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IDROGEOLOGIA APPLICATA
1 Quando si verificano le eruzioni vulcaniche di tipo esplosivo?
Le eruzioni vulcaniche di tipo Esplosivo si manifestano quando i magmi viscosi (acidi) essendo meno caldi solidificano più rapidamente e possono otturare il condotto; i gas imprigionati all’interno con l’aumentare della pressione provocano delle vere e proprie esplosioni con emissione di prodotti piroclastici (lava, ceneri e lapilli).
2 Che cosa s’intende per Gradiente Geotermico?
Per Gradiente Geotermico s’intende l’aumento della temperatura all’aumentare della profondità: Gradiente medio: +1°C ogni 30m di profondità, +3°C ogni 100m di profondità. Va considerato che mentre in alcune aree geologicamente molto giovani il gradiente geotermico può scendere a 1°C ogni 100m, in certe “aree” il
gradiente può diventare dieci volte superiore.
3 Qual è la causa più comune del verificarsi dei terremoti e quali sono le scale di
misura più comuni?
La causa più comune del verificarsi di un terremoto è la generazione di una Faglia, dove si possono individuare 3 momenti essenziali: il moto relativo di due masse rocciose fra loro; l’accumulo lento di energia; la liberazione rapida di energia. In passato l’intensità sismica veniva misurata sulla base dei danni provocati alle strutture e anche su altre entità empiriche tipo lo sconvolgimento del suolo e la reazione degli animali. Tradizionalmente si fa riferimento alla scala Mercalli che valuta l’intensità sismica sulla base dell’osservazione degli effetti causati dal sisma sulle persone e sulle cose. La scala Richter invece è una scala quantitativa, applicabile in qualsiasi punto e per qualsiasi terremoto, che tiene conto dell’ampiezza delle onde misurata da un sismografo (magnitudo). La magnitudo è il logaritmo in base 10 della massima ampiezza dell’onda sismica registrata su di un sismografo standard ad una distanza di 100 km dall’epicentro del sisma.
4 Esistono dei sistemi di previsione e di prevenzione dai terremoti?
Per arrivare a poter prevedere i terremoti, occorrerebbe riuscire a stabilire 3 fattori: il periodo in cui il sisma si verificherà; la localizzazione del terremoto e la magnitudo. Tutto questo oggi risulta ancora difficilissimo, l’unico aspetto che si sta approfondendo è quello relativo allo studio di alcuni fenomeni precursori che risulterebbero correlabili ai terremoti, come la variazione della velocità sismica nelle rocce crostali, la variazione del campo magnetico, gli spostamenti orizzontali e verticali del terreno, la variazione del livello dell’acqua nelle falde acquifere, le emissioni di radon e altri fattori. In base alla distribuzione geografica dei terremoti nel globo, l’unico fattore prevedibile, è che i terremoti più rilevanti possano verificarsi in aree, cosiddette sismiche, dove storicamente si sono già verificati in passato. Non si possono invece prevedere i terremoti e l’unico sistema certo di prevenzione dei terremoti è rappresentato da una adeguata progettazione antisismica, basata su strumenti che evidenzino il grado di sismicità delle aree. La base di partenza per un’accurata progettazione antisismica è rappresentata dallo studio delle carte geologiche regionali, quali le Carte geologico-strutturali, che rappresentino le strutture geologiche e le faglie attive in zona, le Carte dei depositi superficiali, che evidenzino gli spessori e la consistenza dei materiali di superficie e le Carte sismiche, che riportino le intensità dei terremoti storici dell’area. Da queste informazioni si possono costruire carte di macrozonazione, (zone omogenee) rispetto al pericolo di eventi sismici, o carte di pericolosità sismica.
5 Qual è la differenza fra faglie dirette e faglie inverse?
A seconda dei movimenti relativi del tetto e del letto rispetto al piano di faglia, si distinguono due tipi principali di faglie: le faglie dirette , quelle in cui il tetto che è la parte sopra il piano di faglia è abbassato rispetto al letto che è la parte sotto il piano di faglia e le faglie inverse , quelle in cui il tetto è sollevato rispetto al letto. Nella parte superiore della crosta, dove la temperatura è bassa, le deformazioni provocano la formazione delle faglie, inverse quando si ha compressione, dirette quando si ha distensione, trascorrenti quando si ha uno sforzo di taglio.
