La “prova di pompaggio a portata variabile” detta anche “prova di pozzo” o “prova a gradini di portata” (step dradown test) consiste nel fissare almeno tre valori di portata crescenti, misurando nel tempo le depressioni piezometriche corrispondenti in condizioni pseudo-stazionarie.
– Quali informazioni restituisce la prova?
La prova viene eseguita per prevedere gli abbassamenti alle diverse portate (generalmente anche leggermente superiori a quella di esercizio del pozzo). La prova permette di conoscere l’efficienza del pozzo, ovvero la sua buona realizzazione e funzionamento, e di ricavare alcuni parametri idrodinamici dell’acquifero.
- Come viene effettuata la prova?
La prova viene realizzata programmando le misure degli abbassamenti del livello idrico per differenti valori di portata applicati ciascuno per 60-90 minuti, tempo generalmente ritenuto sufficiente per il raggiungimento delle condizioni di equilibrio, considerando le caratteristiche di permeabilità dell’acquifero. Per gli acquiferi in falda confinata in genere sono sufficienti tre gradini di portata, mentre per gli acquiferi in falda libera i gradini di portata devono essere almeno quattro. I differenti livelli dinamici all’interno del pozzo (ovvero gli abbassamenti del livello idrico a partire dal livello statico della falda misurato nel pozzo), vengono normalmente registrati con osservazioni molto ravvicinate, per esempio ogni minuto per i primi 10 minuti di ciascun gradino di portata, e poi con misurazioni meno frequenti, ad esempio ogni 5 minuti/10 minuti per tutta la successiva durata di ogni gradino di portata.
Al termine di ciascun gradino di portata il pompaggio viene interrotto per tempo di pari durata (ovvero 60-90 minuti), permettendo così la risalita dell’acqua nel pozzo e la misura
dell’abbassamento residuale, per poi riprendere con il gradino successivo di portata crescente.
Esempio di prova con quattro gradini di portata in falda superficiale (acquifero freatico): le curve mostrano il raggiungimento di una pseudo stabilizzazione al termine di ogni gradino
Normalmente come primo gradino di portata si assegna una portata pari a quella minima fornita della pompa per poi aumentare, fino a superare il valore della portata critica.
- Come interpretare la prova?
Alla fine della prova, i risultati vengono diagrammati nella forma Portata –Abbassamento, ottenendo la cosiddetta Curva Caratteristica del pozzo che espressa nella forma di Jacop (caso particolare dell’equazione di Rorabough) in cui l’esponente n = 2 è la seguente:
s = BQ + CQn
dove:
s = abbassamento totale nel tempo t nel pozzo, corrispondente alla fine di ogni singolo gradino di portata;
Q = portata emunta
B = coefficiente di caduta piezometrica nell’acquifero
C = coefficiente di caduta piezometrica nel pozzo
n = esponente (nel caso in esame n = 2)
Il primo termine BQ tiene conto delle perdite di carico dovute alle dissipazioni di energia dovute alle forze viscose nell’acquifero; il secondo termine CQn tiene conto delle perdite di carico in prossimità dell’opera di captazione dovute alle forze di inerzia e variazioni per quantità di moto.
Nell’esempio riportato di seguito, l’andamento della curva caratteristica ottenuta è quello di una funzione parabolica di secondo grado il cui andamento è compatibile con un pozzo sviluppato per la sua intera lunghezza in un acquifero di tipo superficiale (falda a superficie libera).
Esempio di curva caratteristica del pozzo in falda libera
In particolare, per portate poco considerevoli, le perdite di carico nel pozzo sono trascurabili, per cui l’equazione precedente diventa:
s = BQ
Quando invece la velocità effettiva nell’acquifero è superiore alla velocità critica, l’equazione diventa:
s = CQ2
– Come ricavare i parametri B e C?
I parametri B e C possono essere ricavati dalla retta Portate – Abbassamenti specifici, di equazione
s/Q = B + CQ
Il coefficiente B si ottiene dall’intersezione della retta con l’asse degli abbassamenti specifici, ovvero è l’ordinata della retta interpolata, mentre il coefficiente C è pari alla pendenza della retta, ovvero il suo coefficiente angolare.
Esempio di determinazione dei parametri B e C per un pozzo in falda freatica
Quali parametri idrodinamici si possono ricavare dalla prova?
Tra i parametri idrodinamici, si possono ricavare:
- la trasmissività dell’acquifero;
- il coefficiente di conducibilità idraulica;
- il coefficiente di immagazzinamento;
- la portata specifica relativa;
- il raggio di influenza del pozzo;
2 Commenti. Nuovo commento
Ottima spiegazione!! utilizzo di parole semplici con concetti brevi ma concisi. Consiglierò la lettura di questo articolo! Buon Lavoro
Grazie molte