La roccia come falda acquifera
La roccia solida non può produrre acqua. L’acqua freatica nella roccia può essere trovata solo in crepe, fratture, o in canali creati quando l’acqua allarga le fratture in certe rocce carbonate (come il calcare).
La roccia freatica è la roccia che si trova sotto tutti i materiali non consolidati (suolo e rocce sciolte) sulla superficie della terra. È la crosta terrestre. (Se un pozzo viene perforato nelle fratture del bedrock che sono sature d’acqua, il bedrock può servire da falda acquifera. Nella maggior parte del Massachusetts, comunque, il bedrock non è altamente fratturato. Le fratture generalmente si verificano entro i primi 100 – 150 piedi dalla superficie, e tendono ad essere piuttosto piccole, con poche interconnessioni. Di conseguenza, nel Massachusetts, i pozzi che intercettano le fratture della roccia possono di solito produrre solo acqua sufficiente per le forniture private e domestiche. Tuttavia, ci sono alcune zone altamente fratturate note come faglie, dove sono stati sviluppati rendimenti nell’ordine di 200.000 a 400.000 galloni al giorno (gpd), principalmente per uso industriale.
I depositi superficiali come acquiferi
Cosa sono i depositi superficiali?
La maggior parte delle persone lo chiamerebbe suolo, ma i geologi chiamano “depositi superficiali” la sabbia, la ghiaia, il terreno, le rocce e altro materiale sciolto che si trovano sopra la roccia basale. Poiché il bedrock può raramente produrre abbastanza acqua per un pozzo di approvvigionamento pubblico nel Massachusetts, le forniture di acqua pubblica devono essere trovate sopra il bedrock nei depositi superficiali.
I depositi superficiali porosi e permeabili fanno buoni acquiferi
Alcuni depositi superficiali sono porosi e permeabili. La maggior parte non lo sono. Cosa fa la differenza? La maggior parte dei depositi superficiali sono eterogenei. Sono costituiti da un’ampia varietà di tipi e dimensioni di materiale. In questi depositi, quasi tutti gli spazi tra i materiali grandi sono riempiti da particelle più piccole. Per esempio, gli spazi tra i ciottoli e le pietre grandi sono riempiti di sabbia, e gli spazi tra i granelli di sabbia sono riempiti di argilla. Questo lascia pochi spazi pori per l’immagazzinamento dell’acqua freatica e rende difficile per l’acqua muoversi attraverso i pori. Così, i depositi che sono una miscela di tipi e dimensioni di materiali non sono di solito abbastanza porosi e permeabili per servire come acquiferi.
In altri depositi superficiali, le particelle sono simili per dimensioni e non si adattano strettamente tra loro. Questo crea molti spazi porosi interconnessi che possono contenere acqua. Alcuni di questi depositi sono limo e argilla a grana molto fine. Sono porosi ma non permeabili perché i pori sono troppo piccoli per trasmettere facilmente l’acqua. In alcuni depositi superficiali di particelle di dimensioni simili, come la sabbia grossolana, i pori sono grandi e l’acqua può scorrere attraverso di essi facilmente. Questi depositi sono sia porosi che permeabili e sono acquiferi eccellenti.
I pozzi di grande volume hanno bisogno di grandi fonti di acqua
La capacità di un acquifero di produrre acqua è determinata dalla quantità di materiali porosi e permeabili che sono presenti e dalla quantità di acqua che è disponibile in quel materiale. Questi fattori possono essere determinati per specifici acquiferi da studi geologici e prove di pompaggio.
Per rifornire un pozzo pubblico, ci deve essere un grande volume di acqua immagazzinata nell’acquifero o una fonte vicina come un fiume o un lago che è collegato idrologicamente con l’acquifero. Spesso, diversi pozzi sono necessari per fornire tutta l’acqua richiesta da un comune, ma anche i piccoli pozzi pubblici sono considerevolmente più grandi dei pozzi privati che servono singole famiglie. Un piccolo pozzo pubblico potrebbe produrre 100.000 gpd, mentre un pozzo privato che serve una singola casa potrebbe produrre solo da 500 a 1.000 gpd.
Anche se la maggior parte delle aree contiene acquiferi che produrranno abbastanza acqua per i pozzi privati, i pozzi pubblici devono essere situati in acquiferi che sono abbastanza grandi da sostenere un rendimento costantemente alto per un lungo periodo di tempo. Gli acquiferi che sono abbastanza grandi da fornire pozzi pubblici si trovano solo in luoghi con determinate condizioni geologiche e idrologiche.
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