Ricostruzione del livello di falda per l’anno

Dopo aver ricostruito le superfici che costituiscono le differenti stratificazioni del sottosuolo milanese si è proceduto nella ricostruzione della superficie piezometrica per l’anno 2014. Si è deciso di effettuare le analisi, e di conseguenza la ricostruzione della piezometria, sul 2014 perché questo anno risulta essere il più recente per il quale è possibile avere la serie completa dei dati forniti dai pozzi piezometrici dislocati sul territorio milanese e per quelli dell’hinterland.

I dati utilizzati per la ricostruzione della falda sono riportati nell’Appendice A6 .

Dopo aver estrapolato i dati relativi ai mesi di marzo e di settembre dal sito della provincia di Milano all’indirizzo http://ambiente.provincia.milano.it/sia, essi sono stati inseriti nel software Surfer per poter ricreare la carta della piezometria e della soggiacenza. Uno schema della dislocazione dei pozzi si trova in Figura 53.

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Figura 53 Dislocazione dei piezometri in provincia di Milano

Nella scelta dei dati da utilizzare per una corretta ricostruzione della carta della piezometria e della soggiacenza è stato necessario capire se il dato relativo al livello di falda fosse relativo all’acquifero A o fosse captato nell’acquifero più profondo. In questa operazione sono stata aiutata dall’Ing. Colombo.

Dall’interpolazione con Surfer dei dati relativi al primo acquifero è stato possibile ottenere la carta della piezometria e della soggiacenza. In questo modo è stato possibile ottenere la superficie piezometrica relativa al mese di marzo che sarà quella di riferimento utilizzata nel modello tridimensionale.

Le carte di piezometria e soggiacenza sono riportate inFigura 54, Figura 55.

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Figura 55 Carta di piezometria e soggiacenza settembre 2014

Terminata la ricostruzione delle superfici in cui sono suddivisi gli strati del modello è possibile definire a livello geometrico il modello tridimensionale che verrà utilizzato per le analisi nel capitolo 8.

6.I materiali

Dopo aver determinato la suddivisione stratigrafica del terreno e dopo aver ricostruito la superficie piezometrica per il territorio milanese è necessario svolgere delle indagini per determinare le caratteristiche fisiche e geomeccaniche dei vari litotipi che compongono il terreno, in particolare si vuole conoscere il valore del coefficiente di permeabilità di ogni acquifero.

Stimare un valore corretto del coefficiente di permeabilità nelle varie formazioni consente di modellare in maniera corretta il flusso idrico circolante nei corpi acquiferi. La ricerca del valore più attendibile del coefficiente di permeabilità da assegnare alle varie frazioni granulometriche in primo luogo è stato effettuato basandosi su dati di letteratura, in seguito sono stati utilizzati i risultati ottenuti da prove granulometriche effettuate su campioni estratti in sito.

Partendo dall’analisi delle diverse stratigrafie che compongono l’area di studio emerge che nonostante la presenza di notevoli eterogeneità locali è possibile individuare la presenza delle frazioni granulometriche seguenti:

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 Sabbie;  Limi e argille.

Per ogni campione analizzato si è ricostruito il profilo stratigrafico come nell’esempio di Figura 56

Figura 56 Esempio ricostruzione stratigrafia terreno da carota

Partendo dai dati presenti in letteratura Figura 57, è possibile attribuire ad ogni frazione granulometrica i seguenti intervalli di permeabilità:

 Ghiaie e ghiaie sabbiose: K=10-2-10-3 m/s;

 Ghiaie cementate e conglomerato: K=10-5-10-6 m/s;  Sabbie: K=10-4 -10-5 m/s;

 Limi e argille: K=10-6 -10-9 m/s.

Figura 57 Valori orientativi permeabilità per terreni sciolti [m/s]

Partendo dai valori di permeabilità attribuiti in letteratura si è affinato il valore del coefficiente con l’utilizzo dei risultati delle prove granulometriche riportati in Appendice A1 e che tramite formule

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empiriche permettono di ottenere la distribuzione di probabilità dei valori di permeabilità delle varie formazioni dalle quali è possibile ricavare il valore medio ed il relativo grado di incertezza. Effettuare un’analisi di questo tipo risulta essere necessario per ottenere un coefficiente di permeabilità affidabile per le differenti litologie che compongono il sottosuolo milanese. Le prove granulometriche essendo effettuate su campioni prelevati in sito esprimono le reali caratteristiche della matrice porosa e non sono affette dal grado di aleatorietà insito nella duplice capacità dell’operatore di individuare una determinata litologia noto soltanto il profilo stratigrafico del terreno e di assegnare ad esso un particolare valore di permeabilità partendo dai dati trovati in letteratura.

In letteratura la relazione empirica più nota per stimare la permeabilità delle formazioni partendo da un analisi granulometrica sul campione è quella di Hazen (1911):

Dove D10 [m] rappresenta la larghezza della maglia del setaccio che permette il passaggio del 10%

in peso del campione del materiale granulare e C [m-1s-1] è un coefficiente di proporzionalità pari a 0,01.

Si può osservare come nel grafico di Figura 58 il valore di permeabilità diminuisce sensibilmente nel caso in cui sia presente anche in quantità minime del materiale fine come limo o argilla.

I campioni sono stati selezionati raggruppandoli in gruppi omogenei di campioni caratterizzati dalla prevalenza di una frazione granulometrica piuttosto che un’altra, i campioni caratterizzati da una presenza di ghiaie/ciottoli superiore al 50% sono stati classificati appartenenti al gruppo ghiaie/ciottoli, quelli in cui si ha una presenza superiore al 50 % di limi/argille nel gruppo dei limi/argille e quelli in cui è la sabbia ad essere superiore al 50% al gruppo delle sabbie.

Dopo aver calcolato il valore di permeabilità per ogni campione è stato possibile ottenere un grafico con la distribuzione di probabilità dei valori di permeabilità riferiti ad ogni frazione granulometrica.

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Figura 59 Distribuzione di probabilità del coefficiente di permeabilità di Limi e argille

Figura 60 Distribuzione del coefficiente di permeabilità delle sabbie 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

1,00E-08 1,00E-07 1,00E-06

D e n si tà d i p ro b ab ili tà Classi di permeabilità [m/s]

Distribuzione di probabilità del coefficiente di permeabilità