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12.12 acqua nei suoli-macropores
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Limits of Richards equation, Macropores, Bedrock influences on runoff production, hillslope hydrology

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  • 1. L’acqua nei suoli e nel sottosuolo L’effetto del bedrock e dei macropori Riccardo Rigon J.StrattonNoller,TroodosForestWall,Ctprus,2010
  • 2. R. Rigon, C. Lanni !2 CAPITOLO 5. IL BACINO DI PANOLA Figura 5.2: Rappresentazione della profondit`a del suolo del pendio di Panola. costante su un campione prelevato a 10 cm di profondit`a, risulta pari a 64 [cm/h]; per ci`o che concerne il valore della conducibilit`a idraulica a saturazione del bedrock, non esistono misure dirette e↵ettuate su campioni prelevati in sito; tuttavia si stima che il suo valore sia 2-3 ordini di grandezza inferiore rispetto a quella del terreno soprastante. Entrambi i valori di conducibilit`a idraulica satura (del bedrock Il bacino sperimentale di Panola Bedrock
  • 3. R. Rigon, C. Lanni !3 Superficie del terreno Superficie del substrato Lo spessore del suolo varia Depressione Il bacino sperimentale di Panola Bedrock
  • 4. R. Rigon, C. Lanni !4 α = 13° Suolo (sabbia lmosa) Ksat = 10-4 m/s Substrato Ksat = 10-7 m/s Pioggia Intensità = 6.5 mm/h Durata = 9 hours Pendenza Proprietà idrauliche dei suoli di Panola Bedrock
  • 5. R. Rigon, C. Lanni !5 Q(m3/h) t=9h t=18h t=22h ! La portata generata presenta due picchi α = 13° t=6h t=9ht=7h t=14h Lannietal.,2011 Bedrock
  • 6. R. Rigon, C. Lanni !6 1D 3D ! No role played by hillslope gradient 1°: Lavora l’infiltrazione verticale 2°: Si innesca il deflusso laterale Il fronte di infiltrazione si propaga Il drenaggio può essere controllato dalla forma del bedrock Come nel caso planare idealeLannietal.,2011 Bedrock
  • 7. R. Rigon !7 CAPITOLO 5. IL BACINO DI PANOLA Figura 5.4: Immagine tratta da Tromp-van Meerveld e McDonnell, (2006a) [24]; (a) deflusso sub- superficiale totale per i segmenti in cui `e stata suddivisa la trincea e (b) numero di eventi meteorici che producono deflussi misurabili. TrompVanMeerveldetal.,2006 Anisotropie Macropori
  • 8. R. Rigon !8 Macropore Flow Initiation Water supply to the macropores Interaction Water transfer between macropores and the surrounding soil matrix Type to enter text Type to enter text Typ eto Type to Type to enter TyTyp eto Typ Macropori M.Weiler,fromMochaproject Macropori!
  • 9. R. Rigon !9 Infiltration of both water and solutes is due to the space and connectivity within the 3D macropores [Perret et al, 1999, Soil Sci. Soc. Am. J.] Macropori M.Weiler,fromMochaproject Macropori!
  • 10. R. Rigon !10 CAPITOLO 5. IL BACINO DI PANOLA Figura 5.5: Immagine tratta da Tromp-van Meerveld e McDonnell, (2006a) [24]; relazione tra flusso totale attraverso i macropori e deflusso sub-superficaile totale. Il riquadro mostra la relazione in un grafico bi-logaritmico per ampliare la scala di visualizzazione. La linea continua rappresenta la regressione lineare, mentre quella tratteggiata la scala 1:1. TrompVanMeerveldetal.,2006 Macropori Due tipi di flusso ?
  • 11. R. Rigon !11 CAPITOLO 5. IL BACINO DI PANOLA Figura 5.6: Immagine tratta da Tromp-van Meerveld e McDonnell, (2006a) [24]; rappresentazione della relazione a soglia tra precipitazione totale e (a) flusso totale, (b) flusso totale attraverso il terreno, e (c) flusso totale attraverso i macropori. I riquadri riportano i medesimi andamenti in scala lineare. La TrompVanMeerveldetal.,2006 Macropori Due tipi di flusso ?
  • 12. R. Rigon !12 0.00 date (dd/mm) 2002 01/01 11/01 21/01 31/01 10/02 20/02 02/03 12/03 22/03 01/04 11/04 21/04 01/05 11/05 21/05 Figura 5.16: Confronto tra flussi misurati e computati attraverso la Simulazione 0 presso la trincea alla base del pendio. 0.000.020.040.060.080.10 Simulazione 0 - evento 6 febbraio date (dd/mm) 2002 portate[l/s] 05/02 06/02 07/02 08/02 09/02 10/02 11/02 12/02 Flussi misurati Simulazione 0 0.000.020.040.060.080.10 Simulazione 0 - evento 30 marzo date (dd/mm) 2002 portate[l/s] 29/03 30/03 31/03 01/04 02/04 03/04 04/04 05/04 06/04 07/04 Flussi misurati Simulazione 0 Figura 5.17: Confronto tra flussi misurati e computati attraverso la Simulazione 0 presso la trincea alla base del pendio: a sinistra si riporta l’evento del 6 febbraio 2002, a destra quello del 31 marzo. pu`o essere causata da diversi fattori, quali un’errata assegnazione delle caratteristiche del suolo o del bedrock, oppure un errore nello stabilire la condizione iniziale circa la quota della falda. Un aspetto decisamente importante da considerare, tanto in questi risultati quanto in quelli presentati DaPrà,2013 Macropori Certamente il volume non può essere simulato con le sole Equazioni di Richards

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