Secondo quanto riportato dalla guida IAEA di riferimento SSG – 29 Near Surface Disposal Facilities for Radioactive Waste, una caratterizzazione precisa dell’idrologia di un sito (e di tutti gli altri ambiti utili alla definizione dei processi superficiali) risulta indispensabile per fornire un’adeguata ricostruzione e comprensione del territorio soprattutto ai fini della sicurezza, sia per gli aspetti ingegneristici che per quelli legati alla salvaguardia della salute ambientale e umana. Essenzialmente la caratterizzazione idrologica deve portare alla ricostruzione di un modello di sito che sia in grado di descrivere in modo completo ed efficace le componenti ambientali idrauliche presenti (specchi d’acqua, corsi d’acqua, ruscellamento,…), inizialmente da un punto di vista puramente geometrico e idraulico, fornendo poi una buona rappresentazione dei processi che li coinvolgono (bilancio idrico, alluvioni,…), dei rischi ad essi associati e delle loro interazioni con le altre componenti ambientali (interazioni con la circolazione idrica sotterranea idraulico sotterraneo, effetti sulla morfologia,…). All’interno della Guida Tecnica 29 (ISPRA, 2014) si fa infatti soprattutto riferimento proprio ai processi superficiali legati alla componente idrologica e all’interazione della stessa con il comparto sotterraneo e la superficie topografica, sia in termini di pericolosità che di ricerca di particolari condizioni naturali in grado di contribuire al contenimento dei radionuclidi; in particolare, questo ambito di caratterizzazione si può collegare ai seguenti criteri di esclusione:
CE4 – Esclusione delle aree “caratterizzate da rischio e/o pericolosità geomorfologica e/o idraulica di qualsiasi grado e le fasce fluviali” (trattato anche nell’ambito di caratterizzazione relativo alla geomorfologia);
CE5 - Esclusione di aree contraddistinte dalla presenza di depositi alluvionali di età olocenica;
CE8 – Esclusione di aree “sino alla distanza di 5 km dalla linea di costa attuale oppure ubicate a distanza maggiore ma ad altitudine minore di 20 m s.l.m.
Queste aree possono essere soggette ad ingressioni marine: […]”;
CE10 – Esclusione di aree “caratterizzate da livelli piezometrici affioranti o che, comunque, possano interferire con le strutture di fondazione del deposito”
(trattato anche nell’ambito di caratterizzazione relativo all’idrogeologia);
CE15 – Esclusione di aree “caratterizzate dalla presenza di attività industriali a rischio di incidente rilevante, dighe e sbarramenti idraulici artificiali, aeroporti o poligoni di tiro militari operativi. In presenza di dighe e sbarramenti idraulici artificiali devono essere escluse le aree potenzialmente inondabili in caso di rottura dello sbarramento.” (trattato anche nell’ambito di caratterizzazione relativo alle infrastrutture critiche rilevanti o strategiche);
e ai seguenti criteri di approfondimento:
CA5 – Presenza di fenomeni di erosione accelerata (trattato anche nell’ambito di caratterizzazione relativo alla geomorfologia);
CA8 – Parametri idrogeologici (trattato anche nell’ambito di caratterizzazione relativo all’idrogeologia).
La definizione dettagliata e completa dello stato attuale delle componenti idrauliche e dei loro parametri caratteristici nonché l’individuazione e la descrizione dei processi che le coinvolgono, devono fornire le informazioni di base utili per la comprensione delle modalità attraverso le quali l’ambiente naturale potrebbe avere effetti negativi sul contenimento e l’isolamento dei radionuclidi e, di conseguenza, fornire le indicazioni necessarie affinché, in fase di progettazione, possano essere realizzate e dimensionate correttamente opere ingegneristiche o procedure che vadano a costituire un sistema di controlli passivi, sia in fase operativa che dopo la chiusura del Deposito.
Il processo di caratterizzazione prevede che il sito e il suo intorno significativo (ossia l’areale esteso in prossimità del sito utile per una definizione completa ed efficace delle caratteristiche dello stesso e dei processi che lo interessano) vengano rappresentati attraverso modelli numerici con due finalità principali: la ricostruzione dei processi interessati da o interessanti la componente idrologica per l’analisi di sicurezza dell’infrastruttura e dell’attività di smaltimento, soprattutto in termini di isolamento dei rifiuti dall’ambiente, e l’individuazione, la definizione e la rappresentazione delle differenti vie e modalità di dispersione dei radionuclidi eventualmente fuoriusciti nei vari comparti ambientali, per la valutazione dell’esposizione umana.
