8 Miscelazione tra fiume e falda e variazioni
temporali
8.1 Introduzione
Lungo il corso del Cecina, nel tratto considerato, sono stati costruiti numerosi pozzi le cui caratteristiche chimiche variano nello spazio e nel tempo.
Sono stati presi in considerazioni i pozzi del campo di Puretta, che si trova tra la sezione 4 ed il Possera, quelli utilizzati dalle industrie dell’Altair ed Eti che si trovano tra la sezione 11 (FC11) e la sezione 13 (FC13) e i pozzi del campo della Cacciatina che si trovano tra la sezione 13 (FC13) e la sezione 17 (FC17).
i pozzi di Puretta sono prevalentemente di tipo bicarbonato, quelli Altair ed Eti di tipo misto ed infine quelli della Cacciatina sono prevalentemente di tipo clorurato. Abbiamo già visto che dal punto di vista chimico:
a) le acque dei pozzi di Puretta sono di tipo Ca-HCO3 nel mese di Settembre e Dicembre, mentre hanno caratteristiche di acque miste di tipo Ca-HCO3-SO4 nel mese di Novembre. Il PP31 sembra risentire, soprattutto nella prima campagna delle acque del fiume assumendo caratteristiche solfato calciche.
b) Le acque dei pozzi Altair ed Eti sono acque miste, PZ6 di tipo Ca-HCO3-SO4-Cl, mentre PZ3 e PZ4 sono di tipo solfato-bicarbonato-clorurato-calciche e mantengono questa caratteristica per tutte e tre le campagne;
c) Le acque dei pozzi della Cacciatina sono invece di tipo Na-Cl. Tuttavia a
Dicembre la maggior parte delle acque sono classificabili come Na-Cl-SO4-HCO3. Si risente evidentemente dell’apporto di acque di più bassa salinità e di circolazione più superficiale. Il mese di Dicembre si caratterizza infatti per una elevata piovosità.
In figura 8.1 (a), 8.1 (b) e 8.1 (c) sono riportati per la terza campagna i valori di R(HCO3), R(SO4) e R(Cl) in funzione della distanza. Analizzando i rapporti fiume falda in questo capitolo, per completezza sono stati inseriti i grafici solo per la terza campagna poiché occorre ricordare che nella prima e nella seconda campagna il fiume Cecina scorre in alveo solamente fra la sezione 1 (FC1) e la sezione 4 (FC4), e ricompare all’altezza della sezione 9 (FC9).
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Distanza (m) R (H C O 3) Cecina Pozzi Puretta Pozzi Cacciatina Pozzi Eti Pozzo Altair Piezometro Pavone Possera Botro S.Marta Pavone Possera Botro S.Marta FC1 FC2 FC4 FC7 FC9 FC11 FC12FC13 FC15 FC17 FC18 PZ4 PZ6 PZ3 A1 PC17 PC12 PC6 PC15 PC19 PP31 PP35 PP39
Figura 8.1 (a) – Diagramma R(HCO3) vs distanza per la terza campagna.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Distanza (m) R (C l) Cecina Pozzi Puretta Pozzi Cacciatina Pozzi Eti Pozzi Altair Piezometro Pavone Possera Botro S.Marta Pavone Possera Botro S.Marta FC1 FC2 FC4 Pozzi di Puretta FC7 A1 FC9 FC11 FC12 FC13 FC15 FC17 FC18 PZ6 PZ3 PZ4PC17 PC12 PC6 PC15 PC19
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Distanza (m) R (S O 4) Cecina Pozzi Puretta Pozzi Cacciatina Pozzi Eti Pozzi Altair Piezometro Pavone Possera Botro S.Marta Pavone Possera Botro S.Marta FC1 FC2 FC4 FC7 FC9 A1 FC11 FC12 FC13 FC15 FC17 FC18 PC17 PC12 PC6 PC15 PC19 PZ6 PZ3 PZ4 PP39 PP35 PP31
Figura 8.1 (c) – Digramma R(SO4) vs distanza per la terza campagna.
8.2 Il campo pozzi di Puretta
8.2.1 Prima Campagna
In questo paragrafo verrà trattato il rapporto che possono avere i pozzi con le acque del reticolo superficiale e del subalveo del Cecina e del Possera.
In figura 8.2 viene riportato il tratto di fiume compreso tra la sezione 2, 3 e 4 (FC2, FC3 e FC4), ed i pozzi attinenti.
