Università degli Studi di Padova
Dipartimento di Ingegneria Idraulica, Marittima,
Ambientale e Geotecnica
Centro Internazionale di idrologia “D. Tonini”
Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio
Istituto Centrale per la Ricerca Applicata al Mare
STUDIO DI FATTIBILITÀ PER LA REALIZZAZIONE DEGLI
INTERVENTI DI MESSA IN SICUREZZA DI EMERGENZA
DELLA FALDA ACQUIFERA
Prof. Andrea Rinaldo, Ing. Martina Monego, Ing. Tommaso Settin,
Ing. Enrica Belluco, Prof. Mario Putti, Prof. Marco Marani
MODELLAZIONE DEL FLUSSO IN FALDA
modello matematico dell’area di interesse
Il modello definirà la condizione di riferimento per
prefigurare le possibili alternative di intervento
modellazione acquiferi principali
modellazione 2-D
regime permanente
• carattere preliminare dei risultati per la progettazione
delle opere
• validità non in termini assoluti (fattibilità degli interventi
al fine del confinamento degli inquinamenti presenti)
RICOSTRUZIONE FREATIMETRIA REGIONALE
Determinazione direzioni preferenziali di flusso
Confronto tra isopieze simulate e dati disponibili
Scelta del dominio di calcolo
Periodo di morbida
Confine SIN
Dominio di
calcolo scelto
Punti di misura
Campagna di
misura
piezometrica
aprile maggio
1999
Fonte: Studio idrogeologico del
bacino regionale Toscana Nord
(Pranzini, 2004)
Scelta del dominio di calcolo
Periodo di magra
Confine SIN
Dominio di
calcolo scelto
Punti di misura
Campagna di
misura
piezometrica
agosto-settembre
1999
Fonte: Studio idrogeologico del
bacino regionale Toscana Nord
(Pranzini, 2004)
Piezometria reale: periodo di morbida
Confine SIN
Punti di misura
m s.l.m.m.
Aprile 2003
Aprile 2004
Aprile 2005
Aprile 2006
Piezometria reale: periodo di magra
Confine SIN
Punti di misura
Settembre
2003
Settembre
2005
m s.l.m.m.
Settembre
2004
Settembre
2006
Piezometria reale media
nel periodo di morbida
(aprile 2003-2007)
30
20
10
0
Confine SIN
Emungimenti
(interni al SIN)
MISE attive
m s.l.m.m.
Piezometria reale media
nel periodo di magra
(settembre 2003-2006)
30
20
10
0
Confine SIN
Emungimenti
(interni al SIN)
MISE attive
m s.l.m.m.
Scelta e imposizione delle condizioni al contorno
Confine SIN
h=40 m s.l.m.m.
h=0 m s.l.m.m.
Flusso nullo
Emungimenti e MISE attivi all’interno del SIN
Portate
dichiarate
436 l/s
13.7 milioni m³/anno
Emungimenti
Prelievo:
22.8 milioni m³/anno
MISE
Prelievo noto:
2.4 milioni m³/anno
Emungimenti+MISE
(dichiarati)
Prelievo:
25.2 milioni m³/anno
Definizione griglia di calcolo
Confine SIN
Dominio di
calcolo
emungimenti
Infittimento della mesh
all’interno dell’area del
S.I.N.
FASE DI CALIBRAZIONE TRASMISSIVITA’
Carta della permeabilità media degli acquiferi porosi della pianura
Formazioni permeabili per
porosità primaria
Permeabilità alta
Permeabilità medio-alta
Permeabilità media
Permeabilità medio-bassa
Permeabilità bassa
Permeabilità quasi nulla
Formazioni permeabili per
porosità secondaria
(fessure, cavità carsiche)
Permeabilità alta
Permeabilità medio-alta
Permeabilità media
Permeabilità medio-bassa
(Carta idrogeologica della
Riviera Apuano-Versiliese Studio idrogeologico del
Bacino Regionale Toscana
Nord [fonte: Regione
Toscana])
Permeabilità bassa
Permeabilità quasi nulla
Piezometria simulata
con portate medie dichiarate
non c’è corrispondenza con
piezometria reale:
differente localizzazione
minimo piezometrico
20
30
0
10
Confine SIN
Emungimenti
(interni al SIN)
MISE attive
m s.l.m.m.
