• Non ci sono risultati.

2 Pompe di calore geotermiche e idea per l’impianto

2.2 IL POZZO E GLI ORTI NEL TE RRENO DELL ’OSPEDALE

L’AUS L è pro pr iet ar io d i u n t erreno are a ad iac e nt e a ll’o s ped a le co nfina nt e a no rd d i e sso . Po ss ia mo veder lo ne lla ma p pa d i fig. 28 de limit at o da una line a ara nc io ne, me nt re il co nfine de l t erre no d e ll’o sped a le c iv ile nuo vo d i I mo la è e vide nz iat o co n una line a blu. Su ques to t erreno è sorto un c ir co lo per a nz ia ni e u na s er ie d i o rt i p er g li a nz ia ni iscr it t i a l c irco lo .

fi g . 2 8 p i an t in a d el com p l ess o osp ed a l i er o e d i n t or n i. In gi a ll o i l t er r en o d eg l i or t i

V ic ino a ll’ ingr es so de lla pro pr iet à de l c irco lo , a ll’a lt e zza d e lla st rada V ia Be l Po gg io (62,6 m so pra il live llo de l mar e e ad ia ce nt e ad e ss a) è st at o sca vat o un po zzo diver s i a nni fa p o i r is ca vat o ne l 2007 a cau s a de ll’ins a bbia me nt o de llo st es so . Ved ia mo i dat i d e l po zzo :

Avampozzo Profondità Diametro Livello statico Portata pozzo verificata no 103 [m] 100 [mm] 30 [m] 1,5 [l/s]

I l po zzo è dot ato di u n’e let t ro po mpa so mmer sa mu lt ist ad io co n le s egue nt i carat t erist ic he:

potenza prevalenza portata 3 [KW] 70 [m] 1,2 [l/s]

Le po mpe d i po zzo po sso no ess ere g est it e a ve lo c it à d i ro t az io ne var ia bi le co n a lime nt az io ne e let t ric a t ra mit e c o nvert it o re st at ic i d i frequ e nz a ( invert er-VFD: var ia b le frequ e nc y dr ive).

St rat igr a fia t erreno su cu i è st at o scavat o : 6 - 15 m terreno

15 - 22m ghiaia non acquifera 22 - 95 m argilla

95 - 130 m sabbia acquifera fine

Le acq ue so tt erranee co nt enut e neg li ac qu ifer i co st it u isco no le fa ld e, c h e po sso no ess ere d i due t ip i: fa ld e fre at ic he e fa ld e art es ia ne.

Le fa ld e fr eat ic he so no le p iù supe r fic ia li e so no de limit at e so lo in fer io r me nt e da u no st rat o imper mea bile (g e nera lme nt e arg illa) e prese nt a no super io r me nt e u na sup er fic ie libera a pre ss io ne at mo s fer ica, in cu i l’a cqua r is a le p er cap illar it à.

La fa ld a int ercet t at a da l po zzo in que st io ne è art es ia na: le fa ld e art es ia n e so no inve ce co mpre se fra due st rat i imp er mea bili (ro cc ia o arg illa), qu e llo in fer io r e det t o anco ra “let t o ” di fa ld a e q ue llo super io r e det t o “t etto ”. Ne lle fa ld e art es ia ne l’ac qua, es se ndo co mpre sa fra du e st rat i imper me a bili s i t ro va in pre s s io ne, s imila r me nt e ad u na c o ndo tt a. R ispet to a quest a u lt ima i l mo vime nt o de ll’acqu a a vvie ne però mo lt o più le nt a me nt e. Infat t i ne l le co ndo tt e l’a cqua ha a d is po s iz io ne l’ in t era sez io ne me nt re ne lle fa ld e freat ic he l’ac qua s i d e ve muo vere at t raverso le sez io ni r ido tt e fo r mat e dag l i int erst iz i fra la mat r ice so lida de ll’a cqu ifero .

Int ro ducendo u n po zzo in u na fa ld a art es ia na, l’acqu a vi r isa le, a llo st es so mo do d i co me r is a le in u n p iezo met ro ins e r it o ne lla co ndo t t a.

2.2.1 I pozz i

fi g . 2 9 ci cl o i d r ol og i c o d el l ’ a cq u a e d i v er si t i p i d i fa l d e

I po zz i so no i ma nu fat t i at t raver so i q ua li s i at t inge l’acq ua d a lle fa ld e so tt erranee, s ia freat ic he c he art es ia ne. [3]

I po zz i d i mag g io re int ere ss e per l’appro vvig io na me nt o irr iguo so no que ll i art es ia ni co st it u it i d a t ubi po zzo d i d ia met ri g e nera lme nt e co mpre s i fr a 10 0 e 300 mm, c he s i appro fo nd is co no fino a ragg iu ngere pre fer ib ilme nt e il “let t o ” de lla fa lda art es ia na da e mu ngere.

