PROGETTO PIANO DI COLTIVAZIONE E DI RECUPERO
Contrada Serramontone (RG) – Agenzia del Territorio di Ragusa, Catasto del Comune di Ragusa [F°192, p.lle: 14, 157, 158, 159 (Cava autorizzata) e p.lla: 156 ( ampliamento)]
Progettista: Collaboratori: Ditta proponente
Engineerig GeologistIOZZIA DOTT.GEOL. SALVATORE Loc. Gaddimeli -97010 M. di Ragusa (RG) Rec. Via Archimede, 17/D- 97100 RAGUSA
+39 348 5116653, Fax +39 0932 653886 E-mail: [email protected] O.R.G di Sicilia n. 728 - Sez “A
geol. P. Spadaro (geol/geotec) geol. L. Bellassai (rec/paesag) arch. C. Coltello (rec/paesag)
F.lli MACAUDA S & E S.n.c.
Sede legale: Via R. Sanzio, 9 – 97015 Modica (RG) Sede operativa: C.da Serramontone, s.n -97100 Ragusa
: +39 0932 942422, : +39 339 8220840 mail: [email protected], Pec: [email protected] Data: dicembre 2021
RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA
PROGETTO DI RINNOVO CON
AMPLIAMENTO DELLA CAVA DI CALCARE “SERRAMONTONE –MACAUDA ”
Firmato digitalmente da:Salvatore Macauda Limite d'uso:Explicit Text: Questo certifica to rispetta le raccomandazioni previste dall a Determinazione Agid N. 121/2019 Data:03/12/2021 10:12:23
Firmato digitalmente da SALVATORE IOZZIA CN = IOZZIA SALVATORE SerialNumber = TINIT-ZZISVT54B08I178C e-mail =
[email protected] C = IT
INDICE
1 PREMESSA Pag. 5
2 INQUDRAMENTO GEOLOGICO GENERALE Pag. 6
2.1 Successione stratigrafica 2.2 Tettonica e sismicità
3 GEOMORFOLOGIA Pag. 12
3.1 Caratteristiche morfologiche 3.2 Aspetti climatici e piovosità 3.3 Caratteristiche geopedologiche
4 ANALISI IDROLOGICA E RETE DI DEFLUSSO LOCALE Pag. 15 4.1 Rete idrografica e bacino di deflusso locale
4.2 Afflusso idrico annuale e bilancio idrologico
4.3 Cambiamenti climatici e portata di massimo deflusso dell’area di cava 4.4 Stima dei deflussi idrici superficiali
5 IDROGEOLOGIA Pag. 23
5.1 Caratteristiche idrogeologiche
5.2 Valutazione della vulnerabilità intrinseca dell’acquifero (Metodo Sintacs)
6 CARATTERIZZAZIONE DEL SITO E FATTIBILITA’ GEOLOGICA Pag. 32 6.1 Analisi delle pericolosità geologiche (PAI)
6.2 Litostratigrafia locale e modello geologico 6.3 Caratterizzazione geotecnica
6.3.1 Unità litologica antropica 6.3.2 Unità litologica calcarea 6.4 Rilievi geostrutturali e geomeccanici
6.4.1 Stazione GEOSTRUTTURALE 1 6.4.2 Stazione GEOSTRUTTURALE 2 6.4.3 Stazione GEOSTRUTTURALE 3 6.5 Caratterizzazione unità geotecnica calcarea 6.6 Valori caratteristici PARAMETRI GEOTECNICI
7 MODELLAZIONE SISMICA Pag. 45
7.1 Prospezione Masw (2021) 7.2 Report parametri sismici
8 ANALISI DI STABILITA’ DEI FRONTI DI CAVA (NTC 2018) Pag. 52 8.1 Analisi di stabilità e teoria dei blocchi
8.2 Procedimento di calcolo secondo NTC 2018 8.3 Analisi cinematica
9 VERIFICA DI STABILITA’ FRONTI RESIDUALI (cava in esercizio) Pag. 57 9.1 Verifica di stabilità relativa al fronte Nord
9.2 Verifica di stabilità relativa al fronte Ovest 9.3 Verifica di stabilità relativa al fronte Est 9.4 Verifica di stabilità relativa al fronte Sud
10 VERIFICA DI STABILITA’ DELLO STATO DI PROGETTO Pag. 75 10.1 Verifica fronti Sezione A (cava in esercizio)
10.2 Verifica fronti Sezione B (area di ampliamento)
11 VERIFICA DI STABILITA’ AREA DEPOSITO MATERIALI Pag. 116
12 CONCLUSIONI Pag. 118
ALLEGATI NEL TESTO Pag. 121
Analisi geotecniche di laboratorio Indagine geofisica Masw
ALLEGATI FUORI TESTO
Tav. Pm04 – Caratterizzazione geologica e geotecnica area di cava
SCHEDE DI VERIFICHE GEOTECNICHE
1 Sezione AN (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni statiche 2 Sezione AN (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni dinamiche 3 Sistemi K1-K2 Fronte Ovest verifica cunei. Condizioni statiche
4 Sistemi K1-K2 Fronte Ovest verifica cunei. Condizioni dinamiche 5 Sistemi K1-K3 Fronte Ovest verifica cunei. Condizioni statiche 6 Sistemi K1-K3 Fronte Ovest verifica cunei. Condizioni dinamiche 7 Sistemi K2-K3 Fronte Ovest verifica cunei. Condizioni statiche 8 Sistemi K2-K3 Fronte Ovest verifica cunei. Condizioni dinamiche 9 Sistemi K1-K2 Fronte Sud verifica cunei. Condizioni statiche 10 Sistemi K1-K2 Fronte Sud verifica cunei. Condizioni dinamiche
11 Sezione AS (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Sud – Condizioni statiche 12 Sezione AS (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Sud – Condizioni dinamiche 13 Sezione A1 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni statiche 14 Sezione A1 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni dinamiche 15 Sezione A2 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni statiche 16 Sezione A2 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni dinamiche 17 Sezione A3 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Sud – Condizioni statiche 18 Sezione A3 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Sud – Condizioni dinamiche 19 Sezione B1 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni statiche 20 Sezione B1 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni dinamiche 21 Sezione B2 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni statiche 22 Sezione B2 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Nord – Condizioni dinamiche 23 Sezione B3 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Sud – Condizioni statiche 24 Sezione B3 (Cava in esercizio) Verifica scivolamento fronte Sud – Condizioni dinamiche 25 Scheda di verifica n. 25
ELENCO FIGURE NEL TESTO
1 Schema geologico dell’area centrale iblea
2 Distribuzione dei terremoti storici dell’Italia Meridionale Insulare
3 Catalogo parametrico terremoti della Sicilia Sud-Orientale 4 Carta della Zonazione Sismogenetica
5 Valori mensili di precipitazioni e diagrammi di distribuzione 6 Rete idrografica locale e dell’area circostante il sito di interesse
7 Delimitazione bacino imbrifero egeo deflussi superficiali con la cava in progetto 8 Calcolo Coefficiente di deflusso col metodo di Kennessey
9 Dati pluviografici ed elaborazione con il metodo di Gumbel
10 Calcolo dei parametri idraulici (portata di massimo deflusso, tempi di ritorno in condizioni attuali) 11 Sezione idrogeologica e andamento della falda in corrispondenza della cava in progetto
12 Diagramma di flusso del sistema di valutazione SINTACS 13 Stringhe di pesi moltiplicatori previste per SINTACS 14 Vulnerabilità intrinseca dell’acquifero
15 Intervalli/gradi di vulnerabilità intrinseca (punteggi normalizzati)
16 Piano stralcio di Bacino per l’Assetto Idrogeologico (PAI)- Bacino n.082 F.Irminio 17 Carta Tecnica Regionale sezione n. 647120 Villa Cammarana _ Mappe PAI
18 Caratteristiche geostrutturali e modello di caratterizzazione geotecnica (area stato di fatto) 19 Localizzazione sito su Google Map
20 Planimetria progetto di ampliamento stato di fatto della cava con le sezioni di verifica 21 Test di Markland-Cinematismi
22 Ubicazione verifica fronte Nord (cava settore A)
23 Ubicazione verifica fronte Ovest interno (cava settore A) 24 Ubicazione verifica fronte Est (cava settore A)
25 Ubicazione verifica fronte Sud (cava settore A)
26 Planimetria stato di progetto con sezioni di verifica dei due settori di scavo 27 Sezione di verifica di progetto “Settore A”
28 Sezione di verifica di progetto “Settore B”
29 Area di lavorazione verifica deposito materiali
1) PREMESSA
La presente relazione ad integrazione del progetto di ampliamento della cava di calcare
“Serramontone – Macauda di Ragusa, integra il piano di coltivazione e di recupero della cava, al fine di illustrare le caratteristiche geologiche e geotecniche del sito interessato dall’intervento proposto.
