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Acquiferi rocciosi fratturati Acquiferi rocciosi fratturati

ed acquiferi carsicied acquiferi carsici

Le immagini ed i testi rappresentano una sintesi, non esaustiva, dell’interocorso di Idrogeologia tenuto presso il Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine

dell’Università di Trieste. Il programma completo prevede, oltre agli argomenti in elenco e per ognicapitolo, una serie di esercizi con applicazione delle formule analitiche, la descrizione di alcuni software

specifici per geostatistica, prove di portata, modellistica ed un’uscita con prove pratiche in un campo pozzi. Le lezioni sono periodicamente aggiornate e controllate. Per una versione definitiva,

informazioni, segnalazione di errori o commenti, rivolgersi a:Dr Alessio Fileccia (Dr Alessio Fileccia ([email protected])

Per scaricare l’intero corso: www.disgam.units.it/didattica/insegnamenti-13.php

(figure e foto sono dell’autore, se non diversamente specificato)

Corso di Idrogeologia ApplicataCorso di Idrogeologia ApplicataDr Alessio FilecciaDr Alessio Fileccia

2

Approccio di studio degli acquiferi rocciosi fratturati

Caratterizzazione geolitologica(acquiferi fratturati)FotogeologiaRilevamento geologico-geomorfologicoStudi strutturali sull’andamento delle fratture a:

a) scala decametrica b) scala metrica c) scala centimetrica

(definizione di spaziatura, direzione, immersione, inclinazione, frequenza, apertura)

Caratterizzazione degli acquiferi carsiciNumero cavitàEstensione e topografiaQuote accessi e livelli d’erosioneQuote livelli piezometriciLivelli fossili ed attiviQuote emergenzeUbicazione doline ed inghiottitoi

Censimento acque superficiali

Monitoraggio sorgentiPortate, livelliParametri chimici (conducibilità, temperatura, contenuto in calcio, batteri……)Contenuto isotopico (per la ricostruzione dei circuiti profondi e quote d’alimentazione)

Misure idrologichePortata di corsi d’acqua e sorgenti, pluviometriabilancio idrologico

Prove di tracciamentoScelta del traccianteIndividuazione dei punti d’immissione e di controllo all’uscita del sistema

(Idrogeologia: Acquiferi fratturati)

3

Esempi di bacini e spartiacque idrografici e sotterranei Esempi di bacini e spartiacque idrografici e sotterranei

Bacino idrogeologico

Bacino idrografico


4

Esempi di bacini e spartiacque idrografici e sotterranei Esempi di bacini e spartiacque idrografici e sotterranei


Livello superiore della falda freatica

Limite dellospartiacquesotterraneo idrogeologico

Flusso idricosotterraneo

Sorgente

Fiume

Bacino idrogeologico

Bacino idrografico

5

Limiti di alcuni bacini idrogeologici in diverse strutture

Notare la diversità tra i bacini idrogeologici A, B, C, D, E e quelli idrografici B’, C’ D’


A B

B’

C

C’

D

D’

E

In grigio le rocce impermeabili,in azzurro e giallo

quelle più permeabili,in rosso le linee di faglia o frattura

6

Le zone più fratturate sono quelle a maggiore permeabilità ed accumulo idrico

0

30

60

90

zona alterata

Aree a diversa permeabilità nelle rocce calcaree fratturate

m

(Freeze, Cherry)


7

A B

C D

E F

Regolite

Roccia più o menofratturata

Falda freatica

Pozzi secchi, in un substrato roccioso compatto (A);

Pozzi che incontrano poche fratture collegate poco sotto il regolite (B - C) forniscono portate dell’ordine di 1 l/s fino a drenare le fratture

Pozzi che penetrano molte fratture collegate tra loro, forniscono portate elevate (D - E)

Pozzi che penetrano una o due fratture (F) forniscono portate mediamente elevate, a seconda dell’ampiezza della frattura

(modificato da Le Grand, 1967)


