Lo studio idrogeologico del bacino di Serra degli Ulivi

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1 Lo studio idrogeologico del bacino di Serra degli Ulivi Prof. Bartolomeo Vigna Dipartimento di Ingegneria dell Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture Politecnico di Torino

2 Finalità dello studio idrogeologico Valutare eventuali perdite dell invaso ed altre problematiche idrogeologiche

3 Fasi dello studio Sinergia tra lo studio geologico e quello idrogeologico Individuazione degli acquiferi presenti nell area del bacino e nelle zone limitrofe e loro caratterizzazione Individuazione delle sorgenti presenti nell intera area, monitoraggio idrodinamico e idrogeochimico Misure di portata nella rete di drenaggio superficiale

4 Complessi idrogeologici Nell area in esame, sulla base dei dati geologici, sono stati individuati una serie di complessi idrogeologici e di sub-complessi, prevalentemente distinti in base al tipo di permeabilità e al loro grado di permeabilità. Complesso carbonatico (permeabilità media) Complesso dei calcescisti (permeabilità da nulla a bassa) e pietre verdi (permeabilità media) Complesso ghiaioso-sabbioso (permeabilità media)

5 Assetto idrogeologico dell area in esame Sbarramento Complesso dei calcescisti e pietre verdi Limite invaso Complesso carbonatico sorgentii

6 Complesso carbonatico: costituito in prevalenza da dolomie microfratturate e localmente carsificate caratterizzate da un grado di permeabilità medio. Ospita il principale acquifero ed alimenta una serie di sorgenti presenti nell area in esame

7 La microfratturazione delle dolomie è in genere molto serrata con una circolazione idrica piuttosto lenta nella rete delle discontinuità

8 Il Complesso dei calcescisti e pietre verdi è costituito da alcune sub-unità idrogeologiche caratterizzate da un grado di permeabilità variabile

9 Gli orizzonti costituiti da sedimenti più carbonatici presentano un blando grado di carsificazione superficiale limitato unicamente alle lenti calcaree

10 Gli orizzonti carbonatici si intervallano a facies più scistose piuttosto compatte e con permeabilità molto ridotta o nulla

11 Nell ammasso sono presenti potenti orizzonti filladici con permeabilità nulla

12 Gli ammassi rocciosi in Pietre Verdi presentano una permeabilità da bassa a media legata alla loro intensa fratturazione ma non affiorano nell area dell invaso. Alimentano piccole sorgenti che emergono al contatto con i calcescisti

13 Il problema della carsificazione dell ammasso roccioso: La presenza di reti carsiche nella zona dell invaso può costituire un fattore molto sfavorevole alla realizzazione del futuro impianto Individuare la presenza di tali reticoli attraverso indagini dirette (sondaggi) o indirette (geofisica) generalmente non fornisce risultati affidabili. Dati significativi si ottengono invece attraverso il monitoraggio delle sorgenti

14 Il carsismo nell area in esame: nella zona del M. Calvario sono presenti una serie di cavità posizionate intorno ai 620 m di quota Dossi inf.

15 Il Monte Calvario con la zona d ingresso della Grotta dei Dossi

16 L ingresso della Grotta dei Dossi

17 L ingresso della Grotta dei Dossi evidenzia una genesi legata a collassi prevalenti

18 Planimetria e sezione semplificata della cavità dei Dossi superiori

19 Nella grotta non sono presenti morfologie indicanti presenza di collettori o paleocollettori carsici

20 Particolare di una volta con concrezioni subacque indicanti flussi idrici molto lenti

21 La zona del Santuario di S. Lucia

22 Relitto di una antica cavità sul fronte di un dissesto verificatosi negli anni 60

23 Il santuario è in parte impostato in una cavità carsica

24 La cavità di S. Lucia e la chiesa realizzata presso l ingresso

25 Prime ipotesi relative alla carsificazione dell area del M. Calvario La carsificazione dell area sembra essersi sviluppata in un periodo molto antico (Pliocene) con una situazione morfologica e climatica diversa dall attuale che condizionava lo sviluppo delle cavità con un livello di base carsico ad una quota superiore ai 600 m di altitudine. Nel quaternario si è verificato un successivo approfondimento del livello di base con l instaurarsi dell attuale circolazione delle acque in un reticolo di fratture con zona satura intorno a quota 550 m s.l.m.