Lo studio redatto in ottemperanza alle prescrizioni della L.R. 127/80 e delle NTA del Piano Cave della Regione, riporta i risultati relativamente alla ricostruzione delle caratteristiche geostratigrafiche, strutturali, geotecniche e di pericolosità geologiche, dell’area e dei litotipi interessati alla coltivazione.
Valido supporto in tal senso sono state le risultanze scaturite dalla sintesi degli accertamenti geostrutturali in sito ed in laboratorio effettuate negli anni passati per le verifiche di stabilità annuali della cava in esercizio, utili ai fini della definizione del modello geologico della cava in progetto, riferimento necessario per le verifiche geotecniche.
A tal fine è stata eseguita una prospezione Masw per la definizione delle caratteristiche del terreno in ottemperanza a quanto previsto nelle N.T.A 2018.
Per valutare compiutamente le caratteristiche litologiche e geomorfologiche della zona, sono stati eseguiti anche analisi e rilevamenti estesi in tutta l'area di Contrada Serramontone, onde poter inquadrare in un contesto geostrutturale più ampio e significativo l’area in progetto, e ciò anche per valutare le condizioni di stabilità generale dell'area di influenza dell’Insediamento estrattivo.
I risultati dell’analisi eseguita, allegate alla presente relazione, sono riportati negli elaborati specifici di indagine e nello specifico:
Tav. A04 – Caratterizzazione geologica e geotecnica area di cava.
La presente relazione è stata redatta con la collaborazione del:
Dott. Pietro Spadaro (geologo) per lo studio geotecnico e gli accertamenti geognostici.
2) INQUDRAMENTO GEOLOGICO GENERALE
L'area in progetto ubicata a Sud della città di Ragusa, si sviluppa interamente all'interno dell'ampia tavolato calcareo ibleo. La geologia dell’area è caratterizzata da una blanda ed estesa monoclinale, entro cui ricadono interamente i terreni interessati dalle opere in progetto, troncata verso Ovest dalla valle del T. Cava Renna, mentre ad Est dal sistema di faglie che delimita ad occidente la valle del F. Irminio, che rappresenta il sistema idrografico più importante della zona e dell’area meridionale dell’altipiano ibleo.
Dal punto di vista litologico nella zona vi affiora una successione prevalentemente carbonatica, caratterizzata in affioramento ed in sottosuolo da una regolare alternanza di strati carbonatici duri e teneri, con strati marnosi e calcareo marnosi, riferibile all'Oligo-Miocenica Formazione Ragusa, diffusamente affiorante nell'area iblea, prevalentemente calcarea verso il basso (M.bro Leonardo) e calcarenitica in alto (M.bro Irminio).
Il motivo geologico dominante dell'area è dato da un fitto reticolato di faglie con direzione prevalente NE-SW, fino a Submeridiano, che caratterizzano l’andamento delle valli presenti e dell'imponente discontinuità morfologica e strutturale a forte rigetto verticale, che caratterizza la vallata del F. Irminio (cfr. Carte geotematiche allegate in Tav. 004 e nello schema a seguire).
Fig. 1 - Schema geologico dell’area centrale iblea
In dettaglio si tratta di una alternanza regolare di strati calcarei duri con strati marnosi teneri (Membro Leonardo), passanti verso l’alto a banchi calcarenitici con livelli arenitici (Livello a banchi) e chiusi in alto da una alternanza di calcareniti alternanti a marne (Alternanza calcarenitico-marnosa). Infine all’interno della vallata del F. Irminio affiorano anche marne riferibili alla F. Tellaro della Successione iblea.
Oggetto di sfruttamento sono sia i calcari, le calcareniti mioceniche alternati alle marne calcaree e i banchi calcarenitici, diffusamente affioranti nel sito con spessore in affioramento di oltre 100m.
2.2 – Successione stratigrafica
La locale successione riscontrata nel sito e dell'area immediatamente circostante
l'Insediamento riportata nello schema di inquadramento geologico riportato è nell’allegata carta geologica di progetto (cfr. Tav. A04 –Caratterizzazione geologica e geotecnica area di cava), dal basso verso l’alto è la seguente:
SCHEDA STRATIGRAFICA
1 Alternanza calcareo-marnosa (M.bro Leonardo – Formazione Ragusa)
Corrisponde al Membro Leonardo della Formazione Ragusa. Si tratta di una sequenza di strati calcisiltitici, parzialmente calcarenitici di 50-100 cm di spessore, separati da livelli calcareo marnosi teneri di spessore nettamente inferiore (Ocm). Spesso nella sequenza si rinviene selce bruna in liste e noduli e negli strati più profondi anche impregnazioni di asfalto.
Dislocata da un sistema di faglie in direzione NE-SW, affiora ad est del sito (Valle del F. Irminio), con spessore fino a 400m
Età compresa tra l’Oligocene Sup.e il Miocene Inf. (Aquitaniano).
2 Livelli a banchi calcarenitici (M.bro Irminio – Formazione Ragusa)
Si rinviene in continuità di sedimentazione sull’unità prima descritta ed è costituita da potenti banchi calcareniti e calciruditici grigiastri di spessore variabile dai 1 a 4m, separati da sottili livelli decimetrici marnoso-sabbiose di colore giallastro (Mc).
Corrisponde alla parte bassa del Membro Irminio della F.ne Ragusa.
Lo spessore totale in affioramento non supera 80,00 m.
Dislocata da un sistema di faglie in direzione NE-SW, affiora ad est del sito (Valle del F. Irminio), e alla base della cava in esercizio, con spessore fino a 400m
Età compresa tra il Miocene Inferiore e Medio
3 Alternanza calcarenitico-marnosa (M.bro Irminio – Formazione Ragusa)
È il termine più rappresentato in superficie è sta in continuità sull’unità prima descritta. Corrisponde alla parte medio-alta del Membro Irminio della Formazione Ragusa. Si tratta di un’alternanza regolare di strati calcarenitici bianco-grigiastri, duri di spessore medio tra 40 e 60cm, in regolare alternanza con strati calcareo marnosi teneri di uguale spessore (Mcm).