I l po zzo è co st ru it o da un “t u bo po zzo ” mu nit o a live llo d e lla fa lda d i u na part e filt ra nt e, c hia mat a “t u bo -filt ro ”, att raver so il qu a le a vv ie ne i l pas sagg io de ll’acqu a d a ll’acq u ife ro a l p o zzo . Il “t u bo filt ro ” co st ru isc e la pr inc ipa le p art e fu nz io na le de l po zzo ed ha lo s co po di la sc iar e pa ss ar e l’a cqua, ma no n la sa bbia da e ss a t rasc inat a durant e l’es erc iz io . I l filt ro è rea lizz at o prat ica ndo o ppo rt une fine st rat ure ne lla par et e de l t u bo , d i fo r ma adegu at a a lle c arat t erist ic he gra nu lo met r ic he de l mat er ia le c irco st a nt e.

I l fu nz io na me nt o a reg ime de l filt ro è co nd iz io nat o dal po s iz io na me nt o d i st rat i rad ia li d i mat er ia le d i d iver so d ia met ro atto rno a l “t ubo filt ro ”. La st rat igra fia c he gar a nt isce il mig lio r fu nz io na me nt o è qu e lla re a liz zat a co n granu lo met r ie gradua lme nt e de cre sce nt i d a l c e nt ro verso l’est er no .

Pe rfo ra zion e de l po zzo e sche ma

La per fo ra z io ne d i qu est i po zz i vie ne o rma i qu as i esc lus iva me nt e e segu it a co n u na ma cc hina a ro t az io ne c he è co st it uit a da u n t e la io c he so st ie ne e fa ruot are un’ast a ca va d i p er fo raz io ne a lla cu i t est a s i t ro va uno sca lp e llo de nt ato in grado d i p er fo rare a nc he ro cce o eve nt ua li ma s s i c he s i po sso no t ro vare ne l so t to suo lo . Per i pr imi 1-2 met r i, do ve il t erre no è inco ere nt e, vie ne pr ima infis so u n t u bo gu id a d i d ia met ro super io re a q ue llo d e l po zzo fina le, q u ind i s i pro ced e ne lla p er fo raz io ne fino a l ragg iu ng ime nt o de lla fa ld a acqu ifer a. Le paret i de l fo ro ve ngo no ce me nt at e da l fa ngo be nt o nit ico po mpat o all’ int er no de ll’a st a d i per fo raz io ne e sp int o in s uper fic ie ; in t a l mo do i d et r it i d i per fo ra z io ne ve ngo no fatt i usc ir e. U na vo lt a ragg iu nt a la fa ld a, vie ne ins er it o il t u bo che co st it u is c e il po zzo vero e pro prio e c he può es sere in a cc ia io a l car bo nio , in acc ia io z incat o o , ne lle zo ne co n st rat i d i mat er ia le inco ere nt e (c io è sa bbia e g hia ia minut a), in p la st ica. I pr imi met r i de l t u bo (que lli p iù pro fo nd i) so no dot ati d i u na fine st rat ura ne lla zo na in co rrispo nd e nz a de lla fa ld a per per met t ere a ll’a cqu a d i e nt rare ne l t ubo . I l po zzo va, qu ind i, co mp let at o met t endo de l g h ia ino s ilic eo in co rr ispo nde nz a de lla zo na fine st rat a e ce me nt a ndo la pa rt e verso la s uper fic ie per e vit ar e c he a cque d i s co lo sup er fic ia le pe net r ino ne l po zzo e qu ind i ne lla fa lda co n co ns egue nt e po ss ib ilit à d i inqu ina me nt o .

I l po zzo va po i spurgat o e t enut o sotto po mpagg io per a lc u ne o re o anc he qua lc he g io r no per pu lir lo da limo e sa bbia c he pa ss a no da lla zo na fine st rat a de l t u bo de l po zzo .

Succe ss iva me nt e è ins er it a l’e let t ro po mpa so mmer sa co n la sua t uba z io ne d i ma ndat a. A qu est o punt o il po zzo vie ne s ig illat o co n un a ppo s it o t appo in acc ia io c he può es sere a l live llo de l t erre no o a ll’ int er no d i u n t o mb ino d i ce me nt o .

