Dipartimento di Scienze della Terra

Giovedì 12 Aprile 2010 ore 15.00, Aula A

Conferenze Marco Vannucchi e Dino Zinelli . Geostudi, Parma. POZZI PER ACQUA: AUTORIZZAZIONE E PROGETTAZIONE, PERFORAZIONE E MANUTENZIONE Dibattito Coordinato da Renzo Valloni, Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Parma.

Marco Vannucchi

Dino Zinelli

PERFORAZIONE POZZI SONDAGGILegislazione elementi , pratiche amministrative

R.D. 11 dicembre 1933, n. 1775Approvazione del testo unico delle disposizioni di legge

sulle acque e sugli impianti elettrici.Titolo I Capo I

Art. 1

Sono pubbliche tutte le acque …che abbiano od acquistino attitudine

ad usi di pubblico generale interesse.

Art. 5 Le acque pubbliche sono iscritte in elenchi su base provinciale.

Il catasto di tali acque comprende:

•il luogo di presa e restituzione,

•l’uso,

•la quantità,

•la superficie irrigata,

•il quantitativo di potenza nominale prodotta,

•il decreto di riconoscimento della concessione.

Art. 6

Le utenze di acqua pubblica si distinguono in due categorie, a seconda che abbiano per oggetto grandi o piccole derivazioni.

b) per acqua potabile: 100 litri al minuto secondo (grande).

Art. 7

Le domande per nuove concessioni e utilizzazioni, corredate dei progetti di massima delle opere,…sono dirette al Ministero dei lavori pubblici e presentate all’Ufficio del Genio Civile.

Titolo IIArt. 93

Il proprietario di un fondo,…, ha facoltà per gli usi domestici,di estrarre ed utilizzare liberamente,…, le acque sotterranee del suo fondo.

Sono compresi negli usi domestici l’innaffiamento dei giardinied orti inservienti direttamente il proprietario… e l’abbeveraggio del bestiame.

Art. 95

…Chi nei comprensori soggetti a tutela voglia procedere a ricerche di acque sotterranee,… deve chiederne l’autorizzazione

all’Ufficio del genio civile, corredando la domanda del piano di massima dell’estrazione e dell’utilizzazione

che si propone di eseguire.

Art. 98

L’ingegnere capo dell’Ufficio del genio civile…può autorizzare l’esecuzione di rilievi ed assaggi…

preliminari alla ricerca di acque sotterranee.

LEGGE 5 gennaio 1994 n. 36DISPOSIZIONI IN MATERIA DI RISORSE IDRICHE

Art. 1 comma 1

Tutte le acque superficiali e sotterranee, ancorché non estratte dal sottosuolo, sono pubbliche e costituiscono una risorsa che è salvaguardata e utilizzata secondo criteri di solidarietà.

Art. 34

Fissava a tre anni dall’entrata in vigore della Legge, il termine entro il quale chiedere il diritto al riconoscimento o alla concessione di acque che hanno assunto natura pubblica.

Obiettivi della Legge:1. garantire un servizio idrico adeguato per qualità e quantità a tutta la popolazione;

2. garantire l’attuazione del piano di bacino (Legge 183/89), ossia l’utilizzo ambientalmente sostenibile delle risorse idriche;

3. favorire lo sviluppo dell’industria dei servi idrici, ossia promuovere una gestione imprenditoriale (Art. 8 istituzione ATO).

1. assicurare la proprietà pubblica delle risorse idriche;

2. superare la frantumazione delle responsabilità, unificando all’interno di ciascun ambito la titolarità del servizio idrico integrato;

3. superare la frammentazione gestionale, per mezzo di un aumento delle dimensioni medie dei soggetti gestori;

4. trasformazione dei meccanismi di finanziamento, da modelli “esogeni” verso modelli “endogeni” attraverso le tariffe.

Obiettivi importanti da conseguire attraverso una serie di strategie:

D.P.R. 18 febbraio 1999, n. 238

Regolamento recante norme per l’attuazione di talune disposizioni della

legge 5 gennaio 1994 n. 36, in materia di risorse idrichePubblicato il 26 luglio 1999

Art. 1 commi 1,2 e 3Disciplina l’utilizzo delle acque piovane: non sono soggette a rilascio di licenza o concessione.