Dislocata da un sistema di faglie in direzione NE-SW, affiora ad est del sito (Valle del F. Irminio), e nei versanti di scavo della cava in esercizio,con spessore fino a 400m
Età compresa tra il Miocene Medio e Superiore
4 Marne con livelli calcarenitici (F.ne Tellaro)
Questo livello poco rappresentato in affioramento è presente in limitati lembi a Est dell’area di cava, lungo un’ampia e articolata struttura, dove affiora a ridosso di una grossa faglia in continuità di sedimentazione con l’unità sottostante, e che verso l’alto passa gradualmente alle marne della F.ne Tellaro. Dal punto di vista litologico richiama l’unità prima descritta, dalla quale si differenzia per la maggior potenza che raggiungono i livelli marnosi rispetto a quelli calcarenitici (rapporto marne/calcareniti 4:1).
Età Miocene superiore.
5 Sabbie giallo-rossastre, calcareniti e terrazzi marini In discordanza sulle unità Mioceniche ad Est del sito, nella valle del F.Irminio, affiora una unità costituita da calcareniti e sabbie grossolane di colore bianco-rossastro (Qc), di spessore non superiore ai 10m. Si trovano distribuiti a quote altimetriche degradanti da Nord verso Sud; Prive o quasi di deposito, si rinvengono invece i terrazzi marini nell’altipiano calcareo. Si tratta di spianate di abrasione intensamente modellate dal mare durante le ingressioni Quaternarie (tm).
Rappresentano in quest'area la chiusura regressiva del ciclo infrapleistocenico riconducibile, per genesi ed età al lungo periodo di continentalità che ha preceduto la trasgressione mediopleistocenica (Regressione Romana).
Età Pleistocene Inferiore-Medio.
6 Ghiaie e detriti di falda
Si tratta di ghiaie eterometriche e spigolose che si rinvengono alla base delle scarpate. Nell’area di stretto interesse si rinvengono in limitati lembi all’interno delle valli fluviali e a ridosso delle faglie. Sono costituti da ghiaie ad elementi carbonatici arrotondati con scarsa o assente matrice (df).
Olocene
7 Alluvioni fluviali terrazzate e attuali dei corsi d’acqua Costituiscono i sedimenti recenti e attuali dei corsi d’acqua (a) e dei terrazzi limitrofi all’alveo del F.Irminio. Sono rappresentati nello specifico da ghiaie e brecce, sabbie e conglomerati sciolti. Affiorano nella valle del Torrente Renna e nella valle del F.Irminio..
Attuale
2.3 – Tettonica e sismicità
Dal punto di vista tettonico si possono distinguere principalmente nell'area due direttrici: la prima in direzione Nordest-Sudovest fino a submeridiano, che interessa tutti i termini della locale successione e che rappresenta la direzione del sistema di Faglie della Valle del F. Irminio che ha determinato la vistosa discontinuità strutturale dell'area, e la seconda in direzione Nordovest-Sudest fino a subequatoriale che determina la direzione del drenaggio dei corsi d’acqua minori della zona.
Si tratta di fratture rilevabili a scala microstrutturale ad eccezione del sistema NE-SW che rappresenta un sistema regionale di faglie a rigetto verticale e orizzontale lungo la cui direttrice si è poi impostata la valle del F. Irminio e le maggiori incisioni fluviali della zona.
Le giaciture variano dai 5 ai 15°, fino alle giaciture disarticolate e contorte lungo le principali dislocazione della zona, cui sono generalmente associate, un elevato grado di fessurazione e fratturazione delle rocce (v. Sez Geologhe allegate).
Le faglie e le dislocazioni principali sono riferibili in prevalenza a meccanismi normali, spesso anche con blandi piegamenti ad ampio raggio di curvature asimmetrici e associati a faglie con meccanismi trascorrenti e talora inversi o a compressioni lungo piani di faglie dovuti a collassi locali spesso combinati a sistemi secondari di faglie antitetiche.
Nel complesso le unità litostratigrafiche affioranti presentano una certa rigidità e una certa competenza per cui è evidente come nell’area esaminata non si riscontrano strutture a pieghe a piccolo raggio.
Tali evidenze tettoniche rispecchiano lo stile strutturale della Sicilia Sud-orientale e sono in relazione con più fasi tettoniche postmioceniche fino all'attuale.
Si tratta di fasi tettoniche associate a modesti deformazioni a carattere plicativo e riferibile in prevalenza ad una tettonica distensiva, che nel Quaternario (neotettonica) si sono manifestati i tutta l’area iblea con intensi fenomeni di “faulting’ che riprendendo precedenti linee di collasso si sono concretizzare in generali fenomeni di sollevamento e abbassamenti che hanno determinato mutamenti geomorfologici e strutturali correlabili con l’evoluzione della rete idrografica e delle coste ragusane attuali e l’intenza attività simica della zona.
Le evidenze di importanti eventi deformativi sembrano trovare adeguata collocazione nell’ambito di modelli cinematici caratteristici, recentemente connessi alla localizzazione delle sorgenti sismogentiche responsabili dei principali terremoti che hanno interessato l’entroterra ibleo (Zonazione sismogenetica ZS9).
Le strutture più recenti si sono sviluppate essenzialmente lungo i margini del plateau ibleo e soprattutto all’interno dell’altipiano con movimenti trascorrenti ed inversi lungo la linea tettonica Scicli – Giarratana - Monte Lauro.
La sismicità storica dell’area sud-orientale del plateau ibleo e segnatamente della provincia di Ragusa è stata desunta dal database delle osservazioni macrosismiche dei terremoti italiani
utilizzate per la compilazione del catalogo parametrico CPTI04 (banche dati e metodi macrosismici dell’INGV aggiornato nel 2021).
Fig. 2 - Distribuzione dei terremoti storici dell'Italia Meridionale e Insulare -
Nella tabella riportata, ricavata dal Catalogo parametrico dei terremoti italiani (CPTI04), sono stati evidenziati i terremoti storici riconducibili alle attività neotettoniche rilevate nel Plateau ibleo.
Anno Me Gi Or Area Np Imx Lat. Long. Maw Daw Mas Das ZS9 TZ 1693 1 11 13 SICILIA ORIENTALE 181 110 37.13 15.02 7.41 0.12 7.41 0.12 935 G 1717 4 4 VITTORIA 2 65 36.95 14.532 5.03 0.33 0,20833 0.49
1727 1 7 NOTO 14 75 36.913 15.045 5.37 0.30 5.10 0.45 935 G 1818 3 1 2 MONTI IBLEI 24 75 37.2 14.75 0,252083 0.21 5.48 0.31 935 G 1892 1 23 LICODIA 37.15 14.7 0,210416 0.13 4.00 0.20 935 G 1896 7 2 CANALE DI SICILIA 10 50 36.947 14.857 0,210416 0.13 4.00 0.20 935 G 1898 11 2 10 CALTAGIRONE 38 60 37.216 14.495 0,210416 0.13 4.00 0.20
1903 2 10 8 NOTO 10 60 36.903 15.014 0,224305 0.26 4.30 0.39 935 G 1924 8 17 21 MONTI IBLEI 22 55 37.132 14.879 0,22083 0.11 4.23 0.16 935 G 1937 3 6 1 VITTORIA 36.95 14.533 0,210416 0.13 4.00 0.20
1941 11 1 PACHINO 36.717 15.1 0,224305 0.26 4.30 0.39 935 A 1949 10 8 3 NOTO 32 70 36.915 14.686 5.18 0.08 0,223611 0.12 935 G 1980 1 23 21 MODICA 122 55 36.904 14.807 0,210416 0.11 4.00 0.16 935 G 1990 12 13 15 SICILIA ORIENTALE 37.270 14.980 5.5 935 G
2011 MONTI IBLEI 3,47
2000‐2017 MONTE ETNA >3.0
Legenda:
Np = Numero punti intensità rilevati Imx = Intensità epicentrale
Maw = Magnitudo Daw = Errore associato
Mas = Magnitudo (calcolato onde superficiali) Das = Errore associato
ZS9 = Zona sorgente
Tz = Codice di assegnazione associato alla zona sorgente
Fig. 3 – Catalogo parametrico terremoti della Sicilia Sud-Orientale
L’analisi degli eventi sismici della Sicilia Sud orientale e della provincia di Ragusa rivela chiaramente l’importanza dell’attività sismica con terremoti importanti di magnitudo variabile da 4.00 a 7.41, correlata all’ andamento NNE-SSW (margini plateau) e NE-SW fino a Nord- Sud (Linea tettonica di Scicli, sistema di faglie del F.Irminio-Marina di Ragusa).
