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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PARMAFACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE AMBIENTALI

INDAGINI PER LA PIANIFICAZIONE

DEL RISANAMENTO DI UN BACINO

CARATTERIZZATO DA UN ELEVATO

INQUINAMENTO DELLE ACQUE SUPERFICIALI

TORRENTE CROSTOLO (RE)

Relatore:Prof. PIERLUIGI VIAROLI

Correlatore:Dott. ROBERTO SPAGGIARI

Tesi di Laurea di:LUCA TORREGGIANI

Anno Accademico 2000-2001

I N D I C E

PREMESSA..........................................................................................................................1

OBIETTIVI DEL LAVORO DI TESI...............................................................................3

STRUTTURA DELLA TESI..............................................................................................3

1 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO, TERRITORIALE ED AMBIENTALEDEGLI AMBITI DI STUDIO.........................................................................................4

1.1 CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE DEL RETICOLO IDROGRAFICO................................................ 4

1.2 CARATTERISTICHE IDROLOGICHE ..................................................................................................... 71.2.1 Idrogeologia ............................................................................................................................... 71.2.2 Idrologia..................................................................................................................................... 7

1.3 AREE DI INTERESSE NATURALISTICO ED AMBIENTALE RICADENTI NEL BACINO DEL CROSTOLO... 91.3.1 La zona collinare e montana ...................................................................................................... 91.3.2 La zona di alta pianura ............................................................................................................. 111.3.3 La bassa pianura e la golena del Po ......................................................................................... 11

1.4 STUDIO DELLE PRESSIONI................................................................................................................. 121.4.1 Impianti di depurazione e scarichi fognari ............................................................................... 131.4.2 Attività agricola e zootecnica................................................................................................... 171.4.3 La carta delle pressioni nell’area del parco del Crostolo ......................................................... 17

2 ANALISI QUALITATIVA .......................................................................................19

2.1 IL SISTEMA DI MONITORAGGIO DELLA QUALITÀ DELLE ACQUE SUPERFICIALI ............................. 192.1.1 Monitoraggio chimico e microbiologico.................................................................................. 202.1.2 Il Chemical Index..................................................................................................................... 212.1.3 Il monitoraggio biologico......................................................................................................... 24

2.2 VARIAZIONI SPAZIO-TEMPORALI DELLA QUALITÀ DELLE ACQUE.................................................. 262.2.1 Parametri chimici e microbiologici .......................................................................................... 262.2.2 IBE e Classi di Qualità............................................................................................................. 332.2.3 Considerazioni di sintesi .......................................................................................................... 35

2.3 CLASSIFICAZIONE DEL CORPO IDRICO SECONDO IL D.LGS. 152/99 ............................................... 372.3.1 Stato ecologico di un corso d’acqua......................................................................................... 382.3.2 Stato di qualità ambientale ....................................................................................................... 392.3.3 Classificazione dello stato ecologico nel bacino del Torrente Crostolo................................... 42

3 ANALISI QUANTITATIVA ....................................................................................45

3.1 LA PORTATA IDRAULICA .................................................................................................................. 45

3.2 ANALISI SULL’ANDAMENTO DELLE PORTATE.................................................................................. 45

3.3 STUDI SUPPLEMENTARI DI PORTATA................................................................................................ 523.3.1 Metodologia utilizzata e stazioni di misura.............................................................................. 523.3.2 Risultati delle misurazioni ....................................................................................................... 53

3.4 IL DEFLUSSO MINIMO VITALE......................................................................................................... 543.4.1 Criteri per lo studio del DMV .................................................................................................. 553.4.2 Stima del DMV nel bacino del Torrente Crostolo ................................................................... 57

3.5 CONSIDERAZIONI DI SINTESI ............................................................................................................ 59

4 APPLICAZIONE E IMPLEMENTAZIONE DEL MODELLO QUAL2E.........60

4.1 IL MODELLO QUAL2E..................................................................................................................... 604.1.1 Rappresentazione concettuale .................................................................................................. 604.1.2 Rappresentazione funzionale ................................................................................................... 624.1.3 Reazioni ed interazioni tra i costituenti.................................................................................... 674.1.4 Rappresentazione funzionale della temperatura....................................................................... 73

4.2 APPICAZIONE DEL MODELLO QUAL2E AL TORRENTE CROSTOLO............................................... 764.2.1 Caratterizzazione dei tratti fluviali........................................................................................... 764.2.2 Individuazione delle stazioni di monitoraggio ......................................................................... 794.2.3 Stima qualitativa e quantitativa dei carichi inquinanti ............................................................. 804.2.4 Calibrazione del modello ......................................................................................................... 824.2.5 Risultati conseguiti................................................................................................................... 83

5 INTERVENTI DI RISANAMENTO .......................................................................88

5.1 RIDUZIONE DEL CARICO INQUINANTE ............................................................................................. 88

5.2 VARIAZIONE DEL REGIME IDRICO.................................................................................................... 915.2.1 Utilizzo di corpi idrici provenienti dal Secchia e dal Po.......................................................... 925.2.2 Utilizzo di corpi idrici provenienti dall’Enza........................................................................... 95

5.3 UTILIZZO DEI CANALI DI BONIFICA.................................................................................................. 97

5.4 MIGLIORAMENTO DEL SISTEMA FOGNARIO .................................................................................... 98

5.5 METODI INNOVATIVI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE ................................................................ 100

6 SIMULAZIONI RIGUARDANTI IL TORRENTE CROSTOLO .....................103

6.1 SIMULAZIONI IN CONDIZIONI DI MORBIDA .................................................................................... 104

6.2 SIMULAZIONI IN CONDIZIONI DI MAGRA........................................................................................ 109

6.3 MIGLIORAMENTO DELLO STATO ECOLOGICO APPORTATO DAGLI SCENARI S.2 ED S.6 .............. 115

CONCLUSIONI...............................................................................................................118

BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................126

ALLEGATI

TAVOLE RIASSUNTIVE VALORI ANALITICI .............................................................................. 130

TAVOLE RIASSUNTIVE VALORI DI PORTATA........................................................................... 135

COSTANTI DI CALIBRAZIONE DEL MODELLO ......................................................................... 137

Ci affacceremo al nuovomillenniosenza sperare di trovarvinulla di più di quelloche saremo capaci diportarvi

(Italo Calvino)

PPRREEMMEESSSSAA 1

PREMESSA

Le caratteristiche delle acque del Torrente Crostolo nei suoi vari tronchi sono in diretta

relazione con la dotazione idrica e con la pressione esercitata dalle diverse fonti di

inquinamento. Da monte a valle si assiste ad un progressivo peggioramento delle

condizioni delle acque a causa della scarsità di acqua e dell’aumento del carico inquinante

sversato.

I disagi che il perdurare della secca in Crostolo crea sono dovuti soprattutto alle

emissioni maleodoranti. Nel tratto cittadino le emissioni sono dovute soprattutto alla

carenza idrica ed al ristagno della massa d’acqua. Nel corso terminale che attraversa la

bassa pianura, la bassa qualità delle acque è dovuta prevalentemente al progressivo

accumulo del carico inquinante.

La causa principale è la secca estiva del torrente, dovuta sia alla limitata estensione del

bacino che alla pressione antropica che ha causato l’abbassamento della falda della

conoide, la riduzione della copertura boschiva e ha costruito briglie di derivazione a fini

irrigui.

Le azioni per il miglioramento delle caratteristiche delle acque del torrente e delle

componenti più direttamente ad esso connesse devono perciò agire soprattutto sulla

dotazione idrica e sulla natura e sulle modalità degli sversamenti potenzialmente

inquinanti(ARPA RE, 1997).

In questo lavoro di tesi si sono svolte indagini volte alla pianificazione del risanamento

del bacino del torrente Crostolo. Le indagini hanno riguardato l’analisi del regime

idrologico e dell’evoluzione della qualità fluviale nel corso degli ultimi dieci anni.

L’elaborazione dei dati si ha avuto come finalità l’individuazione delle relazioni tra qualità

fluviale e sorgenti inquinanti.

PPRREEMMEESSSSAA 2

Sono state svolte indagini chimiche e microbiologiche nella rete delle stazioni di

monitoraggio dell’ARPA di Reggio Emilia. Analisi aggiuntive sono state svolte in stazioni

dislocate in punti critici non ancora considerati da ARPA. Parte delle indagini sono state

realizzate anche con l’appoggio dei laboratori della sezione di Ecologia del Dipartimento

di Scienze Ambientali dell’Università di Parma.

Tutte le conoscenze acquisite in questa prima fase sono state utilizzate per lo

svolgimento di elaborazioni realizzate con il modello di qualità fluviale QUAL2E (US-

EPA, 1995). Questo modello è in grado, una volta calibrato, di restituire i valori dei

parametri di qualità in modo continuo su tutta l’asta fluviale. Per quel che concerne i

risultati prodotti dai modelli matematici, è bene non aspettarsi una precisione assoluta in

termini di valori numerici, anche se il dato fornisce una buona stima dei fenomeni che si

vanno a modellare, ma essi devono essere utilizzati come punto di partenza per generare

diversi scenari di intervento sul territorio. Il loro confronto permette di produrre risposte ai

possibili quesiti di intervento quantificando in termini relativi la bontà o meno di un

intervento rispetto ad un altro. Un altro ruolo importante degli output prodotti è quello di

aiutare gli enti incaricati al controllo del territorio nella progettazione delle campagne di

monitoraggio grazie alla immediata individuazione delle sezioni critiche. Inoltre la

possibilità di generare in tempi brevi scenari per il futuro, offre agli operatori del settore

uno strumento utile alla pianificazione territoriale per uno sviluppo sostenibile e la

possibilità di verifica del raggiungimento degli obiettivi di qualità ambientale.

I vari progetti di risanamento presi in considerazione prevedevano sia un incremento

dell’abbattimento delle sostanze inquinanti che l’immissione di acqua proveniente dai

bacini limitrofi. Per ogni scenario ipotizzato si sono potuti valutare gli effetti su tutta l’asta

fluviale, misurare le interazioni tra più interventi e quantificare il miglioramento ottenibile

in termini di stato di qualità ambientale.

OOBBIIEETTTTIIVVII DDEELL LLAAVVOORROO DDII TTEESSII 3

OBIETTIVI DEL LAVORO DI TESI

La tesi ha avuto come obiettivo lo studio della qualità delle acque del torrente Crostolo

in relazione ai prelievi idrici ed alle portate residue.

In particolare sono stati considerati:

• lo studio della qualità delle acque nelle stazioni di monitoraggio dell’ARPA ed in

alcuni punti di prelievo aggiuntivi;

• l’analisi degli effetti del prelievo idrico, e delle variazioni di portata che ne risultano,

sulla qualità delle acque; questa indagine è stata svolta mediante simulazione realizzata

con il modello QUAL2E;

• l’analisi di possibili interventi di recupero della qualità del bacino idrografico del

torrente.

STRUTTURA DELLA TESI

La tesi è articolata in quattro parti:

1. Inquadramento del territorio e del bacino idrografico del torrente Crostolo, corredato di

uno studio delle pressioni.

2. Analisi qualitativa e classificazione delle acque, svolta secondo i criteri previsti dal

D.Lgs. 152/99.

3. Analisi delle variazioni delle portate in relazione alla qualità ambientale del corso

d’acqua.

4. Valutazione delle interazioni portata-qualità delle acque e degli scenari di recupero

ambientale svolta con l’ausilio del modello QUAL2E.

IINNQQUUAADDRRAAMMEENNTTOO GGEEOOGGRRAAFFIICCOO,, TTEERRRRIITTOORRIIAALLEE EEDD AAMMBBIIEENNTTAALLEE DDEEGGLLII AAMMBBIITTII DDII SSTTUUDDIIOO 4

1 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO, TERRITORIALE EDAMBIENTALE DEGLI AMBITI DI STUDIO

1.1 Caratteristiche morfologiche del reticolo idrografico

Il torrente Crostolo un tempo scorreva da Casina, dove nasce, fino alla città di Reggio

Emilia e quindi andava a sfociare in Secchia. All’inizio del decimo secolo aveva

modificato il suo corso e scorreva ove ora scorre il torrente Rodano. Alla metà del ‘500 fu

arginato dalle grandi opere dei Bentivoglio. Il Crostolo ora sfocia in Po presso Guastalla,

dopo aver ricevuto numerosi affluenti che si distendono a ventaglio nella fascia di alta

pianura (Crotti, 1997).

Il bacino del torrente Crostolo è situato interamente nella provincia di Reggio Emilia e

occupa una superficie di 409,7 km2; esso è delimitato a nord dal corso del fiume Po, a est-

sudest dal bacino del fiume Secchia e a ovest-sudovest dal bacino del torrente Enza.

L’asta principale, lunga 55 km, ha origine a Casina alla quota di 550 m. s.l.m. e termina

in località Baccanello dopo aver attraversato i comuni di Casina, Vezzano s/C, Quattro

Castella, Albinea, Reggio Emilia, Cadelbosco di Sopra, Castelnuovo Sotto, Guastalla e

Gualtieri.

I principali affluenti del tratto a monte della città sono: Rio Fiumicello in riva sx,

Torrente Campola in riva sx, Torrente Cesolla in riva dx, Torrente Vendina in riva dx.

A valle della città i principali affluenti sono:

! Cavo Guazzatore che proviene dalla zona occidentale della città e si getta in sinistra

Crostolo in località Roncocesi;

! T. Modolena, che sorge sotto la rupe del castello di Canossa e riceve le acque del

Quaresimo (il quale riceve a sua volta le acque del Rio Moreno) e del S. Silvestro, e

si immette nel Crostolo in sinistra, in località Begarola (Comune: Cadelbosco S.);

! Cavo Cava, costruito nel 1579 per bonificare una vasta area, e che oggi riceve le

acque dal Canale di S. Giacomo (che riceve acque del Canal d’Enza), dallo scolo

Bandirola, dal Diversivo Monsignore e dal Cavo Macera, per poi gettarsi in sinistra

Crostolo in località Bastiglia;


! Rodano che, dopo aver ricevuto le acque del Rio Lavacchiello, del Torrente

Lodola, del Torrente Lavezza, del Rio Acqua Chiara e del Cavo Ariolo, si getta in

destra Crostolo in località S. Vittoria attraverso il Canalazzo Tassone. Esso fu

costruito nel 1565 dai reggiani perché servisse da scolo alla città e per la raccolta

delle acque provenienti dal canale di Secchia e dal Rodano;

! Collettori Rinascita ed Alfiere, le cui acque vengono sollevate e immesse in sinistra

Crostolo 5 km prima della sua immissione in Po, in località il Torrione. Nello

stesso punto i Bentivoglio costruirono nel 1576 la “gran botte”: essa permette al

Crostolo di scorrere verso il Po e al Cavo Parmigiana-Moglia, che lo sottopassa, di

portare l’acqua del Po ad est, da Boretto al Secchia, distribuendola strada facendo

per l’agricoltura.

Il Torrente Modolena e il Canalazzo Tassone costituiscono i due principali affluenti del

Crostolo: spesso hanno portate uguali o superiori a quelle del Crostolo stesso.

È importante precisare che il Crostolo, il Cavo Cava e il Tassone scorrono a valle della

via Emilia pensili e ad una altezza che non consente di ricevere alcuna immissione

naturale.

Tabella 1.1 Lunghezza delle aste fluviali principali e area drenata relativa.

Segmenti fluviali Immissione Lunghezza(km)

Superficiedrenata (km2)

Crostolo principale 55 44Cesolla dx 4,6 12Fiumicello dx 6,4 7Vendina sx 3 7Campola sx 9,5 24Rodano dx 19 112Guazzatore sx 3,5 23Modolena sx 26 108Cavo Cava sx 22 93Collettore Rinascita sx 8 45Collettore Alfiere sx 7 16 TOTALE 164 491


Figura 1.1 Reticolo idrografico del torrente Crostolo (blu) e principali immissioni provenientidai bacini limitrofi (verde).


1.2 Caratteristiche idrologiche

1.2.1 Idrogeologia

L’acquifero legato al bacino del torrente Crostolo appartiene all’unità idrogeologica dei

corsi d’acqua minori. Questa unità corrisponde al tratto di alta pianura, compreso tra le

conoidi dell’Enza e del Secchia, ove sono presenti le modeste conoidi del Crostolo, del

Tresinaro e del Lodola che sono caratterizzate da sottili banchi ghiaiosi, abbastanza

discontinui e talvolta passanti a letti sabbiosi, intercalati a serie prevalentemente limoso-

argillose.

Si tratta di corsi d’acqua che presentano bacini idrografici poco estesi con portate

modeste. Lo spessore delle ghiaie è in media di una ventina di metri (24 m) e i volumi

d’acqua immagazzinati nel sottosuolo variano dai 3 ai 15 m3/m2. Per questo è possibile

ritenere questa unità come la meno ricca di risorse idriche di tutte quelle dell’alta pianura.

1.2.2 Idrologia

La forma dell’alto bacino del Crostolo è caratterizzata da un ventaglio piuttosto

regolare nella parte alta, dove si sviluppano i principali affluenti di montagna: Fiumicello,

Vendina, Cesolla, Campola. L’idrologia di tutto l’alto bacino del torrente è condizionata in

modo determinante dal tratto di media collina che un tempo correggeva in modo positivo le

onde di piena che il ventaglio di affluenti di montagna concorre a formare nella sezione di

Puianello. Gli interventi prevalentemente antropici (canalizzazione degli alvei) hanno

annullato gli effetti favorevoli prodotti dalle ampie golene laterali ormai abbandonate dalle

acque di piena e hanno ridotto sensibilmente i tempi di trasferimento a valle delle onde di

piena. Quindi il rischio idraulico predominante è indotto dal rapido degrado del substrato

argilloso con il conseguente abbassamento delle quote di fondo degli alvei. Ciò porta ad

una perdita di stabilità dei versanti, nonché a variazioni sugli scambi idrici tra corso

d’acqua e falda.

Nel tratto dell’alta pianura, in prossimità della città, si assiste ad un progressivo ed

intenso processo di espansione urbanistica che tende a ridurre la sezione dell’alveo e

dunque i tempi di corrivazione delle acque piovane per effetto delle impermeabilizzazioni

delle superfici. Questa situazione coinvolge i microbacini degli affluenti del Rodano e del


Modolena (Regione ER, 1997). Gli interventi antropici e i depositi alluvionali hanno in

alcuni casi ristretto pesantemente le sezioni di deflusso, riducendo la funzionalità dei corsi

d’acqua.

Dal punto di vista del regime idrologico il Crostolo presenta un comportamento di tipo

torrentizio ed è quindi soggetto a numerose variazioni stagionali e mensili delle portate,

che sono massime in primavera ed in autunno e con forti magre nel periodo estivo.

Nel comune di Vezzano, appena a valle dell’immissione del Campola, è situata una

canalina di derivazione. Ogni anno, dal 15 giugno al 15 settembre viene posizionata una

briglia sull’alveo del torrente e la quasi totalità della portata viene deviata nel comune di

Albinea per usi irrigui, lasciando il sottostante alveo privo di acqua. Negli ultimi sei anni

gli emungimenti sono stati controllati e programmati in modo tale da permettere un

utilizzo più razionale delle risorse idriche. Nell’anno 2000 il prelievo di acqua è stato

relativamente basso, grazie anche alle condizioni meteorologiche favorevoli, ed è stato

mantenuto un deflusso minimo anche nel tratto cittadino. Nel periodo estivo, la notevole

riduzione delle portate ha effetti rilevanti soprattutto nel tratto cittadino dove il problema

principale è costituito dal ristagno che porta all’instaurarsi di processi di putrefazione.

La variabilità delle portate si riflette sulla qualità delle acque. Infatti, anche se gli

scarichi in acque superficiali del territorio rientrano (salvo qualche eccezione) nei limiti di

accettabilità della normativa vigente, le acque del torrente risultano ugualmente non di

buona qualità a causa dello scarso potere autodepurante determinato dalla limitata

diluizione del carico inquinante.

In località Le Forche di Puianello è presente la cassa d’espansione, costruita al fine di

garantire la sicurezza idraulica del tratto cittadino per abbattimento del colmo di piena.

Tale opera è stata realizzata dal Magistrato per il Po che ne cura tuttora la gestione. La

cassa d’espansione potrebbe essere utilizzata come deposito d’acqua per i momenti critici.

Ma non è possibile prendere in considerazione tale opzione poiché, per motivi di sicurezza,

è attualmente vietata dal Magistrato per il Po.


1.3 Aree di interesse naturalistico ed ambientale ricadenti nelbacino del Crostolo

1.3.1 La zona collinare e montana

Il parco di Vezzano è un’area naturale di proprietà della provincia di Reggio Emilia,

attrezzata per la ricreazione e l’escursionismo. La flora del parco non è originaria della

zona ma è stata impiantata con un intervento che ha importato piante come il cipresso ed il

pino nero. Nel tempo la vegetazione alloctona è stata progressivamente sostituita da specie

indigene. Attualmente sono presenti pino silvestre, ginepro, robinia, salice caprea,

sanguinella, biancospino, prugnolo e rosa canina. Consistente anche la presenza di

latifoglie come roverella, cerro, acero campestre e carpino nero. Nel parco è stato allestito

da tempo uno zoo atto ad ospitare animali, molti dei quali sono stati feriti quando erano in

libertà e non sono più in condizioni di essere nuovamente liberati nell’ambiente naturale.

Negli ampi recinti disseminati nell’area sono ospitati mufloni, asini, capre, daini, caprioli.

Si conta inoltre la presenza di diversi rapaci: aquile, poiane, allocchi, barbagianni e falchi.

Nelle voliere si osservano anche gheppi, fagiani, taccole, pernici, quaglie, ecc. Alcune

gabbie contengono cercopitechi dell’Africa orientale, faine e furetti. La frequentazione

arriva anche alle 300 presenze giornaliere tra le quali è significativa quella di gruppi

organizzati e scolaresche.

Il parco di Roncolo è un’area naturale pedemontana di proprietà della Provincia di

Reggio Emilia, attrezzata per la ricreazione e l’escursionismo. Per la sua abbondanza di

specie vegetali, rappresenta un ambiente ideale per molte specie faunistiche. Vi si possono

trovare carpino nero, cerro, acero, roverella, nocciolo, corniolo, prugnolo, ginepro,

biancospino, sorbo e pero selvatico, nonché pino silvestre, relitto dell’era post-glaciale. Nel

parco è inoltre stata allestita una zona ricreativa dove hanno sede barbecue e strutture per i

picnic; qui si trovano anche piante alloctone decorative come fico e gelso. Per quel che

riguarda la fauna sono presenti volpi, lepri, tassi, faine, caprioli, daini e scoiattoli. Il parco

è caratterizzato da una elevatissima affluenza di persone poiché offre, oltre agli spazi

ricreativi, numerosi e interessanti sentieri dai quali è possibile apprezzare il panorama dei

quattro castelli di Canossa.


Di particolare interesse sono le aree Pro Natura di Le Forche, Corticella, Vezzano e Rio

Vendina dove è possibile osservare interessanti forme di erosione fluviale e formazioni di

vegetazione riparia.

Di particolare rilevanza è l’Area dei gessi Messiniani che si è originata dalla

deposizione avvenuta alla fine del Miocene nei bacini lagunari chiusi e sovrasalati del

bacino del Mediterraneo. L’elevata solubilità del gesso determina la morfologia del

territorio. Qui infatti le acque tendono a infiltrarsi nel sottosuolo, dove costituiscono una

fitta rete di drenaggio sotterraneo, mentre il reticolo idrografico superficiale è di modesta

entità. Tra le forme di carsismo più evidenti è possibile individuare le doline di

dissoluzione. Il maggior complesso carsico di tutta l’area dei gessi del basso Appennino

reggiano è costituito dall’inghiottitoio di Ca’ Speranza - dolina delle Budrie - Tana della

Mussina di Borzano. In queste aree è venuto a mancare in questi ultimi anni quel “presidio

del territorio” che assicurava l’efficienza e la manutenzione dei fossi di scolo, delle strade

di collegamento tra le case sparse, delle strade di esbosco, ecc. Il territorio va quindi

“rinselvatichendosi”, rinaturalizzandosi attraverso la conquista da parte del bosco dei prati-

pascoli e dei coltivi marginali, attraverso le varie fasi pioniere dell’arbusteto.

Infine si ricorda l’area del monte Duro costituita da affioramenti di flysch interamente

ricoperti da un folto bosco. In quest’area l’erosione ha portato alla formazione dei famosi

“muri del diavolo”. Quest’area è stata proposta nel Piano Territoriale di Coordinamento

Provinciale quale Riserva Naturale Parziale, ai sensi della L.R. n. 11/88, a causa del

considerevole interesse del suo patrimonio botanico e forestale. Fra le tipologie forestali, è

prevalente quella del querceto mesofilo presente nelle associazioni di carpino nero – cerro

e carpino nero – roverella. Più rara, anche se consistente è l’associazione del faggio con la

querceta. La linea di spartiacque separa il faggio e il carpino nero a nord dal querceto a

roverella e dal pino silvestre a sud presente anche qualche esemplare di pino marittimo.

L’area di Monte Duro costituisce una importante area di riproduzione per specie animali in

corso di rarefazione: capriolo, volpe, tasso, faina, riccio, donnola, arvicola, scoiattolo,

gufo, civetta, barbagianni, poiana, gheppio, gazza, ghiandaia, codibugnolo, ballerina,

merlo, scricciolo, cornacchia grigia, capinera, fringuello, picchio, storno, beccaccia e

tortora.

Anche l’area del Rio Fiumicello è proposta nel PTCP quale Riserva Naturale Parziale a

causa della peculiarità morfologica del suo ambiente. Sui versanti meno acclivi è


riscontrabile la presenza di molte specie vegetali protette. L’interesse dell’area è

incrementato dall’esistenza di un patrimonio storico – architettonico di considerevole

importanza, come il castello di Paullo.

1.3.2 La zona di alta pianura

A breve sarà istituito il Parco del Crostolo che ha inizio nelle vicinanze dell’abitato di

Reggio Emilia e prosegue fino alla località Le Forche di Puianello. In quest’area è stato

costruito un percorso pedonale e ciclabile che lo percorre per tutta la sua lunghezza. L’area

è piuttosto vasta e complessa e comprende numerose sottoaree con caratteristiche peculiari:

il corso d’acqua, l’alveo di piena, la zona aridofila ghiaiosa, la fascia alberata arbustiva. In

ciascuna di queste zone esiste un valido patrimonio vegetale ed animale. Quest’area è

inoltre caratterizzata da strutture architettoniche di rilevante interesse. Sono in atto

numerosi studi e ricerche, tra le quali anche la presente Tesi, atti a formulare proposte di

risanamento di quest’area che è stata proposta nel PTCP quale Area di Riequilibrio

Ecologico.