Figura 8.2 – Tratto del fiume Cecina tra la sezione 1 e la sezione 7, con i pozzi PP31, PP35 e PP39.
In figura 8.3 viene mostrato il diagramma Cl vs Na riferito alla prima campagna.
0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 Na eq/l C l e q /l FC2 FC4 FC3 FP2a FP5 FP2 PP35 PP39 punto medio PP35 e PP39 PP31 acqua di miscelazione ipotetica FC1 FP3
Figura 8.3 – Diagramma Cl vs Na per il campo pozzi di Puretta nella prima campagna.
Dalla figura 8.3 si vede chiaramente che i tre pozzi considerati non hanno la stessa composizione e che il pozzo PP31 è quello che risente maggiormente dell'influenza
del fiume avendo una composizione più vicina a quella della sezione 4 ed anzi molto vicina alla retta di mescolamento tra l’acqua della sezione 2 (FC2) e l’acqua del Pavone (FC3). D’altra parte i pozzi di Puretta, per la posizione che occupano nel grafico Na-Cl di figura 8.3, non possono essere considerati come il risultato di un semplice mescolamento diretto tra l’acqua del fiume (sezione 4) ed un’acqua con composizione chimica analoga a quella campionata nel bacino del Possera. Anche in questo caso occorre pensare ad un modello di mescolamento più complesso.
Data la vicinanza del pozzo PP31 alla retta di mescolamento tra Cecina e Pavone, si potrebbe ipotizzare un modello di mescolamento ternario tra le acque della sezione 2 (FC2), quelle del torrente pavone (FC3), quelle dei pozzi di puretta PP39 e PP35, la cui media è vista come termine puro della miscela.
Si può quindi scrivere il sistema di tre equazioni in tre incognite:
Cl1 ed Na1, Cl2 ed Na2, Cl3 ed Na3, ClN e NaN rappresentano rispettivamente le concentrazioni di ione cloro e sodio nell’acqua del fiume nella sezione 2 (FC2), del torrente Pavone, della media dei pozzi PP35 e PP39 e il pozzo PP31 (vedi figura 8.3).
In tabella 8.1 sono riportati i valori di concentrazione di Na e Cl in eq/l (dove il numero di cifre è più grande di quelle significative per motivi di calcolo) utilizzati per risolvere il sistema. Nella stessa tabella sono riportati i valori delle frazioni di mescolamento.
Tabella 8.1 – Dati utilizzati per determinare le frazioni di mescolamento ternario. Sez 2 (FC2) (X1) Sez 3 (FC3) (X2) Terzo termine (X3) PP31
Cl 0,002052 0,000827 0,001249 0,001365
Na 0,002432 0,001199 0,001327 0,00167
X 0,36 0,41 0,24
In tabella 8.2 è invece riportata la composizione dell’acqua di cui abbiamo supposto la concentrazione di ione cloro e sodio. Le concentrazioni sono espresse in eq/l.
= + + = + + = + + 1 X3 X2 X1 Na X3 * Na X2 * Na X1 * Na Cl X3 * Cl X2 * Cl X1 * Cl N 3 2 1 N 3 2 1
Tabella 8.2 – Composizione ipotetica del terzo termine della miscela.
Ca Mg Na K AlK Cl SO4 NO3 B 3.66E-03 1.36E-03 1.33E-03 -1.79E-05 3.63E-03 1.25E-03 2.91E-03 4.77E-05 5.48E-05
Lo sbilancio di carica dell’acqua ricostruita è di circa il 10%. Questo può essere la conseguenza degli errori analitici, dato che sono state utilizzate analisi in cui vi è un certo sbilanciamento di carica, comunque accettabile, dato il tipo di modello che è stato utilizzato.
E’ interessante osservare che la concentrazione dello ione solfato (2,91E-03) è vicinissima a quella media dei pozzi PP39 e PP35, mentre non è soddisfacente il risultato ottenuto per il potassio che assume un valore negativo (-1,79E-05). Questo non è una soluzione soddisfacente: il semplice bilancio di materia non spiega il contenuto di potassio misurato nelle acque. Volendo mantenere questo modello si deve supporre che nella sezione 2 (FC2) vi sia una “sorgente” di potassio che cambia il rapporto K/Cl, o che il potassio del pozzo PP31 sia più basso di quello atteso per il contenuto di Na e Cl. Questo è possibile, ad esempio, se vi fosse una qualche interazione con le argille. Ca (5,08E-03), Mg (2,81E-03) ed alcalinità (5,23E-03) sono più bassi di quelli dei pozzi PP39 e PP35. Pur tenendo presente il ruolo che possono giocare appunto gli errori analitici, nel caso specifico si potrebbe pensare che l’acqua di Puretta, che interagisce con il fiume per dare una soluzione con composizione analoga a quella del pozzo PP31 abbia perso per precipitazione CaCO3.