8

Scisti

Fra

tt ur a

Granito

A B

Le zone di contatto, in frattura, sono favorevoli per la perforazione di pozzi in terreni rocciosi

(USGS, H.I. Atlas 730-F, modificato)

Argillite

Arenaria

Il pozzo A, perforato quasi completamente negli scisti, fornisce circa 0.06 l/s

Il pozzo B, situato a poche decine di metri, fornisce circa 6 l/s

(USGS, H. I., Atlas 730-G, modificato)


9

sorgentitemporanee

inghiottitoio

sorgente

sot tomarina

zona di alimentazione

zona di scorrimento (parzialmente satura)

zona di affioramento

roccia impermeabile

Zona di oscillazione

roccia calcarea fratturata

rami fossili

Epicarso

Schema della circolazione idrica in un massiccio carsicoSchema della circolazione idrica in un massiccio carsico


10

Zona non satura (epicarso e zona di trasferimento)

Epicarso (di 2-5 m) zona intensamente fratturata per decompressione dell’ammassoe processi morfogenetici, trasferisce e depura le acque di precipitazione esterna; flusso verticale

Zona di trasferimentoCaratterizzata da un deflusso verticale e temporaneo, lungo le principali fratture e pozzi, giunge fino alla zona satura e di oscillazione (zona vadosa); in certi casi possono esistere sorgenti temporanee, alte, di troppo pieno se le gallerie intersecano la superficie topografica

Zona saturaCorrisponde alle fratture e gallerie quasi sempre sommerse e comprende anche la zona di oscillazione (zona freatica), caratterizzata da forti variazioni dei livelli piezometrici (anche centinaia di metri), accompagnate da notevoli circolazioni d’aria (buchi soffianti)

Area di emergenzaE’ quella altimetricamente più bassa, con le sorgenti perenni e/o temporanee vicino al livello di base (locale, carsico o strutturale)


11

Condotta freatica nel complesso carsico di Holloch (Svizzera), scavata dall’acqua in pressione (foto B. Vigna)


12

Condotte freatiche lungo la costa del golfo di Orosei (NU) (foto B. Vigna)


13

Parametri che condizionano Parametri che condizionano

le caratteristiche idrogeologichele caratteristiche idrogeologiche

Fattori esterni (morfologia, clima, vegetazione)Litologia (calcari, dolomie, altre rocce)Struttura:

Piani di faglia, fasce cataclastiche o milonitiche, Fratturazione in grandeMicrofessurazioneGiunti di strato

Per struttura idrogeologica od idrostruttura si intende una serie di formazioni anche a diversa litologia, ma con comportamento idrogeologico simile (unità spaziale e giaciturale)


14

Le sorgenti Le sorgenti

Una sorgente si può definire come un punto oduna zona della superficie del terreno dalla quale

fluisce , in modo naturale, un determinato

volume d’acqua proveniente da un acquifero(Llamas). Esistono numerose classificazioni

delle sorgenti, legate soprattutto alle

caratteristiche idrogeologiche dell’acquifero e della zona di sbocco. Una delle più complete

è quella di Meinzer (vedi oltre).

La classificazione di Civita (1972) tiene contodelle caratteristiche idrogeologiche al punto

di emersione e distingue tre classi principali a

loro volta suddivise in due sottoclassi a secondache il contatto tra livello permeabile e non, sia

visibile oppure che si tratti semplicemente di un

innalzamento della superficie piezometricaall’interno della stessa formazione permeabile.