6 Che cosa sono i profili stratigrafici e come si calcola l'indice RQD?
Un profilo stratigrafico deve contenere alcuni dati essenziali, la denominazione, ubicazione e data di esecuzione del sondaggio, la quota del boccaforo il diametro del foro e descrizione del materiale di rivestimento, le quote del letto e del tetto degli strati attraversati e profondità dal piano campagna, la percentuale di materiale recuperato, ls potenza degli strati attraversati e descrizione della fratturazione presente, la descrizione litologica degli stati attraversati (consistenza, colore, odore), le informazioni su eventuale presenza di gas o acqua e relative quote, l’esito di eventuali prove su campioni prelevati e le eventuali note utili al progettista. In riferimento ai materiali lapidei, la stima del parametro RQD (Rock Quality Designation) consente di descrivere le fratture presenti, attraverso la valutazione del recupero percentuale di carotaggio, considerando gli spezzoni di carota aventi spessore maggiore o uguale a 10 cm.
7 Quali sono i principali metodi di indagine del sottosuolo?
I principali metodi di indagine del sottosuolo sono le indagini geognostiche che sono utili a conoscere le caratteristiche del sottosuolo da un punto di vista geologico, geotecnico e geomeccanico e quindi ad individuare le proprietà fisiche, meccaniche e mineralogiche delle formazioni rocciose interessate dall’opera, ma anche il loro assetto geometrico e le caratteristiche strutturali e idrogeologiche. La presenza di una falda acquifera più superficiale o più profonda va sicuramente ad influenzare i criteri progettuali e costruttivi dell’opera stessa. Le indagini geognostiche possono essere di due tipi; Indagini dirette che comprendono i sondaggi meccanici su terre e rocce e che possono essere eseguite sia in sito che in laboratorio; in questi casi si esplora direttamente il volume di roccia interessata dalla costruzione, anche mediante prelievo di campioni e Indagini indirette che comprendono i metodi geofisici, come ad esempio la geoelettrica e la geosismica; in questi casi si acquisiscono informazioni sulle caratteristiche fisiche delle rocce attraverso la propagazione di onde elastiche, impulsi elettrici, resistività.
8 Che cosa si intende per Prospezioni Elettriche e per quali scopi vengono
utilizzate?
Le prospezioni elettriche consistono nell’immissione di corrente elettrica nel terreno al fine di energizzare il volume di roccia interessato dall’indagine. La corrente viene immessa attraverso coppie di elettrodi, valutando la differenza di potenziale (ΔV) generata agli elettrodi stessi. I metodi di resistività elettrica sono molto utilizzati nello studio della circolazione idrica del sottosuolo. Con le prospezioni elettriche si individuano le zone del terreno dove si ha variazione di resistività , cioè variazione della capacità delle rocce di lasciarsi attraversare da corrente elettrica. La resistività elettrica è una caratteristica fisica delle rocce e non dipende dalle sue dimensioni. La resistività delle rocce dipende dal contenuto mineralogico, dalla salinità dell’acqua contenuta anche nelle fratture e dalla percentuale di argilla presente. Quanto maggiore sarà il contenuto di acqua e la sua salinità, tanto minore sarà la sua resistività elettrica.
9 Che differenza c'è fra i dispositivi elettrodici di misura della resistività di tipo
Wenner e Schlumberger?
Il Dispositivo Wenner E’ costituito da 4 elettrodi allineati, dove i due esterni (A e B) applicano una corrente costante e i due interni (M e N) misurano la differenza di potenziale creata dal passaggio di corrente. La distanza fra gli elettrodi è costante e gli stessi sono disposti simmetricamente rispetto al centro del dispositivo. Il Dispositivo Schlumberger In questa configurazione la distanza b fra gli elettrodi di potenziale M e N è minore rispetto alla distanza a fra gli elettrodi di corrente A e B, che vengono spostati simmetricamente verso l’esterno del dispositivo. I 4 elettrodi se pur non equidistanti fra loro, sono sempre
disposti in maniera lineare e simmetricamente rispetto al centro del dispositivo.
15 Che cosa stabilisce l'Equazione di continuità?
L’ Equazione di continuità stabilisce che in un acquifero a sezione variabile, dove la corrente idrica si muove in modo permanente, la portata è costante in qualsiasi sezione del flusso. Q = S1V1 = S2V2 = costante. La portata: volume d’acqua che attraversa una sezione normale alla direzione di flusso nell’unità di tempo ed è espressa in m³/sec.
