La gestione delle risorse idriche sotterranee del bacino del Brenta: modelli matematici, indagini e monitoraggi in campo, dati remoti.

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PADOVA CENTRO INTERNAZIONALE DI IDROLOGIA DINO TONINI PROVINCIA DI PADOVA PROVINCIA DI VICENZA CENTRO IDRICO DI NOVOLEDO A.A.T.O. BRENTA La gestione delle risorse idriche sotterranee del bacino del Brenta: modelli matematici, indagini e monitoraggi in campo, dati remoti Andrea Rinaldo Università degli Studi di Padova 4 febbraio 2011 Sala Torre di Malta, Cittadella

2 Pozzo Schiavon (medie mensili) gen-56 gen-60 gen-64 gen-68 gen-72 gen-76 gen-80 gen-84 gen-88 gen-92 gen-96 gen-00 gen-04 gen-08 (m s.l.m - 5 m linea di falda Lineare (linea di falda) minimo storico Ufficio Idrogr. Magistrato Acque, ora ARPAV

3 Casa Reginato (Marostica - Ca' Buina) livello freatico gen-56 gen-60 gen-64 gen-68 gen-72 gen-76 gen-80 gen-84 gen-88 gen-92 gen-96 gen-00 gen-04 gen-08 m s.l.m.m. - 8 m Ufficio Idrogr. Magistrato Acque, ora ARPAV

4 Bassano del Grappa - Pioggia annua (mm) - 11% Ufficio Idrogr. Magistrato Acque, ora ARPAV

5 250 Fiume Brenta (Ca' Barziza) - portate medie mensili (mc/s) gen-56 gen-60 gen-64 gen-68 gen-72 gen-76 gen-80 gen-84 gen-88 gen-92 gen-96 gen-00 gen-04 gen-08 dagli 80 m 3 /s degli anni 50 agli attuali m 3 /s -40% Ufficio Idrogr. Magistrato Acque, ora ARPAV

6 Modello matematico di flusso nei sistemi acquiferi dei territori dell Autorit Autorità d Ambito Territoriale Ottimale AATO BRENTA Giulia Passadore(1), Lorenzo Altissimo(2), Andrea Sottani (3), Mario Putti (4), Andrea Rinaldo (1) (1) Dipartimento di Ingegneria Idraulica, Marittima, Ambientale e Geotecnica e Centro Internazionale di Idrologia "Dino Tonini", Università di Padova (2) Centro Idrico di Novoledo (3) Sinergeo S.r.l, Vicenza (4) Dipartimento di Metodi e Modelli per le Scienze Applicate, Università di Padova zona strategica - aggiornare e organizzare le conoscenze relative ai sistemi acquiferi dell alta pianura siccità alluvioni & falde acquifere - previsione? stima dell effetto di nuovi prelievi e degli interventi di ricarica - ottimizzazione casse di espansione & ricarica strumento per la gestione della risorsa idrica sotterranea

7 MONTE INQUADRAMENTO TERRITORIALE ALTOPIANO DI ASIAGO ACQUIFERO INDIFFERENZIATO GRAPPA BASSANO COMPARSA 1 LENTE DI ARGILLA POZZI DI APPROVVIGIONAMENTO PER LA RETE ACQUEDOTTISTICA A SERVIZIO DELLE PROVINCE DI PADOVA E VICENZA MONTI LESSINI Brenta SISTEMA DELLE RISORGIVE ZONA STRATEGICA PER LA RISORSA IDRICA SOTTERRANEA (ATTIVITA INDUSTRIALI, AGRICOLTURA, POZZI PRIVATI, RISORGIVE, ) VICENZA SISTEMA MULTIFALDE COLLI BERICI Bacchiglione PADOVA

8 SEZIONE IDROGEOLOGICA linea di imbocco falde profonde SISTEMA delle FALDE IN PRESSIONE risorgive ACQUIFERO INDIFFERENZIATO AREA DI RICARICA

