Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Botanica ed Ecologia Vegetale Sezione di Pedologia Prof. Sergio Vacca Porzione del bacino idrografico del Flumendosa chiuso alle dighe Flumendosa e Mulargia Il sistema idraulico Flumendosa-Campidano, realizzato e gestito dall’Ente Autonomo del Flumendosa a partire dalla metà degli anni ’50, serve la parte più rilevante della Sardegna Meridionale Capacità di accumulo: 730 Mm3 Popolazione servita: 700.000 ind. Aree irrigate: 60.000 ha Bac. Imbr. Deflusso Invaso Vol. max Area max Prof. Media Anno di Km2 m3x106 m3x106 km2 m costruzione Flumineddu 252 98 1.05 0.28 12.05 1982 Flumendosa 751 380 293 9 23 1959 Is Barrocus 95 / 11 1.05 11.06 1991 Mulargia 178 41 310 12 27 1956 Sa Forada 2.09 - 1.04 -1 - 1956 Casa Fiume 518 77 0.06 - - 1956-1971 Monastir 476 57 0.01 - - 1956 Simbirizzi 8 0.07 28.05.00 3.02 5.07 1986 Invasi realizzati dall’Ente Autonomo del Flumendosa Fonti di approvvigionamento idrico: diga sul fiume Flumineddu a Capanna Silicheri (3.6 Mmc) diga sul fiume Flumendosa a Nuraghe Arrubiu (316 Mmc) diga sul fiume Mulargia a Monte su Rei (347 Mmc) diga Sa Forada de s’Acqua a S.Miali (1.6 Mmc) diga sul Fluminimannu a Casa Fiume (1.1 Mmc) diga di Simbirizzi (33.8 Mmc) diga sul fiume Cixerri a Genna is Abis (30.0 Mmc) diga sul Fluminimannu a Is Barrocus (14.0 Mmc) traversa sul Rio Mannu a Monastir Gallerie di derivazione e collegamento traversa sul Rio Fanaris traversa sul Rio di Monti Nieddu galleria di collegamento Flumineddu - Flumendosa traversa sul Rio di S. Lucia (lunghezza 6890 m, portata 13 mc/s) traversa di Assemini galleria di collegamento Flumendosa - Mulargia (lunghezza 5917 m, portata 95 mc/s) galleria di derivazione Uvini - Sarais (lunghezza 9920 m, portata 52 mc/s) Rete principale di adduzione e distribuzione idrica canale principale adduttore (lunghezza 20.0 km, portata 54 mc/s) canale ripartitore Est-Ovest (lunghezza 10.7 km, portata max 30 mc/s) canale ripartitore Nord-Ovest (lunghezza 21.6 km, portata max 7 mc/s) canale ripartitore Sud-Ovest (lunghezza 25.8 km, portata max 11 mc/s) canale ripartitore Sud-Est (lunghezza 54.3 km, portata max 11 mc/s) Centrali idroelettriche centrale idroelettrica di Uvini (potenza 13 MW) centrale idroelettrica di Santu Miali (potenza 25 MW) Rete di distribuzione irrigua il Comprensorio Irriguo servito ha una superficie di circa 60,000 ettari territoriali Centrali di sollevamento centrale del Flumendosa (4 pompe, portata unitaria 3000 l/s, prevalenza 23 m) centrale principale di Simbirizzi (6 pompe, portata unitaria 1300 l/s, prevalenza 40 m) centrale n.1 per l’acquedotto integrativo per la città di Cagliari (4 pompe, portata unitaria 475 l/s, prevalenza 40 m) centrale n.2 per l’acquedotto integrativo per la città di Cagliari (4 pompe, portata unitaria 550 l/s, prevalenza 40 m) centrale dell’Opera Nazionale Combattenti (O.N.C.) (6 pompe, portata unitaria 340 l/s, prevalenza 45 m) centrale del Cixerri (4 pompe, portata unitaria 1000 l/s, prevalenza 47 m) centrale del Sulcis (5 pompe, portata unitaria 121 l/s, prevalenza 270 m) centrale del Cixerri (4 