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Gestione integrata delle risorse idriche sotterranee e ricarica artificiale delle falde

CORSO di FORMAZIONECentro Idrico di Novoledo, Via Andrea Palladio 128, Villaverla (VI)

Idrogeologia della pianura veneta

Francesca Campagnolo Sinergeo

[email protected]

Il patrimonio idrico sotterraneo ha assunto negli ultimi decenni un’importanza sempre maggiore e l’abbondante riserva dell’alta pianura vicentina, in particolare, risulta una risorsa strategica per lo sviluppo agricolo, sociale ed economico della zona.

La peculiare ricchezza delle falde sotterranee deriva dalla combinazione di due fattori: • la situazione geologica particolarmente favorevole del sottosuolo • e gli strettissimi rapporti tra acque superficiali ed acque sotterranee, che rendono

possibili efficaci ricariche (naturali) degli acquiferi esistenti.

Il sottosuolo contiene una risorsa idrica importantissima che va conservata, protetta e utilizzata in modo razionale.

La protezione e la conservazione (qualitativa e quantitativa) sono attuabili solo se si conoscono i processi che regolano l’equilibrio del sistema idrogeologico.

GESTIONE INTEGRATA DELLE RISORSE IDRICHE SOTTERRANEE E RICARICA ARTIFICIALE DELLE FALDE

TEMI

1. RIEPILOGO DI ALCUNE NOZIONI BASE• Ciclo dell’acqua• Modello geologico e idrogeologico regionale• Distribuzione e movimento dell’acqua negli acquiferi alluvionali

2. STATO QUANTITATIVO DELLE ACQUE SOTTERRANEE NELLA PIANURA VENETA

3. FATTORI DEL BILANCIO IDROGEOLOGICO• Entrate al sistema falda• Uscite dal sistema falda

4. TREND RECENTI


DOMINIO PROGETTO AQUOR


Il territorio di interesse si colloca nella pianura alluvionale veneta, limitato a nord dalle Prealpi, a ovest dai monti Lessini e a sud dal limite superiore delle risorgive.

Gli acquiferi sotterranei, così

come i corsi d’acqua, non conoscono limiti

amministrativi…pertanto le unità geoidrologichecostituiscono il dominio di

riferimento ai fini dello studio, della protezione e della politica per la gestione e la

pianificazione del territorio

Fiume Brenta

Torrente Astico

Torrente Timonchio

Il sottosuolo della pianura veneta è costituito da potenti accumuli di materiali sciolti di tipo alluvionale, legati alle vicende deposizionali che hanno segnato l'evoluzione quaternaria dei sistemi idrografici dei fiumi Astico‐Bacchiglione e Brenta (dominio AQUOR).

A partire dalla fascia di alta pianura a materasso indifferenziato ghiaioso, si osserva procedendo verso meridione, una progressiva gradazione granulometrica dei sedimenti, che gradualmente passano dalle ghiaie alle sabbie fino ai limi e quindi alle argille.

Nella zona pedemontana lo spessoredelle alluvioni è di poche decine di metri mentre, procedendo verso valle la potenza dei materiali sciolti aumenta progressivamente, condizionato dalla morfologia sepolta del substrato roccioso e dalla presenza di strutture tettoniche profonde.

1. NOZIONI BASE INQUADRAMENTO GEOLOGICO


C.N.R., 19

88, M

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l. 19

92

mod

.



AQUOR

La sezione interpretativa, condotta da Piovene Rocchette fino a Longare, mostra

la differenziazione geostrutturale del sottosuolo

Il progetto AQUOR si colloca entro il settore di ALTA PIANURA

posizione di comparsa della prima lente argillosa

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B. 198

2 mod

.

ca. 35 m



a. se si vuole effettuare la ricarica delle falde profonde è indispensabile essere posizionati a monte della linea di imbocco o nella fascia tra quest’ultima e la fascia delle risorgive. In quest’ultimo caso però, è necessario perforare la lente di argilla per permettere all’acqua di infiltrarsi nelle falde profonde;

b. se si vuole effettuare la ricarica della falda «più superficiale» per alimentare le risorgive, le opere di ricarica devono essere realizzate tra la linea di imbocco e la fascia delle risorgive, senza perforare la lente di argilla.