16 Che cosa stabilisce la legge di Darcy e come si esprime?
La Legge di Darcy stabilisce che la Portata Q che defluisce attraverso un mezzo acquifero poroso, avente sezione retta A, è proporzionale alla perdita di carico i, secondo un coefficiente K che è legato alla natura del mezzo poroso stesso ed è espressa dalla seguente relazione: Q= AKi** Ciò significa che il passaggio dell’acqua attraverso lo spessore di sabbia, ha causato una perdita di carico i = (h1 – h2) / l. La portata Q, misurata all’uscita dal cilindro sarà: Q = AKi = Q /A = Ki.* La grandezza Q/A ha le dimensioni di una velocità e in effetti rappresenta la velocità di deflusso dell’acqua nel mezzo attraversato v = K*i Tale relazione esprime il concetto che la velocità di deflusso è direttamente proporzionale al gradiente idraulico o perdita di carico i.
17 Che cos'è la trasmissività e come si esprime?
La trasmissività è il prodotto della permeabilità del mezzo acquifero per lo spessore h della falda, misurato dal substrato impermeabile fino alla quota della superficie piezometrica T = K * H. La trasmissività di una roccia acquifera è espressa quindi dal volume di acqua sotterranea che attraversa una sezione ortogonale rispetto alla direzione di deflusso delle acque, di larghezza unitaria e altezza pari allo spessore saturo dell’acquifero, nell’unità di tempo sotto un gradiente idraulico unitario, a 20°C. Nei calcoli idrogeologici spesso si tiene conto di questo parametro che esprime la capacità dell’acquifero a trasferire l’acqua. La trasmissività si può determinare direttamente attraverso prove di emungimento e Viene espressa in
m²/sec.
18 Che cos'è una carta idrogeologica e quali informazioni fornisce?
La carta idrogeologica o carta a curve isopiezometriche, rappresenta la topografia della falda, con le quote espresse in metri rispetto al livello del mare (m s.l.m.). Si definisce una maglia dei punti d’acqua di una determinata zona, attraverso piezometri, pozzie sorgenti, nei quali si misurano le relative quote piezometriche sul livello del mare.Tutti i punti quotati sul terreno dovranno essere uniti a formare dei triangoli, su i cui lati verranno individuati i punti di passaggio delle linee equipotenziali. Unendo tutti i punti aventi uguale quota si ottengono le curve isopiezometriche. Per quanto riguarda l’interpretazione delle curve isopiezometriche si riconoscono: le direttrici di flusso della falda , sono le linee di massima pendenza; i versi di flusso della fald a, vanno dalle quote più alte a quelle più basse lungo le direttrici; gli sparti acque sotterranei , sono linee da cui le direttrici di flusso tendono a divergere (zone di “alimentazione”, meno permeabili, si trovano a cavallo degli sparti acque sotterranei); gli assi di drenaggio preferenziale , sono linee di flusso principali verso cui convergono direttrici di flusso secondarie (in genere più permeabili, sono zone di drenaggio preferenziale).
19 Cosa indica la soggiacenza di una falda?
La soggiacenza di una falda indica la profondità del livello della falda dal piano campagna.
20 Che cos'è il cono di depressione di un pozzo?
Quando un pozzo interseca la superficie piezometrica, se il pozzo non è in funzione, la quota dell’acqua all’interno del pozzo in quiete è definita livello statico. Se si inizia a pompare acqua dal pozzo, la superficie piezometrica comincia ad abbassarsi formando un cono di depressione e il livello dell’acqua nel pozzo prende il nome di livello dinamico. Se il pompaggio procede per tempi più lunghi, il livello della piezometrica
continua ad abbassarsi, l’area del cono di depressione si estende e vengono richiamate quantità d’acqua anche da zone più lontane dell’acquifero rispetto al pozzo (regime transitorio). Quando l’abbassamento del livello dell’acqua si stabilizza e le variazioni diventano non apprezzabili, significa che si è raggiunto un regime quasi permanente.
21 Qual è la differenza fra regime permanente e quasi permanente in un pozzo e
quando si instaurano i due regimi?
