Potrebbe sembrare un semplice "buco nel terreno", utilizzato per prelevare acqua dal sottosuolo e portarla in superficie. In realtà, un pozzo rappresenta un'opera di ingegneria, di forma tipicamente circolare e dimensioni variabili, che permette di prelevare l'acqua presente naturalmente nel terreno ed utilizzarla per svariati scopi. Dietro la sua costruzione si nasconde molta più ingegneria di quella che potrebbe sembrare!
Si parla anche di opera idraulica di captazione, proprio perché capta acqua dal terreno: la quantità di acqua che è possibile prelevare nel tempo varia a seconda delle caratteristiche di filtrazione dei terreni nelle vicinanze del pozzo. Vediamo dunque come funzionano queste opere da un punto di vista idraulico e, soprattutto, come vengono realizzate in pratica.
Come funziona un pozzo per l'acqua: la filtrazione nel terreno
Per capire come funziona un pozzo dobbiamo parlare brevemente della cosiddetta legge di filtrazione (o legge di Darcy). Questa legge spiega da un punto di vista matematico come l'acqua si muove all'interno del terreno: infatti, invece di avere una classica situazione che si verificherebbe come quando si ha a che fare con dei vasi comunicanti, il livello di acqua di "monte" (all'interno del terreno) risulterà diverso da quello di "valle" (all'interno del pozzo), proprio perché l'acqua in moto perde un po' di energia per farsi spazio tra la i vari grani che compongono il terreno.
Darcy, nel 1856, capì tramite esperimenti che questo fenomeno era strettamente legato ad una caratteristica intrinseca del terreno chiamata permeabilità. L'acqua è quindi in grado di filtrare all'interno del terreno in relazione alla sua permeabilità: tanto più questa è alta, tanto più facile sarà il percorso effettuato dalle particelle di acqua. Viceversa, l'ostacolo da oltrepassare può diventare sempre più importante, da rendere praticamente impossibile un movimento di acqua nel terreno. A questo movimento viene dato tecnicamente il nome di moto di filtrazione.
Quindi, la presenza del pozzo permette l'innesco di un moto di filtrazione dell'acqua di falda naturalmente presente nel terreno che, grazie alle sue caratteristiche di permeabilità, farà spostare l'acqua dal terreno verso il foro, consentendone poi il suo prelievo.
Come si realizza un pozzo
Un pozzo è a tutti gli effetti un'opera idraulica di captazione. La sua realizzazione è legata a due aspetti principali:
- La presenza di acque sotterranee nel sito di interesse. Infatti, le falde acquifere non sono sempre presenti, o in alcuni casi hanno profondità così importanti da rendere antieconomica la realizzazione del pozzo.
- La presenza di terreni con caratteristiche di permeabilità accettabili, ovvero in grado di consentire moti di filtrazione con tempi di risposta ragionevoli per gli obiettivi di captazione.
Per realizzare un pozzo sono necessari degli idonei mezzi di scavo e, soprattutto, per evitare che l'acqua captata si re-inserisca nel terreno, è necessario che il pozzo venga isolato idraulicamente. Solitamente vengono realizzati dei rivestimenti impermeabili sulle pareti del pozzo, mentre la parte terminale (cioè i punti dove l'acqua filtra dal terreno) viene forata, proprio per garantire il deflusso di acqua. Questo è il motivo per cui – nell'immaginario collettivo – le pareti dei vecchi pozzi sono in pietra o mattoni!
Infine è giusto sottolineare che oggi le acque captate dalle falde necessitano di opportuni trattamenti a seconda dell'utilizzo previsto.
Il costo per la perforazione di un pozzo per uso domestico può andare da 75 a 200 euro per metro perforato.
Le principali tipologie di pozzo: artesiani e freatici
Quella vista finora è una spiegazione generica dei pozzi ma, per essere più precisi, esistono due grandi famiglie di pozzi, legate alla tipologia di falda acquifera: pozzi freatici e pozzi artesiani.
Pozzi freatici
Nel caso dei pozzi freatici l'acqua viene prelevata da una cosiddetta falda freatica, cioè una falda che si trova a livello superficiale. Questo comporta che l'aria che troviamo in superficie è la stessa che troviamo anche nei pori del terreno, quindi in fondo al pozzo l'acqua non può raggiungere un livello più alto di quello a cui si trova inizialmente. Ciò vuol dire che per portarla in superficie serve un sistema di sollevamento, come una pompa ad esempio.
Pozzi artesiani
In questo secondo caso l'acqua che si accumula per filtrazione nel pozzo può arrivare e addirittura superare in alcune circostanze il livello del suolo. Questo perché la stessa viene captata da una falda artesiana, ovvero una falda profonda "tappata" da strati di terreno a ridottissime permeabilità.
Volendo collegarci al precedente esempio, in questo caso non si ha una comunicazione diretta tra l'aria in superficie e l'acqua della falda. In particolari condizioni, l'acqua all'interno della falda può andare in pressione e rilasciare successivamente questa energia in suo possesso risalendo importanti altezze: potremmo paragonarla (con le dovute proporzioni) agli effetti di un geyser.
Dalla descrizione sopra riportata appare evidente che captare acqua dalle falde artesiane è più conveniente, in quanto potrebbe addirittura non essere necessaria la presenza di una pompa di sollevamento. Tuttavia, la geomorfologia del terreno potrebbe non consentire la formazione di alcun tipo di falda artesiana e rendere quindi necessario l'ausilio di organi meccanici per lo scopo.
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