Rio dei Gamberi, Slovenia

(foto. G. Tormene)

15

Relazioni tra area del bacino, ricarica annua Relazioni tra area del bacino, ricarica annua

e portata media di una sorgentee portata media di una sorgentePer definire la grandezza di una sorgente, Meinzer ha proposto una classificazione basata sulla portata media e divisa in 8 classi diverse tra meno di 1 lt/sec ed oltre 10 mc/sec. Un altro criterio di classificazione, sempre proposto da Meinzer, è l’indice di variabilità, (Rv), espresso in funzione della portata massima (QM), portata minima (Qm), e portata media (Qmed) dell’intero anno idrologico (medio o non):

Rv = (QM – Qm)100/Qmed

Sono costanti quelle con Rv < 25%Sub-variabili quelle con Rv tra 25 e 100%Variabili quelle con Rv > 100%

L’indice può essere utile, in prima fase, a selezionare le sorgenti che necessitano di interventi di regolarizzazione della portata

Una sorgente sufficiente ai bisogni di un’unità famigliare deriva da una zona di ricarica di pochi ettari.


100 ha

10 lt/sec

ampiezza del bacino della sorgente

100ha

1 lt/sec

10 lt/sec

100 lt/sec

1 mc/sec

10 mc/sec

10kmq

100kmq

1000kmq

10000kmq

portata della sorgente

ricarica annua

0,1 mm

1 mm

10 mm

100 mm

315 mm

1000 mm

(Mein

zer)

16

< 7,9 ml/sVIII

7,9 – 63,1 ml/sVII

63,1 – 631 ml/sVI

0,631 – 6,31 l/sV

6,31 – 28,3 l/sIV

28,3 – 283 l/sIII

0,283 – 2,83 (m3 /s)II

> 2,83 (m3 /s)I

PortataOrdine di grandezza

Classificazione delle sorgenti in base alla portata (Meinzer)


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Varie tipologie di sorgenti

Roccia impermeabile

Conoide

Sorgente

Effettuate alcune considerazioni in merito a:Situazione idrogeologicaRegimeAlimentazioneQualità chimicaVulnerabilitàMetodo di captazione consigliabile


18

Roccia impermeabile

Sorgente

Sup. Piezometrica




19




20

Sorgenti temporanee e perenni

A A'

B B'

C C'

D D'


Funzionamento delle sorgenti a diversa quota dopo l’iniziodelle precipitazioni (A, B, C sorgenti temporanee, D sorgente perenne)

Affioramento di acque tra gli interstrati

21

Studio degli idrogrammi di piena delle sorgenti

La forma della curva di esaurimento registrata per una sorgente, caratterizza la risposta dell’acquifero alla ricarica oltre che l’organizzazione del sistema di fratture.Le informazioni raccolte si dimostrano molto più utili se vengono esaminate anche insieme alle variazioni qualitative dell’acqua (chemiogrammi).Durata ed intensità delle precipitazioni influenzano la forma della curva di piena nei corsi d’acqua superficiali.E’ noto anche che le caratteristiche del bacino idrografico (forma, dimensione, pendenze, densità del drenaggio, litologia e vegetazione) modificano la risposta del ruscellamento.Le condizioni precedenti l’immagazzinamento, influenzano inoltre la quantità di acqua che ruscella e l’intervallo di tempo tra l’evento piovoso e la piena.In conseguenza di questo la forma degli idrogrammi di piena e le caratteristiche del flusso di base mostrano grosse variazioni.In un particolare regime climatico, la litologia è considerata come il fattore dominante per la forma dell’idrogramma.Rocce impermeabili mostrano idrogrammi con un picco di portata molto netto a causa del piccolo immagazzinamento e rapido flusso, mentre invece, i bacini idrogeologici costituiti da formazioni permeabili tendono ad avere risposte ritardate e più piatte.L’idrogramma di un sistema carsico vadoso, tende ad avere picchi molto netti, simili a quelli dei corsi d’acqua superficiali.Nel caso di gallerie freatiche e quindi di un flusso idrico in gallerie sature a monte della sorgente, la risposta è simile a quella di una serie di affluenti che si gettano in un lago.Alcuni idrogrammi sono del tipo a “denti di sega”, altri hanno curve più piatte od a debole pendenza, in ogni caso evidenziano la presenza di un sistema di condotti variamente distribuito e dimensionato.Nell’interpretazione dell’idrogramma è importante inoltre sapere se stiamo analizzando tutto il flusso uscente dal bacino idrogeologico o parte di esso.