In un pozzo il regime permanente si istaura quando il cono di depressione continuando ad estendersi raggiunge un bacino superficiale di grandi dimensioni e il livello all’interno del pozzo si stabilizzerà. Quando invece l’abbassamento del livello dell’acqua si stabilizza e le variazioni diventano non apprezzabili, significa che si è raggiunto un regime quasi permanente.
22 Che differenza c'è fra deflusso delle acque per moto laminare e turbolento e
come si esprime la velocità dell'acqua nei due differenti moti?
Il moto laminare avviene in maniera regolare, i filetti idrici rimangono omogenei e possono essere semplicemente deviati dai granuli. La velocità del moto laminare può essere costante se il substrato impermeabile è leggermente inclinato, variabile se la pendenza è maggiore e irregolare. Quando la velocità dei filetti idrici aumenta oltre un determinato limite (velocità critica), i filetti idrici non sono più regolari, compaiono dei vortici e il moto dell’acqua diventa turbolento. Da numerose esperienze di laboratorio, confermate nella pratica comune, si è constatato che quando il moto è laminare , la velocità dell’acqua è direttamente proporzionale alla pendenza (cadente piezometrica o gradiente idraulico), quando il moto è turbolento , la velocità dell’acqua è proporzionale alla radice quadrata della cadente o gradiente idraulico; Pertanto, nei due casi sono valide le seguenti relazioni: - V = K * i per il moto laminare e V = K * radice di i per il moto turbolento. In base alla legge di Darcy , la velocità V si può ricavare nel seguente modo: Q = A* K* i Ma essendo V = K* i segue che Q = A* V e quindi V = Q/A.
23 Che differenza c'è fra Bacino idrografico e Bacino Idrogeologico?
Un bacino idrografico è una porzione di territorio, che a causa della sua conformazione orografica, raccoglie le acque superficiali (meteoriche o derivanti dallo scioglimento di ghiacciai e nevai) e le convoglia verso un’area topograficamente depressa (limite verticale). Nel solco d’impluvio può formarsi un fiume, un lago o un’area paludosa. Il bacino idrogeologico , invece, oltre alle acque superficiali, raccoglie anche le acque sotterranee che possono provenire da zone esterne al bacino idrografico superficiale. È delimitato da uno spartiacque sotterraneo o freatico. Per tale motivo i suoi limiti possono non coincidere con i limiti del bacino idrografico sovrastante. I bacini idrogeologici sono studiati per mezzo dei principi della geologia strutturale dell’area, utilizzando traccianti, indagini geofisiche e test di perforazione.
24 Cosa si intende per Riserve Idriche del sottosuolo e come si suddividono?
Le riserve idriche rappresentano il volume d’acqua gravifica non rinnovabile contenuta nel sottosuolo. Si tratta di un‘eccedenza di acqua rispetto alla potenzialità idrica sotterranea media che risulta dal bacino idrografico. Si differenziano in riserve permanenti e riserve regolatrici.
25 Che cosa si intende per Risorse Idriche del sottosuolo?
Le Risorse idriche rappresentano il volume di acqua gravifica rinnovabile del sottosuolo, teoricamente sfruttabile senza che questo alteri l'equilibrio del ciclo idrogeologico naturale e indipendente da quanto sia economicamente convenente il loro sfruttamento.
26 Cosa sono e dove si localizzano le Sorgenti?
Si può definire sorgente un punto o una zona ristretta della superficie terrestre in corrispondenza della quale si osserva la venuta a giorno di acque sotterrane e, dovuta a cause naturali, connesse alla conformazione idrogeologica del territorio. Come detto l’affioramento di acqua in superficie può dare origine a singole polle , ad un insieme di scaturigini ravvicinate (fronti acquiferi o orizzonti sorgivi) oppure a vere e proprie emergenze diffuse , ad esempio localizzate in corrispondenza di incisioni topografiche. In quest’ultimo caso
32 Come si fa ad individuare il tipo di falda attraverso l'interpretazione delle curve
caratteristiche dei pozzi?
L’individuazione del tipo di falda avviene attraverso la forma della curva stessa. Infatti, se siamo in presenza di falda in pressione (artesiana) il rapporto tra portata ed abbassamento sarà di tipo lineare, nel caso di falda libera (freatica) invece sarà una curva di tipo parabolico.
33 Che cosa si intende per tecnologia T.O.C. (Trivellazione Orizzontale Controllata)
e quando viene utilizzata?