Live llo statico e live llo dinami co de l po zzo

I l live llo c he nat ura lme nt e ragg iu nge l’a cqua ne l po zzo in as se nza d i po mpagg io s i c hia ma “ live llo st at ico ” ( fig. 31). Qua ndo s i at t iva i l po mpagg io il live llo d e ll’ac qua c a la gr adua lme nt e fino a r agg iu ng ere u n punt o d i equ ilibr io fis so per o gni va lo re d i po rt at a emu nt a, c he s i c hia ma “live llo d ina mico ”. L’a lt e zza d i r is a lit a de ll’acq ua d i fa lda s i a bba s s a gradua lme nt e d a l live llo st at ico a qu e llo d ina mico , fo r ma ndo u n co no d i depres s io ne co nce nt r ico at to rno al po zz o . Il co no d i depre s s io ne d e lla p iezo met r ica s i fo r ma a s egu it o de lla g radua le d iminuz io ne d i pre ss io ne de ll’acqu a ne lla fa lda, in co nse gue nza de l pro gres s ivo a u me nt o de lla ve lo c it à c he a ssu me l’a cqu a a vvic ina ndo s i a l t u bo filt ro . Ne l c aso d i po z z i po st i a d ist a nza ra vvic inat a i co ni d i d epres s io ne po s so no int er fer ire fr a lo ro , det er mina ndo , a par it à d i po rt at a, va lo r i p iù ba ss i de i r is pet t ivi live ll i d ina mic i.

La r e laz io ne c he leg a la po rt at a e mu nt a da l po zzo (Q) a ll’a bba ss a me nt o fr a il live llo st at ico ed il live llo d ina mico , co st it u isce la cur va c arat t erist ica de l po zzo . Quest a ne i po zz i art es ia ni as su me la fo r ma d i u na ret t a usce nt e da ll’o r ig ine, c he st a ad ind ic are c h e l’a bbas sa me nt o de l live llo è d iret t a me nt e pro po rzio na le a lla po rt at a at tint a.

Tutt avia se a u me nt ia mo la po rt at a o lt re det er minat i va lo r i la cur va pa ss a d a un a nda me nt o rett ilineo ad a nd a me nt o curv ilineo gradu a lme nt e t e nde nt e a ll’o r iz zo nt a le ( fig. 32).

fi g . 3 2 – C ur va ca r at t er i st i ca p or t a ta Q – a bba ssa m en t o δ in un p oz z o ar t esi a n o.

Su lla cur va po ss ia mo pert ant o ind iv idu are un pu nt o di a bbas sa me nt o cr it ico , in co rrispo nde nz a de l q ua le s i ha la po rtat a cr it ic a de l po zzo . Quest o punt o s i po s iz io na a po rt at e t ant o p iù bas se, qu a nt o più è so tt ile la gra nu lo met r ia de ll’acqu ife ro e qu ind i qu a nt o più è bas sa la ve lo c it à d i infilt raz io n e de ll’acqu a.

La po rt at a crit ica d e l po zzo co st it u isc e p rat ica me nt e la po rt at a mas s ima c he s i può t rarre da l po zzo . Infat t i, o lt re qu es t a po rt at a l’e mu ng ime nt o , no n so lo no n è p iù co nve n ie nt e, ma è a nc he d a nno s o .

2.2.2 Proble ma tich e relati ve all’ ecce ss ivo e mun gi me nto del le fald e sul siste ma idrol o gic o

Abb ia mo g ià det t o che, ne ll’ac qu ifero d i una fa lda art es ia na, l’acqu a s i t ro va in pre ss io ne co me in u na co ndo tt a.

All’a u me nt are d e l nu mero de i po zz i c he at t ingo no da lla fa ld a e/o a ll’a u me nt are d e i vo lu mi e mu nt i, la pre s s io ne de ll’acqu a ne lla fa ld a se mpr e p iù d iminu is ce.

L’agr ico lt o re che ut iliz za il po zzo per irr igare se ne ac co rge da ll’a bba s sa me nt o de l live llo st at ico ne l p o zzo , che o vvia me nt e s i r ip ercuo t e a nc he su l live llo d ina mico a par it à d i p o rt at a e mu nt a. Pert ant o per pot er co nt inuar e a d is po rre de i vo lu mi d ’ac qua c he g li ne ce ss it a no , l’agr ico lt o re è co st rett o ad abbas sare la pro fo nd it à d i po siz io na me nt o de lla po mpa.

fi g . 3 3 – E sem p i o d i a b ba ssa m en t i d ei l i vel l i st a t i ci d i fa l d a r i l eva t i d a l C I GRI fr a i l p er i od o d i “m a g r a ” d el 1 9 9 1 e q u el l o d el 2 0 0 1 in Va l d i C or n i a

Tutt avia la d is po nib ilit à d i acqu a do lce a tt ing ib ile ha c hiar a me nt e u n limit e det er minat o da ll’e st ens io ne ed o ro grafia de l ba c ino d i a lime nt a z io ne de lla

fa ld a, o lt re c hé d a ll’a nda me nt o st agio na le de lle pre c ip it a z io ni s u l sudd et to bac ino . Pert ant o au me nt a ndo g li e mu ng ime nt i s i può , ne l co rso de lla st ag io ne irr igua, a ndare inco nt ro ad un gradua le es aur ime nt o de ll’a cqu a do lce d is po nib ile.