SOTTANI N., PRETTO L., MARCOLONGO B. (1982)modificato da VENETO AGRICOLTURA

La situazione idrogeologica del sottosuolo dipende dalle caratteristiche granulometriche e strutturali del materasso alluvionale e dalla differente distribuzione dei materiali ad

elevata permeabilità (ghiaie).

Lungo la fascia settentrionale, dove il sottosuolo è interamente ghiaioso, esiste un’unica e potente

falda idrica a carattere freatico, sostenuta

dal substrato roccioso, che oscilla liberamente

all'interno dell’acquifero indifferenziato a grande

permeabilità, in relazione alle fasi di piena e di magra

del proprio regime.

1. NOZIONI BASE INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO


Procedendo verso valle la superficie freatica si avvicina progressivamente al piano campagna, fino a venire a giorno nei punti topograficamente più depressi (risorgive).

CAPP

ELLARI G., 20

07 ‐Ined

ito

Pressappoco a partire dalle risorgive, le condizioni idrogeologiche cambiano in conseguenza della

differenziazione del materasso alluvionale ghiaioso.

Il sottosuolo è qui strutturato in fitte alternanze di livelli ghiaiosi e di letti limoso‐argillosi,

che determinano l'esistenza di un complesso

idrogeologico multifalde

ad acquiferi sovrapposti (falde artesiane).



La fascia dei fontanili, o delle risorgive, ha sviluppo circa est‐ovest lungo una fascia praticamente continua di ampiezzacompresa tra 2‐8 km

CAPP

ELLARI G., 20

07 ‐Ined

ito



• presenza di una falda superficiale di tipo libero, a quote variabili comprese tra ca. 150 m s.l.m. (p.c. ca. 180 m s.l.m.) e 55 m s.l.m. (pochi metri dal piano campagna)

• deflussi sotterranei in generale orientati da NNO verso SSE, con direzioni locali variabili in relazione soprattutto alla posizione degli assi di alimentazione, coincidenti con i tratti d’alveo disperdenti

DAL PRA‘ A., 1983Rilievi del novembre 1975

Prov. Vicenza, A.A.T.O. Bacchiglione, CIN, Università di Padova, 2008.

Rilievi del marzo 2004

Il monitoraggio del livello della falda in un acquifero, attuato mediante la misura periodica delle sue oscillazioni, assume notevole rilevanza per la conoscenza dello stato quantitativo della idrostruttura sotterranea.La prima rete freatimetrica è stata istituita dall’Ufficio Idrografico e Mareografico del Magistrato alle Acque, che a partire dal 1925 pubblica (Annali) la profondità della falda freatica rilevata nei pozzi della rete di controllo.

2. STATO QUANTITATIVO


A partire dagli anni ‘60 le riserve idriche del sistema idrogeologico della pianura

alluvionale mostrano una lenta ma progressiva diminuzione

3. FATTORI DEL BILANCIO


Tra i principali fattori che regolano la dinamica della risorsa idrica sotterranea :• Entrate al sistema falda

– Afflussi meteorici ( Precipitazioni efficaci )– Dispersioni in alveo – Infiltrazione delle acque irrigue

• Uscite dal sistema– Fenomeni di risorgiva– Prelievi da pozzo

Tra i fattori del bilancio, alcuni possono essere modificati o influenzati dall’uomo (dispersioni dei corsi d’acqua, infiltrazioni delle acque irrigue, prelievi con pozzi), altri invece non sono modificabili (afflussi meteorici, emergenze delle risorgive).Anche per i fattori cosiddetti immodificabili, la loro efficacia può essere variata artificialmente per interventi eseguiti sul territorio:› la portata di infiltrazione delle piogge può essere ridotta riducendo la superficie di infiltrazione;