22

Curve di esaurimento

La variazione di portata di una sorgente nel tempo, a seguito di un evento piovoso, mostra alcune caratteristiche essenziali:•Un intervallo di tempo tra l’inizio delle piogge e la sua risposta (aumento di portata)•Una salita più o meno veloce e ripida della curva (tratto ascendente, rising limb)•Una discesa più o meno veloce e dolce della curva discendente, (falling limb)•Piccole variazioni di portata con forma a denti di sega, su entrambi i fianchi della curva

Quando la curva è al massimo lo è anche l’immagazzinamento nel sistema carsico.L’entità dello svuotamento è indicato dalla pendenza del tratto in discesa (a destra) della curva di esaurimento.L’equazione che meglio approssima la curva di esaurimento risale a Maillet, che propose la seguente relazione esponenziale per rappresentare lo scarico di una sorgente in funzione del volume di acqua presente nell’immagazzinamento.

Qt = Q0 e -α t

Dove Qt è la portata in mc/sec della sorgente al tempo t; Q0 è la portata iniziale dell’evento di piena (t = 0); t è il tempo in giorni, passato tra le due misure di portata precedenti; e è la base dei logaritmi Neperiani; α con dimensione 1/t, è il coefficiente di esaurimento, o regression coefficient.

Se la curva è costruita su carta semilog, si ottiene una retta di pendenza -α.Applicando i logaritmi alla formula di Maillet, si ottiene un’equazione semplificata per ricavare poi il coefficiente α.

log Q1 – log Q2α = ------------------

0,4343 (t2 – t1)


23

In alcune situazioni reali le curve di esaurimento non sono sempre lineari (su grafici semilog) e sono state pertanto introdotte altre espressioni per migliorare la sovrapposizione tra dati sperimentali e calcolati.Il valore di α dà un’indicazione della permeabilità generale del massiccio, soprattutto nella zona insatura.Valori di α elevati (0,1-0,2) indicano elevate permeabilità, rapidi drenaggi e scarso immagazzinamento dell’acquifero. In altri termini α fornisce utili indicazioni sulla proporzione tra flusso diffuso e canalizzato.Spesso il tratto discendente iniziale, mostra alcune variazioni di pendenza associabili a diverse dimensioni ed estensioni dei condotti.

Chemiogrammi

Le variazioni di portata sono associate anche a variazioni di qualità chimica delle acque.A partire dagli anni ’60 si comprese come l’intensità della fratturazione e dell’estensione del carsismo, possono essere evidenziate dalle variazioni di composizione chimica, analizzate insieme alle variazioni di portata. Alcuni ricercatori, notarono come anche nelle sorgenti che mostrano scarse variazioni di portata durante l’anno, vi possano essere invece forti variazioni in temperatura, conducibilità, Ca, Mg, HCO3, pH.Jakucs (1959) riporta un classico esempio di studio per una sorgente in Ungheria (Komlos).Jakucs diluì della fluoresceina in una zona d’assorbimento e poco prima di un forte evento piovoso, registrando allo sbocco i seguenti parametri: Ca, torbidità, Cl, fluoresceina, portata. La sorgente mostrò un aumento di portata precedente la comparsa della fluoresceina, anche se questa era stata immessa nel circuito prima delle piogge. Ashton (1966) interpretò questo fatto come una serie di impulsi da vari punti d’ingresso ed attraverso sezioni diverse dell’acquifero, introducendo il concetto di flusso a pistone.Ad esempio l’aumento della concentrazione in Ca all’inizio della piena era dovuto alla spinta dell’acqua “vecchia” con un tempo di residenza maggiore nella zona freatica profonda. I chemiogrammi hanno una forma ad impulsi, in sequenza e talvolta sovrapposti dovuti ad acque di composizione e quantità leggermente diverse provenienti da sub bacini con caratteristiche proprie. Combinando variazioni chimiche e di portata mostrate dai grafici si possono separare i volumi scaricati dall’acquifero nei diversi eventi di piena. Il fenomeno dell’acqua “vecchia” spinta fuori dalla “nuova” fu confermato da vari ricercatori negli anni ’70 (Bakalowicz, Eberentz, Mangin) utilizzando le variazioni in 18O registrate allo sbocco d’alcune sorgenti carsiche. L’evento piovoso costringe l’acqua con maggiore permanenza nell’acquifero ed immagazzinata nei diversi reticoli carsici, ad uscire all’esterno. Questo fenomeno si verifica con velocità di flusso variabili, secondo la permeabilità dei reticoli da cui proviene l’acqua e provoca un miscelamento dei diversi flussi.