Altra area di particolare interesse è il bosco di Casa Bertacchi, che forma la cinta

perimetrale di un laghetto frequentato da pescatori locali, e che è costituito da una cenosi a

querco-carpineto con scarsa partecipazione di robinia e ciliegio. La farnia e il carpino

bianco costituiscono il piano dominante. L’area non è che una piccola prosecuzione, anche

se disgiunta, del bosco mesofilo planiziario del Rio Coviola che se ne distingue per

l’ambiente lacustre in cui si alimenta e vive l’avifauna selvatica. Quest’ultimo, per la sua

collocazione suburbana, consente una integrazione naturalistica ai numerosi elementi di

interesse storico-artistico offerti dal capoluogo. Nelle vicinanze si trova anche l’impianto

golfistico Matilde di Canossa di S. Bartolomeo. Anche quest’area è proposta nel PTCP

quale Riserva Naturale Orientata.

1.3.3 La bassa pianura e la golena del Po

Se si escludono i ristrettissimi ambiti delle “valli” legate alle bonifiche, la golena resta

l’unica sede di ambienti “naturali” in un territorio completamente dominato dall’uomo e

dai suoi insediamenti produttivi. L’evoluzione del territorio golenale reggiano è il risultato

dell’interazione tra l’apporto di materiale alluvionale appenninico da parte dei torrenti


Enza e Crostolo e la sedimentazione di depositi sabbiosi di provenienza alpina trasportati

dalle acque del Po, nonché degli interventi di bonifica. In quest’area sono in atto opere di

riqualificazione ambientale rivolte al recupero di cave dismesse nelle quali hanno trovato

rifugio numerose specie animali e vegetali. In alcune di queste la regione Emilia Romagna

ha richiesto l’istituzione di Riserve Naturali Orientate. Nelle aree golenari si possono

ritrovare salice bianco, pioppo nero e bianco, olmo campestre, acero campestre,

sanguinello, cannuccie d’acqua, tife e gigli di palude.

Nella pianura è presente la Riserva Naturale Orientata dei Fontanili di Valle Re,

istituita nel comune di Campegine con decreto della Regione nel 1992. L’accesso a

quest’area è consentito al pubblico solo su aree e su percorsi individuati per finalità

educative e didattiche. Presso la Riserva è sorto anche un centro di educazione ambientale

fornito di documentazione relativa all’area protetta sia dal punto di vista naturalistico che

storico culturale (Boretti, 1997).

1.4 Studio delle pressioni

La conoscenza dello stato di qualità dei corpi idrici è il presupposto indispensabile per

la predisposizione degli interventi necessari per il controllo e il risanamento. Uno

strumento utile per un giudizio, sia pure preliminare, sulle condizioni di contaminazione di

un corso d’acqua è costituito dalla stima dei carichi inquinanti potenziali generati dalle

diverse fonti civili, agricole ed industriali localizzate nel bacino.

E' necessario fare una distinzione tra le sorgenti puntiformi e quelle diffuse. Le prime

sono costituite dai cosiddetti scarichi "end of pipe" a cui è possibile attribuire delle

coordinate geografiche, di cui è nota l'ubicazione esatta sul territorio, oltre che il comparto

produttivo di origine. Sorgenti di questo tipo sono le reti fognarie e gli impianti di

depurazione, gli scarichi industriali direttamente sul corpo idrico o sul sistema fognario, gli

scarichi degli impianti di trattamento dei liquami zootecnici.

Le fonti diffuse non sono invece identificabili in un punto preciso sul territorio, né

come punto di generazione, né come punto esatto di immissione nell'ambiente, anche se

sono noti sia il comparto produttivo, sia il comparto ambientale che ne è colpito. Tra

queste si possono menzionare i carichi civili dovuti ai residenti non serviti da rete fognaria,

industrie che scaricano direttamente sul suolo, l’agricoltura, lo spandimento agronomico e

il dilavamento naturale dei suoli (Agac,2000).


1.4.1 Impianti di depurazione e scarichi fognari

Nella provincia di Reggio Emilia si ha un alto livello di penetrazione del servizio di

depurazione che nel 1999 ha raggiunto un valore di copertura del 76% (+2% rispetto al

1998) della popolazione residente. Si è stimato che la massima efficienza depurativa

raggiungibile, in base a considerazioni tecniche ed economiche, è dell’85%. Da un punto di

vista qualitativo si assiste ad un continuo miglioramento delle tecniche di depurazione e

dell’efficienza degli impianti (Agac, 1999).

Una stima quantitativa e qualitativa dei carichi puntiformi gravanti sul bacino del

Torrente Crostolo è stata ricavata dai dati relativi a tutti gli impianti di depurazione.

Tabella 1.2 Numero di abitanti residenti e serviti da fogna e depuratore nel bacinoidrografico del Torrente Crostolo, suddivisi per sottobacini.

01C Crostolo 44 1633 0 9352 10985 2885 6602C Cesolla 12 234 0 39 273 262 2203C Fiumicello 7 133 46 84 263 237 3404C Vendina 7 92 166 0 258 258 3705C Campola 24 404 0 371 775 556 2306C Rodano 112 8997 1207 1767 11971 10417 9307C Guazzatoio 23 4324 1979 0 6303 6303 27408C Modolena 108 7797 142 44893 52832 14327 13309C Cavo Cava 68 3706 65 0 3771 3771 5510C Diversivo Monsignore 25 816 0 0 816 816 3311C C. Castelnovo Basso 18 554 43 0 597 597 3312C Collettore Rinascita 45 1678 232 13077 14987 7925 17613C Collettore Alfiere 16 281 0 117970 118251 29460 1841

509 30649 3880 187553 222082 77814 153

* Gli abitanti sversati sono calcolati sommando i non allacciati, gli allacciati a fognatura di allontanamento ed i residuidagli impianti che sversano in quel sottobacino: per questi ultimi si è assunto un abbattimento del 30% per impianti di primo livello, quello medio rilevato su COD nel 1999 per impianti di secondo livello a gestione AGAC e dell'80% per impianti a gestione comunale.

TOTALE

Ab. coll. da fognatura depurata

Gravitanti Sversati *Densità sversati Ab/Km2

SottobacinoSuper-

ficie Km2

Abitanti non

allacciati

Ab. coll. da fognature di allontanam.

Gli impianti di depurazione sversanti nel bacino idrografico del Crostolo sono 22: di

questi 9 sono impianti biologici e 13 sono fosse Imhoff. La provenienza del liquame

trattato è per il 49.3% di origine civile, per il 7.3% di origine produttiva e il restante 43.4%

è costituito da acque parassite.


Nelle tabelle seguenti sono riportati i principali dati riguardanti gli impianti di

depurazione che ricadono nel bacino del torrente Crostolo.

Tabella 1.3 Elenco degli impianti e del corrispondente corpo idrico recettore.

N° Comune Impianto Corpo idrico ricettore Livello di dep.

Tipo di impianto

Tratto Qual2E

1 Casina Banzola est T. Campola I F. Imhoff S12 Casina Banzola nord T. Campola I F. Imhoff S13 Casina Banzola sud Rio Fiumicello I F. Imhoff S14 Casina Bergogno N/E T. Campola I F. Imhoff S15 Casina Bergogno ovest Rio Canaletto I F. Imhoff S16 Casina Bocco T. Crostolo I F. Imhoff S17 Casina Casalio T. Crostolo I F. Imhoff S18 Casina Costaferrata Rio Fiumicello I F. Imhoff S19 Casina Crocicchio Fosso fontane I F. Imhoff S1

10 Casina Cucchio T. Tassobbio I F. Imhoff S111 Casina Giandeto Fosso S. Geminiano I F. Imhoff S112 Casina Sordiglio est Rio Fiumicello I F. Imhoff S113 Casina Sordiglio ovest T. Campola I F. Imhoff S114 Reggio Emilia Mancasale C. Tassone II FAC 815 Reggio Emilia Roncocesi S.Silvestro II FARN 516 Reggio Emilia S. Rigo Fossa Marcia II BAF 517 Casina Casina 2 T. Crostolo II LP S118 Quattro Castella Le Forche T. Crostolo II FARNSAF 219 Scandiano Bosco C. di Secchia II FAAP 320 Vezzano s. C. Pecorile Rio Campola II FAFD S121 Boretto Boretto Scolo Casalone II FASAF 1022 Castelnovo sotto Meletole C. Meletole II FASAF 10

FARN: Fanghi attivi con rimozione dei nutrientiFAAP: Fanghi attivi ad aerazione prolungataFASAF: Fanghi attivi con stabilizzazione aerobicaFAFD: Fanghi attivi con funzionamento dei fanghi discontinuoFARNSAF: Fanghi attivi con rimozione dei nutrienti e stabilizzazione aerobica dei fanghiLP: Letto PercolatoreBAF: Filtri Aerati sommersiFAC: Fanghi attivi convenzionali

Nella Tabella 1.3 è indicato anche il tratto di appartenenza secondo la modellizzazione

che verrà effettuata tramite il modello di qualità fluviale QUAL2E (si veda il Capitolo 4.2).


Tabella 1.4 Impianti di I livello e portate trattate.

1999 di progetto 1999 di progetto1 Banzola est 26 17 63 35 2 Banzola nord 9 17 21 70 3 Banzola sud 216 8 1,726 35 4 Bergogno N/E 121 17 196 70 5 Bergogno ovest 52 17 19 70 6 Bocco 86 17 53 70 7 Casalio - 17 - 70 8 Costaferrata 104 17 119 70 9 Crocicchio 26 17 73 70 10 Cucchio 26 17 59 70 11 Giandeto 130 17 55 70 12 Sordiglio est 69 17 1,601 70 13 Sordiglio ovest 35 17 225 70

2899 212 6209 840TOTALE

N° prog. Impianto Abitanti Eq. trattatiPortata trattata m3/d

Tabella 1.5 Impianti di II livello e portate trattate.

1999 di progetto 1999 di progetto1 Mancasale 46556 74400 127343 2800002 Roncocesi 27459 32400 203635 1500003 S. Rigo 21 100 49 4004 Casina 2 205 120 777 5005 Le Forche 2686 4800 9737 200006 Bosco 1528 1440 10615 60007 Pecorile 63 160 300 8008 Boretto 1121 1560 2575 40009 Meletole 5630 2400 4246 10000

85269 117380 359277 471700

Abitanti Eq. trattatiPortata trattata m3/d

TOTALE

ImpiantoN°

Il carico inquinante sversato dai depuratori nel torrente Crostolo è elevato poiché

comprende anche alcuni carichi inquinanti generati nel bacino dell’Enza. Nella cartina

riportata in Figura 1.2 sono stati localizzati tutti gli impianti di depurazione gravanti sul

torrente Crostolo e le aree da essi servite.


Figura 1.2 Localizzazione degli scarichi gravanti sul torrente Crostolo e bacino d’utenza.


1.4.2 Attività agricola e zootecnica

Lo sviluppo del settore agro - zootecnico, soprattutto nelle zona di pianura, determina

un notevole apporto di azoto e fosforo ai corpi idrici superficiali e, soprattutto per l'azoto,

ai corpi idrici sotterranei (Barbiero et al., 1991). L’inquinamento di origine agro-

zootecnica è legato alla geomorfologia, alle caratteristiche meteorologiche e alle tecniche

agronomiche.

A differenza dei bacini limitrofi, il bacino del Crostolo riceve un’elevata quantità di

scarichi di origine civile, mentre solo una piccola parte dei carichi proviene dal

dilavamento superficiale (Agac, 1998).

Tabella 1.6 Stima dei carichi puntiformi e diffusiche recapitano nel bacino del Crostolo, espressi intonnellate di azoto e fosforo.

1.4.3 La carta delle pressioni nell’area del parco del Crostolo

Di notevole interesse è l’area del parco del Crostolo, situata a monte della città. Su

quest’area sono stati effettuati diversi studi tra i quali la realizzazione di una carta delle

pressioni che ha preso in considerazione i seguenti aspetti (ARPA RE,2000):

" allevamenti zootecnici: bovini, suini e avicoli

" terreni di spandimento liquami

" catasto degli scarichi produttivi in acque superficiali

" depuratori

" scolmatori di piena

Nella carta delle pressioni sono state riportate le aree servite da pubblica fognatura, le

stazioni di monitoraggio chimico e quelle di monitoraggio biologico. Nella carta delle

pressioni è stato inoltre rappresentato l’esito della classificazione ecologica effettuata sul

torrente nell’anno 2000. Lo stato ecologico è rappresentato nella carta tramite colorazione

del tratto fluviale in funzione della classe di qualità di appartenenza. Nella Figura 1.3 è

riportata solo una parte della carta realizzata, relativa unicamente all’area del parco.

tonn/annoN 189P 9N 1645P 245

Carichi diffusiCarichi

puntiformi


Figura 1.3 Carta delle pressioni e dello stato ecologico delle acque del torrente Crostolo nellazona di Parco.

Legenda:

! In verde chiaro sono segnati i terreni di spandimento liquami

! In giallo gli allevamenti bovini, in arancio quelli suini, in rosso quelli avicoli.

! In blu sono segnate le aree servite da pubblica fognatura

! In marrone è segnato il limite del parco

! In lilla sono segnate le aziende scaricanti in acque superficiali

! Il corso del torrente è colorato con i colori relativi allo stato ecologico

AANNAALLIISSII QQUUAALLIITTAATTIIVVAA 19

2 ANALISI QUALITATIVA

2.1 Il sistema di monitoraggio della qualità delle acquesuperficiali

Il monitoraggio del Torrente Crostolo è svolto dall’ARPA di Reggio Emilia attraverso

cinque stazioni di rilevamento posizionate sull’asta principale e due stazioni posizionate su

due affluenti. I campionamenti nelle sette stazioni avvengono con una periodicità mensile.

Tabella 2.1 Elenco delle stazioni di monitoraggio

N° Nome della stazione Corpo idrico Localizzazione

1 Bettola Crostolo Località La Bettola2 Campola Crostolo Vezzano, a valle dell'immissione del Campola3 Roncocesi Crostolo Roncocesi4 Begarola Crostolo Begarola5 C. Cava Bastiglia Cavo Cava prima dell'immissione in Crostolo6 Tassone S. Vittoria Tassone S. Vittoria, prima dell'immissione in Crostolo7 Baccanello Crostolo Baccanello

Le prime due stazioni, denominate La Bettola e Campola sono rappresentative della

qualità dell’alto corso del torrente; la stazione di Roncocesi permette di valutare la qualità

delle acque a valle del tratto cittadino, comprendendo anche le immissioni del Cavo

Guazzatore. La stazione di Begarola è posta immediatamente a valle dell’immissione del

torrente Modolena, che drena un’ampia porzione del bacino imbrifero e riceve lo scarico

del depuratore di Roncocesi che serve l’area ovest di Reggio Emilia. La stazione di Santa

Vittoria è invece utilizzata per valutare la qualità delle acque del Canalazzo Tassone, prima

della loro immissione in Crostolo, il quale riceve le acque del depuratore di Mancasale che

serve l’area est di Reggio Emilia. Inoltre viene monitorato anche il Cavo Cava poiché

caratterizzato in certi periodi dell’anno da un elevato inquinamento. L’ultima stazione,

denominata Baccanello, è posta alla chiusura di bacino e permette di valutare l’apporto

inquinante che viene trasferito al fiume Po, nonché i processi di autodepurazione del

torrente stesso.


2.1.1 Monitoraggio chimico e microbiologico

Per ognuno dei dodici campionamenti annuali che vengono effettuati nelle stazioni di

monitoraggio vengono analizzati i parametri riportati in Tabella 2.2.

Tabella 2.2 Parametri analizzati dall’ARPA nelle acque del torrente Crostolo.

N° Parametro monitorato

1 Portata2 Temperatura dell'acqua3 Temperatura dell'aria4 pH5 Conducibilità6 Durezza7 Ossigeno disciolto di saturazione8 Solidi sospesi9 Torbidità10 BOD511 COD12 Azoto ammoniacale13 Nitrati14 Nitriti15 Fosforo totale16 Fosforo ortofosfato17 Coliformi fecali a 37°C18 Coliformi totali a 37°C19 Streptococchi fecali20 Salmonelle21 Cloruri22 Fluoruri23 Solfati24 Tensioattivi – MBAS25 Rame26 Zinco27 Boro28 Cromo totale29 Piombo30 Bario31 Calcio32 Magnesio33 Sodio34 Potassio35 Bicarbonati


2.1.2 Il Chemical Index

L’indice di qualità chimico-fisica ha lo scopo di definire la qualità delle acque in base

alla combinazione di differenti parametri indipendenti (in genere non più di dieci) e

dimensionalmente non omogenei. Dalla combinazione dei valori di tali parametri si ricava

un indice che rappresenta la qualità complessiva del campione considerato. Questo metodo

di classificazione delle acque correnti è stato messo a punto dal “Bavarian State Office for

Water Utilization” e basato su uno studio condotto negli USA ed in Scozia.

Nella Tabella 2.3 sono riportati i parametri utilizzati per il calcolo del CI nel Torrente

Crostolo.

Tabella 2.3 Parametri utilizzati per il calcolo del CI e relativi pesi scelti.

Parametro Misura Peso Saturazione dell'ossigeno % 0,20BOD5 mg/l 0,17NH4 mg/l 0,16NO3 mg/l 0,14PO4 mg/l 0,14pH 0,11Conducibilità elettrica µS/cm 0,08

Il Chemical Index è un indice moltiplicativo che ha la seguente formula:nw

nww qqqCi ⋅⋅⋅= .....2121

Con n numero di parametri considerati e w peso relativo del parametro iesimo (la

somma di tutti i w deve essere uguale all’unità). La scelta dei pesi w è a discrezione

dell’operatore. Il parametro q è un numero adimensionale compreso tra 0 e 100 e varia

secondo specifiche funzioni empiriche proprie di ogni parametro. Il valore qi=0 indica

situazioni ambientali inaccettabili; il valore qi=100 è espressione di valori ottimali.

L’andamento delle funzioni empiriche riferite ai parametri presi in considerazione è

riportato in Figura 2.1. (Del Grosso, 1998).


Figura 2.1 Curve di correlazione tra i valori dei parametri e il relativo indice ambientale qi.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

Ossigeno disciolto (%)

q1w1 = 0,20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

BOD5 (mg/l)

q2w2 = 0,17

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ammoniaca (mg/l)

q3w1 = 0,16

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Nitrati (mg/l)

q4w1 = 0,14

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

Fosfati totali (mg/l)

q5w1 = 0,14

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

pH

q6w1 = 0,11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500

Conducibilità elettrica (µS/cm)

q7w1 = 0,08


Per ogni stazione di campionamento diviene quindi possibile calcolare un valore di CI

dal quale è poi possibile risalire alle classi di qualità riportate in Tabella 2.4.

Tabella 2.4 Classi di qualità secondo il Chemical Index.

Classe diqualità

Caratteristiche generali ValoreCI

Colore

Classe di qualità INon Inquinato

Alto corso dei fiumi e sorgenti; bassatemperatura anche in estate; acqua pulita;basso contenuto di nutrienti;letto di ghiaiao di sabbia.

>83

Classe di qualità I-IILievemente inquinato

Alto corso dei fiumi; acqua pulita; bassocontenuto di nutrienti.

73-83

Classe di qualità IIModeratamenteinquinato

Inquinamento moderato di tipo organico eprodotti di degradazione; qualche voltacrescita algale e torbidità.

56-72

Classe di qualità II-IIICriticamenteinquinato

Acqua con una certa torbidità; acqua riccadi pesce (non pregiato).

44-55

Classe di qualità IIIPesantementeinquinato

L'acqua è resa torbida dalla presenza discarichi fognari; moria di pesci causata dacarenza di ossigeno.

27-33

Classe di qualità III-IVMolto pesantementeinquinato

L'acqua è resa torbida dalla presenza discarichi fognari; moria di pesci causata dacarenza di ossigeno.

17-26

Classe di qualità IVEccessivamenteinquinato

Acqua pesantemente torbida; odore diidrogeno solforato; assenza di pesce.

>17


2.1.3 Il monitoraggio biologico

L’Indice Biotico Esteso permette di formulare diagnosi sulla qualità di ambienti di

acque correnti sulla base della composizione delle comunità dei macroinvertebrati

bentonici. I macroinvertebrati bentonici sono preferiti ad altri gruppi sistematici perché

sono rappresentati da numerosi taxa con differenti livelli di sensibilità alle alterazioni

dell’ambiente; inoltre sono stabili, facilmente campionabili, riconoscibili, classificabili e

rappresentativi di una determinata sezione di corso d’acqua (Ghetti, 1995).

L’IBE è un indice sintetico in quanto può rilevare l’effetto derivante dall’azione

combinata di più inquinanti. L’IBE rileva inoltre gli effetti sia acuti che cronici che

derivano dall’azione dei singoli inquinanti. L’indice ha però una bassa capacità analitica in

quanto non consente di quantificare e di risalire, attraverso una relazione biunivoca di

causa-effetto, ai singoli fattori che hanno indotto le modificazioni. Nel monitoraggio di

qualità delle acque correnti deve quindi considerarsi come un metodo complementare al

controllo chimico-fisico (Viaroli, 1999). L’utilizzo dell’IBE risulta particolarmente utile

per il controllo nel tempo della qualità dei tratti fluviali, per stimare l’impatto prodotto da

scarichi inquinanti e per valutare le capacità autoregolative di un corso d’acqua.

Il metodo si fonda su di un confronto fra la composizione di una comunità “attesa” e la

composizione della comunità “presente” in un determinato corso d’acqua.

Per il calcolo dell’indice si utilizza la Tabella 2.5, dove in ordinata sono riportati alcuni

gruppi di macroinvertebrati che, dall’alto verso il basso, riflettono una sempre minore

sensibilità al peggioramento della qualità ambientale. In ascissa sono riportati invece gli

intervalli numerici che fanno riferimento al numero totale di unità sistematiche rinvenute

nella stazione di campionamento. Per unità sistematiche si intendono i taxa classificati dal

livello di famiglia a quello di specie. Il valore di indice è dato dal valore corrispondente

alla casella che si trova all’incrocio della riga di entrata con la colonna di entrata (Ghetti,

1995).


Tabella 2.5 Tabella per il calcolo dell’IBE.

0-1 2-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31-35 36-,,,

Più di una US - - 8 9 10 11 12 13 14

Una sola US - - 7 8 9 10 11 12 13

Più di una US - - 7 8 9 10 11 12 -

Una sola US - - 6 7 8 9 10 11 -

Più di una US - 5 6 7 8 9 10 11 -

Una sola US - 4 5 6 7 8 9 10 -

Gruppi faunistici che determinano con la loro presenza l'ingresso orizzontale in tabella

Numero di unità sistemiche (US) costituenti la comunità

- - - -1 - - -

- - - -2 3 4 5

7 8 9 -3 4 5 6

8 9 10 -4 5 6 7-

-

1

0

Asellidi

Oligocheti o ChironomidiTutti i taxa precedenti assenti

Tutte le US sopraassentiTutte le US sopraassentiTutte le US sopraassentiOrganismi arespirazione aerea

Plecotteri (Leuctra)

Efemerotteri (Baetidae, Caenidae)

Tricotteri

Gammaridi, Atiidi e Paleomonidi

I valori dell’IBE sono poi raggruppati in 5 Classi di Qualità (CQ) secondo la Tabella

2.6. Ad ogni classe viene poi associato un colore che può essere utilizzato in cartografia

per mostrare lo stato di qualità delle acque superficiali in un bacino, il loro degrado lungo

l’asta fluviale e per valutare nel tempo l’efficacia degli interventi di risanamento.

Tabella 2.6 Le Classi di Qualità.

Classe I 10-11-12-13-14 Ambiente non inquinato o comunque non alterato in modo sensibile

Classe II 8-9 Ambiente con moderati sintomi di inquinamento o di alterazione

Classe III 6-7 Ambiente inquinato o comunque alterato

Classe IV 4-5 Ambiente molto inquinato o comunque alterato

Classe V 1-2-3 Ambiente eccezionalmente inquinato o alterato

Classe di qualità Valore di EBI Giudizio di qualità Colore


2.2 Variazioni spazio-temporali della qualità delle acque.

2.2.1 Parametri chimici e microbiologici

Sono stati considerati i dati di otto anni (1993-2000). Per ogni parametro sono stati

calcolati media e deviazione standard di circa 600 valori. (si veda Allegato I).

Figura 2.2 Ossigeno disciolto alla saturazione.

Andamento spaziale

65

75

85

95

105

115

04812162024283236404448

[Km]

[O2 %

]

2000 1993-2000 Affluente Tassone

Modolena TassoneReggio Emilia

Andamento temporale

50

60

70

80

90

100

110

120

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

[O2 %

]

Tratto iniziale Tratto intermedio Chiusura bacino Affluente Tassone


Figura 2.3 Componente organica.

Andamento spaziale

0

2

4

6

8

10

12

14

16

04812162024283236404448 [Km]

BO

D5 [

mg/

l]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

CO

D [m

g/l]

BOD5 medio BOD5 Tassone COD medio COD Tassone

Reggio Emilia Modolena Tassone

Andamento temporale

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

BO

D5 [

mg/

l]

25

30

35

40

45

50

55

CO

D [m

g/l]

Chiusura bacino BOD5 Affluente Tassone BOD5Chisura bacino COD Affluente Tassone COD


Figura 2.4 Azoto inorganico disciolto.

Andamento spaziale

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

04812162024283236404448[Km]

Am

mon

iaca

[mgN

/l]

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Nitr

ati [

mgN

/l]

Ammoniaca medio Ammoniaca Tassone Nitrati medio Nitrati Tassone


Andamento temporale

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

[am

mon

iaca

mgN

/l]

0

2

4

6

8

10

12

[nitr

ati m

gN/l]

Chiusura bacino ammoniaca Affluente Tassone ammoniaca

Chiusura bacino nitrati Affluente Tassone nitrati


Figura 2.5 Fosforo totale.

Andamento spaziale

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

04812162024283236404448

[Km]

[mg/

l]

Ortofosfato medio Ortofosfato Tassone Fosforo totale medio Fosforo totale Tassone


Andamento temporale

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

fosf

oro

tota

le [m

g/l]

Chiusura bacino ortofosfati Affluente Tassone ortofosfatiChiusura bacino fosforo totale Affluente Tassone fosforo totale


Figura 2.6 Conducibilità elettrica specifica.

Andamento spaziale

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

04812162024283236404448

[Km]

[ µ µµµS/

cm]

2000 1993-2000 Affluente Tassone


Andamento temporale

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

[ µ µµµS/

cm]

Tratto iniziale Tratto intermedio Chiusura bacino Affluente Tassone


Figura 2.7 Coliformi fecali.

Andamento spaziale

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

04812162024283236404448 [Km]

[n°/1

00m

l]

2000 1993-2000

Reggio Emilia Modolena Tassone (+227.500 ufc/100ml)

Andamento temporale

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

[n°/1

00m

l]

Tratto iniziale Chiusura bacino Affluente Tassone


Figura 2.8 Chemical Index.

