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Premessa Sulla base dei risultati ottenuti da uno studio idrogeologico sulle risorse idriche sotterranee dell'altopiano dei Vulsini (Alto Lazio in provincia di Viterbo), il Consorzio di Bonifica della Val di Paglia Superiore impostava un progetto di irrigazione dell' altopiano dei Vulsini che nelle sue linee generali prevedeva:
Per ogni pozzo perforato, si sarebbe dovuto reperire un quantitativo d'acqua di 30 l/s per dodici ore continue d' esercizio. Successivamente allo studio sono stati perforati 13 pozzi di produzione, profondi da 90 a 220 m, le cui portate estraibili sono state conformi alle esigenze per undici ed inferiori per due pozzi. La perforazione dei due pozzi a portata ridotta rispetto alle aspettative ha richiamato l'attenzione dei progettisti sulla estrema variabilità del sottosuolo e sulla conseguente possibilità di rinvenire basse trasmissività dell'acquifero che si traducono in pozzi poco produttivi. I due pozzi infatti hanno conseguito parametri idraulici inferiori alle aspettative che si sono tradotti in portate emungibili di 10-12 l/s per un pozzo e di 3.4 l/s per l'altro. In seguito a questi eventi il Consorzio di bonifica ha fatto sviluppare un piano di prospezioni geofisiche di dettaglio, finalizzato ad acquisire una più approfondita informazione sulla presenza di terreni a più intensa fratturazione e quindi più favorevoli all'accumulo al passaggio di acqua. Tenendo come base il rilievo idrogeologico eseguito e le considerazioni in esso riportate (aree di ricarica e drenaggio, direzioni di flusso, spartiacque sotterranei, ecc.) veniva definita un'area di indagine che conciliasse il più possibile le esigenze idrauliche con il previsto piano di irrigazione. Tale area, tenuto anche conto dei dati provenienti dai due pozzi scarsamente produttivi, veniva localizzata nella zona di Acquapendente a Sud-Est del tratto della strada Statale Cassia tra il Carmine e Ponte S. Biagio. Inquadramento idrogeologico. La prospezione geofisica di dettaglio ha interessato la parte Nord dell' apparato vulcanico di Bolsena, formato da tufi, pozzolane, scorie, lapilli, lave(prevalentemente basaltiche) in alternanze molto irregolari. Queste vulcaniti poggiano ad Est, Nord-Est e, in settori limitati, a Nord, su formazioni plioceniche e quaternarie, costituite da argille, argille sabbiose, conglomerati sabbie. A Nord-Ovest le vulcaniti sovrastano formazioni molto eterogenee, in facies di flysch, costituite da argille caotiche, marne, calcareniti, arenarie, rocce verdi del terziario in piano di scorrimento nelle sottostanti argille o nei tufi argillificati della parte basale vulcanica, e che, nel settore dell' apparato vulcanico di Bolsena che ci interessa, defluisce verso il lago ma, anche verso Nord ed Ovest come messo in evidenza dagli spartiacque sotterranei identificati nel precedente studio idrogeologico. Le perforazioni a Sud di Acquapendente hanno rinvenuto i tufi e le piroclastiti presenti soprattutto nella parte più superficiale, fino a 25-70 m di profondità, e verso la base della serie vulcanica; le lave sono presenti soprattutto nella parte mediana e costituiscono in media il 70 % dei terreni vulcanici attraversati dalle perforazioni. La piezometria regionale mostra una generale convergenza delle linee di flusso a Sud verso la depressione del lago di Bolsena. Tuttavia, si nota un notevole appiattimento della superficie di falda nell'area compresa fra Acquapendente, S. Lorenzo Nuovo ed Onano; in quest' area è stato individuato uno spartiacque sotterraneo e le linee di flusso dirigono anche verso Nord (Acquapendente) e Ovest (Onano). Ne consegue quindi che l' andamento della falda è solo parzialmente controllato dalla morfologia del substrato impermeabile. Prospezione Geofisica La prospezione geofisica eseguita con il metodo dei (S.E.) ha permesso di constatare che la resistività della coltre vulcanica è nettamente superiore a quella dei terreni sedimentari sottostanti e i diagrammi dei S.E. mostrano la sovrapposizione di 2 mezzi elettricamente differenziati:
Nel ricoprimento gli intervalli di resistività più elevati indicherebbero il forte sviluppo di lave o di tufi compatti, prevalentemente asciutti o con il livello statico piuttosto profondo. Per arrivare ad un utilizzo il più possibile esauriente delle informazioni ottenibili dalla prospezione geofisica, tenuto conto anche dei risultati del precedente studio idrogeologico e delle perforazioni eseguite, i diagrammi di S.E. sono stati elaborati per ottenere documenti che venissero a chiarire oltre alla situazione geolitologica anche quella idrogeologica e idrodinamica dell' acquifero delle vulcaniti. Infatti precedenti campagne geofisiche interpretate con criteri standard (resistività e spessori) avevano dato risultati complessivamente buoni ma non sufficientemente selettivi. Necessitava quindi introdurre un dettaglio ed una interpretazione piu' affinata che permettesse di meglio selezionare il sottosuolo dell' area di indagine ed evitare possibili errori di valutazione che si sarebbero ripercossi nel costo preventivato dal progetto. Carta delle resistenze trasversali Rt La Resistenza trasversale (Rt) costituisce la grandezza più facilmente misurabile nei diagrammi di S.E. e rappresenta il prodotto della resistività del ricoprimento vulcanico resistente per il suo spessore; il valore di Rt è espresso in ohm.m2. Se ammettiamo, in prima approssimazione, un valore uniforme delle resistività del ricoprimento resistente, la carta delle Rt ne traduce direttamente le variazioni di spessore, fornendo un ordine di grandezza circa lo spessore stesso. La carta delle resistenze trasversali per la zona a Sud di Acquapendente indica (figura 1) che le curve isoanomale di Rt mettono in evidenza un' ampia banda centrale con valori superiori a 100 x 103 ohm.m2, eccetto che in un' area ridotta; tale banda corrisponderebbe ad un settore preferenziale per la ricerca delle acque sotterranee in quanto presumibilmente lo spessore delle vulcaniti dovrebbe essere più elevato. La banda è delimitata verso Est in modo piuttosto netto da un settore con basse resistenze trasversali, che tradurrebbero il minore spessore delle vulcaniti. Verso Ovest il limite dell'anomalia è meno netto ed i valori rimangono relativamente elevati ed uniformi, intorno a 80-100 x (10)3 ohm.m2. E' probabile che l'abbassamento dei valori rispetto alla contigua banda centrale sia condizionato anche dalla presenza di vulcaniti più imbevute e conduttrici: il foro D, produttivo, è situato al limite di questo settore. Carta del letto della copertura vulcanica resistente Le curve di livello desunte dai valori della quota del substrato conduttore (figura 2) disegnano un'ampia depressione della base delle vulcaniti resistenti, che tocca le sue quote minime, inferiori ai 200 m s.l.m., nella parte più a Sud. La geometria dell'acquifero vulcanico, il cui limite Nord è verso Acquapendente, fa pensare a un deflusso preferenziale della falda verso il lago di Bolsena. Lo spessore del ricoprimento resistente diminuisce progressivamente al margine Nord-Est. Verso Sud, invece, lo spessore del ricoprimento di vulcaniti resistenti supera i 300 m ed il suo substrato conduttore è stato raggiunto soltanto da una parte dei S.E. eseguiti. Carta delle isopache della copertura vulcanica resistente Con l'esame dell'andamento del substrato conduttore è stato possibile individuare alcune depressioni, indice probabile della morfologia preesistente all'attività vulcanica. Sulla base dei dati quantitativi (spessori) derivanti dall'interpretazione dei diagrammi di S.E. abbiamo ritenuto utile proporre la carta delle isopache (linee di uguale spessore) della copertura vulcanica elettricamente resistente (figura 3). 1 presupposti da cui siamo partiti sono:
In ambedue i casi gli assi di maggiore spessore identificati avranno un sicuro peso sulla circolazione delle acque sotterranee. Il panorama che si può dedurre dall' esame della carta ci sembra particolarmente interessante: si notano andamenti delle isopache che sembrano delineare delle vere e proprie direttrici radiali di colate da Sud (Cratere di Bolsena) verso Nord (F. Paglia). 5embra particolarmente interessante il sistema di colate che dalla zona di Grotte di Castro a Sud si irradia verso Acquapendente. Le direttrici di colata cosi individuate indicano l' asse di maggiore ispessimento, dal limite della colata (minimo) fino alle vicinanze dei centri di emissione (massimo) ed hanno una corrispondenza con le depressioni del substrato conduttore identificante. Sintesi Idrogeologica Carta della selezione delle aree in base alle possibili caratteristiche idrodinamiche Allo scopo di fornire un documento integrato che tenesse conto delle conoscenze acquisite di carattere idrogeologico (piezometria, trasmissività) ed idrodinamico, abbiamo ritenuto utile produrre la Selezione delle aree in base alle possibili caratteristiche idrodinamiche (figura 4). L'interpretazione semiquantitativa dei diagrammi di S.E. ha permesso di tracciare la carta delle resistenze trasversali