Comma 4Per le acque pubbliche non iscritte negli elenchi (PRGA 1963) può essere chiesto il riconoscimento o concessione preferenziale entro un anno dall’entrata in vigore del regolamento.Clausola valida per Pozzi perforati prima del 10 agosto 1999.Termine che è stato, di volta in volta, prorogato sino al 31.12.2007.

Art. 1 Oggetto e finalità

Il regolamento disciplina il procedimento per il rilascio dei titoli concessori relativi al prelievo di acque pubbliche, in applicazione alle disposizioni di legge:

• R.D. 11 dicembre 1933 n° 1775• Legge 5 gennaio 1994 n. 36• DPR 18 febbraio 1999 n. 238• D.lgs 11 maggio 1999 n. 152

Art. 6 Domanda di concessione e modalità (riferimento anche art. 5)Comma 1La domanda deve contenere:a) dati del richiedenteb) oggetto della richiestac) individuazione del corpo idrico (superficiale,sotterraneo,sorgente), ubicazione del punto di prelievo

(località,estremi catastali e coordinate geografiche UTM)d) richiesta d’autorizzazione alla perforazione (pozzo)e) uso della risorsaf) portata di prelievo (moduli o l/s), valore massimo e quello mediog) volume annuo di prelievo

REGOLAMENTO REGIONALE 20 novembre 2001, n. 41Regolamento per la disciplina del procedimento

di concessione di acqua pubblica

Articolo 6

Comma 3 - art-6 prelievi acque sotterranee• Allegati richiesti:• a) relazione tecnica generale• b) disegni delle opere (schema pozzo)• c) studio idrogeologico generale sull’assetto litostratigrafico e sulle

caratteristiche delle falde (sezioni idrogeologiche)• d) corografia CTR in scala 1:10.000, planimetria catastale 1:2.000• e) misuratore portata (contatore)Comma 5 – art.6• Documentazione firmata da un tecnico provvisto dell’abilitazione alla

professione.Comma 6 – art.6• Attestazione spese istruttoria.

Art. 7 Procedibilità della domanda

Il servizio verifica la domanda e può richiedere integrazioni concedendo termine tra i 15÷45 giorni.

Artt. 10,11 Pubblicazione, Osservazioni

Il servizio richiede la pubblicazione della domanda sul BUR, le osservazioni e/o opposizioni devono pervenire entro 15 giorni dalla data di pubblicazione sul BUR.

Art. 12 Pareri

Pareri richiesti ed obbligatori:a) Autorità di Bacino (Art. 9) 40 giornib) ProvinciaSe né ricorrono i presupposti anche:c) Enti Parcod) Magistrato per il Po (AIPO)e) AUSL (consumo umano od assimilato)f) Consorzi di bonifica (uso irriguo)g) ATO (consumo umano)

Art. 16 Autorizzazione alla perforazione di pozzi

• Comma 1-2• Il provvedimento stabilisce:• a) punto (mappale catastale) di perforazione• b) l’esecuzione di eventuali assaggi preliminari• c) modalità della perforazione,profondità massima e falde captate• d) termine per la conclusione dei lavori (6 mesi) con possibilità di proroga

(altri 6 mesi)• e) cautele per prevenire effetti negativi sull’equilibrio idrogeologico• f) cautele per prevenire possibili inquinamenti (cementazioni)• g) obbligo / prescrizioni alla installazione di piezometri, apparecchi per

rilevare livelli di falda e consentire prelievi di campioni d’acqua (rubinetti)

Comma 4-5 art.16Entro 30 giorni dalla conclusione dei lavori si deve trasmette al Servizio una

relazione integrativa finale con:• a) l’esatta ubicazione• b) modalità esecutive,diametro, profondità raggiunta, quota filtri, protezione del

pozzo• c) stratigrafia dei terreni• d) caratteristiche della pompa da installare• e) tipo di falda• f) per pozzi con portata superiore a 5 l/s, prova di portata con 4/5 gradini • g) regime di movimento della falda captata (ove possibile), struttura

idrogeologica interessata dal pozzo, schematizzata da sezioni (solitamente inserita nella relazione generale allegata alla domanda).

