I sistemi idrogeologici LM-75: 2017/2018 SCIENZE E TECNOLOGIE PER L’AMBIENTE E IL TERRITORIO I sistemi idrogeologici Prof. Micòl Mastrocicco E-mail: micol.mastrocicco@unicampania.it Tel: 0823 274609 Cell: 349 3649354

Sistema idrogeologico I Sistemi Idrogeologici sono domini di spazio entro i quali è possibile suddividere il ciclo globale dell’acqua. Per Sistema Idrogeologico si intende un’unità territoriale nella quale coesistono acque superficiali e sotterranee che possono reciprocamente influenzarsi. Un sistema idrogeologico è un sistema dinamico all’interno del quale si possono distinguere 2 diversi sotto-sistemi: Bacino idrologico: si tratta in genere di una vasta area (dal centinaio al migliaio di Km2) circoscritta da limiti fisici quali le creste dei rilievi (spartiacque) che delimitano il bacino di raccolta (o collettore) di un corso d’acqua e dei suoi affluenti (coincide, in superficie, con il bacino idrografico) Bacino idrogeologico: è la frazione di bacino idrologico posta nel sottosuolo (i suoi limiti possono non coincidere con quelli del bacino idrografico) In un sistema idrogeologico si possono riconoscere una o più unità idrogeologiche in ciascuna delle quali sono presenti uno o più acquiferi

TUTTE QUESTE STRUTTURE NON SONO STABILI NEL TEMPO Unità idrogeologica Per definizione l’Unità idrogeologica si riferisce solo alle acque sotterranee. Per unità idrogeologica si intende una porzione di territorio delimitabile per caratteristiche morfologiche nella quale sono presenti uno o più acquiferi (normalmente sovrapposti) che possono anche essere idraulicamente interconnessi (es: acquiferi semiconfinati). Gruppo > Complesso > Corpo idrogeologico sono strutture di ordine inferiore nelle quali sono presenti e/o circolano con continuità acque sotterranee. Acquiferi, acquitard, acquiclude e acquifuge sono Corpi Idrogeologici TUTTE QUESTE STRUTTURE NON SONO STABILI NEL TEMPO ESEMPIO Nel sistema idrogeologico della Pianura Padana è presenta l’unità Idrogeologica Emiliano-Romagnola che contiene i Gruppi A, B e C. Ciascun gruppo contiene diversi Complessi. Nel caso del Gruppo A si hanno i Complessi A0, A1, A2, A3 e A4. Il Complesso A1, a sua volta contiene i Corpi A1-I e A1-II

A1- I A1- II CORPI

NE http://ambiente.regione.emilia-romagna.it/geologia/cartografia/webgis-banchedati SW

La formazione e le proprietà dei corpi idrici Negli studi idrogeologici l’aspetto principale da considerare riguarda la forma del territorio e quindi il tipo di sedimenti, la storia geologica e l’idrologia superficiale. Per un corretto approccio è quindi importante prestare attenzione a: • tipo di roccia madre • variazioni topografiche • evoluzione tettonica e sua intensità • agenti di trasporto dei sedimenti • ambiente di deposizione • clima e sua evoluzione La conoscenza fisica dei luoghi e quella ottenuta tramite un dettagliato esame bibliografico e/o con indagini dirette, costituisce una tappa fondamentale di ogni studio idrogeologico. Un corretto studio idrogeologico consente non solo di stimare la potenzialità degli acquiferi per un loro sfruttamento sostenibile ma anche di valutarne la vulnerabilità al fine di tutelare, sia da un punto di vista quantitativo che qualitativo l’integrità della risorsa idrica

Dove vengono ospitati i corpi idrici? ROCCE Da un punto di vista idrogeologico le rocce sedi di acquiferi significativi sono i CALCARI e le DOLOMIE. Esse presentano una rete di fessure ed interstizi derivati dalla loro dissoluzione chimica da parte delle acque di percolazione. Altre rocce sedimentarie (arenarie, conglomerati) variano la loro potenzialità come acquiferi in funzione del grado di cementazione; le siltiti e le argilliti sono invece impermeabili, ma a volte possono comportarsi in modo semi-impermeabile per la presenza di spaccature. Tutte le altre rocce, sia magmatiche che metamorfiche, sono in genere poco permeabili; solo la parte superiore, specialmente se si trova affiorante, può dar luogo alla formazione di falde di scarsa potenzialità, in seguito ad alterazione da parte di agenti atmosferici. SEDIMENTI Corpi formati da particelle discrete con deboli legami coesivi. Sono principalmente formati da ghiaie e sabbie, e in minor misura da limi ed argille. Sono costituiti da granuli più o meno arrotondati, di varia forma, con pori tra i grani, generalmente intercomunicanti tra loro. I MEZZI POROSI sono i corpi acquiferi più produttivi: comprendono depositi alluvionali (alte e basse pianure), fluviali (meandriformi e di conoide), glaciali, marini, lacustri ed eolici

