Le mie principali attività nel campo
dell'idrogeologia sono orientate dalla situazione professionale. Come
idrogeologo della maggiore
azienda di gestione acquedottistica in Trentino e consulente di altre
aziende simili e di enti pubblici sono responsabile di:
studi per l'individuazione di aree favorevoli alla
ricerca di acque sotterranee;
progettazione di pozzi per acqua, direzione dei
lavori di trivellazione, conduzione ed interpretazione di prove di
pompaggio;
studi per la perimetrazione di aree di rispetto di
pozzi e sorgenti.
Per lo svolgimento di queste attività continuo di
conseguenza ad approfondire le mie conoscenze sulle tematiche collegate:
vulnerabilità e protezione degli acquiferi;
monitoraggio degli acquiferi;
idrogeochimica e studio degli isotopi delle acque;
modellazione numerica degli acquiferi;
prove di tracciamento in acquiferi carsici e in
acquiferi porosi
teoria e pratica delle prove di pompaggio;
tecniche di realizzazione dei pozzi per acqua,
verticali o inclinati.
La definizione della vulnerabilità intrinseca e
della vulnerabilità integrata degli acquiferi è una delle
basi per la pianificazione territoriale
ed uno degli elementi fondamentali di cui tener conto nella
perimetrazione delle aree di rispetto. Ormai da diversi anni sono state
codificate procedure
e metodologie standard di valutazione della vulnerabilità degli
acquiferi, e vengono continuamente proposti degli affinamenti per
acquiferi in situazioni non standard.
La mia esperienza in questo campo è stata focalizzata su aree di
conoide alluvionale e di fondovalle alpino.
In particolare ho partecipato,con contributi tecnici,ad un comitato
tecnico istituito dalla Provincia di Trento per la tutela delle risorse
idropotabili del conoide del torrente Avisio, a Trento. Nella valle del
Sarca (Trentino) ho elaborato una cartografia della
vulnerabilità dell'acquifero captato dai pozzi del Comune di
Arco. In quest'ultimo lavoro, i risultati dell'applicazione del metodo
SINTACS su una suddivisione in griglie del territorio così come
proposta dalla letteratura,sono stati resi cartograficamente mediante
isolinee, dopo un processo di kriging dei dati. Questa procedura di
interpolazione evita di attribuire un valore omogeneo a tutta
l'estensione sottesa da ogni singola cella della griglia, consente di
distribuire in modo continuo
il risultato e di ottenere una rappresentazione grafica più
gradevole.
Nel Web le risorse migliori sull'argomento sono costituite dalle
pubblicazioni USEPA e USGS, in continuo aggiornamento, e dell'ufficio
federale svizzero
delle acque e della geologia (UFAEG), che fornisce testi in francese e
tedesco.
Il monitoraggio degli acquiferi sta diventando sempre
più importante nella pratica idrogeologica. In genere viene
attivato per brevi periodi (da sei mesi a due anni)
per la caratterizzazione degli acquiferi per studi applicativi (grandi
opere di ingegneria, valutazione di risorse idriche, pianificazione
urbanistica),
per indagini ambientali (studi di impatto ambientale, bonifiche di siti
inquinati) e, per periodi più lunghi, per il monitoraggio di
acquiferi captati per il consumo umano.
La mia esperienza in questo argomento è piuttosto varia.
Ho dato un contributo progettuale (ubicazione e scelte della
modalità di acquisizione dei dati) ed esecutivo
(progettazione e direzione lavori di 10 piezometri) per la
realizzazione del sistema di monitoraggio dell'acquifero captato dai
principali
campi pozzi della città di Trento, attivo dal gennaio 2003. Ho
curato la progettazione, realizzazione ed acquisizione dati (2.5 anni)
del sistema di monitoraggio
dell'acquifero per la caratterizzazione ambientale della discarica di
Trento (24 piezometri). Ho inoltre organizzato e coordinato,
nell'ambito di diversi progetti) monitoraggi
della durata di un anno idrologico di numerose sorgenti (sino a 72
contemporaneamente) e di torrenti in zone montane del Trentino.
La tecnologia più recente offre la possibilità di
monitorare "in continuo" vari parametri, sia in foro che alle
captazioni sorgive, con un grande aiuto per la fase interpretativa.