Si tratta di un sistema di perforazione mutuato dall'industria petrolifera per la realizzazione di pozzi deviati rispetto alla verticale. Da una postazione di partenza ove è posizionata l'unità di perforazione, si realizza un foro pilota di piccolo diametro lungo un profilo di progetto predeterminato che prevede il passaggio al di sotto dell'ostacolo da superare, raggiungendo la superficie al lato opposto. Il foro viene successivamente allargato fino al diametro richiesto per il contenimento della condotta, preassemblata e precollaudata, all'interno del foro. Questa tecnologia è utilizzata principalmente nell'attraversamento in subalveo di corsi d'acqua e nel
superamento di pendii di frana, attraversamenti stradali, attraversamento al di sotto di sottoservizi in genere.
34 Quali interventi si possono realizzare per mitigare il rischio idrogeologico?
Gli interventi realizzabili per mitigare il rischio idrogeologico sono: interventi di sistemazione dei versanti (consolidamento delle aree in frana, installazione di drenaggi, piantumazioni); interventi di regimazione delle acque nelle aree interessate e costruzione di opere di difesa passiva (muri di contenimento, canalizzazioni, argini, sistemi di allerta e allarme).
35 Che cosa si intende per Dissesto Idrogeologico e quali fenomeni sono
ricompresi in questo concetto?
Per Dissesto Idrogeologico si intende tutti quei fenomeni che riguardano le acque superficiali e sotterranee che causano danni per via dell'interazione delle acque con i terreni circostanti e la vegetazione. I fenomeni ricompresi in questo concetto sono: Alluvioni: trasporto di materiale solido attraverso corsi d’acqua, con conseguente esondazione degli stessi; Frane: importanti movimenti di masse rocciose o di terreni instabili, poggiati su strati stabili; Erosione costiera: arretramento della linea di costa causato dalla diminuzione dell’apporto solido dei fiumi dovuto al prelievo incontrollato di sabbie e ghiaie dall’alveo dei fiumi; Subsidenza e sprofondamenti: processo di abbassamento lento del suolo causato da fenomeni geologici, ma aggravato dall’uomo; Valanghe e slavine: grandi masse nevose che staccandosi dai pendii, procedono verso valle ingrossandosi lungo il loro cammino.
36 Quali sono le principali cause del dissesto idrogeologico?
Le principali cause del dissesto idrogeologico possono essere suddivise in: cause antropiche e cause naturali. Fra le cause antropiche rientrano: Scarsa o assente manutenzione degli alvei fluviali; L’abusivismo edilizio: causa di costruzioni in terreni non idonei, tipo al piede di pendii; L’errata pianificazione territoriale, per la quale diventa possibile edificare in zone a rischio idrogeologico; L’abuso di sanatorie o di condoni edilizi; L’errore nelle previsioni e il ritardo della macchina dei soccorsi. Fra le cause naturali le precipitazioni sono il principale fattore di innesco degli eventi idrogeologici. Eventi brevi ed intensi possono essere causa di fenomeni superficiali, al contrario le frane chiamano in causa spessori di terreno maggiore e sono causate da fenomeni lunghi ed intensi.
37 Che cos'è il Fattore di Sicurezza nei fenomeni franosi?
Il Fattore di Sicurezza nei fenomeni franosi è dato dal rapporto tra le forze stabilizzanti cioè quelle che si oppongono al movimento e quelle instabilizzanti cioè quelle che favoriscono il movimento agenti lungo
l’ipotetica linea di rottura. Quando il Fattore di sicurezza ha valori inferiori a 1, si genera la rottura lungo il piano di scorrimento.
38 Quali sono le parti fondamentali che si possono riconoscere in una frana?
In una frana si possono riconoscere tre parti fondamentali: La nicchia di distacco; L’alveo di frana; La zona di accumulo. La nicchia di distacco può essere a contorni netti, delimitata da una scarpata principale a pendenza molto ripida, maggiore di quella del versante circostante, oppure può essere segnata da una linea incerta, articolata in fessure e fenditure che indicano la probabile prosecuzione del movimento verso monte. La zona di accumulo , detta anche corpo di frana, può trovarsi quasi addossata alla nicchia là dove la traslazione è contenuta; quando il movimento è rilevante, può trovarsi nettamente più a valle. In questo caso il collegamento tra l'elemento iniziale e quello terminale della frana è dato dall'alveo di frana , di forma concava e più o meno allungata, rappresenta la zona in cui è avvenuto il movimento.
