PROPOSAL FOR A MULTIDISCIPLINARY MONITORING NETWORK IN CANSIGLIO PLATEAU (NORTH-EASTERN ITALY)

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1 PROPOSAL FOR A MULTIDISCIPLINARY MONITORING NETWORK IN CANSIGLIO PLATEAU (NORTH-EASTERN ITALY) B. GRILLO 1, D. ZULIANI 3, C. BRAITENBERG 1, R. DEVOTI 2, P. FABRIS 3 1 Department of Geosciences, University of Trieste, Italy 2 National Institute of Geophysics and Volcanology, Roma, Italy 3 National Institute of Oceanography and Experimental Geophysics, Udine, Italy 30 GNGTS Trieste novembre

2 SCOPO 1) Approfondire una ricerca multidisciplinare in atto da alcuni anni integrandola con una nuova campagna idrogeologica e geodetica; 2) Applicare le metodologie geodetiche, quali clinometri e GPS, allo studio dell idrogeologia del Cansiglio, perché si ritiene che tali strumenti possano dare un contributo alla conoscenza della circolazione idrica ipogea; 3) Confrontare soluzioni temporali GPS ottenute con due software diversi; 4) Ottenere una completa caratterizzazione geofisica e idrogeologica della zona unendo più informazioni. 2

3 LOCALIZZAZIONE DELL AREA 3

4 INQUADRAMENTO STRUTTURALE 4

5 DISTRIBUZIONE DELLE CAVITA 5

6 INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO Le sorgenti devono la loro origine allo sbarramento operato dal sistema di faglie inverse della Linea di Caneva - Maniago. Hanno ciascuna portate medie di 5 metri cubi al secondo, ma possono arrivare anche a 10 metri cubi al secondo. Bacino di ricarica stimato: Gorgazzo = circa 170 Km 2 Santissima = circa 500 Km 2 Molinetto = 230 Km 2 Sorgente del Gorgazzo Sorgente della Santissima 6

7 STUDI PREGRESSI Confronto tra il segnale del sito GPS CANV (traccia rossa, soluzione Bernese), quello clinometrico (curva viola) della stazione Genziana (a) componente NS ;b) componente EW), quello pluviometrico del Cansiglio e quello idrometrico del Fiume Livenza dal 19 ottobre 2008 al 2 aprile Il segnale clinometrico e quello GPS registrano in maniera simultanea l evento piovoso. E evidente nei picchi e in corrispondenza degli eventi piovosi il segnale idrologico, che a volte si manifesta come una lenta deriva al pari delle curve di deflusso della falda carsica. 7

8 SEGNALE CLINOMETRICO DAL 2006 AL 2010 Il segnale clinometrico delle due componenti NS e EW comparato con l idrometria del Livenza e la pluviometria del Cansiglio. Si nota un andamento periodico nella componente EW e la deriva verso Sud nella componente NS. 8

9 CAMPAGNE SVOLTE: IDROGEOLOGICA con misure di portata e misure di parametri fisici in sorgente Santissima e Gorgazzo; GEODETICA: la rete di GPS FReDNet è stata integrata con altre due stazioni GPS, una presso il Museo Forestale Zanardo di Pian Cansiglio a 1040 metri e una sul Monte Pizzoc a 1565 metri di quota. Questi dati sono stati poi correlati con la stazione GPS CANV, attiva dal 2004 e posta in località Gaiardin di Caneva a 960 metri di quota, e con i dati CLINOMETRICI della stazione geofisica ipogea Bus de la Genziana. 9

10 CAMPAGNA IDROGEOLOGICA: RISULTATI DELLA MISURA DEI PARAMETRI CHIMICO-FISICI Il Gorgazzo è caratterizzato da un reticolo a dreno dominante, in quanto presenta conducibilità molto variabili, portate improvvise e abbondanti che si normalizzano dopo poche ore, pertanto rientra nel caso classico dei sifoni ascendenti. 10

11 CAMPAGNA IDROGEOLOGICA: RISULTATI DELLA MISURA DEI PARAMETRI CHIMICO-FISICI La Santissima ha valori abbastanza contenuti tra 220 e 250 micros/cm e 8-9 C, tipico di una rete a dreni interdipendenti con miscelazione delle acque e un ridotto effetto pistone. Il regime di questa sorgente è diverso con oscillazioni del livello idrico più contenute e con tempi di esaurimento della piena più lunghi. Questo, dal punto di vista chimico-fisico, va a sostegno di una riserva idrica e di un bacino di estensioni notevoli con un reticolo di drenaggio composto. 11

