Esercizi svolti di idrogeologia

Discussioni su problemi teorici e pratici di idrogeologia. Sfruttamento e gestione dell'acqua. Professione e didattica universitaria. Acqua e ambiente.

Esercizi svolti di idrogeologia

Messaggioda Tarr » 27/11/2016, 13:54

Salve a tutti, sono nuovo e sono uno studente triennale di scienze geologiche.
Dovrò sostenere a breve l' esame di geologia applicata e vorrei chiedere gentilmente un vostro aiuto.
Vorrei esercitarmi per la prova scritta con esercizi impostati come riporterò sotto.
Dove potrei trovare esercizi del genere con soluzioni? C'è qualche libro o qualcuno di voi possiede una raccolta di esercizi simili. Grazie mille a tutti.

PS il primo esercizio l'ho ritrovato anche su questo forum, solo che non c'è la soluzione e, ahimè, nemmeno io so svolgerlo. Qualche aiuto?

1) Un acquifero di origine alluvionale, a granulometria sabbioso-ghiaiosa, ha un'estensione superficiale pari a 125Km2.
La falda è sottoposta a pompaggio per scopo acquedottistico. Il volume d'acqua estratto è pari a 5,8 x 10^7 m^3/a e tale pompaggio genera un abbassamento medio annuo generalizzato pari a 3,12 m. Determinare la porosità efficace dell'acquifero e riportare in sezione lo scenario idrogeologico prima e dopo il pompaggio.

Altro esempio

Un tracciante salino immesso in un pozzo impiega 3h e 35' per raggiungere un secondo pozzo distante 44,1m lungo la stessa direttrice di flusso. In questo secondo pozzo la superficie piezometrica è inferiore di 0,35m rispetto a quella del primo pozzo. Determinare la velocità reale e la velocità apparente della falda, nonché la conducibilità idraulica dell'acquifero saturo sapendo che la porosità efficace è pari al 15%.
Riportare in sezione lo scenario idrogeologico studiato.
Tarr
 
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Re: Esercizi svolti di idrogeologia

Messaggioda bernagozzi » 28/11/2016, 12:46

Ti do una traccia di soluzione (non do una garanzia sul risultato in quanto li ho risolti un po' velocemente)

Problema
Un tracciante salino immesso in un pozzo impiega 3h e 35' per raggiungere un secondo pozzo distante 44,1m lungo la stessa direttrice di flusso. In questo secondo pozzo la superficie piezometrica è inferiore di 0,35m rispetto a quella del primo pozzo. Determinare la velocità reale e la velocità apparente della falda, nonché la conducibilità idraulica dell'acquifero saturo sapendo che la porosità efficace è pari al 15%.
Riportare in sezione lo scenario idrogeologico studiato.

Soluzione
t = 3 ore e 35 min = 215 min = 1.29 E4 s
d=44.1 m; Dh = 0.35 m. Da questo si ricava il gradiente i=Dh/d = 0.35/44.1=7.937 E-3
La velocità apparente, cioè la velocità dei filetti di corrente, si può calcolare come spazio percorso/tempo impiegato a percorrerlo cioè:
Velocità apparente = v* = 44.1/1.29 E4 = 3.419 E-3 m/s
La velocità apparente è uguale alle velocità reale (detta anche velocità darciana) diviso la porosità efficace (n_e). Pertanto, posto n_e=0.15 si ha:

velocità reale = v = v* X n_e = 3.419 E-3 X 0.15= 5.129 E-4

Dall'equazione di Darcy v=k X i si può ricavate k = v/i = 5.129 E-4/7.937 E-3 = 6.462 E-2 m/s

Nota personale: una permeabilità k= 6.462 E-2 m/s è molto elevata. Potrebbero essere ghiaie pulite.



Problema
Un acquifero di origine alluvionale, a granulometria sabbioso-ghiaiosa, ha un'estensione superficiale pari a 125Km2.
La falda è sottoposta a pompaggio per scopo acquedottistico. Il volume d'acqua estratto è pari a 5,8 x 10^7 m^3/a e tale pompaggio genera un abbassamento medio annuo generalizzato pari a 3,12 m. Determinare la porosità efficace dell'acquifero e riportare in sezione lo scenario idrogeologico prima e dopo il pompaggio.

Soluzione
Dai dati disponibili si deve supporre che l'acquifero non sia alimentato da ricarica da pioggia, cioè che sia sostanzialmente un serbatoio che progressivamente si svuota.
In queste condizioni il volume d'acqua estratto per metro quadro di acquifero è

V=5.8 E7 / 125 E6 = 0.464 m^3/m^2 = 0.464 m

Questo significa che se invece che da un acquifero si estraesse acqua da un lago con le stesse dimensioni dell'acquifero alla fine dell'anno il lago sarebbe 0.464 m più basso.
Nell'acquifero però una porzione consistente è occupata dalla frazione solida e quindi l'abbassamento è superiore (3.12 m) in quanto l'acqua viene estratta solamente dai vuoti comunicanti.
La porosità efficace n_e risulta quindi uguale a:
n_e = 0.464/3.12 = 0.1487, cioè circa 15%.

Saluti
Gabriele
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Re: Esercizi svolti di idrogeologia

Messaggioda Tarr » 06/12/2016, 14:27

Grazie mille per la risposta.

Avresti esercizi simili su cui esercitarmi? o sapresti indicarmi un libro/dispensa da scaricare o acquistare?

Grazie ancora.
Tarr
 
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