Andamento spaziale del Chemical Index

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

04812162024283236404448

[Km]

Valo

ri de

l Che

mic

al In

dex

2000 MEDIA Affluente tassone


IV

III-IV

III

II-III

II

I-II

I

Classidi qualità

56

58

60

62

64

66

68

70

72

Cla

sse

di q

ualit

à III

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Valore medio annuale del Chemical Index


2.2.2 IBE e Classi di Qualità

Nella Tabella 2.7 sono riportati i valori di IBE riscontrati nel periodo 1993-2000 nellestazioni di campionamento poste lungo l’asta fluviale principale e alla foce dei 4 principaliimmissari. Nella Figura 2.9 viene invece riportato su rappresentazione cartografica l’esitodel campionamento eseguito nell’anno 2000.

Figura 2.9 Rappresentazione spaziale dell’andamento medio dell’IBE nel 2000 (per ilsignificato dei colori si veda la Tabella 2.7).


Tabella 2.7 Valori di IBE nel bacino del Torrente Crostolo.

IBE 10 7-6 7 9 6-7 6 5 3 2 2 9 2 7-6 3CQIBE 7 8 8-9 9 7 6 5-4 2-3 2 2 2 6 3CQ N.R.IBE 11 7 8 9 7 6-7 7 5 7 4 7-8 5 7 2CQIBE 8 6 6-7 7 6 6 7 3 5 5-4 7-8 5 7 3-2CQIBE 8 7 6 6 7 6 7 5-4 5 5 9-10 5 7 2-3CQIBE 9 8 9-8 8 8 8-9 7 7 6 6-7 8-7 5 6 5CQIBE 10-11 7-8 9-8 8-7 7 7-6 7 6 6 7-6 8-7 6 7-8 6CQIBE 9 7-8 10 8-9 8-7 7 6 7-8 6 6 10 6 7 2CQIBE 10-11 10-9 10-9 9 9 7 7 6 6 5-6 9-8 5-6 6-5 5-6CQIBE 11 4-5 7 7 7-8 6-7 8 6-7 7 6 7 6 6 4CQIBE 10-9 7 7-8 7 7 7 7 6-5 6 6 6-7 5-6 5 5-6CQIBE 8-9 6 7 7-6 6-7 6 6-7 5 4 4-5 7 5 6 4-3CQIBE 10-9 7 8 7-8 7-8 7 7 5 4 5 8 5-6 6 4-3CQIBE 9-10 8 7 7 7 7 7 6 5 4-5 7 5-6 6 3CQIBE 7 5-6CQIBE 10-9 9 9-10 8 8 6-7 7 7 6 5 9 5 6 4-3CQIBE 10-11 11 8 9 8 7-8 6 7-6 5 4 7 6 6 3-4CQIBE 8-7 4-5CQ

* Alcuni dati sono stati ottenuti tramite interpolazione.

TASS

ON

E

BAR

AGAL

LA

RO

NC

OC

ESI

BEG

ARO

LA

ANN

ON

ARIA

BAC

CAN

ELLO

MO

DO

LEN

A

CAS

SA E

SP.

BETT

OLA

VEZZ

ANO

C.C

AVA

CAM

POLA

ASTA PRINCIPALE AFFLUENTI

MAGRA

MORBIDA

MAGRA

BO

CC

O

FOR

CH

E

MORBIDA

2000

1999

* MORBIDA

MAGRA

MAGRA

MORBIDA

1997

MORBIDA

MAGRA

1998

MORBIDA

MAGRA

1995

MORBIDA

MAGRA

1996

MORBIDA

MAGRA

1993

*19

94

MORBIDA

MAGRA


2.2.3 Considerazioni di sintesi

Le principali considerazioni sono riassunte nei punti seguenti:

! Osservando la distribuzione dei valori dei parametri lungo l’asta fluviale è stato

possibile verificare il degrado qualitativo del T. Crostolo causato dai suoi due

principali affluenti: il Modolena e il Tassone. Il Modolena trasporta i reflui del

depuratore di Roncocesi e il Tassone quelli del depuratore di Mancasale.

! Per quel che concerne la componente organica si hanno due situazioni differenti. Il

Modolena scarica elevate concentrazioni di COD, mentre il Tassone presenta maggiore

criticità per il BOD.

! Per quel che concerne le forme azotate il Tassone presenta valori altissimi. In particolar

modo mentre i nitrati hanno subito, nel corso degli ultimi 4 anni, un netto abbattimento,

la concentrazione dell’ammoniaca si è più che quadruplicata. Ciò ha provocato un

elevatissimo degrado della qualità nel tratto finale del Crostolo.

! In generale il C. Tassone è peggiorato notevolmente sotto ogni aspetto. Ciò è dovuto

soprattutto al fatto che il depuratore di Mancasale ha interrotto la terza linea di

depurazione1 convogliando l’intero carico sulle altre due. L’anno 2000 presenta in

generale un lieve miglioramento per ogni parametro analizzato: tali miglioramenti però

non raggiungono i valori che erano presenti prima del 1996.

! Un’altra criticità del Crostolo è rappresentata dall’elevato carico di Coliformi fecali e

di E. Coli. Si è potuto constatare che l’anno 2000 presenta valori decisamente inferiori

alla media degli anni precedenti, sebbene rimangano sempre valori molto elevati.

! Per quel che concerne la concentrazione dell’ossigeno disciolto l’anno 2000 ha portato

ad un netto miglioramento nel tratto a monte della città e ad un netto peggioramento a

valle del Modolena e del Tassone.

! Tutti i parametri chimici possono essere sintetizzati dal Chemical Index. L’andamento

spaziale del Chemical Index mostra che a Reggio Emilia il valore è di 83/100, quindi

molto elevato. Poi, a valle della città, inizia il forte degrado, fino al raggiungimento, in

chiusura di bacino, di un valore di 42/100 passando quindi dalla classe di qualità “non

inquinato” alla classe “pesantemente inquinato”.

1 La terza linea è stata interrotta per inserire una vasca di denitrificazione spinta.


L’andamento temporale mostra che nel 2000 si è avuto un miglioramento della qualità

chimica che raggiunge quasi i valori del 1996.

! Per quel che concerne la qualità biologica i valori dell’IBE evidenziano un

peggioramento da monte a valle: l’ambiente è molto inquinato (Classe IV) solo nel

tratto a valle dell’immissione del Tassone.

Risulta quindi evidente che per migliorare la qualità delle acque e diminuire il carico

inquinante in chiusura di bacino bisogna principalmente intervenire sugli affluenti

Modolena e Tassone. Gli interventi devono essere indirizzati ad un miglioramento della

capacità depurativa dei depuratori di Roncocesi e, soprattutto, di Mancasale, caratterizzato

da una minore efficienza. In secondo luogo sarebbe necessario aumentare la portata di

questi due affluenti in modo da migliorarne le capacità autodepurative, nonché il potere di

diluizione prima dell’immissione in Crostolo. L’aumento della portata del Modolena e del

Tassone è attuabile facilmente in quanto questi torrenti ricevono rispettivamente le acque

del T. Enza e del T. Secchia. Di conseguenza si tratterebbe di aumentare queste

immissioni.

Un secondo aspetto consiste nel migliorare la rete di allacciamento alla fognatura nel

tratto iniziale del torrente Crostolo. Altresì dovrebbero essere meglio controllati gli scarichi

e gli emungimenti nel tratto a monte della città.

Figura 2.10 Briglia di Vezzano e canalina irrigua (mese di agosto).


2.3 Classificazione del corpo idrico secondo il D.Lgs. 152/99

Il D.Lgs. 152/99 definisce la disciplina generale per la tutela delle acque superficiali

indicando i seguenti obiettivi principali:

• prevenire e ridurre l’inquinamento e attuare il risanamento dei corpi idrici inquinati;

• perseguire usi sostenibili e durevoli delle risorse idriche, con priorità per quelle

potabili;

• mantenere la capacità naturale di autodepurazione dei corpi idrici, nonché la capacità di

sostenere comunità animali e vegetali ampie e ben diversificate.2

Obiettivi di qualità

Il decreto definisce anche gli obiettivi di qualità ambientale imponendo il

raggiungimento dello stato di qualità ambientale “buono” per tutti i corpi idrici significativi

superficiali.3 Sono considerati significativi tutti i corsi d’acqua che scaricano direttamente

in mare (con un bacino superiore ai 200 km2) e tutti i corsi d’acqua di ordine superiore con

un bacino imbrifero superiore ai 400 km2. Non sono significativi i corsi d’acqua che per

motivi naturali hanno portata nulla per più di 120 giorni l’anno. Quando lo stato di qualità

ambientale è “elevato”, deve essere mantenuto.

Inoltre, il decreto prevede che siano mantenuti o raggiunti per i corpi idrici a specifica

destinazione gli obiettivi di qualità per specifica destinazione.

I termini previsti per il raggiungimento dei suddetti obiettivi sono i seguenti4:

• entro il 30/04/03 le regioni identificano per ciascun corpo idrico significativo, o parte

di esso, la classe di qualità corrispondente a una di quelle riportate in Tabella 2.13.

• entro il 31/12/16 deve essere raggiunto lo stato di qualità “buono”.

È da precisare, però, che le regioni possono motivatamente stabilire obiettivi di qualità

ambientale meno rigorosi qualora il corpo idrico abbia subito gravi ripercussioni in

conseguenza dell’attività umana che rendano impossibile o economicamente insostenibile

un significativo miglioramento dello stato qualitativo.

2 Titolo 1, Articolo 1, Comma 1.3 Titolo II, Capo I, Articolo 4.4 Titolo II, Capo I, Articolo 5 con successive modifiche del D.Lgs. 258/2000


2.3.1 Stato ecologico di un corso d’acqua

La classificazione ecologica di un corso d’acqua, inserita nel D.Lgs. 152/99 e

modificato dal D.Lgs. 258/2000, si basa su un giudizio di qualità sia su parametri fisico-

chimici sia sulla composizione della comunità macrobentonica.

" Livello di inquinamento espresso da 7 parametri chimici e microbiologici definiti

macrodescrittori (LIM): Ossigeno disciolto, BOD5, COD, Azoto ammoniacale, Azoto

nitrico, Fosforo totale e Escherichia coli. Questi sette parametri devono essere valutati

attraverso 12 campionamenti annui per ogni stazione di monitoraggio; a ciascun

parametro è attribuito un punteggio funzione del valore del 75° percentile. La somma

dei punteggi ottenuti per ogni parametro determina il livello d’inquinamento espresso

dai macrodescittori. Ai fini della classificazione devono essere disponibili almeno il

75% dei risultati delle misure eseguibili nel periodo considerato.

Tabella 2.8 Livello di inquinamento espresso dai macrodescrittori.

PARAMETRO Unità di misura 80 40 20 10 5

% OD %SAT ≤ | 10 | ≤ | 20 | ≤ | 30 | ≤ | 50 | > | 50 |

BOD5 mg/l < 2,5 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 15 > 15

COD mg/l < 5 ≤ 10 ≤ 15 ≤ 25 > 25

N -NH4 mg/l < 0,03 ≤ 0,1 ≤ 0,5 ≤ 1,5 > 1,5

N - NO3 mg/l < 0,3 ≤ 1,5 ≤ 5,0 ≤10,0 > 10,0

P tot. mg/l ≤ 0,07 ≤ 0,15 ≤ 0,3 ≤ 0,6 > 0,6

Coliformi totali ufc/100ml < 100 ≤ 1000 ≤ 5000 ≤ 20000 > 20000

480-560 240-475 120-235 60-115 < 60

LIVELLO 1 LIVELLO 2 LIVELLO 3 LIVELLO 4 LIVELLO 5

Punteggio da attribuire per ogni parametro (75° percentile)

LIM

LIVELLO DI INQUINAMENTO


" Giudizio di qualità biologica espresso dall’IBE. Devono essere disponibili almeno 4

campagne annue delle quali si esegue la media e si ottiene il giudizio di qualità

biologica. Al fine di uniformare le procedure di calcolo della media dei valori IBE,

l’ARPA di Reggio Emilia ha proposto delle tabelle di transcodifica, che verranno

adottate a livello nazionale (Spaggiari, 2000).

Tabella 2.9 Livello di inquinamento espresso dall’IBE

> 10 8-9 6-7 4-5 1-2-3LIVELLO

1LIVELLO

2LIVELLO

3LIVELLO

4LIVELLO

5

Valore IBE (media)

LIVELLO DI INQUINAMENTO

La classificazione finale è effettuata confrontando i due giudizi ed attribuendo al tratto

in esame il risultato peggiore.

Tabella 2.10 Stato ecologico dei corsi d’acqua.

CLASSE 1 CLASSE 2 CLASSE 3 CLASSE 4 CLASSE 5

> 10 8-9 6-7 4-5 1-2-3

480-560 240-475 120-235 60-115 < 60

STATO ECOLOGICO *

* Si sceglie la classe peggiore.

Valore EBI (media)

Punti con macrodescrittori

2.3.2 Stato di qualità ambientale

Lo stato di qualità ambientale è definito in base al confronto dello stato ecologico con

la concentrazione dei microinquinanti definiti dal D.Lgs. 152/99 e riportati in Tabella 2.11.

Al fine della attribuzione dello stato ambientale del corso d’acqua i dati relativi allo

stato ecologico andranno rapportati con i dati relativi alla presenza dei microinquinanti,

secondo lo schema riportato in Tabella 2.12.


Tabella 2.11 Principali inquinanti chimici da controllare nelle acque dolci superficiali.

INORGANICI (disciolti) (1) ORGANICI ( sul tal quale)Cadmio aldrinCromo totale dieldrinMercurio endrinNichel isodrinPiombo DDTRame esaclorobenzeneZinco esaclorocicloesano

esaclorobutadiene1,2 dicloroetanotricloroetilenetriclorobenzenecloroformiotetracloruro di carboniopercloroetilenepentaclorofenolo

Tabella 2.12 Stato ambientale dei corsi d’acqua.

Stato Ecologico Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5Concentrazioneinquinanti di cui allaTabella 2.11≤ Valore Soglia ELEVATO BUONO SUFFICIENTE SCADENTE PESSIMO> Valore Soglia SCADENTE SCADENTE SCADENTE SCADENTE PESSIMO

Il decreto 152/99 non definisce i valori soglia dei parametrici chimici, tossici,

bioaccumulabili e persistenti, da utilizzare per il calcolo dello stato ambientale. Per quel

che concerne la realtà del bacino oggetto di studio è da precisare che i risultati delle

determinazioni effettuate per questi parametri sono sempre risultati inferiori od uguali ai

limiti di rivelabilità. Per tal motivo in questo elaborato lo stato ambientale coincide con

quello ecologico.

Se lo stato ambientale da attribuire alla sezione di corpo idrico risulta inferiore a

“buono”, devono essere effettuati accertamenti successivi finalizzati alla individuazione

delle cause del degrado alla definizione delle azioni di risanamento.

Lo stato ambientale è definito in relazione al grado di scostamento rispetto alle

condizioni di un corpo idrico di riferimento che deve essere individuato, anche in via

teorica, in ogni bacino idrografico, dalle autorità di bacino e dalle regioni e deve possedere

caratteristiche tipiche di un corpo relativamente immune da impatti antropici.


Tabella 2.13 Definizione dello stato ambientale per i corpi idrici superficiali.

ELEVATO

Non si rilevano alterazioni dei valori di qualità degli elementi chimico-fisici edidromorfologici per quel dato tipo di corpo idrico in dipendenza degli impatti antropici, osono minime rispetto ai valori normalmente associati allo stesso ecotipo in condizioniindisturbate. La qualità biologica sarà caratterizzata da una composizione e un’abbondanzadi specie corrispondente totalmente o quasi alle condizioni normalmente associate allo stessoecotipoLa presenza di microinquinanti, di sintesi e non di sintesi, è paragonabile alle concentrazionidi fondo rilevabili nei corpi idrici non influenzati da alcuna pressione antropica

BUONOI valori degli elementi della qualità biologica per quel tipo di corpo idrico mostrano bassilivelli di alterazione derivanti dall’attività umana e si discostano solo leggermente da quellinormalmente associati allo stesso ecotipo in condizioni non disturbate.La presenza di microinquinanti, di sintesi e non di sintesi, è in concentrazioni da noncomportare effetti a breve e lungo termine sulle comunità biologiche associate al corpo idricodi riferimento.

SUFFICIENTEI valori degli elementi della qualità biologica per quel tipo di corpo idrico si discostanomoderatamente da quelli di norma associati allo stesso ecotipo in condizioni non disturbate. Ivalori mostrano segni di alterazione derivanti dall’attività umana e sono sensibilmente piùdisturbati che nella condizione di “buono stato”.La presenza di microinquinanti, di sintesi e non di sintesi, è in concentrazioni da noncomportare effetti a breve e lungo termine sulle comunità biologiche associate al corpo idricodi riferimento.

SCADENTE Si rilevano alterazioni considerevoli dei valori degli elementi di qualità biologica del tipo dicorpo idrico superficiale, e le comunità biologiche interessate si discostano sostanzialmenteda quelle di norma associate al tipo di corpo idrico superficiale inalterato.La presenza di microinquinanti, di sintesi e non di sintesi, è in concentrazioni da comportareeffetti a medio e lungo termine sulle comunità biologiche associate al corpo idrico diriferimento

PESSIMO I valori degli elementi di qualità biologica del tipo di corpo idrico superficiale presentanoalterazioni gravi e mancano ampie porzioni delle comunità biologiche di norma associate altipo di corpo idrico superficiale inalterato.La presenza di microinquinanti, di sintesi e non di sintesi, è in concentrazioni da gravi effettia breve e lungo termine sulle comunità biologiche associate al corpo idrico di riferimento.


2.3.3 Classificazione dello stato ecologico nel bacino del Torrente Crostolo

Per calcolare il livello di inquinamento descritto dai macrodescrittori si sono utilizzati i

risultati dei 12 campionamenti eseguiti nel 2000. Per ogni parametro è stato calcolato il 75°

percentile. Escherichia coli è stata stimata come il 90% dei Coliformi fecali, come previsto

dal decreto. Per ogni parametro è stato così ottenuto un punteggio che ha contribuito alla

determinazione del LIM per ogni stazione.

Tabella 2.14 Valori LIM nel bacino del Torrente Crostolo calcolati per l’anno 2000.

La Bettola Campola Roncocesi Begarola Baccanello Cavo Cava Tassone

100-OD 80 80 80 40 20 80 40BOD5 80 80 20 20 10 40 10COD 40 20 5 5 5 5 5NH4 20 10 20 20 5 20 5NO3 20 20 20 20 20 20 20Fosforo tot. 40 40 20 5 5 5 5E. coli 5 5 10 5 5 10 5

LIM 285 255 175 115 70 180 90Livello 2 2 3 4 4 3 4

VALORI LIM

Come si può notare, il punteggio complessivo per ogni stazione risulta essere

particolarmente basso principalmente a causa degli elevati contenuti in ammoniaca e

Coliformi presenti anche nelle stazioni più a monte. Ciò è dovuto soprattutto all’intensa

attività agricola e zootecnica e alla pressione abitativa gravante sul bacino. È da precisare

che nel tratto più alto del corso del Torrente la rete fognaria non è molto distribuita. Inoltre

per l’anno 2000 si è rilevato un deciso peggioramento, dal punto di vista microbiologico,

della stazione “Campola”.


Figura 2.11 Rappresentazione grafica dei valori LIM nelle varie sezioni di campionamento.

0

60

120

180

240

300

360

420

480

540

La Bettola Campola Roncocesi Begarola Baccanello Cavo Cava Tassone0

60

120

180

240

300

360

420

480

540


Livello 1

Livello 2

Livello 3

Livello 4

Livello 5

Nella Tabella 2.15 sono riportati i valori dell’IBE rilevati nel 2000 nelle stazioni di

interesse. Secondo il decreto, il numero di campionamenti annuali obbligatori, al fine

dell’applicazione della metodologia, è di 4. Questo è stato rispettato solo per due stazioni

rappresentanti rispettivamente il tratto iniziale e la foce del T. Crostolo. In questa

applicazione sono state considerate anche le altre 5 stazioni, dove sono stati eseguiti

solamente due campionamenti. Si è scelto di non utilizzare i valori del 1999 per integrare i

dati mancanti in quanto i valori rilevati nel 2000 risultano essere di qualità decisamente

superiore rispetto a quelli del triennio precedente.

Tabella 2.15 Valori IBE nel bacino del Torrente Crostolo rilevati nel 2000.


Febbraio 7.0 5.4Maggio 9.0 9.4 7.0 6.0 5.0 6 4Agosto 11.0 8.0 6.6 5.0 4.0 6 3

Novembre 7.6 4.4

Media 10.0 8.0 6.8 5.5 4.7 6.0 3.5IBE 10 8 7 5/6 5 6 3/4Livello 1 2 3 4 4 3 4

VALORI IBE


Lo stato ecologico è quindi ottenuto confrontando i livelli di qualità ottenuti con i

Macrodescrittori e con l’IBE, e scegliendo il peggiore. Per quel che riguarda l’anno 2000,

l’unico caso di incongruenza è riscontrabile nella prima stazione a cui deve essere

attribuita la “classe 2”, nonostante l’elevata qualità biologica.

Tabella 2.16 Classificazione ecologica del Torrente Crostolo nell’anno 2000.


LIM 2 2 3 4 4 3 4IBE 1 2 3 4 4 3 4

CLASSE 2 2 3 4 4 3 4

STATO ECOLOGICO

Dallo stato ecologico si può ottenere lo stato ambientale che, per i motivi spiegati

precedentemente, coincide con quello ecologico (Tabella 2.17).

Tabella 2.17 Classificazione Ambientale del Torrente Crostolo nell’anno 2000.

La Bettola Buono

Campola Buono

Roncocesi Sufficiente

Begarola Scadente

Baccanello Scadente

C.Cava Sufficiente

C.Tassone Scadente

STATO AMBIENTALE

Il livello scadente delle acque del Torrente è dovuto principalmente, se non

unicamente, ai suoi due principali affluenti: il T. Modolena e il C. Tassone. Tali affluenti

recapitano in Crostolo gli scarichi dei due depuratori che servono la città e i comuni

limitrofi.

AANNAALLIISSII QQUUAANNTTIITTAATTIIVVAA 45

3 ANALISI QUANTITATIVA

3.1 La portata idraulica

La portata dipende dalle condizioni meteorologiche, dalle dimensioni e dalle

caratteristiche geomorfologiche del bacino idrografico e dalle relazioni esistenti con la

falda acquifera, dalle captazioni e/o derivazioni. La portata influisce sulla capacità di

trasporto solido e quindi regola i meccanismi di sedimentazione, trasporto ed erosione

dell’alveo.

Il carico idraulico influisce sulla diluizione delle sostanze disciolte nel corpo d’acqua.

Quest’ultimo aspetto è particolarmente importante, soprattutto in corsi d’acqua a carattere

torrentizio. Infatti nei periodi di magra si può verificare un alto grado di inquinamento

dovuto tanto non all’eccessiva immissione di sostanze inquinanti, bensì ad un aumento

della concentrazione dovuto ad uno scarso fattore di diluizione.

Le biocenosi acquatiche, oltre che dalla disponibilità di cibo e dalla qualità chimica

delle acque, sono influenzate dalle caratteristiche fisiche e strutturali dell’ambiente

fluviale: velocità della corrente, profondità, natura del substrato, turbolenza, temperatura.

Sotto questo punto di vista risulta quindi importante il mantenimento di un Deflusso

Minimo Vitale che permetta un normale sviluppo della biocenosi acquatica.

3.2 Analisi sull’andamento delle portate

Le analisi statistiche effettuate sulle portate del Torrente Crostolo hanno riguardato i

tutti i dati raccolti dal 1989 al 2000 in 4 stazioni di campionamento poste sull’asta

principale.5 La banca dati utilizzata è quindi costituita da 550 valori di portata. Questi

valori hanno permesso di eseguire delle analisi abbastanza approfondite sugli andamenti

spaziali e temporali delle portate.

Il primo tipo di analisi effettuata è consistito nel verificare l’andamento ciclico delle

portate nel corso dell’anno.


Figura 3.1 Andamento medio mensile delle portate nelle 4 stazioni principali.

Vezzano (1989-2000)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre

port

ata

[m3 /s

]

Roncocesi (1989-2000)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4


Port

ata

[m3 /s

]

5 I valori di portata sono riportati in allegato II


Begarola (1989-2000)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5


Port

ata

[m3 /s

]

Baccanello (1989-2000)

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0


Port

ata

[m3 /s

]

Dai grafici è possibile riscontrare il tipico andamento torrentizio delle portate

caratteristico del regime pluviometrico sublitoraneo padano. Questo è ben evidente nella

prima stazione di misura. Nelle successive, gli andamenti sono meno definiti in quanto il

corso del torrente è stato notevolmente modificato dall’uomo e canalizzato. Sulla stazione

di chiusura influisco inoltre gli apporti dei diversi affluenti e dei depuratori della città,

caratterizzati da portate che nei periodi estivi superano quelle del torrente stesso.


Tenendo conto di tutta la serie di dati è possibile simulare l’andamento medio della portata

lungo l’asta fluviale. Nella Figura 3.2 viene riportato l’andamento medio annuale e quello

medio estivo, calcolato considerando solo i mesi di luglio, agosto e settembre.

Figura 3.2 Variazione media della portata lungo l’asta fluviale

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0246810121416182022242628303234363840

Asta fluviale (Km)

port

ata

(m3 /s

)

Media annuale Media estiva

Modolena TassoneReggio Emilia

Utilizzando la media mobile è stato possibile descrivere la variazione temporale

dell’andamento della portata lungo l’asta fluviale. In particolar modo è stata scelto di

eseguire una media su cinque anni, ottenendo così 7 serie di dati, dal 1990 al 2000.

I risultati di questa analisi sono riportati in Figura 3.3: si può notare come l’andamento

medio delle portate è crescente nelle prime 3 serie, mentre è costantemente decrescente

considerando le ultime 5 serie. Si può quindi affermare che le portate sono in costante

diminuzione a partire dal 1992.

Le stesse procedure di analisi sono state applicate alla serie di dati estivi, i quali

seguono lo stesso andamento. È importante precisare che nella stazione di Baccanello, in

chiusura di bacino, si ha invece una inversione di tendenza, ossia la portata è in costante

aumento. Ciò è dovuto alle immissioni del Canalazzo Tassone che negli ultimi anni ha

denotato un aumento della portata.


Figura 3.3 Variazioni temporali della portata annuale lungo l’asta fluviale.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

024681012141618202224262830323436384042

Asta fluviale [Km]

Port

ata

[m3 /s

] 90-9491-9592-9693-9794-9895-9996-00


Figura 3.4 Variazioni temporali della portata estiva lungo l’asta fluviale.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

024681012141618202224262830323436384042

Asta fluviale [Km]

Port

ata

[m3 /s

] 90-9491-9592-9693-9794-9895-9996-00



Nella Figura 3.5 i valori di portata sono rappresentati in funzione dei giorni di durata

delle stesse. Da questo tipo di analisi è poi possibile stabilire per quanti giorni in un anno è

mantenuta o superata una determinata portata (Rossetti,1999).