26 Fase di carsificazione Pliocenica con sviluppo di una rete carsica superiore a quota 600 Paleo-grotta di S. Lucia Paleo-grotta dei Dossi

27 Nel Quaternario approfondimento del livello di base con attuale circolazione in frattura ed una zona satura intorno a quota 550 Grotta di S. Lucia Grotta dei Dossi??

28 Come si può conoscere il grado di carsificazione attuale? Soltanto attraverso uno studio idrogeologico completo che si avvale anche dei dati di monitoraggio e della geochimica delle acque ACQUISITORE AUTOMATICO CAVO DI COLLEGAMENTO SONDA DI MISURA

29 Differenti tipologie di acquiferi in rocce carbonatiche e relative risposte Sostituzione Sistemi con dreno dominante Pistonaggio Sistemi a dreni interconnessi Omogeneizzazione Sistemi con circolazione dispersiva /

30 Schema di un sistema molto carsificato Vigna, Calandri (2 Esistenza di importanti vie di drenaggio preferenziali Organizzazione della rete di drenaggio Condotti sifonanti, ma assenza di zona satura tradizionale

31 In profondità i condotti carsici sono in grado di drenare ingenti volumi idrici

32 Ampie condotte permettono un rapido deflusso delle acque

33 Le sorgenti presentano notevoli variazioni di portata (Sorgenti del Pesio in magra)

34 Durante i periodi di piena le portate sono molto elevate (Sorgenti del Pesio in piena)

35 Andamento annuale portate precipitazioni di una sorgente alimentata da un acquifero molto carsificato con notevoli variazioni del flusso La piena di fusione nivale

36 Il dettaglio di un evento di piena mostra una caduta della mineralizzazione dopo 6 ore dall incremento della portata per l arrivo alla sorgente dell acqua di neoinfiltrazione Mineralizzazione delle acque Portata sorgenti

37 Schema di un sistema con carsificazione molto ridotta o assente Vigna, Calandri (2001 Assenza di vie a drenaggio preferenziale Circolazione dispersiva nella rete di fratture Presenza di una zona satura tradizionale Sorgente campione: S. Ray, S. del Maira

38 L ammasso carbonatico presenta una microfratturazione molto elevata con una circolazione idrica molto lenta nelle discontinuità dell ammasso rocciosonta

39 Le acque si spostano lentamente nella rete di microfratture dell ammasso roccioso

40 La loro portata è piuttosto costante nell arco dell anno senza nessuna relazione con i processi infiltrativi 28 l/s 18 l/s

41 L andamento della portata e della mineralizzazione delle acque è caratterizzato da una notevole costanza dei valori (Risposta «a omogeneizzazione») mineralizzazione portata mineralizzazione Portata

42 Per lo studio è stata presa in esame un area molto vasta circostante la zona di Serra degli Ulivi Cuneo Area invaso Beinette L area carsica del Caudano Villanova Mondovì Strutture carbonatiche

43 La situazione idrogeologica dell area: le sorgenti esaminate S. P. Verdi Limite invaso S. Trui Sbarramento S. Dossi 1 e 2 S. Comba G. S. Rolando P. SS. Rolando A e B

44 Le sorgenti alimentate dall acquifero carbonatico: il fronte sorgivo dei Dossi e di Rolando S. Rolando Pianfei S. Dossi 1 e 2 S. Rolando alta e bassa

45 La situazione idrogeologica dell area: il fronte sorgivo, in zona Dossi, alimenta il Rio Pogliola Rio Pogliola-zona invaso Fronte sorgivo dei Dossi

46 Il fronte sorgivo dei Dossi è caratterizzato da numerose emergenze con portata molto ridotta che alimentano il Rio Pogliola

