Drawdown (idrologia)

Nella scienza e ingegneria legate all'acqua, ci sono due definizioni simili ma distinte in uso per la parola drawdown :

• Nell'idrogeologia del sottosuolo, il prelievo è la riduzione della prevalenza idraulica osservata in un pozzo in una falda acquifera, in genere dovuta al pompaggio di una parte del test di una falda acquifera o di un pozzo.
• Nell'idrologia delle acque superficiali e nell'ingegneria civile, il prelievo si riferisce all'abbassamento dell'elevazione superficiale di un corpo idrico, della falda acquifera, della superficie piezometrica o della superficie dell'acqua di un pozzo, a seguito del prelievo o dell'acqua.

In entrambi i casi, il drawdown è la variazione della prevalenza idraulica o del livello dell'acqua rispetto alle condizioni spaziali e temporali iniziali del sistema. Il drawdown è spesso rappresentato nei diagrammi trasversali delle falde acquifere. Un record di prevalenza idraulica, o velocità di flusso (scarico), rispetto al tempo è più generalmente chiamato un idrografo (sia nelle acque sotterranee che nelle acque superficiali). Il principale contributo alla riduzione delle acque sotterranee dagli anni '60 è lo sfruttamento eccessivo delle risorse idriche sotterranee.

Il drawdown si verifica in risposta a:

1. pompaggio dal foro
2. interferenza da un foro di pompaggio vicino
3. in risposta al pompaggio locale e intensivo delle acque sotterranee
4. declino stagionale regionale a causa di scarico in eccesso di ricarica

Terminologia

• La falda acquifera è uno strato sotterraneo di roccia o sabbia permeabile, che trattiene o trasmette le falde acquifere al di sotto della falda acquifera che fornisce un significativo apporto di acqua a un pozzo.
• Il test della falda acquifera (o un test di pompaggio) è un esperimento sul campo in cui un pozzo viene pompato a una velocità controllata e la risposta della falda acquifera (prelievo) viene misurata in uno o più pozzi di osservazione.
• Il cono di depressione è una depressione a forma conica che viene prodotta in una falda acquifera a seguito del pompaggio di acqua da un pozzo a una determinata velocità.
• Le acque sotterranee sono acque situate sotto la superficie terrestre nei pori e nelle fratture del suolo e delle rocce.
• La testa idraulica (o testa piezometrica) è una misura specifica del potenziale dell'acqua al di sopra di un dato verticale. È l'altezza della superficie libera dell'acqua sopra un determinato punto sotto la superficie.
• Il livello di pompaggio è il livello di acqua nel pozzo durante il pompaggio.
• La capacità specifica è il rendimento del pozzo per unità di prelievo.
• Il livello statico è il livello di acqua nel pozzo quando l'acqua non viene rimossa dal pozzo mediante pompaggio.
• La falda freatica è il livello superiore della zona di saturazione, una superficie sotterranea in cui il suolo o la roccia è permanentemente saturo di acqua.
• La resa del pozzo è il volume di acqua per unità di tempo prodotta dal pozzo dal pompaggio.

Metodi per misurare il drawdown

• I trasduttori sono utilizzati per misurare il livello dell'acqua in pozzi di acque sotterranee, fiumi, torrenti, serbatoi, canali aperti e stazioni di sollevamento.
• Acoustic Well Sounders o Echometers , sono uno strumento semplice, economico e minimamente invadente utilizzato per misurare le pressioni e i livelli del sottosuolo.
• Gli ecoscandagli elettrici sono un metodo pratico ed economico per misurare il livello dell'acqua nei pozzi. Questo metodo utilizza un peso attaccato a un filo isolato a trefoli e un amperometro per indicare un circuito chiuso. La corrente fornita da una piccola batteria scorre attraverso il circuito quando la punta del filo è a contatto con la superficie dell'acqua.
• Air Line Method , è un metodo conveniente e non intrusivo utilizzato per misurare i livelli di acqua che viene spesso utilizzato per i test ripetuti di pozzi profondi oltre 300 piedi. Questo metodo consente di ottenere la profondità della falda mediante un manometro e lo spostamento dell'acqua.
• Metodo a nastro bagnato , è un metodo comunemente usato per misurare livelli d'acqua fino a circa 90 piedi di profondità. Questo metodo utilizza un peso di piombo attaccato a un nastro di misurazione in acciaio.

Impatti ecologici del prelievo delle acque sotterranee

Il prelievo delle acque sotterranee a causa dell'eccessiva estrazione dell'acqua può avere effetti ecologici avversi. Gli ambienti di acque sotterranee hanno spesso un'alta biodiversità, tuttavia il prelievo altera la quantità e i tipi di nutrienti rilasciati agli organismi circostanti. Inoltre, le zone umide vicine, la pesca, gli habitat terrestri e acquatici possono essere modificati con una riduzione delle acque disponibili per questi ecosistemi, a volte alterando l' ecofisiologia delle specie.

L'estrazione di acque sotterranee a una velocità superiore a quella che può essere reintegrata naturalmente viene spesso definita come scoperto. Lo scoperto può ridurre la quantità di acque sotterranee che alimentano naturalmente i corpi idrici circostanti, tra cui zone umide, laghi, fiumi e corsi d'acqua. Inoltre, quando un cono di depressione si forma attorno a un pozzo di pompaggio a causa dell'estrazione delle acque sotterranee, le fonti di acque sotterranee vicine possono fluire verso il pozzo per riempire il cono, prelevando acqua da corsi d'acqua e laghi locali. Ciò può comportare una scarsa qualità dell'acqua in questi corpi idrici locali poiché il contributo dell'acqua di flusso di base viene ridotto, il che può comportare un flusso intermittente di flussi perenni e flussi intermittenti più effimeri. Infine, il prelievo dall'estrazione delle acque sotterranee può portare a una maggiore sensibilità dell'ecosistema ai cambiamenti climatici e può essere un fattore che contribuisce all'innalzamento del livello del mare e alla subsidenza del suolo.

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