Art. 17 Perforazioni finalizzate a controlli

Per eseguire sondaggi finalizzati al controllo piezometrico o qualitativo dell’acqua, o funzionale all’abbassamento della falda freatica, occorre presentare al Servizio:

a) relazione tecnica generaleb) progetto di massima delle perforazionic) cartografia per la loro localizzazione, CTR in scala 1:10.000 e planimetria

catastale 1:2.000Trascorsi 15 giorni dalla presentazione si può dare inizio ai lavori.

Artt. 18, 19 Rilascio disciplinare di concessione

Il provvedimento è pubblicato sul BUR, il disciplinare contiene dati e prescrizioni (durata della concessione, portate, prelievi, canone, ecc.).

Art. 24 Termine per la conclusione del procedimento

Il termine per la conclusione del procedimento è fissato in 150 giorni, nel caso di varianti e cambio titolarità è di 60 giorni. Il termine è sospeso nel caso d’istruttoria e/o di richiesta d’integrazioni.

Art. 31 Varianti alla concessioneComma 1• Varianti sostanziali se relative a:• a) cambio di destinazione d’uso con aumento o modifica dell’opera• b) aumento del prelievo• c) modifica delle opere o del luogo di presa che renda necessaria una nuova

valutazione del contesto ambientale ed idraulico• d) adeguamenti tecnologici, modifiche delle opere e/o degli impianti a servizio

delle derivazioni

Art. 31 Varianti alla concessioneCommi 2-3-4- 5• Varianti non sostanziali• a) la riduzione del prelievo costituisce variante non sostanziale• b) la sostituzione di un pozzo concesso obsoleto, con uno avente le stesse

caratteristiche perforato nelle vicinanze, con chiusura del precedente

Occorre presentare domanda (non soggette a pubblicazione e pareri) secondo quanto previsto dall’Art. 6 allegando:

• a) attestazione del pagamento spese istruttoria• b) relazione descrittiva delle modifiche che si vuole apportare

Termine per la conclusione del procedimento 60 giorni (Art. 24)

Art. 36 Concessioni con procedura semplificata

Comma 1a) acque sotterranee, a qualsiasi uso, con volume annuo di 3.000 m3 e profondità di falda

massima in 30 m.

Artt. 37 e 38 Rilascio concessione preferenziale

Può essere richiesta da coloro che alla data del 10 agosto 1999 prelevavano acque non iscritte negli elenchi delle acque pubbliche (DPR 238/99).

Doveva essere presentata domanda entro la scadenza, la data ultima prevista è stata quella del 31dicembre 2007.

Il Servizio predispone gli elenchi suddivisi per Comune, chiede pareri, pubblica gli elenchi all’Albo Pretorio e stabilisce il canone.

Il Servizio ai fini della procedibilità dell’istanza chiede di produrre: a) attestazione di versamento spese istruttoriab) relazione tecnica generalec) disegni (se disponibili)d) corografia su CTR in scala 1:10.000, 1:25.000 e catastale 1:2.000e) descrizione eventuale dei dispositivi di misurazione delle portate

Dino ZinelliMarco Vannucchi

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di ParmaAprile 2010

PERFORAZIONE E CONDIZIONAMENTO

PERFORAZIONE E CONDIZIONAMENTO

PERFORAZIONE A PERCUSSIONEPERFORAZIONE A PERCUSSIONE

PERCUSSIONE A SECCOPERCUSSIONE A SECCO PERCUSSIONE IDRAULICAPERCUSSIONE IDRAULICA

PERCUSSIONE CON COLONNE DI PERCUSSIONE CON COLONNE DI MANOVRA O TUBAZIONE DI MANOVRA O TUBAZIONE DI

RIVESTIMENTO PROVVISORIARIVESTIMENTO PROVVISORIA

PERCUSSIONE CON TUBAZIONE DI PERCUSSIONE CON TUBAZIONE DI RIVESTIMENTO DEFINITIVA O A RIVESTIMENTO DEFINITIVA O A

““INFISSIONEINFISSIONE””

PERCUSSIONE

LA PERFORAZIONE A PERCUSSIONE E’ UN METODO CON IL QUALE IL FORO VIENE REALIZZATO FRANTUMANDO LA TERRA O LA ROCCIA SUL FONDO DEL FORO DI PREFORAZIONE, BATTENDOLA CON L’UTENSILE DI PERFORAZIONE ED EVACUANDO IL MATERIALE SCAVATO FUORI DAL FORO.