› i deflussi delle risorgive possono subire modificazioni con la realizzazione di opere che favoriscano il drenaggio o che lo ostacolino

3. FATTORI DEL BILANCIO IN ‐ AFFLUSSI METEORICI EFFICACI


L’apporto meteorico efficace alla ricarica della falda è il contributo diretto ed effettivo agli acquiferi dovuto alle precipitazioni. Tale contributo riguarda solo la porzione relativa all’acquifero indifferenziato, dove le pendenze relativamente modeste del terreno unitamente all’elevata permeabilità verticale di quest’ultimo permettono un’elevata infiltrazione della precipitazione.• il contributo percentuale dell’apporto meteorico alla ricarica della falda cambia di anno

in anno, dipendendo dall’andamento di molteplici variabili climatiche• gli eventi più lunghi e regolari danno luogo a ricariche maggiori rispetto agli eventi

brevi ed intensi

AA.VV, (2010). Modello matematico di flusso nei sistemi acquiferi dei territori dell’Autorità d’Ambito Territoriale Ottimale A.T.O. Brenta

• la ricarica è maggiore nelle zone di pianura a ridosso dei rilievi, sia per caratteristiche geopedologiche del terreno (che nell’area a ridosso dei rilievi sono favorevoli all’infiltrazione), che per i volumi di pioggia medi (che sono più elevati rispetto alle zone contigue)

L’esame dei dati pluviometrici evidenzia una lieve diminuzione degli afflussi meteorici (tendenza negativa), che determina conseguentemente

diminuzioni delle portate di infiltrazione delle piogge.

3. FATTORI DEL BILANCIO IN ‐ AFFLUSSI METEORICI EFFICACI


Dati pluviometrici disponibili da Annali del Magistrato alle Acque di Venezia (1960 – 1990)

3. FATTORI DEL BILANCIO IN ‐ DISPERSIONI IN ALVEO


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La stima del contributo disperso in falda dai corsi d’acqua avviene per differenza tra i valori di portata misurata all’ingresso del corso d’acqua in pianura (o all’inizio di un tratto disperdente) e la portata misurata all’altezza del limite settentrionale della fascia delle risorgive (o al termine del tratto disperdente), tenendo conto dello schema idraulico dei fiumi (presenza di centrali idroelettriche, vasche di raccolta, sbarramenti, derivazioni…)

Il processo di dispersione in falda ha inizio allo sbocco in pianura delle valli montane e per il fiume Brenta prosegue per 13−15 km (tratto disperdente tra Bassano e Friola, tratto drenante tra Friola e Carturo).

Campagne di misure idrometriche (1979 – 1981) da A.I.M. Vicenza

Nel febbraio 2008 ARPAV ha avviato ulteriori campagne di misura lungo l’asta del fiume



Dall’esame dei dati mensili di portata del fiume Brenta registrati dal 1975 al 2007 presso la stazione idrometrica di Mignano (www.pedemontanobrenta.it) è stato stimato che le portate medie annue del Brenta sono calate di ca. 15 mc/sec.



Il comportamento del torrente Astico è invece caratterizzato da 2 tratti disperdenti (il primo, tra Piovene Rocchette e Caltrano, lungo circa 4 km, il secondo, tra Sarcedo e Passo di Riva, lungo 6 − 7 km) e da un tratto drenante tra Passo di Riva e Lupia di Sarcedo. Tra Caltrano e Sarcedo il comportamento è variabile.

