Impatti climatici e acque sotterranee

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1 Università degli Studi di Milano-Bicocca Scarsità e siccità - Cambiamenti Climatici Impatti climatici e acque sotterranee Bonomi T., Cavallin A., Fumagalli L., Canepa P. Università degli Studi di Milano-Bicocca, Dipartimento di Scienze dell Ambiente e del Territorio Parma, Giugno Ciclo delle acque sotterranee: lento e complesso Uso Suolo Ricarica INPUT Precipitazioni DINAMICI Dati Pedologici Dati irrigui OUTPUT Prelievi Idrometrie Risposta del sistema Livello della falda/e Geometrie STATICI Caratteristiche degli acquiferi e acquitardi

2 PROVINCIA DI MILANO Pozzi archiviati nella banca dati TANGRAM georeferenziati 9 con stratigrafia senza stratigrafia Pozzi in provincia di Milano n um ero privati 7 pubblici Banca dati per pozzi TANGRAM

3 Andamento falda a Milano (889 5) Come conseguenza del pompaggio dagli acquiferi profondi e dello spostamento dei principali poli industriali, la tavola d acqua si è recentemente innalzata creando notevoli problemi alle infrastrutture sotterranee Soggiacenza media annuale della falda a Milano città (95-) Metri da p.c

4 Provincia di Milano PIEZOMETRIA REALE DICEMBRE 99 MILANO F.Ticino F.Adda linee di flusso direzione di flusso punti di controllo isolinee in m s.l.m. km N Analisi temporale in relazione ai fattori del bilancio AREE NON IRRIGUE AREE URBANE AREE IRRIGUE BONOMI T., CANEPA P, DEL ROSSO F, ROSSETTI A. (8). Relazioni temporali pluridecennali di dati pluviometrici, idrologici e piezometrici nella pianura lombarda tra Ticino e Oglio. GIORNALE DI GEOLOGIA APPLICATA. vol. 9 (), pp. 7-8 ISSN: doi:.7/gga

5 Andamento 95 5 precipitazioni CREMONA Precipitazioni (mm) SPI SPI Precipitazione Media mobile SPI PROGETTO RICLIC - Sono stati integrati dati provenienti da varie fonti: ARPA Lombardia, ERSAF, Dipartimento di Produzione vegetale dell Università degli Studi di Milano, Ufficio Centrale di Ecologia Agraria, Dipartimento di Scienze dell Ambiente e del Territorio dell Università di Milano Bicocca la rete dell Aeronautica Militare ed infine Programma di Tutela e Uso delle Acque (PTUA) della Regione Lombardia Precipitazioni indice SPI L Indice di Precipitazione Standardizzato (SPI), sviluppato da McKee et al. (), aiuta a discriminare gli eventi umidi o secchi in rapporto alla loro durata nel tempo e, quindi, al loro impatto sulle diverse risorse idriche. SPI rappresenta il numero di deviazioni standard rispetto alle condizioni normali. SPI Classe > Estremamente umido Da,5 a,99 Molto umido Da, a,9 Moderatamente umido Da -,99 a,99 Nella norma Cassificazione dei valori di SPI utilizzata dall ARPA Emilia- Romagna per discriminare i periodi umidi o secchi al di fuori della media. Da -, a -,9 Da,5 a -,99 Moderatamente secco Molto secco <- Estremamente secco 5

6 SPI in stazioni di pianura (95 5) SPI mesi Cremona MilanoBrera BustoArsizio Casalmaggiore Chiari Codogno Lodi Pavia Treviglio Monza SPI-Index Valori dell indice superiori a indicano un evento estremamente umido, inferiori a indicano un evento estremamente secco e deficit di precipitazioni. SPI in stazioni di pianura (95 5) Alcuni picchi negativi particolarmente pronunciati: SPI mesi tra il 97-97; quello del ; dal al. L ultimo non è un deficit particolarmente intenso ma lungo, in grado, SPI-Index Cremona MilanoBrera BustoArsizio Casalmaggiore Chiari Codogno Lodi Pavia Treviglio Monza quindi, di ripercuotersi anche sulle risorse idriche sotterranee

7 SPI in stazioni di pianura (95 5) SPI mesi Cremona MilanoBrera BustoArsizio Casalmaggiore Chiari Codogno Lodi Pavia Treviglio Monza SPI-Index SPI in stazioni di pianura (95 5) Due periodi con precipitazioni superiori alla media: SPI mesi dal 959 alla fine del 96; dal 975 al. Cremona MilanoBrera BustoArsizio Casalmaggiore Chiari Codogno Lodi Pavia Treviglio Monza SPI-Index

8 Zone senza irrigazioni MUGGIO' (piezometria) vs SPI a MONZA Piezometria SPI 5 5 Piezometria (m s.l.m.) SPI Piezometria (m s.l.m.) Periodi prolungati di precipitazioni superiori o inferiori alle medie, hanno un riscontro evidente sull andamento delle acque sotterranee, ove non vi siano altre voci di bilancio nettamente MUGGIO' (piezometria) vs prevalenti. SPI a MONZA Tale corrispondenza presenza uno sfasamento temporale di almeno un anno. Ove le misurazioni Piezometria piezometriche SPI non sono temporalmente continue, almeno mensili, non è possibile fare alcuna valutazione. 5 Zone senza irrigazioni SPI 8

