Tecniche di Drenaggio
Nella presente sezione vengono analizzati alcuni dei principali Sistemi di drenaggio delle falde acquifere, ovvero di “Dewatering“, impiegati per l’abbassamento controllato dei livelli statici di falda, rapportati alle relative Tecniche di drenaggio.
Le nostre considerazioni sono frutto di un equo compromesso tra la pratica e la teoria, con l’intento di far comprendere più facilmente al Cliente/Tecnico quale sia il giusto approccio ad un sistema di abbassamento temporaneo o permanente di una falda acquifera.
La prima considerazione da fare riguarda la natura dei terreni all’interno della quale insiste la falda, generalmente in natura si riscontrano terreni litologicamente eterogenei, solo raramente il terreno ha una natura “granulometricamente” omogenea.
Questa caratteristica influisce sulla scelta del Sistema di pompaggio più idoneo da impiegare, al fine di ottenere un abbassamento della falda acquifera e conseguentemente un drenaggio forzato del terreno.
All’interno del mezzo poroso la falda è soggetta a variazioni della soggiacenza nei periodi di magra e di morbida, allo stesso modo è soggetta al gradiente idraulico che né determina una velocità di filtrazione più o meno elevata in funzione della pendenza, caratteristiche che devono essere tenute in considerazione quando si dimensiona un sistema di dewatering.
La nostra azienda spesso è chiamata ad eseguire attività di abbassamento controllato dei livelli idrici nelle più svariate condizioni litologiche ed idrogeologiche, ciò ha consentito di acquisire molta esperienza in questa specifica materia e ci ha indotto a scrivere questa pagina del nostro sito.
Anche in presenza di indagini geologiche approfondite resta difficile individuare quale sia il Sistema di emungimento “più idoneo” per i motivi sopra elencati, per cui i nostri tecnici hanno ritenuto di sintetizzare in una tabella riepilogativa il rapporto tra la natura del terreno e la idonea tecnica per drenarlo efficacemente.
Per quanto attiene la parte tecnico-analitica rimandiamo alla sezione del sito “Calcolo Dewatering“, dove sono riportate le più comuni formule di calcolo analitiche in funzione della tipologia di impianto da realizzare. “Accesso Libero senza Registrazione obbligatoria“
A tal proposito si rammenta che Geonord wellpoint® svolge anche attività di consulenza, con uno staff tecnico in grado di risolvere molte problematiche legate alle attività di dewatering.
La nostra azienda effettua analisi per la determinazione dei parametri degli acquiferi con prove di portata e raccolta dei dati al fine di poter restituire in modo corretto i principali valori per un calcolo analitico, tra i quali:
- Coefficienti di Conducibilità Idraulica
- Coefficienti di Permeabilità e Trasmissività
- Curve degli Abbassamenti dei Livelli idrici
- Coni di Depressione
- Raggi d’influenza
- Stima delle Portate di Emungimento
L’esperienza acquisita con l’installazione di migliaia di impianti di pompaggio nelle più svariate condizioni idrogeologiche ci ha fatto capire che piccole variazioni della matrice litologica spesso comportano radicali cambiamenti nell’esecuzione di un sistema di drenaggio, inducendo ad un cambio di soluzione tecnica.
I sistemi di drenaggio possono essere sintetizzati in cinque tipologie principali che sono:
- Gli impianti wellpoint, ovvero il sistemi di minipozzi capillari infissi alla profondità massima di circa 6,50mt. e che trovano la loro naturale applicazione nel drenaggio di terreni a matrice prevalentemente sabbiosa.
- Gli impianti wellpoint cosiddetti “A Prefiltro”, simili ai precedenti nella tipologia di materiale utilizzato ma differenti per la Tecnica di installazione, impiegati nel drenaggio di terreni a matrice prevalentemente limosa o stratificata, cioè in presenza di alternanze tra sabbie, limi o argille.
- I pozzi di aggottamento, che sono la soluzione più compatibile al drenaggio di terreni molto porosi e permeabili e trovano la loro applicazione nei terreni a matrice ghiaiosa e nei ciottoli.
Questo sistema presenta due varianti che dipendono dalla profondità di esercizio e definiscono il pozzo in “pozzo profondo” o “pozzo superficiale”, intendendo come superficiali i pozzi di aggottamento che si spingono ad un massimo di 6/7mt. dal p.c.