CORRELAZIONE TRA LA PORTATA AFFLUENTE E LA PORTATA DISPERSA NEL TORRENTE ASTICO NEL TRATTO ROCCHETTE –

CALTRANO (AA.VV, 2010)

L’andamento anomalo della curva di correlazione deriva dalla presenza, presso la centrale idroelettrica di Bessè, di uno sfioratore di troppo pieno che si attiva per portate superiori ai 10,6 m3/s• per valori di portata inferiori o uguali a 10,6 m3/s, tutta

l’acqua viene derivata dalla Centrale di Bessè e in seguito restituita più a valle. Le dispersioni non superano mediamente il valore di 1,4 m3/s e sono da imputare al solo tratto Bessè‐Caltrano

• per portate in ingresso maggiori di 10,6 m3/s le dispersioni crescono rapidamente al crescere della portata affluente, arrivando a 3,6 m3/s dispersi in falda corrispondenti alla portata in ingresso di 19,5 m3/s. In questo caso, l’intero tratto Piovene‐Caltrano contribuisce a ricaricare la falda

3. FATTORI DEL BILANCIO IN ‐ INFILTRAZIONE ACQUE IRRIGUE


Oltre alla dispersione in alveo dei fiumi, all’alimentazione delle falde contribuisce in modo importante anche la dispersione operata dalle rogge consortili (sistemi a scorrimento) che sono attive sia d’estate, con la portata massima, sia nel periodo extra‐irriguo, con una portata inferiore ma significativa ai fini della ricarica della falda.

Il Consorzio Bonifica Alta Pianura Veneta (ex Medio Astico Bacchiglione) deriva la maggior parte dell’acqua che utilizza dal torrente Astico, a Zugliano, attraverso il Canal Mordini (con portate derivate variabili tra 0,5 e 3,5 mc/s).

Si ipotizza che solo il 50% dell’acqua spagliata nei campi concorra alla ricarica della falda (lunghezza canali disperdenti 203 km, estensione delle aree irrigate a scorrimento 2400 ha).

(AA.VV, (2010). Modello matematico di flusso nei sistemi acquiferi dei territori dell’Autorità d’Ambito Territoriale Ottimale A.T.O. Brenta)

Il Consorzio di Bonifica Brenta (ex Pedemontano Brenta) deriva l’acqua dal Fiume Brenta (la derivazione più importante è quella del Canal Medoaco a Bassano del Grappa, con portate derivate variabili tra 15 e 35 mc/s) e si estendono in destra e sinistra idrografica del fiume.

• il 30% dei canali sono rivestiti e pertanto non disperdono e non contribuiscono alla ricarica della falda;

• il 50% dell’acqua spagliata nei campi (stimata utilizzando le relazioni empiriche) contribuisce a ricaricare la falda mentre il rimanente 50% viene adsorbita dalle colture o evapotraspira;

• nel periodo irriguo tutti i canali (principali, secondari, terziari) sono riempiti d’acqua per soddisfare il fabbisogno delle coltivazioni,

• nel periodo non irriguo solo le canalette principali e secondarie vengono mantenute attive.


Km disperdenti periodo irrigio

364 km Km disperdenti periodo irrigio

524 km

Km disperdenti periodo NON irrigio

285 km Km disperdenti periodo NON irrigio

328 km

aree irrigate a scorrimento

5548 ha aree irrigate a scorrimento

7403 ha

DESTRA BRENTA SINISTRA BRENTA

3. FATTORI DEL BILANCIO IN ‐ INFILTRAZIONE ACQUE IRRIGUE


3. FATTORI DEL BILANCIO OUT ‐ RISORGIVA


Negli ultimi decenni, l’abbassamento dei livelli delle falde ha fatto scomparire nella fascia delle risorgive moltissime zone umide.