L’acqua del fiume che partecipa al mescolamento non ha la composizione della sezione 4 ed è pensabile come formata per il 47% circa da acqua simile a quella della sezione 2 e per il 53% circa da acque con composizione simile a quella del torrente Pavone. L’interazione quindi va vista non tanto con acque che provengono direttamente dal fiume, ma piuttosto con acque di subalveo che hanno una composizione chimica diversa. Una conferma da questo tipo di modello viene se consideriamo il grafico Deuterio-Cloruro, riportato in figura 8.4. Anche in questo caso è stato considerato un modello di mescolamento ternario, risolto però per via grafica.
-45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 Cl (eq/l) D eu te ri o FC4 FC3 FC2 PP39 PP35 PP31 punto medio PP35 e PP39 acqua di miscelazione ipotetica
Figura 8.4 – Diagramma Deuterio vs Cl per la prima campagna.
Per il calcolo sono state utilizzate due rette:
– quella ottenuta tra il punto medio dei pozzi PP35 e PP39 e il punto
corrispondente al PP31: Y= 59846x – 114,77;
– quella costruita tra la sezione 2 e la sezione 3: Y= 9793x – 44,397;
Realizzando il sistema tra le due equazioni sopra citate e risolvendolo, si ottiene il punto corrispondente all’acqua di miscelazione ipotetica che presenta un valore di Cl 0,00141 eq/l e un valore di Deuterio di –30,6. (vedi figura 8.4)
La composizione dell’acqua di fiume si può pensare come ottenuta mescolando il 47.6% di acqua con composizione analoga a quella della sezione 2 e con il 52.4% di acqua con composizione analoga a quella del torrente Pavone.
Le frazioni di mescolamento ottenute sono vicinissime a quelle calcolate con il modello puramente chimico. Concludendo possiamo ipotizzare che i pozzi di Puretta nel periodo considerato risentano gli effetti di un mescolamento di acqua di subalveo, aventi quindi caratteristiche chimiche diverse dall’acqua campionata nella sezione 4.
8.2.2 Seconda Campagna
In figura 8.5 è riportato il grafico Cl vs Na relativo alla seconda campagna.
0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0,0014 0,0016 0,0018 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 Na eq/l C l e q/ l sezioni PP31 PP35 PP39 campagna 1 FC4 FC2 FC3 PP31 PP35 PP39 PP39 PP35 PP31
Figura 8.5 – Diagramma Cl vs Na relativo ai pozzi di Puretta per la seconda campagna.
In figura 8.5 sono riportati i pozzi e le sezioni per la seconda campagna, inoltre sono stati aggiunti come termine di confronto anche i campioni dei pozzi riferiti alla prima campagna. Ancora una volta si conferma un modello ternario, data l’impossibilità di spiegare la posizione del pozzo 31 (PP31) come un semplice mescolamento binario tra FC4 e PP39-PP35. Il pozzo PP39 mantiene nel grafico una posizione pressoché invariata nel tempo e può essere quindi considerato come un end-member della miscela ternaria i cui altri due termini sono la sezione 2 e il torrente Pavone. Del resto il pozzo PP39 ha una composizione isotopica molto vicina a quella della retta meteorica ed è il più “leggero” dei tre (vedi figura 8.4). Dal grafico di figura 8.5 si rileva, inoltre, un maggior apporto di acque simili, per contenuti di Na e Cl, al torrente Pavone.
8.2.3 Terza campagna
In tabella 8.3 sono riportati gli intervalli di confidenza dei valori di concentrazione misurati nei pozzi PP31, PP35 e PP39 relativi alla terza campagna. Si è supposta una deviazione standard percentuale del 3% (eccetto per il boro del 5%) e una distribuzione gaussiana intorno al valore misurato.
Tabella 8.3 – Intervallo di confidenza delle concentrazioni misurate nei pozzi PP31, PP35 e PP39 (terza campagna).
