APPLICAZIONI GEODETICHE ALLO STUDIO DELL IDROGEOLOGIA DEL CANSIGLIO

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Ortensia Meli
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1 APPLICAZIONI GEODETICHE ALLO STUDIO DELL IDROGEOLOGIA DEL CANSIGLIO B. GRILLO 1, C. BRAITENBERG 1, R. DEVOTI 2, D. ZULIANI 3, P. FABRIS 3, I. NAGY 1 1 Dipartimento di Geoscienze - Università degli Studi di Trieste 2 3 Treviso, 4 luglio

2 ARGOMENTI Mostrare i risultati di uno studio multidisciplinare sull acquifero carsico del Cansiglio usando dati idrogeologici, clinometrici e da osservazioni GPS per lo studio della circolazione idrica sotterranea e delle deformazioni gravitative; CAMPAGNE SVOLTE: IDROGEOLOGICA con misure di portata e misure di parametri fisici in sorgente Santissima e Gorgazzo da maggio a ottobre 2010 e da marzo 2013 a oggi usando sonde CTD Diver; GEODETICA: da maggio a ottobre 2010 la rete di GPS FReDNet qui rappresentata dal GPS permanente CANV (Gaiardin a quota 960 m) è stata integrata con due stazioni GPS, (Museo Forestale Zanardo di Pian Cansiglio a 1040 metri e Monte Pizzoc a 1565 metri di quota). Da ottobre 2011 a novembre 2013 sono stati aggiunti altri tre punti GPS (Col dei Scios (1340 m.), Mezzomonte (1200 m.), M. Cornier (1300 m.). CLINOMETRICA: correlazione con i dati clinometrici della stazione geofisica ipogea Bus de la Genziana. 2

marzo 2013 a oggi usando sonde CTD Diver; GEODETICA: da maggio a ottobre 2010 la rete di GPS FReDNet qui rappresentata dal GPS permanente CANV (Gaiardin a quota 960 m) è stata integrata con due

3 LOCALIZZAZIONE 3

4 INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO Formazione del Calcare di Monte Cavallo Formazione della Scaglia 4

5 Dipartimento di Geoscienze - Università degli Studi di Trieste DISTRIBUZIONE DELLE CAVITA Disegnato da dott. geol. Alberto Riva 5

6 Foto: Ivan Centazzo Castelrotto Foto: S-Team 6

7 Dipartimento di Geoscienze - Università degli Studi di Trieste INQUADRAMENTO GEOLOGICO STRUTTURALE Disegno di dott. geol. Alberto Riva 7

8 INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO Sorgente del Molinetto Sorgente del Gorgazzo Sorgente della Santissima 8

9 RILIEVO DELLA CAVITA - SORGENTE Foto: Roberto Rinaldi Casati Team 9

10 LA STAZIONE CLINOMETRICA Ingresso Ramo Nuovo Ramo Nuovissimo Salone P60 P70 meters Sifone Bus de la Genziana è una Riserva Naturale Ipogea gestita dal Corpo Forestale dello Stato. Ha una profondità di 587 e 7 km di sviluppo. 10

Genziana è una Riserva Naturale Ipogea gestita dal Corpo

11 LA STAZIONE GEODETICA IPOGEA DEL BUS DE LA GENZIANA I due clinometri Marussi sono stati installati a 25 m di profondità. Servono per studiare i movimenti lenti della crosta terrestre. Fanno parte della rete geodetica ipogea gestita dal Dipartimento di Matematica e Geoscienze dell Univ. di Trieste (Grotta Gigante, Trieste e Grotta di Villanova, Udine). 11

Servono per studiare i movimenti lenti della crosta terrestre.

12 SEGNALE CLINOMETRICO ( ) 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 dovuto alla tettonica I picchi sono segnali idrologici. Fonte dei dati idrologici: ARPA Veneto, Servizio Idraulica FVG 12

Si nota un andamento periodico nella componente EW e la deriva verso Sud nella componente NS

13 SEGNALE CLINOMETRICO (luglio 2007 luglio 2008) La componente EW presenta dei picchi a uncino con precipitazioni piovose superiori ai 8-10 mm/ora. Il tilting impulsivo, che inizia poche ore dopo l inizio della pioggia, avviene prima nella direzione Ovest poi inverte la direzione verso Est. Il segnale presenta questo uncino per la durata di due giorni per poi ristabilire lo stato iniziale. Invece la componente NS ha andamento a picco secco e con ampiezza maggiore. Comparando i dati clinometrici con quelli idrologici si nota una corrispondenza nella forma del segnale: le derive lente della componente EW sono molto simili alle curve di deflusso delle piene del Livenza. Rappresentano quindi informazioni sulle dinamiche del carico idraulico nella zona di oscillazione. 13

Il segnale presenta questo uncino per la durata di due giorni per poi ristabilire lo stato iniziale. Invece la componente NS ha andamento a picco secco e con ampiezza maggiore.

