Idrogeologia - Appunti e schemi grafici

IDROGEOLOGIA Tr

P E E

R (25%) I=(11%) falde

E + Tr = Er (Evapotraspirazione) Vegetazione: restituita lentamente per Tr

P → pioggia Intercettata (64%)

E → evaporazione Suolo: restituita lentamente per E

I → infiltrazione 25% per deflusso superficiale (D e/o R)

R → ruscellamento non trattenuta

Tr → traspirazione 11% per deflusso ipodermico (I) con aggiunta di

acque sotterranee

Precipitazioni

÷

0,01 0,03 mm ②

CaSO

÷ 4

0,5 2 mm ③ aria fredda

NaCl MgCl

2

E

① ④

Precipitazioni cicloniche

aria calda aria fredda

Precipitazioni orografiche si raffreddano

aria calda e umida

Precipitazioni convettive E

Precipitazioni litorali

acqua oceanica

Pluviometro (mm): 1 mm di pioggia significa che 1 m² di superficie viene ricoperto di acqua per

un'ora di 1 mm per il volume di 1 litro.

=

Intensità media (mm/h): Dimensionalmente è un volume

Intensità istantanea = tangente punto per punto alla funzione P = f(t), ovvero la curva

dell'integrale delle P

Misure pluviometriche

Pluviometro comune → di solito è in lamiera zincata. Il tempo medio di osservazione/registrazione

è di 24h e un litro d'acqua accumulato corrisponde a 10 mm di livello.

l=35,7 cm

A=0,1 cm² ricevente

raccoglitore ~ 1,5 m

Pluviometro totalizzatore

• utile in zone poco accessibili (es: alta montagna);

• lunghi tempi di osservazione, anche fino ad un anno;

• imbuti più capienti e orifizio più piccolo.

Pluviometri registratori o pluviografi

• diagramma continuo del livello di pioggia registrato su un supporto

giorni/ore hhh

h

• una variante è quella a vaschetta: due vaschette si riempiono d'acqua alternativamente,

simulando un'altalena che muove un ingranaggio con pennino;

• di solito installati a circa 3 metri dal suolo.

Nivometro

• simili ai pluviometri ma usano degli espedienti per sciogliere la neve: resistenze riscaldate,

sali di vario tipo;

• altri modi per misurare l'acqua sottoforma di neve è quello di misurare l'altezza di neve

caduta, tenendo presente che 1 cm di neve corrisponde a circa 1 mm di acqua.

La rete pluviometrica nazionale del S.I.I. possiede 1 pluviometro ogni 80 km² e circa 1 nivometro

ogni 160 km².

Rappresentazione dei dati pluviometrici

Tabelle e grafici cronologici

giorni/mesi/anni h (mm)

stazioni → →

giorni/mesi/anni istogramma con curva

tabella istogramma cumulativa

su y sono rappresentati i

livelli di pioggia relativi ad

un tempo t sommati a tutti

i precedenti

Parametri statistici

• raggruppare i dati in un unico valore e poter effettuare confronti;

• parametro più usato: media aritmetica su numerose osservazioni. Si tratta del modulo

pluviometrico annuale che tiene conto del totale delle piogge in un anno. Utile per periodi

di osservazione di 30/35 anni.

• zona intetropicale: 1500/1800 mm/anno;

• regioni polari, aride e semiaride della zona intertropicale: minore a 200 mm/anno;

• medie altitudini: 700/4000 mm/anno.

Precipitazioni medie mensili in Italia

Il modulo pluviometrico annuale si aggira sui 970 mm/anno per una durata di 450 ore. Ci sono 5

diversi tipi di regimi pluviometrici:

• tipo continentale: piogge massime: luglio-agosto; piogge minime: gennaio-febbraio. Zone:

alpi e prealpi;

• tipo sublitoraneo: due piogge massime: primavera e autunno; due piogge minime: estate e

inverno. Zone: settentrione e alta Toscana;

• tipo sublitoraneo o appenninico (versante adriatico): un minimo estivo e uno più basso a

fine inverno; un massimo a fine autunno e uno più basso a primavera;

• tipo sublitoraneo o appenninico (versante tirrenico): simile al precedente ma il minimo

invernale è molto più basso;

• tipo marittimo: un minimo aprile-settembre; un massimo ottobre-marzo. Zone: Sicilia,

Calabria e Puglia.

Indice di piovosità

annuo:

mensile:

coefficiente pluviometrico mensile: → /

E' un indice utile per i confronti.

Carta delle piogge

Unione dei punti con uguale livello di pioggia su carta geografica/topografica: avremo così le

isoiete 80 mm

100 mm

80 mm

50 mm

Precipitazioni giornaliere e rovesci

• utile da osservare per lo studio delle piene;

• i rovesci sarebbero piogge elevate in poco tempo e si dividono in due tipi fondamentali:

a carattere temporalesco: brevi e intense tipiche del periodo estivo. Zona: Europa

o continentale;

di più lunga durata: più quantità che intensità, soprattutto d'estate. Zone: Europa

o centrale (estate) e Europa continentale (inverno).

Istogrammi

• queste variazioni notevoli dei rovesci vengono descritte con istogrammi;

• posso rappresentare le piogge in più ore, ovvero evidenzio l'intensità nel tempo.

h (mm) ore

Si può usare anche qui una curva cumulativa per avere la quantità d'acqua totale. La tangente

rileva la pioggia istantanea.

Variazioni della pioggia nel tempo e nello spazio

Variazione temporale

• considerando che l'intensità (i) diminuisce all'aumentare del tempo (t), il livello di pioggia

sarà dato da:

P = a formula generale dove e sono costanti locali

a n

Si verrà a descrivere una curva segnalatrice di possibilità pluviometrica.

• ce ne sono varie e diverse tra loro, a seconda dei luoghi di osservazione.

√5

Es: Germania P = (t<2 ore) Wussow

−

√5

P = (t>2 ore)

!"

#,%%

Es: Firenze P = 50,6 (t≤2 ore) Contessini

Variazioni spaziali

Il punto o la zona dove si concentrano le piogge a massima intensità prendono il nome di centro di

pioggia o centro di massimo rovescio o ancora centro di massimo scroscio.

Precipitazioni e a