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5. LA VULNERABILITÀ ALL’INQUINAMENTO DELL’ACQUIFERO SUPERFICIALE DELLA PIANURA VERCELLESE

5.1 - INTRODUZIONE

Nel seguito vengono riportati i risultati della applicazione del metodo GOD (Foster eHirata, 1987) alla realizzazione di una carta della vulnerabilità dell’acquifero superficialedella pianura vercellese.L’acquifero superficiale contiene la falda freatica la quale, essendo la più vicina alla super-ficie del suolo, è la più soggetta a ricevere eventuali inquinanti.

5.2 - METODI DI VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ

La vulnerabilità rappresenta la facilità con cui un acquifero può essere raggiunto da uninquinante introdotto sulla superficie del suolo.Maggiore è la vulnerabilità di un acquifero, più facilmente esso potrà essere contaminatoda un carico inquinante rilasciato dalla superficie.La vulnerabilità intrinseca, in particolare, considera essenzialmente le caratteristiche lito-strutturali, idrogeologiche e idrodinamiche del sottosuolo e degli acquiferi. I metodi di valutazione della vulnerabilità intrinseca degli acquiferi sono molteplici (DRA-STIC, Aller et Al., 1987; GOD - Foster e Hirata 1987; SINTACS, Civita 1988; VOC, De Lucae Verga 1988). Essi si differenziano in base al grado di approfondimento delle fasi in cui siattua il processo di contaminazione di un acquifero (veicolazione del contaminante attra-verso la zona non satura, e veicolazione e dispersione dello stesso nell’acquifero), attraver-so l’utilizzo di parametri idonei a caratterizzarle.

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Le metodologie proposte negli ultimi anni si basano su metodi differenti di valutazioni deifattori della vulnerabilità, affrontando l’argomento con approcci ed impostazioni teorichediversi.Se si eccettua il ricorso a modelli matematici, che però vengono usualmente applicati perl’analisi di dettaglio di singoli fenomeni di contaminazione, i metodi di valutazione dellavulnerabilità di un acquifero si dividono fondamentalmente in tre categorie:

– metodi di zonazione per aree omogenee;– metodi parametrici;– metodi numerici.

I metodi di zonazione per aree omogenee definiscono la vulnerabilità di un acquifero sullabase delle modalità della circolazione idrica sotterranea. Questi metodi si basano sulla tec-nica di sovrapposizione cartografica e sono, in genere, applicabili per territori vasti ed arti-colati dal punto di vista idrogeologico, idrostrutturale e morfologico. Sono perciò adatti pergenerare carte di vulnerabilità a grande e grandissima scala. I parametri presi in considera-zione cambiano a seconda dell’autore e della finalità della carta, ma i valori di vulnerabi-lità sono forniti, generalmente, in termini qualitativi.Fra i metodi di zonazione per aree omogenee possono essere citati il metodo B.R.G.M. e ilmetodo C.N.R. -G.N.D.C.I.

I metodi parametrici sono semi-quantitativi e sono i più impiegati oggigiorno. Sono basatisulla determinazione del valore numerico di alcuni parametri che influiscono sul grado divulnerabilità di un acquifero. Si distinguono in metodi a punteggio semplice e a punteggiopesato.I metodi a punteggio semplice si basano sulla assegnazione, ai parametri prescelti, di unintervallo di punteggio, in genere fisso, che viene suddiviso opportunamente in funzionedel campo di variazione del parametro. Tra i metodi a punteggio semplice, il più utilizzatoper la sua struttura semplice e pragmatica è quello di Foster e Hirata (GOD), di particolareinteresse per i sistemi pianeggianti come la Pianura Padana.I metodi a punteggio pesato prevedono, invece, che l’influenza di ciascun parametro vengaattenuata o esaltata in relazione ad un coefficiente numerico o “peso”, che può variare inrelazione alla tipologia d’utilizzo del territorio o alle caratteristiche idrogeologiche dell’ac-quifero. Il metodo a punteggio pesato più utilizzato in campo internazionale è il DRASTIC(Aller et alii, 1987).

