Figura 3 - Condizioni al contorno Carico (Head) e Pozzo (Well). La prima si applica a
tutti gli strati, la seconda si applica a tutti tranne agli strati che vanno dal 9° al 12°
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n.15 settembre 2014
portata iniettata, la prestazione massima nell’abbassare l’interfac-
cia. Al ¿ne di comprendere meglio la teoria della ricarica ottimale,
sarebbe molto interessante confrontare gli effetti della piezometria
causati dalla ricarica effettuata con tecniche tradizionali con quelli
ottenuti ricaricando solo gli strati più adatti. Il seguente capitolo dà
precisamente la descrizione del confronto, effettuato per mezzo
del software FeÀow (Wasy GmbH).
Test del modello
Analisi e confronto delle tecniche d’intervento
Al ¿ne di evitare l’intrusione salina, si è testato un metodo di rica-
rica differenziale, sulla base di una modellazione numerica. Sono
stati esaminati due casi:
- ricaricare l’intero sistema acquifero, che consiste in due acquiferi,
con la stessa portata;
- ricaricare gli acquiferi con la stessa portata, a seconda della loro
conduttività idraulica.
Si effettua questo confronto sviluppando il modello, prima di tutto
con le tecniche tradizionali e poi con quelle risultanti dalla carica
selettiva.
Descrizione del modello
Il modello è stato implementato in FeÀow (Diersch, 1996) che per-
mette di valutare precisamente la distribuzione della salinità con la
profondità, nel sito oggetto di studio.
Ad esempio, si faccia l’ipotesi che ci siano due acquiferi in una
zona speci¿ca e che l’acquifero superiore ha una trasmissività T1
molto più bassa di quella dell’acquifero più profondo, chiamata T2.
I due strati sono divisi da un livello argilloso che rappresenta l’aqui-
clude all’interno del modello. Il sistema idrogeologico giace vicino
alla costa e il cuneo salino si muove in avanti verso l’acquifero
più profondo. Per cui si rende necessario limitare l’avanzamento
del cuneo per mezzo di una barriera di pozzi a iniezione. Un’abi-
tudine comune ed errata è quella di tendere a boni¿care iniettan-
do nell’acquifero più alto, ma questa operazione non restituisce
nessun bene¿cio dal momento che molto probabilmente l’acqua
iniettata si disperderà negli strati superiori dell’acquifero. Al ¿ne di
rendere la barriera il più ef¿cace possibile, l’iniezione deve aver
luogo più in profondità possibile e nello strato più trasmissivo. L’i-
niezione in profondità fa in modo che l’acqua si disperda di meno
e che la permeabilità più alta permetta all’acqua di contrastare più
facilmente il cuneo.
Modello a tre strati
Il modello a densità-dipendente, a forma di parallelepipedo, rap-
presenta, partendo dalla super¿cie del suolo all’aumentare della
profondità, all’inizio un acquifero più trasmissivo, poi un livello ar-
gilloso e in¿ne un acquifero più trasmissivo del primo (Figura 1).
Discretizzazione del dominio
La discretizzazione verticale è piuttosto accentuata: ci sono 20
strati su una profondità di 29 m. Il letto argilloso è a una profondità
tra 12 e 17,5 m.
I 20 strati, organizzati in gruppi di tre, rappresentano le unità idro-
geologiche secondo i seguenti intervalli:
- l’acquifero meno trasmissivo con T
1
=1·10
-5
m
2
/s è tra il primo e
l’8° strato;
- lo strato d’argilla con T
A
=3·10
-8
m
2
/s è tra il 9° e 12° strato;
- l’acquifero più trasmissivo con T
2
=1·10
-2
m
2
/s è tra il 13° e 20°
strato.
La Figura 2 mostra la discretizzazione orizzontale: la mesh è co-
stituita da 100.320 elementi prismatici triangolari, ognuno dei quali
ha 6 nodi. Al ¿ne di avere una mesh valida, nessun elemento può
essere ottuso e tutti devono soddisfare il criterio di Delaunay. Que-
sto criterio afferma che la super¿cie triangolare di ogni elemento
deve essere circoscrivibile in un cerchio [1][2]. La lunghezza lungo
l’asse x è di 500 m e la larghezza lungo l’asse y è di 100 m (Figura
2).
Condizioni iniziali e al contorno
Le seguenti condizioni al contorno sono state assegnate a tutti gli
strati:
- la dispersività longitudinale Į
L
è pari a 16 m: Į
L
è una misura
dell’eterogeneità del mezzo poroso a scala microscopica, a causa
dei meati e della presenza di matrice solida;
- la dispersività trasversale Į
T
è uguale a 1,6 m: Į
T
è di un ordine
di grandezza 10 o 20 volte più piccolo di Į
L
;
- il rapporto (ȡ
s
- ȡ
d
)/ ȡ
d
, chiamato rapporto di densità, è uguale a
0,03 dove:
ȡ
s
è la densità dell’acqua salata, uguale a 1.030 kg/m
3
;
ȡ
d
è la densità dell’acqua dolce, uguale a 1.000 kg/m
3
- una perdita di carico di i=5‰, con un carico di h=2,5 m sul lato
sinistro del modello e h=0 m sul lato destro del modello, al ¿ne di
stabilire un Àusso che va dalla sinistra alla destra del modello;
- la condizione al contorno Pozzo nell’acquifero superiore (dal 1°
all’8° strato) e nel più profondo (dallo strato 13° al 20°) con una
portata totale uguale a
sL =Q
/
6,56
(Figura 3).
- la condizione iniziale di salinità è uguale a 2.500 mg/L su tutti gli
strati del modello.
Figura 1 - Modello tridimensioanle
Figura 2 - Vista in pianta della mesh