Come riportato all’interno della guida IAEA SSG-18 (2011a), la pericolosità di origine idrologica è perlopiù associata ad eventi esterni (non dipendenti dalle attività svolte all’interno della struttura) riconducibili a valori estremi (alti o bassi) dei livelli di acqua in prossimità del sito o a “dynamic effects” quali ad esempio onde, tsunami8, alluvioni repentine. I principali fenomeni da considerare nel corso della caratterizzazione sono quindi, ad esempio, precipitazioni estreme, deflussi superficiali, alluvioni, improvvisi rilasci di grandi quantità di acqua da bacini naturali o artificiali o canali, onde improvvise, crolli e/o frane nei bacini, tsunami, variazioni dei livelli delle acque sotterranee.
Durante il processo di caratterizzazione che porta alla qualificazione del sito, in particolare nell’ultima fase (fase 3 ISPRA), deve sempre essere tenuta in considerazione la “vita” del Deposito stesso, che può essere quantificata nell’ordine di secoli. In generale, date le caratteristiche proprie della struttura e le sue finalità, risulta di grande importanza la valutazione della variazione di comportamento del sito a lungo termine attraverso l’individuazione degli scenari futuri possibili per i quali dovranno essere realizzate proiezioni appropriate, soprattutto per quanto riguarda quei parametri che, come nel caso dei parametri idrologici e idraulici, potrebbero mostrare una maggiore variabilità nel tempo, in particolare come conseguenza dei cambiamenti climatici in atto (vedi ambito di caratterizzazione relativo a climatologia e meteorologia). Relativamente all’orizzonte temporale di
8 Per quanto riguarda la valutazione del pericolo derivante da tsunami, date le caratteristiche del territorio italiano l’applicazione del criterio CE8 (valori minimi di distanza dalla costa e di quota) potrebbe essere considerata sufficiente per la mitigazione del rischio associato.
riferimento per le analisi a lungo termine, dovranno essere tenute in considerazione anche le evidenze geologiche e geomorfologiche quali ad esempio la presenza e la geometria dei depositi alluvionali olocenici.
Sulla base delle valutazioni effettuate durante il processo di caratterizzazione, con lo scopo di avere una sempre più completa ed affidabile valutazione dell’evoluzione naturale dell’ambiente ai fini della sicurezza e del mantenimento dell’isolamento, è di fondamentale importanza lo sviluppo di un efficace piano di monitoraggio continuo e a lungo termine dei parametri idrologici, sia nelle fasi proprie di caratterizzazione e conseguente qualificazione del sito finale sia durante l’esercizio del Deposito Nazionale e la successiva fase di controllo istituzionale dopo la sua chiusura. La caratterizzazione del sito, come già descritto nelle sezioni precedenti di questo documento e secondo quanto indicato nella GT 29, dovrà essere effettuata secondo un processo di approfondimento continuo; ogni fase successiva dovrà basarsi su database i cui livelli di dettaglio, completezza e qualità saranno via via migliori al proseguire delle fasi di caratterizzazione e andranno a costituire, unitamente ai database realizzati all’interno degli altri ambiti di caratterizzazione, l’insieme di dati alla base del modello unico integrato per la qualificazione del sito finale. Di seguito si riporta uno schema concettuale in cui vengono individuate le principali componenti del processo di caratterizzazione idrologica del sito, che verranno poi descritte in maggior dettaglio nei capitoli seguenti.
In tutte le fasi di indagine, la modellazione idrologica deve integrarsi – sia per quanto riguarda la programmazione delle indagini che per quanto attiene alla modellazione di sito – con gli studi relativi agli aspetti geologici, geomorfologici, geochimici, idrogeologici e meteo-climatici (vedi oltre).
Figura 5.9 - Principali componenti del processo di caratterizzazione idrologica del sito.
•Definizione del contesto territoriale (uso del suolo, livello di antropizzazione..) e geomorfologico (pendenze, depressioni,...) dell'area di interesse e del suo intorno significativo
•Ubicazione e descrizione di tutti i corpi d'acqua presenti nell'area e nel suo intorno significativo
•Ubicazione e descrizione preliminare delle strutture di regimazione esistenti e/o programmate
•Analisi ed elaborazioni statistiche sulle serie di dati idrometrici disponibili
•Raccolta dati meteorologici (da stazioni e/o da documentazioni)
•Analisi qualitativa per la valutazione del potenziale di alluvionamento o ristagno
•Pianificazione preliminare del/i programma/i di monitoraggio
FASE 3
Caratterizzazione tecnica di dettaglio
•Raccolta e analisi preliminare di documentazione tecnica, di pianificazione e di ricerca relativa ai siti individuati
•Analisi qualitativa delle serie idrometeorologiche
•Esecuzione del programma di monitoraggio continuo a lungo termine e raccolta dei dati al sito definitivo
•Individuazione dei codici più appropriati per la modellizzazione idraulica del sito
•valutazione completa del potenziale di alluvionabilità del sito (sia di origine naturale che antropica)
•Elaborazione di trend temporali idrometrici a breve, medio e lungo termine