La mia esperienza personale mi induce a raccomandare che l'acquisizione
dei dati avvenga con frequenze di misura il più possibile
ravvicinate: si fa sempre a tempo
ad eliminare i dati ridondanti, ma il dettaglio è spesso
risolutivo! Misure piezometriche con frequenza oraria ci hanno per
esempio permesso di individuare un rapporto
con le variazioni idrometriche del fiume Adige determinate dalle
operazioni di svaso/invaso dei bacini artificiali che ci sarebbero
sfuggite con misure effettuate con frequenza solo giornaliera. Allo
stesso modo, le variazioni di temperatura in continuo alle sorgenti, in
occasione di piogge concentrate, possono dare indicazioni fondamentali
sulle modalità di ricarica delle fonti.
Un argomento di particolare approfondimento per me sono state le
tecniche di costruzione dei piezometri (dal materiale delle tubazioni
alle modalità di trivellazione al riempimento
dell'intercapedine) in funzione dei diversi ambienti e necessità
di monitoraggio (acque potabili, siti inquinati da materiali diversi,
discariche). Per esempio, in aree di discarica si
devono fronteggiare, nella scelta del materiale, problemi legati al
cedimento del suolo, al calore sviluppato dalle masse organiche in
fermentazione, alle reazioni chimiche aggressive,
alla presenza di percolati, ecc. Anche la protezione dei piezometri
stessi dai danneggiamenti è stata un'esperienza "costruttiva"!
Le attrezzature per il monitoraggio sono oggi poste in commercio in
ogni forma, colore e dimensione. Il Web offre infiniti contatti
commerciali, con le descrizioni tecniche dei prodotti.
Per quanto riguarda le strategie, i protocolli e le tecniche di
monitoraggio, anche in questo caso i siti governativi statunitensi
(EPA, Geological Service, Army Corps of Engineers) mettono a
disposizione molto materiale di alta qualità, comprendendo anche
testi sulla realizzazione dei piezometri.
Lo studio del chimismo delle acque e delle relazioni
acqua/roccia, includendo anche lo studio isotopico,consente di
risolvere numerosi quesiti in merito alla provenienza ed alle
modalità di circolazione delle acque, in particolar modo in
àmbito montano. Inoltre la disponibilità di dati chimici
è uno strumento di controllo preziosissimo nella preparazione
di modelli concettuali e nella validazione di modelli numerici. I costi
delle analisi chimiche, anche degli elementi in traccia, sono oggi
relativamente bassi,a fronte dell'ausilio
che viene fornito dalla loro interpretazione.
Si può dire che al giorno d'oggi uno studio idrogeologico privo
di questo tipo di dati non si può considerare completo.
Ho condotto studi idrogeochimici nelle aree montane del Trentino e
collaborato ad altri effettuati in Basilicata, Friuli, Repubblica Ceca.
L'argomento è vastissimo, e l'esplorazione delle risorse Web in
materia non finisce mai. Dal canto mio ho trovato utile accedere,
tramite i motori di ricerca, alle "course notes" o "lectures" in
idrogeochimica di diverse università statunitensi e canadesi
(purtroppo stanno cominciando a riservare, con password, l'accesso a
questo materiale solo ai loro studenti).
Si trova materiale didattico di ottima qualità. Nei siti USGS si
trova, in formato PDF, tutto il classico testo di Hem sulla chimica
delle acque, e molto altro. Per gli isotopi, i siti IAEA
(europei, finalmente) offrono abbondante ed ottimo materiale di studio,
così come le università nordamericane.
La modellazione numerica degli acquiferi è
finalmente divenuta per legge [(Linee guida per la tutela della
qualita' delle acque destinate al consumo umano e criteri generali
per l'individuazione delle aree di salvaguardia delle risorse idriche
di cui all'art. 21 del decreto legislativo 11 maggio 1999, n. 152. (GU
n. 304 del 30-12-2002] parte integrante della metodologia di
perimetrazione delle aree di rispetto delle acque sotterranee, essendo
necessaria per l'applicazione del metodo temporale o "delle isocrone".
Oltre a questo, è utile nella simulazione della gestione dei
campi pozzi, e fondamentale per lo studio dei flussi dei contaminanti.
Il modello numerico cui faccio personalmente riferimento nelle mie
applicazioni è tridimensionale, alle differenze finite
(MODFLOW), con la tecnica del backward particle tracking.
Utilizzo di solito una delle versioni commerciali di MODFLOW (Visual
Modflow), ma ho provato anche ad applicare versioni meno sofisticate
(dal punto di vista
della resa grafica e della praticità operativa, non della
funzionalità numerica), come PMWIN. In genere a titolo di
confronto dei risultati ottenuti trovo utile anche
applicare anche le modellazioni non-3D agli elementi finiti, come
l'ottimo WhaEM 2003.