24

Variazione della portata e delle caratteristiche chimiche per un acquifero carsico, parzialmente omogeneo, nel quale l’apporto dei canali maggiori è paragonabile a quello delle fessurazioni, (Qmax / Qmin pari a 100 -300)1: l’istante t0 corrisponde all’inizio delle precipitazioni; int1 comincia l’incremento di portata; tra t1 e t2 l’idrogramma è formato dall’acqua accumulata nelle canalizzazioni della zona freatica (a) spremuta dalla pressione dell’onda di piena; con l’incremento della portata aumenta la torbidità (2) e, nel caso di piogge dopo un lungo periodo secco, aumentano anche i microorganismi (3, c); l’istante t2 coincide con la repentina diminuzione di durezza, causata dall’arrivo della piena che ha attraversato la zona vadosa (b); la portata raggiunge il massimo (tm); l’istante t3 coincide con un ulteriore aumento della torbidità (2) e l’arrivo di acqua di percolazione (c); t4 coincide con il ritorno ai valori iniziali di durezza (4) e fino alla prossima pioggia, la sorgente scarica acqua immagazzinata nelle fessure della zona freatica (d). Nel caso di acquifero omogeneo, con rapporto tra Qmax / Qmin circa 50, e quindi con canali poco sviluppati, l’andamento dei grafici sarebbe differente. Ad esempio la durezza totale aumenterebbe con la piena per “pistonaggio”. L’acqua vecchia all’interno dei blocchi fessurati viene spremuta fuori dal carico piezometrico delle acque d’infiltrazione. Ancora diversa sarebbe la risposta in un acquifero carsico in cui la rete dei canali è irrilevante rispetto a quelle delle fessure. Le variazioni sarebbero molto meno marcate e difficilmente correlabili agli eventi piovosi. (Bonacci 1985)

Esempio di risposta idraulicae chimica di una sorgente

(vedi figura alla pagina seguente)


25

b

c

b

d a

dzona

impermeabile

6

1

tempo

solididiscioltimg/lt

t0 t

1 t

2 t

3 t

4

2

micro organismi

mg/lt

t0 t

1 t

2 t

3 t

4

3

durezza

ppmCaCO

3

t0 t

1 t

2 t

3 t

4

4

piovosità

mm/min

t0

t2

5

a b c

d

Qmc/sec

tm

t0 t

1 t

2 t

3 t

4

1 Esempio di risposta idraulicae chimica di una sorgente

(vedi didascalia alla pagina precedente)

(Bonacci, 1985)


26

flusso di base

Termine delle precipitazioni

Aumento di portatadopo le piogge

Svuotamento della sorgentedopo le piogge

tempo (giorni)

portate (mc/sec)

W

Q0

Qtn

tnt0

L’L’idrogrammaidrogramma di una sorgentedi una sorgente

∆W corrisponde al volume defluito tra t0 e tn


È un grafico che riporta la variazione di portata (in ordinata)rispetto al tempo (in ascissa)

27

tempo (giorni)

portate (mc/sec)

W capacità di svuotamentoQ

0

Qt n

W riserve permanentip

W riserve regolatricir

W

W immagazzinamento dinamico

tn

t0

Analisi degli Analisi degli idrogrammiidrogrammi delle sorgentidelle sorgenti

∆W corrisponde al volume defluito tra t0 e tn

(Celico)