Per quest’ultimi la tecnica esecutiva è differente da quelli “profondi”, cioè infissi oltre i 7 mt., sono spesso realizzati con macchina perforatrice munita di buchet e possono arrivare a diametri considerevoli nell’ordine degli 800/1000mm.
Le pompe utilizzate in questi pozzi sono del tipo a “grande portata” con dimensioni spesso nell’ordine dei 500/600mm., tali da necessitare di pozzi di adeguato diametro per il loro allestimento.
- I pozzi profondi sono utilizzati in diverse tipologie di terreni, trovano la loro naturale applicazione nelle ghiaie e nei ciottoli ma sono spesso utilizzati anche nelle sabbie.
La differenza principale nell’uso di questa tipologia di pozzi è determinata dalla permeabilità effettiva dell’acquifero che influisce significativamente sull’estensione del cono di emungimento, infatti se non strettamente necessari sono poco utilizzati nella fase di abbassamento temporaneo delle falda acquifere e trovano il loro naturale utilizzo nell’approvvigionamento idrico di acqua dal sottosuolo.
- Infine abbiamo il drenaggio attraverso l’uso di Trincee drenanti, trattasi di scavi in linea di modesta profondità riempiti con materiale di cava di pezzatura variabile, a volte munite di tubo dreno sulla parte inferiore.
La posa in opera della tubazione sotterranea è costituita da un tubo microfessurato, dal diametro idoneo alla portata di acqua da emungere, spesso ricoperto da una calza protettiva per evitarne l’intasamento.
Questa tecnica permette di captare la falda acquifera e di mantenerla al livello desiderato con l’utilizzo di pompe di superficie, tale tecnica è indicata nei terreni a matrice argillosa con scarsa e bassa permeabilità in quanto il raggio d’influenza esercitato da questo sistema è pressoché nullo, infatti tale sistema di emungimento prevede la posa in opera del tubo con serpentine o linee molto ravvicinate tali da consentire la copertura dell’intera area di lavoro.
| Descrizione materiale | Diametro dei solidi | Coefficiente di Permeabilità | Porosità efficace |
|---|---|---|---|
| Ciottoli | > 60 mm. | K = > 1×10-1 m/sec. | 23 % |
| Ghiaie | > 20 < 60 mm. | K = da 1×10-1 a 1×10-2 m/sec. | 24 % |
| Sabbie con matrice ghiaiosa | > 0,6 < 20 mm. | K = da 1×10-1 a 1×10-3 m/sec. | 27 % |
| Sabbie pulite | > 0,2 < 0,6 mm. | K = da 1×10-2 a 1×10-4 m/sec. | 38 % |
| Sabbie con matrice limosa | > 0,02 < 0,2 mm. | K = da 1×10-4 a 1×10-7 m/sec. | 23 % |
| Limi | > 0,006 < 0,02 mm. | K = da 1×10-6 a 1×10-8 m/sec. | 8 % |
| Limi con matrice argillosa | > 0,002 < 0,006 mm. | K = da 1×10-7 a 1×10-9 m/sec. | 6 % |
| Argille | < 0,002 mm. | K = < 1×10-9 m/sec. | 3 % |
Terreni e loro Tecniche di Drenaggio
Vediamo con quale tecnica si prosciugano questi diversi tipi di terreno in funzione della loro granulometria.
| Impianto wellpoint | Impianto wellpoint a prefiltro | Pozzi di Aggottamento | Trincee Drenanti e Tubi Dreno |
|---|---|---|---|
| Sabbie pulite | Limi – Terreni Stratificati in genere | Ciottoli | Ciottoli |
| Sabbie debolmente ghiaiose | Limi debolmente sabbiosi | Ghiaie grossolane pulite | Ghiaie in genere |
| Sabbie debolmente limose | Limi debolmente argillosi | Ghiaie eterometriche e miste | Argille fino a debolmente limose |
Nell’esecuzione pratica succede spesso, al fine di raggiungere l’abbassamento del livello di falda, che alcune tecniche di drenaggio vengano utilizzate contemporaneamente, è il caso delle trincee drenanti e dei tubi dreno che possono essere impiegati in un sistema misto con pozzi di aggottamento.