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Tra i metodi numerici, infine, si ricorda il Metodo CEE (Zampetti, 1983) o metodo deltempo di transito. Tale metodo è basato su una valutazione semplificata del tempo di tran-sito o TOT (time of travel) che impiega un eventuale contaminante per attraversare la zonanon satura e raggiungere la falda idrica.

5.3 -VA L U TAZIONE DELLA VULNERABILITÀ INTRINSECA DELL’ AC QU I F E R OSUPERFICIALE DELLA PIANURA VERCELLESE MEDIANTE IL METODOGOD (1987)

Al fine di valutare la vulnerabilità intrinseca dell’acquifero superficiale della pianura ver-cellese è stato impiegato il metodo GOD (Foster & Hirata, 1987) poiché risulta uno deimetodi, riconosciuti in campo internazionale, più facilmente applicabili e aggiornabili. Idati necessari per la valutazione della vulnerabilità con questo metodo, in effetti, possonoessere valutati o reperiti facilmente.

5.3.1 - Descrizione del metodo GOD

Il metodo GOD (acronimo di Groundwater occurrence, Overall lithology of aquifer, De p t hto groundwater table or strike) è stato proposto da Foster e Hirata nel 1987 (Fi g u ra 1). Tale metodo per la valutazione della vulnerabilità intrinseca di un acquifero considera trefattori:

– G = tipologia della falda (libera, confinata, semiconfinata…);– O = tipo di acquifero, ed in particolare caratteristiche litologiche e grado di consoli-

dazione delle rocce della zona non satura (per gli acquiferi non confinati) e dei livel-li confinanti a tetto (per gli acquiferi confinati);

– D = soggiacenza della falda a superficie libera nel caso di acquifero non confinato otetto dell’acquifero per gli acquiferi confinati.

Per quanto concerne il grado di confinamento (G), è possibile scegliere tra sei classi allequali vengono attribuiti punteggi variabili tra 0 e 1.

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Alle caratteristiche litologiche e allo stato di consolidazione delle rocce della zona nonsatura, per gli acquiferi non confinati, o degli strati confinanti, per gli acquiferi in pressio-ne, (O) compete un punteggio variabile tra 0,4 e 1.Alla soggiacenza della falda a superficie libera nel caso di acquifero non confinato, e allaprofondità del tetto dell’acquifero, per gli acquiferi confinati (D), può essere assegnato, infi-ne, un punteggio compreso tra 0,4 e 1.

La vulnerabilità intrinseca è valutata come il prodotto dei tre indici numerici corrisponden-ti ai parametri suddetti:

Indice G.O.D. = G*O*D

Figura 1 - Il metodo empirico GOD per la valutazione della vulnerabilità intrinseca (da Foster &Hirata, 1987).

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L’Indice GOD può essere compreso tra 0 e 1 e corrisponde a cinque gradi di vulnerabilitàindividuati dagli autori, a cui si aggiunge la classe vulnerabilità inesistente o nulla in casosi sia in mancanza di acquifero:

– 0÷0,1: vulnerabilità trascurabile;– 0,1÷0,3: vulnerabilità bassa;– 0,3÷0,5: vulnerabilità moderata;– 0,5÷0,7: vulnerabilità alta;– 0,7÷1: vulnerabilità elevata.

Più recentemente gli Autori (Foster et alii, 2002) hanno chiarito il significato dei diversigradi di vulnerabilità (Tabella 1).

5.3.2 - Valutazione dei parametri di ingresso per l’applicazione del metodo GOD

L’acquifero superficiale della pianura vercellese è stato considerato, in relazione al suogrado di confinamento, come non confinato o semi-libero. In particolare, l’acquifero è statoconsiderato semi-libero quando protetto da terreno di copertura costituito da materiale fine,sabbioso limoso o sabbioso argilloso, con spessore di almeno 3 metri, tale da garantire uncerto grado di protezione.

Tabella 1 - Significato delle classi di vulnerabilità del metodo GOD.

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Per il parametro G (tipologia della falda) è stato, quindi, attribuito il valore 1 all’acquiferolibero ed il valore 0.5 all’acquifero semilibero.