28

flusso di base

tempo (giorni)

portate (mc/sec)

W

Q0

Qt n

tnt

0

Diagramma di esaurimento di una sorgenteDiagramma di esaurimento di una sorgente

∆W = capacità di svuotamento: volume di acqua, tra l’inizio e la fine esaurimento

t0 – tn = periodo di svuotamentodella sorgente

Flusso di base: portata della sorgentein regime non influenzato

Equazione della curva (Maillet)

Qt = Q0 e -αt

e = 2,718α= coefficiente di esaurimentot = tempo trascorso dall’inizio esaurimentoQt = portata falda al tempo t

(fine esaurimento)Q0 = portata falda al tempo 0

(inizio esaurimento)

α = (ln Q0 – ln Qt ) / tn

W = Q0 86400 / α Q mc/sec; α in g-1

Immagazzinamento dinamico

Wt = Q0 86400 / α e αt

Immagazzinamento al tempo t

∆W = W – Wt = volume defluito durante l’evento

(Celico)


29

Calcolo delCalcolo del

coefficientecoefficiente

di esaurimentodi esaurimento

αααααααα = (= (lnln 2,78 2,78 –– ln 1,93) / 180ln 1,93) / 180(Celico)


30

Diagrammi portataDiagrammi portata--temperatura e portatatemperatura e portata--conducibilità per una stessa sorgenteconducibilità per una stessa sorgente

Un evento temporalesco di breve intensità determina un aumento di portata di 30 lt/sec; alla sorgenteuna blanda diminuzione di conducibilità e temperatura segnala l’arrivo di acqua d’infiltrazione (A - C).Una piena maggiore (grafici a destra) determina un aumento di portata a 1000 lt/sec.In questo caso conducibilità e temperatura diminuiscono più rapidamente evidenziando il meccanismo di sostituzione prevalente (B - D). Il comportamento idrodinamico ed idrogeochimico, evidenzia un sistema con scarse riserve ed alto grado di vulnerabilità (Vigna)

6

5

4

3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

200

150

100

50

temperatura (C°)

tempo (ore)

portata (lt/sec)

lt/secC°

A

250

200

150

100

0 20 40 60 80 100

200

150

100

50

conducibilità

tempo (ore)

portata (lt/sec)

lt/sec

conducibilità (microS)

C

6

5

4

3

950 1000 1050 1100

2500

2000

1500

1000

500

temperatura (C°)

portata (lt/sec)

lt/secC°

tempo (ore)

B

200

150

100

50

950 1000 1050 1100

2500

2000

1500

1000

500

conducibilità

tempo (ore)

portata (lt/sec)

lt/sec

conducibilità (microS)

D


31

conducibilità

temperatura

portata

conducibilità

temperatura

portata

conducibilità

temperatura

portata

PistonaggioPistonaggio(ricarica rapida del sistema)

MiscelazioneMiscelazione(grande sviluppo dei condotti)

Sostituzione prevalenteSostituzione prevalente(completo rinnovamento delle acque)

conducibilità

temperatura

portata

OmogeneizzazioneOmogeneizzazione(circolazione di tipo idrodispersiva)

Comportamento idrodinamico ed Comportamento idrodinamico ed idrogeochimicoidrogeochimico delle sorgenti delle sorgenti (da Vigna)


32

importanti vie di drenaggio

preferenziale

organizzazione della rete di drenaggiocondotti sifonanti ma assenza di una

zona satura tradizionale

Rete a primario dominante

�

�

�

Rete a dreni interdipendenti

�

�

�

numerose vie di drenaggio

interdipendenti

circolazione semidispersiva nella

rete di condotti e frattureesistenza di zone sature con più

“sersem” Rete a circolazione dispersiva

�

�

�

assenza di vie di drenaggio preferenziale

circolazione dispersiva nella rete di fratture

presenza di una zona satura tradizionale

Sistemi di circolazione in acquiferi fratturati e carsici Sistemi di circolazione in acquiferi fratturati e carsici (Vigna)