L’ultimo terremoto di “Santa Lucia”, del 1990, ha avuto una Magnitudo di circa 5.5, un momento sismico di 3.7*1017 Nm ed uno Stress Drop Sismico compreso fra 200 e 500 bar (Di Bona et Al.9). Il più rappresentativo terremoto che ha significativamente interessato l’area ragusana, verificatosi l’11 gennaio 1693, ha avuto una magnitudo stimata da vari autori M≈7.0 che corrisponde, in accordo con comuni relazioni, ad una lunghezza di alcune dozzine di km.
con un momento sismico di 2.5*1019 Nm (Priolo et al. 20) si ottiene seguendo Geller 21 una magnitudo M=7.3.
Assumendo per questo evento uno stress drop sismico di 200 bars, corrispondente al valore più basso stimato per il terremoto di “Santa Lucia”, si ottiene un’area della sorgente approssimativamente di oltre 200 km2.
Per quanto riguarda le implicazione in ambito estrattivo, allo stato attuale, in tutto il territorio nazionale il D.M. 14 gennaio 2008, “Approvazione delle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni”, entrato in vigore il 5 marzo 2008, ha sostituito il D.M. 14 settembre 2005
“Norme Tecniche per le Costruzioni” e dal 1 luglio 2009, la progettazione antisismica è regolata esclusivamente dal D.M. 14 gennaio 2008, cossi come integrata/modificata dal D.M.
17 gennaio 2018, per tutte le zone sismiche e per tutte le tipologie di costruzioni ivi compresi gli scavi di sbancamento.
Con l’adozione del nuovo modello sismogenetico usato in Italia, introdotto appositamente per la redazione della mappa di pericolosità, la cosiddetta zonazione ZS9 per la quale il territorio italiano è stato suddiviso in 42 zone-sorgene, numerate da 901 a 936, più altre 6 zone, identificate con le lettere (A-F). L’area di riferimento ricade nella zona 935.
Fig. 4 – Carta della Zonazione Sismogenetica
3) GEOMORFOLOGIA
L’area di C.da Serra Montone, all’interno della quale ricade la cava in progetto è un ampio versante a modesta pendenza, che s’individua ad ovest delle balze e dei versanti acclivi della scarpata che delimita ad occidente la valle del F.Irminio (v. Carta geomorfologica- idrogeologica allegata), morfologicamente legato alle caratteristiche geologico-strutturali dei terreni ivi affioranti.
3.1 – Caratteristiche morfologiche
Dal punto di vista morfologico la zona posta a quota media di 450,00m slm, è caratterizzata da un’ampia ed aperto versante a debole pendenza allungata in direzione NE, con un andamento morfologico blanda in accordo con la natura litoide delle rocce affioranti ed è marcato dalla presenza di una modesta depressione strutturale (Graben) entro cui s’individua un modesto impluvio, che più ad Sud s’immette nella valle del torrente Cava Renna.
Il sito in esame si colloca in una posizione di margine topografico elevata e precisamente nel crinale, che da Contrada Ilice (460,00m slm) decorre fino a Contrada Montagnella (420,00m slm) e che delimita ad occidente la zona di Contrada Serramontone, con i versanti che degradano in direzione Nord Nordovest e che recapitano nelle valli minori che immettono nel Torrente cava renna (Contrada Giubiliana - Zannafondo).
L’assetto strutturale di quest’area à data da una giacitura di blanda e larga monoclinale verso Sud, con frequenti interruzioni determinate dalle faglie subverticali a debole rigetto che localmente determinano piccole strutture di collasso in corrispondenza dei principali sistemi di deflusso della zona, spesso con spartiacque locali in corrispondenza degli alti strutturali.
Le forme del rilievo sono fortemente legate alla natura dei litotipi presenti, infatti l'alternanza di litotipi teneri e litotipi duri e soprattutto la frequenza di livelli calcarei duri, associata alle giaciture poco inclinate, dà luogo, in generale ad un rilievo morfologico caratterizzato selettivamente da testate di strati calcarei, spesso corrispondenti a piani di faglie, che nell’insieme determinato una conformazione del territorio a ampia gradinata, soprattutto in corrispondenza dei settori di raccordo dei locali impluvi.
Nonostante le locali complicazioni strutturali, il contesto geomorfologico della zona è abbastanza tranquillo, con modesta alterazione delle rocce affioranti, ove si esclude qualche piccolo fenomeno di instabilità, soprattutto nei tratti più acclivi in corrispondenza degli impluvi locali ove sono presenti piccoli accumuli detritici, spesso associati anche a locali accumuli colluviali a ridosso dei muretti a secco (Valle del T. Cava Renna).
Nel complesso l'andamento morfologico rispecchia la situazione strutturale della zona con una marcata corrispondenza tra gli elementi tettonici (faglie) e gli elementi morfologici (scarpate e valli).
3.2 – Aspetti climatici e piovosità
Dal punto di vista climatico la zona di interesse fa parte di quella fascia delle medie latitudini, caratterizzate da un sistema morfoclimatico con estati calde e asciutte e inverni miti e poco piovosi, con piogge spesso concentrate in particolari periodi dell'anno con elevate intensità orarie e giornaliera, noto come "sistema morfoclimatico mediterraneo".
L'analisi climatica è stata condotta analizzando i dati disponibili relativi al regime pluviometrico e termometrico relativi alla stazione di Ragusa (555 m. s.l.m) in quanto prossima all’area di studio, considerazione le osservazioni meteorologiche relative al trentennio disponibile a noi più vicino, che va dal 1970 al 2000, sulla base dei dati già pubblicati dal Servizio Idrografico.
I parametri climatici fondamentali (precipitazioni e temperature), tratti dai dati ufficiali relativi alla stazione pluviometrica di Ragusa, prevedono una piovosità media annuale di 587 mm ed una temperatura media di 16°C, con dei valori minimi di 4-6°C nei mesi di gennaio e febbraio, e dei valori massimi di 30-32° C nei mesi più caldi di luglio e agosto.
Fig. 5 – Valori mensili di precipitazioni e diagramma di distribuzione
Mesi Stazione di Ragusa Legenda:
min: valore minimo raggiunto nell’intero periodo di osservazioni 5° (quinto percentile):
valore non superato nel 5% degli anni 25° (venticinquesimo percentile):
valore non superato nel 25% degli anni 50° (cinquantesimo percentile):
valore non superato nel 50% degli anni 75° (settantacinquesimo percentile):
valore non superato nel 75% degli anni 95° (novantacinquesimo percentile):
valore non superato nel 95% degli anni max: valore massimo raggiunto
nell’intero periodo di osservazioni c.v.: coefficiente di variazione
min 5° 25° 50° 75° 95° max c.v.