14 UN ESEMPIO DEL TILTING La direzione di deflusso da gennaio ad aprile 2008 è NNW SSE Il tilting tettonico viene influenzato dal carico idraulico. Tectonic tilting Water run-off 14

15 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. 15

2010. Si nota come le sorgenti correlano molto bene con la serie clinometrica.

16 I RISULTATI DEL MONITORAGGIO IDROGEOLOGICO A 587 METRI DI PROFONDITA Clinometro EW (microradianti) Pluviometria (mm) La piena di 27 m registrata sul sifone si è verificata dopo 17 ore di pioggia continua e 155 mm totali. Il sifone si è alzato di 4 metri in una ora! Poi è passato da 6 metri a 13 in metri in una ora e da 13 a 21 in una altra ora! Da 21 a 27 m in due ore. Il tilting NS è di 16 microrad, EW di 3 microrad. 16

e 155 mm totali. Il sifone si è alzato di 4 metri in una ora!

17 CAMPAGNE GEODETICHE GPS CN04 GPS CN05 GPS CN03 17

CONFRONTI TRA SEGNALI ANNI 2008-2009 Confronto tra il segnale del sito GPS CANV (traccia rossa, soluzione Bernese), quello clinometrico (curva

ottobre 2008 al 2 aprile 2009. Il segnale clinometrico e quello GPS registrano in maniera simultanea l evento piovoso.

18 CONFRONTI TRA SEGNALI ANNI Confronto tra il segnale del sito GPS CANV (traccia rossa, soluzione Bernese), quello clinometrico (curva viola) della stazione Genziana componente NS - 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. 18

19 CONFRONTI TRA SEGNALI (15 maggio 31 dicembre 2010) Sono stati registrati due evidenti picchi alla fine del 2010 (l alluvione avvenuto dal 31 ottobre al 3 novembre 2010 ha piovuto 520 mm di acqua e a dicembre). Per la componente NS si è registrato uno spostamento di 1,6 cm verso South (GPS) e 35 microrad (clinometro). La componente NS si è spostata verso Est di 1,2 cm (GPS) e 3 microrad (clinometro), 19

20 RELAZIONE TRA OSSERVAZIONI GPS, CLINOMETRICHE, PLUVIOMETRICHE e IDROMETRICHE NELL ALLUVIONE DEL LIVENZA Il dato GPS di CANV è stato processato con due software diversi Gamit (OGS) e Bernese (INGV). Le soluzioni sono molto simili. Durante l alluvione avvenuto dal 31 ottobre al 3 novembre 2010 ha piovuto 520 mm di acqua. Sono evidenti le deformazioni indotte dal carico idraulico che vanno a schiacciare le maree. 20

21 CAMPAGNA GEODETICA : I risultati di 6 mesi di registrazioni di 5 stazioni GPS CN01 = Museo Forestale CANV = Gaiardin CN03 = Col dei Scios CN04 = Cornier CN05 = Mezzomonte Durante l evento del 10 novembre 2011 si registra uno spostamento di 5 8 mm in tutte le stazioni (componente NS) con un andamento leggermente contrario nel GPS del museo. Durante l evento del 10 novembre 2011 si registra uno spostamento medio di 6 mm in tutte le stazioni (componente EW) con un andamento contrario nel GPS del museo. Questo vede nel clinometro la stessa tendenza. 21

22 CAMPAGNA GEODETICA : I risultati di 6 mesi di registrazioni di 5 stazioni GPS CN01 = Museo Forestale TAMB = Piancansiglio (Rete Veneta Caporali) CN03 = Col dei Scios CN04 = Cornier CANV = Gaiardin Per la componente NS si è registrato uno spostamento di 5 8 mm verso South (GPS). La componente NS si è spostata verso Est di 6 mm (GPS). Si nota come il GPS CN01 (posto al museo) e TAMB posto in prossimità della grotta Genziana abbiano un andamento simile e contrario a quello degli altri tre GPS posti sui versanti. Inoltre si vede come nella componente EW sia più evidente la deformazione. 22

23 La correlazione tra il movimento GPS e la quantità di pioggia mostra una chiara corrispondenza: 2 mm di spostamento ogni 100 mm di pioggia cumulata. Lo spostamento avviene verso SE (Azimut Nord), area che corrisponde alla zona delle sorgenti principali. La correlazione è molto alta (0.9) e suggerisce che gli spostamenti dipendono chiaramente dal ciclo di carico scarico dell idrostruttura del Cansiglio 23

24 24 Immagine tratta da Acta Carsologica, di Vicenzi, Rossetti e Riva, 2009

25 OSSERVAZIONI GEOMORFOLOGICHE SUI VERSANTI Paleo - frana Paleo frana? 25

26 CONCLUSIONI 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 anche di diversi millimetri, proprio in direzione del complesso sorgentifero di Polcenigo-Caneva, sottoponendo i versanti della parte friulana a continuo stress (deformazioni gravitative); Il modello idrogeologico rispecchia il quadro geodetico: l acquifero del Cansiglio è costituto da una rete di canali interdipendenti, 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, rappresenta il comportamento dell acqua nella zona di oscillazione e satura. 26

27 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 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 allargare la rete di monitoraggio comparato GPS clinometri con più postazioni GPS semipermanenti per un periodo più lungo. 27

28 FINE *************************** Grazie per l attenzione! 28

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