Aumento dei prelievi in un campo pozzi in connessione con un fiume
Il campo pozzi che alimenta un acquedotto comunale capta la falda alluvionale di un fiume con sei pozzi, per una portata complessiva autorizzata di 180 L/s. L'acquifero è costituito da ghiaie e sabbie per 25 m di spessore, con trasmissività 5×10⁻³ m²/s e coefficiente di immagazzinamento 2×10⁻²; il fiume dista 80 m dai pozzi e il livello di falda è circa 1,5 m sotto il pelo libero. Negli ultimi dieci anni il livello statico è calato di 1,2 m e il pozzo P4 ha mostrato nitrati a 35 mg/L, in aumento. Il gestore chiede di aumentare i prelievi di 40 L/s per un nuovo quartiere e di ridurre il numero di pozzi attivi per manutenzione. Sono disponibili serie storiche mensili dal 2005 ma solo tre campagne di analisi per i solventi. A valle, a 1,5 km, è presente un'area umida protetta.
1. Valuta la sostenibilità dell'aumento di 40 L/s: quali processi di richiamo idrico si attivano e quali rischi comportano per il fiume e per l'area umida?
Read the worked answer
Il punto chiave è che in un acquifero connesso al fiume un aumento di portata non viene estratto dalla sola falda: a regime, dopo un transitorio, il nuovo prelievo è compensato da maggiore infiltrazione dal fiume e da minore deflusso sotterraneo verso valle. Con T = 5×10⁻³ m²/s e S = 2×10⁻², la diffusività è 0,25 m²/s; la distanza di 80 m viene sentita in tempi dell'ordine di x²/(4D) ≈ 6.400 s, cioè poche ore. Quindi i 40 L/s aggiuntivi diventeranno in gran parte acqua del fiume, con due conseguenze: riduzione della portata defluita e possibile trascinamento di nitrati, torbidità e inquinanti. La sostenibilità non si misura solo sul livello statico, ma sul bilancio del corso d'acqua e sull'area umida a valle, soprattutto in magra. Serve una verifica con portate minime mensili e una simulazione modellistica; il calo di 1,2 m in dieci anni suggerisce già uno squilibrio o un effetto di pompaggio. Un aumento a scatola chiusa non è giustificabile; è necessario uno studio della zona di cattura e un accordo sul deflusso minimo.
2. Il quadro dei nitrati impone azioni? Proponi un piano di monitoraggio e misure di protezione della captazione.
Read the worked answer
Il nitrato a 35 mg/L è sotto il limite di 50 mg/L per acqua potabile, ma è un segnale di tendenza e va trattato come criticità. Con l'aumento dei prelievi e l'infiltrazione dal fiume, P4 potrebbe peggiorare. Proporrei: campionamenti mensili per un anno su tutti i pozzi, con analisi di nitrati, ammonio, solventi clorurati, ferro, manganese, e isotopi δ15N e δ18O dei nitrati per distinguere fonte agricola, zootecnica o fognaria; piezometri multilevel per capire se il nitrato viene dalla falda superficiale o dal fiume; riduzione temporanea del prelievo da P4 e ridistribuzione sugli altri pozzi; aggiornamento della zona di protezione dei pozzi con il criterio dei 50 giorni di tempo di arrivo; verifica delle fonti a monte. Poiché per i solventi ci sono solo tre campagne, le considererei insufficienti: servono almeno quattro campagne trimestrali. Se il nitrato supera 40 mg/L o compare un solvente, sospenderei l'aumento e informerei l'ASL e l'autorità idrica.
3. Quali condizioni porresti per un aumento graduale e quali indicatori useresti come trigger?
Read the worked answer
Condizioni per l'aumento: incrementalità (ad esempio +10 L/s ogni tre mesi), con un periodo di osservazione prima di ogni step; installazione di data logger per livello, portata, temperatura e conducibilità nei pozzi e nel fiume; definizione preventiva di trigger quantitativi e qualitativi concordati con l'autorità. Trigger: abbassamento del livello statico superiore a 0,5 m rispetto alla linea di base, portata del fiume inferiore al deflusso minimo ecologico, abbassamento dell'area umida, nitrati >40 mg/L, comparsa di solventi o aumento della torbidità nei pozzi. Se un trigger viene superato, si torna allo step precedente e si aggiorna il modello. Il monitoraggio deve essere accompagnato da un piano di comunicazione e da una revisione annuale. La logica è di gestione adattativa: non si dimostra la sostenibilità una volta per tutte, ma si verifica sul campo. Il geologo deve chiarire che la responsabilità della decisione finale è dell'autorità, ma il parere tecnico deve essere esplicito e documentato.