PERCUSSIONE CON TUBAZIONE DI PERCUSSIONE CON TUBAZIONE DI RIVESTIMENTO DEFINITIVA O A RIVESTIMENTO DEFINITIVA O A ““INFISSIONEINFISSIONE””

Variante del metodo a percussione è il sistema ad infissione.

Esso consiste nell’infiggere nel sottosuolo, con l’utilizzo della sonda /benna, o meglio ancora con l’ausilio di una coppia di martinetti idraulici la colonna definitiva del pozzo, che rimarrà in opera costituendo il rivestimento del pozzo.

I filtri vengono realizzati in opera inserendo nel pozzo, a quote stabilite in base a riscontri litologici, una strumentazione costituita da una serie di coltelli tagliatubi o di una strumentazione idraulica che può eseguire fori di diverso diametro.

Impianto a percussione

PERCUSSIONE CON COLONNE DI MANOVRA O PERCUSSIONE CON COLONNE DI MANOVRA O TUBAZIONE DI RIVESTIMENTO PROVVISORIATUBAZIONE DI RIVESTIMENTO PROVVISORIA

IMPIANTI ED ATTREZZATUREIMPIANTI ED ATTREZZATURE

SONDESCALPELLI ALLARGATORIBENNE

TUBI FILETTATITUBI SALDATITUBI A INNESTO RAPIDO

IMPIANTI DI PERFORAZIONEIMPIANTI DI PERFORAZIONE

Morsa giracolonna

SONDESONDE

SONDA A PISTONI

SONDA O “CUCCHIAIA”

BENNE MORDENTIBENNE MORDENTI

TUBAZIONITUBAZIONI

TUBI DI MANOVRA SALDATI DI TESTA

TUBAZIONITUBAZIONI

TUBI CON INNESTO RAPIDO

PERFORAZIONE A ROTAZIONE CON DISTRUZIONE DI PERFORAZIONE A ROTAZIONE CON DISTRUZIONE DI NUCLEONUCLEO

• Nel sistema a rotazione con distruzione di nucleo la batteria di aste, viene azionata da una tavola di rotazione, che fornisce allo scalpello “tricono” a rulli l’energia necessaria all’avanzamento frantumando la roccia incontrata; i detriti di perforazione sono portati in superficie da un fango di perforazione, solitamente costituito da argilla tipo bentonite.

• Il fango riveste una funzione essenziale di rivestimento delle pareti del perforo, formando un pannello impermeabile a sostegno delle stesse, inoltre lubrifica e raffredda lo scalpello.

• Si distinguono due  sistemi di perforazione a rotazione, che differiscono nella circolazione dei fanghi:

A circolazione direttaA circolazione inversa.

PERFORAZIONE A ROTAZIONE CON CIRCOLAZIONE PERFORAZIONE A ROTAZIONE CON CIRCOLAZIONE DIRETTADIRETTA

• Il fango è iniettato in pressione direttamente sul fondo attraverso le aste di perforazione e risale, trasportando i detriti in superficie, nell’intercapedine formata dalle aste ed il perforo.

• Questo sistema consente di raggiungere profondità elevate (derivando da tecniche di ricerca petrolifera) con buone velocità di avanzamento in tutti le litologie, con diametri di perforazione limitati (450 ÷ 500 mm) per pozzi per acqua

Schema impianto circolazione direttaSchema impianto circolazione diretta

PERFORAZIONE A CIRCOLAZIONE INVERSA

1. Scalpello

2. Batteria di perforazione

3. Testa di adduzione

4. Pompa centrifuga

5. Tubazione di scarico

6. Detriti

PERFORAZIONE A CIRCOLAZIONE INVERSA

• Il fango è introdotto a gravità all’interno dell’intercapedine aste di perforazione e perforo e portato in superficie, con i detriti, attraverso le aste stesse; l’energia necessaria a movimentare il sistema è fornita da un compressore che inietta aria in pressione al di sopra dello scalpello, attraverso tubicini di alimentazione sistemati al lati delle aste.

