Falda acquifera
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Per falda acquifera (o falda idrica, secondo una vecchia definizione) s'intende l'acqua che circola nel sottosuolo. In seguito alle precipitazioni meteoriche (pioggia, neve, grandine), le acque, ruscellando sulla superficie del terreno, incontrano fratture, cavità, porosità in genere, nelle quali possono infilarsi e scorrere anche molto in profondità, formando depositi di acque sotterranee ferme o in movimento a seconda della permeabilità e giacitura degli strati del terreno e della conformazione geometrica degli strati impermeabili confinanti la falda stessa.
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[modifica] Concetto di acquifero
Il suolo e le rocce contengono sempre quantità variabili di acqua. Quando l'acqua contenuta nelle porosità, negli interstizi, nelle cavità e nelle fratture geologiche può fornire una quantità utilizzabile di acqua, questa formazione si definisce acquifero.
La falda acquifera è detta freatica quando è presente un accesso naturale, da usare come pozzo (in greco phréar, phréatos).
[modifica] Classificazione degli acquiferi
I corpi idrici sotterranei sono suddivisi in tre categorie principali in relazione al loro comportamento idrodinamico, ognuna con delle proprie caratteristiche fisiche ben definite.
- Acquiferi confinati
- Acquiferi semi-confinati
- Acquiferi non confinati o a superficie libera
[modifica] Saturazione dell'acquifero
L'acquifero può essere suddiviso in due zone: nella zona insatura (o zona di aerazione) e nella zona satura.
Nella zona satura, la pressione dell'acqua supera la pressione atmosferica. Ciò significa che, se si buca la terra (p.es. con un pozzo), parte dell'acqua presente potrà essere prelevata sotto forma di acqua libera.
Nella zona insatura, invece, l'acqua è aspirata dal terreno. Essa appare come umidità ma non appare mai come acqua libera.
In entrambe le zone, l'acqua si può comunque muovere nel terreno, per capillarità e con altri meccanismi.
[modifica] Suddivisione della zona insatura
La zona insatura può essere a sua volta suddivisa in tre zone:
- zona di evapotraspirazione: è la zona che sta a contatto con la superficie; la circolazione dell'acqua è sempre verticale e può essere in due direzioni: sia in ingresso, quindi in alimentazione della falda, sia in uscita per azione combinata della evaporazione e della traspirazione, normalmente denominata evapotraspirazione.
Lo spessore di questa zona è molto variabile a seconda del clima e della vegetazione, normalmente è circa 2 metri. La saturazione in questa zona varia tra un minimo del 75% ed un massimo del 100%. - zona di transizione: la zona di transizione si trova al centro della zona insatura, in questa zona le acque circolano solo verso la falda, le acque che possiamo trovare in questa zona sono acque igroscopiche, e vapor d'acqua, la saturazione è intorno al 75%. Questa zona non ha alcun legame idraulico con la zona satura. L'acqua che si trova in questa zona è detta acqua vadosa.
- frangia capillare: è la zona che sta immediatamente al di sopra della zona satura ed ha con essa un legame stretto, infatti alle oscillazioni della zona satura, il movimento dlle acque è verticale e in due direzioni a seconda dei movimenti della falda.
[modifica] Falda idrica
La zona satura è la zona ove troviamo l'acqua potenzialmente libera, cioè quella che potremmo attingere scavando un pozzo. Questa è, come già detto, la falda idrica.
A prescindere dall'ipotesi di un intervento artificiale, l'acqua della falda è veramente libera solo in alcuni casi (p.es. fiumi delle grotte). Normalmente quest'acqua viene mantenuta dentro le porosità dell'acquifero.
L'acqua della falda di solito si muove in senso orizzontale. Solo in alcuni casi rimane ferma.
[modifica] Aspetti geologici
Schematicamente gli acquiferi possono essere distinti in acquiferi per fessurazione e acquiferi per porosità.
I primi sono costituiti da tutte quelle rocce compatte che per vari motivi contengono delle fratture che consentono la circolazione delle acque: l'esempio più tipico sono i graniti ed i calcari.
I secondi sono costituiti da rocce e terreni sciolti come ad esempio sabbie, ghiaie, limi, terreni alluvionali in genere.
I calcari possono dare, oltre ad acquiferi per fratturazione, anche acquiferi per carsificazione (grotte, inghiottitoi ecc.).
[modifica] Casi particolari
Esistono numerosi casi particolari che non rientrano in questo schema semplificato, fra i quali:
- il permafrost: acqua ghiacciata presente nel sottosuolo delle regioni artiche, risente solo nello strato superiore del ciclo delle stagioni
- le acque fossili: falde sotterranee che si sono conservate senza il normale scambio con l'acquifero superficiale, hanno grande importanza soprattutto nei deserti
- le acque geotermiche: prodotte dal raffreddamento di vapor acqueo contenuto nel magma e a volte generato, a sua volta, da reazioni chimiche
[modifica] Utilizzo della falda
La falda acquifera può essere una fonte importantissima di acqua per il consumo umano (acqua potabile, acqua per irrigazione, acqua industriale ecc.). Uno dei tipi di falda maggiormente utilizzati per questi scopi è la falda freatica.
[modifica] Inquinamento della falda
Le sostanze che giungono sul suolo subiscono processi diversi e non tutte arrivano alla falda acquifera. In un certo senso, il suolo soprastante svolge un'azione depuratrice.
L'effetto è però molto diverso a seconda dei seguenti fattori:
- natura della sostanza chimica
- composizione chimica e geologia del suolo
- profondità della falda
- velocità di scambio tra acque superficiali e profonde
- velocità di movimento orizzontale della falda
- temperatura
Il suolo svolge anche un'azione di filtro verso gli organismi viventi. In pratica, solo alcuni microrganismi raggiungono le falde superficiali.
Infine possono esistere fonti di inquinamento sotterranee (p.es. miniere, depositi di rifiuti o scorie ecc.) e alcuni inquinanti possono risalire la falda dal punto in cui questa sbocca all'aperto, soprattutto se ciò avviene in mare.
Una particolare forma di inquinamento può interessare gli acquiferi costieri quando siano sottoposti ad un eccessivo sfruttamento con conseguente richiamo di acque salate marine verso i punti di emungimento (cuneo salino).