pompe, portata unitaria 1000 l/s, prevalenza 47 m) centrale di Macchiareddu (4 pompe, portata unitaria 670 l/s, prevalenza 70 m) centrale di Monti Nieddu (4 pompe, portata unitaria 120 l/s, prevalenza 25 m) centrale di Assemini (6 pompe, portata unitaria 245 l/s, prevalenza 35 m) centrale di Sestu (5 pompe, portata unitaria 240 l/s, prevalenza 15 m) Impianti acquedottistici per uso potabile impianto di potabilizzazione di Simbirizzi (portata 5,040 mc/h) impianto di potabilizzazione di Donori (portata 2,520 mc/h) un’avanzato laboratorio analisi chimiche e biologiche acquedotto per la città di Cagliari e circondario (popolazione servita circa 600,000 persone, lunghezza condotta principale ca. 40 km) altre condotte principali (lunghezza ca. 110 km) Altre infrastrutture sede centrale di Cagliari uffici periferici, case di guardia ed edifici di servizio dislocati sul territorio presso tutte le opere principali centro di telecomando e telecontrollo della rete idrica laboratorio geo-pedologico laboratorio prove dei materiali rete di stazioni di misura e campionamento dati idro-meteorologici rete di comunicazioni via radio fissa e mobile UHF e VHF con ponti radio per la copertura del territorio Totale dei volumi lordi erogati annualmente (media del triennio 1992-1994, ridotti al 50% per la siccità nel 1994-1995 e nel 1998-2000) Uso potabile: 80 milioni di mc Uso industriale: 15 milioni di mc Uso irriguo: 130 milioni di mc Totale: 225 milioni di mc Anche l’anno idrologico 1999/2000 ha confermato la Volume di deflusso al bacino idrografico sotteso ai sebatoi persistenza dei fenomeni siccitosi degli ultimi decenni. artificiali del Medio Flumendosa In particolare con l’annata idrologica 1999-2000 si è (Flumineddu a Capanna Silicheri + Flumendosa a Nuraghe registrato un nuovo minimo storico che ha portato al Arrubiu + Mulargia a M. gli su scenari Rei) superamento, in negativo, di tutti critici relativo all’anno finora idrologico predisposti1999-2000 CATEGORIA TROFICA Parametro Ultra oligotrofia Oligotrofia Mesotrofia Eutrofia Ipereutrofia Trasparenza (m) >12 >6 6-3 3-1,5 <1,5 Fosforo totale (mg/m3) <4 <10 10-35 35-100 >100 Clorofilla “a” (mg/m3) <1 <2,5 2,5-8 8-25 >25 Classificazione trofica degli ambienti lacustri proposta dall’OCSE LAGO MULARGIA Anno LAGO FLUMENDOSA Trasparenza m P-totale (mg/m3 ) Clorofilla “a” (mg/m3) media media madia Anno Trasparenza m P-totale (mg/m3 ) Clorofilla “a” (mg/m3) media media madia 1996 2.3 meso 23 meso 2.5 meso 1996 3,2 meso 12 meso 2 oligo 1997 3.2 oligo 17 meso 2 oligo 1997 3,8 meso 16 meso 1,6 oligo 1998 2.5 meso 20 meso 3.6 meso 1998 3,6 meso 15 meso 1,6 oligo 1999 1.8 meso 19 meso 2.9 meso 1999 4,1 meso 18 meso 2,2 oligo 2000 1.2 eu 39 eu 4 meso 2000 4,1 meso 16 meso 1,5 oligo 2001 1.4 eu 41 eu 6.9 meso 2001 3,1 meso 15 meso 3 meso 2002 1.6 eu 43 eu 8.4 meso 2002 2,8 eu 16 meso 7,4 meso media 2.2 media 3,5 24 3 Classificazione trofica del Lago Mulargia dal 1996 al 2002 15 3 Classificazione trofica del Lago Flumendosa dal 1996 al 2002 Bacino imbrifero Deflusso Volume max Area max Z media Km2 m3x106 m3x106 m3x106 m Flumineddu 