Figura 3.5 Curve di durata media delle portate nelle 4 stazioni principali.

Vezzano

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360

port

ata

[m3 /s

]

Roncocesi

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360

port

ata

[m3 /s

]


Begarola

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

2.4

2.8

3.2

3.6

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360

port

ata

[m3 /s

]

Baccanello

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360

port

ata

[m3 /s

]

Questi grafici posso essere molto utili in quanto permettono di sapere, una volta

stabilita la portata desiderata, il mantenimento della stessa: ciò permette di calcolare la

durata dei giorni di magra, l’apporto in m3/anno in una determinata stazione, nonché la

durata media delle piene autunnali e primaverili. Questi dati possono rivelarsi

notevolmente utili nella pianificazione del risanamento e nella determinazione del DMV.


3.3 Studi supplementari di portata

3.3.1 Metodologia utilizzata e stazioni di misura

Si è scelto di effettuare misurazioni di portata al fine di monitorare con maggior

accuratezza le variazioni nei mesi primaverili ed estivi. Inoltre, si è voluto misurare il

decremento di portata da Vezzano a Reggio. In questo modo si può ottenere un quadro

complessivo e ben definito delle variazioni del deflusso del torrente a monte della città.

Le misure di portata sono state effettuate unicamente nel tratto a monte della città di

Reggio Emilia. Più precisamente sono state individuate 5 stazioni di misura lungo il tratto

Vezzano-Reggio:

1. Vezzano: situata appena a valle dell’immissione del T. Campola.

2. Le Forche: situata presso la località le Forche di Puianello

3. Cassa espansione: situata a valle della cassa d’espansione

4. Rivalta: situata in vicinanza del ponte della strada che collega Rivalta con Canali

5. Belvedere: situata appena prima dell’inizio del tratto cementato di Reggio Emilia

Le misurazioni sono iniziate alla fine del mese di Marzo 2000 e sono terminate con

l’inizio delle piogge autunnali alla fine di Settembre. Le misurazioni sono state eseguite

con un minimulinello (M1) dotato di due eliche intercambiabili con diametro di 30 e 50

mm. Il contatore di giri analogico (CE 6015) utilizzato permetteva di impostare il tempo

desiderato con un’accuratezza del decimo di secondo e restituiva il numero di giri con un

errore di ±1 giro; frequenza massima di conteggio 25 giri/secondo.

I punti di misurazione sono stati appositamente scelti, ove possibile, in corrispondenza

di briglie o alveo cementato. Per ogni stazione di misurazione sono state quindi calcolate le

sezioni morfologiche.

In ogni sezione sono state eseguite più misurazioni (in proporzione alla larghezza della

sezione e all’altezza del pelo d’acqua); ogni misurazione è stata effettuata in doppio, per

ottenere una maggiore accuratezza.

Ad ogni valore ottenuto (espresso in giri/sec) è stata applicata la funzione di taratura

dello strumento in modo da ottenere la velocità in cm/s. Infine, attraverso un calcolo

integrale si è calcolata prima la portata in cm2/s e poi in cm3/s, per poi convertire i risultati

in m3/s.


3.3.2 Risultati delle misurazioni

I risultati ottenuti con queste misurazioni sono stati riportati nel grafico sottostante. Si

può affermare che nel tratto considerato la portata subisce variazioni minime. È da

precisare che per tutto il periodo non si è mai osservato l’utilizzo della canalina di

derivazione presente a Vezzano, causa principale di portate nulle nel tratto cittadino.

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

marzo aprile maggio giugno luglio agosto settembre

Vezzano Le Forche Cassa esp. Rivalta Belvedere

Figura 3.6 Andamento delle portate del torrente Crostolo nel periodo considerato.

Figura 3.7 Situazione di ristagno d’acqua nella stazione di Reggio Emilia, prima del trattocementato (mese di agosto).


Nella stazione di Rivalta si è sempre potuto registrare una portata per tutto il periodo

d’osservazione; al contrario nella stazione di Reggio si è osservato per i mesi di agosto e

settembre un ristagno d’acqua o un flusso molto basso e di non misurabile entità (inferiore

ai 10 litri al secondo). È da precisare che quest’anno è stato più piovoso e che di

conseguenza il tratto cittadino è rimasto senza deflusso per un numero molto più limitato di

giorni. Si può quindi presumere che la “perdita” di acqua si verifichi maggiormente nel

tratto Rivalta-Reggio, ove le perdite di subaleo sono più intense.

In particolar modo si è potuto constatare che per mantenere un deflusso, anche se di

minima entità, nel tratto cittadino è necessario che la portata a Vezzano non scenda sotto il

valore di 50 l/s. Mentre il valore ottimale di portata minima estiva a Vezzano è stimabile

sui 200 l/s.

3.4 Il Deflusso Minimo Vitale

La determinazione del D.M.V. costituisce un elemento chiave per la gestione integrata

della risorsa idrica in quanto adegua gli aspetti qualitativi e quantitativi con la capacità

autodepurativa del corso d’acqua e con la conservazione degli habitat acquatici.

Lo scopo del calcolo del D.M.V. è quello di stabilire, sulla base delle portate naturali

presenti, la soglia minima di deflusso, per ciascun tratto fluviale, che dovrebbe essere

sempre mantenuta nell’alveo del corso d’acqua (Antonietti, 1999).

Il concetto di “Deflusso minimo vitale” dei corsi d’acqua superficiali è stato introdotto

nel quadro giuridico italiano dalla legge 183/89 la quale, tra gli obiettivi dell’attività di

pianificazione, prescrive “la razionale utilizzazione delle risorse idriche superficiali e

profonde, con un’efficiente rete idraulica, irrigua ed idrica, garantendo comunque che

l’insieme delle derivazioni non pregiudichi il minimo deflusso costante vitale negli alvei

sottesi,…”(art.3).

La legge 36/94 afferma inoltre: “nei bacini idrigrafici caratterizzati da consistenti

prelievi o da trasferimenti, sia a valle che oltre la linea di displuvio, le derivazioni sono

regolate in modo da garantire il livello di deflusso necessario alla vita negli alvei sottesi e

tale da non danneggiare gli equilibri degli ecosistemi interessati” (art.3).


Attualmente si considera la portata occorrente per la vita acquatica come una delle

destinazioni prioritarie rispetto a tutti gli altri usi. Inoltre il mantenimento di deflussi

minimi è associabile agli usi ricreativi e ambientali che stanno divenendo via via necessità

sempre più sentite.

È necessario pertanto che il concetto di deflusso minimo vitale sia inteso non come

singolo valore soglia da non oltrepassare, ma come un regime di flusso ecologicamente

compatibile, che si adatti alla variabilità delle caratteristiche dell’ambiente fisico, e

strettamente connesso con le caratteristiche qualitative ed ambientali del corpo idrico.

Il D.Lgs. 152/99 ha dato per la prima volta alle autorità competenti al rilascio di

derivazioni di acque pubbliche la possibilità di richiedere ai concessionari il rilascio dei

volumi idrici necessari al raggiungimento in alveo del deflusso minimo vitale, senza che

ciò possa dar luogo alla corresponsione di indennizzi da parte della pubblica

amministrazione.

3.4.1 Criteri per lo studio del DMV

L’accresciuta sensibilità verso la conservazione dell’ecosistema fluviale ha sollecitato,

negli ultimi anni, la definizione di diversi metodi rivolti alla stima di un valore minimo di

portata tale da salvaguardare l’ecosistema fluviale.

Stabilito il DMV si potranno, nell’arco dell’anno, verificare due situazioni:

• Q < DMV : in questo periodo la portata derivabile dovrà essere nulla.

• Q > DMV : in questo periodo la portata derivabile dovrà essere < Q - DMV.

Le metodologie per il calcolo del DMV possono essere suddivise in teoriche e

sperimentali: nello studio del bacino del Torrente Crostolo verranno prese in

considerazione metodologie ad applicabilità diretta, che non richiedono campagne di

rilevamento (Autorità di Bacino fiume Po, 2000).

Metodi teorici

Questo gruppo riunisce i metodi di definizione del D.M.V. in funzione di variabili

idrologiche e morfologiche di bacino.

1. Una prima formula basata su variabili morfologiche è il metodo Tevere, adottato

dalla Provincia autonoma di Bolzano, dalla Provincia di Torino e dal Magistrato


per il Po, con coefficienti che variano da 1.4 a 2.0 l/s km2. In questo caso l’unica

variabile indipendente è la superficie del bacino sottesa alla stazione di analisi.

2. Tra le formule basate su variabili morfologiche semplici vi sono il metodo Baxter e

il metodo Montana: quest’ultimo definisce il DMV come una percentuale della

portata media annua. Il valore di percentuale che si può assumere è il 20%.

3. Tra i metodi che utilizzano delle variabili statistiche vi è quello basato sulla curva

di durata dei deflussi. In tal caso il DMV corrisponde al valore Q347 o Q355, a

seconda dei metodi.

4. Un altro metodo, basato su variabili idrologiche e morfologiche, è quello di Rantz

nel qual e vengono considerate la portata media (Qm), la larghezza media del corso

d’acqua (Lm) e l’area del bacino (Hm):

( )44.1

09.189.0

⋅⋅=

m

mm H

LQDMV

Il metodo Valtellina

Il metodo Valtellina qui riportato è stato calibrato dalla Regione Emilia Romagna

adattando i vari parametri al proprio territorio.

Questo metodo si basa sulla seguente formula:

NQAPqDMV DMV ⋅⋅⋅⋅=

Per quanto concerne la stima del primo parametro qDMV ci si rifà al metodo Tevere

descritto nel paragrafo precedente, al quale è stato attribuito, in seguito alla calibrazione, il

valore di 1.7 l/s km2.

P è il fattore di precipitazione con valori di 1.0, 1.65, 2.30, 2.95 per piogge medie

annue sul bacino rispettivamente inferiori a 1350 mm, comprese tra 1350 e 1600 mm, tra

1600 e 2050 mm e superiori a 2050 mm. Per valori di pioggia interni ad una data classe è

consigliabile l’utilizzo di valori continui di P, ottenuti per interpolazione.

A è il fattore di altitudine e riflette la proporzione dei mesi non gelivi rispetto al totale.

Operativamente è legato alla suddivisione del bacino in zone a seconda dello scioglimento

nivale e, pertanto, per bacini non molto estesi, all’altitudine media del bacino imbrifero


sotteso. Il coefficiente vale 1 per altitudini inferiori a 1200 m, 0.8 per valori compresi tra

1200 e 2000 m e 0.6 oltre la soglia dei 2000 m s.l.m.

Q è il fattore di qualità ambientale, riferito allo stato di inquinamento delle acque, con

suddivisione in classi. Le classi considerate sono 5 e sono quelle corrispondenti alla

classificazione secondo l’IBE. Il coefficiente vale 1.0 per la classe I, 1.1 per la classe II,

1.2 per la classe III, 1.3 per la classe IV, 1.4 per la classe V.

N è il fattore naturalistico che esprime i pregi naturalistici e paesaggistici e le esigenze

di protezione e valorizzazione dell’ambito fluviale. Il valore di N viene assunto in funzione

delle zonizzazioni previste dal “Piano Territoriale Paesistico Regionale”, relativamente al

corso d’acqua e alle zone circostanti. Il coefficiente vale 1.2 se la sezione è all’interno o sul

perimetro di un’area che fa parte di un Parco Regionale o in una zona di Particolare

Interesse Paesaggistico Ambientale o di Tutela Naturalistica. Vale 1.1 se la sezione è

localizzata su tratti fluviali posti entro zone di Tutela dei Caratteri Ambientali di Laghi,

Bacini, e Corsi d’acqua, Invasi ed Alvei di Piena ordinaria, Zone di Tutela dei Corpi Idrici

Superficiali e Sotterranei. Vale 1.0 se la sezione e il tratto nel suo intorno non sono soggetti

ai vincoli territoriali sopra menzionati.

Rispetto al criterio assunto è ritenuta plausibile una ulteriore riduzione del 50%

all’interno di tutti quei bacini, affluenti in Po, caratterizzati contemporaneamente da

superfici minori di 400 km2 e da precipitazioni medie inferiori a 900 mm/anno (Regione

ER, 1997).

3.4.2 Stima del DMV nel bacino del Torrente Crostolo

Il calcolo del DMV col metodo Valtellina è stato applicato alle stazioni di Vezzano,

Reggio Emilia (appena prima del tratto cementato), Begarola e Baccanello (chiusura di

bacino).

Nella tabella seguente sono stati applicati i valori relativi all’anno 2000. I valori di

superficie sono particolarmente bassi in quanto si tiene conto dello scorrimento pensile del

Torrente a valle della città. Per quel che concerne il qDMV è stato applicato il valore di 1.7

m3/s*km2, in quanto più appropriato per la realtà del Torrente Crostolo.

Nella stessa tabella compaiono anche i valori di DMV calcolati con gli altri due metodi

illustrati precedentemente.


Tabella 3.1 Calcolo del DMV (m3/s) nel bacino del Torrente Crostolo.

VEZZANO REGGIO EMILIA BEGAROLA BACCANELLO

Superficie sottesa 81 107 144 189Portata media 0.42 Non Disponibile 1.63 3.55Larghezza media 15 14 14 14

Precipitazioni annue 885 889 881 875Fattore P 1.0 1.0 1.0 1.0

Altitudine media < 1200 < 1200 < 1200 < 1200Fattore A 1.0 1.0 1.0 1.0

Classe di Qualità (I.B.E.) 2 3 3 4Fattore Q 1.1 1.2 1.2 1.3

Fattore N 1.2 1.1 1.1 1.1

Riduzione % 50% 50%

DMV 0.09 0.12 0.32 0.46

DMV "Portata media" 0.08 Non Disponibile 0.33 0.71

DMV "Curva di durata" 0.10 Non Disponibile 0.40 2.20

MET

OD

O V

ALT

ELLI

NA

ALT

RI M

ETO

DI

Il metodo Valtellina sembra fornire valori attendibili: confermati anche

dall’applicazione degli altri due metodi.

È da precisare, però, che la determinazione del DMV ha senso solo nel tratto a monte

della città, in quanto nel tratto a valle il torrente risulta essere pensile e canalizzato.

Tabella 3.2 Valori di DMV stimato espressi in m3/s.

VEZZANO REGGIO EMILIADMV 0.09 0.12


3.5 Considerazioni di sintesi

! L’applicazione della media mobile ha mostrato che nel Torrente Crostolo tendono a

diminuire le portate. Questa fase ha avuto inizio nel 1992 ed è tuttora in corso con una

diminuzione lenta e costante delle portate su tutta l’asta fluviale. Questo

comportamento potrebbe appartenere ad un ciclo di variazione delle portate con un

periodo molto lungo (ordine di grandezza di decine di anni), per cui in futuro ci si potrà

aspettare una inversione di questa tendenza, ma non è possibile fare una previsione, in

quanto i dati a disposizione sono insufficienti.

! Dall’analisi dell’andamento medio mensile delle portate è possibile stabilire che il

periodo di magra estiva è compreso tra il luglio e settembre.

! La curva di durata delle portate mostra che le portate critiche si hanno per circa

50gg/anno, in accordo con quanto detto sopra. In tal periodo la portata a Vezzano è

inferiore ai 0.1 m3/s e ancora minore a Reggio E.

! Gli studi supplementari hanno mostrato che quando la portata a Vezzano scende sotto i

0.2 m3/s si ha una inversione di tendenza che porta ad un decremento, anziché ad un

aumento, della portata man mano che ci si sposta da Vezzano alla città. Inoltre si è

potuto stabilire che perché non si verifichino fenomeni di ristagno nel tratto cittadino è

necessario che a Vezzano ci sia una portata superiore ai 0.03 m3/s. Per portate inferiori,

esse si mantengono fino a Rivalta, per poi decrescere fino ad annullarsi poco prima

della città.

! Il calcolo del DMV ha portato ad ottenere un valore di 0.09 m3/s per la stazione di

Vezzano. Ne consegue che per il periodo in cui la portata scende sotto i 0.10 m3/s

dovrebbe essere vietata ogni forma di derivazione delle acque a fini irrigui.

In conclusione di tutti gli studi effettuati si può affermare che il deflusso minimo che

dovrebbe essere mantenuto a Vezzano è di circa 90-100 l/s.

Nell’ipotesi di una immissione artificiale di acqua a monte della città, è possibile

stimare un valore minimo necessario di portata pari a 200 l/s.

AAPPPPLLIICCAAZZIIOONNEE EE IIMMPPLLEEMMEENNTTAAZZIIOONNEE DDEELL MMOODDEELLLLOO QQUUAALL22EE 60

4 APPLICAZIONE E IMPLEMENTAZIONE DEL MODELLO QUAL2E

4.1 Il modello QUAL2E

QUAL2E (Enhanced Stream Water Quality Model) è un modello informatico per la

simulazione della qualità delle acque in reti fluviali. Esso è distribuito dall’US-EPA

(United States Enviromental Protection Agency) e rappresenta una estensione del

precedente QUAL-II che a sua volta si basava sul QUAL-I (1970). L’attuale versione risale

al 1990 e gli elementi di novità sono rappresentati dall’accoppiamento di pre e post

processori che ne facilitano l’utilizzo da parte dell’operatore e dall’opzione grafica per la

rappresentazione dei risultati direttamente in fase di elaborazione. Si tratta di un modello

complesso, completo, e ampiamente diffuso ed utilizzato soprattutto negli Stati Uniti.

Il modello è in grado di simulare l’andamento spazio-temporale di 15 componenti,

combinati a discrezione dell’utente, lungo un sistema fluviale anche ramificato: essi sono

l’ossigeno disciolto, il BOD, la temperatura, la clorofilla-a, l’azoto organico, l’ammoniaca,

i nitriti, i nitrati, il fosforo organico, quello disciolto, i coliformi, un componente non

conservativo (a scelta) e tre componenti conservativi (a scelta).

Le principali opzioni consentite dal modello verranno descritte nelle parti seguenti di

questa sezione.

4.1.1 Rappresentazione concettuale

Il modello è costituito da un insieme di equazioni che descrivono lo sviluppo dei

processi chimici, fisici e biologici. In quanto tale, il modello approssima il sistema reale

con uno schema più semplice: per quel che concerne il bacino idrografico e il suo bilancio

idrico, questi vengono rappresentati mediante una rete idraulica monodimensionale. Il

sistema fluviale o parte di esso viene, infatti, concettualizzato mediante una

semplificazione grafica, come si vede in Figura 4.1.

Il sistema fluviale viene quindi suddiviso in porzioni più piccole detti tratti i quali, a

loro volta, vengono suddivisi in elementi discreti tutti della medesima lunghezza (che

viene stabilita in base agli obiettivi della simulazione) che vengono chiamati elementi


computazionali. Ciascuno di questi elementi è considerato come un reattore chimico con

uniformi caratteristiche idrauliche, geometriche (forma e dimensione della sezione,

pendenza dell’alveo, rugosità) e biochimiche.

Figura 4.1 Rappresentazione concettuale semplificata del sistema fluviale.


Gli elementi computazionali possono essere di sette tipi diversi:

# Sorgente (è sempre il primo elemento dell’asta fluviale principale e di ogni affluente)

# Elemento standard

# Elemento immediatamente a monte di una confluenza

# Elemento di giunzione (in cui entra un affluente)

# Elemento finale (l’ultimo elemento del sistema fluviale)

# Immissioni (scarichi concentrati e tributari non simulati)

# Prelievi (pozzi e captazioni localizzati)

Il programma prevede che il fiume possa essere suddiviso al massimo in 25 tratti e

ciascun tratto può essere suddiviso al massimo in 20 elementi computazionali; il numero

massimo delle sorgenti è di 7 e quello di immissioni o prelievi è di 25.

4.1.2 Rappresentazione funzionale

Per ogni elemento computazionale è necessario stabilire un bilancio idrologico in

termini di portata, un bilancio di massa in termini di concentrazione ed un bilancio termico

in termini di temperatura. La rappresentazione funzionale comporta la formulazione delle

caratteristiche fisiche, dei processi, e delle condizioni stazionarie sotto forma di equazioni

algebriche. Questo richiede una precisa definizione di ogni variabile e delle sue interazioni

con tutti gli altri parametri che caratterizzano il modello.

Bilancio idrologico

Questo programma si limita a simulare i costituenti di qualità per periodi in cui le

portate della sorgente, dei tributari e delle immissioni e dei prelievi siano costanti nel

tempo. Si assume quindi che il regime idraulico sia stazionario: dQ/dt = 0.

Per cui il bilancio idrologico di ogni elemento fluviale può essere così descritto:

( )ixQxQ =

∂∂

(5.1)

dove con (Qx)i si intende la somma di tutte le immissioni e/o prelievi nell’elemento i-

esimo considerato.


Figura 4.2 Suddivisione discreta di un tratto: bilancio idrologico e di massa.


Risolta l’equazione (5.1) gli altri parametri idraulici possono essere determinati, per

ogni segmento, dalle seguenti equazioni:

bQau ⋅= (5.2)

uQAx = (5.3)

βαQd = (5.4)

Dove a, b, α e β sono costanti empiriche fornite dall’utente che sono determinabili da

curve sperimentali: in tal modo verranno ricavate la profondità dell’alveo d (m), la velocità

media u (m/s) e l’area della sezione trasversale Ax (m²).

Dispersione longitudinale

Di particolare importanza risulta anche la determinazione della dispersione

longitudinale che si basa principalmente su un meccanismo di trasporto convettivo. La

dispersione è associata alla variazione spaziale della velocità media, al contrario della

diffusione che ne rappresenta invece la variazione temporale. Elder (1959) affermò che in

un sistema fluviale è importante solo il gradiente della velocità verticale e propose la

seguente equazione:

*93.5 duDL = (5.5)

Dove nel caso di uno stato stazionario

eSRCu ⋅=* (5.6)

con R raggio idraulico (m), Se pendenza del pelo libero (m/m) e C coefficiente di

Chezy che è proporzionale a R1/6 e inversamente proporzionale alla rugosità n di Manning

(ricavabile da tabelle apposite).


2

32

61

486.1

⋅

⋅=

=

R

nuS

nRC

e

(5.7)

Si ottiene quindi l’equazione utilizzata dal QUAL2E:

65

82.3 duKDL ⋅⋅⋅= (5.8)

Con K costante di dispersione, n rugosità di Manning, u velocità media e d profondità

media.

Incremento del flusso

Ipotizzare un aumento di portata del sistema fluviale è utile nel caso in cui si vogliano

valutare gli effetti di tale variazione sulla concentrazione dell’ossigeno disciolto.

L’equazione utilizzata è la seguente:

+=

2

15.0T

R

T

RCR DO

DODODOQQ (5.9)

Con,

QR = incremento di portata richiesto (m3/s);

QC = la portata corrispondente al punto di minimo della curva dell’ossigeno (m3/s);

DOR = concentrazione di ossigeno richiesta per raggiungere il valore richiesto (mg/l);

DOT = valore richiesto di concentrazione di ossigeno disciolto (mg/l).


Bilancio di massa

Il bilancio di massa consente di determinare, per ogni elemento, la concentrazione dei

costituenti conservativi, dei batteri coliformi e degli elementi non conservativi.

Poiché M = VC, si può scrivere:

( )tVC

tCV

tCV

tM

∂∂⋅+

∂∂⋅=

∂⋅∂=

∂∂

(5.10)

Ma poiché si assume un regime idraulico stazionario, il secondo termine dell’equazione

(5.10) è nullo. Considerando la seguente relazione che esprime il volume incrementale:

dxAV x= (5.11)

si può scrivere l’equazione di continuità che per ogni costituente ha la seguente forma:

( )vs

dtdC

xCuA

AxxCDA

AtC x

x

Lx

x

++∂

⋅⋅∂⋅−∂

∂∂⋅⋅∂

⋅=∂∂ 11

(5.12)

dove i quattro termini dalla parte destra dell’equazione rappresentano rispettivamente

la dispersione, l’avvezione, le trasformazioni dei costituenti e le diluizioni e le

sorgenti/prelievi esterni. In particolar modo dC/dt si riferisce unicamente ai cambiamenti

dei costituenti in termini di crescita o diminuzione, e non va confuso con ∂C/∂t che

rappresenta il gradiente di concentrazione istantaneo che in uno stato stazionario è uguale a

zero.

0=∂∂

tC

(5.13)


4.1.3 Reazioni ed interazioni tra i costituenti

I principali parametri presi in considerazione dal QUAL2E sono: la respirazione di

animali e piante, la fotosintesi, la riareazione atmosferica, la domanda biochimica di

ossigeno, la domanda bentica di ossigeno, la nitrificazione, la temperatura, la salinità e la

pressione.

Biomassa fitoplanctonica

La Clorofilla a è direttamente proporzionale alla concentrazione di biomassa algale

fitoplanctonica. La variazione di biomassa nel tempo dipende dal tasso di crescita algale µ,

dal tasso di respirazione ρ (che dipende dalla temperatura), dalla deposizione algale σ1 e

dalla profondità d:

Ad

AAdtdA 1σρµ −−= (5.14)

Il tasso di respirazione ρ (d-1) tiene conto di tre processi: la respirazione endogena delle

alghe e la conversione del fosforo e dell’azoto algale in fosforo e azoto organico. Il tasso di

crescita µ (d-1) dipende dalla disponibilità dei nutrienti (azoto e fosforo) e dalla luce. Per il

tasso di crescita è possibile selezionare tre opzioni. L’opzione 1 è basata sull’effetto

moltiplicativo dei processi enzimatici che si svolgono nella fotosintesi clorofilliana.

L’opzione 2 prevede che la crescita sia limitata dalla luce e da uno dei due nutrienti, dal

fosforo o dall’azoto, ma non da entrambi. L’opzione 3 prevede una crescita limitata da

entrambi i nutrienti. Anche per quel che concerne la relazione tra intensità luminosa e

attività fotosintetica è possibile scegliere fra tre opzioni. Nelle tre opzioni vengono

impostate delle equazioni che determinano il fattore di attenuazione della crescita algale in

funzione della luminosità.

L’opzione 1 è costituita da una equazione di primo grado, mentre l’opzione 2 gli effetti

dell’intensità luminosa sono elevati al quadrato. L’opzione 3 è costituita da una equazione

esponenziale che prevede anche la fotoinibizione per valori di intensità superiori al livello

di optimum. Il programma nel calcolo della attività fotosintetica tiene ovviamente conto


anche del fatto che l’intensità luminosa varia con la profondità in accordo con la legge di

Beer. Inoltre le tre equazioni sono regolate anche dal coefficiente di estinzione della luce

dovuto alla densità delle alghe.

