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Cartografia delle risorse geotermiche a bassa entalpia. Lesempio di Parma Mapping of low enthalpy geothermal resources. The example of Parma Gianmarco.

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Presentazione sul tema: "Cartografia delle risorse geotermiche a bassa entalpia. Lesempio di Parma Mapping of low enthalpy geothermal resources. The example of Parma Gianmarco."— Transcript della presentazione:

1 Cartografia delle risorse geotermiche a bassa entalpia. Lesempio di Parma Mapping of low enthalpy geothermal resources. The example of Parma Gianmarco Di Dio Servizio Tecnico di Bacino Affluenti Po Fabio Carlo Molinari Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli

2 FINALITÀ: Creazione di mappe tematiche per la zonazione del territorio in base alla sostenibilità degli impianti di scambio termico con il sottosuolo. Per il raggiungimento di questo obiettivo sarà elaborato un modello matematico di flusso e di trasporto di calore in 3D, in regime stazionario, nellarea urbana di Parma. Gli elaborati cartografici costituiranno strumenti operativi per gli operatori del settore, sia pubblici che privati.

3 IL MODELLO MATEMATICO SIMULERA LA FORMAZIONE DEL PENNACCHIO TERMICO NELLE ACQUE SOTTERRANEE E NEI TERRENI CAUSATO DELLUTILIZZO DI IMPIANTI GEOTERMICI A POMPA DI CALORE SIA DI TIPO OPEN CHE CLOSED LOOP. METODOLOGIA DI LAVORO: TIPOLOGIE DI IMPIANTI: SARANNO PRESI IN CONSIDERAZIONE: I) IMPIANTI DI TAGLIA MEDIA (CIRCA KWt.) II) IMPIANTI DI TAGLIA SUPERIORE ( KWt). IL SOFTWARE CHE VERRA UTILIZZATO E IL CODICE DI CALCOLO AGLI ELEMENTI FINITI FEFLOW 6 (WASY).

4 METODOLOGIA DI LAVORO: SU OGNI SINGOLO COMPLESSO ACQUIFERO VERRANNO SIMULATE DIVERSE CONDIZIONI DI ESERCIZIO, SIA DI IMPIANTI OPEN CHE CLOSED LOOP. PRIMA DELLE SIMULAZIONI DOVRANNO ESSERE STABILITI DEI VINCOLI DI ACCETTABILITA IDROGEOLOGICA. I PRINCIPALI SONO: I) LA VARIAZIONE MASSIMA DI TEMPERATURA TRA ESTRAZIONE E REIMMISSIONE. II) LA DISTANZA MASSIMA, RISPETTO AI PUNTI DI PERTURBAZIONE, CHE SI RITENGA ACCETTABILE PER UNA DETERMINATA VARIAZIONE TERMICA. RISULTATI ATTESI LIMPATTO AMBIENTALE E LEFFICIENZA DEGLI IMPIANTI GEOTERMICI DIPENDONO SOPRATTUTTO DALLA DENSITA DEGLI IMPIANTI STESSI SU CERTE PORZIONI DEL TERRITORIO URBANO. LE SIMULAZIONI DEL MODELLO PERMETTERANNO DI ZONIZZARE IL TERRITORIO SULLA BASE DELLA MASSIMA DENSITA ACCETTABILE DEGLI IMPIANTI GEOTERMICI E SULLA BASE DEI VINCOLI IDROGEOLOGICI ESISTENTI. LE MAPPE SERVIRANNO SIA A STIMARE LIMPATTO AMBIENTALE DEGLI IMPIANTI GEOTERMICI, MA ANCHE A TUTELARE LEFFICIENZA DEGLI STESSI, AL FINE DI EVITARE POSSIBILI CORTOCIRCUITAZIONI TERMICHE..

5 Sezione verticale e in pianta dello schema di un doppietto pozzi geotermico con potenziale interferenza termica (tratto da Banks, 2009). Sezione verticale e in pianta dello schema di un doppietto pozzi geotermico senza interferenza termica (tratto da Banks, 2009). IL FENOMENO DELLA CORTOCIRCUITAZIONE TERMICA Un aspetto fondamentale della sostenibilità nel tempo di un impianto geotermico è evitare fenomeni di cortocircuitazione termica.

6 INQUADRAMENTO GEOLOGICO INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO LA PORZIONE DI TERRITORIO STUDIATA COMPRENDE SETTORI DELLALTA E MEDIA PIANURA PARMENSE. LE QUOTE MAGGIORI SI RAGGIUNGONO NEL SETTORE MERIDIONALE CON CIRCA 75 m s.l..m MENTRE VERSO NORD LA SUPERFICIE DEGRADA FINO A QUOTE DI CIRCA 40 m.s.l.m. LINTERA SUPERFICIE RIDULTA DRENATA DAL T. PARMA E DAL T. BAGANZA. LE UNITA GEOLOGICHE DI SUPERFICIE APPARTENGONO AL SINTEMA EMILIANO- ROMAGNOLO SUPERIORE (AES). IL SUBSINTEMA AFFIORANTE E QUELLO DI RAVENNA (AES8) INCISO DALLUNITA DI MODENA (AES8a). QUESTE UNITA GEOLOGICHE SONO CARATTERIZZATE DA DEPOSITI ALLUVIONALI DI CONOIDE E DI CANALE FLUVIALE PREVALENTEMENTE GROSSOLANI.