Gennaio 6 15 49 77 122 236 312 73
Febbraio 21 34 47 62 91 126 134 44
Marzo 2 5 26 54 76 100 107 60
Aprile 2 6 18 25 58 94 117 78
Maggio 0 1 10 16 25 60 113 109
Giugno 0 0 0 1 5 54 63 205
Luglio 0 0 0 0 6 33 42 193
Agosto 0 0 0 6 24 71 119 159
Settembre 2 9 17 33 51 76 187 85
Ottobre 6 17 39 83 107 191 270 70
Novembre 0 9 27 59 94 184 218 81
Dicembre 11 17 45 94 130 201 223 60
Andamento precipitazioni Eventi estremi
Stazione 1 ora 24 ore max med mese max med mese
Ragusa 56 31 10 123 60 10
Regione Siciliana, Assessorato Agricoltura e Foreste Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano,
Atlante climatologico della Sicilia .
Dall’analisi del diagramma, che consentono di ottenere agevolmente delle informazioni sulla variabilità delle precipitazioni nell’ambito di ogni mese, si evince una buona simmetria tra
la piovosità mensile dei mesi invernali (gennaio, febbraio, marzo) e quella dei mesi autunnali (dicembre, novembre, ottobre), nonché una bassa variabilità temporale delle precipitazioni (c.v.) nei mesi autunnali e invernali, mediamente più alta nei mesi primaverili e altissima in quelli estivi.
I valori massimi e quelli del 95° percentile individuano le piogge abbondanti e a carattere eccezionale; questi valori sono di gran lunga più elevati dei valori mediani (50° percentile).
I dati relativi alle precipitazioni di massima intensità oraria riportati nella figura analizzata, Hanno fatto registrare un valore massimo di 56mm, con eventi eccezionali nell’arco delle 24 ore fino a 123 mm, fino 350mm per eventi persistenti come media annuale.
Tale area per gli aspetti climatici va riferita al “Mesomediterraneo semiarido” [1], con un regime pluviometrico dell’area ascrivibile al “tipo oceanico”, tipico della Sicilia meridionale.
Secondo la classificazione termica di De Martonne e Thornthwaite, l’area in esame è caratterizzata da un clima di tipo “semiarido”con un indice di aridità Ia = [(P/T+10) + 12 (p/t)]/2 =11.3
Per quanto riguarda le caratteristiche anemometriche per quest’area indicano un’attività anemologica non particolarmente rilevante, non caratterizzata da una marcata stagionalità ma dal permanere di condizioni sostanzialmente simili tutto l’anno, e con una sostanziale permanenza della lieve direzionalità in tutto l’arco dell’anno (venti occidentali), con maggiore intensità nel periodo estivo.
3.3 – Caratteristiche geopedologiche
I suoli tipici dell’area ragusana presentano una struttura geopedologica di tipo “regosuoli, con profilo indifferenziato (profilo indifferenziato A-C= Terra su roccia).
Sono ben sviluppati a Nord e Nordovest del sito (Contrada Giubiliana-Zappata) all’interno dell’ampia depressione a ridosso della strada Cava Renna-Cinquevie, dove raggiungono e superano in alcuni tratti anche il metro, mentre sono pochi sviluppati a ridosso dell’area di cava, per l’affioramento diretto dei calcari (testate di strati), spesso denudate ed esposte direttamente all’azione di denudamento delle acque percolanti (zona circostanti l’impluvio locale), ad eccezioni dei tratti meno dirupati dove sono localmente presenti a ridosso dei muretti paraterra, discreti spessori di suoli colluviali, spesso anche con profili podologici maturi che contrastano con l’assenza totale di terreno vegetale nei tratti di denudamento dei calcari.
All’interno dell’area di cava il terreno vegetale è completamente assente, atteso che è stato rimosso è posto a deposito nella fase iniziale di apertura della cava autorizzata nel 2008, mentre è parzialmente presente ancora nell’area di ampliamento, prevista in progetto.
1 Cfr. Regione Siciliana, Assessorato Agricoltura e Foreste – Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano, Atlante climatologico della Sicilia – seconda edizione.
4) ANALISI IDROLOGICA E RETE DI DEFLUSSO LOCALE
L’area interessata dall’apertura della cava in progetto, posta ai margini del bacino imbrifero che dal crinale di Contrada Serramontone si protende verso la Strada provinciale n.
25 (v. Planimetria sottoriportata), presenta complessivamente una rete di scolo con generale deflusso verso l’impluvio locale che recapita nella valle del T. Cava Cavalusi-Renna e nella quale si può agevolmente distinguere una rete idrografica superficiale rappresentata da:
Corsi d’acqua caratterizzati da valli strette ed incassate nella struttura morfologica dei calcari iblei, a sviluppo prevalentemente longitudinali gerarchizzate e fortemente controllate dalle direttrici tettoniche della zona,
Valli a breve decorso, più generalmente costituiti da modesti impluvi con andamento ortogonale alle direttrici tettoniche e sviluppate prevalentemente lungo la massima pendenza del versante.
4.1 - Rete idrografica e bacino di deflusso locale
L'idrografia superficiale è dominata dall’impluvio locale tributario della valle del Torrente Cava Cavalusi posta ad Est-Sudest dell’area di cava, fortemente controllato dalle direttrici tettoniche della zona, che complessivamente raccoglie le acque provenienti da buona parte del sito e dalle aree circostanti la zona ad eccezione dell’area a Nordovest del sito ove invece le acque drenano direttamente in un altro ramo idrografico tributario del Torrente Cava Cavalusi.
Fig. 6 – Rete idrografica locale e dell’area circostante il sito di interesse
Dal punto di vista idrologico nell’area di stretto interesse data la posizione di margine topograficamente elevata, al limite del bacino di scolo locale, non esistono linee di ruscellamento superficiale, ad eccezione di qualche modestissimo fosso di ruscellamento concentrato (localmente lavinari), testimoniati dalla presenza di passaggi a luce libera nei muretti a secco e che si manifestano solamente in occasione di eventi meteoclimatici di particolare intensità. Si tratta di impluvi, sviluppati prevalentemente all’esterno dell’area di cava a Est e a Ovest, con decorso ortogonale alle direttrici tettoniche della zona. Particolare importanza assume il “lavinaro” che si individua in corrispondenza della Strada Vicinale Serramontone che delimita il sito interessato dal progetto, con larghezza variabile da 0,5 a 1,0metri, per lo più rilevabile alla scala dei rilievi topografici di dettaglio.
Pertanto il deflusso delle acque superficiali, quando non canalizzati nei lavinari locali, avviene prevalentemente in direzione S-SE, seguendo l'andamento topografico dell'area, e si riversa quasi sempre nella sottostante vallata locale a ridosso della S.P. n. 25 a Sudest del sito.
Con le specifiche riportate, l’area di cava, ubicata nella parte alta del bacino, dovrebbe essere interessata da modesti deflussi esterni e apporti idrici superficiali e ciò non solo per la conformazione morfologica rialzata rispetto al contesto geomorfologico circostante, ma anche per la presenza come già evidenziato di solchi di ruscellamento locali (lavinari) che di fatto canalizzano le acque direttamente nell’impluvio di recapito locale del sito.