Per i casi più semplici non disdegno (piccola trasgressione ai
10 comandamenti), l'applicazione di modelli bidimensionali e codici
software semplici. Che oltretutto si trovano come freeware nel Web.
Per la modellazione numerica alle differenze finite, il sito Web di
riferimento è quello del USGS dedicato a MODFLOW. Anche altri
siti statunitensi sono molto completi.
Mi sento di raccomandare ai cultori della materia lo studio attento di
due testi fondamentali:
Anderson & Woessner (ed. 2001) - Applied Ground Water Modeling :
simulation of flow and advective transport, Academic Press.
Zheng & Bennet (2002) - Applied Contaminant Transport Modeling,
Wiley Interscience.
Il secondo dei due testi ha dei capitoli che possono essere considerati
un utile approfondimento del primo.
Ho progettato e preso parte a numerose prove di
tracciamento, in genere per la definizione di aree di protezione
sorgive in aree montane. I traccianti usati sono quelli soliti:
fluoresceina, tinopal, naftionato di sodio. In un paio di casi
particolari ho avuto modo di provare con il cloruro di litio.
L'argomento di per sè non richiede grande approfondimento
teorico; di contro esige molta consuetudine pratica, per tutte le fasi
di una prova: immissione, campionamento, analitica, interpretazione.
Il materiale migliore sul Web l'ho trovato al sito del sopra citato
UFAEG.
Le prove di pompaggio sono lo strumento principe per
acquisire dati idrogeologici significativi e rappresentativi
su un acquifero. Consentono di conoscere le condizioni e la
funzionalità di un pozzo, di avere informazioni sulle condizioni
al
contorno di un acquifero (limiti di alimentazione o impermeabili) e
sulla sua natura. Permettono di disporre dei parametri
fondamentali richiesti per le attività di modellazione numerica
e simulazione.
Sin dal periodo della tesi di laurea ho organizzato, condotto ed
interpretato decine di prove di pompaggio, sia step tests su pozzo
singolo
che prove di acquifero con impianti sino a 10 piezometri intorno al
pozzo in pompaggio. Questo per attività che vanno dalla
realizzazione di pozzi per acqua ad applicazioni ingegneristiche, alla
caratterizzazione degli acquiferi, alla realizzazione di barriere
idrauliche.
Per queste attività cerco di tenermi sempre aggiornato sulla
parte teorica (per la quale ho accumulato una documentazione piuttosto
vasta sull'idraulica
dei pozzi e sulle metodologie di interpretazione delle prove) e su
quanto offre il mercato come software interpretativo e strumenti per
l'acquisizione dei dati in campagna.
Non ho mai lesinato, e sono contento di averlo fatto, sulla durata
delle prove, anche se questo innalza non poco i costi. Ho visto
colleghi
prendere solenni cantonate o essere costretti a ripetere le prove, per
aver tenuto tempi di prova troppo ridotti.
In rete, oltre ai siti commerciali di software, non si trova molto:
però si trova, finalmente come PDF, e gratis, il mitico e
fondamentale testo di Kruseman e De Ridder sull'interpretazione delle
prove. Inoltre il testo PDF di Ferris et al. nei siti USGS, e procedure
operative per le prove nei siti EPA.
Ho acquisito una vasta esperienza progettuale ed
operativa nella progettazione e realizzazione di pozzi per acqua,
utilizzando tutte le principali tecniche di perforazione.
L'attività nel campo dei servizi acquedottistici mi ha spinto ad
approfondire particolarmente le tematiche sulla scelta dei materiali
delle tubazioni (w l'inox!) e sugli accorgimenti per evitare qualsiasi
possibile contaminazione della falda, soprattutto in fase di
perforazione. Chi durante i sondaggi ha visto guasti
alle parti oleodinamiche della trivella sa cosa si può temere.
Ho al mio attivo la direzione lavori di decine di pozzi, eseguiti nelle
più diverse condizioni geologiche, e con diametri e
profondità svariati.
Trovandomi ad operare in ambiente montano, negli ultimi anni ho
iniziato a privilegiare, per la captazione di falde in versante (ma
anche di acque carsiche di fondo), l'esecuzione di
drenaggi suborizzontali o a bassa inclinazione, che essendo raramente
realizzati per scopi acquedottistici, hanno rappresentato una
interessante sfida tecnica.
Nel Web si trova più materiale sulla tecnica dei pozzi
petroliferi che dei pozzi per acqua, anche se le due tecnologie sono
simili.