Ciclo dell’azoto

Il ciclo dell’azoto viene rappresentato in QUAL2E mediante quattro variabili: azoto

organico (N4), ammoniacale (N1), nitroso (N2), nitrico (N3). Le equazioni differenziali che

governano le trasformazioni da una forma all’altra sono le seguenti:

per l’azoto organico 444314 NNA

dtdN

σβρα −−= (5.15)

per l’ammoniaca AFd

NNdt

dN µασββ 113

11431 −+−= (5.16)

per i nitriti 22112 NN

dtdN ββ −= (5.17)

per i nitrati ( ) AFNdt

dN µαβ 11223 1−−= (5.18)

con:

α1 = frazione di biomassa algale che è azoto (mg-N/mg-A);

σ3 = frazione di rilascio bentico di ammoniaca (mg-N/m²d);

σ4 = tasso di sedimentazione di azoto organico (d-1);

A = concentrazione di biomassa algale (mg-A/l);

ρ = tasso di respirazione algale (d-1);

d = profondità media della corrente (m);

β1 = tasso costante per l’ossidazione biologica dell’ammoniaca (d-1);

β2 = tasso costante per l’ossidazione dei nitriti (d-1);

β3 = tasso costante per l’idrolisi di azoto organico in ammoniaca (d-1);

µ = tasso di crescita locale algale (d-1);

F1 = frazione di azoto algale richiesta dal gruppo ammoniacale definito come:


( ) 31

11 1 NPNP

NPFNN

N

−+= (5.19)

con PN fattore di preferenza per l’azoto ammoniacale.

Il modello riesce anche a simulare il ritardo o l’inibizione della nitrificazione a causa di

un basso tenore di ossigeno disciolto.

Ciclo del fosforo

Le due equazioni che descrivono le variazioni di fosforo organico (P1) e disciolto (P2)

sono le seguenti:

per il fosforo organico 151421 PPA

dtdP σβρα −−= (5.20)

per il fosforo disciolto Ad

Pdt

dP µασβ 22

142 −+= (5.21)

i cui parametri nuovi rispetto al ciclo dell’azoto sono:

β4 = tasso di decadimento del fosforo organico, legato alla temperatura (d-1);

α2 = contenuto di fosforo delle alghe (mg-P/mg-A);

σ5 = tasso di sedimentazione del fosforo organico, legato alla temperatura (d-1);

σ2 = tasso di formazione di fosforo disciolto di provenienza bentica, legato alla

temperatura (mg-P/m²d).

BOD

Il modello QUAL2E simula l’andamento del BOD secondo la seguente equazione:

BODkBODkdt

dBOD31 −−= (5.22)

con:

k1 = tasso di deossigenazione, legato alla temperatura (d-1);

k3 = tasso di perdita del BOD per la sedimentazione (d-1).


Nel caso in cui si voglia utilizzare il BOD5 sia in input che come output del modello,

quest’ultimo effettua automaticamente la conversione secondo la relazione:

( )[ ]BODKBODBOD ⋅−⋅= 5exp0.15 (5.23)

con KBOD specificato dall’utente.

Ossigeno disciolto (DO)

Il principale indicatore di qualità fluviale è il tenore di ossigeno disciolto, il quale è

legato a tutta una serie di processi e fattori che interagiscono tra loro.

Il modello QUAL2E tiene conto della ossigenazione dovuta alla riareazione

atmosferica e alla fotosintesi, e della deossigenazione dovuta alla respirazione, alla

ossidazione biochimica delle materie organiche carboniose ed azotate ed alla domanda

bentica di ossigeno.

( ) ( ) 226154

142 * NNd

KBODKADODOK

dtdDO βαβαραµα −−−−−+−= (5.24)

i cui parametri non ancora specificati sono:

DO e DO* che sono rispettivamente la concentrazione di DO e quella alla saturazione

(mg/l);

α3 = tasso di produzione di ossigeno per unità di fotosintesi algale (mg-O/mg-A);

α4 = domanda di ossigeno per unità algale (mg-O/mg-A);

α5 = domanda di ossigeno per l’ossidazione dell’ammoniaca (mg-O/mg-A);

α6 = domanda di ossigeno per l’ossidazione dei nitriti (mg-O/mg-A);

K2 = tasso di riareazione, legato alla temperatura (d-1);

K4 = domanda di ossigeno bentico, legata alla temperatura (g m-2 d-1).

La solubilità in acqua del DO diminuisce con l’aumentare della temperatura e della

concentrazione dei solidi disciolti e con il diminuire della pressione atmosferica. La

concentrazione a saturazione dell’ossigeno è valutata tramite una equazione logaritmica.

Per quel che concerne la costante di riareazione K2, il programma mette a disposizione

otto diverse opzioni di calcolo per tale coefficiente che qui non vengono riportate.


Effetti degli sbarramenti sulla riareazione

Il modello QUAL2E ha la possibilità di stimare l’ammontare di ossigeno dovuto a una

riareazione forzata su dighe (lungo sbarramenti/briglie).

In tal caso l’utente deve inserire i seguenti dati:

# l’altezza della cascata d’acqua;

# il fattore empirico di qualità fluviale (1.8 per le acque pulite; 1.6 per acque

debolmente inquinate; 1 per acque moderatamente inquinate; 0.65 per acque

fortemente inquinate);

# il coefficiente empirico di aerazione per la diga (0.7-0.9 per largo stramazzo piano;

1.05 per stramazzo acuto con superficie verticale; 0.05 per paratie con scarico di

fondo).

Interazioni fra i parametri principali e l’ossigeno disciolto

Nello schema seguente vengono evidenziati i meccanismi di riossigenazione e di

consumo dell’ossigeno disciolto nel corpo idrico. Quasi tutti i processi sono regolati dalla

temperatura e dal pH, che risultano essere, perciò, parametri fondamentali per la

regolazione degli equilibri. In particolar modo:

L’azoto organico dipende da:o Concentrazione di biomassa algaleo Tasso di ammonificazioneo Tasso di sedimentazione dell’azoto organico

L’ammoniaca dipende da:o Tasso di ammonificazioneo Tasso di nitrificazioneo Rilascio bentico di ammoniacao Richiesta di azoto per la crescita algale

I nitriti dipendono da:o Tasso di nitrificazioneo Tasso di nitratazione

I nitrati dipendono da:o Tasso nitratazioneo Richiesta di azoto per la crescita algale

Il fosforo organico dipende da:o Concentrazione della biomassa algaleo Tasso di decadimento, legato alla temperaturao Tasso di sedimentazione, legato alla temperatura


Il fosforo disciolto dipende da:o Tasso di decadimento, legato alla temperaturao Tasso di formazione del fosforo disciolto di provenienza bentica, legato alla

temperaturao Tasso di crescita algale

Il BOD dipende da:o Tasso di ossidazione, legato alla temperaturao Tasso di perdita del BOD per sedimentazione

Figura 4.3 Schema riassuntivo dei meccanismi di regolazione dell’o

RiareazioneAtmosferica

OSSIGENO

DISCIOLTO

N organico

N – NH3

N – NO3

N – NO2

BOD

P organico

P disciolto

Biomassaalgale

assimilazione
assimilazione
ammonificazione

nitrificazione

nitrosazione

decomposizione

ssigeno disciolto.


Coliformi

La relazione di primo ordine utilizzata dal programma per la determinazione della

concentrazione dei coliformi è la seguente:

EkdtdE

5−= (5.25)

con:

E = concentrazione di coliformi (numero di colonie/100ml);

k5 = tasso di mortalità dei coliformi, legato alla temperatura.

L’equazione quindi è molto semplice e prende in considerazione solamente la morte

dei coliformi.

Costituenti conservativi e non conservativi

La formula generale utilizzata in questo caso è la seguente:

0766 =+−−=

dRRk

dtdR σσ (5.26)

con:

R = concentrazione del costituente;

k6 = tasso di decadimento, legato alla temperatura;

σ6 = tasso di sedimentazione, legato alla temperatura;

σ7 = tasso di rigenerazione bentica, legato alla temperatura;

Nell’applicazione di questo modello al T. Crostolo verrà analizzato l’andamento del

COD come componente conservativo.

4.1.4 Rappresentazione funzionale della temperatura

Il modello QUAL2E simula la temperatura facendo un bilancio termico per ogni

elemento del sistema, considerando gli scambi termici tra atmosfera e superficie

dell’acqua. Vengono considerate la radiazione solare ad onda corta e quella ad onda lunga,

i flussi legati alla convezione ed all’evaporazione:

ecbansnn HHHHHH −−−+= (5.27)


dove il flusso netto di calore è dato dalla radiazione netta ad onda corta (ossia tolto

l’assorbimento, la diffusione e la riflessione) più quella ad onda lunga, e sottratte le onde

lunghe di ritorno, il flusso convettivo di calore e il calore perso con l’evaporazione.

Figura 4.4 Scambi termici tra l’atmosfera e la superficie liquida.

Nello specifico la radiazione diretta ad onda corta Hsn dipende dall’altezza del sole

(variabile giornalmente e stagionalmente), dalla dispersione e dall’assorbimento in

atmosfera, dovuto alla copertura nuvolosa, nonché dalla riflessione dello specchio liquido,

albedo. La radiazione ad onda lunga Han dipende inoltre anche dalla temperatura dell’aria

sopra lo specchio d’acqua.

Il calore ceduto Hb dalla corrente liquida dipende unicamente dalla temperatura

dell’acqua secondo la legge di Boltzman. Il calore ceduto per evaporazione He, più

complesso da calcolare, dipende dal calore latente di evaporazione moltiplicato per il tasso

di evaporazione. Infine per quel che concerne il calore Hc ceduto dalla superficie liquida


per convezione, esso è funzione unicamente della temperatura dell’acqua e dell’aria

sovrastante.

L’utente dovrà inserire dati come la longitudine e la latitudine, il giorno dell’anno, il

coefficiente di evaporazione e il coefficiente di attenuazione dovuto alle polveri. Dovranno

poi essere inseriti dati climatologici come la temperatura a bulbo asciutto e di bulbo

bagnato, la pressione atmosferica, la copertura nuvolosa e la velocità del vento.

È necessario valutare il collegamento tra la temperatura e gli altri processi simulati dal

programma: le costanti cinetiche relative ai processi chimico-fisico-biologici considerati

dal modello sono dipendenti dalla temperatura. Per simulare la temperatura lungo il corso

fluviale, vale ancora l’equazione di continuità precedentemente considerata (5.12), in cui C

è però la concentrazione di calore, legata alla temperatura dalla:

( )0TTcC −= ρ (5.28)

Dove ρ è la densità, c il calore specifico e T la temperatura dell’acqua, mentre T0 è una

temperatura arbitraria di riferimento.

Differenziando la (5.28) rispetto al tempo, considerando nulla la variazione interna di

calore interno nel tempo e sostituendola nella (5.12) si ottiene:

( )Vs

cxTuA

AxxTDA

AtT x

Lx

ρ111 +

∂⋅⋅∂−

∂

∂∂⋅∂

=∂∂

(5.29)

con:

u = velocità media della corrente;

Ax = area della sezione trasversale (m²);

DL = coefficiente di diffusione (m²/s);

T = temperatura (°C).

Si ottiene in questo modo la simulazione della temperatura lungo il corso del fiume che

viene poi utilizzata in tutte le altre equazioni del modello che necessitano di questo valore

per determinare l’entità dei processi biochimici considerati (Brown et al., 1990).


4.2 Appicazione del modello QUAL2E al Torrente Crostolo

4.2.1 Caratterizzazione dei tratti fluviali

Il modello di qualità QUAL2E non è stato applicato all’intero corso d’acqua, bensì su

un segmento più breve e semplificato dello stesso. Tale segmento ha inizio nel comune di

Vezzano sul Crostolo a valle della confluenza del T. Campola e termina con la confluenza

nel fiume Po in località Baccanello.

Di conseguenza viene escluso dalla modellizzazione il tratto iniziale del Torrente. Tale

scelta è stata fatta per vari motivi: innanzitutto il tratto sottende una superficie di bacino

molto limitata rispetto all’intero bacino, la quale, tra l’altro, non presenta particolari

problemi dal punto di vista qualitativo. Inoltre tale tratto è caratterizzato da un regime

torrentizio e da portate molto scarse che comporterebbero difficoltà nella simulazione

idraulica. Il segmento preso in esame, al contrario, è sottoposto ad un notevole apporto di

carichi inquinanti di origine civile e agrozootecnica.

Il segmento oggetto di simulazione, della lunghezza di 41 km, è stato suddiviso in 7

tratti il più possibile omogenei dal punto di vista idraulico e morfologico. Inoltre sono stati

utilizzati altri 3 tratti per descrivere il T. Modolena (simulato con un tratto) e il C. Tassone

(simulato con due tratti) in quanto rappresentano i principali immissari del T. Crostolo,

nonché i corpi idrici recettori degli scarichi dei due più grandi depuratori presenti nella

provincia di Reggio Emilia.

È da precisare che la simulazione prevede che sia il T. Modolena ad essere tributario

del S. Silvestro, il quale a sua volta si immetterà in Crostolo, anche se in realtà avviene il

contrario. Tale scelta è stata compiuta al fine di poter valutare meglio gli effetti sulla

qualità delle acque del depuratore di Roncocesi (il quale scarica nel S. Silvestro) e del

Modolena sul corpo idrico. In questo modo il modello potrà stimare il livello di

autodepurazione che si verifica nei chilometri a valle degli scarichi dei depuratori, cosa che

non sarebbe possibile se tali immissioni fossero simulate come “point source” e non come

tratti veri e propri. Altri due immissari, il C. Cava e il C. Guazzatore, sono stati invece

considerati nel modello sotto forma di “point source”, per maggiore praticità.


Ogni tratto è suddiviso poi in elementi di calcolo: per motivi di calcolo richiesti dal

modello, ogni tratto non può contenere più di 20 elementi. Si è scelto di impostare la

lunghezza dell’elemento computazionale pari a 0,5 km: di conseguenza la lunghezza

massima di ogni tratto potrà essere di 10 km. Per ognuno di questi elementi si dovrà

stabilire a quale delle 7 categorie esso appartiene: sorgente, elemento standard,

immissione, prelievo, elemento immediatamente a monte di una confluenza, elemento di

giunzione, elemento finale.

Schematizzando il modello prevede:

3 Headwater (sorgenti)

# S1: situata a valle della confluenza del T. Campola nel T. Crostolo e che

rappresenta la sorgente vera e propria del Torrente Crostolo.

# S2: situata sul canale S. Silvestro a monte della via Emilia (nonché a monte dello

scarico del depuratore di Roncocesi), nel comune di Cavriago, e che rappresenta la

sorgente del sistema Modolena-S. Silvestro.

# S3: situata sul C. Tassone, a monte dello scarico del depuratore di Mancatale, nel

comune di Reggio Emilia e che rappresenta la sorgente del sistema Rodano-

Tassone.

9 Point Source (immissioni)

# P1: scarico del depuratore “Le Forche” (situato nel tratto 2)

# P2: scarico del depuratore “Bosco” (situato nel tratto 3)

# P3: Cavo Guazzatore (situato nel tratto 4)

# P4: scarico del depuratore “Roncocesi” (situato nel tratto 5)

# P5: immissione del Modolena nel S. Silvestro (situato nel tratto 5)

# P6: Cavo Cava (situato nel tratto 7)

# P7: scarico del depuratore di “Mancasale” (situato nel tratto 8)

# P8: scarico del depuratore “Meletole” (situato nel tratto 10)

# P9: scarico del depuratore “Boretto” (situato nel tratto 10)

2 Withdrawal (prelievi)

# W1: canalina irrigua in comune di Vezzano (situata nel tratto 1)

# W2: perdite di subalveo (situate nel tratto 3)


Tabella 4.1 Suddivisione in tratti effettuata sul t. Crostolo.

n° Denominazione tratto

Km inizio

Km fine

lunghezza Km Località di inizio tratto Località di fine tratto

1 VEZZANO 41 37 4 valle Campola monte dep. Forche2 RIVALTA 37 35 2 monte dep. Forche Rivalta3 REGGIO EMILIA 35 27 8 Rivalta valle Reggio Emilia4 ZONA ANNONARIA 27 22 5 valle Reggio Emilia monte Modolena5 SAN SILVESTRO 8 0 8 monte dep. Roncocesi valle S. Silvestro6 RONCOCESI 22 18 4 monte Modolena monte C. Cava7 BEGAROLA 18 9 9 monte C. Cava monte Tassone8 TASSONE 13 3 10 Mancasale Ponte della Forca9 TASSONE CONFL. 3 0 3 Ponte della Forca S. Vittoria

10 SANTA VITTORIA 9 0 9 monte Tassone valle Baccanello

S1 Campolacanalina 1 Vezzano

2 Le ForcheP

3 Rivalta

S3 P Reggio E.8 W

4 AnnonariaP

ModolenaP C. Guazzatore

Roncocesi 6J Silvestro P P 5 S2

Begarola 7

P Cavo Cava

10 S. Vittoria9 J

PP

FIUME PO

Stazione di chiusura Baccanello

Figura 4.5 Rappresentazione schematica del t. Crostolo suddiviso in tratti.


4.2.2 Individuazione delle stazioni di monitoraggio

Il modello prevede che vengano forniti valori di portata e di qualità delle acque per

ogni tratto in cui è stato suddiviso il Torrente. Tali valori andranno inseriti nella scheda

relativa alle condizioni iniziali dei tratti. A tal fine occorre che per ognuno dei 10 tratti vi

sia una stazione di monitoraggio, posta all’inizio di esso.

Tabella 4.2 Stazioni di campionamento utilizzate per la calibrazione del modello.

N° Nome della stazione Corpo idrico indagato

Localizzazione definisce valori per

1 Campola* Crostolo Vezzano, a valle immissione Campola sorgente S1 tratto 1

2 canalina canalina Vezzano, a valle immissione Campola W13 Le Forche Crostolo Le Forche tratto 24 Rivalta Crostolo ponte stradale tratto 35 Annonaria Crostolo annonaria a valle di Reggio E. tratto 46 Cavo Guazzatore Cavo

Guazzatoreimmissione in Crostolo immissione P3

7 S. Silvestro S. Silvestro Cavriago sorgente S2 tratto 5

8 Modolena Modolena confluenza S. Silvestro-Modolena immissione P59 Roncocesi* Crostolo Roncocesi tratto 6

10 Begarola* Crostolo Begarola tratto 711 C. Cava Bastiglia* Cavo Cava immissione in Crostolo immissione P612 Mancasale Tassone monte dep Mancasale sorgente S3

tratto 813 Tassone S. Vittoria* Tassone S. Vittoria tratto 914 Crostolo S. Vittoria Crostolo S. Vittoria tratto 1015 Baccanello* Crostolo Baccanello Chiusura di

bacino* Stazioni ARPA

In secondo luogo occorre che ogni “Headwater”, “point source” e “withdrawal” sia

definito da valori di portata e di qualità dell’acqua. Per quel che concerne gli input

provenienti dai depuratori si utilizzeranno i valori medi annuali ricavati dai rapporti sugli

impianti di depurazione redatti da AGAC.

Inoltre sono stati utilizzati i dati di qualità e di portata relativi ad alcune stazioni di

monitoraggio, previste dall’ARPA, che erano già disponibili. Considerando che non a tutti

i tratti da simulare corrisponde una sezione di monitoraggio ARPA, si sono dovute

effettuare ulteriori misure di qualità e di portata nei punti ove tali dati non erano

disponibili.


4.2.3 Stima qualitativa e quantitativa dei carichi inquinanti

Stima dei carichi di origine puntiforme

La valutazione del carico puntiforme è effettuata a partire dagli abitanti equivalenti

gravanti sul bacino, che recapitano negli impianti di depurazione (somma dei civili ed

industriali).

Tabella 4.3 Dati tecnici degli impianti analizzati.

2 Le Forche II 9505 2686 0.0313 Bosco II 9525 1528 0.0185 Roncocesi II 191743 27459 0.3185 S. Rigo II 38 21 0.0008 Mancasale II 125919 46556 0.53910 Boretto II 2575 1121 0.01310 Meletole II 4246 5630 0.065

TOTALE 343551 85001 0.984

Portata m3/sA.E. trattati nel 1999

Tratto QUAL2E Impianto Livello di

depurazione Portata m3/d

Tabella 4.4 Coefficienti utilizzati per il calcolo del carico generato da un AbitanteEquivalente.

Parametro Sigla Valore Unità di misura

Apporto di BOD5 BOD5 60.00 [g/(ab*d)]

Apporto di azoto totale Nt 12.33 [g/(ab*d)]

Apporto di fosforo totale Pt 1.84 [g/(ab*d)]

Analizzando le schede tecniche di ogni impianto è possibile ottenere i valori medi

giornalieri per il 1999 dei carichi inquinanti in entrata e in uscita. In questo modo è

possibile calcolare l’efficienza depurativa, espressa come percentuale di abbattimento, con

la massima precisione e in modo differenziato per ogni impianto. I suddetti calcoli sono

stati eseguiti soltanto per gli impianti sversanti nel tratto considerato dalla modellizzazione.

Infatti i valori così ottenuti sono riportati nelle seguenti tabelle.


Tabella 4.5 Valori medi relativi al 1999 per BOD5, COD, N, P.I valori in entrata e in uscita sono espressi in mg/l.I valori di abbattimento sono espressi in %.

Entrata Uscita % abb. Entrata Uscita % abb.

2 Le Forche 193.46 5.21 97.3 427.75 45.11 89.453 Bosco 408.73 14.33 96.49 819.6 57.33 935 Roncocesi 294.22 7.29 97.52 875.09 121.2 86.155 S. Rigo 124.33 14.62 88.24 278.33 68.08 75.548 Mancasale 158.61 20.63 87.00 322.76 81.47 74.7610 Boretto 112.92 6.5 94.24 271.17 46.85 82.7210 Meletole 36.58 7.77 78.76 89 41.15 53.76

TOTALE 1328.85 76.35 94.25 3083.7 461.19 85.04

Entrata Uscita % abb. Entrata Uscita % abb.

2 Le Forche 49.09 10.66 78.27 5.92 2.19 633 Bosco 38.63 16.52 57.23 6.12 1.53 755 Roncocesi 55.54 8.27 85.11 12.88 3.23 74.935 S. Rigo 42.25 25.36 39.99 4.85 3.73 22.958 Mancasale 26.72 22.21 16.89 4.21 1.69 59.9410 Boretto 28.75 18.03 37.28 4.38 2.05 53.2410 Meletole 15.92 12.47 21.65 2.34 2.22 5.22

TOTALE 256.9 113.52 55.81 40.7 16.64 59.12

BOD5 CODTratto Impianto

Nt PtTratto Impianto

Questi dati saranno inseriti nel modello Qual2E sotto la voce “Points Loads”.

Stima delle concentrazioni del carico diffuso

Per carichi diffusi si intendono quelli provenienti dal settore agricolo e da quello

zootecnico, nonché dal generalizzato apporto da parte dei suoli, anche se non coltivati.

Il bacino del Crostolo riceve una elevata quantità di scarichi provenienti dai depuratori

(che costituisce il 94% dei carichi totali), mentre solo una piccola parte proviene dal

dilavamento dei suoli. È inoltre da precisare che il Crostolo e i suoi principali affluenti

scorrono, a valle della Via Emilia, pensili, non permettendo nessun apporto in termini di

carico diffuso.


Il calcolo del carico diffuso potrebbe quindi essere effettuato unicamente per il tratto

modellizzato compreso tra Vezzano e Reggio Emilia (reach 1, 2 e parzialmente reach 3, 5).

Per la valutazione del carico diffuso si è utilizzata la metodologia a coefficienti

proposta dall’IRSA (Barbiero et al., 1991). Tale forma di inquinamento è molto difficile da

quantificare, essendo fortemente dipendente dai fattori meteorologici, dal trasporto solido

dai suoli verso le acque correnti, dall’uso del suolo e dai sistemi di concimazione e/o

fertililizzazione.

Attraverso tale metodica si è potuto stabilire che il carico diffuso corrisponde circa al

6% rispetto al totale. Tenendo conto anche della particolare situazione idrologia del t.

Crostolo si è deciso di non considerare i carichi diffusi nell’applicazione del modello

QUAL2E, in quanto la qualità delle acque fluviali sia governata in prevalenza

dall’andamento qualitativo degli scarichi puntiformi.

4.2.4 Calibrazione del modello

Per la calibrazione del modello si sono utilizzati i dati ottenuti dalle analisi chimico-

microbilogiche effettuate sui campioni raccolti nelle due giornate di campionamento. Si è

scelto di effettuare un campionamento durante la stagione di morbida e uno in quella di

magra. Attraverso i dati raccolti si è proceduto alla determinazione dei vari parametri che

regolano le equazioni del modello. La calibrazione del modello viene realizzata in due fasi:

la calibrazione idraulica e la calibrazione dei parametri chimico fisici.

Il regime idraulico è stato ritenuto di tipo stazionario: velocità di deflusso, area della

sezione trasversale e profondità costanti nel tempo. Nel modello sono stati inseriti, per ogni

tratto, i dati morfologici e idraulici richiesti. Infine è stato impostato il coefficiente di

Manning (posto uguale a 0.033) e il coefficiente di dispersione longitudinale K (posto

uguale a 100). Tutti i valori di input inseriti sono riportati in allegato III.

In secondo luogo sono stati calibrati i coefficienti e le costanti che regolano i vari

parametri chimici. Di particolare importanza è la scelta dei coefficienti di riareazione, di

quelli di abbattimento della sostanza organica e di ossidazione. Anche questi valori sono

riportati in allegato III.

Infine devono essere inseriti i valori climatologici e geografici relativi all’area di studio

e al periodo dell’anno su cui si vuole effettuare la simulazione (US-EPA,1995).


In questo modo è stato possibile ottenere una calibrazione del modello che ha fornito

una buona corrispondenza tra i valori teorici e quelli reali.

Poiché i valori ottenuti in un campionamento non sono rappresentativi di una

situazione generale, ma solamente di un valore istantaneo, si è scelto di inserire nel

modello i valori medi relativi agli ultimi 4 anni. Così facendo si è ottenuto l’andamento

spaziale lungo l’asta fluviale, dei vari parametri chimici, relativo alla situazione di

maggiore criticità (mese di agosto) e ad una situazione di morbida (mese di dicembre).

4.2.5 Risultati conseguiti

Per ogni parametro è rappresentato l’andamento simulato dal Qual2E, confrontato con i

valori medi ottenuti dalle campagne di analisi effettuate nello stesso periodo. Per maggiore

praticità verranno riportatati unicamente i grafici della calibrazione riguardante il periodo

di magra.

Andamento della portata

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[m3 /s

]


Figura 4.6 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: portata.


Andamento della Temperatura

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[°C

]


Figura 4.7 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: temperatura.

Andamento dell'OD

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]


Figura 4.8 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: ossigeno disciolto.


Andamento del BOD5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]


Figura 4.9 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: BOD5.

Andamento del COD

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]


Figura 4.10 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: COD.


