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Prove di Portata

 
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Per garantire la corretta installazione di sistemi dewatering è necessario eseguire progettazioni finalizzate alla determinazione delle portate d’acqua da emungere, per ciò si fa ricorso a prove di pompaggio.

Il tipo di prova con “Impianto wellpoint” è eseguita “a portata costante” con una durata di almeno 48/72 ore, tempo minimo necessario perché si possa stabilizzare il cono di depressione e considerare il moto stazionario.

 
 

Geonord wellpoint® effettua prove di portata al fine di raccogliere i dati necessari per l’individuazione dei parametri idrogeologici del terreno. Sulla base delle tipologie litologiche del terreno o delle attività di pompaggio da effettuare si possono eseguire diversi tipi di prove, sia con pozzo sia con impianto wellpoint.

La scelta della prova è condizionata dalla tipologia del sistema di dewatering che si prevede debba essere messo in opera per l’abbassamento del livello di falda.

 
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Dalla prova di portata si possono ricavare molti dati per la determinazione dell’acquifero, tra i principali si ricordano:

Coefficiente di Trasmissività
Coefficiente di Permeabilità
Raggio massimo di Influenza
Soggiacenza
Coefficiente di immagazzinamento
Porosità efficacie
Parametri chimico/fisici

Più la prova di portata è attinente alla tipologia dell’impianto di emungimento e più il risultato di tale prova si avvicinerà alle condizioni reali di pompaggio per il controllo dei livelli di falda. Durante la prova si eseguono le misurazioni di:

Abbassamento dell’acquifero nel pozzo per stabilire la portata critica
Abbassamento a distanze prestabilite per ricostruire il cono d’influenza
Portata ottimale  e portata massima del pozzo per stabilire la portata di emungimento

Una volta acquisiti tutti i dati si potrà procedere alla progettazione del sistema di pompaggio con una:

Simulazione della portata dell’intero sistema di dewatering

 
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In presenza di un acquifero superficiale e di un terreno sabbioso, quando l’indagine non deve interessare gli stati profondi limitandosi ai primi 6/7 mt. dal p.c., si può procedere con la simulazione di un sistema wellpoint tale da riprodurre lo schema planimetrico dell’effettivo impianto da realizzare per le opere di prosciugamento.

L’impianto, detto “Impianto Pilota“, è posizionato di norma nel baricentro delle future opere da realizzare, ha forma quadrata con lati di ml.6 x 6 ed è costituito da un piccolo anello di collettori di aspirazione al quale sono collegati n°16 filtri wellpoint microfessurati, i filtri sono attestati alla profondità di ml.6,5, il tutto connesso ad una pompa autoadescante vuoto assistita.

I materiali e le caratteristiche di questo piccolo sistema riproducono in tutto quelle dell’effettivo sistema da progettare, da questa prova si possono ricavare gli elementi necessari a determinare le portate e gli abbassamenti che si avranno con il sistema definitivo.

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Con i dati raccolti è possibile simulare l’effetto del sistema di pompaggio per determinare gli effetti sui fabbricati limitrofi, è inoltre possibile l’installazione di sonde di conducibilità per determinare l’influenza del sistema di pompaggio in relazione ad inserzioni del cuneo salino, ove presente.

I dati ricavati sono relativi alla parte superficiale dell’acquifero che è quella interessata dal dewatering in fase di scavo.

La prova con impianto permette di simulare gli effetti dello stesso ai fini  della determinazione del raggio massimo d’influenza sia esternamente, sia internamente all’area di scavo, per questo tipo di indagine si esegue una prova a gradini con portata costante.

Lungo la tubazione di mandata è installato un Contatore di Portata Elettromagnetico munito di datalogger collegato ad un PC, esso consente di raccogliere e scaricare i dati relativi al flusso idraulico, di acquisire il valore della portata istantanea, il valore della portata totale e la velocità di flusso.

Attraverso questi parametri è possibile calcolare la portata effettiva del sistema di pompaggio in modo analitico

Ai fini del dimensionamento reale, ricordiamo che il perimetro dell’impianto è quello che comprende anche le aree di lavoro per le operazioni di armo e disarmo dei muri verticali, nonché gli spazi necessari a realizzare le scarpate dello scavo in funzione dell’angolo di attrito del materiale presente.

La prova di portata con pozzo di emungimento e piezometri di controllo è la più utilizzata per la determinazione dei parametri idrogeologici dell’acquifero. Consente di stimare i valori di trasmissività, i coefficienti d’immagazzinamento ed i raggi d’influenza in ogni tipo di acquifero, sia di tipo freatico, sia di tipo artesiano e loro variabili (semifreatico, semiartesiano, etc..).

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La letteratura tratta ampliamente i modo e le tecniche da utilizzare in funzione dei dati e dell’acquifero che si vuole parametrizzare.

Le prove di portata più comuni sono la prova per gradini di portata e la prova continua a portata costante.

 

Le Strumentazioni

 

Per una valutazione analitica è necessario determinare il coefficiente di trasmissività ( T ) e conseguentemente di permeabilità ( K ), attraverso il quale si può ottenere, applicando le opportune equazioni di calcolo, il valore di portata relativo allo scavo da eseguire.

A tal fine, per raccogliere i dati necessari dalla prova di portata, sono installati n°.4 piezometri disposti nel seguente modo:

  • N°1 al centro del quadrato formato dall’anello wellpoint;
  • N°1 in corrispondenza di un filtro wellpoint sull’anello. (P0 – pozzo);
  • N°1 ad un distanza ( r1 ) esternamente all’anello wellpoint;
  • N°1 ad un distanza ( r2 ) sempre esternamente all’anello wellpoint, ed allineato agli altri precedentemente descritti;

Ognuno dei 4 piezometri è allestito con una Sonda Multiparametrica munita di Datalogger collegato ad un PC con un trasmettitore GSM. I dati forniti da tali misurazioni serviranno per determinare gli abbassamenti del livello freatico a determinate distanze ( r ) e consentire il calcolo del Raggio di Influenza ( R ) relativo al cono di depressione creato dall’impianto.

 
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Ogni trasduttore di pressione è collocato in un piezometro fino alla profondità sufficiente per essere al di sotto del livello di abbassamento previsto. Il trasduttore registra la pressione della colonna d’acqua al di sopra della cella che si trova nella parte più bassa dello strumento, è comunque necessaria la calibratura preliminare sul posto per consentire che le letture della pressione possano essere convertite in livelli idrici reali.

Tale operazione è eseguita registrando accuratamente la profondità alla quale il trasduttore di pressione è collocato nel pozzo e verificando allo stesso tempo il dato tramite un controllo manuale effettuato con sonda elettrica del livello di falda (freatimetro). Il Data-Logger è predisposto per la registrazione degli abbassamenti del livello piezometrico, la registrazione della conducibilità dell’acquifero e la registrazione della temperatura.

Per effettuare la prova di portata è necessario che il sito sia accessibile, che vi sia la presenza di corrente elettrica, in alternativa si potrà operare con generatore di corrente, e che vi sia la possibilità di scaricare l’acqua pompata in un idoneo sito di raccolta, (fognatura, fosso, vasca d’accumulo, etc…).

 
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Si riporta di seguito un esempio delle letture effettuate in cantiere dal momento dell’installazione del sistema di monitoraggio e la loro restituzione a video.

TABELLA PROVA PORTATA
 

Alcuni Cantieri

  • Impianti wellpoint a prefiltro

    Sottopasso FF.SS. Albinia

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  • Impianti wellpoint per sabbie

    Nuovo Ospedale delle Apuane

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