252 98 1.5 0.28 12.5 1982 Flumendosa 571 380 300 4.2 71 1959 Mulargia 178 41 300 12 27 1956 Sa Forada 2.9 - 1.6 0.14 - 1956 Caca Fiume 518 77 0.4 - - 1956 Monastir 476 57 0.1 - - 1956 Simbirizzi 8 0.7 28.5 3.2 5.7 1986 Cixerri 426 - 25.4 4.2 6.1 1990 Is Barroccus 95 - 14 1.2 11.6 1992 Invaso Anno Principali caratteristiche morfometriche degli invaso del Sistema Idrico Flumendosa-Campidano-Cixerri P. FISICI P.CHIMICI P.BIOLOGICI P.MICROBIOLOGICI Temperatura pH Clorofilla “a” Coliformi fecali Conducibilità elettrica Ossigeno disciolto Densità del fitoplancton Coliformi totali Trasparenza Azoto (NO3, NO2, NH4 e N totale) Streptococchi fecali Torbidità Fosforo (PO4 e P totale) Conta batterica tot. 37°C Ferro Conta batterica tot. 22°C Manganese Carbonio Inorganico Organico totale Alcalinità Silice Parametri chimico-biologici La Carta dei suoli illustra la distribuzione areale delle principali tipologie pedologiche rilevate nel Sistema idraulico Flumineddu-Mulargia-Flumendosa e nel Sotto Bacino idrografico del Mulargia Essa è stata realizzata secondo una metodologia basata sulla definizione di grandi Unità di Paesaggio nell’ambito delle quali i suoli vengono riuniti e descritti entro aree caratterizzate da uniformità litologica, morfologica, vegetazionale e dell’uso del suolo a. acquisizione del materiale cartografico esistente (carte litologiche, morfologiche, dell’uso del suolo e delle unità di terre per l’intero territorio) utilizzato per individuare preliminarmente lo schema pedologico dell’area (presenza di catene geopedologiche, aree fortemente erose, rapporti tra suolovegetazione, etc.) b. delimitazione delle unità cartografiche provvisorie, effettuata attraverso la fotointerpretazione e i sopralluoghi preliminari e programmazione del rilevamento pedologico sul campo c. esecuzione del rilevamento pedologico con l’apertura di scavi e trincee, sia con escavatore meccanico che con strumenti manuali; il rilevamento ha previsto la descrizione e il campionamento secondo gli standards dettati dalle Guidelynes for Soil Profile Description della FAO (1977) d. consegna al laboratorio designato dei campioni di suolo dei profili più rappresentativi per ciascuna unità cartografica, per l’esecuzione delle analisi chimico-fisiche e. classificazione dei suoli secondo la Soil Taxonomy (Keys to Soil Taxonomy 7th edition, USDA, 1996) e la classificazione FAO (1988) f. definizione della legenda descrittiva delle unità cartografiche dei suoli g. delimitazioni cartografica delle unità pedologiche definitive Substrato pedologico Forme principali e processi morfogenetici dominanti Dorsali nette, selle, rilievi isolati e relative scarpate, versanti profondamente incisi, canaloni e vallecole a V, falde detritiche attive. Quote > 800mt Classi di acclività: prevalente 2040 %, subordinata > 40% Erosione areale intensa; incanalata da moderata ad intensa; occasionali movimenti gravitativi di massa. Complesso metamorfico del Paleozoico di origine sedimentaria arenarie, siltiti, quarziti, etc.) e vulcanica (porfiroidi). Dorsali nette, selle, rilievi isolati e relative