Princip a li inconveni enti dei po zzi e lo ro ri medi

L’e ffic ie nza idr au lic a de i po zz i g e nera lme nt e d iminu is ce co n il t e mpo , e fo nd a me nt a lme nt e s i po sso no ver ificar e i segu e nt i inco nve nie nt i:

1) i po zz i ha nno una t e nde nza a dare sa bbia ;

2) s i no t a un a bba s sa me nt o de l live llo d in a mico de l po zzo .  Venut a di sabbia

Qua ndo s i int erro mpe per a lc u ni me s i l’e mu ng ime nt o s i può ver ific are c he i l po zzo d ia u na c ert a qua nt it à d i sa bbia , qu est o può essere do vut o a fe no me n i d i a s sest a me nt o ne lle vic ina nze de l filt ro . Se inve ce il po zzo co nt inua a dar e sa bbia in ma nier a co st a nt e que st a può det er mina re, a lu ngo a nd are, fe no me n i a bras iv i su lle g ira nt i de lla po mpa, d et er mina ndo ne u n c at t ivo fu nz io na me nt o e la mino re durat a. Ta li fe no me ni a bra s ivi po sso no e ser c it ars i a nc he co nt ro le par et i de l po zzo . Ino lt re, ne l ca so d’imp ia nt i d’irr ig az io ne lo ca liz zat a, la sa bbia d et er mina u n ve lo c e int as a me nt o de i filt r i, c he de vo no es sere pu lit i p iù frequ e nt e me nt e.

L’est raz io ne d i sa bb ia s i ver ific a qu a ndo le p aret i d e l po zzo o , più frequ e nt e me nt e, il filt ro prese nt a no de lle ro tt ure, per lo p iù do vut e a fe no me ni d i co rro sio ne. La co rro s io ne è influ e nzat a da lle c arat t erist ic h e de ll’acqu a, da i mat er ia li imp ie gat i ne lla c o st ruzio ne de l po zzo e a nc he da l le sue c arat t erist ic he co st rutt ive.

Po sso no fac ilme nt e d et er mina re de i fe n o me ni co rro s ivi le acqu e co n le segu e nt i carat t er ist ic he:

- pH infer io re a 7 ;

- o ss ige no d is c io lt o mag g io re d i 2 part i pe r milio ne ; - ac ido so lfidr ico magg io re d i 1 part e per milio ne ;

- anidr id e car bo nic a libera ma gg io re 50 p art i per milio ne ; - c lo rur i magg io r i d i 500 p art i per milio ne ;

In pre se nza d i u na o p iù d i qu est e cara tt erist ic he de ll’a cqu a è ne ce ss ar io sceg liere adeg uat a me nt e i mat er ia li per la co st ruz io ne de l po zzo ed e v it are i l p iù po s s ib ile t utt i i pu nt i p iù so gget t i a co rro sio ne c he so no :

- zo ne d i sa ld at ura;

- zo ne d i t ag lio co n il ca nne llo o ss i- acet ile nico ; - aree pu nzo nat e;

- aree filet t at e.

Evit are ino lt re d i s ceg lier e met a lli d iver s i p er la co mpo s iz io ne de l po zzo e de i filt r i so pratt utt o se quest i so no vic in i t ra lo ro, ad es e mp io t u bo d i ferro e ret e de l filt ro in o tto ne.

I filt r i co st ru it i in a cc ia io ino ss id a bile so no i mig lio r i per e vit are fe no me n i d i co rro s io ne. D ist ingu ia mo t re t ipo lo g ie d i a cc ia io ino s s ida b ile:

1) AISI 304: 18% d i Cr, 8% d i N i, 2% d i Mo , 0.08% di C. 2) AISI 316: 16% d i Cr, 10% d i N i, 2% d i Mo , 0.03% d i C. 3) AISI 405: 11.5% d i Cr, 0.3% d i Al.

I l p iù re s ist e nt e è il 304 e il me no res is t ent e è il 40 5. O lt re a ll’ac c ia io s i po sso no ut ilizz are de i t u bi in PVC s pec ia le c he lo re ndo no res ist e nt e a lle rott ure o anc he ABS. Que st i mat er ia li ha nno il va nt agg io d i e ss ere re frat t ar i ad a lcu n i t ip i d ’incro st az io ni, ma ha nno lo sva nt agg io d i co st are quas i co me i t ubi in a cc ia io ino ss id a bile e d i a ver e spe s so r i p iù e le vat i d i que st i e