Entro il comprensorio consortile del Fiume Brenta si riscontra una diminuzione a circa 3500 l/sec delle portate di risorgiva, su un valore originario di circa 12300 l/sec, con una riduzione del 72 % (censimento risorgive dell’ex Consorzio di Bonifica Pedemontano Brenta nell’anno 1997)

↓

Probabile influenza del regime idrometrico e delle tendenze geomorfolgiche dell’alveo ossia dell’azione di drenaggio operato dal fiume a causa dell’abbassamento dell’alveo

Portate med

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0‐20

08Capifonte di risorgiva

3. FATTORI DEL BILANCIO OUT ‐ PRELIEVI


• Acquedotti pubblici: Acque Vicentine, AVS, ETRA, ACEGAS‐APS (Padova)→ popolazione della provincia di Vicenza in progressivo aumento → significativo aumento dei prelievi idrici ad uso acquedottistico a partire

dagli anni ‘60

POPO

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http://www.tuttitalia.it/veneto/provincia‐di‐vicenza/statistiche/censimenti‐popolazione/


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I POZZI

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3/s)

Stime sui prelievi ad uso civile/ acquedottistico (1997):‐ 2.2 mc/s (bacino Astico‐

Bacchiglione)‐ 1.6 mc/s (bacino Brenta,

che si alimenta dalla falde della provincia di Vicenza ma in parte distribuisce acqua fuori provincia)

(ALTISSIMO L., DAL PRA’ A., SCALTRITI G. (1999))

TOTALE (1997) = 3.8 mc/sTOTALE (2000‐2008) = 4.2 – 4.5 mc/s(escludendo ZONA EST)



• Consorzi di irrigazione e bonifica (ex Consorzio Medio Astico – ora CB Alta Pianura Veneta, ex Consorzio Pedemontano Brenta – ora CB Brenta)

→ i pozzi di soccorso (da corpi idrici sotterranei) utilizzati nei mesi estivipermettono di garantire anche nei periodi di magra dei corsi d’acqua un’adeguata irrigazione alle coltivazioni

(AA.VV, (2010). Modello matematico di flusso nei sistemi acquiferi dei territori dell’Autorità d’Ambito

Territoriale Ottimale A.T.O. Brenta)

PORTATE MED

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ANNUE DE

I POZZI

ACQUE MINER

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3/s)

Stime sui prelievi dai consorzi di bonifica (1997) su base annua:‐ 0.60 mc/s (ex Consorzio Pedemontano Brenta)‐ 0.05 mc/s (ex Consorzio Medio Astico Bacchiglione)(ALTISSIMO L., DAL PRA’ A., SCALTRITI G. (1999))

TOTALE (1997) = 0.65 mc/sTOTALE (2000‐2008) = 1.69 mc/s



• Privati1. Attività produttive

→ i prelievi industriali possono essere stimati con sistemi indiretti (numero di attività produttive e loro incremento nel tempo)

→ studi del 1993 – 1995 («Programma acqua»)‐ 0.48 mc/s (bacino Astico‐Bacchiglione)‐ 0.10 mc/s (bacino Brenta)

(ALTISSIMO L., DAL PRA’ A., SCALTRITI G. (1999))

2. Attingimenti autonomi→ non si dispone di una georeferenziazione aggiornata della moltitudine

di pozzi privati né di dati precisi di emungimento complessivo→ vari censimenti (Università di Padova, CIN…)

‐ 0.65 mc/s (tutta la provincia di Vicenza)(ALTISSIMO L., DAL PRA’ A., SCALTRITI G. (1999))

Studi recenti indicano che il prelievo privato complessivo (nei comuni progetto AQUOR) raggiunge una portata media annua stimata di circa 0.66 mc/s AA.VV, (2010)

3. FATTORI DEL BILANCIO SINTESI


1999: Relazione conclusiva dell’Osservatorio interprovinciale per la tutela delle falde acquifere. Ambito: Provincia di VicenzaIn sintesi, rispetto al 1980, sembra che nel sistema Astico‐Bacchiglione si abbiano minori afflussi per circa 1.8 mc/s (corrispondenti a circa 57 milioni di m/c/anno) e maggiori prelievi per 0.4 mc/s(corrispondenti a circa 12.5 milioni di mc/anno).Il saldo negativo (‐2.2 mc/s) sembra assumere lo stesso ordine di grandezza del minore deflusso medio da parte delle risorgive, stimato, dal 1980 ad oggi, in 2.0 – 2.5 mc/s (corrispondenti a circa 71 milioni di mc/anno).