• La velocità di risalita del fluido di perforazione e relativamente più alta, consentendo migliori riscontri litologici dei terreni attraversati.

PERFORAZIONE A CIRCOLAZIONE INVERSA

• Con questo sistema si realizzano pozzi di grosso diametro (1000 ÷ 1200 mm) per profondità medie, simili a quelle raggiunte con il metodo a percussione.

Scalpelli

• Il completamento di un pozzo comprende l’inserimento del rivestimento definitivo, la tubazione cieca e i filtri, il drenaggio e la cementazione.

• Generalmente si usano tubi in acciaio al carbonio fabbricati mediante trafilatura (tipo Mannesman), saldati a nastro o elicoidale, catramati o zincati. La giunzione tra i tubi èrealizzata mediante saldatura testa‐testa (su biselli) o con vite e manicotti filettati.

• Per pozzi ad uso consumo umano si utilizzano tubazioni in acciaio Inox AISI 304 o in PVC certificati ai sensi del D.M.  174/2004.

• I diametri sono scelti in funzione della portata del pozzo e della pompa; per evitare eccessive perdite di carico èconsigliabile che il diametro interno sia almeno maggiore di 50 mm del massimo ingombro della pompa.

CONDIZIONAMENTO DEI POZZI

I filtri si distinguono a seconda della forma dell’apertura:• Rettangolare disposte in orizzontale lungo il tratto di 

tubazione (luce da 0,5 a 3,0 mm);• A ponte, realizzate per punzonatura sulla tubazione, 

offrono resistenza meccanica superiore (luce più utilizzata 1,5 mm);

• A spirale continua con rete (Johnson), con luce minima da 0,25 mm, particolarmente indicati per acquiferi in sabbie fini;

• Fresate direttamente sulla tubazione in PVC con luce prestabilita.

• Le fenestrature devono essere distribuite omogeneamente sulla colonna filtrante, il rapporto superficie aperta/superficie totale può variare tra il 10% e il 20%.

FILTRI

TIPOLOGIE FILTRI

FILTRI IN PVC

DRENAGGIO

• Per dreno si intende il materiale sciolto che viene inserito nel vano anulare tra la parete del perforo e la colonna filtrante, allo scopo di limitare il richiamo di parti fini nel pozzo nella fase di pompaggio, evitando l’uso di filtri con luce molto ridotta.

• Il materiale consigliato è costituito da ghiaietto vagliato e lavato siliceo (limita i fenomeni di incrostazione del ghiaietto calcareo), delle dimensioni scelte in base alla natura dell’acquifero e dei filtri installati.

• Per ottenere un sistema efficace di drenaggio lo spessore può variare da 8 ÷ 15 cm.

CEMENTAZIONI• Con il termine cementazioni si intende le operazioni 

fondamentali che comportano l’isolamento dei vari livelli acquiferi intercettati dal pozzo, sia rispetto alla superficie che fra loro stessi. 

• Il ripristino dei livelli impermeabili attraversati consente di non indurre alcuna modificazione all’ambiente circostante, garantendo la tutela qualitativa dei vari acquiferi.

• I materiali comunemente utilizzati per la cementazione di testata sono: la boiacca di cemento 3.25 addizionata con una percentuale minima (4÷6%) di bentonite (compactonite) con funzione di antiritiro.

• Mentre per realizzare garantire isolamenti efficienti tra i vari acquiferi intercettati si utilizza argilla disidratata con alto potere rigonfiante tipo compactonite in sferette.

SVILUPPO DEI POZZI

• Lo sviluppo di un pozzo ha come obiettivo l’eliminazione dei detriti di perforazione, delle parti più fini dell’acquifero e di rimuovere il pannello di bentonite (nel caso sia stata utilizzata) in modo tale da migliorare la permeabilità in corrispondenza dei filtri, aumentando l’efficienza del pozzo, utilizzando le seguenti tecniche:

• pistonaggio, pompaggio, jetting, air‐lift.