39 Che tipo di rilievi di superficie è opportuno condurre subito in aree franose?
I rilievi di superficie hanno come primo obiettivo quello di definire la forma e le dimensioni del dissesto. Vengono eseguiti attraverso 3 tipi di rilievo: Rilievo geomorfologico , attraverso il quale è necessario individuare le nicchie di distacco e il verso di movimento della frana, le fessure longitudinali e trasversali, le parti depresse, i rigonfiamenti e le zone di accumulo, l’idrografia superficiale, zone di ruscellamento, zone di drenaggio, comportamento dei corsi d’acqua adiacenti, anomalie nella vegetazione, inclinazione degli alberi, uncinature al piede. Rilievo geolitologico , rivolto ad individuare i litotipi presenti nell’area, i limiti dei litotipi, la presenza di spessori strutturalmente deboli, la presenza di eventuali superfici di contatto a permeabilità molto differente. Rilievo geologico-strutturale , ha lo scopo di evidenziare la presenza di strutture di deformazione duttile (pieghe) e di deformazione fragile (faglie, fratture), che possono diventare pericolose per la stabilità del versante. Un altro obiettivo dei rilievi superficiali è quello di ricostruire la cinematica dei movimenti franosi, attraverso misure dell’entità degli spostamenti, della direzione e del verso di movimento, per cercare di prevedere l’evoluzione futura del movimento stesso. La misura dei movimenti superficiali viene eseguita attraverso 2 metodi: Metodi geodetico-topografici , che si basano sulle variazioni di distanza di capisaldi di riferimento posti al di fuori della zona in frana, con pilastrini vincolati al terreno dentro le aree in frana e Metodi fotogrammetrici, permettono di valutare lo spostamento di punti e oggetti sul terreno attraverso l’analisi delle foto aeree.
40 Che cosa esprime la carta dell'indice di franosità?
La carta dell’indice di franosità esprime il rapporto percentuale fra la superficie in frana e la superficie totale di una maglia di territorio avente di 1 km di lato.
41 Con la Legge 183/1989 quali sono gli Enti che vengono preposti al controllo del
Territorio?
Con la legge 183/1989 l’Ente preposto al controllo del Territorio è l’Autorità di Bacino , che interviene su 3 livelli territoriali: nazionale , sono suddivisi in Versante Adriatico e Versante Tirrenico; interregionale , nei predetti bacini sono trasferite alle regioni territorialmente competenti le funzioni amministrative relative alle opere idrauliche e delegate le funzioni amministrative relative alle risorse idriche. Le regioni territorialmente competenti definiscono, d'intesa la formazione del comitato istituzionale di bacino e del comitato tecnico, il piano di bacino, la programmazione degli interventi, le modalità di svolgimento delle funzioni amministrative per la gestione del bacino, ivi comprese la progettazione, la realizzazione, la gestione e il finanziamento degli incentivi, degli interventi e delle opere; regionale , tutti i bacini che non rientrano nelle precedenti categorie. Lo strumento di pianificazione che ogni Autorità di Bacino deve predisporre è il Piano di Bacino , che ha come finalità la difesa, la salvaguardia e il disinquinamento delle acque superficiali e sotterranee, la conservazione, la difesa e la valorizzazione del suolo.
45 Quali indagini preliminari dovranno essere condotte per valutare l'impermeabilità
di un invaso artificiale?
Un rilevamento geologico dell’area interessata e di quelle circostanti consente di valutare il grado di permeabilità dei terreni, la loro estensione, la loro potenza e continuità laterale. La tenuta idraulica è quindi il primo problema da affrontare. La valutazione della permeabilità del terreno è basata sia su prove svolte in sito di fondazione, sia su prove di laboratorio eseguite su campioni di roccia prelevati in sito. La presenza di sorgenti lungo la valle da invasare, scaturenti a quote alte, prossime o superiori alla quota di massimo invaso, è un ottimo indizio sulla tenuta impermeabile del lago, al contrario le sorgenti che emergessero a quote molto più basse del massimo invaso, a lago pieno potrebbero trasformarsi in vie di fuga dell’acqua, nel caso di inversione della circolazione idrica sotterranea. Saranno sicuramente necessarie altre indagini del sottosuolo condotte mediante: prospezioni geofisiche (geoelettrica per il calcolo della resistività, sismico a rifrazione) e prospezioni meccaniche , perforazioni di pozzi, scavi di cunicoli e gallerie, per l’accertamento delle caratteristiche di permeabilità dei terreni.