Fig. 7- Delimitazione bacino imbrifero e geodeflussi superficiali con la cava in progetto
Con riferimento al bacino imbrifero che comprende l’area immediatamente sottesa dal piccolo spartiacque locale perimetrato nella figura riportata, esteso circa 0,087Km2, e perimetrato nella figura riportata, che comprende il pianalto iniziale proprio di c.da Serragarofalo, per le verifiche di compatibilità delle opere idrauliche in progetto con il carico del bacino sotteso cointeressato, sono stati valutati i seguenti elementi:
afflusso idrico annuale;
Portata di massimo deflusso.
4.2 -Afflusso idrico annuale e bilancio idrologico
I parametri idrologici che determinano l’afflusso idrico annuale sono: l’estensione del bacino di scolo, le precipitazioni e l’evaporazione reale del suolo e la copertura della vegetazione.
L’evapotraspirazione reale è stata calcolata utilizzando la formula di Turc (1954) utilizzata inserendovi l’altezza di precipitazione (P in mm/a) e la temperatura media dell’aria riferita al trentennio considerato:
) / ( 9 . 0
/ P2 L2
P
Er ,
dove L30025T 0.05T3
Il parametro L che rappresenta il potere evaporante dell’atmosfera, per temperature medie annue comprese tra 10 e 18°C.
Per la zona in esame, l’evapotraspirazione reale effettiva, da studi effettuati dall’Università di Catania (COLTRO et al, AURELI) e di Palermo (Istituto di idraulica e di idraulica agraria) si attesta con valori compresi tra 400 e 450mm, con valori più bassi in corrispondenza della fascia costiera ed i valori più elevati verso l’entroterra.
Il deflusso globale presunto D, è ottenuto per differenza tra precipitazione (P) ed evapotraspirazione reale (Er).
Assumendo ragionevolmente un valore medio di Er = 430mm/anno, la differenza tra l’afflusso meteorico annuo (P= = 587mm/anno) e il valore medio di evapotraspirazione effettiva (Er) da l’eccedenza idrica media annua:
P-Er = 587mm/a – 430mm/a = 157mm/anno (D+I) Che corrisponde al volume idrico che da luogo a:
- (D) deflussi che scorrono per ruscellamento superficiale alimentando i corsi d’acqua della zona ed impegnando gli impluvi e le valli esistenti;
- (I) acqua di infiltrazione che alimenta la falda idrica sotterranea della zona.
Per differenziare le aliquote dei deflussi (R) dalle acque di infiltrazione efficace (I) è possibile utilizzare il coefficiente di deflusso (Cd), calcolato con il metodo a seguire riportato.
IL coefficiente di deflusso superficiale, tiene conto dello stato di fatto della cava in esercizio e soprattutto dello sviluppo degli scavi nell’area di ampliamento (10% della superficie di riferimento), con le specifiche riportate:
IL calcolo del coefficiente di deflusso valutato su base media annua, con sottostima del deflusso reale nella stagione umida e sovrastima dello stesso nella stagione secca, considerando le caratteristiche riportate, ha dato un valore Cd = 0,285 da cui si ricava il deflusso superficiale, pari a:
R = P*Cd = 44,745 mm/anno
e, per differenza con il deflusso globale D, un valore di infiltrazione efficace Ie pari a Ie= D – R = 112,255 mm/anno.
Relativamente al bacino di scolo che interessa l’area oggetto delle opere in progetto, si prevede un afflusso idrico medio annuo, valutato attraverso la relazione:
Q(mc) = Cd *P*S in cui
Cd = Coefficiente di deflusso medio della zona = 0.265 P = Altezza media precipitazioni annuali (m/a) = 0,587 S = Superficie del bacino (mq)= 87.600
e pari a : Q = 0.587 * 0.2850 * 87.600= 14.655 mc/anno
che rappresenta la quantità massima di afflusso idrico annuale che impegna l’area d’interesse.
COMUNE SOTTOBACINO
STAZIONE TERMO-PLUVIOMETRICA PRECIPITAZIONE MEDIA ANNUA PRECIPITAZIONE MESE + ARIDO TEMPERATURA MEDIA ANNUA TEMPERATURA MESE + ARIDO INDICE DI ARIDITA’
Ragusa
Montagnella -Serramontone –Area di cava Ragusa
P= 587 mm P= 0 mm T = 16°C T = 31,3°C Ia = 11,3
Coefficiente Valore Ia < 25 Incidenza coefficiente
Ca-acclività > 35% (cava) 0.22 10,00% 0,022
10 - 35 0.12 40,00% 0,048
3.5 - 10 0.01 50,00% 0,005
< 3.5 0.00 0,00% 0,000
100% 0,075
Cp-permeabilità Molto bassa 0.21 0,00% 0,000
Bassa 0.17 0,00% 0,000
Mediocre 0.12 0,00% 0,000
Buona 0.06 50,00% 0,030
Elevata 0.03 50,00% 0,015
100% 0,045
Cv-vegetazione Roccia 0.26 50,00% 0,13
Pascolo 0.17 0,00% 0,000
Coltivato 0.07 55,00% 0,035
Bosco 0.03 0,000% 0,000
100% 0,165
Cd = Ca + Cv + Cp 0,285 Fig. 8- Calcolo Coefficiente di deflusso col metodo di Kennessey
4.3 - Cambiamenti climatici e portata di massimo flusso dell’area di cava
Per il progetto della cava di calcare “Crocilla”, l’individuazione della portata di massimo flusso, rifermento necessaria al dimensionamento delle opere di regimazione, è stata condotta secondo i criteri sviluppati dal CNR pubblicati nel rapporto “Valutazione delle piene in Sicilia”
relativamente alla Linea 1 ”Previsione e prevenzione degli eventi idrologici estremi e loro controllo” 2, valutando le singole opere idrauliche nella loro condizione più critica per un tempo di ritorno di 50 anni e di durata pari al tempo di corrivazione.
Tempo di ritorno ritenuto cautelativo data la tipologia d’intervento in progetto da realizzare, per la durata e la collocazione del sito, l’assenza di infrastrutture e di abitati e pertanto a basso rischio idrogeologico) come si evince dalle raccomandazioni e linee di indirizzo del CNR.
Per l’analisi degli scenari climatici, i pericoli naturali legati al clima ed ad un suo cambiamento sono principalmente le ondate di calore e le precipitazioni intense, destinate ad aumentare, secondo i dati dei pubblicati nei rapporti del Ministero dell’Ambiente3, e le linee guida dell’allegato 3 –Impatti e vulnerabilità settoriali, e secondo cui il settore industriale/estrattivo non è “comunemente percepito come un settore economico particolarmente vulnerabile ai cambiamenti climatici, essendo anzi prevalente la considerazione delle nuove opportunità che questi potranno offrire ad alcuni business ad es. dei materiali di costruzione” cui va riferito il progetto de quo.
I cambiamenti climatici tuttavia per l'aumento della frequenza e dell'intensità degli eventi meteorologici estremi, comportano sicuramente dei rischi, soprattutto con riguardo al rischio idraulico e se a questo si aggiungono fenomeni di siccità che possono influenzare il terreno rendendolo più arido e ostacolando così la crescita delle piante con la probabilità di maggiore frequente di movimenti franosi degenerativi.
Spesso i cambiamenti del clima, associate con eventi meteorologici estremi, non producono nuovi rischi, ma solo un aumento della probabilità (o una riduzione dei tempi di ritorno) degli eventi estremi già esistenti e un aumento della portata che si calcola considerando tempi di ritorno maggiori di 50.