Piezometria simulata
(periodo di morbida 2003-2007)
Risultati modellazione:
Prelievo totale
25.7 milioni m³/anno
Emungimenti+MISE
(dichiarati)
Prelievo:
25.2 milioni m³/anno
(circa 800 l/s)
30
20
10
0
Confine SIN
Emungimenti
(interni al SIN)
MISE attive
m s.l.m.m.
Calibrazione prelievi per riprodurre piezometria reale
morbida
(2003-2007)
27.4 l/s
93.2 l/s
51.4 l/s
41.4 l/s
Emungimenti
all’interno del SIN
MISE
223.5 l/s
285 l/s
95 l/s
Risultati
modellazione:
prelievo totale
simulato
817 l/s
Differenze tra piezometria simulata e reale
(periodo di morbida 2003-2007)
m
Confine SIN
Emungimenti
(interni al SIN)
MISE attive
0-2m
(-2) - 0 m
livelli piezometrici simulati (m s.l.m.m.)
20
15
10
R2 = 0,84
5
0
-5
-5
0
5
10
15
livelli piezometrici misurati (m s.l.m.m.)
20
25
Piezometria simulata
(periodo di magra 2003-2006)
Risultati modellazione:
Prelievo totale
28.2 milioni m³/anno
30
20
10
0
Confine SIN
Emungimenti
(interni al SIN)
MISE attive
m s.l.m.m.
Emungimenti+MISE
(portate medie dichiarate)
Prelievo:
25.2 milioni m³/anno
(circa 800 l/s)
Calibrazione prelievi per riprodurre piezometria reale
magra
(2003-2007)
28.5 l/s
84.6 l/s
47.9 l/s
Emungimenti
all’interno del SIN
MISE
285 l/s
358 l/s
92 l/s
Risultati
modellazione:
prelievo totale
simulato
896 l/s
Differenze tra piezometria simulata e reale
(periodo di magra 2003-2007)
Confine SIN
m
Emungimenti
(interni al SIN)
MISE attive
20
0-2m
(-2) - 0 m
livelli piezometrici simulati
(m s.l.m.m.)
15
10
R2 = 0,75
5
0
-5
-5
0
5
10
15
livelli piezometrici misurati (m s.l.m.m.)
20
25
MODELLAZIONE DELLO SCENARIO DI
INTERVENTO
Griglia di calcolo
individuazione di massima del possibile posizionamento
del sistema di barrieramento idraulico
Pozzi esistenti
all’interno del SIN
Barriera idraulica
ipotizzata
(sulla base dei pozzi già
esistenti)
Piezometria simulata
imponendo la presenza di una barriera idraulica
(non si considerano altri emungimenti attivi interni al SIN)
Barriera idraulica
Prelievo totale (Qmin stimata considerando
un prelievo uniformemente distribuito lungo
la barriera): 22.4 milioni m³/anno
30
20
10
0
Confine SIN
Dominio di calcolo
m s.l.m.m.
Localizzazione pozzi barriera idraulica
Punti di prelievo
esistenti
all’interno del
SIN
Punti aggiuntivi
Confine SIN
Piezometria simulata
imponendo la presenza di una barriera idraulica
(pozzi esistenti all’interno del SIN + pozzi aggiuntivi)
m s.l.m.m.
30
20
10
(-0.05) - 0 m s.l.m.m.
Punti di prelievo
esistenti all’interno
del SIN
Punti aggiuntivi
Confine SIN
Dominio di calcolo
0
Differenze tra piezometria simulata e reale
(periodo di morbida 2003-2007)
m
8 - 10 m
(-2) - 0 m
0-2m
Differenze tra piezometria simulata e reale
(periodo di magra 2003-2007)
m
8 - 10 m
(-2) - 0 m
0-2m
Portate simulate (pozzi barriera idraulica)
Punti di prelievo
esistenti
all’interno del
SIN
71 l/s
Punti aggiuntivi
188 l/s
Confine SIN
133 l/s
160 l/s
Risultati modellazione:
prelievo totale
simulato dalla barriera
67 l/s
896 l/s
(28.2 milioni m³/anno)
277 l/s