9 MODELLI MATEMATICI rappresentazione di fenomeni reali, realizzati allo scopo di fornire PREVISIONI descrivono la probabile evoluzione di un fenomeno sulla base di dati in ingresso forniti dall'utente (INPUT) restituendo in uscita dei dati finali (OUTPUT) del flusso idrico, del trasporto degli inquinanti, del trasporto del calore negli acquiferi afflussi (piogge) - deflussi (portate nei corsi d acqua) di propagazione dell onda di piena (per previsione onda di piena e delimitazione aree esondabili) MODELLO MATEMATICO DEL FLUSSO IDRICO SOTTERRANEO DATI IN INPUT PORTATE ENTRANTI ED USCENTI DAL SISTEMA ACQUIFERO (PIOGGE, DISPERSIONI IRRIGUE, PRELIEVI ) MODELLO GEOSTRUTTURALE LIVELLI PIEZOMETRICI PORTATE ATTRAVERSO I CONFINI DEL DOMINIO DATI IN OUTPUT

10 INDAGINI E MONITORAGGI IN CAMPO PROVA DI POMPAGGIO CAMPO POZZI LAGHETTO - VICENZA determinazione dei parametri idrogeologici fondamentali dell acquifero captato determinazione della curva caratteristica del pozzo di emungimento

11 INDAGINI E MONITORAGGI IN CAMPO PROVA DI RICARICA FORZATA CAVA FERRARO MONTECCHIO PREC. determinazione della capacità di infiltrazione del terreno

12 INDAGINI E MONITORAGGI IN CAMPO CAMPAGNE DI MISURA DI PORTATA (FIUMI, TORRENTI, ROGGE IRRIGUE, RISORGIVE) misura delle portate in alveo e stima delle portate disperse in falda

13 CAMPAGNE DI MISURA DELLA FALDA FREATICA (nov 2003 dic 2010) INDAGINI E MONITORAGGI IN CAMPO QUOTA ASSOLUTA BOCCA POZZO (m s.l.m.m) QUOTA ASSOLUTA PIANO CAMPAGNA (m s.l.m.m) PROFONDITA DELLA FALDA DALLA BOCCA POZZO QUOTA ASSOLUTA FALDA (m s.l.m.m) freatimetro PROFONDITA DELLA FALDA DAL PIANO CAMPAGNA determinazione della superficie freatica, delle direzioni principali del deflusso sotterraneo

14 RETE DI MONITORAGGIO INDAGINI E MONITORAGGI IN CAMPO FONTI DEI DATI: RETE CENTRO IDRICO RETI ARPAV (EX MAGISTRATO, PROGETTO SAMPAS, PROGETTO IRMA) POZZI PEDEMONTANO SINERGEO AVS

15 RETE DI MONITORAGGIO E SUPERFICIE FREATICA INDAGINI E MONITORAGGI IN CAMPO Rilievi agosto 2008 FONTI DEI DATI: RETE CENTRO IDRICO RETI ARPAV (EX MAGISTRATO, PROGETTO SAMPAS, PROGETTO IRMA) POZZI PEDEMONTANO SINERGEO AVS

16 PP AVVIO DEL MONITORAGGIO IN AUTOMATICO ED IN CONTINUO (CENTRO IDRICO DI NOVOLEDO) 19 stazioni di monitoraggio Aree di correlazione

17 DATI: SEZIONI IDROGEOLOGICHE (OTTENUTE DA SONDAGGI SISMICI GEOLETTRICI E MECCANICI) ACQUIFERO INDIFFERENZIATO SISTEMA MULTIFALDE SUBSTRATO ROCCIOSO Interpretazione della sezione geologica 1 della CartaTecnicaRegionaledelleAcque-RegioneVeneto.

18 DATI: STRATIGRAFIE TRATTI FILTRANTI

19 MODELLO GEOSTRUTTURALE SPESSORE MATERASSO ALLUVIONALE 110 m 10 m 210 m 310 m 385 m SUBSTRATO ROCCIOSO GRIGLIA DI CALCOLO (MESH 3D)

20 DATI CLIMATICI, USO DEL SUOLO E GEOPEDOLOGIA (per stima apporto meteorico efficace alla falda) Informazioni geopedologiche (tipo di suolo) uso del suolo (classificazione immagine LS5 2007) 57 stazioni meteorologiche A.R.P.A.V. Interpolazione geostatistica (kriging) dei dati climatici