Infatti, la presenza di una portata, ad esempio con tempo di ritorno di 100 anni, di valore maggiore rispetto a quello corrente fa sì che le opere di captazione e di presidio idraulico siano presumibilmente maggiori, e quindi in grado di contenere anche eventi estremi di picco non presenti nell’analisi pluviometriche analizzate disponibili nei periodi di osservazione presi in esame
Pertanto, nell’analisi idraulica, sono state verificate le sezioni delle opere di presidio della cava, considerando un tempo di ritorno di 100 anni, che rappresenta il valore massimo previsto per queste tipologia di opere.
2 CNR –GRUPPO NAZIONALE PER LA DIFESA DALLE CATASTROFI IDROGEOLOGICHE Valutazioni delle piene in Sicilia (1993 – 2005).
3 Ministero dell’Ambiente - Piano Nazionale di Adattamento ai Cambiamenti Climatici (2018)
4.4- Stima dei deflussi idrici superficiali
Le acque piovane intercettate dal sito di coltivazione che si riversano nell’area di cava, sono state calcolate in ragione della portata di massimo deflusso (Qmax), del bacino e della rete di scolo interessata e ciò per la verifica di compatibilità della sezione libera delle opere di drenaggio delle acque nei canali drenanti di recapito e smaltimento.
La portata di piena va considerata come una variabile casuale, la quale, conseguentemente, dovrà essere stimata relativamente a un livello di probabilità che essa ha di non essere superata o, meglio ancora, relativamente ad un periodo di tempo (detto tempo di ritorno) che intercorre, in media, tra due eventi in cui il valore di tale portata viene superato.
Gli elementi che determinano l’entità della portata di massima piena sono:
1) L’intensità della pioggia critica;
2) Il tempo di corrivazione.
Per pioggia critica s’intende l’altezza di pioggia più intensa dell’ultimo trentennio registrata della durata del tempo di corrivazione, cioè a dire del tempo che impiega la particella di acqua ad arrivare dal punto più distante alla sezione del calcolo dell’area di scavo della cava.
Per la determinazione dei tempi di corrivazione e della portata massima (portata di piena) del bacino idrografico, essendo lo stesso considerato piccolo per estensione, si adottano le seguenti relazioni matematiche, rispettivamente proposte da Giandotti (Tc) e da Visentini (Qmax):
T o re S l
c H
m
( ) ,
,
4 1 5
0 80
c crit
T T t H m S
Q
80 , 0
, 278
, sec 0
3 max
dove le variabili del bacino sono:
Tc (ore) = tempo di corrivazione;
S (km2)= area del bacino idrografico sotteso dalla sezione di misura;
L (km) = lunghezza dell’asta valliva principale;
H (m) = altitudine media ponderata del bacino:
H (m) =
h S
S
i i
i n
1hi = altitudine media tra due direttrici;
Sì = superficie compresa tra le due direttrici;
H0 (m) = quota della sezione di chiusura;
Hm = H(m)-H0(m) = altitudine media del bacino riferita alla quota della sezione di chiusura.
Per la determinazione della portata massima del bacino idrografico, si assume, data la sua limitata estensione, il valore dell’altezza critica Hcrit (t,T), corrispondente ad un tempo di ritorno T di 10,30,50, 100, e 200 anni e per una durata t prossima al tempo di corrivazione calcolato Tc.
Per il calcolo è stato eseguito uno studio statistico degli eventi pluviometrici di eccezionale intensità: in particolare sono stati raccolti i dati relativi alle piogge di elevata intensità e breve durate verificatesi nel pluviografo di pertinenza dell’area (Ragusa) e riguardano 30 anni di osservazioni, dal 1970 al 2000 (1999). Per ciascun anno di osservazione vengono fornite le massime altezze di pioggia relative a tempi di pioggia pari a 1, 3, 6, 12 e 24 ore.
Di seguito si riportano i dati pluviometrici tabellati e quelli ottenuti, dall’elaborazione statistica effettuata con il metodo di Gumbel:
Fig. 9 - Dati pluviografici ed elaborazione con il metodo di Gumbel
Il calcolo dei deflussi meteorici viene eseguito a partire dal coefficiente di deflusso medio annuo (Cd) e dai parametri geomorfologici del bacino di interesse. Tale parametro calcolato con il metodo semplificato di Kennessey è fortemente condizionato dall’acclività del terreno, dalla presenza di vegetazione e dalla permeabilità delle rocce affioranti.; parametri quest’ultimi che sono profondamente modificati proprio dall’attività di escavazione e di recupero finale dell’area di cava. Considerato che con la fine dei lavori minerari è previsto la rimodulazione morfologica e il recupero vegetativo-paesaggistico della cava, che favorisce un maggiore assorbimento dei deflussi (permeabilità dei riporti inerti e maggiore superficie coperta da
vegetazione), per la corretta stima e gestione dei deflussi per il dimensionamento delle opere di presidio idraulico della cava, anche ai fini della sicurezza del cantiere minerario, si fa riferimento allo stato del sito minerario escavato ante – operam (stato di fatto cava in esercizio) e post - operam (stato di progetto minerario), con il coefficiente di deflusso calcolato tenendo conto della percentuale di fronti con acclività > del 35% e della maggiore presenza di roccia affiorante, pari a Cd= 0,285
Utilizzando tutti i parametri fin qui calcolati con apposito software, per l’area di riferimento di contrada Serragarofalo in progetto, si ha:
Fig. 10 – Calcolo dei parametri idraulici (portata di massimo deflusso, tempi di ritorno in condizioni attuali
I valori ricavati sono stati utilizzati per la verifica dimensionale delle opere di presidio idraulico previsti in progetto (cfr. Relazione Tecnica Mineraria).
5) IDROGEOLOGIA
Dal punto di vista idrogeologico (cfr. Schema idrogeologico in scala 1:5.000 in Tav. A04 – Caratterizzazione geologica e geotecnica area di cava) nella zona è presente un acquifero principale contenuto nella successione carbonatica della Formazione Ragusa.
La successione è costituita litologicamente da un’alternanza di biocalcareniti e calcareniti marnose; presenta valori di permeabilità molto discontinui dovuti sia a variazioni della
permeabilità primaria dei livelli calcarei (generalmente bassa) sia ad una predominanza della permeabilità in grande connessa alle fessurazioni e fratturazione tettonica.
La presenza di faglie e di una diffusa fratturazione e fessurazione delle calcareniti mioceniche, conferisce ai terreni in esame un elevato grado di permeabilità secondaria che, anche se non uniforme, consente l'agevole infiltrazione delle acque meteoriche verso la falda profonda.
5.1 – Caratteristiche idrogeologiche
Nell’area di interesse sono presenti, in affioramento e nel sottosuolo, terreni prevalentemente cartonatici nell’altipiano Ragusano, costituenti dei potenziali acquiferi, ma il cui comportamento ai fini della circolazione idrica sotterranea risulta condizionato da diversi fattori, fra i quali principalmente lo stato di porosità e di fessurazione delle rocce (permeabilità), lo sviluppo di processi alterativi e/o carsici, i rapporti stratigrafici e soprattutto l’assetto strutturale.
In generale la successione carbonatica della Formazione Ragusa costituisce un acquifero capace di contenere più falde (di tipo freatico, semiconfinate o confinate a seconda dei casi) la cui potenzialità dipende dallo stato di fratturazione e dal volume di roccia fratturato, con variazioni della permeabilità sia in senso verticale che orizzontale.
La circolazione delle acque sotterranee avviene prevalentemente in funzione del reticolo di fratturazione e lungo le discontinuità costituite dai piani di stratificazione, con permeabilità compresa tra 10E-4 fino a e 10E-2 m/sec, per terreni molto fratturati.