9 Zone con irrigazioni Cernusco sul Naviglio Portata Irrigua Cernusco Cernusco 5 5 Portata irrigua (mc/s) Piezometria (m s.l.m.) Zone con irrigazioni Cernusco sul Naviglio Cernusco Cernusco Precipitazione Media mobile 6 5 Precipitazioni (mm) Piezometria (m s.l.m.) 9

10 Zone con irrigazioni Precipitazioni (mm) 6 5 La falda ne risente con una forte stagionalità molto marcata su tutto il periodo ma, temporalmente, con qualche mese di ritardo; esso è dovuto a vari fattori tra i quali il tempo di utilizzo dell acqua da parte Cernusco sul Naviglio delle coltivazioni, la tipologia di suolo presente e il tempo di transito Cernusco Cernusco e percolazione Precipitazione nella zona Media non mobile satura. Il trend pluriannuale del livello della falda è invece influenzato anche in questo caso dalle precipitazioni. 5 5 Piezometria (m s.l.m.) Aree fortemente urbanizzate Ove una voce di bilancio, come i prelievi, è fortemente predominante, il trend della falda può anche non risentire di variazioni climatiche significative. Brera (precipitazione) vs Morsenchio (piezometria) Precipitazione Piezometria Media mobile Media mobile Precipitazione (mm) Piezometria (m s.l.m.)

11 STIMA DELLA DISPONIBILITA IDRICA SOTTERRANEA Serbatoio sotterraneo Falda Geometrie e caratteristiche idrogeologiche Caratteristiche geomorfologiche Evoluzione piezometrica Stima acqua potenziale Stima acqua immagazzinata nel tempo Stima acqua libera riserva estraibile Caratteristiche geomorfologiche 9.%.8%.%.% 6%.6%.% 9.% Alta pianura Pianura Idromorfa Terrazzo Ticino Comune di Milano Terrazzo Ovest Terrazzo Centro Terrazzo Est Morene Totale circa km

12 Geometrie del serbatoio Sup.topografica m s.l.m. Base acquiferi m s.l.m. Spessore sistema (m) Caratteristiche idrogeologiche Tessiture ogni m lungo i profili dei pozzi

13 Caratteristiche idrogeologiche 9,56 m s.l.m. SUPERFICIE TOPOGRAFICA 5,75 Km 5,95 m s.l.m. BASE DELL ACQUIFERO ,5 Km Griglia tridimensionale di calcolo 7, m s.l.m. 56 colonne, 5 righe, strati cella 5 m x 5 m per circa m Porosità efficace Caratteristiche idrogeologiche

14 Classi di porosita efficace in funzione del livello piezometrico, con acqua mobile (n e >7%) Miliardi m Sabbia Ghiaia Ciottoli porosità efficace (%) Stima della disponibilita idrica Miliardi 8 Volume di acqua mobile nell intero acquifero (n e >7%) 6 m /anno anni 5

15 Stima della disponibilita idrica m /km anno Milioni m /km anno Milioni ALTA ALTA PIANURA (769, km ) anni PIANURA PIANURA IDROMORFA IDROMORFA (67,5 km ) 5 anni Stima della disponibilita idrica Milioni 8 TERRAZZO TERRAZZO TICINO (7,8 km ) m /km anno 6 Milioni 5 COMUNE anni COMUNE DI MILANO (8,7 km ) 8 m /km anno 6 5 anni 5

16 Stima della disponibilita idrica Milioni TERRAZZO OVEST (9, km ) TERRAZZO OVEST Milioni TERRAZZO EST (87, km ) m /km anno 8 6 m /km anno 8 6 anni 5 anni 5 Stima della disponibilita idrica m /km anno Milioni 8 6 TERRAZZO TERRAZZO CENTRO (5, km ) m /km anno Milioni 8 6 MORENE (5 km ) MORENE anni 5 anni 5 6

17 Volume di acqua stoccata nell acquifero e piezometria Volumi di acqua disponibile Livello piezometrico a Cinisello B. Livello piezometrico a Muggiò m s.l.m. CONSIDERAZIONI Le acque sotterranee necessitano di tempi sufficientemente lunghi per rispondere al sistema e la superficie piezometrica ne è la risposta. Il singolo evento meteorico, siccitoso o eccessivo, giornaliero o mensile, o anche un anno con episodi o periodi significativamente differenti rispetto alla media, non riescono a riflettersi sulle acque sotterranee in modo marcato. Quando la situazione si ripete invece per più anni, allora anche il sistema sotterraneo ne risente positivamente o negativamente e vengono modificati i quantitativi stoccati nel sottosuolo. 7

18 CONSIDERAZIONI Gli aspetti fondamentali per una stima dell impatto dei cambiamenti climatici sulle acque sotterranee sono : la conoscenza della struttura del sistema sotterraneo; la conoscenza della risposta del sistema nel tempo (mediante reti di monitoraggio); la conoscenza delle voci di bilancio che concorrono a determinare il livello delle falde. La conoscenza va poi gestita con un uso integrato di banche dati, GIS e modelli per poter dare una stima della disponibilità idrica sotterranea, necessaria per formulare delle ipotesi di gestione e monitoraggio. 8