deterinazione dei paraetri di iagazzinaento (coefficiente di iagazzinaento e/o porosità efficace) non deterinabili con sole isure nel pozzo di popaggio. E iportante conoscere lo schea di copletaento del pozzo di prova e le condizioni di penetrazione dell acquifero (pozzo copleto o non copleto) e otivare i criteri adottati in fase di interpretazione delle prove in caso di parziale penetrazione dell acquifero. I piezoetri, se appositaente realizzati, devono essere ubicati a distanza copresa tra un inio di 5.0 ad un assio di 1/3 del raggio di influenza della prova. Se non si hanno inforazioni preliinari sufficienti per una stia si consiglia di ubicare i punti di osservazione a distanza di per gli acquiferi liberi e per gli acquiferi confinati, con valori interedi per gli acquiferi seiconfinati. Portate abbassaenti - isure Le prove di falda sono di nora eseguite a portata costante in abbassaento in situazione di acquifero non disturbato; le prove possono anche essere eseguite a pozzo spento dopo un periodo di popaggio a portata costante (prove di risalita). E possibile realizzare le prove in condizioni operative diverse, con portata variabile, in condizioni di abbassaento o risalita nell acquifero in atto, a ciò coporta un aggravio delle procedure d interpretazione che devono passare attraverso l applicazione del principio di sovrapposizione degli effetti. Una particolare attenzione deve essere posta ai seguenti aspetti operativi: condizioni etereologiche: le prove devono essere prograate, potendo, in periodi non interessati da precipitazioni significative. possibilità di scarico delle acque popate: è iportante verificare che l allontanaento dell acqua popata avvenga al di fuori dell area di influenza della prova, per evitare che la stessa, infiltrandosi nel sottosuolo, alienti la falda influenzando il cono di depressione indotto dal popaggio. presenza di altri pozzi in esercizio: nella prograazione va verificata l assenza di pozzi in esercizio nell area di influenza della prova; in ogni caso risulta opportuno procedere al onitoraggio della falda acquifera per un periodo significativo antecedente l inizio della prova provvedendo, nel caso inevitabile di condizioni di abbassaento o risalita nell acquifero in atto, allo studio delle perturbazioni presenti e all applicazione del principio di sovrapposizione degli effetti. isura della portata: la portata durante la prova può essere deterinata ediante serbatoio tarato, contatore voluetrico, vasca a straazzo, tubo con diafrai. A seconda delle condizioni di isura adottate (dato da riportare), si dovrà verificare che l errore coesso sia contenuto entro il 2 3 % del valore isurato con un assio consentito non superiore al 5%. Abbassaento finale: nel caso di falda confinata l abbassaento finale possibile deve antenersi al di sopra del letto dello strato di confinaento.; nel caso di falda freatica l abbassaento sarà inferiore a 0.3 volte lo spessore dell acquifero ed ancora nel caso di pozzo incopleto 0.3 volte lo spessore di acqua disponibile nel pozzo. Frequenza delle isure di abbassaento nei punti di controllo: di seguito si riportano a titolo indicativo frequenze di isura del livello piezoetrico consigliate in letteratura per il pozzo attivo e per i punti di controllo: FREQUENZA DI MISURA DEL LIVELLO PIEZOMETRICO CONSIGLIATA POZZO ATTIVO PUNTI DI OSSERVAZIONE TEMPO DI PROVA INTERVALLO DI MISURA TEMPO DI PROVA INTERVALLO DI MISURA inuti inuti inuti inuti , , Oltre i Oltre Linee guida paraetrizzazione acquiferi del 26 settebre 2006 Pagina di 3

3 3. PRINCIPI DI INTERPRETAZIONE DELLE PROVE DI POMPAGGIO La corretta sequenza procedurale per l'interpretazione di una prova di falda eseguita in regie transitorio a portata costante prevede: Valutazione in tepo reale dei dati ottenuti dalla prova di popaggio La realizzazione di grafici abbassaenti/tepo in scala sei logaritiica (abbassaenti lineari, tepo logarito) realizzati già in fase di svolgiento della prova peretterà di seguire al eglio lo sviluppo della prova stessa e stabilire con aggiore cura la durata dei tepi di svolgiento necessari all acquisizione dei paraetri ricercati. Identificazione della tipologia idraulica dell acquifero Indipendenteente dal etodo di interpretazione, la scelta del etodo di interpretazione deve essere preceduta dall'individuazione della tipologia idraulica del sistea acquifero. Questo risultato può essere ottenuto olto sepliceente, utilizzando i dati sperientali raccolti durante la prova di falda per costruire una curva diagnostica, ottenuta diagraando in scale