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Groundwater modelling of the River Albegna coastal plain (southern Tuscany): preliminary results
No full textA conceptual and numerical model for groundwater management: a case study in southern Tuscany, Italy
No full textOngoing hydrogeological research aims to develop a correct management model for the Plio-Pleistocene multi-aquifer system of the Albegna River coastal plain (southern Tuscany, Italy); overexploitation of this aquifer for irrigation and tourism has caused seawater intrusion. The conceptual model is based on field and laboratory data collected during the 1995-2003 period. Meteoric infiltration and flows from the adjoining carbonate aquifer recharge the aquifer. Natural outflow occurs through a diffuse flow into the sea and river; artificial outflow occurs through intensive extraction of groundwater from wells. Water exchanges in the aquifer occur naturally (leakage, closing of aquitard) and artificially (multiscreened wells). The aquifer was represented by a 3D finite element model using the FEFLOW numerical code. The model was calibrated for steady-state and transient conditions by matching computed and measured piezometric levels (February 1995 - February 1996). The model helped establish that seawater intrusion is essentially due to withdrawals near the coast during the irrigation season and that it occurs above all in the Osa-Albegna sector, as well as along the river that at times feeds the aquifer. The effects of hypothetical aquifer exploitation were assessed in terms of water budget and hydraulic head evolution
L'influenza della variabilità climatica sulle risorse idriche rinnovabili della Toscana meridionale
No full textNella pianificazione e gestione dei sistemi idrologici risultano di crescente interesse le indagini di dettaglio relative agli effetti della variabilità climatica sulle risorse idriche. In questa tematica, sono stati applicati procedimenti di analisi previsionale alle serie storiche delle principali variabili idroclimatiche delle stazioni di misura dei dati di base presenti nel territorio della Toscana meridionale al fine di individuare un idoneo modello previsionale della relativa risorsa idrica rinnovabile. Tale studio ha permesso di riconoscere una locale evoluzione climatica caratterizzata da un probabile trend verso la diminuzione delle risorse, pur con locali differenziazioni, la cui entità è complessivamente del 6 % rispetto a quelle dell'ultimo trentennio. Detto modello è stato verificato attraverso il confronto con i dati relativi a deflussi fluviali e portate sorgive, ottenendo risultati pienamente soddisfacenti nella stima delle risorse idriche a medio-lungo termine
La tutela delle acque sotterranee nella pianificazione territoriale: un esempio dal PTCP di Siena
No full textIl presente studio mostra l'applicazione di criteri di protezione delle risorse idriche sotterranee a livello di normative provinciali nell'ambito della pianificazione e gestione del territorio senese (Toscana centro-meridionale). Viene schematicamente illustrato l'approccio metodologico utilizzato nella redazione della carta della vulnerabilità degli acquiferi all'inquinamento. La disciplina individuata è costituita da un insieme coerente di norme ed allegati tecnici, sulla base di un modello istituzionale ad efficacia differita, finalizzato a supportare le Amministrazioni comunali nelle scelte di pianificazione locale
Risorse idriche nella Toscana meridionale
No full textLe elaborazioni effettuate per il territorio della Toscana meridionale hanno consentito di pervenire ad una valutazione attendibile della sua potenzialità idrica superficiale e sotterranea; ciò risulta particolarmente importante in quanto permette di contenere i prelievi d'acqua entro i limiti propri di rinnovabilità delle risorse, evitando pericolosi sovrasfruttamenti, e di ripartire gli stessi prelievi in funzione delle effettive disponibilità idriche dei singoli domini. È stato anche evidenziato come l’intervento antropico sul ciclo dell’acqua sia capace di variare sensibilmente la reale ripartizione delle risorse idriche; gli Enti preposti alla gestione del territorio dovranno quindi mettere a punto un sistema di rilevamento di informazioni attendibili su usi e spostamenti di quantitativi d’acqua.
Lo studio ha anche consentito di riconoscervi un’evoluzione climatica caratterizzata da un probabile trend verso la diminuzione delle risorse idriche potenziali rinnovabili, che è sostanzialmente legato alla diminuzione delle precipitazioni totali annue in quanto le variazioni osservate di temperatura contribuiscono a provocare solo oscillazioni di minore entità dell'evapotraspirazione reale; è probabile che ciò si sia variamente distribuito nelle stagioni (Barazzuoli et al., 2002), con trend diversi come segno e verso nelle varie località, con il risultato di una variazione tendenziale che penalizza le stagioni di transizione (forte diminuzione delle piogge autunnali e delle temperature primaverili, accanto all'aumento delle temperature autunnali). La risorsa idrica disponibile appare comunque adeguata a soddisfare le richieste attuali e future dei vari utilizzatori. Anche se al momento non sono note valutazioni aggiornate e complessive sulla domanda idrica, si può però ricordare che i fabbisogni previsti nei prossimi decenni nei bacini del fiumi Ombrone e Bruna sono pari a 90-95•106 m3/anno per l’uso idropotabile, industriale ed i servizi ed a 50-55•106 m3/anno per l’uso agricolo, per un totale di 140-150•106 m3/anno (CLES, 1991); per gli stessi bacini, i risultati ottenuti nel presente studio indicano una disponibilità media attuale di circa 1000•106 m3/anno di risorsa totale potenziale rinnovabile, con previsioni di circa 900•106 m3/anno per il trentennio 1996-2025 (-8 %). Anche se le risorse idriche coincidono, in definitiva, con i volumi d'acqua utilizzabili senza che ciò possa provocare forti squilibri al ciclo idrologico naturale, è evidente che nel territorio della Toscana meridionale la disponibilità idrica totale potenziale (attualmente pari in media a circa 1800•106 m3/anno, con previsioni al 1996-2025 di circa 1700•106 m3/anno) è ampiamente superiore alla domanda e lo sarà anche nei prossimi anni; ad esempio, il Piano d’Ambito nell’Ombrone (A.A.T.O. 6, 1999) prevede un fabbisogno di 55•106 m3/anno al 2020 (per l’uso idropotabile, con una dotazione media di 400 l/giorno per abitante). Pertanto, i problemi ricorrenti di mancanza d’acqua, riduzione della qualità chimica, ecc.. sono unicamente la conseguenza di una non corretta gestione delle risorse che trova il suo fondamento su ampie lacune conoscitive di tipo idrogeologico e su uno sfruttamento troppo “ingegneristico-minerario” degli acquiferi. A questo riguardo, il recente avvio delle attività dell’Autorità di Ambito Territoriale Ottimale e dell’Autorità di Bacino dell’Ombrone costituisce senz’altro un passo fondamentale nella direzione della tutela e conservazione delle risorse idriche superficiali e sotterranee della Toscana meridionale, direzione che va però mantenuta con impegno e coerenza anche negli anni a venire. In altre parole, un vero e proprio salto di qualità nelle conoscenze è possibile solo attraverso la messa a punto e la realizzazione di un adeguato sforzo organizzativo ed economico da parte degli Enti gestori del territorio e delle sue risorse, prima fra tutte quella idrica
Modellizzazione numerica del sistema acquifero della pianura costiera del fiume Albegna (Toscana meridionale)
No full textIl presente studio tratta del modello numerico dell’acquifero plio-pleistocenico della pianura costiera del F. Albegna (Toscana meridionale) che è costituito da livelli sabbioso-ghiaiosi confinati da depositi limoso-argillosi (acquitardi) e giace in prevalenza su argille marine plioceniche. L’acquifero è stato progressivamente sfruttato per usi irrigui e turistici, con un emungimento complessivo che ha raggiunto circa 3•106 m3/anno ed ha provocato un notevole abbassamento piezometrico con la comparsa di un’ampia intrusione salina, manifestata dalla degradazione della qualità chimica della falda. La raccolta, organizzazione ed interpretazione dei dati ha condotto alla definizione del modello concettuale dell’acquifero. La ricarica idrica deriva dall’infiltrazione delle precipitazioni sul modello, dai flussi laterali dovuti all’infiltrazione sugli affioramenti esterni degli orizzonti permeabili e dai flussi provenienti dall’adiacente acquifero carbonatico. Il deflusso naturale avviene in modo diffuso verso il mare e l’Albegna; l’estrazione intensiva dell’acqua di falda per mezzo dei pozzi costituisce il deflusso artificiale. All’interno dell’acquifero si hanno scambi idrici sia per cause naturali (drenanza, chiusura degli acquitardi) che artificiali (pozzi multifinestrati). Il sistema acquifero è stato rappresentato per mezzo di un modello numerico tridimensionale ad elementi finiti utilizzando il software FEFLOW. Il modello è stato calibrato in regime sia stazionario che transitorio attraverso il confronto tra la piezometria simulata e quella misurata durante il periodo febbraio 1995 - febbraio 1996. Il modello ha consentito di valutare il bilancio idrico del sistema e di evidenziare che l’intrusione salina è dovuta essenzialmente ad un emungimento concentrato a poca distanza dalla costa e durante la stagione irrigua che richiama acqua salata soprattutto nel tratto Osa-Albegna (quasi 3•105 m3), con l’aggiunta delle ingressioni lungo il fiume che talvolta alimentano la falda (circa 6•104 m3). La validazione del modello è stata effettuata mediante la simulazione della piezometria rilevata nel febbraio 2003. Al fine di prevedere la risposta dell’acquifero ad ipotetici scenari di sfruttamento nel periodo 2003-2033, sono state considerate due differenti ipotesi di utilizzo insieme ad un trend negativo delle precipitazioni
Studio idrogeologico dei rapporti tra acque superficiali e profonde nella zona di Gracciano dell'Elsa (Prov. di Siena)
No full textIl presente studio ha affrontato la ricostruzione del quadro idrodinamico ed idrochimico dell’acquifero plio-pleistocenico presente nella parte meridionale del bacino neogenico della Val d’Elsa (Prov. di Siena), in una zona che comprende le sorgenti termominerali “Vene di Onci” e “Caldane di S. Marziale”, al fine di analizzare i rapporti tra acque superficiali e profonde. Sulla base di dati litostratigrafici sono state definite le caratteristiche geometrico-strutturali dei livelli produttivi (prevalentemente calcari lacustri e sabbie marine), evidenziate con sezioni idrogeologiche e carta delle isopache: ne deriva che il volume complessivo del serbatoio è di 3,6•109 m3 e che le zone favorevoli per lo sfruttamento idrico si trovano nei pressi di Campiglia dei Foci e di Gracciano dell’Elsa. Mediante misure di livello nei pozzi è stato ricostruito l’andamento della superficie freatica nel periodo luglio 1999-giugno 2000; esso evidenzia che le direzioni di flusso si originano nelle colline circostanti la pianura e convergono verso il F. Elsa, che costituisce il principale asse di drenaggio della falda. Rilievi fisico-chimici effettuati nei pozzi mostrano che la falda è caratterizzata da una prevalente composizione bicarbonato-alcalino terrosa, anche se il suo settore centrale (Gracciano) è interessato da un fenomeno di intrusione di acque solfate profonde. Infine, misure di portata sull’Elsa e sui suoi principali affluenti hanno consentito di valutare l’apporto della falda e di confrontarlo con quello idrotermale
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