Tipi di acquiferi

Tipi di acquiferi

Più in dettaglio, ci sono tre classificazioni principali di acquiferi, definiti dalla loro geometria e dal rapporto con la topografia e la geologia del sottosuolo (figure 6-9). L’acquifero semplice mostrato nella figura 6 è definito un acquifero non confinato perché la formazione dell’acquifero si estende essenzialmente alla superficie del terreno. Di conseguenza, l’acquifero è in comunicazione di pressione con l’atmosfera. Gli acquiferi non confinati sono anche conosciuti come acquiferi di falda perché la falda segna la cima del sistema di acque sotterranee.

Un secondo tipo comune di acquifero è un acquifero confinato, che è isolato dalla comunicazione di pressione con le formazioni geologiche sovrastanti o sottostanti – e con la superficie terrestre e l’atmosfera – da uno o più strati confinanti o unità confinanti. Gli acquiferi confinati differiscono dagli acquiferi non confinati in due modi fondamentali e importanti. In primo luogo, gli acquiferi confinati sono tipicamente sotto una pressione considerevole, che può derivare dalla ricarica ad un’altezza superiore o dal peso della roccia e del terreno sovrastanti (noti come lo strato di copertura). In alcuni casi, la pressione è abbastanza alta che i pozzi perforati nell’acquifero sono a flusso libero. Questa condizione richiede che la pressione dell’acqua nella falda sia sufficiente a spingere l’acqua su per il pozzo e sopra la superficie del terreno, e tali pozzi sono chiamati pozzi artesiani (Figura 7). In secondo luogo, gli acquiferi confinati rimangono tipicamente saturi per tutto il loro spessore, anche quando l’acqua viene rimossa dai pozzi di pompaggio. L’acqua estratta dall’acquifero proviene solo dalla depressurizzazione dell’acquifero – una combinazione di depressurizzazione ed espansione dell’acqua stessa, e rilassamento della formazione dell’acquifero alla riduzione della pressione (Figura 8).

Figura 6. Diagramma schematico della sezione trasversale che mostra un sistema stratificato con un acquifero superiore non confinato sopra un’unità confinante, e sotto un acquifero confinato. Nota il livello dell’acqua nei due pozzi: Nella falda non confinata, il livello dell’acqua nel pozzo è uguale all’altezza della falda. Nella falda confinata, il livello dell’acqua è più alto della cima della falda – indicando che la falda è completamente satura e che l’acqua è sotto pressione.

Fonte: USGS Water Science Photo Gallery

Figura 7. Pozzo artesiano nella Georgia meridionale

Fonte: USGS Water Science Photo Gallery

Figura 8. Schema che illustra gli effetti del pompaggio da un pozzo in un acquifero non confinato (sinistra) e un acquifero confinato (destra). Quando gli acquiferi non confinati sono pompati, il prelievo dell’acqua porta ad una caduta della falda, e gli spazi pori diventano insaturi. Il pompaggio negli acquiferi confinati diminuisce la pressione dell’acqua, ma lo spazio dei pori rimane completamente saturo.

Fonte: W.M. Alley et al., 1999, USGS Circular 1186: Sustainability of Groundwater Resources

Il terzo tipo principale di acquifero è un acquifero perched (Figura 6). Gli acquiferi perturbati si verificano sopra acquitardi discontinui, che permettono all’acqua freatica di “accumularsi” sopra di loro. Questi acquiferi sono perturbati, nel senso che si trovano sopra la falda acquifera regionale e all’interno della zona vadosa regionale (cioè c’è una zona insatura sotto l’acquifero perturbato). Le dimensioni degli acquiferi perturbati sono tipicamente piccole (dettate dalle condizioni climatiche e dalle dimensioni degli strati acquitardi), e il volume d’acqua che contengono è sensibile alle condizioni climatiche e quindi altamente variabile nel tempo.