Piezometri

I piezometri vengono utilizzati per il monitoraggio delle pressioni interstiziali o dei livelli di falda. La classificazione dei piezometri è uno dei temi più ampi nel campo dell’ingegneria geotecnica: per individuare il giusto modello è fondamentale conoscere la permeabilità del terreno e l’obiettivo del monitoraggio.
I piezometri possono essere suddivisi in due famiglie principali: “piezometri aperti” e “piezometri chiusi”.

I piezometri aperti (o piezometri “a tubo aperto”) sono verticali composte da un elemento filtrante (cella casagrande o tubo fessurato) e una tubazione singola o doppia che collega il filtro alla superficie. L’acqua penetra all’interno del filtro e dopo un intervallo di tempo variabile (in funzione della permeablità del terreno) raggiunge un livello d’equilibrio. Se il filtro non è sigillato ad una determinata profondità o è collocato nella falda freatica, verrà misurato il semplice livello di prima falda. In caso contrario, se il filtro è sigillato ad un determinalto livello, verrà misurata la pressione interstiziale nel punto in cui è posizionato il filtro.

In questo caso parliamo di piezometri Casagrande, spesso utilizzati per il monitoraggio della pressione dell’acqua in terreni mediamente permeabili. Le letture possono essere eseguite sia con sondine di livello (WLI), chiamate anche freatimetri, sia con trasduttori di pressione relativi (modello Sisgeo P252R, dotati di tubicino per la compensazione atmosferica). Possono essere inoltre utilizzati trasduttori di pressione assoluti, ma è necessaria una elaborazione dei dati per la compensazione atmosferica.

I Piezometri chiusi vengono installati direttamente nel terreno, alla quota esatta in cui è necessario monitorare la pressione interstiziale. I trasduttori di pressione assoluti possono avere diversi filtri con porosità variabile a seconda della permeabilità del suolo, e varie tipologie di sensore. I piezometri con sensori resistivi sono utilizzati per monitoraggi a breve termine e per acquisizioni ad alta frequenza, come ad esempio nelle prove di emungimento; i piezometri a corda vibrante sono invece impiegati quando è richiesta alta affidabilità e monitoraggio a lungo termine, come ad esempio in una diga. Se è necessaria l’acquisizione delle pressioni interstiziali sulla stessa verticale in più livelli, si installerà una catena di piezometri multipunto (modello Sisgeo PK45M) con metodo “fully grouted”, che permette di ottimizzare i tempi di installazione ed avere risposte rapide alle variazioni di pressione.

Gli stramazzi sono strumenti per il monitoraggio delle portate nei canali a pelo libero: il principio di funzionamento è il seguente: la portata d’acqua è proporzionale al livello dell’acqua a monte dello stramazzo. L’acqua scorre nel bacino di calma a monte e viene misurata con un’asta graduata o, per la misurazione automatica, con un trasduttore di pressione installato nel bacino di calma. La portata nel canale aperto viene calcolata con un’equazione.

Una delle applicazioni più importanti è il monitoraggio della perdita d’acqua da una diga: la quantità di acqua persa è un parametro per valutare le prestazioni di una diga ed è una parte importante del progetto di monitoraggio della sicurezza a lungo termine.