33

Traccianti ottici

L’uso dei traccianti, immessi nella zona di alimentazione dell’acquifero, fornisce le seguenti informazioni:

• estensione del bacino• velocità di propagazione dell’onda di piena• tipologia del sistema di circolazione

In alto: curva caratteristica per un sistema a drenodominante

Al centro: curva caratteristica per un sistema a dreniinterdipendenti

In basso: curva caratteristica per un sistema a circolazione dispersiva

(da Vigna)


34

50

100

100

90

90

50

10

10

10

A

A’

B

B’

Spartiacque

Metodo Altimetrico-Morfologico per la delimitazione delle aree di alimentazione delle sorgenti

(Piacentini 1992)

Porzione del massiccio montuoso

topograficamente superiore alla quota della sorgente, con estensione

laterale fino ai fossi compresi degli impluvi

adiacenti il bacino idrografico ed

estensione a monte e nel versante

opposto fino a quota sorgente. In caso di più

sorgenti si effettuano raccordi con curve di livello

o corsi d’acqua


35

Sezione A - A’

Sezione B - B’


Metodo Altimetrico-Morfologico

per la delimitazione delle aree

di alimentazione delle sorgenti(Piacentini 1992)

36

1

50

30

10

10

10

30

30

10

50

2

Due sorgenti sullo stesso versante e nessun corso d’acqua su quello opposto

Sorgente singola con corsi d’acqua divergenti sui due versanti


(Piacentini 1992)


37

10

10

3

30

50

10

10

30

4

50

Sorgente singola con corsi d’acqua sul versante opposto

Due sorgenti su versanti opposti con corsi d’acqua sui due versanti


(Piacentini 1992)


38

10

502

03080

1 00

5

20

30

50

6

80

Sorgente singola su dorsale delimitata da corsi d’acqua

Sorgente isolata ad alta quota


(Piacentini 1992)


39

102030

4050

50

30

2010

100

7080

80

90

7

Caso di più sorgenti su dorsale



(Piacentini 1992)

40

N60E S30W

V. DI CARLO

quota 1025

V. PAULA

M. ZOGO 1394

DOC

M. VALLINA 1067

C. NOAL 220

N30E

S60W

C’C

A

A’

intersezione con profilo

Sorgente Fium

Delimitazione del bacino idrogeologicoDelimitazione del bacino idrogeologico

della sorgente FIUM (BL)della sorgente FIUM (BL)

Profilo geologico

(Studio Fileccia)


41

Delimitazione del bacino idrogeologico della sorgente FIUM (BL)Delimitazione del bacino idrogeologico della sorgente FIUM (BL)

Idrogramma della sorgente e pluviometria nell’area circostante

(Studio Fileccia)


altezza d’acqua in cm, all’asta idrometrica

30/3

15/2

6/4

9/5

6/6

12/7

21/9

2/10

11/10 3/117/11

7/12

30/10

21/11

14/1

pioggia in m

m/giorno

giorni da inizio misure0 40 80 120 160 200 240 280 320 360

5

6

7

8

9

2

3

4

5

6

7

8

10

0

40

80

120

alfa1 = 0.032alfa2 = 0.014

alfa3 = 0.0025

42

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5portata in mc/sec

0.05

0.15

0.25

0.35

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

Curva di correlazione altezze idrometriche - portata (misure gennaio - luglio 2000)

altezza d’acqua all’asta idrometrica

By = 0.046 + 0.22 X - 0.073 X + 0.01 X 2 3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200giorni da inizio misure

0.10

1.00

10.00

portata in mc/sec

Misure di portata durante il periodo gennaio - luglio 2000

14/1

22/2

17/3

5/4

19/4 9/5

5/5

26/5

6/6

Calfa1 = 0.07alfa2 = 0.013

Delimitazione del bacino idrogeologico della sorgente FIUM (BL)Delimitazione del bacino idrogeologico della sorgente FIUM (BL)

Curva di taratura e portate misurate

(Studio Fileccia)

La curva è utile nei casi in cui la sorgente sia dotata della sola asta idrometrica.

