Diapositiva 1 - DiSTABiF

LM-75: 2016/2017
SCIENZE E TECNOLOGIE PER
L’AMBIENTE E IL TERRITORIO
I sistemi idrogeologici
Prof. Micòl Mastrocicco
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Cell: 349 3649354
Sistema idrogeologico
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I Sistemi Idrogeologici sono domini di spazio entro i quali è possibile suddividere il
ciclo globale dell’acqua.
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Per Sistema Idrogeologico si intende un’unità territoriale nella quale coesistono
acque superficiali e sotterranee che possono reciprocamente influenzarsi.
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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)
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In un sistema idrogeologico si possono riconoscere una o più unità idrogeologiche
in ciascuna delle quali sono presenti uno o più acquiferi
Unità idrogeologica
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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).
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Gruppo > Complesso > Corpo idrogeologico sono strutture di ordine inferiore
nelle quali sono presenti e/o circolano con continuità acque sotterranee.
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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
CORPI
A1- I
A1- II
NE
SW
http://ambiente.regione.emiliaromagna.it/geologia/cartografia/webgis-banchedati
Profondità del limite
basale del Gruppo
Acquifero "A"
La formazione e le proprietà dei corpi idrici
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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.
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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
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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.
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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
1. Depositi di pianure alluvionali e costiere: ghiaie, sabbie, limi e argille
2. Formazioni colluviali intermontane e sistemi vulcanici: ciottoli e ghiaie
spesso intercalati a lave e piroclasti
3. Formazioni sedimentarie consolidate: arenarie e calcari
4. Formazioni carbonatiche costiere recenti: arenarie e sabbie calcaree
5. Formazioni glaciali: massi, ciottoli, ghiaie, sabbie, limi, argille
6. Depositi loessici di altopiano: sabbie fini, sabbie argillose e limi
7. Complessi basali degradati: rocce cristalline
Depositi di pianure alluvionali e costiere
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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
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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)
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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)
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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
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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
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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
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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
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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