Paniere svolto di Idrogeologia applicata (2025) - Risposte aperte

Il Gradiente Geotermico esprime 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.

6/5. 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). Il 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.

7/4. 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; – 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, cosi dette sismiche, dove storicamente si sono già verificati in passato.

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: • Carte geologico-strutturali, che rappresentino le

strutture geologiche e le faglie attive in zona; • Carte dei depositi superficiali, che evidenzino gli spessori e la consistenza

dei materiali di superficie; • 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.

14/9. 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 è abbassato rispetto al letto; - 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.

15/7. Che cosa sono i profili stratigrafici e come si calcola l'indice RQD?

Un profilo stratigrafico deve contenere alcuni dati essenziali: - denominazione, ubicazione e data di esecuzione del

sondaggio; - quota del boccaforo; - diametro del foro e descrizione del materiale di rivestimento; - quote del letto e del tetto

degli strati attraversati e profondità dal piano campagna; - la % di materiale recuperato; - potenza degli strati

attraversati e descrizione della fratturazione presente; - la descrizione litologica degli stati attraversati (consistenza,

colore, odore); - informazioni su eventuale presenza di gas o acqua e relative quote; - l’esito di eventuali prove su campioni

prelevati; - 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 % di carotaggio,

considerando gli spezzoni di carota aventi spessore maggiore o uguale a 10 cm.

15/8. Quali sono i principali metodi di indagine del sottosuolo?

Le indagini geognostiche 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; - 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.

17/2. Che cosa si intende per Prospezioni Elettriche e per quali scopi vengono utilizzate?

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.

17/3. 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.

19/6. Che cos'è e come viene regolamentato il Ciclo Idrogeologico?

Il Ciclo idrogeologico rappresenta una serie di fenomeni che si ripetono ciclicamente sul nostro pianeta e che hanno come

motore principale l’energia solare e come legge di regolazione la forza di gravità. Il Sole infatti è il principale responsabile

dell’evaporazione di notevoli masse d’acqua dai bacini oceanici e continentali, che vengono trasferite nell’atmosfera. Tali

masse di vapore, soggette a notevoli variazioni di temperatura e pressione condensano e ricadono sulla superficie terrestre

sotto forma di precipitazioni (P). Una volta giunte al suolo le precipitazioni, che possono avvenire sotto forma di pioggia,

neve o grandine, subiscono una separazione da parte della superficie terrestre. La quantità di precipitazione P viene così

suddivisa in 3 parti: - una prima parte ritorna nell’atmosfera per evaporazione e traspirazione (E) della copertura

vegetale; - una seconda parte scorre sulla superficie terrestre per effetto della forza di gravità, fino a raggiungere i bacini

oceanici e continentali; questa prende il nome di ruscellamento superficiale (R); - Una terza parte penetra nel sottosuolo e

va ad occupare gli interstizi, le fratture e le cavità delle rocce ed è chiamata infiltrazione (I); anche tali masse idriche si

spostano per gravità verso i bacini oceanici e qui il ciclo ricomincia.

Esercizi risolti su calcolo dell’Infiltrazione

In una determinata area si sono verificate precipitazioni pari a 200 mm. Calcolare l’Infiltrazione nel sottosuolo nei

seguenti casi:

1) In un complesso idrogeologico argilloso (c.i.p. = 15%)

Soluzione:

1) Ip = (c.i.p. * PE)/100 = (15 * 200)/100 = 30 mm

2) Ip = (60 * 200)/100 = 120 mm = 60%)

20/6. Come si definisce e come si può calcolare la Portata di una falda acquifera?

In regime laminare, la portata Q è inversamente proporzionale alla lunghezza l (elle) del condotto e direttamente

proporzionale alla perdita di carico (Δh) Q = K *S *i = K *S * (Δh/l) dove i (gradiente idraulico) = Δh/l (adimensionale)

esprime la perdita di carico (Δh) per unità di lunghezza, dovuta a viscosità, attrito lungo le pareti intergranulari, perdita

di energia, variazioni della sezione e Δh rappresenta il dislivello piezometrico fra due punti della condotta misurati con 2

piezometri. Coefficiente di permeabilità K = Q / S *i. Il coefficiente di permeabilità K rappresenta il volume d’acqua che

attraversa una sezione unitaria di roccia, ortogonale alla direzione di deflusso della falda, nell’unità di tempo, per effetto di

un gradiente idraulico unitario. Il coefficiente di permeabilità K ha le dimensioni di una velocità.

20/7. Quali sono e come si possono definire i principali paramentri idrogeologici delle rocce?

i principali parametri idrogeologici definiscono la capacità delle rocce di immagazzinare e lasciarsi attraversare dalle

acque sono la porosità e la permeabilità. La porosità è una delle caratteristiche idrogeologiche principali dei corpi

rocciosi, che esprime l’attitudine di una roccia ad immagazzinare e a liberare acqua sotterranea.

POROSITA’: è il rapporto percentuale fra il volume dei vuoti (Vv) e il volume totale (Vt) pt= (Vv/Vt) * 100

mentre Si definisce permeabilità la capacità che le rocce hanno di lasciarsi attraversare dall’acqua quando questa è

sottoposta ad un certo carico idraulico. Coefficiente di permeabilità K K = Q / S *i

Il coefficiente di permeabilità K rappresenta il volume d’acqua che attraversa una sezione unitaria di roccia