Carta di Idoneità Elettromagnetica per il

Controllo ambientale degli agenti fisici: nuove prospettive e problematiche emergenti - Vercelli, 24-27 marzo 2009
C.I.E. ELF - Carta di Idoneità Elettromagnetica per il monitoraggio di
campi elettrici e magnetici a 50 Hz in prossimità di linee ad alta tensione
nella Provincia di Alessandria
1
Emiliano Parisato1, Laura Erbetta1, Elena Biorci2, Claudio Coffano2
ARPA Piemonte Dipartimento di Alessandria, Spalto Marengo 37 AL 15100, [email protected],
2
[email protected], Provincia di Alessandria Direzione Ambiente e Territorio, Via Galimberti 2/a AL
15100, [email protected], [email protected]
RIASSUNTO
Il progetto C.I.E. (Carta di Idoneità Elettromagnetica) è uno strumento atto a valutare le emissioni elettriche e magnetiche
generate da linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica ad alta ed altissima tensione (fino a 380.000 Volt)
che insistono sul territorio, al fine di ottenere una carta della Provincia di Alessandria che illustri le criticità verso
l’esposizione ai campi elettrici e magnetici a bassa frequenza (50 Hz) e prevedere su tale base un monitoraggio delle
zone a più alto rischio. Il lavoro è suddiviso in una fase teorica di acquisizione di informazioni sul territorio e stesura delle
carte tematiche ed una fase operativa di misure differenziate a seconda del grado di criticità emerso.
CARTA DI IDONEITÀ ELETTROMAGNETICA
La Carta di Idoneità Elettromagnetica (di seguito denominata C.I.E.) è la carta tematica che rappresenta il
grado di sensibilità del territorio all’inquinamento elettromagnetico. Scaturisce dall’analisi degli strumenti
urbanistici vigenti e delle destinazioni d’uso del territorio aggregando tutte le informazioni di carattere
urbanistico e ambientale disponibili (Piano Regolatore Generale Comunale, tipo di fruizione del territorio,
ricettori sensibili) con particolare riferimento al Piano di Classificazione Acustica (P.C.A.) comunale che ne
costituisce la base tematica di partenza.
Dalla combinazione delle informazioni sul territorio, mediante l’utilizzo di una metodica originale (Parisato
E. e altri, 2008) si ottiene la suddivisione di ciascun Comune in tre differenti tipologie di aree omogenee dal
punto di vista della sensibilità all’inquinamento elettromagnetico:
a) Aree di attenzione di primo livello (A1): ovvero quelle porzioni del territorio caratterizzate dalla
presenza di ricettori sensibili (scuole, ospedali, luoghi per l’infanzia) o aree di pregio ambientale per le
quali si prevede una particolare azione di tutela e controllo.
b) Aree di attenzione di secondo livello (A2): ovvero quelle porzioni di territorio ad uso esclusivamente o
prevalentemente residenziale, ad elevata densità abitativa o altamente frequentate per le quali si
prevedono azioni di tutela e di controllo, ma in misura minore rispetto alle aree A1.
c) Aree neutre (N): ovvero la restante parte del territorio.
La carta tematica così ottenuta si definisce C.I.E. e si redige attraverso le fasi di seguito descritte:
1. Caricamento su supporto G.I.S. (Geographic Information System) del P.C.A.: la zonizzazione acustica,
normalmente disponibile in formato cartaceo o digitale, viene convertita in immagine e poi caricata su
supporto G.I.S. (software ArcView vers. 3.2) quale base di partenza per la redazione della C.I.E.; la
georeferenziazione delle immagini avviene attraverso l’utilizzo del software ArcMap e servendosi dei
raster (immagini cartografiche digitali georiferite) delle aree geografiche in esame.
2. Trasposizione delle classi acustiche in classi C.I.E.: la trasposizione delle classi acustiche nelle
corrispondenti classi C.I.E. si ottiene secondo la funzione di trasferimento definita nella tabella 1. Le
classi acustiche 1 comprendono i cosiddetti “ricettori sensibili” ovvero scuole, case di cura, ospedali,
luoghi di culto, aree cimiteriali e di pregio ambientale. Gran parte di queste corrispondono alle classi
A1 per cui come primo passaggio si effettua una trasformazione diretta classe 1 ⇒ classe A1.
Tabella 1 - Trasposizione da classi acustiche a classi C.I.E.
CLASSI ACUSTICHE
CLASSI C.I.E.
Classi 1
⇒
A1
Classi 2 e Classi 3 in aree
densamente urbanizzate
⇒
A2
Classi 3 in aree agricole
e Classi 4, 5, 6
⇒
N
Le classi acustiche 2 comprendono le aree residenziali e possono dunque essere totalmente
trasformate in classi A2 mentre le classi acustiche 3 comprendono le aree di tipo misto, tipicamente le
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aree con elevata densità di attività commerciali, uffici e abitazioni e le aree agricole e boschive. La
trasposizione delle classi 3 acustiche non è dunque univoca e deve essere valutata caso per caso. Le
classi acustiche 4, 5 e 6 comprendono le aree artigianali, industriali e le grandi aree commerciali e
sono caratterizzate da una spiccata vocazione produttiva; tali classi corrispondono alle aree neutre.