Per quanto concerne il parametro O (caratteristiche litologiche e grado di consolidazionedelle rocce della zona non satura), essendo la zona vadosa essenzialmente costituita dadepositi fluviali e fluvioglaciali, è stato attribuito un valore di 0.8 nel caso si tratti di ghiaiepulite, 0.7 per le ghiaie e sabbie e 0.6 quando la porzione fine prevale su quella grossolana.Tali attribuzioni sono state eseguite in 247 punti, corrispondenti all’ubicazione di pozzi esondaggi terebrati nell’area di pianura della provincia vercellese con stratigrafie note. In seguito, i valori del parametro O, ricavati nel modo descritto, sono stati interpolatimediante un’elaborazione statistica.

Il parametro D (profondità della superficie piezometrica) è stato ricavato dai valori di sog-giacenza misurati nella campagna piezometrica estiva: in effetti in questo periodo il livellodella falda risulta più vicino al piano campagna, rappresentando la condizione di maggiorvulnerabilità.Al parametro D è stato, quindi, attribuito un valore pari a 1 per soggiacenze inferiori a 2m, pari a 0.9 per soggiacenze tra 2 e 5 m, pari a 0.8 per soggiacenze tra 5 e 10 m, pari a0.7 per soggiacenze tra 10 e 20 m, pari a 0.6 per soggiacenze tra 20 e 50 m.

Infine è stato eseguito il prodotto dei tre parametri valutati per la pianura vercellese, e tra-mite elaborazione statistica, i valori dell’indice di vulnerabilità sono stati interpolati acostruire una carta della vulnerabilità.

5.3.3 - Descrizione della carta della vulnerabilità della pianura vercellese valutatamediante il metodo GOD

La carta della vulnerabilità intrinseca dell’acquifero superficiale della pianura vercellesesecondo il metodo GOD (Foster & Hirata, 1987) ha restituito tre classi principali di vulne-rabilità:

– vulnerabilità moderata: Indice GOD tra 0.3 e 0.5;– vulnerabilità alta: Indice GOD tra 0.5 e 0.7;– vulnerabilità estrema: Indice GOD tra 0.7 e 1.

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Le cartografie della vulnerabilità dell’acquifero superficiale della pianura vercellese sonopresentate alla scala 1:50000 nel cd-rom allegato alla presente pubblicazione (Carta dellavulnerabilità dell’acquifero superficiale (Metodo GOD 1987) – Settore Nord; Carta dellavulnerabilità dell’acquifero superficiale (Metodo GOD 1987) – Settore Sud-Est; Carta dellavulnerabilità dell’acquifero superficiale (Metodo GOD 1987) – Settore Sud-Ovest). Le cartesono state realizzate in formato pdf.

5.3.3.1 - Vulnerabilità moderata

La classe a vulnerabilità moderata copre le aree con vulnerabilità intrinseca più bassa dellapianura vercellese. Ricadono in questa classe di vulnerabilità la zona settentrionale dellapianura, costituita dagli alti terrazzi Riss, la zona meridionale della pianura, in corrispon-denza dei lembi di terrazzi Riss e Mindel, e la porzione occidentale della pianura, in pros-simità delle cerchie esterne dell’anfiteatro morenico di Ivrea.Nei primi due settori, il minor grado di vulnerabilità è connesso, in gran parte, alla prote-zione che i terreni di alterazione superficiale dei terrazzi offrono all’acquifero superficiale.Nella maggior parte dei casi, infatti, l’acquifero è coperto da 3 o più metri di materiali finiche, avendo valori di permeabilità ridotti, fungono da protezione alla propagazione di uneventuale inquinante idroveicolato. Inoltre in questi settori di pianura la soggiacenza nor-malmente si attesta tra i 5 e i 10 m, e talvolta supera i 10 m.

Il settore occidentale, prospiciente i depositi glaciali, non è coperto da una coltre di altera-zione superficiale e i valori di vulnerabilità sono determinati dalla soggiacenza.In tale area, infatti, a fronte di una granulometria prevalentemente sabbioso-ghiaiosa, siregistrano i valori di soggiacenza più elevati di tutta la pianura vercellese. La soggiacenza,infatti, supera frequentemente i 20 m, arrivando a punte di circa 40 m e risulta, quindi, ilp a rametro più influente tra i tre che concorrono alla determinazione del grado di vulne-ra b i l i t à .