scarpate, versanti da fortemente a mediamente accidentati, vallecole a V. Quote da 300 a > 800mt Classi di acclività: prevalente 2040 %, subordinata > 40% Erosione areale da debole a moderata; incanalata da debole ad intensa; occasionali movimenti gravitativi di massa. Dorsali nette, selle, rilievi isolati e relative scarpate, parte alta e media dei versanti con pendenze elevate, vallecole a V. Quote da 300 a 600 mt Classi di acclività: prevalente 10-20 %, subordinata > 20% Erosione areale ed incanalata da moderata ad intensa; occasionali movimenti gravitativi in massa. Uso del suolo e copertura vegetale Descrizione suoli Classificazione suoli U.S.D.A. Soil Taxonomy (1996) Classificazio ne suoli F.A.O. (1988) Località Tipo e Profili Pedologici Rappresentativi 1a Complesso di roccia affiorante, localmente > del 50%, e di suoli a profilo ABw-C, A-C e A-R, poco profondi, tessitura da franco a franco-sabbiosa, da scarso a moderato contenuto di scheletro, drenaggio normale, da elevato a medio contenuto di sostanza organica, reazione da acida a subacida, desaturati. Complesso di: rock outcrop dystric lithic xerochrepts lithic Xerumbrepts lithic xerorthents dystric xerochrepts rock outcrop dystric lithic Cambisols lithic umbric Cambisols lithic Leptosols dystric Cambisols P 35 Monte Santa Vittoria (Esterzili) F. 540 Sez. I Nurri 1b Complesso di suoli a profilo A-Bw-R e A-C, mediamente profondi, tessitura franco sabbiosa, da moderato ad elevato contenuto di scheletro, drenaggio normale, da elevato a medio contenuto di sostanza organica, reazione subacida, desaturati. Subordinatamente roccia affiorante e suoli a profilo A-Bt-C. Complesso di: dystric xerochrepts typic xerumbrepts dystric xerorthents inclusioni di: rock outcrop typic palexeralfs lithic xerorthents dystric Cambisols umbric Cambisols dystric Leptosols inclusioni di: rock outcrop haplic luvisols lithic leptosols P 50 S’Arcu ‘e Su Pirastu Trottu (Seui) F. 531 Sez. IV Villagrande Strisaili inclusioni di: P 92 Masoni Erdi (Seulo) F. 530 Sez. II Seui 1c Suoli a profilo (A)-Bw-R A-R e A-C, poco profondi, tessitura da franco sabbio argillosa a franco sabbiosa, contenuto di scheletro da moderato a molto elevato, drenaggio normale, da scarso a medio contenuto di sostanza organica, reazione da acida a subacida, desaturati. Complesso di: ruptic-lithic xerochrepts rock outcrop lithic xerorthents dystric xerorthents lithic Cambisols rock outcrop lithic Leptosols dystric Leptosols H 11 Sa Costa Aulenti (Mandas) F. 540 Sez. III Mandas Unità Cartografica Forestale e pascolativo Gariga montana. Roccia affiorante con presenza spontanea di essenze della macchia e di piante singole in tasche di suolo. Subordinatamente macchia rada, pascolo arborato e locali rimboschimenti. Forestale e pascolativo Boschi di latifoglie associati ad essenze della macchia mediterranea, localmente degradata. Rimboschimenti. Garighe montane. Agricolo seminativo e pascolativo Vegetazione prevalentemente erbacea. Macchia degradata e pascolo cespugliato. Stralcio Legenda Carta dei Suoli del Territorio del Sistema Idraulico Flumineddu-Flumendosa-Mulargia