2008 ‐ 2010: Modello matematico di flusso nei sistemi acquiferi dei territori dell’Autorità d’Ambito Territoriale Ottimale A.T.O. Brenta ‐ Simulazione di scenari di ricarica e utilizzazione• diminuzione del 20 % dell’apporto meteorico efficace alla ricarica della falda (da 10 a 8 m3/s): gli

abbassamenti interessano tutta l’area di ricarica e anche gli acquiferi in pressione. L’abbassamento massimo è di 2.6 m nell’acquifero freatico, la diminuzione della portata delle risorgive è di 1.33 m3/s

• chiusura dei pozzi privati (per una portata di 1 m3/s). L’innalzamento arriva a 0.5 m nell’acquifero freatico e a 0.95 m nel 3° acquifero confinato. L’aumento della portata delle risorgive è di 0.8 m3/s

• simulazione anno critico (anno 2003), caratterizzato da minor apporto meteorico efficace, minori dispersioni e minori drenaggi del Brenta (‐2.43 m3/s). L’abbassamento massimo nell’acquifero freatico è di 3.7 m e l’innalzamento massimo (tratto drenante fiume Brenta) è di 0.75 m. La diminuzione della portata delle risorgive `e di 1.1 m3/s

• http://www.atobrenta.it/public/file/file_1311003615_i2u7z0.pdf

4. TREND RECENTI


4. TREND RECENTI


Pozzo RM76 – Cittadella

dati tratti da «Magistrato delle acque» fino a dicembre 1996, «Consorzio Brenta» da gennaio 1997 ad oggi

dati tratti da «Magistrato delle acque» fino a dicembre 2006, «Sinergeo» da luglio 2006 ad oggi

Pozzo Schiavon + P60

• a partire dagli anni ‘60 le riserve idriche mostrano una lenta ma progressiva diminuzione;

• negli anni ’90 e ‘00 sono stati raggiunti i minimi di quota di falda;

• negli ultimi 3 – 4 anni la tendenza è positiva, ma negli anni ‘50 – ‘60 le falde era ancora più alte di oggi;

• l’escursione massima annuale di falda è aumentata negli anni.

4. TREND RECENTI


• Contributo da cambiamenti climatici?• Mutamenti del territorio?• Variazioni dei regimi pluviometrici efficaci?• De‐industrializzazione dovuta alla recessione globale?• Meno prelievi da falda?• Effetto di nuove regolamentazioni in materia di concessioni (PTA)?• Variate condizioni di drenaggio della falda da parte dei fiumi?• …

Il trend recente è indicativo e non può ad oggi essere considerato esauriente (a valenza statistica) per interpretare in modo definitivo i fenomeni osservati.

Questa schematica elencazione, non certamente esaustiva, evidenzia come una realtà così complessa ed importante del sistema idrogeologico della pianura veneta (vicentina) vada affrontata in tutti i suoi aspetti con una visione globale dei problemi.

Gestione integrata delle risorse idriche sotterranee e ricarica artificiale delle falde

CORSO di FORMAZIONECentro Idrico di Novoledo, Via Andrea Palladio 128, Villaverla (VI)

GRAZIE

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CONSORZIO DI BONIFICA SINISTRA MEDIO BRENTA (1997) – Censimento delle risorgive.

CONSORZIO DI BONIFICA PEDEMONTANO BRENTA – Le risorgive: un patrimonio da salvare… se siamo ancora in tempo


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Idrogeologia della pianura veneta - lifeaquor.org · Oltre alla dispersione in alveo dei fiumi,...

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