Idrogramma della sorgente e calcolo dei coefficienti di esaurimento


43

Sorgente Sorgente FiumFium

Esempio di monitoraggio con acquisitori automatici, per evidenziare le caratteristiche di una sorgente carsica ed il fenomeno di sostituzione prevalente (Studio Fileccia)


misure effettuate con intervalli di 30 min.)

180

200

220

240

260

280

variazionedilivello

dalfondovascaincm

8.9

9.0

9.1

235

240

245

conduttanzaspecifica

4/3/01ore 4.37

4/3/01ore 9.37

4/3/01ore 14.37

4/3/01ore 19.37

Legenda

temperatura

livello

conduttanza

44

Sorgente Sorgente TegorzoTegorzo: curva d’esaurimento 1986: curva d’esaurimento 1986--8787

(Studio Fileccia)

Nel grafico in figura l’acquifero è caratterizzato da tre ordini di porosità, rappresentati dai tre coefficienti. Il primo indica che la rete di canali carsici si svuota in circa 15 giorni, il secondo che la rete di fessure più piccole, drena in circa 20 giorni. Il terzo coefficiente costituisce la risposta idrica, con flusso laminare, della rete di piccole fessure dell’acquifero e della parte insatura al di sopra (durata circa 4 mesi). In pratica, valori di α dell’ordine di 10 -2 , indicano canali larghi e reti di fessure ben interconnesse, mentre valori di α dell’ordine di 10-3 , drenaggi lenti e fessure più piccole.

10/9/1986

26/9/1986

15/10/198612/1/1987

28/1/1987

11/2/1987

4/3/1987

alfa 1 = 0.09

alfa 2 = 0.011

alfa 3 = 0.0032

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0.1

1

10


45

M. Grappa

1775 m.Ingresso 1728 m.

450 m.

1278 m.

Punto di

immissione deltracciante

525 m.

Sorgente Madonnadel Covolo (Crespano)

Busa di Refòs

(Paderno)

780 m.

127 m.

Sorgenti dei Fontanazzi

(Solagna)

407 m.

SorgenteTegorzo(Quero)

Grotta/sorgente

Sorgente

Flusso

sotterraneo

Abisso Spaurazzo Prova di colorazioneProva di colorazione

con con fluoresceinafluoresceina

La prova è stata effettuata nell’ambito dello studio per la delimitazione del bacino idrogeologico di una sorgente carsica. Sono stati utilizzati 5 kg di fluorescina immessi in un torrente sotterraneo a 450 m di profondità. La sostanza è stata evidenziata a circa 10 km di distanza dopo una ventina di giorni (Studio Fileccia)


46

Sorgente Sorgente TegorzoTegorzo ed area del bacinoed area del bacino

idrogeologicoidrogeologico

Prove di tracciamento e percorso sotterraneoda Abisso M. Oro (A); da Val Piana (B); da Abisso Spaurazzo (C)flusso sotterraneo faglia malga

Immissione di fluoresceina(foto M. Pappacoda)

(Id

rog

eo

log

ia:

Aq

uife

rifr

att

ura

ti )

Sorgenti dei Fontanazzi

B

A

C

L. del Corlo

Quero

Alano

M. Grappa

Cismon

Solagna

M. Pallone

M. Tomba

Schievenin

F. Brenta

F. Pi ave

M. Asolone

Col della Beretta

Prov. di Belluno

Prov. di

Vicenza

Prov. di

TrevisoVal di Ser en

T. Ornic

T. Calcino

0 3 Km

8 Acquiferi fratturati - filecciageologia.it · In grigio le rocce impermeabili, in azzurro e...

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