Gradiente idraulico
Il gradiente idraulico è il parametro che quantifica la forza motrice che permette all’acqua di spostarsi da un punto all’altro dell’acquifero vincendo la resistenza opposta dal terreno. Corrisponde alla pendenza del pelo libero dell’acqua, in una condotta, mentre in una condotta in pressione, coincide con il gradiente piezometrico, cioè con la pendenza della linea dei carichi che congiunge le quote di livellamento dell’acqua in più tubi verticali inseriti in punti qualsiasi della condotta. In un acquifero, invece, si identifica con la perdita unitaria di carico dovuta a dissipazione di energia per viscosità, per attrito lungo le pareti dei meati intergranulari, per variazioni di sezione dell’acquifero.
L’equazione di Bernoulli dimostra che sotto determinate ipotesi (flusso incomprimibile, non viscoso in stato stazionario), lungo una linea di flusso la sommatoria dei termini di pressione, velocità ed altezza geodetica si mantiene costante. Questa sommatoria è identificabile con il carico idraulico. Normalmente, nel moto di filtrazione, l’energia cinetica del fluido è di qualche ordine di grandezza inferiore ai termini di pressione ed altezza geodetica e pertanto può essere trascurata. Il carico idraulico risulta così normalmente composto dai termini di pressione (psi) ed altezza geodetica (z). Il gradiente del carico idraulico è definito come la variazione di carico idraulico per unità di lunghezza e, secondo la Legge di Darcy, è proporzionale al deflusso idrico.