7 IL DOMINIO FISICO DEL MODELLO COMPRENDERA LO STUDIO DEI COMPLESSI ACQUIFERI A0, A1 E A2 APPERTENENTI AL GRUPPO ACQUIFERO A. LA BASE DEL MODELLO QUINDI COINCIDERA CON LA BASE DEL COMPLESSO ACQUIFERO A2. La scelta del dominio fisico è dovuta al fatto che nel settore urbano i maggiori acquiferi sfruttati, soprattutto a scopo acqueddottistico, sono appunto i Sistemi Acquiferi A1 e A2. Nel settore di studio la base del Complesso Acquifero A2 varia da circa 90 m fino a raggiunge la profondità massima di circa 140 metri da p.c. La maggior parte degli impianti geotermici già realizzati ha profondità medie di circa 100 m per le sonde e di circa 35 m per i pozzi e quindi si prevede come quelli futuri difficilmente supereranno profondità dellordine dei 150 m. Le ricerche condotte dalla Regione Emilia-Romagna in collaborazione con lAGIP (RER-ENI/AGP, 1998), con limplementazione della Banca Dati Stratigrafica del sottosuolo a livello locale, hanno permesso la definizione dellarchitettura dei depositi alluvionali, consentendone la suddivisione in unità geologiche e idrostratigrafiche definite, con precisi significati anche in termini idrodinamici. MODELLO IDROSTRATIGRAFICO

8 BANCA DATI GEOGNOSTICI E RICOSTRUZIONE IDROSTRATIGRAFICA DEL SOTTOSUOLO

9 SEZIONI GEOLOGICHE E IDROSTRATIGRAFICHE SUPERFICI PRINCIPALI DEL MODELLO BASE A2 BASE A1 BASE A0 Le sezioni geologiche profonde interpretate in chiave idrostratigrafica permetteranno la creazione di superfici e di layer nel modello. Le sezioni permettono inoltre di individuare i settori di ricarica, amalgamazione e compartimentazione dei diversi Complessi Acquiferi. RICARICA AMALGAMAZIONE COMPARTIMENTAZIONE

10 SUPERFICIE BASALE DEL DOMINIO DEL MODELLO: BASE DEL COMPLESSO ACQUIFERO A2 COINCIDENTE CON LA BASE FISICA DELLA MODELLAZIONE MATEMATICA

11 PIEZOMETRIA DI RIFERIMENTO (tratta dal PSC del Comune di Parma)

12 NEGLI ULTIMI ANNI SONO STATI INSTALLATI NEL TERRITORIO URBANO DIVERSI IMPIANTI GEOTERMICI. AD OGGI ALLINTERNO DELLAREA DI STUDIO SONO STATI AUTORIZZATI 5 IMPIANTI DI TIPO OPEN LOOP CHE RAGGIUNGONO LA POTENZA COMPLESSIVA DI CIRCA 750 KWt ED HANNO UNA PROFONDITA MEDIA DEI POZZI DI CIRCA METRI. GLI IMPIANTI AUTORIZZATI CON SCAMBIO TERMICO NEL SOTTOSUOLO (CLOSED LOOP) SONO 6 E RAGGIUNGONO UNA POTENZA INSTALLATA COMPLESSIVA DI CIRCA 3500 KWt. LA PROFONDITA MEDIA DELLE SONDE GEOTERMICHE E DI CIRCA METRI.

13 IMPIANTI GEOTERMICI AUTORIZZATI E ZONE DI TUTELA DELLE RISORSE IDRICHE SOTTERRANEE

14 METTERE SEZIONE CON EVIDENZIATI E PROIETTATI GLI IMPIANTI OPEN E CLOSED LOOP E I CAMPI POZZI AD USO ACQUEDOSTTISTICO EVIDENZIANDO SEMPRE I COMPLESSI ACQUIFERI, LAREA DEL MODELLO E LA POTENZA DEGLI IMPIANTI E LE ZONE DI PROTEZIONE METTERE ANCHE SE POSSIBILE DELLE SEZIONI DI DETTAGLIO ESTRATTE DAL LAVORO DELLA METROPOLITANA DI PARMA SONDEPOZZI ZONE PROTEZIONE POZZI ACQUEDOTTISTICI ZONE PROTEZIONE POZZI ACQUEDOTTISTICI ZONE PROTEZIONE POZZI ACQUEDOTTISTICI LEGENDA ESEMPIO DI SEZIONE GEOLOGICA CON LA PRESENZA DI IMPIANTI GEOTERMICI E LA DELIMITAZIONE DELLE ZONE DI PROTEZIONE PER I POZZI AD USO ACQUEDOTTISTICO

15 WORK IN PROGRESS…….. GRAZIE PER LATTENZIONE


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