Andamento dell'azoto ammoniacale

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

024681012141618202224262830323436384042[Km]

[mg/

l]


Figura 4.11 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: azoto ammoniacale.

Andamento dell'azoto nitroso

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]


Figura 4.12 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: azoto nitroso.


Andamento dell'azoto nitrico

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]


Figura 4.13 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: azoto nitrico.

Andamento del fosforo totale

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]


Figura 4.14 Calibrazione del Qual2E con i valori medi di agosto: fosforo totale.

IINNTTEERRVVEENNTTII DDII RRIISSAANNAAMMEENNTTOO 88

5 INTERVENTI DI RISANAMENTO

Il miglioramento delle condizioni ambientali del Torrente Crostolo può essere attuato

seguendo due indirizzi principali.

Il primo indirizzo prevede di accettare l’attuale regimentazione idraulica del Crostolo e

di lavorare esclusivamente sulla riduzione delle immissioni inquinanti provenienti dai

depuratori. Inoltre si potrebbe prevedere l’eliminazione dei carichi inquinanti gravanti sul

tratto cittadino provenienti dai numerosi scarichi di alleggerimento della rete fognaria

urbana.

Il secondo indirizzo si propone l’obiettivo della “rinaturalizzazione” del corso d’acqua

nel tratto cittadino prevedendo l’immissione artificiale di acqua in Crostolo. Tale progetto

includerebbe anche l’istituzione di un parco fluviale e il riassetto morfologico dell’alveo di

magra attraverso interventi di ingegneria naturalistica. Oltre ad eliminare gli impatti

negativi alla cittadinanza in termini di salubrità dell’aria, sarebbe possibile conseguire la

rivitalizzazione del Torrente anche in termini di vita acquatica aumentando la fruibilità

delle aree circostanti (Crotti, 1997).

In prima analisi ne consegue che un intervento volto alla rinaturalizzazione del

Crostolo attraverso l’immissione d’acqua risulta essere la tipologia di intervento più idonea

sotto ogni profilo poiché gioverebbe non solo al tratto cittadino ma all’intera asta fluviale.

5.1 Riduzione del carico inquinante

Il D.Lgs. 152/99, modificato dal D.Lgs. 258/00, all’art.28 afferma che “tutti gli scarichi

sono disciplinati in funzione del rispetto degli obiettivi di qualità dei corpi idrici e devono

comunque rispettare i valori limite di emissione previsti nell'allegato 5.” Inoltre “la

misurazione degli scarichi, salvo quanto previsto al comma 3 dell'articolo 34, si intende

effettuata subito a monte del punto di immissione in tutte le acque superficiali …”

All’art.31 si precisa che “gli scarichi di acque reflue urbane che confluiscono nelle reti

fognarie, provenienti da agglomerati con meno di 2.000 abitanti equivalenti e recapitanti in

acque dolci […], sono sottoposti ad un trattamento appropriato, in conformità con le

indicazioni dell'allegato 5, entro il 31 dicembre 2005. […] Le acque reflue urbane devono

essere sottoposte, prima dello scarico, ad un trattamento secondario o ad un trattamento


equivalente in conformità con le indicazioni dell'allegato 5 e secondo le cadenze temporali

seguenti:

a) entro il 31 dicembre 2000 per gli scarichi provenienti da agglomerati con oltre 15.000

abitanti equivalenti;

b) entro il 31 dicembre 2005 per gli scarichi provenienti da agglomerati con un numero di

abitanti equivalenti compreso tra 10.000 e 15.000;

c) entro il 31 dicembre 2005 per gli scarichi in acque dolci ed in acque di transizione,

provenienti da agglomerati con un numero di abitanti equivalenti compreso tra 2.000 e

10.000.

Per quel che concerne il torrente Crostolo è da precisare che esso a breve rientrerà nelle

aree sensibili, previste dal 152, in quanto facente parte del bacino idrografico del Po6. In

tale prospettiva i limiti di emissione degli scarichi sono molto più restrittivi, soprattutto per

quel che concerne i nutrienti, come precisato dall’art.32: “…le acque reflue urbane

provenienti da agglomerati con oltre 10.000 abitanti equivalenti, che scaricano in acque

recipienti individuate quali aree sensibili, devono essere sottoposte ad un trattamento più

spinto di quello previsto dall'articolo 31 comma 3, secondo i requisiti specifici indicati

nell'allegato 5.”

Nell’allegato 5 del D.Lgs. 152/99 vengono definiti i valori limiti secondo la seguente

tabella.

Tabella 5.1 Limiti i emissione per gli impianti di acque reflue urbane.

Parametri mg/l % di rid mg/l % di rid

BOD5 ≤ 25 70-90 ≤ 25 80COD ≤ 125 75 ≤ 125 75Solidi sospesi ≤ 35 90 ≤ 35 90

Potenzialità impianto in A.E.2000-10000 > 10000

Si precisa che “per i parametri azoto totale e fosforo totale le concentrazioni o le

percentuali di riduzione del carico inquinante indicate devono essere raggiunti per uno od

entrambi i parametri a seconda della situazione locale.”

6 Causa l’elevato grado di eutrofizzazione delle acque dolci e marine (Adriatico).


Tale affermazione è poi meglio precisata in allegato 6: “Per individuare il nutriente da

ridurre mediante ulteriore trattamento, vanno tenuti in considerazione i seguenti elementi:

i) nei laghi e nei corsi d'acqua che si immettono in laghi/bacini/baie chiuse con scarso

ricambio idrico e ove possono verificarsi fenomeni di accumulazione la sostanza da

eliminare è il fosforo, a meno che non si dimostri che tale intervento non avrebbe alcuno

effetto sul livello dell'eutrofizzazione. Nel caso di scarichi provenienti da ampi agglomerati

si può prevedere di eliminare anche l'azoto; […]”

Nel caso del torrente Crostolo, quindi, si deve applicare la riduzione del carico ad

entrambi i parametri, come specificato dalla tabella seguente.

Tabella 5.2 Limiti di emissione per gli impianti di acque reflue urbane recapitanti in areesensibili.

Parametri mg/l % di rid mg/l % di ridFosforo totale ≤ 2 80 ≤ 1 80Azoto totale ≤ 15 70-80 ≤ 10 70-80

2000-10000 > 10000Potenzialità impianto in A.E.

Inoltre, in alcuni casi, per migliorare le caratteristiche degli effluenti dei depuratori

occorre valutare possibili interventi già a partire dagli sversamenti in pubblica fognatura.

Effluenti in grado di fare sentire i propri effetti (colore) ancora sullo scarico del depuratore

finale, sono da abbattere maggiormente all’origine (AGAC, 2000).

Un’altra strada da seguire è quella che prevede la valutazione di tutti i carichi

inquinanti, puntuali e diffusi, presenti nel bacino e insistenti sul corpo idrico, individuando

quelle misure che, in termini di costi-benefici, effettivamente producono miglioramenti nel

corpo idrico. Certamente questa strada è più complessa sia dal punto di vista

dell’attuazione che dei controlli, rispetto a quella in vigore, ma è anche quella che può

portare a consistenti miglioramenti qualitativi.

Un ultimo aspetto, anche se di minore rilevanza per quel che concerne la realtà del

Crostolo, è la riduzione del carico diffuso. Per quel che concerne alcune correnti inquinanti

specifiche quali, ad esempio, quelle contenenti azoto o pesticidi, la frazione proveniente da

carichi di tipo diffuso è di notevole entità. Di conseguenza la riduzione dei carichi di tali

composti nei corpi idrici passa necessariamente attraverso misure di contenimento degli

scarichi diffusi.


5.2 Variazione del regime idrico

Nell’ambito degli interventi indicati tra le “linee guida” individuate dall’apposita

Commissione istituita dalla Provincia di Reggio Emilia, è evidenziata in modo prioritario

l’esigenza di immettere con continuità nel Crostolo acque di adeguato livello qualitativo

(Spaggiari, 1999).

L’approvvigionamento delle risorse idriche necessarie deve avvenire al di fuori del

bacino del Torrente in questione e la fonte di approvvigionamento deve fornire sufficienti

garanzie di continuità.

L’immissione deve avvenire a monte del centro abitato di Reggio Emilia, garantendo in

tal modo la soluzione al problema lungo il tratto cittadino, nonché a valle attraverso

l’effetto diluizione che migliorerebbe la capacità autodepurativa del corso d’acqua.

La scelta della fonte idrica prevede innanzitutto che venga definito un DMV relativo al

tratto cittadino che debba essere mantenuto per tutto l’anno. È da escludere a priori la

possibilità di attingere dalla falda in quanto già gravemente compromessa. Una seconda

soluzione potrebbe essere la realizzazione di un invaso sul Crostolo, eventualmente

utilizzando l’esistente cassa d’espansione e portando opportune modifiche. Tale tipo di

intervento è però da escludere in quanto presenta costi di realizzazione e di gestione

notevolmente elevati. Le soluzioni fattibili sono invece costituite dalla possibilità di

attingere dai bacini limitrofi.

Figura 5.1 Cassa d’espansione sul torrente Crostolo.


5.2.1 Utilizzo di corpi idrici provenienti dal Secchia e dal Po

Attualmente il consorzio di Bonifica Parmigiana Moglia – Secchia è in grado di

effettuare la distribuzione del servizio irriguo su un comprensorio di 65.000 Ha attingendo

da due derivazioni principali (Vera, 1997):

$ dal Po, con sollevamento agli impianti di Boretto, per un totale di circa 150 milioni di

m3/anno e con una portata di 35 m3/s;

$ dal Secchia, in corrispondenza della traversa di Castellarano, per un totale di 40 milioni

di m3/anno e con una portata di 8 m3/s 7.

Le acque prelevate da Po giungono, attraverso il canale Derivatore, al canale

Parmigiana-Moglia dal quale si diramano tre canali principali denominati Reggio,

Correggio e Carpi. Il canal di Reggio è il canale che porta acque nel bacino del torrente

Crostolo fino all’altezza di S. Maurizio sulla via Emilia (punto A, Figura 5.2). Ciò è reso

possibile grazie ad una serie di impianti di sollevamento che portano l’acqua da una quota

di circa 20 m. a 40 m. s.l.m.

Le acque prelevate da Secchia giungono, attraverso il canale Reggiano di Secchia

(portata 5 m3/s), dopo 37 km, a Reggio Emilia immettendosi poi nel canalazzo Tassone.

La rete di distribuzione irrigua è costituita da canali a cielo aperto che attraversano

terreni a scarsa componente argillosa, con conseguenti gravi perdite per infiltrazione. In

secondo luogo, nella stagione estiva la carenza idrica del Secchia costringe ad un

attingimento intermittente.

Il progetto portato avanti dal Consorzio di Bonifica Parmigiana Moglia-Secchia punta

l’attenzione sulle aree di alta pianura, la cui necessità di ulteriori apporti di risorse idriche

può essere risolta, in parte, con l’approvvigionamento di acque provenienti dal bacino

alimentato da Po (Vera, 2000). La BPMS inizierà a breve la realizzazione di un impianto di

sollevamento e relativa condotta in pressione capace di derivare le acque al limite sud del

comprensorio già irrigato da Po e di portarle sul canale Reggiano di Secchia.

L’obiettivo che si persegue con tale progetto è quello di soccorrere il comprensorio

irriguo sotteso al fiume Secchia con risorse derivate da Po, nei momenti culminanti della

stagione irrigua, quando le risorse appenniniche sono limitatissime.

L’opportunità di realizzare tale impianto si trova a monte del sollevamento di S.

Maurizio, in comune di Reggio Emilia, mentre la condotta in pressione segue un tracciato


verso sud, lungo un canale irriguo esistente, fino al canale Reggiano di Secchia in località

Fogliano. Attualmente il canale Reggiano di secchia domina un comprensorio agricolo

dell’estensione di circa 6.000 Ha.

Il Consorzio ha già attuato negli anni ’80 un impianto di soccorso in prossimità di

bagno (comune di Scandiano) che, con prelievo dal canale di S. Maurizio, è in grado di

soddisfare un’area di 350 Ha. Un altro impianto di

sollevamento sarà in grado di derivare acque sempre

dallo stesso canale fino a Cacciola (comune di

Scandiano) servendo un’estensione di 500 Ha. Il

prolungamento della condotta da Cacciola a

Sabbione permetterà di soddisfare l’esigenza irrigua

per un’estensione di altri 700 Ha.

Infine vi è un ultimo progetto, il più importante

e recente, che prevede la realizzazione di una

stazione di pompaggio (330 l/s) ubicata nel torrente

Rodano in località S. Maurizio (punto A, Figura 5.2)

in grado di sollevare acque da una quota di 44 m. a

67 m. s.l.m. portandole, tramite condotta al canale

Reggiano di Secchia in località Fogliano (punto B,

Figura 5.2). Attraverso uno sbarramento sarà poi

possibile rigurgitare queste acque verso monte

soddisfacendo un’area di 1000 Ha.

Al completamento di tali interventi un’area

dell’estensione complessiva di 2550 Ha (area

arancione in Figura 5.2) tradizionalmente servita

dalle acque appenniniche, sarà supportata, nei

periodi critici, dall’apporto di acque prelevate da Po,

con attenuazione delle criticità nei periodi di magra

del fiume Secchia.

Figura 5.2 Visualizzazione dell’area servita da acque sollevate da Po.

7 Nel periodo irriguo tale portata scende drasticamente.


La sottrazione di tale area di 2550 Ha al comprensorio dominato dal canale Reggiano

di Secchia (6000 Ha) consentirà la distribuzione della limitata risorsa del fiume Secchia su

un comprensorio ridotto di 3450 Ha, con conseguente incremento della dotazione specifica

per ettaro anche su tale area.

La realizzazione di queste opere ha un costo complessivo di 2.298.233 Euro.

Il Consorzio BPMS ha la possibilità di fornire acqua al torrente Crostolo attraverso il

canale Reggiano di Secchia (Zanetti, 2000). Ciò è possibile grazie al fatto che con le nuove

opere in progetto appena descritte esso servirà un’area ridotta rispetto alla situazione

attuale. Per portare l’acqua del Secchia in Crostolo è necessario realizzare una tubazione in

pressione realizzata sotto il piano campagna e funzionante a gravità. La presa avverrà

presso un manufatto esistente non utilizzato attualmente, denominato “la Battistina”, posto

tra via Settembrini e via martiri di Cervarolo. Il tracciato della tubazione seguirà all’incirca

il percorso già approvato della tangenziale sud di Reggio di prossima costruzione (Figura

5.3).

Figura 5.3 Condotta di adduzione tra canale di Secchia e torrente Crostolo.


La condotta avrà una lunghezza di 1.690 m e un dislivello di 1.87 m (2 per mille); il

diametro e calcolato per una portata di 300 l/s. Lo scarico in alveo del Crostolo avverrà

appena a monte del tratto cementato cittadino, al termine di via Tassoni (senza poter

influire positivamente sull’area del Parco del Crostolo).

L’importo stimato per la realizzazione di tale opera è di 1.085.629 Euro.

5.2.2 Utilizzo di corpi idrici provenienti dall’Enza

Il prelievo dall’Enza avviene già attraverso il Canal d’Enza, costruito nel 1462, che

parte dalla località Cerezzola di Canossa, scende fino a Montecchio, attraversa Cavriago e

giunge a Reggio Emilia alimentando i seguenti corsi d’acqua:

$ Cavo Vernazza-Ariana-Rubino (Montecchio e Calerno)

$ Cavo Bandirola (Gaida)

$ Cavo Molinazza – Rio di Cavriago (Cavriago)

$ Rio di Cavriago – S.Silvestro (Corte Tegge)

$ Fossetta della Torretta (Corte Tegge)

$ Torrente Quaresimo (Codemondo)

$ Torrente Moreno e Torrente Modolena (Pieve)

$ Cavo Guazzatore (RE)

Il volume annuale d’acqua che viene immesso, dal Torrente Enza alla rete idrografica

di sinistra del torrente Crostolo, è compreso fra i 20 e i 30 milioni di m3, per la maggior

parte confluente in Crostolo attraverso il Cavo Cava, circa 14 km a valle della città.

Attualmente lo scarico in Crostolo (all’altezza del molino di S. Caludio) non risulta

praticabile per le interferenze del tronco terminale di canale con la rete scolante e fognaria

dei quartieri attraversati. Il ripristino funzionale di questo tratto permetterebbe un apporto

di 300 l/s in Crostolo nel tratto cittadino (BBE, 1997).

Tra le vie percorribili per garantire la diluizione e lo scorrimento delle acque stagnanti,

questa risulta essere quella più facilmente affrontabile dal punto di vista economico in

quanto comporterebbe una spesa di circa 150-200.000 Euro.


È da precisare che tale immissione nel periodo irriguo è molto limitata, se non nulla, in

quanto la portata dell’Enza a Cerezzola scende sotto i 500 l/s, di gran lunga insufficienti

anche per le sole esigenze irrigue.

Di conseguenza questo canale non permette un miglioramento qualitativo del Crostolo

nel periodo estivo. Inoltre il Parco del Crostolo, situato a monte di tale immissione, non

riceverebbe nessun beneficio da tale opera.

Condotta ambientale Crostolo

La “Condotta Crostolo”, progettata dal Consorzio della Bonifica Bentivoglio-Enza,

avrebbe origine a Fontaneto (180 m. s.l.m.) dal Canale d’Enza e terminerebbe in Crostolo

all’altezza della vasca di Corbelli (110 m. s.l.m.), cioè a 4-5 km a monte del tratto cittadino

e all’inizio del Parco Crostolo. La portata di progetto è di 500 l/s con una piezometria dello

0.4%. La lunghezza di questa condotta sarebbe di 16.5 km e avrebbe un costo

d’investimento di circa 4.000.000 di Euro. Il costo d’esercizio sarebbe invece molto

contenuto, stimato sui 5.000 Euro/anno.

Figura 5.4 Visualizzazione grafica della condotta ambientale Crostolo.


Oltre al Crostolo potranno essere alimentati tutti i cavi naturali che scendono dalla

collina nell’area compresa fra Enza e Crostolo ed in particolar modo il Modolena, il

Quaresimo, il Moreno, il S. Silvestro, ecc.

Tale opera non consentirebbe, però, un apporto d’acqua nel periodo estivo in quanto in

tale periodo l’acqua derivabile dall’Enza verrebbe utilizzata unicamente per fini irrigui. La

realizzazione di un invaso sull’Enza alla stretta di Vetto renderebbe disponibile la risorsa

necessaria anche nel periodo estivo. Tale progetto, sul quale i pareri sono molto discordi,

non trova al momento possibilità di realizzazione.

5.3 Utilizzo dei canali di bonifica

Il refluo dei depuratori potrebbe essere usato a fini irrigui tal quale dopo opportuna

igienizzazione che lo riporti entro limiti normativi per quel che concerne la carica batterica.

In questo caso sono state effettuate anche sperimentazioni con esito favorevole in

collaborazione fra consorzi di bonifica e A.G.A.C.. I costi risultano alti e tali da non aver

consentito alla sperimentazione di avere un seguito applicativo ordinario.

Tale soluzione potrebbe trovare attuazione in zone agricole che non possono essere

adeguatamente rifornite con le acque sollevate da Po (per esempio l’area di Roncocesi).

Per questo specifico caso esiste la possibilità di aumentare la disponibilità di acqua con la

immediata diluizione subito a valle del depuratore per eliminare i disagi igienici ed

ambientali e aumentare la disponibilità d’acqua.

In attesa dell’apprestamento delle soluzioni basate su queste forme di diluizione,

periodici rilasci di acqua irrigua nel torrente Modolena e nel canalazzo Tassone, con la

relativa azione di lavaggio temporaneo, costituiscono interventi di emergenza per attenuare

le fasi più critiche delle condizioni del torrente Crostolo.

Esiste inoltre la possibilità, nei mesi irrigui, di diluire l’effluente dei due depuratori

indirizzandolo nel reticolo irriguo dei consorzi di bonifica, usufruendo della condizione

generalizzata di invaso in cui questo si trova. La dispersione così conseguita porta alla

rimozione delle controindicazioni che sussistono per l’uso irriguo dell’effluente tal quale.

La diluizione ancor più forte dei reflui di depurazione potrebbe rendere pressoché

superflua ogni altra azione di igienizzazione.

Su questa impostazione si colloca la proposta del Consorzio di Bonifica Parmigiana

Moglia – Secchia per attenuare gli effetti sul Crostolo del Tassone di modificare il punto di


emissione dello scarico del depuratore di Mancasale. Il progetto prevede di portare lo

scarico a monte dell’impianto delle “Rotte”, in acque non più colatizie o di scarico, ma in

risalita entro volumi rilevanti di acqua irrigua destinata a distribuzioni su un vasto

comprensorio.

Il riutilizzo delle acque di scarico depurate costituisce un effettivo incremento delle

disponibilità idriche. Impiegando all’interno dei cicli produttivi, in agricoltura o per altre

finalità, acque di scarico opportunamente depurate si rendono disponibili per altri scopi le

risorse idriche di qualità superiore, che purtroppo spesso vengono utilizzate anche per

scopi che non manifestano elevate esigenze qualitative.

Gli ostacoli per la realizzazione di questi tipi di interventi sono costituiti dagli oneri di

igienizzazione, nonché da problemi di carattere tecnico e sociale. Non bisogna trascurare il

fatto che le tecnologie impiegate per il trattamento delle acque di scarico, al fine di un loro

successivo utilizzo, sono generalmente di tipo avanzato e che la loro padronanza

costituisce un notevole patrimonio che può essere utilizzato a fini diversi. Chiaramente le

possibilità di riuso delle acque di scarico depurate dipendono dalle caratteristiche di qualità

delle stesse acque e dalla tipologia e dalla efficienza delle tecnologie di trattamento

impiegate.

I maggiori sforzi di ricerca devono essere rivolti:

$ Alla disinfezione o ossidazione chimica;

$ Alla separazione solido liquido con processi ad elevata efficienza;

$ Alla rimozione di sostanze specifiche organiche o inorganiche particolarmente

dannose;

$ Al trattamento con membrane

5.4 Miglioramento del sistema fognario

Per quel che concerne la situazione del sistema fognario presente nel bacino del

torrente Crostolo, si può affermare che è presente un discreto grado di copertura. I

gravitanti totali calcolati nel 1999 da AGAC sono circa 222.000 Ab, di cui circa 30.000

non allacciati (13.8 %). Come mostrato in Tabella 1.2, la densità media degli sversati nel

bacino è di 153 Ab/km2. Tale valore è relativamente elevato a causa dell’alto numero di


abitanti non allacciati presenti nei sottobacini del Rodano, Modolena e Guazzatoio8. In

questi affluenti gravano, infatti, circa 20.000 abitanti non allacciati, corrispondenti al 67%

dell’intero bacino, sebbene essi ricoprano una superficie che corrisponde solamente al

48%. A titolo di confronto, la densità degli sversati sul Crostolo è uguale a quella gravante

sul Po, ed è circa il triplo rispetto a quella gravante su Enza o Secchia. Generalmente si

può affermare che le più basse percentuali di depurazione corrispondono in genere a bassi

valori di carico sversato. In particolare il 77 % delle fognature di allontanamento veicola

un carico inferiore ai 50 AE.

Di particolare interesse è il comune del capoluogo che in passato aggravava

notevolmente la qualità delle acque del torrente. Attualmente il numero di fognature

recapitanti direttamente in Crostolo nel tratto cittadino, senza alcun trattamento depurativo,

si è ridotto notevolmente9. In generale, per quel che concerne il sistema fognario, si sta

provvedendo ad un continuo ampliamento della rete fognaria che ha visto, nell’ultimo

anno, un aumento del 2%.

Di maggior rilievo è il problema degli scolmatori di piena situati soprattutto nel tratto

cittadino. Tali sistemi entrano in funzione ogni qual volta si hanno delle precipitazioni di

un certo rilievo, scaricando in Crostolo (o in altri canali limitrofi) la maggior parte del

carico fognario, evitando così di sovraccaricare gli impianti depurativi che servono la città

(Ferretti, 1997). In questi periodi si ha una elevata immissione di carichi inquinanti,

sebbene ben diluiti, che influisce notevolmente sul bilancio qualitativo del torrente e sulle

aree da esso attraversate. Si tratta di un problema presente da sempre ed ancora irrisolto,

ma che potrebbe trovare una soluzione con la costruzione di una rete duale di fognature.

Anche il D.Lgs. 152/99 prevede all’Art.25, comma 2, lett. e), la realizzazione “nei

nuovi insediamenti di sistemi di collettamento differenziati per le acque piovane e per le

acque reflue”. Chiaramente tale soluzione è attuabile unicamente nei nuovi insediamenti,

mentre sarebbe inapplicabile all’intero nucleo cittadino. In tale area, infatti, la raccolta

delle acque meteoriche costituisce un problema da affrontare con urgenza, in

considerazione anche dell’ampiezza delle superfici impermeabilizzate con le opere di

urbanizzazione. Le fognature per acque bianche realizzate nelle nuove urbanizzazioni sono

invece collegate, dove possibile, alla rete dei canali di scolo delle acque superficiali. 8 La densità media degli sversati nel solo bacino del Crostolo, senza considerare i suoi affluenti, è di solo 66Ab/km2.


Il programma degli interventi di risanamento del settore delle opere pubbliche del

comune di Reggio Emilia prevede:

! Estensione della rete fognaria

! Manutenzione ordinaria e straordinaria alla rete esistente

! Costruzione di nuovi collettori per acque nere e potenziamento degli esistenti

! Costruzione di nuovi collettori per acque bianche, da collegare ai canali di scolo

5.5 Metodi innovativi di trattamento delle acque

Nel caso di piccoli scarichi, soprattutto concernenti la zootecnia, risulta opportuno

valutare la possibilità di depurarli tramite trattamenti estensivi: stagni o lagoni biologici. In

questo modo si passerebbe da una situazione in cui si ha un’unica immissione, con elevati

carichi, a più immissioni, distribuite lungo il corso d’acqua, con bassi valori di carico

inquinante, meno impattanti sul corpo idrico.

In queste forme di depurazione i processi di trasformazione della sostanza organica

sono basati sul metabolismo batterico e sulle interazioni trofiche del cosiddetto “microbial

loop” (batteri, protozoi, piccoli metazooi). Negli stagni i processi metabolici possono

essere sia aerobici che anaerobici, in funzione della profondità della massa di liquame10.

Infine è possibile costruire anche stagni aerati in cui l’ossigeno viene pompato a forza. Lo

svantaggio di queste forme di depurazione consiste spesso nella produzione di forti e

cattivi odori, nonché in un forte impatto visivo.

Un’altra tecnica di depurazione, sempre più applicata, è la fitodepurazione. Nella

fitodepurazione vengono utilizzate piante con elevate capacità di accumulo dei nutrienti e

delle sostanze che si voglio eliminare. Tali piante devono, inoltre, avere un alto tasso di

crescita e devono essere resistenti. L’impiego di questa tecnica è molto utile per rimuovere

i residui di azoto e fosforo non rimossi completamente dai depuratori: infatti la

fitodepurazione è conveniente quando le concentrazioni sono basse. Tale tecnica è in fase

di progettazione esecutiva a valle del depuratore di Mancasale.