logaritiche gli abbassaenti del livello piezoetrico s, isurati nel punto di osservazione, in funzione del tepo t di popaggio. La stessa operazione può essere effettuata, anche con un diagraa sei logaritiico. L'assunzione a priori di un odello idraulico, basato esclusivaente su considerazioni di carattere litostratigrafico e non basato sulla risposta sperientale del sistea, può rappresentare un iportante causa di errore nella caratterizzazione dei sistei acquiferi. Interpretazione delle prove Una volta individuata la tipologia idraulica del sistea acquifero si procede alla scelta di uno o più etodi per l interpretazione della prova di falda, idonei, allo scopo di deterinare il valore più probabile dei paraetri idrodinaici, il cui nuero, dipende dal odello fisico adottato. I etodi di interpretazione presenti in letteratura sono olteplici; di seguito, a titolo indicativo, si riporta una tabella riassuntiva di alcuni dei etodi di interpretazione più frequenteente utilizzati, a seconda della tipologia di acquifero rilevata. Tipologia di acquifero CONFINATO SEMICONFINATO LIBERO Metodo Procediento Paraetri deterinabili Theis [1935] Jacob [1946] Wolton [1962] Hantush [1960] Neuan [1972] Jacob [1946] linearizzazione linearizzazione conducibilità idraulica K r conducibilità idraulica K r conducibilità idraulica K r, fattore di fuga B conducibilità idraulica K r, fattore di fuga B porosità efficace e, conducibilità idrauliche K r e K v Trasissività T, porosità efficace e (non sepre) conducibilità idraulica K r Alcune osservazioni conclusive L applicazione della linearizzazione di Jacob deve verificare la validità dell approssiazione logaritiica della funzione di Theis, che si ottiene per un tepo di popaggio t > 12.5 S. r 2 /T (con r distanza pozzopiezoetro); negli acquiferi freatici tale aspetto richiede prove di popaggio di lunga durata e deve essere sepre verificato. Nel caso di acquiferi liberi, quando gli abbassaenti isurati [s] sono percentualente significativi rispetto allo spessore dell acquifero (> 5%), dovranno essere corretti secondo s = s - s 2 /2b, con b spessore dell acquifero. In caso di parziale penetrazione del pozzo di prova, le prove di popaggio potranno essere interpretate senza tenere conto di tale aspetto se si rispetta la relazione r > 1.5b, con r distanza pozzo-piezoetro e b spessore dell acquifero. Per r < 1.5b le prove andranno interpretate con etodi specifici (ad esepio Neuan [1974] per acquiferi liberi e Hantush [1961] per acquiferi confinati. Linee guida paraetrizzazione acquiferi del 26 settebre 2006 Pagina di 3

4 SOMMARIO DATI PROVA DI POMPAGGIO DOCUMENTO UFFICIALE RICHIESTO PER LA DEFINIZIONE DI AREE DI TUTELA PER L ACQUA POTABILE DI POZZI IDROPOTABILI PROGETTO: DATI PUNTI DI MISURA Pozzo di eungiento: Denoinazione Punto di riferiento 1 : Bocca pozzo, chiusino,... Misure piezoetriche eseguite 2 : apposito piezoetro inserito nel dreno del pozzo nel pozzo Piano capagna 3 : Fenestrature 4 : Da a dal punto di isurazione altietrico Diaetro perforazione: Lo schea di copletaento del pozzo è noto? 5 Piezoetro 1: Denoinazione Punto di riferiento 1 : Bocca pozzo, chiusino,... Piano capagna 3 : Fenestrature 4 : Da a dal punto di isurazione altietrico Diaetro tubo: Piezoetro 2: Denoinazione Punto di riferiento 1 : Bocca pozzo, chiusino,... Piano capagna 3 : Fenestrature 4 : Da a dal punto di isurazione altietrico Diaetro tubo: DATI SISTEMA FALDA Oscillazioni falda 7 : (in. ax.) Spessore reale della falda: Tipologia falda: libera, confinata, seiconfinata Falda, nuero: Ia, IIa, IIIa... Potenziali liiti dell acquifero: fiui, laghi, terreni ipereabili Presenza di pozzi in zona: nuero: Sì, schea nella relazione Profondità pozzo: Taponi di separazione sottofalda 6 : Diaetro pozzo: No, i criteri adottati in fase di interpretazione sono otivati nella relazione Profondità piezoetro: Taponi di separazione sottofalda 6 : Distanza dal pozzo di popaggio: Profondità piezoetro: Taponi di separazione sottofalda 6 : Distanza dal pozzo di popaggio: nei giorni: osservate in 7 : Riportati in allegato: Soario Prove di popaggio del 11 ottobre 2006 Pagina di 3