Sassari Nuoro Oristano Cagliari Modello Digitale del terreno Carta litologica Carta pedologica Carta dell’uso del territorio Carta delle unità di territorio Dati litologici Dati storici Telerilevamento Lavoro di campagna Dati pedologici Dati climatici Dati derivanti da foto aeree GIS (Arcview) Simulazioni di pioggia e test di infiltrazione Modellizzazione (WEPP) Valutazione del deflusso e della perdita di suolo Litologia Uso del suolo Geomorfologia Valori stimati Simulazioni di pioggia e bacini attrezzati Clima Topografia Pedologia Modelli idrologico-erosivi Valori misurati Comparazione e taratura I minima I media I massima replica I minima II Gruppo 20.24 mm/h 31.38 mm/h 41.48 mm/h 20.24 mm/h n* prove 31 31 31 31 III Gruppo 23.95 mm/h 38.95 mm/h 52.15 mm/h 23.95 mm/h n* prove 14 14 14 14 IV Gruppo 28.92 mm/h 50.97 mm/h 71.62 mm/h 28.92 mm/h n* prove 3 3 3 3 Uso del suolo % Pascolo 30,9% Vigneti e oliveti - Seminativa 6,2% Bosco 60,0% Altro 29% Classi di pendenza % <10% 20,6% 10-20% 19,7% 20-40% 46,0% >40% 13,7% Schematizzazione del versante Direzione del drenaggio PROF. DEF.(mm) ER. (t/ha) SUP. (%) DEF.TOT. (m) ER. TOT. (t/ha) SUP. (ha) 1 140,28 0,641 3,997 5,607 0,0256 20,3 2 107,87 0,47 5,364 5,786 0,0252 27,3 3 108,22 0,49 6,735 7,289 0,0330 34,3 4 130,78 0,65 6,182 8,085 0,0402 31,4 5 152,18 0,97 5,658 8,610 0,0549 28,8 6 197,04 0,46 3,422 6,743 0,0157 17,4 7 147,85 0,42 3,12 4,613 0,0131 15,8 8 98,13 0,003 2,784 2,732 0,0001 14,2 9 86,27 0,004 1,209 1,043 0,0000 6,1 10 430,05 0,001 2,274 9,779 0,0000 11,6 11 106,77 0,94 4,221 4,507 0,0397 21,5 12 96,87 2,608 3,936 3,813 0,1027 20,0 13 97,53 0,06 14,57 14,210 0,0087 74,1 14 71,02 0,012 2,119 1,505 0,0003 10,8 15 75,47 0,014 8,904 6,720 0,0012 45,3 16 73,82 0,02 2,832 2,091 0,0006 14,4 17 86,55 0,017 1,71 1,480 0,0003 8,7 18 51,6 0,01 10,932 5,641 0,0011 55,6 19 81,32 0,002 4,553 3,702 0,0001 23,2 20 50,49 0,003 5,493 2,773 0,0016 27,9 106,729 0,3642 508,7 Coeff. Deflusso stimato 17,5% Coeff. Deflusso misurato 22,4% ERRORE - 21,9% Realizzata mediante l’applicazione del WEPP a oltre 150 profili rappresentativi. Delle 48 tipologie di duoli presenti e tenendo conto dei diversi usi del suolo. Il risultato è stato ottenuto sulla base della media pesata in proporzione alla superficie di ogni unità di territorio. Unità del territorio % Soil loss Erosione unitaria (t/ha) A 56,78 2,82 1,601 B 15,50 1,65 0,256 C 3,60 0,13 0,005 D 1,62 0,69 0,011 E 13,41 1,53 0,150 F 1,88 0,01 0,000 G 0,06 23,91 0,015 H 0,37 0,28 0,001 I 1,65 0,65 0,011 L 2,13 4,47 0,095 M 3,00 4,10 0,123 100% 2,323 Erosione stimata = 2,323 t/ha*y Bacino Superficie (ha) Erosione totale (t) Rapporto di sedimentazione (%) Sedimenti (t) Su bremi 860 2382,189 25 595,547 Uvini 476 354,946 26 92,286 “Residuo” 14.791 33266,738 20 6653,348 Totale 16.127 36003,873 73412,181 Fenomeno di erosione concentrata (località Monte Perdedu) Necessità di un approccio multidisciplinare allo studio del processo erosivo Utilità dell’uso combinato di GIS e modellistica idrologico-erosiva Validità delle simulazioni di pioggia per la taratura del modello