Evapotraspirazione Evaporazione Condensazione Suolo Falda Precipitazione Intercettazione...

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Evapotraspirazione Evaporazione Condensazione Suolo Falda Precipitazione Intercettazione Sgocciolamento Flusso lungo fusto Ponding Infiltrazione Ipodermico Ricarica Flusso di base Infilotrazione Ricarica Ipodermico Ruscellamento Portata del fiume Ciclo idrologico nel bacino Radici Traspirazione Evaporazione Precipitazione Infiltrazione

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Evapotraspirazione

Evaporazione

Condensazione

Suolo

Falda

Precipitazione

Intercettazione

SgocciolamentoFlusso lungo fusto

Ponding

InfiltrazioneIpodermicoRicarica

Flusso di base

Infilotrazione

RicaricaIpodermico

Ruscellamento

Portata del fiume

Ciclo idrologico nel bacinoRadici

Traspirazione

Evaporazione

Precipitazione

Infiltrazione

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ALCUNE DEFINIZIONI DI BASE

BACINO IDROGRAFICO(O IMBRIFERO)

Def = si definisce bacino imbrifero, relativo ad una sezione di riferimento, il luogo dei punti del terreno da cui partono linee di massima pendenza che incontrano la linea di valle a monte della sezione di riferimento (o sezione di chiusura).

Sezione di chiusura

Linea spartiacque

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P = E+R+I

RP

E

I

BILANCIO IDROLOGICO (RELATIVO AD UNA SUPERFICIE DI TERRENO)

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Evaporazione• Proporzionale alla velocità del vento

• Proporzionale al deficit di pressione di

vapore– Quanto secca è l’aria

– DPV = es - ea = es ( 1 - RH )

• RH = ea / es è l’umidità relativa

• ea è la pressione di vapore reale

• es è la pressione di vapor saturo, massima teorica e

funzione della temperatura

• FUNZIONE ANCHE DELLA PRESSIONE

ATMOSFERICA E QUINDI DELLA QUOTA

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Evapotraspirazione• Composta da:

– Evaporazione da suolo e superfici di acqua libera

- Traspirazione tramite tessuti vegetali• Fattori della pianta: area fogliare, profondità radici, tipo di

pianta• Fattori del suolo: disponibilità d’acqua

– Intercettazione e successiva evaporazione• Evaporazione dal corpo della pianta• Circa 10-20% delle piogge in un bosco

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• Evapotraspirazione potenziale, EP

– Massima traspirazione possibile dalle piante (copertura vegetale continua e matura) con il terreno in uno stato di umidità massimo e costante (capacità di campo).

• Evapotraspirazione reale, ER

– Ciò che realmente evapotraspira– Dipende dal tipo di pianta, dall’umidità del terreno, dallo

stadio di crescita e da variabili climatiche – ER è in genere inferiore di EP salvo che il suolo sia molto

umido e la pianta in uno stadio di avanzata maturità.

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Bilancio idrico del suolo

Precipitazione: PEvaporazione: E

Umidità del suolo: wSurplus: S

Temperatura: T

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Equazione idrologica con termine di immagazzinamento

Formulazione generale:Input – Output = Cambio in immagazzinamento

Formulazione per il suoloP – E – R – I = DS

P precipitazioneE evaporazione+traspirazioneT traspirazioneR deflussoI infiltrazioneDS cambio di immagazzinamento d’acqua

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Capacità di campo (Field Capacity): acqua trattenuta dal suolo contro la forza di gravità.

Punto di appassimento (Permanent wilting): acqua contenuta al punto in cui le piante appassiscono (non sono più in grado di estrarre acqua dal suolo).

Acqua disponibile: quantità di acqua compresa fra il contenuto alla capacità di campo ed al punto di appassimento.