5 MISURAZIONI IN SITO Livello falda statico agra 8, isurato in data: Pozzo: Piezoetro: Piezoetro: Direzione di flusso 9 da N Gradiente idraulico: % Livello falda statico orbida 8, isurato in data: Pozzo: Piezoetro: Piezoetro: Direzione di flusso 9 da N Prova di popaggio Inizio prova: data, ora: Gradiente idraulico: % fine prova: data, ora: Prova elaborata in regie: transitorio peranente risalita La prova evidenzia liiti idrogeologici? sì no Durata coplessiva del popaggio: h Portata: l/s Punto di scarico 10 : acqua eungiento prova Ev. isure cond. elett. (variazioni): µs/c a 20 / tepo trascorso in in. Ev. isure teperatura (variazioni): C / tepo trascorso in in. Livello falda indisturbata 11 : / tepo trascorso in in. Ev. prelievo capione acqua per analisi chiiche: tepo trascorso in in. Paraetri idrodinaici dell acquifero: Trasissività: transissivity T 2 /s Pereabilità: pereability Kr in /s Pereabilità: pereability Ky,z in /s Spessore dell acquifero considerato: Coeff. di iagazzinaento: storage coeff. S adiensionale Porosità efficace: n e in % Fattore di fuga: B verificata con: calcolato secondo: calcolato secondo: distanza dal pozzo 10 :, idrogeol. a valle/onte Soario Prove di popaggio del 11 ottobre 2006 Pagina di 3

6 Eventuali disturbi della prova: Livello falda onitorato pria della prova 12 : No Sì livello costante non costante Particolari condizioni eteo: Attività pozzi: Oscillazioni livello del fiue (scarico dighe): DETERMINAZIONE DELLE ZONE DI TUTELA: Zona II (50 giorni): odello di calcolo utilizzato Isocrone 50 giorni Distanza a onte del pozzo in Spartiacque: Distanza dal pozzo in Fronte di richiao: Larghezza in ALLEGATI SPECIFICI ALLA PROVA DI POMPAGGIO: Portata pozzo considerata: l/s Carta piezoetrica di agra e orbida in condizioni statiche Carta piezoetrica in condizioni dinaiche con portata assia di esercizio prevista per il pozzo, raggio influenza del pozzo ed isocrone a 50 e 365 giorni Curva abbassaenti / tepo su carta seilogaritica Diagraa abbassaenti / tepo su carta bilogaritica Abbassaenti falda nei punti di osservazione ( dati in forato digitale) 1. Punto di riferiento: si intende il punto quotato in relazione al livello del are nell ordine di grandezza di 1 c, dal quale vengono effettuate le isurazioni piezoetriche. Tale punto va contrassegnato e docuentato fotograficaente nella relazione per rendere possibili eventuali futuri accertaenti senza nuova quotazione. 2. Livello falda pozzo interno / dreno: i vecchi pozzi olto spesso non dispongono di un icropiezoetro inserito nel dreno del pozzo, ovvero all esterno del tubo del pozzo. Tale icropiezoetro ha il vantaggio di eliinare errori di isura causati dalla perdita di carico nel pozzo. Per i nuovi pozzi tale dispositivo è richiesto. 3. Piano capagna: va riportato il livello altietrico del piano capagna, in odo anche approssiativo (ordine di grandezza 10 c), dedotto dal punto di riferiento di cui sopra. 4. Fenestrature: vanno indicati tutti i tratti fenestrati dell opera. 5. Il pozzo è copleto?: la doanda si riferisce alla copleta penetrazione dello spessore dell acquifero con tratto fenestrato. Barrare le caselle. 6. Taponi di separazione sottofalda: va copilato se questi separano due o più falde acquifere. 7. Oscillazioni della falda: in caso di disponibilità di dati storici del livello di falda (es. rete di onitoraggio Provinciale) vanno inseriti quota assia e inia, le relative date e il piezoetro dal quale sono state registrate. Si consiglia di allegare eventuali curve di andaento. 8. Misurazioni del livello di falda statico agra/orbida: per deterinare eventuali oscillazioni del livello e della direzione di flusso della falda acquifera si richiede inio due capagne di isurazioni (inverno-estate). Ciò perette di non dovere applicare un fattore di sicurezza eventualente troppo restrittivo. 9. Direzione di flusso ( da N): indicare la direzione di deflusso della falda in gradi partendo in senso orario da nord. Esepio: deflusso da nordest a sudovest: Punto di scarico: lo scarico dell acqua di popaggio in adiacenza al pozzo di eungiento può coportare a falsificazioni della prova per infiltrazione. Si richiede di riportare la distanza del punto di scarico dal pozzo riportandone la direzione relativa alla direzione di flusso (a valle, a onte, laterale). 11. Livello falda indisturbata: per riconoscere eventuali anoalie relative al livello di falda causate ad esepio da oscillazioni di fiui, prelievi dalla falda etc. si ritiene utile verificare il livello della falda indisturbata all esterno dell area interessata dalla prova di popaggio. 12. Livello falda onitorato pria della prova: capita che l acquifero non si trovi in equilibrio pria della prova di popaggio, specialente se la prova viene eseguita su un pozzo esso appositaente fuori esercizio pria della prova. Si ritiene quindi utile onitorare la persistenza delle condizioni statiche della falda per un periodo rappresentativo pria del test. Soario Prove di popaggio del 11 ottobre 2006 Pagina di 3