12 RELAZIONE TRA OSSERVAZIONI CLINOMETRICHE e IDROLOGICHE IN SORGENTE/FIUME Confronto tra il segnale clinometrico della stazione Genziana, pluviometrico del Cansiglio, idrometrico del Fiume Livenza e il livello delle sorgenti dal 15 agosto al 31 ottobre Si nota come le sorgenti correlano molto bene con la serie clinometrica. La variazione clinometrica di durata di qualche giorno ha un'evoluzione temporale simile a quella delle curve di deflusso della falda carsica documentate dalle sorgenti. 12

13 CAMPAGNA GEODETICA 13

14 CAMPAGNA GEODETICA 1) Installazione delle stazioni; 2) Processamento dei dati mediante software Gamit (OGS) e Bernese (INGV); 3) Discussione dei risultati. 14

15 Le elaborazione con i due software, Gamit e Bernese, sono confrontabili e dimostrano prevalentemente che il rumore delle due soluzioni è comparabile 15

16 RELAZIONE TRA OSSERVAZIONI GPS E CLINOMETRICHE DURANTE I 6 MESI L'evento idrico nei clinometri è individuabile facilmente, grazie al loro campionamento orario, rispetto a quello giornaliero dei GPS. Il segnale di tipo impulsivo si verifica con pochi millimetri di pioggia, ma appare con una forma ben definita sistematicamente quando vengono superati i mm di pioggia, con inclinazioni sulla componente NS dieci volte più grandi della EW e deformazioni lente a lungo periodo verso SE. 16

17 RELAZIONE TRA LE OSSERVAZIONI CLINOMETRICHE E QUELLE DEL GPS CANV (soluzione INGV) Confronto dal 15 maggio al 31 dicembre Tra il 31 ottobre e 3 novembre 2010 sono caduti in una ora 520 mm di pioggia. Nella componente EW per quanto riguarda il GPS ciò ha determinato uno spostamento massimo di circa 1,2 cm verso Est ed il clinometro circa 2 microrad, nella componente NS il GPS ha registrato uno spostamento di 1,6 cm verso Sud e il clinometro 35 microrad. 17

18 RELAZIONE TRA OSSERVAZIONI GPS, CLINOMETRICHE, PLUVIOMETRICHE e IDROMETRICHE NELL ALLUVIONE DEL LIVENZA Entrambe le postazioni geodetiche GPS e quella clinometrica registrano in modo istantaneo il carico idraulico e la deformazione lenta data dallo scarico delle acque 18

19 CONCLUSIONI CAMPAGNA IDROGEOLOGICA Il Gorgazzo è caratterizzato da un reticolo a dreno dominante; La Santissima è caratterizzata da una rete a dreni interdipendenti con miscelazione delle acque e un ridotto effetto pistone. CONCLUSIONI CAMPAGNA GEODETICA Le elaborazione con i due software, Gamit e Bernese, sono confrontabili e dimostrano prevalentemente che il rumore delle due soluzioni è comparabile; Le variazioni delle tre serie temporali GPS poste a Caneva e sul Cansiglio sono contenute in valori abbastanza simili; Non si sono verificati nei 6 mesi di registrazione grossi fenomeni piovosi tali da indurre rilevamenti di effetti geodetici particolari; 19

20 CONCLUSIONI FINALI Sono state messe a confronto le osservazioni dei segnali geodetici con i dati pluviometrici del Cansiglio e idrometrici del Fiume Livenza. Il confronto di molte informazioni ha indicato che vi è una netta corrispondenza tra le registrazioni, grazie alle quali si possono fare interpretazioni idrodinamiche sull'acquifero del Cansiglio. Il massiccio si comporta come una idrostruttura elastica che si muove con un sistema di drenaggio diretto lungo la direttrice NW-SE, proprio in direzione del complesso sorgentifero di Polcenigo-Caneva; Il modello idrogeologico rispecchia il quadro geodetico: l acquifero del Cansiglio è costituto da una rete di canali interdipendenti con un drenaggio in direzioni preferenziali, che scorrono nel reticolo carsico vadoso e si innescano con tempi e modalità diverse a seconda della quantità/durata di pioggia. Il movimento geodetico a lungo periodo, coincidente con la fase di scarico della piena, potrebbe rappresentare il comportamento dell acqua nella zona di oscillazione e satura. Acquifero carsico altamente conduttivo e vulnerabile. 20

21 PROSPETTIVE FUTURE Considerato che il tasso tettonico medio delle Prealpi Carniche è dell ordine di alcuni millimetri all anno e che l area è notoriamente in Zona 2 (a medio - alto rischio sismico), ci si chiede quanto questi repentini spostamenti dovuti al carico idraulico possano influenzare il contesto geofisico e geodinamico del Cansiglio. Le prospettive future sono quelle di riposizionare i GPS al Museo e di allargare la rete di monitoraggio comparato GPS clinometri con più postazioni GPS semipermanenti per un periodo più lungo. 21

22 FINE *************************** Grazie per l attenzione 22