Ciclo chiuso dell'acqua e prerequisiti naturali

Il ciclo naturale del movimento dell'acqua funziona secondo regole rigorosamente stabilite che esistono fin dall'inizio del mondo. L'acqua evapora dalla superficie del suolo, dai ruscelli, dai letti dei fiumi e dal mare, formando nuvole negli strati superiori dell'atmosfera. Il raffreddamento del vapore acqueo crea precipitazioni che bagnano il terreno. L'acqua poi filtra attraverso gli strati permeabili superficiali, creando laghi, fiumi e ruscelli sotterranei. Passando sopra strati impermeabili, attraverso pori e fessure, l'acqua erutta nuovamente in superficie formando sorgenti che alla fine rifluiscono in masse d'acqua più grandi, chiudendo così il ciclo.

È risaputo che le risorse idriche non sono distribuite equamente. Mentre abbondano regioni ricche di sorgenti, esistono vaste distese desertiche completamente prive di vegetazione. Storicamente gli insediamenti umani più grandi si sono formati esclusivamente dove la fornitura di acqua potabile era fissata in modo permanente. Per rispondere ai bisogni della popolazione nelle regioni più aride, è stata sviluppata l'idrogeologia, una branca scientifica che studia i fattori della presenza e del movimento delle acque sotterranee. Spesso nelle doline vengono inseriti dei coloranti per determinare con precisione dove la stessa acqua risale in superficie.

Entità geomorfologiche e specificità del rilievo

Gli esperti che eseguono la rabdomanzia sul campo devono avere un solido background geologico per sapere quale profilo del terreno aspettarsi. Analizzando le forme tipiche del territorio, si possono osservare tre unità geomorfologiche caratteristiche che illustrano chiaramente le diverse condizioni di approvvigionamento idrico:

• Aree pianeggianti e pianure fluviali: Sono composti prevalentemente da depositi argillosi, sabbiosi e ghiaiosi. A causa dell'elevata permeabilità all'acqua, la presenza d'acqua è diffusa e il livello delle acque sotterranee dipende direttamente dal livello dell'acqua dei principali corsi fluviali della zona. La sfida è proprio quella di individuare l'acqua corrente viva invece delle "piscine" stagnanti, oltre al pericolo della torba, che può conferire all'acqua risultante un inutilizzabile odore di marciume.
• Zone collinari e versanti montani: Sono stati costruiti da sedimenti del Neogene, per lo più marne argillose e calcaree con occasionali sabbie. L'acqua in questi substrati marnosi (impermeabili) non è costante e dipende esclusivamente dalla frequenza delle precipitazioni e dalla pendenza del terreno, per questo motivo tali zone sono considerate in geologia estremamente sfavorevoli alla ricerca di corsi d'acqua potabile.
• Terrazzi fluviali diluviali: Poggiano su depositi marnosi e sono costituiti prevalentemente da argilla con ciottoli di quarzo e occasionali strati di sabbia. Qui le condizioni idrogeologiche sono molto più favorevoli, perché lo strato superficiale argilloso con sabbia funge da serbatoio naturale d'acqua che scorre verso il basso per gravità, per cui le possibilità di trovare una vena d'acqua sotterranea sono molto più elevate.

Indagini in rocce impermeabili (Laporci)

Sebbene la geologia generale suggerisca che le marne e rocce simili (come l'arenaria e la dolomite) siano sfavorevoli, la pratica dimostra che trovare l'acqua è possibile, anche se estremamente complesso. In tali substrati l'acqua non si muove attraverso gli strati stessi, ma esclusivamente attraverso strette fessure tettoniche e faglie create dai successivi movimenti del suolo.

Questi corsi d'acqua sotterranei raramente hanno una resa elevata (solitamente tra 1 e 3 litri al minuto). Il problema più grande durante i lavori è la precisione della perforazione stessa. Se a una profondità di 20-30 metri è presente una vena d'acqua larga solo 5-10 centimetri, anche la minima deviazione della trivella può causare un guasto. Una deviazione di un solo grado in verticale significa un errore di 24 centimetri a una profondità di 10 metri e addirittura di 48 centimetri a una profondità di 20 metri, motivo per cui la macchina passa facilmente proprio accanto all'acqua. Nella pratica si sono tuttavia registrati ottimi risultati; in alcuni centri termali, su tali terreni, l'acqua artesiana è stata pompata con successo sotto pressione fino a una profondità di 30 metri, mentre in alcuni insediamenti rurali è stato creato un forte getto d'acqua, completamente alimentato dalla rete idrica locale.

Calcolo della capacità del pozzo e dell'approvvigionamento idrico

Il livello dell'acqua nei pozzi e nei pozzi è soggetto a continue oscillazioni; si alza a causa delle forti piogge e cade durante i periodi secchi. Quando si determina la posizione, il flusso d'acqua stimato (ad esempio, 2 litri al minuto, ovvero 120 litri all'ora o 2,88 metri cubi al giorno) deve essere considerato con un certo margine ingegneristico.

Questo calcolo è corretto solo se la capacità del pozzo stesso, dal fondo alla linea di pressione idrostatica, può immagazzinare l'intero volume, o se il tubo di aspirazione è posizionato ben al di sotto del livello idrostatico. Il volume del pozzo si calcola secondo la formula classica del volume del cilindro (superficie di base moltiplicata per l'altezza della colonna d'acqua). Il diametro interno del tubo gioca un ruolo assolutamente cruciale nella formazione della riserva d'acqua.

Tabella: Volume d'acqua per metro di altezza del pozzo (1,00 m)

Dai dati sopra riportati segue chiaramente la seguente conclusione: se l'acqua nel pozzo sale di 3 metri dal fondo a causa della pressione idrostatica, un pozzo con un diametro di 1 metro conterrà ben 2.355 litri d'acqua, mentre un tubo stretto con un diametro di 0,30 metri raccoglierà appena 213 litri, nonostante lo stesso identico afflusso dalla vena sotterranea. Ciò spiega in dettaglio perché gli abitanti delle zone rurali scavano esclusivamente pozzi larghi, per garantire quantità d'acqua sicure e sufficienti per l'intera famiglia e il bestiame.

Le moderne installazioni di tubazioni strette con pompe dell'acqua sono consigliate solo per ampie zone pianeggianti con un alto grado di rendimento, mentre su terreni collinari e sconnessi questa opzione molto spesso non è fattibile. La raccomandazione generale della professione è che il pozzo per i rustici non abbia un diametro inferiore a 60 centimetri, mentre per le grandi aziende agricole tale diametro deve essere almeno di un metro. Inoltre, è necessario prestare la massima attenzione per garantire che due pozzi non vengano mai scavati troppo vicini allo stesso corpo idrico, in modo da non esaurire involontariamente le reciproche riserve.