TUTTO ESPRESSO IN mm DI COLONNA D’ACQUA PER AREA UNITARIA DI SUOLO

ACQUA NEL SUOLO

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Acqua utile o disponibile nel suolo

Acqua utile o disponibile nel suolo

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Atmosfera

Fiume(Immagazzinamento

canale, +/-)

Superficie (Ponding, +/-)

Suolo (Acqua nel suolo, +/-)

Vegetazione (Intercettazione I, +/-)

Acquifero (immagazzinamento in falda, +/-)

Piogge. PEvapotraspirazione ET

Lungo fusto Sf, Da chioma Th, etc.Radici

Evap. E

Precip. P

Evap. E

Infiltrazione F

Evaporazione. E

Portata Q

Ricarica(percolazione, infiltrazione efficace)

RuscellamentoQo

IpodermicoQi

Deflusso dibaseQb

Travaso(fiume alimentante)

Precipitazione P

(Flusso di ritorno)

Travasi sotterranei

Bilancio idrologico a scala del bacino

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0 12 24 36 48 30 72

Ore da inizio evento di precipitazione

3

2

1

Port

ata

(m

3/s

)

Deflusso di base

Deflusso ipodermico

Ruscellamento superficialeC

urv

a d

i co

nce

ntr

azi

one

Curva di

esaurimento

Lag time

mm4

3

2

Picco

Ruscellamento superficiale

Deflusso ipodermico

+

=Deflusso di

evento

(Storm Flow)

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COEFFICIENTEDI DEFLUSSO

Cd=D/P

METODO DIKENNESSEY

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Sistema di flusso sotterraneo

• Falda si muove da carico h elevato a carico basso.• In un acquifero libero h è legato alla morfologia della

tavola d’acqua che spesso “sposa” la topografia.

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Flusso controllato da gravità in falda libera

Alimentazione

Recapito

Trasmissione

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Flusso controllato da gravità in falda confinata

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Acquifero fratturato e carsificato

Inghiottitoio Pozzo artesianofluente

Fratture saturefino a questo livello

Pozzo sterile

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Sorgenti

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Portata delle sorgentiClassificazione di Meinzer (1927)

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Classificazione idrogeologica delle sorgenti (Civita, 1973)

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Limite di permeabilitàdefinito

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Limite di permeabilitàindefinito

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Sorgenti per soglia di permeabilità sovraimposta

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Sorgenti per soglia di permeabilità sottoposta

Piega sinclinale Faglia inversa

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Sorgente per affioramento della piezometrica di acquifero libero

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Risorgive

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Affioramento di unapiezometrica di acquifero

confinato

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Karst (carsismo)

: “…territorio tipico per morfologia e reticolo in relazione alla sua attitudine alla solubilità (corrosione).”

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requisiti

Piogge abbondantiAnidride carbonicaRoccia solubileTempoAree tropicali: maggior o minor grado di carsificazione???

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Carsismo: dissoluzione delle rocceCarsismo: dissoluzione delle rocce

• salgemma• gesso• carbonati: DOLOMIE

CALCARICaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2 HCO3-

(Ca,Mg)(CO3)2 + 2 CO2 + 2 H2O = Ca2+ + Mg2+ + 4 (HCO3)2-

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In superficie

Doline-inghiottitoiFiumi che scompaionoForme di dissoluzione (epicarso)

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Fattori che influenzano le modalità di sviluppo

del carsismo:

Fattori che influenzano le modalità di sviluppo

del carsismo:

Litologia, giacitura e stratificazione

Tettonica Fratturazione

Posizione del livello di base(mare o lago o livello impermeabile)

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EVOLUZIONE DELLA CIRCOLAZIONE CARSICA

FLUSSO DI FALDA

RDR=AREA DI RICARICA

D=AREA DI RECAPITO

A=massiccio fessurato non carsificato

B=stadio giovanile di evoluzione

C=stadio maturo di evoluzione

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Circolazione dispersiva

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Circolazione a dreno dominante

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MASSICCIO CARSICO

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Carta della vulnerabilità

all’inquinamento

(metodo SINTACS)

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Domande

• Definizione di portata?• Pendenza del terreno facilita deflusso?• I boschi facilitano deflusso?• Suolo permeabile facilita deflusso?

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Domande

o Unità di misura della precipitazione?• Definizione di evapotraspirazione

potenziale?