Classificazione degli ambienti idrogeologici Depositi di pianure alluvionali e costiere: ghiaie, sabbie, limi e argille Formazioni colluviali intermontane e sistemi vulcanici: ciottoli e ghiaie spesso intercalati a lave e piroclasti Formazioni sedimentarie consolidate: arenarie e calcari Formazioni carbonatiche costiere recenti: arenarie e sabbie calcaree Formazioni glaciali: massi, ciottoli, ghiaie, sabbie, limi, argille Depositi loessici di altopiano: sabbie fini, sabbie argillose e limi Complessi basali degradati: rocce cristalline

Depositi di pianure alluvionali e costiere Natura litologica: detriti non consolidati deposti in ambienti fluviali, deltizi e cotidali; litologia degli elementi dipendenti dalla natura degli affioramenti nel bacino idrografico Caratteri idrogeologici: Porosità primaria normalmente alta; Permeabilità per porosità normalmente elevata Corpi idrici: generalmente di vasta estensione, anche regionale e di notevole spessore

Formazioni colluviali intermontane e sistemi vulcanici Natura litologica: formate per rapido riempimento di fosse tettoniche e bacini montani da depositi non consolidati, litologicamente dipendenti dalle formazioni affioranti nel bacino Caratteri idrogeologici:porosità primaria e permeabilità normalmente alta, vulcaniti antiche costituiscono normalmente acquiferi di bassa potenzialità. Porosità secondaria per raffreddamento Corpi idrici: arealmente poco estesi ma possono essere molto potenti

Formazioni sedimentarie consolidate (arenarie) Natura litologica: depositi marini o continentali compattati e cementati a formare rocce consolidate; il grado di cementazione normalmente aumenta con l’età/profondità dei sedimenti. Proprietà idrologiche: porosità primaria generalmente bassa e funzione della granulometria originaria; spesso con significativa porosità secondaria per fratturazione di origine tettonica o per giunti di strato. Corpi idrici: di varia estensione e potenzialità, possono essere anche molto potenti

Formazioni sedimentarie consolidate (carbonati) Natura litologica: depositi bioclastici di ambiente marino poco profondo cementati a formare rocce consolidate. Proprietà idrologiche: porosità primaria generalmente bassa ma molto spesso con alta porosità secondaria per fratturazione e dissoluzione. Permeabilità variabile dipendente dal tipo e grado di porosità, elevata in presenza di carsismo molto sviluppato. Corpi idrici: generalmente molto estesi, anche a dimensione regionale, molto produttivi.

Formazioni carbonatiche costiere recenti Natura litologica: calcari e sabbie calcaree. Proprietà idrologiche: porosità e permeabilità possono essere molto elevate, specialmente se sono presenti fenomeni carsici Corpi idrici: di limitata estensione, spesso strisce bordanti la linea di costa o costituiti da isolette oceaniche; lenti d’acqua dolce possono formarsi sull’acqua marina

Formazioni glaciali Natura litologica: depositi non consolidati trasportati da ghiacciai con granulometria compresa tra grossi massi sino alle argille. Proprietà idrologiche: porosità normalmente bassa dato l’alto assortimento granulometrico, ma se intervengono fenomeni di selezione granulometrica operati dalle acque di fusione o di dilavamento i depositi possono raggiungere alti gradi di porosità e permeabilità. Corpi idrici: formano acquiferi irregolari in zone pedemontane.

Depositi loessici di altopiano Natura litologica: sabbie fini, sabbie argillose e limi; originati dal trasporto eolico di materiali molto fini con depositi intercalati di sabbie argillose di origine fluviale. Proprietà idrologiche: porosità primaria molto bassa per la dominanza di granulometria molto fine; normalmente caratterizzano zone con climi aridi Corpi idrici: la bassa permeabilità di tali complessi rende il sottosuolo più adatto a funzionare come acquitardo d’acqua che come acquifero.

Complessi basali degradati Natura litologica: tutte le rocce cristalline (ignee e metamorfiche) Proprietà idrologiche: l’esposizione agli agenti atmosferici può produrre un mantello di degradazione di spessore variabile a porosità e permeabilità normalmente bassa; il basamento non alterato può essere invece interessato da porosità secondaria. Corpi idrici: possono essere molto estesi ma di piccolo spessore