Nel sito di interesse le formazioni affioranti si presentano spesso con ampi tratti caratterizzati da permeabilità medio-bassa e di conseguenza da una bassa trasmittanza. La permeabilità bassa è dovuta principalmente all’alternanza di calcari (livelli discretamente permeabili per porosità) e di marne praticamente impermeabili. Tutto ciò fa sì che la roccia assorba discretamente le acque dovute a piogge deboli e persistenti, mentre non può assorbire con lo stesso ritmo le acque dovute a piogge intense.
Ed è proprio questo sistema di circolazione dei deflussi, favorito anche dallo stato di fratturazione della roccia che soprattutto durante le piogge lenti e persistenti, che consentono
nell’ambiente Ibleo l’attecchimento di una vegetazione ripariale a scarsa esigenza idrica anche nei versanti più acclivi.
Ai fini della modellizzazione la struttura in esame si può suddividere in due acquiferi:
Quello più superficiale è costituito dall'intervallo a banconi calcarenitici del Membro Irminio ed è sede di una falda freatica,
Quello più profondo, è invece dato dall'alternanza calcareo-marnosa del membro Leonardo ed ospita una falda in pressione.
Le due falde hanno livelli statici indipendenti tra loro: la falda freatica presenta un livello che solitamente è più alto rispetto a quello della falda profonda. In genere l'esistenza di un livello impermeabile, non interessato da discontinuità strutturali, al tetto del Membro Leonardo, impedisce la connessione idraulica tra i due acquiferi carbonatici.
L’ampiezza, la distribuzione spaziale e le caratteristiche dell’acquifero sono variabili da luogo a luogo e strettamente correlati con l’assetto morfologico e strutturale dell’altipiano, che permette di differenziale microbacini idrogeologici, con caratteristiche di potenzialità e spesso anche di circolazione nettamente differenziati anche in seno allo stesso dominio ibleo
La circolazione e la direzione di deflusso della falda concorda con quella dei corpi idrici superficiali e ciò è probabilmente giustificato dall’andamento delle faglie e delle fratture principali.
Dall’analisi di alcuni pozzi della zona ed in particolare del pozzo aziendale ubicato a ridosso dei fabbricati aziendali, la falda più superficiale, che risiede nella struttura calcarea della Formazione Ragusa, si rinviene infatti a circa 100,00-120,00 metri dal piano campagna, con un franco di coltivazione sulla quota più bassa della cava di oltre 90m.
Fig. 11 – Sezione idrogeologica e andamento della falda in corrispondenza della cava in progetto Essa defluisce in direzione S-SE così come si evince anche dall’analisi della “Carta della vulnerabilità delle falde idriche – Settore Sud-Occidentale ibleo (Sicilia S.E.), dell’Istituto di
Geologia e Geofisica dell’Università di Catania, riportata nella Tav. Pm04 – Caratterizzazione geologica e geotecnica area di cava).
Non sono noti nella zona livelli acquiferi a modesta profondità, tali da essere intercettati dai lavori di scavo della cava.
5.2 – Valutazione della vulnerabilità intrinseca dell’acquifero (metodo Sintacs)
Si definisce vulnerabilità intrinseca la suscettività specifica dei sistemi acquiferi, nelle loro diverse parti componenti e nelle diverse situazioni idrodinamiche e geometriche di ingerire e diffondere, anche mitigandone gli effetti, un inquinante fluido o idroveicolato, tale da produrre impatto sulla qualità dell’acqua sotterranea, nello spazio e nel tempo (Civita, 1994).
La vulnerabilità di un corpo idrico è funzione di diversi parametri tra i quali i più importanti sono le caratteristiche geologico – strutturali del sistema idrogeologico, la geometria degli acquiferi, la natura del suolo e la geometria della copertura, i processi di ricarica e di scarica dell’acquifero e i processi di interazione idrogeochimica e fisica tra le rocce attraversate e l’acqua sotterranea in grado di determinarne la qualità e l’attenuazione degli effetti dovuti alla penetrazione di un inquinante nell’acquifero.
Esistono diversi metodi di valutazione della vulnerabilità intrinseca degli acquiferi possono suddividersi in tre gruppi: zonazione per aree omogenee; metodi parametrici; metodi numerici. I metodi di valutazione più utilizzati sono quelli parametrici; essi comprendono diversi metodi di calcolo quali i sistemi a matrice (MS), i sistemi a punteggio semplice (RS), i sistemi a punteggi e pesi (PCSM).
Il principio base è sempre lo stesso: vengono individuati e selezionati i parametri idrogeologici che influiscono sulla vulnerabilità, tenendo conto della validità dei dati a disposizione; a ciascun parametro, suddiviso per intervalli di valori (classi di appartenenza) e/o tipologie dichiarate, viene attribuito un punteggio (compreso fra 1 e 10) che varia in funzione dell’importanza del ruolo svolto dal singolo parametro nei confronti della vulnerabilità; i punteggi così ottenuti per ciascun parametro possono essere tra loro sommati (sistemi a punteggio semplice) o incrociati in una matrice (sistemi a matrice) o moltiplicati per stringhe di pesi , che descrivano la situazione idrogeologica e di impatto (sistemi a punteggi e pesi).
Nella metodologia proposta, la valutazione della vulnerabilità viene condotta mediante il sistema parametrico a punteggi e pesi S.I.N.T.A.C.S. (Civita & Di Maio 1997). Il metodo si basa sull’incrocio, per ogni cella con cui è suddiviso il territorio, tra i punteggi assegnati ai diversi parametri utilizzati con una o più stringhe di pesi che descrivano l’impatto enfatizzando in misura maggiore o minore l’importanza dei singoli diversi parametri.
L’acronimo S.I.N.T.A.C.S. è rappresentativo di tutti i parametri che vengono considerati nella valutazione che sono: Soggiacenza; Infiltrazione Efficace; Non saturo (effetto di depurazione del); Tipologia della copertura; Acquifero (caratteristiche idrogeologiche dell’acquifero); Conducibilità idraulica dell’acquifero; Superficie topografica (acclività).
Fig. 12 – Diagramma di flusso del sistema di valutazione SINTACS
A ciascun parametro utilizzato, suddiviso per intervalli di valori e/o per tipologie dichiarate, viene attribuito un punteggio (variabile tra 1 e 10) secondo le caratteristiche litologiche, morfologiche, idrauliche, naturali, biologiche dell’area e dei complessi litologici coinvolti.
L’area di studio è generalmente suddivisa in elementi finiti quadrati (EFQ) di lato 250 m 500 m. Ai parametri SINTACS sono assegnati dei punteggi e dei pesi in funzione delle diverse situazioni presenti.
Densità Temperatura del
territorio
Uso Litologia Indice di
fratturazione
Precipitazioni Topografia
Classi di acclività
Tipi di coperture
Zonazione
statistica Prove in situ
Sezioni
idrogeologiche Piezometria
Infiltrazione Evapotraspirazione
Precipitazioni efficaci
Indice di infiltrazione
Acclività (Superficie)
Tipologia della copertura
Caratteri
dell’insaturo Conducibilità idraulica
Tipologia degli
acquiferi Soggiacenza
Impatto normale I. Rilevante Drenaggio Carsismo Fessurato Selezione delle linee di pesi
Copertura Indice di
carsismo Litologia Censimento
Collegamento alle acque
DIAGRAMMA DI FLUSSO DEL SISTEMA DI VALUTAZIONE