21 DATI DI PORTATA DEI FIUMI E CURVE DI DISPERSIONE (per stima della portata dispersa in falda e drenata dalla falda) %U Torrebelvicino Piovene R. %U %U Caltrano %U Santorso Leogra DISPERDENTE Timonchio Sarcedo %U Astico DISPERDENTE DISPERDENTE Bassano %U Friola %U DISPERDENTE %U Capovilla di Caldogno Passo di Riva %U DRENANTE %U Lupia Brenta DRENANTE Carturo %U

22 ENEL (ALVEO + CANALE INDUSTRIALE) ARPAV (EX IDROGRAFICO) DATI DI PORTATA DEI FIUMI E CURVE DI DISPERSIONE (per stima della portata dispersa in falda e drenata dalla falda) DISPERDENTE DRENANTE PORTATE DISPERSE (BASSANO FRIOLA) Q dispersa (m 3 /s) CURVA DI DISPERSIONE Q affluente (m 3 /s) PORTATE AFFLUENTI NETTE (BARZIZZA DERIVAZIONI)

23 DATI DI PORTATA DERIVATA PER L IRRIGAZIONE E CURVE DI DISPERSIONE (per stima della portata dispersa in falda ) Consorzio di Bonifica Pedemontano Brenta DERIVAZIONE CANALE MEDOACO Correlazione portate affluenti disperse in dx Brenta (Sottani et al., 1982) PORTATE DISPERSE PORTATE AFFLUENTI NETTE (PORTATE DERIVATE)

24 DATI DI PORTATA SFIORANTE DALLE RISORGIVE Portate risorgive sub-bacino Astico e sub bacino Brenta correlate con livelli di pozzi a monte delle risorgive stesse (Sottani et al., 1982)

25 DATI DI PORTATA PRELEVATA DAI POZZI PUBBLICI E PRIVATI PRELIEVO PUBBLICO m 3 /s AVS ACQUE VICENTINE ACQUEDOTTO ACEGAS- APS ETRA ZONA EST TOTALE ACQUEDOTTO m 3 /s ACQUE MINERALI POZZI DI SOCCORSO (BONIFICA) TOTALE

26 DATI DI PORTATA PRELEVATA DAI POZZI PUBBLICI E PRIVATI FONTI: 1- censimento C.I.N. 2- censimento Regione 3- Genio Civile di Vicenza 4- censimento 1972 (Ministero Lavori Pubblici) 5- Consorzio Pedemontano Brenta 6- Consorzio Acquedotto del Tergola PRELIEVO PRIVATO Censimento Centro Idrico di Novoledo, 1998 Prelievo complessivo stimato ad uso privato (civile ed industriale): circa 6 m³/s (189 milioni di m³/anno)

27 MODELLO MATEMATICO DEL FLUSSO IDRICO SOTTERRANEO DATI IN INPUT PORTATE ENTRANTI ED USCENTI DAL SISTEMA ACQUIFERO (PIOGGE, DISPERSIONI IRRIGUE, PRELIEVI ) LIVELLI PIEZOMETRICI DATI IN OUTPUT MODELLO GEOSTRUTTURALE PORTATE ATTRAVERSO I CONFINI DEL DOMINIO TARATURA DEL MODELLO MATEMATICO PROPRIETA DI FORMAZIONI POROSE/SUOLI (ENTRO VALORI RAGIONEVOLI) LIVELLI PIEZOMETRICI SIMULATI DAL MODELLO = LIVELLI PIEZOMETRICI REALI

28 ACQUIFERO FREATICO scenario 4 (S4): intervento di ricarica zona Brenta (a nord di linea di imbocco degli acquiferi profondi) (+1 m 3 /s) aumento della portata delle risorgive = m 3 /s innalzamento massimo = 1.5 m (freatico)

29 CONCLUSIONI sul comportamento dei sistemi acquiferi profondi & sulla loro gestione: edificio scientifico e tecnico notevole modelli matematici, indagini in campo, monitoraggio continuo gestione sostenibile delle risorse idriche un obbligo etico e politico per qualunque amministrazione (con molte, molte implicazioni)