Perimetrazione di zone di cattura probabilistiche in un acquifero eterogeneo

La forma ed estensione delle zone di cattura e, conseguentemente, la perimetrazione delle aree di protezione di pozzi emungenti è influenzata dalla variabilità spaziale delle proprietà idrogeologiche dell’acquifero. L’individuazione di tali zone e la valutazione del grado di incertezza a queste associato ha notevole rilevanza ambientale, essendo i pozzi emungenti utilizzati sia per approvviogionamento idrico che per recupero di siti contaminati. Si analizza l’effetto delle eterogeneità locali sulla demarcazione di zone di protezione di pozzi localizzati nel sito di “Lauswiesen” (Germania). Si utilizzano a tal fine informazioni fornite da indagini sperimentali condotte sia alla scala di laboratorio che di campo. Le analisi granulometriche eseguite su campioni indisturbati evidenziano la presenza di depositi alluvionali caratterizzati da eterogeneità elevata, da elevata conducibilità idraulica . Tre diversi litotipi (facies) che descrivono l’eterogeneità dell’acquifero dal punto di vista litologico sono identificati mediante analisi multivariata. La variabilità spaziale di ciascuna facies viene analizzata separatamente tramite procedura geostatistica a variabili indicizzate. Utilizzando i dati indicatori e il semivariogramma sperimentale si generano, in uno schema Monte Carlo, realizzazioni condizionate della distribuzione tridimensionale delle facies a diversa conducibilità idraulica all’interno dell’acquifero. Essendo ogni facies completamente caratterizzata dai suoi parametri idraulici, dalla sua variabilità interna e dalle sue proprietà strutturali, il risultato fornisce campi tri-dimensionali dei parametri dell’acquifero eliminando difficoltà legate ad upscaling. Tramite tale procedura Monte Carlo si ottiene una stima delle zone di cattura dinamiche tridimensionali, a cui viene associata una quantificazione della corrispondente incertezza. I risultati mostrano che la delineazione delle zone di cattura è fortemente influenzata dall’aleatorietà intrinseca sia della conducibilità idraulica che della porosità, evidenziando importanti implicazioni nella progettazione di misure di protezione di pozzi e/o nella pianificazione di interventi di decontaminazione di acquiferi mediante pompaggio.