46 Cosa si intende per opere di adduzione, scarico e derivazione in uno
sbarramento artificiale?
Un bacino artificiale, oltre allo sbarramento, prevede la costruzione di una serie di opere accessorie che richiedono accurate indagini geologiche. Ne sono un esempio le opere di scarico , che consentono di smaltire gli afflussi idrici in eccesso accumulatisi all’interno del bacino e si distinguono in: scarichi di superficie e scarichi di fondo. Gli scarichi di superficie consentono, attraverso lo sfioratore, lo smaltimento delle acque in eccesso, che innalzerebbero il livello oltre la quota di massimo invaso prevista per ogni opera. Gli scarichi di fondo invece, sono previsti attraverso gallerie, a meno che non possa lo scarico passare attraverso la diga. Ci possono essere inoltre altri scarichi sussidiari (di sicurezza, di alleggerimento, di mezzofondo) che hanno tutti la finalità di svuotare l’invaso in casi di emergenza, compresi gli eventi bellici. Vi sono infine le opere di derivazione , che consentono di convogliare le acque ai punti di utilizzazione o di mettere in collegamento più bacini limitrofi. Le opere di derivazione sono costituite da lunghi
tratti in galleria o da canali o condotte.
47 Cosa puntano a verificare le indagini idrogeologiche nello scavo di una galleria?
Le indagini idrogeologiche puntano a verificare le caratteristiche della falda, la permeabilità degli strati attraversati e l’interferenza dello scavo con falde e opere di captazione esistenti. I metodi di indagine riguardano la misurazione del livello di falda, la misura delle precipitazioni nel bacino di alimentazione della falda, le prove di permeabilità in foro, le analisi chimiche, finalizzate a determinare la presenza di sostanze aggressive per i calcestruzzi.
48 Qual è uno dei fenomeni più importanti e pericolosi che si possono verificare
durante le fasi di scavo di una galleria?
Uno dei maggiori problemi che va affrontato, anzi prevenuto nello scavo di gallerie, è la presenza di gas. Fra i gas che più frequentemente si possono incontrare in galleria, c’è sicuramente il metano, idrocarburo che si rinviene in genere in presenza di sedimenti che racchiudono sostanze organiche in decomposizione. La pericolosità del gas metano in galleria è data dal fatto che è un gas inodore, incolore, più leggero dell’aria quindi tende a salire, non tossico, ma facilmente combustibile e altamente esplosivo se mescolato all’aria in proporzioni dal 5 al 14%. Un altro gas che spesso si trova associato al metano è l’anidride carbonica , che si rinviene in genere associata a sedimenti contenenti sostanze organiche vegetali in decomposizione, o in zone collegate a fenomeni vulcanici. È anche questo un gas inodore, incolore, più pesante dell’aria quindi stagna nelle parti basse dello scavo dove ci sono gli operai, può diventare letale ed è anche molto aggressivo nei confronti del calcestruzzo, in particolare del ferro. Più pericoloso ancora dell’anidride carbonica è l’ossido di carbonio che può essere prodotto anche dai motori a scoppio e diesel utilizzati per i lavori in galleria, è più leggero dell’aria ed è molto velenoso. Inoltre, l’azoto in galleria può diventare nocivo, è più leggero dell’aria, non è infiammabile né tossico, ma può provocare morte per asfissia. Altri gas che si possono rinvenire in
galleria, ma che a differenza dei precedenti si avvertono subito per il loro odore caratteristico, sono l’acido solfidrico odore simile a quello delle uova marce, molto tossico, pericoloso per gli occhi, è combustibile ed esplosivo se mescolato all’aria in concentrazione superiore al 6%. L’anidride solforosa , dall’odore pungente e soffocante, può essere tossica e risultare dannosa per i calcestruzzi. Infine, il vapore acqueo , che non è sicuramente pericoloso, può rendere le condizioni di lavoro degli operai molto difficili e in alcuni casi aumentare i processi di usura e corrosione delle macchine.