SVILUPPO DEI POZZI

• Pistonaggio, si utilizza un pistone con guarnizione semplice o doppia in gomma, muovendolo in alternanza in corrispondenza dei filtri. Con questo modo alternato dell’acqua nel pozzo si rimuovono le parti fini dalle grossolane, che vengono estratte con l’utilizzo di un pompaggio (contemporaneo al pistonaggio o successivo con pompa).

SVILUPPO DEI POZZI

• Pompaggio, si opera con pompa sommersa nel pozzo, con portate da 30% a 40% superiori alla portata d’esercizio. Un più efficace intervento si ottiene operando con diverse accensioni e spegnimento della pompa. Pompaggio prolungato è opportuno effettuarlo prima delle prove di portata.

SVILUPPO DEI POZZI

• Air‐lift (aria compressa), si inietta aria in pressione (6 ÷ 12 Bar) al di sotto del livello dell’acqua, causando la diminuzione della densità della colonna aria + acqua, con richiamo di acqua dalla falda ed il conseguente scarico intermittente (effetto pompaggio).

SVILUPPO DEI POZZI

• Jetting‐tool (lavaggio con ugelli), si opera con una strumentazione simile al pistonaggio ma dotata radialmente di ugelli applicata ad una batteria d’aste, si inietta acqua in corrispondenza dei filtri in pressione (6 ÷ 12 Bar) in modo tale da rimuovere parti fini in corrispondenza dei filtri (sistema utilizzato anche per il recupero della efficienza dei pozzi) 

SVILUPPO AD ARIA COMPRESSA

Dott.Geol.Marco Vannucchi

Dott.Geol.D.Zinelli

SEGNALI DI DETERIORAMENTO DELL’OPERA DI EMUNGIMENTO

Riduzione di portata Anomalo abbassamento livello dinamicoTrasporto solido con problemi alla pompa…..…..

VIDEOISPEZIONE‐ telecamera a colori ad alta definizione ;‐ illuminazione con led ad alta luminosità, con possibilità di luci supplementari per pozzi con diametri superiori ai 250 mm;‐ obiettivo basculante a ± 100 °e rotazione 360°;‐misurazione in continuo della profondità e visione, su monitor, in tempo reale della ripresa in atto, con restituzione di DVD della ripresa.

INCROSTAZIONI RIVESTIMENTO 1

ROTTURE RIVESTIMENTO 1

ROTTURE RIVESTIMENTO 2

ROTTURE RIVESTIMENTO 3

ROTTURE RIVESTIMENTO 4

INCROSTAZIONE FILTRI

MANUTENZIONE DEI POZZISPAZZOLATURAJETTING‐TOOLPISTONAGGIOTRATTAMENTI CHIMICICONTROLAVAGGIOTRATTAMENTO CON ANIDRIDE CARBONICAHYDROPULS

SPAZZOLATURA

JETTING‐TOOL

PISTONAGGIOPISTONAGGIO CON AIR‐LIFT

CO2 + H2O = H2CO3

liquido ► gas

liquido ►solido

solido ► gas

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

PORTATA L/sec

ABB

ASS

AM

ENTO

mt

PRIMA

DOPO

HYDROPULS®Caratteristiche e vantaggi del sistema Hydropuls®semplice, rapido ed economico. sistema di minimo ingombro applicabile anche in pozzi di difficile accesso o con manufatti fuori terra spesso utilizzabile direttamente, con la pompa titolare installata immediata rimessa in servizio al termine del trattamento velocità di emissione degli impulsi sino  a circa 2.000 milli secondila frequenza degli impulsi può essere variata a piacere rendendo il trattamento “più intenso” oppure “più delicato”l’intensità della pressione di uscita può essere variata da 20 a 100 bar adeguandola alle caratteristiche costruttive del pozzo Applicabile a pozzi di diametro superiore a 90 mm a qualsiasi profonditàNessun rischio ecologico, nessuna immissione di sostanze estranee nel pozzo. Utilizzabile in pozzi costruiti con tubazioni in acciaio, PVC, HDPE Altamente efficace su tutti i tipi di filtri: a ponte, passanti, a spirale continua, microfessurati, porosi, etc. 

RIPARAZIONE LOCALIZZATA DI TUBAZIONI MEDIANTE APPLICAZIONE DI

CASING-PATCH

L’ATTREZZATURA

LA POSA IN OPERA

IDROREAMER

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