3. Rielaborazione della trasposizione: occorre omogeneizzare al territorio circostante le aree di culto e
cimiteriali classificate come A1, tali aree non possiedono infatti i requisiti per ricadere in questa classe
in quanto non si configurano come aree particolarmente sensibili dal punto di vista elettromagnetico.
Riportiamo in figura 1 la Carta di Idoneità Elettromagnetica dell’intero Territorio provinciale.
CONTROLLO DEI TRACCIATI DELLE LINEE AD ALTA TENSIONE PRESENTI SUL TERRITORIO
Sia mediante controlli mirati sul campo nei luoghi di maggior interesse (stazioni di trasformazione, cabine
primarie, cabine utente ed in generale nelle zone di convergenza di più linee), sia mediante l’utilizzo di
immagini aeree ad alta risoluzione, si è verificata la mappatura delle linee ad alta tensione che insistono sul
Territorio provinciale, correggendo alcune imprecisioni presenti nell’archivio dati a nostra disposizione.
In figura 1 si riportano i tracciati delle linee a 380, 220 e 132 kV ed i vari impianti presenti.
Figura 1 - Provincia di Alessandria: Linee elettriche ad alta tensione e Carta di Idoneità Elettromagnetica
Linee a 380 kV
Linee a 220 kV
Linee a 132 kV
Linee a 132 kV R.F.I.
A1
A2
N
Stazione
Cabina Primaria
Cabina Utente
Centrale Termoelettrica
Anche per quanto riguarda i sostegni (tralicci) delle linee si sono aggiornati i dati presenti in archivio
(numerazione e coordinate UTM), aggiungendo tutti gli elementi tecnici (geometria e tipo di sostegno,
portata in corrente in servizio normale (CEI 11-60, 2002), altezza del conduttore in corrispondenza del
sostegno) forniti da Terna S.p.A. in forma cartacea per le linee a 380 e 220 kV.
Di ciascuna linea vengono riportati inoltre il numero e la denominazione (ad esempio linea a 380 kV
n°351 Vignole Borbera-Castelnuovo Scrivia) e la tip ologia (a semplice o doppia terna trifase, con conduttore
per ogni fase singolo, binato o trinato).
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Controllo ambientale degli agenti fisici: nuove prospettive e problematiche emergenti - Vercelli, 24-27 marzo 2009
DEFINIZIONE DELLE FASCE DI RISPETTO
La definizione delle fasce di rispetto per le linee elettriche ad alta tensione è stata ottenuta mediante
calcolo teorico sulla base dei dati geometrici, strutturali e di carico elettrico di ciascuna linea al fine di
valutarne l’impatto e la potenziale criticità.
Per ogni elettrodotto si sono create 3 fasce di rispetto:
1. Fascia 1: spazio circostante l’elettrodotto che comprende tutti i punti caratterizzati da una induzione
magnetica di intensità maggiore o uguale all’obbiettivo di qualità di 3 µT previsto dalla normativa
vigente (D.P.C.M. 08/07/2003).
2. Fascia 2: spazio circostante l’elettrodotto che comprende tutti i punti caratterizzati da una induzione
magnetica di intensità compresa tra l’obbiettivo di qualità di 3 µT e la metà del suo valore (1.5 µT).
3. Fascia 3: spazio circostante l’elettrodotto che comprende tutti i punti caratterizzati da una induzione
magnetica di intensità compresa tra 1.5 µT e 0.5 µT, valore quest’ultimo ritenuto cautelare dagli studi
epidemiologici internazionali.
Per la determinazione dell’ampiezza delle fasce di rispetto si sono utilizzate le formule analitiche
approssimate indicate nella Norma CEI (CEI 106-11, 2006); tali formule permettono il calcolo dell’induzione
magnetica ad una data distanza dal centro geometrico dei conduttori della linea elettrica o reciprocamente la
distanza da tale centro geometrico a cui si verifica un prefissato valore di induzione magnetica.
Per le linee aeree trifase a semplice terna (ossia la stragrande maggioranza) le formule utilizzate sono:
R = 0.59 ⋅
R = 0.49 ⋅
S ⋅I
B
S ⋅I
B
(configurazione a delta: conduttori disposti in piano)
(1)
(configurazione a triangolo: conduttori disposti ai vertici di un triangolo equilatero) (2)
Per le linee aeree trifase a doppia terna si è utilizzata invece la formula seguente:
R = 0.59 ⋅
2 ⋅ S ⋅I
B
(configurazione simmetrica: fasi omologhe affacciate con correnti uguali concordi) (3)
dove:
R = distanza dal centro geometrico dei conduttori che coincide con il conduttore centrale (m)
I = portata in corrente in servizio normale come previsto dalla Norma Italiana CEI 11-60 (A)
B = induzione magnetica (µT)
S = media delle distanze dei conduttori esterni da quello centrale (1), media delle distanze tra i tre
conduttori (2), media delle distanze dei conduttori superiori ed inferiori da quello centrale (3) (m)
I valori numerici di S si sono ricavati da configurazioni geometriche tipo dei conduttori indicate nelle
tabelle unificate UNI (rapporto APAT, 2005).
