Modello acquifero multistrato: analisi dei flussi e bilancio delle portate
P. Teatini, G. Gambolati
Dept. Mathematical Methods and Models for Scientific
Applications, University of Padova, Padova, Italy
INTRODUZIONE
Quando un campo di moto si sviluppa in sistemi filtranti multistrato a
seguito di operazioni di estrazione, di variazione di condizioni al
contorno e via dicendo, il flusso e' prevalentemente orizzontale negli
acquiferi e verticale negli aquitards interposti.
Alcuni modelli numerici di acquiferi multistrato traggono vantaggio dalle
caratteristiche dei campi di velocita' sopra descritti, e danno luogo a
strumenti di analisi definiti ''quasi-tridimensionali'' la cui
dimensionalita' e' sostanzialmente tridimensionale ma il cui costo e'
quello di un modello bidimensionale.
A questo gruppo appartiene il modello ''quasi-tridimensionale lineare''
proposto da Gambolati (1984) che,
sviluppato seguendo l'impostazione teorica fornita da
Herrera and Figueroa (1969), Herrera (1970),
Herrera and Rodarte (1973) in cui si utilizza un sistema di equazioni
integro-differenziali con la presenza di integrali di convoluzione,
segue un'impostazione numerica sostanzialmente
diversa sia nell'implementazione dei contributi derivanti dagli
integrali di convoluzione sia nel metodo risolutivo del sitema derivante
dall'applicazione del metodo agli elementi finiti.
L'implementazione del modello e' fornita dal programma MAINFLW
(dettagliatamente descritto in Gambolati (1984))
dimensionato in maniera tale da considerare sistemi multistrato di al piu'
10 acquiferi e 11 aquitards. MAINFLW non richiede simmetrie, puo' essere
eseguito con strati eterogenei ed anisotropi e permette l'analisi di moti
sia stazionari che transitori. Fissata una condizione iniziale statica
uguale a zero in tutto il sistema, il codice fornisce il nuovo livello
piezometrico conseguente ad assegnate variazioni delle funzioni di input.
Scopo del presente rapporto e' quello di descrivere come MAINFLW e' stato
ampliato per fornire non solo l'andamento dei livelli piezometrici, ma
anche l'analisi dei flussi che si instaurano sia con l'esterno del
sistema che tra gli strati stessi che lo costituiscono, e quindi poter
eseguire un bilancio delle portate e dei volumi d'acqua che vengono
coinvolti in ogni simulazione.
Prima di procedere in questo, si rende necessaria una breve descrizione dei
fondamenti teorici che stanno alla base del modello rimandando
a Gambolati (1984) e Gambolati et al. (1986) per una
descrizione piu' completa.