9 Nel catasto Agac ne risulta solamente una gravante su Crostolo ed alcune, di maggiore entità, gravanti sualcuni affluenti come il Guazzatoio e il Canal di Reggio.10 Si avranno stagni anaerobici per profondità di 3-5 m, aerobici per profondità inferiori a 0.6 m, facoltativiper situazioni intermedie.


La fitodepurazione può essere utilizzata anche nel caso di piccole comunità, evitando

così il trasporto e permettendo la depurazione in loco che non sarebbe economicamente

attuabile attraverso un piccolo depuratore.

In questi sistemi le piante sono in grado di effettuare un grosso abbattimento di

nutrienti, ma non di BOD; però l’intero sistema può portare anche ad un abbattimento di

BOD. Lo svantaggio di queste tecniche è la produzione di biomassa che deve essere

smaltita (Viaroli, 1999).

La fitodepurazione può essere applicata anche nei canali di bonifica nei periodi irrigui,

ove vengono fatti confluire gli scarichi dei depuratori. Nei canali della bonifica Parmigiana

Moglia – Secchia è in fase di sperimentazione un progetto finalizzato all’abbattimento

delle concentrazioni di azoto e fosforo immesse dal Tassone in Crostolo.

Un’altra tecnica, molto più recente, prevede l’utilizzo di compost per depurare le acque

piovane che vengono raccolte dal sistema fognario dei centri urbanizzati (US-EPA,1997).

Tale acqua scorre su molte superfici come strade, parcheggi, tetti delle costruzioni e

terreni. Lungo questo tragitto, che le porta ai vari corsi d’acqua ove esse confluiscono, esse

si possono caricare di un ampio spettro di contaminanti potenzialmente pericolosi, come

metalli, oli e grassi, pesticidi e fertilizzanti.

L’U.S.-E.P.A. ha proposto una tecnologia innovativa basata sull’utilizzo del compost

che risulta essere più economica rispetto ai metodi tradizionali di trattamento come la

fitorimediazione o lagunaggio. Inoltre, tali metodi richiedono vaste aree per il loro impiego

e rimuovono uno spettro limitato di contaminanti. Il “compost stormwater filter” o CSF,

come esso viene definito, necessita di un’area 7 volte inferiore e dei costi 3 volte inferiori

rispetto a quelli richiesti dalla fitorimediazione per ottenere gli stessi effetti.

Il filtro di depurazione di acque piovane fatto con compost, è costituito da un largo box

in cemento contenente, sul fondo, ghiaia drenante e, sopra questa, un consistente strato di

compost. Tale filtro è progettato per rimuovere dall’acqua piovana frammenti, schiuma

superficiale, contaminanti chimici e sedimenti facendola passare attraverso lo strato di

compost. La struttura porosa del compost gli fa assumere la vera e propria funzione di

filtro fisico, inoltre, i microrganismi presenti in esso operano la biofiltrazione di eventuali

contaminanti chimici; l’azione chelante della materia organica fa si che vengano

immobilizzati i metalli pesanti presenti nell’acqua.


La microflora batterica presente nel compost è in grado di degradare inquinanti

organici come idrocarburi e di velocizzare la degradazione di altre molecole inquinanti.

Questo innovativo sistema di biorimediazione e filtrazione delle acque piovane utilizza

un volume relativamente piccolo di compost preparato appositamente e ricavato da

lignocellulosici11. Esso è in grado di rimuovere il 90% dei solidi sospesi, l’85% di oli e

grassi e dall’82 al 98% dei metalli pesanti. Un filtro di compost ha la caratteristica di avere

bassi costi di investimento e di manutenzione e può trattare discrete portate d’acqua (200

l/s). Quando il filtro di compost ha esaurito la sua capacità depurativa, esso deve essere

rimosso e sostituito.

Figura 5.5 Descrizione schematica del Compost Stormwater filter.

11 Basso contenuto in nutrienti, che vengono invece trattenuti dall’acqua che viene filtrata e consumati.

SSIIMMUULLAAZZIIOONNII RRIIGGUUAARRDDAANNTTII IILL TTOORRRREENNTTEE CCRROOSSTTOOLLOO 103

6 SIMULAZIONI RIGUARDANTI IL TORRENTE CROSTOLO

In base ai progetti di intervento e alle considerazioni esposti nel capitolo 5, sono stati

elaborati alcuni scenari previsionali sull’andamento qualitativo e quantitativo del torrente

Crostolo lungo l’intero tratto considerato.

Come illustrato nel capitolo 4.2, il modello QUAL2E è stato calibrato sia per le

condizioni di magra che per le condizioni di morbida. Utilizzando queste due calibrazioni

sono stati ipotizzati gli scenari che varranno successivamente descritti.

Per la creazione dei vari scenari sono stati considerati i seguenti interventi:

$ Abbattimento del carico inquinante in uscita dai depuratori ove questi superano i limiti

previsti dal D.Lgs. 152/99, come espresso nel paragrafo 5.1.

$ Abbattimento del carico in uscita di COD dal depuratore di Roncocesi solo per la

stagione di morbida;

$ Abbattimento del carico in uscita di azoto dal depuratore di Mancasale in quanto verrà

riattivata la terza linea e verrà avviata la linea di denitrificazione spinta.

$ Adduzione di acque da Secchia tramite il Canal Reggiano di Secchia in periodo non

irriguo, con portata di 600 l/s;

$ Adduzione di acque da Po tramite il Canal Reggiano di Secchia in periodo irriguo, con

portata di 300 l/s;

$ Adduzione di acque del torrente Enza tramite Canal d’Enza, con portata di 300 l/s;

$ Adduzione di acque del torrente Enza mediante invaso di Vetto, condotta ambientale

Crostolo, con portata di 500 l/s.

È importante distinguere i due progetti di immissione d’acqua. L’immissione di acque

del t. Enza avverrebbe a più di 4 km a monte del tratto cittadino, con acque di discreta

qualità, con effetti benefici coinvolgenti anche il Parco Crostolo. L’immissione di acque

dal Canal Reggiano di Secchia avverrebbe appena prima dell’inizio del tratto cittadino

cementato e con acque di qualità sicuramente peggiore.

In secondo luogo, mentre il progetto di immissione d’acqua da canal di Secchia sarà

sicuramente di prossima attuazione, il progetto di immissione da Enza sarà difficilmente

approvato sebbene venga ormai riproposto da moltissimi anni.


I seguenti scenari, quindi, terranno conto di entrambe le ipotesi, giusto per confrontarne

le conseguenze sulla qualità, ma attribuiranno maggiore peso al progetto della BPMS. Di

conseguenza gli scenari S4 ed S7 saranno difficilmente attuabili.

Tabella 6.1 Quadro riassuntivo degli scenari oggetto di simulazione.

Qui di seguito sono riportati i risultati delle simulazioni eseguite relativamente ad

alcuni parametri qualitativi nonché rispetto ai valori di portata12.

6.1 Simulazioni in condizioni di morbida

I grafici seguenti riportano l’andamento dei principali parametri lungo l’asta fluviale.

In ogni grafico vengono rappresentati tutti gli scenari ipotizzati, in modo da poterne fare il

confronto. Spesso lo scenario S.0 è coincidente con lo scenario S.1 in quanto

l’abbattimento dei carichi inquinanti previsto è stato attuato unicamente laddove non erano

rispettati i limiti previsti dal D.Lgs. 152/99 riguardanti le aree sensibili.

In ascissa sono indicati in azzurro i punti di immissione dei due affluenti principali

veicolanti gli scarichi dei due grandi depuratori della città; in grigio è indicato il tratto

cementato di Reggio Emilia.

12 Per semplicità si riportano solamente i parametri più significativi, quelli utilizzabili anche per ladeterminazione del LIM.

Abbattimento dei carichi inquinanti

Canal di Secchia

da Secchia 600 l/s

Canal di Secchia da Po 300 l/s

Canal d'Enza 300 l/s

Condotta Crostolo 500 l/s

S0S1 •S2 • •S3 • • •S4 • • • •S0S5 •S6 • •S7 • • • •

SCENARI

Condizioni di morbida

Condizioni di magra


Figure 6.1 Simulazioni nel periodo di morbida per i principali parametri.


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[m3 /s

]

S.0 S.1 S.2 S.3 S.4

Modolena TassoneReggio E.

Andamento dell'OD

9

9,5

10

10,5

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.1 S.2 S.3 S.4



Andamento del BOD5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.1 S.2 S.3 S.4


Andamento del COD

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.1 S.2 S.3 S.4




0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.1 S.2 S.3 S.4



1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.1 S.2 S.3 S.4



Lo scenario S.1 mette in evidenza come l’abbattimento dei carichi sversati dai

depuratori porti a dei miglioramenti sul Modolena per quel che concerne il COD e il

Fosforo, mentre sul Tassone gli abbattimenti riguardano soprattutto l’Azoto nelle sue varie

forme. L’effetto complessivo alla chiusura di bacino è perciò di notevole entità.

Lo scenario S.2, che prevede l’immissione di acqua appena prima della città, non porta

a sostanziali cambiamenti di qualità per quel che concerne il tratto cittadino. Si osserva

solamente una migliore ossigenazione delle acque e un effetto di diluizione dei vari

inquinanti. Gli effetti di questa diluizione li si può osservare maggiormente a valle della

città: ciò era prevedibile in quanto l’immissione avviene troppo a valle per poter

permettere l’instaurarsi di processi di autodepurazione nei primi chilometri di tratto

cementato. Inoltre il miglioramento qualitativo non è di notevole entità in quanto le acque

immesse presentano un gradi di inquinamento di poco inferiore a quello delle acque

riceventi. Notevole è però l’effetto esplicato sulla concentrazione di nitrati sul primo tratto

e su tutta l’asta fluviale seguente: sotto questo aspetto l’apporto di acqua da Secchia è di


0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.1 S.2 S.3 S.4



grande utilità in quanto annulla completamente gli effetti dello scarico del depuratore di Le

Forche e diminuisce l’effetto delle immissioni inquinanti in tutta la restante asta fluviale.

L’unico aspetto negativo è costituito da fatto che questi miglioramenti qualitativi non

coinvolgeranno l’area del Parco del crostoso a monte di Reggio.

Lo scenario S.3, che prevede un’ulteriore immissione poco più a valle, non porta

praticamente a nessun miglioramento sostanziale di qualità, sebbene le acque provenienti

dall’Enza siano qualitativamente superiori a quelle di Secchia. Ciò permette di affermare

che potrebbe non essere economicamente conveniente investire nel ripristino funzionale

dell’ultimo tratto del Canal d’Enza.

Lo scenario S.4, realizzabile con un elevato investimento, avrebbe l’effetto di apportare

miglioramenti qualitativi anche all’area del Parco del Crostolo e permetterebbe

l’instaurarsi di processi di autodepurazione più spinta prima del tratto cittadino, anziché

dopo. Per il restante tratto, invece, il miglioramento qualitativo non è tale da giustificare

l’entità dell’investimento.

6.2 Simulazioni in condizioni di magra

I grafici seguenti riportano l’andamento dei principali parametri lungo l’asta fluviale.

In ogni grafico vengono rappresentati tutti gli scenari ipotizzati, in modo da poterne fare il

confronto. Spesso lo scenario S.0 è coincidente con lo scenario S.5 in quanto

l’abbattimento dei carichi inquinanti previsto è stato attuato unicamente laddove non erano

rispettati i limiti previsti dal D.Lgs. 152/99 riguardanti le aree sensibili.

In ascissa sono indicati in azzurro i punti di immissione dei due affluenti principali

veicolanti gli scarichi dei due grandi depuratori della città; in grigio è indicato il tratto

cementato di Reggio Emilia.

Si ricorda, inoltre, che i grafici seguenti rappresentano la situazione di massima criticità

idraulica per il torrente Crostolo, riscontrabile appunto nel mese di agosto.


Figura 6.2 Simulazioni riguardanti il periodo di magra per i principali parametri.


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[m3 /s

]

S.0 S.5 S.6 S.7


Andamento dell'OD

4

5

6

7

8

9

10

11

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.5 S.6 S.7



Andamento del BOD5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.5 S.6 S.7


Andamento del COD

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.5 S.6 S.7




0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.5 S.6 S.7



0

0,4

0,8

1,2

1,6

2

2,4

2,8

3,2

3,6

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.5 S.6 S.7



Decisamente diverso è il quadro rappresentato dagli scenari simulanti la situazione

estiva. Innanzitutto l’immissione di acqua nel periodo di magra rappresenta un intervento

necessario ai fini di un mantenimento del deflusso nel tratto cittadino. Infatti lo scenario

S.0 (e S.5) mostra una portata inferiore ai 100 l/s. Per evitare fenomeni di ristagno nel

tratto cementato, l’ipotesi di immissione di acqua rappresenta l’unica soluzione realmente

possibile. In questo modo si eviterebbe di lasciare asciutto tutto l’alveo del torrente

compreso tra Rivalta e Sesso, situazione che porterebbe invece ad un elevato degrado

qualitativo soprattutto da un punto di vista ecologico.

Lo scenario S.5 mostra come l’abbattimento dei carichi coinvolga quasi esclusivamente

il depuratore di Mancasale, che presenta spesso valori di emissione “fuori soglia”.

Gli effetti dell’immissione di 300 l/s di acqua provenienti da Po sono mostrati dalla

linea verde dello scenario S.6. Queste acque, di qualità piuttosto scadente, hanno da un lato

l’effetto di diluizione e di riossigenazione delle acque, ma dall’altro presentano, per alcuni

parametri, valori di concentrazione più elevati rispetto a quelli delle acque riceventi.


0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

024681012141618202224262830323436384042

[Km]

[mg/

l]

S.0 S.5 S.6 S.7



Infatti da un lato di ha una migliore ossidazione della sostanza organica e un

abbattimento della concentrazione del fosforo, ma dall’altro si ha un incremento dei nitrati.

È da precisare che tale effetto negativo è pero limitato a pochi chilometri, dopo i quali

l’effetto diluizione mostra cambiamenti positivi anche sulla concentrazione di nitrati.

Se questa immissione ha effetti positivi sul tratto intermedio del torrente, altrettanto

non si può dire per chiusura di bacino, ove la situazione rimane pressoché invariata. In

conclusione l’immissione di acque da Po porta ad avere deflusso nel tratto cittadino e a

mitigare in parte gli effetti del depuratore di Roncocesi, il quale nel periodo estivo risulta

essere molto più impattante rispetto a quello di Mancasale13.

L’immissione da Canal d’Enza non è proponibile in modo disgiunto dalla costruzione

della condotta ambientale Crostolo, in quanto senza di essa il Canal d’Enza non avrebbe

acqua a sufficienza. Sotto tale prospettiva lo scenario S.7 mostra l’andamento qualitativo

dei vari parametri. In tale contesto tale soluzione risulta avere effetti molto più consistenti

rispetto a quelli che avrebbe nella situazione di morbida. Il miglioramento qualitativo su

tutta l’asta fluviale e per tutti i parametri è discretamente consistente. Risulta interessante

osservare come, in tale scenario, l’immissione di acque da Po rappresenti un intervento

negativo anziché positivo. Infatti l’immissione di queste acque porta ad un marcato

peggioramento qualitativo che non sarebbe ammissibile.

In quest’ottica risulta chiaro che i due progetti, portati avanti dai due consorzi di

bonifica, si escludono a vicenda. Si tratta quindi di scegliere tra un progetto più costoso ma

con effetti elevati sulla qualità delle acque e un progetto meno costoso e con effetti minori.

È importante precisare che la condotta ambientale Crostolo avrebbe a suo svantaggio un

forte impatto ambientale causato dai lavori di costruzione della condotta e dell’invaso di

Vetto. In secondo luogo la costruzione di una diga sul torrente Enza trova molti oppositori

dal punto di vista ambientale. Nel contempo il progetto della BPMS di immissione di

acque da Secchia e da Po sarà a breve realizzato.

13 La situazione risulta essere invertita, quindi, rispetto a quella invernale (ragionando sempre in terminirelativi e non assoluti)


6.3 Miglioramento dello stato ecologico apportato dagli scenariS.2 ed S.6

In questo paragrafo si vuole stimare il miglioramento dello stato ecologico del torrente

Crostolo nelle ipotesi S.2 ed S.6. Poiché le simulazioni sono riferite solo a due situazioni, e

non a 12 campionamenti annuali come prevede il D.Lgs. 152/99, non è possibile definire

uno stato ecologico in senso stretto. D’altro canto le due simulazioni sono state effettuate

utilizzando i dati del 75° percentile calcolato su più anni. Si è quindi ritenuto opportuno

calcolare uno stato ecologico per la situazione di magra e uno per quella di morbida.

Lo stato ecologico così definito è stato calcolato solamente in alcune stazioni ipotetiche

significative che sono le seguenti:

$ P1. Reggio Emilia: tratto cittadino;

$ P2. Begarola: dopo l’immissione del Modolena, corrispondente alla stazione

ARPA;

$ P3. Baccanello: chiusura di bacino, corrispondente alla stazione ARPA.

Lo stato ecologico è stato calcolato tenendo conto di tutti i macrodescrittori che

concorrono alla definizione del LIM, in quanto tutti sono stati simulati dal Qual2E.

Di maggiore difficoltà è invece la simulazione dell’IBE. Poiché per le stazioni in esame

si è sempre verificata una corrispondenza completa tra classe LIM e classe IBE, si è deciso

di attribuire allo stato ecologico la classe di qualità ottenuta dal LIM. È importante rilevare

che i valori di stato ecologico riferiti alla stagione di magra senza immissioni non sono

attendibili in quanto in tale periodo spesso non si ha deflusso. In tal caso per definire uno

stato ecologico si dovrebbe appunto fare riferimento all’intero anno.

I risultati così ottenuti sono riportati nelle seguenti tabelle.


Tabella 6.2 Valori simulati dei parametri utili per il calcolo del LIM nelle tre stazioniipotetiche.

OD % BOD5 COD N-NH3 N-NO3 P-tot Coli f.S0 99 1,72 12,95 0,09 3,92 0,17 2880S2 102 1,89 9,89 0,07 2,20 0,12 3780

S0 80 2,37 17,64 0,14 1,02 0,24 120S6 100 2,01 10,00 0,05 1,49 0,12 2340


S0 84 4,74 54,02 0,29 3,15 0,79 220S6 84 3,84 40,84 0,22 2,66 0,40 660


S0 65 5,29 39,99 1,50 3,30 0,93 1800S6 68 4,85 24,98 0,69 2,21 0,60 1800

Condizioni di Magra

P1

P2Condizioni di Morbida

Condizioni di Magra

Condizioni di Morbida

Condizioni di Magra

P3Condizioni di Morbida

Tabella 6.3 Simulazione dello stato ecologico

LIM Stato ecologico LIM Stato

ecologico LIM Stato ecologico

S0 280 160 95S2 320 185 125

S0 250 150 90S6 340 175 100

Baccanello

Condizioni di Morbida

Condizioni di Magra

Reggio E. Begarola

Sebbene i miglioramenti qualitativi e quantitativi apportati dall’immissione di acqua

dal Canal di Secchia siano di discreta entità, ciò non si riflette sulla classificazione

ecologica del corso d’acqua. Ciò è dovuto al fatto che i valori soglia definiti dal D.Lgs.

152/99 sono molto cautelativi, come lo sono anche le classi di qualità. Poiché le stazioni di

Begarola e Baccanello presentano valori di concentrazione decisamente pessimi, anche

abbattimenti consistenti portano a miglioramenti relativi. Un esempio può essere fatto con

il COD, per il quale si ha un abbattimento, in chiusura di bacino, di più di 10 mg/l, valore


che è ancora più elevato se si considera il tratto compreso tra l’immissione del Modolena e

l’immissione del Tassone. Analogo discorso lo si può fare per il fosforo, il quale subisce

un abbattimento variabile dai 0.3 ai 0.5 mg/l. In entrambi i casi però si permane

ugualmente al di sopra della soglia massima prevista per la quinta classe.

Risulta comunque ipotizzabile che l’immissione di acqua dal Canal di Secchia potrebbe

portare, con qualche piccolo sforzo, ad uno stato ecologico sufficiente per tutta l’asta a

nord della città, eliminando così la presenza di tratti di classe scadente o pessima.

Obiettivi più elevati si potrebbero ottenere solamente abbattendo ulteriormente i carichi

immessi, eventualmente prima della loro confluenza in depuratore. Tale problema esiste

soprattutto per l’area posta a Ovest della città, ove persistono numerose attività industriali

che necessiterebbero di un impianto di abbattimento del COD prima dello scarico in

fognatura.

Al contrario non è possibile pensare di migliorare ulteriormente (ossia oltre agli scenari

S.2 ed S.6) lo stato di qualità delle acque con ulteriori immissioni, in quanto queste non

fornirebbero un incremento significativo di qualità.

In altre parole uno stato di qualità superiore a quello di “sufficiente” è possibile

ottenerlo unicamente abbattendo le pressioni gravanti sul bacino ed agendo anche in modo

puntuale, e non solo sui grandi impianti di depurazione.

CCOONNCCLLUUSSIIOONNII 118

CONCLUSIONI

Nel corso di questi due anni di sperimentazione nel bacino del torrente Crostolo si sono

raggiunti i seguenti risultati:

$ è stato definito un progetto di risanamento fluviale;

$ si è ottenuta una più profonda conoscenza del torrente e del suo bacino, soprattutto dal

punto di vista idrologico;

$ si è giunti a ipotizzare un sistema più funzionale e ottimizzato di monitoraggio delle

acque;

$ si sono tratte importanti considerazioni sul sistema di classificazione dello stato

ecologico proposto dal D.Lgs. 152/99 e sui suoi limiti.

Per quel che concerne i parametri chimici, sono stati integrati i dati storici di ARPA,

relativi alle varie stazioni di campionamento, con i risultati delle analisi supplementari

effettuate per tutto l’anno 2000. L’individuazione di punti di campionamento

supplementari ha permesso non solo di calibrare meglio il modello QUAL2E, bensì ha

portato a conoscere meglio e in modo più puntuale le variazioni qualitative del corpo

idrico. Da ciò è emerso che la qualità dell’acqua rimane di buon livello fino al centro

urbano di Reggio Emilia. L’impatto del centro urbano è notevolmente diminuito rispetto al

passato. Questo risultato evidenzia già una contro-tendenza rispetto agli anni precedenti,

quando le immissioni del depuratore di Le Forche peggioravano notevolmente il livello

qualitativo già diversi chilometri a monte della città.

Il degrado qualitativo del torrente lo si ha principalmente a causa dei suoi due affluenti

principali, i quali ricevono i reflui dei due grandi depuratori di Mancasale e di Roncocesi.

Per quel che concerne il depuratore di Roncocesi sono critici il COD e il fosforo. Per quel

che concerne il COD si stanno già progettando degli impianti di pretrattamento a monte del

depuratore e a carico delle singole aziende. Il fosforo invece dovrebbe subire un forte

abbattimento grazie all’applicazione del D.Lgs. 152/99 il quale prevede condizioni

restrittive per tale parametro in aree sensibili. Nel depuratore di Mancasale, recapitante nel

canalazzo Tassone, sono critici l’azoto ammoniacale e nitrico e il BOD. Ciò è dovuto alla

interruzione di una linea di depurazione al fine di inserire un impianto di denitrificazione

spinta. Tali lavori hanno però portato alla presenza per quattro anni consecutivi di valori


quadrupli di concentrazione. Il ripristino di tale linea porterà certamente ad un notevole

miglioramento.

Riassumendo, quindi, l’inquinamento di origine diffusa è risultato essere di bassa entità

soprattutto se confrontato con quello di origine puntiforme. Infatti il t. Crostolo raccoglie

anche gli scarichi di centri abitati e di aziende che non rientrano nel suo bacino ma in

quello dell’Enza.

Dal punto di vista biologico i valori di IBE concordano pienamente con le analisi

chimiche e hanno permesso il calcolo dello stato ecologico che è risultato essere buono o

sufficiente fino al centro abitato, per poi passare a scadente in seguito alle immissioni dei

due affluenti principali.

Stazioni di monitoraggio

Il raddoppio delle stazioni di campionamento per l’anno 2000 ha permesso di

individuare meglio i punti critici da tenere monitorati. Di conseguenza tra i risultati di

questa tesi vi è da aggiungere anche una proposta di variazione dell’ubicazione delle

stazioni di campionamento. Infatti il t. Crostolo, dopo la stazione di Vezzano s.C. non

viene più monitorato per circa 16 km fino alla stazione di Roncocesi, posta a valle della

città. Ma nella stazione di Roncocesi si sommano gli effetti del degrado a monte della città,

di quelli dovuti all’attraversamento del centro urbano e di quelli del cavo Guazzatoio.

Questa scelta era stata fatta in passato quando le acque che attraversavano la città erano già

di pessima qualità a causa del basso livello di depurazione esistente a monte, per cui la

qualità in zona Annonaria era assimilabile a quella di Roncocesi. Si è però verificato che in

zona Annonaria la qualità è decisamente superiore e può quindi essere indicativo

controllarla, anche perché fornisce informazioni sullo stato di qualità dell’acqua che

attraversa il centro urbano. Inoltre non esiste una stazione di monitoraggio in chiusura del

bacino del t. Modolena, uno dei due principali affluenti, che risulterebbe necessaria,

invece, al fine di controllare meglio i reflui dell’impianto di depurazione di Roncocesi in

esso recapitanti. Attualmente la stazione di monitoraggio di Begarola è posta, per motivi

tecnici, sul t. Crostolo a valle dell’immissione del Modolena, di conseguenza le

misurazioni effettuate subiscono l’effetto diluizione con l’acqua dell’asta principale. Poi

per altri 18 km il torrente non viene più monitorato, ossia fino alla chiusura di bacino. Nel


contempo la stazione posta in chiusura del cavo Cava non sembra essere importante in

quanto la qualità delle sue acque risulta essere migliorata nel tempo e non richiede controlli

ripetuti e severi. Nella tabella seguente sono riportate le proposte di variazione dei punti di

prelievo che ARPA potrebbe adottare.

Tabella 7.1 Stazioni ARPA

Nome Stazione Corpo idrico

Bettola Crostolo - stazione a monteCampola Crostolo - valle immissione CampolaRoncocesi Crostolo - valle immissione GuazzatoioBegarola Crostolo - valle immissione ModolenaBastiglia cavo Cava - chiusuraS.Vittoria Tassone - chiusuraBaccanello Crostolo - chiusura

Tabella 7.2 Proposta di nuova localizzazione delle stazioni

Nome Stazione Corpo idrico

Campola Crostolo - valle immissione CampolaAnnonaria Crostolo - valle cittàRoncocesi Crostolo - valle immissione GuazzatoioBegarola Modolena - chiusuraBastiglia Crostolo - valle immissione cavo CavaS.Vittoria Tassone - chiusuraBaccanello Crostolo - chiusura

Di notevole entità è stato lo studio effettuato sulle portate e sul regime idrologico del t.