47 La Sorgente Dossi 1

48 La Sorgente Dossi 2

49 Il rio ricevendo numerosi piccoli apporti aumenta di portata

50 La zona a valle del fronte sorgivo dei Dossi dove vengono eseguite le misure di portata

51 Il fronte sorgivo delle sorgenti Rolando alimenta il Rio Andei, affluente del rio Pogliola Sbarramento Limite invaso Rio Andei S. Rolando P. SS. Rolando A e B

52 La captazione della Sorgente Rolando bassa

53 La captazione della Sorgente Rolando alta

54 L interno dell opera di captazione di Rolando alta

55 Particolare dell opera di presa: la portata è stata molto regolare durante il periodo di osservazione anche in corrispondenza delle precipitazioni di settembre-ottobre

56 L opera di presa della Sorgente di Rolando-Pianfei alimentava in parte l acquedotto che serve il Comune di Pianfei

57 A valle dello sbarramento si trova la sorgente dei Trui Sbarramento S. Trui Limite invaso

58 Assetto idrogeologico dell area della Sorgente Trui: l emergenza si trova in corripondenza dei calcescisti S. Trui

59 L opera di presa della Sorgente Trui serve la rete acquedottistica di Mondo Acqua

60 Lo scarico di troppo-pieno della Sorgente Trui alimenta ulteriormente il Rio Pogliola

61 Presso la sorgente è stato installato un acquisitore automatico che ogni ora rileva il livello idrico e la temperatura delle acque: i livelli sono molto costanti

62 Anche l andamento delle temperatura delle acque della sorgente mostra una notevole costanza dei valori temperature Livelli idrici

63 Di tutte le sorgenti esaminate è stata eseguita una serie di campionamenti delle acque in differenti condizioni idrodinamiche e successive analisi chimiche presso il Laboratorio di Idrogeologia applicata del DIATI

64 I valori degli ioni principali sono poi stati messi nel diagramma di Schoeller per evidenziare le differenti facies chimiche (i valori in ordinata sono in scala logaritmica) Sorgente B Sorgente A

65 Confronto tra le facies chimiche di tutte le sorgenti esaminate: risulta una notevole somiglianza delle diverse emergenze ad eccezione della Sorgente Trui S. Trui

66 Le sorgenti dei fronti sorgivi dei Dossi e di Rolando presentano le medesime facies chimiche tipiche dell acquifero impostato nelle dolomie. Il Rio Pogliola e il Rio Andei hanno la medesima mineralizzazione

67 Le analisi nel tempo delle acque della Sorgente Trui evidenziano una notevole costanza degli ioni principali a dimostrazione di una alimentazione piuttosto profonda e costante

68 La differenza tra il chimismo di tutte le emergenze e la Sorgente Trui dimostra l assenza di un collegamento con l acquifero impostato nelle dolomie e la mancanza di eventuali perdite in subalveo dei rii Pogliola e Andei

69 Sono state eseguite misure di portata lungo il reticolo fluviale per evidenziare eventuali perdite del flusso idrico nella zona in esame

70 L esecuzione di misure di portata monte-valle del flusso dei rii Pogliola ed Andei hanno evidenziato l assenza di perdite in subalveo dei 2 corsi d acqua 12 l/s 4 l/s 4 l/s 10 l/s

71 Una serie di prove di permeabilità nei fori di sondaggio eseguite durante il progetto preliminare hanno fornito valori molto ridotti nei calcescisti e medio-bassi nel complesso carbonatico Sbarramento Complesso dei calcescisti e pietre verdi Limite invaso Prove di permeabilità Complesso carbonatico

72 Conclusioni: Lo studio è ancora in fase di sviluppo e dovrà essere ulteriormente approfondito per evidenziare eventuali problematiche di carattere idrogeologico come ad esempio l individuazione della zona di alimentazione della Sorgente Trui L insieme dei dati acquisiti nel progetto preliminare e durante la presente fase di studio potranno fornire un contributo fondamentale per valutare il proseguimento o meno dell intera opera

73 Grazie dell attenzione L acqua è un bene prezioso: non sprechiamola