Nella figura seguente riportiamo un esempio delle fasce di rispetto ottenute con le formule sopra
descritte; nel presente caso si è utilizzata la formula (1) applicata ad una linea a 220 kV (fig. 2).
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Figura 2 - Fasce di rispetto attorno ad una linea a 220 kV
56 m
Fascia 1: B > 3 µT
Fascia 2: 3 µT > B > 1.5 µT
Fascia 3: 1.5 µT > B > 0.5 µT
Linea a 220 kV
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DEFINIZIONE DEI CRITERI DI INTERVENTO E PIANIFICAZIONE DEI MONITORAGGI
Si procede ora alla definizione dei criteri di intervento per stabilire il numero e la localizzazione delle
misure in relazione all’impatto delle linee e al grado di vulnerabilità e di antropizzazione del territorio.
La successiva fase dello studio, di carattere operativo, consiste in una campagna di monitoraggio sul
territorio mediante misure in campo sulla base dello studio teorico e delle carte tematiche prodotte nella
prima fase. Le misure sono differenziate sia come numero che come tipologia a seconda del grado di criticità
stimata dell’area da controllare sulla base di criteri di intervento definiti dalla seguente tabella (tab. 2).
Tabella 2 – Definizione dei criteri di intervento
Fascia 1
Fascia 2
Fascia 3
1 misura per recettore (24 h)
1 misura per recettore (24 h)
1 misura per recettore (no 24 h)
A1
In caso di area parco, solo se in presenza di edifici o aree fruibili, caratterizzazione dell'area
A2
1 misura per recettore
Caratterizzazione dell'area
1 misura per area
N
Caratterizzazione dell'area
solo se in presenza di edifici
/
/
1 misura per linea ai margini delle fasce
Aree di attenzione di primo livello (A1): sono state previste misure presso tutti i ricettori sensibili
(scuole, ospedali, luoghi per l’infanzia) o le aree di pregio ambientale situate all’interno delle fasce di
rispetto. Nel caso delle Fasce 1 e 2 sono state previste misure con l’ausilio di centraline di
monitoraggio che consentono una misura continuativa nel tempo con controllo remoto dei dati,
permettendo quindi di valutare la variabilità temporale (su un periodo di almeno 24 ore) del livello di
campo nel punto di misura.
b) Aree di attenzione di secondo livello (A2): sono state previste misure presso tutti i ricettori situati
all’interno della Fascia 1; nel caso delle Fasce 2 e 3 sono state previste misure volte a caratterizzare
l’area in esame.
c) Aree neutre (N): sono state previste misure solamente all’interno della Fascia 1.
Sono stati previsti inoltre, per ciascuna linea, alcune misure a varie distanza dalla linea in corrispondenza
della fasce stimate in modo tale da valutare il reale decadimento del campo magnetico.
Sulla base dei criteri sopra definiti sono state pianificate circa 160 aree da monitorare distribuite su 34
Comuni; la campagna di monitoraggio è iniziata nel mese di novembre 2008 e proseguirà per tutto il 2009.
a)
VERIFICA DELLE CRITICITÀ STIMATE E ANALISI DELLE CRITICITÀ REALI
In ultimo si procederà all’analisi dei dati ottenuti verificando le reali criticità della Provincia di Alessandria
dovute all’impatto delle linee elettriche aeree ad alta tensione sul territorio.
In conclusione lo studio C.I.E. si presenta come un importante strumento fornito agli enti locali di
conoscenza del proprio territorio e di supporto nelle scelte che questi sono tenuti ad operare nel campo della
pianificazione e della gestione ambientale e vuole anche essere un mezzo di informazione corretta e
completa al pubblico sul tema dell’inquinamento elettromagnetico in modo tale che si possa sviluppare tra la
cittadinanza una percezione corretta delle reali dimensioni del problema.
Bibliografia
APAT rapporto RTI CTN_AGF 2/2005, Popolamento dell'indicatore di esposizione della popolazione ai campi
elettromagnetici (ELF/RF): strumenti, procedure, esempi, 2005
D.P.C.M. 8 luglio 2003, Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la
protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze
comprese tra 100 kHz e 300 GHz, Gazzetta Ufficiale n. 199 del 28/08/2003
Norma Italiana CEI 11-60, Portata al limite termico delle linee elettriche aeree esterne con tensione maggiore di 100 kV,
giugno 2002, Editore CEI
Norma Italiana CEI 106-11, Guida per la determinazione delle fasce di rispetto per gli elettrodotti secondo le disposizioni
del DPCM 8 luglio 2003, febbraio 2006, Editore CEI
Parisato Emiliano, Erbetta Laura, Biorci Elena, Coffano Claudio, C.I.E. - Carta di Idoneità Elettromagnetica monitoraggio dei campi elettromagnetici a radiofrequenza nella Provincia di Alessandria, atti dell’ottavo congresso
nazionale CIRIAF tenutosi a Perugia il 4-5 aprile 2008, Morlacchi Editore
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