Rt. Ricordiamo che la Rt è = Q x h; se la resistività (Q) del ricoprimento fosse uniforme la carta di Rt ne tradurrebbe direttamente le variazioni di spessore. In realtà in un' area relativamente vasta e situata in ambiente vulcanico si hanno forti variazioni di resistività nei vari litotipi (tufi, peperini o ignimbriti, lave ed anche all'interno degli stessi litotipi a seconda del loro grado di compattazione, alterazione, fratturazione, imbibizione e del chimismo delle acque. Considerati gli allineamenti delle possibili colate laviche identificati nella carta delle isopache possiamo fare le seguenti considerazioni: la Rt calcolata (Q x h) nei diagrammi dello studio geofisico eseguito è in realtà una Rt totale (somma di tutte le Rt di tutti gli elettrostrati resistenti presenti nel diagramma), pertanto alla sua determinazione hanno contribuito gli strati vulcanici secchi e quelli saturi. Abbiamo considerato la piezometria dello studio idrogeologico eseguito nell'area nel 1981 e, constatato che non erano intevenute variazioni sensibili, abbiamo calcolato lo spessore dello strato secco. Sono state poi considerate le conducibilità disponibili delle acque nei vari settori. Esse variano da 150 a 300 uS/cm. A questo punto, stimolato lo spessore dal saturo e conosciuta, sia pur per punti sparsi, la conducibilità delle acque, abbiamo ricalcolato la Resistenza trasversale ottenendo una Rt corretta alla cui definizione intervengono resistività, spessore del saturo e conducibilità dell'acqua di saturazione. I dati ottenuti di Rt corretta hanno consentito il loro raggruppamento in cinque classi: la classe più alta (classe V) compete a quella che comprende il S.E. eseguito in corrispondenza del foro B che ha trasmissività T = 9.(10)-2 ; segue poi la classe IV che comprende i S.E. eseguiti in corrispondenza del foro A San Biagio dove T = 6.7.(10)-3, infine al S.E. eseguito al foro D che ha T = 5.3.(10)-33 compete la classe III. Al S.E. eseguito in corrispondenza del foro C, che non sembra avere dato buoni risultati, è stata attribuita la classe II. Se ne deduce che il documento cartografico ottenuto divide l'area studiata in varie classi che potremmo definire di produttività pur non potendone indicare, stante l'eterogeneità del mezzo, i relativi rapporti quasi certamente non lineari. In linea esemplificata potremmo tentativamente ipotizzare le seguenti attribuzioni qualitative di produttività .
Il documento prodotto riveste particolare importanza quando si prenda nota degli allineamenti di massima e minima ottenuti che, confrontati con gli altri documenti cartografici, mostrano una serie di coincidenze che nel loro insieme contribuiscono alla comprensione del problema a sezione dimostrativa prodotta (figura 5) è trasversale alle direttrici delle colate ed ha lo scopo di mettere in evidenza i rapporti fra i vari litotipi cosi come sono risultati dallo studio geofisico e dalle perforazioni. *Rt corretta = Q (h tot - h strato secco)/conducibilità Conclusioni Per quanto riguarda l'esempio considerato, tenuto conto delle perforazioni esistenti e in esercizio e delle necessità del Consorzio di irrigare l'area della Cassia è stata scelta la zona di classe III attorno al km 129 della SS; infatti un nuovo pozzo nelle zone di classe IV e V trovandosi lungo la direttrice preferenziale di deflusso sotterraneo già sfruttato dai pozzi A (S, Biagio) e 10/11 , ne potrebbe subire l'influenza. A seguito dello studio geofisico è stato perforato un pozzo di produzione all' altezza del km 129 della SS 2 Cassia che ha confermato le previsioni geofisiche: spessore delle vulcaniti 150 m, substrato costituito da argille varicolori, livello statico a - 46,5 m dal p.c. trasmissività 2,2.(10)-3 e cioe' classe III della scala di produttività, conforme alle previsioni. Anche per un altro pozzo (pozzo D Casalina) che e' stato perforato nel corso dello studio i risultati sono stati conformi alle aspettative. La perforazione è stata arrestata a 134m, in vulcaniti, il livello statico è risultato essere a -49 m dal p.c. e la classe III di produttività, cosi come era stato previsto con l'interpretazione geofisica. Ritornando a considerazioni più generali, tenuto conto dei soddisfacenti risultati ottenuti, si ritiene da questa metodologia di interpretazione dei diagrammi di sondaggio elettrico si rende particolarmente efficace in quei casi dove la complessità del sottosuolo e i criteri contingenti dell'economia della ricerca impongono di ridurre al minimo l'alea del risultato delle perforazioni in termini di produttività. |