Crostolo. Innanzitutto sono stati analizzati tutti i valori disponibili sulle portate storiche e

sono state costruite varie curve. Si è ottenuta la rappresentazione grafica dell’andamento

medio mensile delle portate per ogni sezione, dell’andamento medio annuale ed estivo

delle portate lungo l’asta fluviale e la sua variazione temporale. Sono state costruite le

curve di durata delle portate per ogni sezione e, attraverso la media mobile, si è potuta

effettuare una previsione sulle portate dei prossimi anni. Tutte queste analisi hanno

permesso di stabilire che dal 1992 si è avuta una continua diminuzione delle portate

stimabile in una perdita di circa 300 l/s nell’arco complessivo di 9 anni. Inoltre si è potuto

conoscere più approfonditamente il regime torrentizio del torrente e misurare l’entità del


deficit idrico nel periodo di magra estiva. Tali considerazioni sono state rese possibili

anche grazie agli studi supplementari di portata effettuati su tutta l’asta, principalmente a

monte della città. Tali studi, condotti dal mese di marzo al mese di settembre, ed eseguiti

con una cadenza settimanale, hanno permesso di conoscere con accuratezza le variazioni di

portata lungo l’asta fluviale. Si sono così individuati i punti in cui si ha un mantenimento

del valore di portata e i punti in cui, in periodo di magra, se ne ha un decremento. Tale

punto di discontinuità è stato riscontrato il località Baragalla ed è dovuto principalmente ad

un cambio di pendenza dell’alveo, nonché della sua struttura. Tali misure hanno permesso

di stabilire una relazione tra i valori di portata a Vezzano con quelli a Reggio Emilia ed è

stato possibile definire un valore minimo di portata a monte al di sotto del quale non si ha

più deflusso nel tratto cittadino: tale valore è di circa 40-50 l/s. Il calcolo del DMV nelle

stazioni di Vezzano e Reggio Emilia con il metodo Valtellina ha portato a stabilire

rispettivamente un valore di 90-100 e di 120 l/s.

Risulta chiaro che nei periodi in cui la portata scende al di sotto di tale valore ogni

forma di emungimento dovrebbe essere vietata: tale condizione si verifica in media per

circa 50 giorni l’anno.

Una seconda fase di questo lavoro di tesi è consistita nell’implementazione di un

modello di qualità fluviale, il QUAL2E, prodotto dall’United States Enviromental

Protection Agency. È da precisare che il modello QUAL2E è stato sviluppato per realtà

fluviali statunitensi che sono certamente poco assimilabili alla realtà italiana e soprattutto a

quella del Crostolo. Nonostante ciò il modello è in grado di fornire risultati

sufficientemente validi. La prerogativa più importante nell’applicazione di un modello è la

buona conoscenza del territorio e la competenza necessaria alla realizzazione di

simulazioni quanto più veritiere possibili. Il modello deve infatti descrivere la realtà e non

deve essere invece una pura speculazione teorica; proprio per questo motivo questa fase è

stata preceduta da una accurata ed approfondita analisi del sistema. Questo vale soprattutto

per quel che concerne il regime idrologico. Sotto questo aspetto potrebbe essere utile, in un

successivo studio, l’affiancamento al QUAL2E di un modello quantitativo come il

MODIDR (APPA,2000).

I principali limiti del QUAL2E sono la modimensionalità e la staticità del modello.

Infatti, sebbene il modello richieda i dati relativi sia alla lunghezza che alla larghezza e


profondità dell’alveo, in output restituisce solamente un valore puntuale in funzione della

lunghezza. Tale limitazione potrebbe essere rilevante nel caso di corsi d’acqua di notevole

estensione trasversale, ma nel caso del Crostolo non comporta nessuna carenza

nell’informazione fornita. Invece, per quel che concerne il secondo aspetto, bisogna

precisare che ogni scenario simulato è spazio-dipendente, quindi ogni simulazione è

strettamente legata al periodo in cui è stata generata; questo vincolo impone una oculata

analisi dei dati di input quando si voglia modificare il periodo dell’implementazione. Tale

limite è stato superato applicando al modello anche degli input non relativi ad una singola

campagna di calibrazione, ma relativi a due situazioni “medie” di magra e di morbida, in

modo da ottenere due scenari maggiormente significativi.

Per ognuna delle due condizioni di regime sono stati individuati vari scenari, tutti

realmente applicabili con caratteristiche idonee alla situazione simulata. I vari scenari

ipotizzati prendono in considerazione sia l’abbattimento degli inquinanti, sia diverse

ipotesi di immissione di acqua proveniente dai bacini limitrofi, sia il loro effetto congiunto.

Infatti il carattere fortemente torrentizio del Crostolo risulta essere il principale problema

da risolvere e che costituisce il principale cofattore di degrado insieme all’inquinamento

nei periodi di magra. In questa pubblicazione sono stati riportati solo alcuni grafici relativi

ai parametri più significativi e sono stati riportati solo gli scenari più interessanti.

In termini generali si può affermare che l’immissione di acqua di buona qualità

proveniente dall’Enza apporta benefici effetti su tutta l’asta principale e sugli affluenti di

sinistra. L’effetto complessivo di tale apporto d’acqua e il punto previsto di immissione

fanno sì che vengono “annullati”, o meglio compensati, gli effetti negativi dello scarico del

depuratore di Le Forche. Inoltre gli apporti d’acqua negli affluenti di sinistra

permetterebbero un’intensificazione dei processi di autodepurazione prima del loro

recapito in Crostolo. L’effetto complessivo è molto positivo, anche in chiusura di bacino.

Questo scenario risulta essere quello che porta a risultati massimi in termini di

risanamento, ma nel contempo risulta essere anche quello meno sostenibile

economicamente e che presenta le maggiori difficoltà tecniche.

Il progetto che possiede il miglior rapporto costi/benefici è risultato essere quello che

prevede l’immissione di acqua dal canal di Secchia. Il modello ha dimostrato che tale

apporto d’acqua, effettuato secondo le modalità previste, contribuisce ad evitare ristagno di

acqua nel tratto cittadino nel periodo estivo e a migliorare la qualità dell’acqua nel tratto a


Nord della via Emilia. Il principale svantaggio di quest’intervento consiste nel fatto che

esso non produce nessun effetto sull’area Parco Crostolo, di recente istituzione, in quanto

interviene più a valle.

Il modello ha dimostrato, inoltre, che ulteriori interventi - in aggiunta a questo - non

portano a significativi miglioramenti tali da giustificare i costi che si dovrebbero sostenere

per la loro realizzazione. In alcuni casi si è anche dimostrato che esistono interventi non

compatibili tra di loro: per esempio l’immissione d’acqua dal canal d’Enza porterebbe alla

perdita di una parte dei miglioramenti ottenuti con l’immissione da canal di Secchia.

Un ultimo apporto fornito dal programma è stato quello di poter determinare il

massimo miglioramento ottenibile dello stato ecologico. Infatti, solamente l’utilizzo della

modellistica consente di verificare, in tempi brevi e con un utilizzo contenuto delle risorse,

le possibilità di raggiungimento degli obiettivi di qualità ambientale, come previsto dal

comma 3 dell’articolo 5 del D.Lgs. 152/99. Si è quindi potuto stabilire che, applicando lo

scenario prescelto, si giungerebbe ad avere uno stato di qualità di sufficiente, anziché

scadente in chiusura di bacino.

Il grosso limite che si ha nell’applicazione di tale scenario consiste nel fatto che si

interviene in maniera troppo limitata sulle cause prime di degrado, cioè sugli affluenti.

Per il raggiungimento di uno stato di qualità ambientale di “buono”, risulta quindi

indispensabile intervenire sulla riduzione dei carichi inquinanti, puntiformi e diffusi; non

basta agire sui processi di depurazione e su quelli di diluizione. A tal fine risulta necessario

individuare quelle misure che, in termini di costi-benefici, effettivamente producono

miglioramenti nel corpo idrico. Certamente questa strada è più complessa sia dal punto di

vista dell’attuazione che dei controlli, ma è anche vero che non vi sono alternative.

Il riutilizzo delle acque di scarico depurate, per esempio, costituisce un effettivo

incremento delle disponibilità idriche. Tale tipologia di intervento trova però il suo

principale ostacolo nei costi di igienizzazione. Un’altra tipologia di intervento, anch’essa

molto rilevante, riguarda l’ottimizzazione del sistema fognario. Diviene sempre più

necessaria una rete duale di fognatura che mantenga separate le acque bianche da quelle

nere: in tal modo sarebbe possibile rendere più efficiente il sistema depurativo.

Nel contempo le acque piovane dovrebbero subire un trattamento specifico prima della

loro immissione in un corpo idrico. Nei primi quindici minuti di pioggia, sulle superfici

impermeabilizzate, si concentrano nelle acque di scorrimento tutti gli inquinanti che si


erano accumulati nel periodo asciutto. I carichi inquinanti apportati al corso d’acqua in tali

occasioni sono di notevole entità e certamente non trascurabili. Per risolvere tale

problematica, oltre che la costruzione di una rete di raccolta separata, occorrerebbe la

costruzione di piccoli impianti di filtraggio-depurazione. Molti sono i progetti ideati per

risolvere tale problematica, tra i quali anche quello di utilizzo di filtri a base di compost.

Infine, ma non per ultimo e specialmente in una realtà come la nostra, risulta prioritaria

la ricerca di misure atte al contenimento degli scarichi diffusi. Con riferimento ad alcune

correnti inquinanti specifiche quali, ad esempio, quelle contenenti azoto o pesticidi, la

frazione proveniente da carichi di tipo diffuso è di notevole entità. Di conseguenza la

riduzione dei carichi di tali composti nei corpi idrici passa necessariamente attraverso

misure di contenimento degli scarichi diffusi. (IRSA-CNR, 1999).

Il sistema di classificazione dello stato ecologico

Il calcolo dello stato ecologico nell’anno 2000 e nella previsione futura ha mostrato il

carattere fortemente cautelativo di tale sistema di classificazione.

Infatti, per il calcolo del LIM, il valore di riferimento viene innanzitutto calcolato

attraverso il 75° percentile, che fornisce generalmente un valore superiore a quello fornito

dalla media, usata in passato. In secondo luogo le classi in cui può ricadere un valore sono

molto ampie nei casi peggiori e via via sempre più ristrette nei casi migliori. In terzo luogo

il punteggio attribuito ad ogni classe è la metà di quello attribuito alla classe superiore.

Queste tre caratteristiche sono ognuna fortemente cautelativa e il loro effetto congiunto è

notevole. Di conseguenza si ha che risulta molto difficile rientrare nella prima classe di

qualità.

In altri termini risulta molto difficile rientrare in una classe superiore e nel contempo è

molto facile essere declassati alla classe inferiore a causa di un singolo parametro che

presenta valori appena più scadenti rispetto agli altri. Ciò rende molto difficile il

raggiungimento di uno stato di qualità di buono come previsto dal D.Lgs.152/99.

Tale caratteristica ha l’effetto di disincentivare le amministrazioni a intraprendere piani

di risanamento in quanto essi, pur inducendo un forte miglioramento, non consentono di

passare alla classe di qualità superiore e in ultima analisi di avere un riscontro normativo-

pratico.


Il t. Crostolo è un chiaro esempio di tale situazione: lo scenario prescelto porta a degli

abbattimenti molto elevati di tutti i parametri e in alcuni casi si raggiunge anche il

dimezzamento di tali valori, ma non permette il raggiungimento della classe di qualità

superiore rispetto a quella attuale.

BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFIIAA 126

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129

ALLEGATI

AALLLLEEGGAATTII 130

ALLEGATO I

TAVOLE RIASSUNTIVE VALORI ANALITICI


Media 1993 10,3 11,7 13,6 14,1 14,3 13,7 15,4Media 1994 11,3 12,5 14,6 14,8 15,4 15,0 15,8Media 1995 8,6 10,0 12,6 12,4 13,8 11,9 14,7Media 1996 9,6 10,4 11,8 12,9 13,5 12,4 14,5Media 1997 9,9 11,1 12,8 14,3 14,8 13,7 15,3Media 1998 10,2 9,5 13,3 14,9 13,0 13,3 16,4Media 1999 9,8 10,7 12,8 13,7 14,7 11,9 15,5Media 2000 9,9 10,8 12,9 13,8 14,5 12,0 15,4

Media Totale 9,9 10,9 13,1 13,9 14,2 13,1 15,4Dev. Stand. 5,1 6,4 7,7 7,3 7,7 7,5 6,7MIN 1,0 0,5 0,1 0,5 1,0 0,5 5,0MAX 21,3 25,0 27,0 28,3 27,9 27,0 28,475° %ile 13,4 16,3 20,1 20,9 21,6 19,5 21,150° %ile 9,0 9,9 11,1 12,5 15,0 13,5 14,225° %ile 5,7 5,3 5,9 7,4 6,9 6,1 9,0




TEMPERATURA DELL'ACQUA (°C)

OSSIGENO DISCIOLTO [O2 %]







Media Totale 9,3 12,4 22,8 46,4 33,3 26,0 31,8Dev. Stand. 3,9 8,3 12,6 22,2 11,8 20,2 10,7MIN 3 5 9,0 8 16 4 13MAX 26 69 94,0 131 93 97 7775° %ile 10,0 13,0 29,0 55,3 38,0 36,0 35,350° %ile 8,0 10,0 19,0 41,5 31,0 19,0 29,525° %ile 7,0 8,0 15,0 31,8 25,0 11,0 26,0

BOD5 [mg/l]

COD [mg/l]











N-NH4 [mgN/l]

N-NO3 [mgN/l]

N-NO2 [mgN/l]








P totale [mg/l]

P-PO4 [mg/l]



Media 1993 650 837 1043 1181 1044 688 1223Media 1994 678 800 902 1027 1038 667 1270Media 1995 693 821 916 1176 1089 635 1270Media 1996 694 805 866 1104 1105 947 1314Media 1997 652 856 928 1533 1165 840 1389Media 1998 687 928 1052 1180 1301 841 1443Media 1999 804 938 980 1216 1207 976 1410Media 2000 710 899 1009 1804 1391 1091 1534

Media Totale 664 803 860 1104 1014 689 1188Dev. Stand. 68 89 205 369 240 318 257MIN 500 638 296 130 501 305 469MAX 899 1050 1650 2130 1840 2020 177075° %ile 692 861 968 1249 1145 792 133350° %ile 663 792 867 1030 982 621 122125° %ile 623 741 770 869 861 470 996


Media 1993 63500 32500 102500 122500 57500 12500 67500Media 1994 70250 11000 62500 87500 60000 9750 95000Media 1995 23250 44750 41750 180000 47500 25000 200000Media 1996 29000 14250 25500 56250 73250 24500 427500Media 1997 16650 6775 13350 26000 39000 5975 237500Media 1998 37250 8550 42250 34750 66500 27500 262500Media 1999 33000 4950 30750 80000 84000 11250 330000Media 2000 28000 28000 6800 32750 38500 6450 120000

Media Totale 35327 15968 69674 123174 104552 31783 195286Dev. Stand. 63274 20097 200795 343621 415815 156030 348499MIN 700 90 250 580 900 18 550MAX 540000 110000 1320000 2200000 4800000 1480000 210000075° %ile 33000 22750 50000 75500 60000 14000 22750050° %ile 18000 7000 12000 26000 30000 5900 5900025° %ile 9000 3025 4175 10000 10000 2200 20000

CONDUCIBILITA' [µµµµS/cm]

COLIFORMI FECALI [n°/100ml]


ALLEGATO II

TAVOLE RIASSUNTIVE VALORI DI PORTATA

VEZZANOGen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Media M. 7,8,9

1989 0,07 0,14 0,12 0,09 0,20 0,64 0,02 0,20 0,06 0,09 0,07 0,15 0,291990 0,03 0,17 0,30 0,18 0,04 0,03 0,02 0,02 1,43 1,43 0,39 0,37 0,021991 0,18 0,12 0,75 0,45 2,98 0,33 0,10 0,08 0,01 0,15 0,24 0,18 0,46 0,061992 0,64 0,41 0,75 0,41 0,15 0,18 0,02 0,02 0,03 3,26 0,93 0,78 0,63 0,021993 0,40 0,18 1,50 1,37 0,40 0,20 0,02 0,07 0,05 0,05 0,38 0,75 0,45 0,051994 1,11 1,50 0,45 0,75 0,64 4,00 0,15 0,02 0,50 0,13 0,61 0,27 0,84 0,221995 0,20 0,15 0,10 0,22 0,07 0,11 0,09 0,09 0,21 0,05 0,15 5,20 0,55 0,131996 0,95 1,13 0,91 1,62 0,66 0,07 0,08 0,09 0,01 0,70 0,17 1,30 0,64 0,061997 1,25 0,92 0,21 0,21 0,10 0,10 0,02 0,02 0,01 0,02 0,03 0,07 0,25 0,021998 0,20 0,10 0,03 0,15 0,03 0,05 0,05 0,17 0,08 0,12 0,10 0,051999 0,06 0,27 0,70 0,78 0,14 0,28 0,01 0,01 0,06 0,03 1,88 0,56 0,40 0,032000 0,15 0,12 0,10 0,48 0,13 0,14 0,03 0,01 0,02 0,07 0,62 0,16 0,17 0,02

Min 0,03 0,07 0,03 0,12 0,03 0,04 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03 0,07 0,01Max 1,25 1,50 1,50 1,62 2,98 4,00 0,64 0,09 0,50 3,26 1,88 5,20 5,20Media 0,47 0,43 0,50 0,60 0,46 0,48 0,11 0,04 0,10 0,51 0,55 0,82 0,42Dev.Stand. 0,44 0,48 0,44 0,50 0,82 1,11 0,18 0,03 0,14 0,96 0,59 1,4390° %ile 1,11 1,11 0,89 1,37 0,66 0,33 0,15 0,09 0,21 1,36 1,38 1,2575° %ile 0,80 0,54 0,75 0,77 0,46 0,22 0,10 0,08 0,10 0,30 0,70 0,7650° %ile 0,20 0,18 0,38 0,45 0,15 0,16 0,03 0,02 0,04 0,10 0,31 0,3325° %ile 0,17 0,12 0,13 0,22 0,10 0,09 0,02 0,02 0,02 0,05 0,14 0,15

RONCOCESIGen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Media M. 7,8,9

1989 0,08 0,56 0,22 0,20 0,06 0,20 0,06 0,20 0,30 0,10 0,50 0,23 0,151990 0,24 0,20 0,03 0,26 0,14 0,06 0,14 0,18 2,68 1,89 0,33 0,56 0,131991 0,38 2,15 1,00 0,80 3,22 0,30 0,30 0,30 0,01 0,20 0,31 0,40 0,78 0,201992 0,50 0,82 0,41 0,37 0,16 0,20 0,25 0,20 0,04 6,44 2,13 2,10 1,14 0,161993 0,75 0,30 1,94 2,11 1,03 0,39 0,66 0,32 0,26 0,40 0,80 0,80 0,81 0,411994 2,46 2,03 0,61 1,84 0,92 4,90 0,30 0,43 1,00 0,59 1,14 0,76 1,42 0,581995 0,64 0,74 1,68 0,66 0,51 0,68 0,35 1,33 0,44 0,15 0,78 4,48 1,04 0,711996 1,52 2,05 1,24 2,27 1,95 0,60 0,25 0,70 0,06 0,86 0,85 5,15 1,46 0,341997 2,05 1,14 1,26 1,23 0,13 0,67 0,60 0,57 0,08 0,05 0,06 0,15 0,67 0,421998 0,37 0,77 0,27 1,09 0,02 0,10 0,07 0,20 0,20 0,36 0,06 0,07 0,30 0,161999 0,40 0,70 0,74 1,00 0,18 0,42 0,10 0,20 0,98 0,26 3,52 1,03 0,79 0,432000 0,60 0,60 0,70 1,00 0,61 0,12 0,52 0,34 3,20 0,27 0,80 0,52

Min 0,24 0,08 0,03 0,22 0,02 0,06 0,06 0,06 0,01 0,05 0,06 0,07 0,01Max 2,46 2,15 1,94 2,27 3,22 4,90 0,66 1,33 1,00 6,44 3,52 5,15 6,44Media 0,90 0,97 0,87 1,14 0,77 0,72 0,29 0,41 0,31 1,05 1,24 1,34 0,84Dev.Stand 0,76 0,73 0,57 0,67 0,95 1,34 0,20 0,35 0,36 1,84 1,20 1,7290° %ile 2,05 2,05 1,64 2,11 1,86 0,68 0,60 0,69 0,98 2,50 3,09 4,2475° %ile 1,14 1,36 1,25 1,54 0,95 0,62 0,33 0,53 0,35 0,66 1,95 1,3050° %ile 0,60 0,76 0,72 1,00 0,39 0,35 0,25 0,31 0,20 0,35 0,83 0,6325° %ile 0,39 0,53 0,52 0,73 0,18 0,14 0,15 0,20 0,07 0,25 0,26 0,32


BEGAROLAGen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Media M. 7,8,9

1989 0,59 1,68 1,54 0,24 0,60 0,24 0,45 1,02 0,58 0,75 0,90 0,78 0,571990 0,47 0,50 0,24 0,09 0,12 0,03 0,01 0,15 5,11 3,23 0,68 0,97 0,061991 1,40 3,59 1,61 1,50 10,00 0,40 0,20 0,20 0,62 0,60 1,19 1,02 1,86 0,341992 0,80 1,26 1,28 0,70 0,30 0,35 0,51 0,30 0,51 27,22 3,50 2,60 3,28 0,441993 1,28 0,42 5,32 4,52 0,77 0,40 0,18 0,70 1,20 0,91 1,77 1,27 1,56 0,691994 3,95 3,95 1,14 2,40 2,63 5,52 0,40 0,69 1,67 1,52 1,95 2,00 2,32 0,921995 2,00 2,95 2,20 1,78 0,92 2,50 0,90 1,90 1,21 0,30 1,64 7,88 2,18 1,341996 1,93 3,58 2,56 2,72 3,01 0,93 0,37 0,84 0,09 1,90 1,39 7,25 2,21 0,431997 3,52 1,98 2,05 2,22 0,38 0,90 0,80 0,80 0,25 0,40 0,46 0,24 1,17 0,621998 0,59 1,11 0,49 0,31 0,02 0,65 0,07 0,49 0,49 1,57 0,60 0,50 0,57 0,351999 0,59 1,58 2,30 2,22 1,08 0,59 0,34 0,54 1,30 0,69 4,61 1,36 1,43 0,732000 1,40 0,91 0,79 1,52 0,91 0,49 0,20 0,25 0,58 0,58 3,77 1,52 1,08 0,34


BACCANELLOGen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Media M. 7,8,9

19891990 3,22 2,81 0,66 3,66 3,22 1,36 1,06 3,22 1,36 0,78 1,36 3,22 2,16 1,881991 2,80 1,36 1,36 2,22 11,47 1,36 1,36 3,22 2,22 12,60 1,36 2,22 3,63 2,271992 1,36 3,22 5,54 2,21 11,45 3,22 1,36 2,21 rigurgito 1,36 3,22 3,52 2,261993 1,35 1,40 rigurgito 5,50 5,54 1,50 rigurgito 1,40 2,02 rigurgito rigurgito 4,00 2,84 1,711994 2,03 1,80 2,50 22,57 1,90 2,10 2,40 1,00 1,50 26,76 2,22 2,80 5,80 1,631995 2,40 3,40 3,82 2,77 3,41 2,20 1,70 4,16 2,38 1,50 2,20 12,18 3,51 2,751996 3,50 4,06 3,41 4,97 6,22 2,02 2,02 2,58 1,19 4,98 2,20 9,40 3,88 1,931997 4,73 2,97 5,21 1,87 1,68 1,47 2,60 3,00 2,57 1,47 2,01 1,78 2,61 2,721998 3,00 3,82 1,83 3,10 2,05 2,00 1,84 0,56 0,13 7,50 3,00 2,50 2,61 0,841999 4,00 2,00 2,80 4,26 2,16 2,13 3,24 1,27 7,00 1,60 8,94 2,00 3,45 3,842000 1,89 0,58 20,10 2,77 2,34 2,75 2,04 4,20 1,50 8,80 7,35 3,00 4,78 2,58



ALLEGATO III

COSTANTI DI CALIBRAZIONE DEL MODELLO


Modellizzazione dell’asta fluviale

140

RINGRAZIAMENTI

• Un profondo ringraziamento va ai miei genitori che mi hanno permesso di portare atermine i miei studi in un clima di massima serenità. Li ringrazio per avermi semprelasciato fare liberamente le mie scelte e per la cieca fiducia riposta in me.

• Sentiti ringraziamenti vanno al mio relatore, il Prof. Pierluigi Viaroli, per avermiseguito in questi due anni di sperimentazione e per avermi dato preziosi consigli.

• Ringrazio il mio correlatore, il Dott. Roberto Spaggiari, per avermi offerto questapossibilità di esperienza e formazione professionale molto stimolante e interessante. Loringrazio anche per tutta la fiducia che ha sempre riposto in me in tutto questo periodoe per avermi trasmesso la passione per questo lavoro.

• Ringrazio con affetto la Dott.ssa Silvia Franceschini, per avermi seguito e aiutato neimomenti di difficoltà e per avermi colmato la scrivania di testi da leggere.

• Un ringraziamento particolare anche alle mie colleghe d’ufficio, Elena e Sabina, per laloro gentilezza e allegria. Un ringraziamento anche a tutto il personale di ARPA diReggio Emilia con il quale ho condiviso questo momento di formazione e in particolarea Enzo M., Claudio L., Claudio F., Maurizio M. e Yuri V.

• Un grandissimo ringraziamento va ad un Amico speciale, Davide, con il quale hocondiviso i momenti più belli di questi anni. Per tutti gli esami preparati divertendosi;per i giri con la canoa da noi costruita durante le ore di studio; per esserci aiutati nellapreparazione della tesi; per i viaggi e le vacanze fatte insieme; per aver condiviso lapassione per il karate; per i momenti di difficoltà superati insieme e per i momenti digioia festeggiati insieme; per le ragazze condivise; e per tutte le tantissime altre cose.Per questo importante e unico rapporto di amicizia che ci arricchisce continuamente eper il grande affetto che ci unisce, grazie Davide.

• Ringrazio la mia palestra e tutti i miei allievi che mi hanno dato, in tutti questi anni, lapossibilità di crescere e migliorarmi. E ringrazio il karate-do per tutti i suoi principi einsegnamenti e per tutte le soddisfazioni che mi ha dato.

• Ringrazio i miei compagni di università con i quali ho condiviso studio ed esami e imiei amici: in particolar modo Ricky, Pietro, Robby, Gianfranco, Lisa, Silvia, Milena.

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