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5.3.3.2 - Vulnerabilità alta

Nella fascia a vulnerabilità alta ricade la maggior parte della pianura vercellese, in partico-lare la zona centrale della pianura, la fascia di territorio in destra orografica del FiumeSesia, la zona meridionale della pianura al confine con Provincia di Torino.Da un punto di vista litologico, questi settori sono caratterizzati dall’assenza di coperturedi spessore significativo. Ove presenti, le coperture, la cui potenza è ridotta, sono costitui-te da depositi limosi, che localmente costituiscono una barriera all’infiltrazione di un even-tuale inquinante. L’acquifero è caratterizzato da un livello più superficiale ghiaioso, potente pochi metri,seguito in profondità da corpi argillosi alquanto estesi, alternati a corpi argilloso-siltosi.La superficie piezometrica si trova ad una profondità variabile, compresa tra 1 e 10 m.

5.3.3.3 - Vulnerabilità elevata

Le zone che rientrano nella classe a vulnerabilità elevata sono per lo più distribuite nel set-tore centro-occidentale e centro-meridionale della pianura vercellese e, in minor misura,tra i Comuni di Arborio e Ghislarengo a nord, Villata e Borgo Vercelli a est, Motta de Contia sud-est.

L’acquifero superficiale è costituito prevalentemente da ghiaie, ghiaie e sabbie eterometri-che, con elevato grado di permeabilità; la frazione fine è scarsa, in particolare la coltrepedogenizzata presenta spessori ridotti o è totalmente assente, non esercitando quindi lafunzione di protezione dell’acquifero superficiale ospitato nei depositi ghiaioso-sabbiososottostanti, così come avviene in altre zone della pianura vercellese ed in particolare nellezone terrazzate.

Un altro fattore che concorre ad aumentare il grado della vulnerabilità è la soggiacenza. Lasuperficie piezometrica risulta essere mediamente poco profonda (solitamente da 1 a 3 mdal p.c., talvolta tra 3 e 5 m), arrivando in alcune zone a coincidere con la superficie topo-grafica durante il periodo di sommersione delle risaie e rimanendo prossima al piano cam-pagna anche nei periodi invernali con oscillazioni tra massimo e minimo piezometrico rife-ribili a pochi metri.

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Fi g u ra 2 - Carta della vulnerabilità intrinseca della pianura ve rcellese valutata mediante il metodoGOD (Foster e Hirata, 1987).

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5.4 - CONCLUSIONI

I parametri che contribuiscono in maggior misura alla protezione della falda freatica sonola presenza dei terreni di alterazione superficiale dei terrazzi, a litologia prevalentementefine, e alti valori di soggiacenza.La presenza contemporanea di questi due parametri è garanzia di un grado di protezionemaggiore della falda superficiale. Le aree a minore vulnerabilità sono ubicate infatti nei set-tori caratterizzati da alti valori di soggiacenza e spessori dei terreni di alterazione superio-ri a 3 m; tali condizioni si verificano in particolare nella zona settentrionale della pianura,costituita dagli alti terrazzi Riss, nella zona meridionale della pianura, in corrispondenzadei lembi di terrazzi Riss e Mindel, e nella porzione occidentale della pianura in prossimitàdelle cerchie esterne dell’anfiteatro morenico di Ivrea.Nella restante porzione della pianura vercellese l’acquifero superficiale contenente la faldafreatica risulta avere un grado di vulnerabilità da alto ad elevato. Ciò è dovuto sia alla bassasoggiacenza della falda sia alla natura prevalentemente grossolana dei depositi che costi-tuiscono il sottosuolo. La falda freatica può essere quindi facilmente contaminata; da ciòconsegue la necessità di condurre sia un attento monitoraggio della stessa, sia di mettere inopera tutti gli interventi atti a ridurre i carichi inquinanti potenzialmente impattante sullaqualità delle acque sotterranee.

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5.5 - BIBLIOGRAFIA

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Finito di stampare pressotipografia edizioni Saviolo - Vercelli

nel mese di giugno 2006