Ca (-95%) Ca (+95%) Mg (-95%) Mg (+95%) Na (-95%) Na (+95%) K (-95%) K (+95%)
PP31 0,00445 0,005006 0,002329 0,00262 0,000985 0,001108 3,64E-05 4,09E-05
PP35 0,004561 0,005131 0,00242 0,002722 0,001038 0,001168 3,56E-05 4,01E-05
PP39 0,004608 0,005183 0,002626 0,002954 0,001 0,001126 4,02E-05 4,527E-05
Alk (-95%) Alk (+95%) Cl (-95%) Cl (+95%) SO4 (-95%)SO4 (+95%)B (-95%) B (+95%)
PP31 0,003953 0,004447 0,000795 0,000894 0,003053 0,003434 2,36E-05 2,875E-05
PP35 0,004486 0,005046 0,000787 0,000885 0,002815 0,003166 2,42E-05 2,941E-05
PP39 0,004862 0,00547 0,000838 0,000943 0,002776 0,003123 1,98E-05 2,409E-05
Non esistono, di fatto differenze significative tra i valori di concentrazione. In figura 8.6 è riportato il diagramma Cl vs Na relativo alla terza campagna.
La composizione dei pozzi è molto vicina a quella della sezione 4 (FC4) e si può pensare, almeno in questo caso, che vi sia un apporto importante dell’acqua del fiume alla produzione del campo pozzi.
Non si osserva, comunque, una diretta influenza del fiume Possera. In tal caso infatti i campioni dei pozzi si troverebbero tra la sezione 4 (FC4) e il punto rappresentativo del fiume Possera.
8.3 Pozzi ETI ed ALTAIR
Lo studio delle relazioni tra fiume Cecina e pozzi nella zona compresa tra la sezione 11 (FC11) (San Lorenzo) e la sezione 13 (FC13) (a monte della confluenza con il Botro Santa Marta) è possibile solamente considerando la terza campagna, l’unica nella quale si è riscontrato un flusso di acqua nell’alveo del fiume.
Nel tratto considerato sono stati campionati e studiati i pozzi PZ3 e PZ6 dell’Eti e il PZ4 dell’Altair, figura 8.7.
Figura 8.7 – Tratto di fiume Cecina compreso tra FC11 e FC13 per i pozzi PZ3, PZ4 e PZ6.
I pozzi PZ3 e PZ4 sono molto vicini tra di loro, mentre il PZ6 è a monte di questi, distante circa 2 km.
Figura 8.8 – Digramma Ca vs SO4 dei pozzi Eti ed ALTAIR.
In tutti i campioni si osserva un eccesso di calcio rispetto al solfato. Il contenuto quindi di calcio non deriva semplicemente dalla dissoluzione di CaSO4 (s); del resto nelle acque si osserva un eccesso di sodio rispetto allo ione cloruro. La circolazione avviene quindi in una litologia composta da evaporiti, cosa testimoniata dall’aumento di CaSO4 ed NaCl, ma vi sono ulteriori apporti di calcio, sodio e magnesio sotto forma di bicarbonati. Le acque interagiscono quindi con ambienti che contengono oltre a CaSO4 ed NaCl anche carbonati (forse dolomite) e silicati di sodio che potrebbero spiegarne l’eccesso.
In figura 8.9 è riportato il diagramma Cl vs Na riguardante i pozzi per tutte e tre le campagne e le sezioni del fiume Cecina nel tratto considerato.
Da notare che il contenuto di Na e Cl del fiume aumenta procedendo dalla sezione 11 (FC11) alla 13 (FC13). Non ci sono quindi chiari indizi di apporti alla falda da parte del fiume. Piuttosto, se un processo è possibile, è più probabile un flusso di acqua verso il fiume da parte della falda.
0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 Na eq/l C l e q/ l sez11 sez12 sez13 pz3 pz6 pz4 pz3c1 pz4c1 pz6c1 pz3c2 pz4c2 pz6c2 PZ6c1 PZ6c2 PZ6c3 PZ3c3 PZ3c2 PZ3c1 PZ4c3 PZ4c1 PZ4c2 FC11 FC12 FC13
Figura 8.9 – Diagramma Cl vs Na relativo ai pozzi PZ3, PZ4 e PZ6.
8.4 Pozzi della Cacciatina
In figura 8.10 è riportato il diagramma Ca vs SO4 per i pozzi della Cacciatina; per confronto sono di nuovo riportati i pozzi Altair.
Il grafico evidenzia che nel caso dei pozzi della Cacciatina normalmente i campioni hanno un eccesso di solfato ad eccezione del pozzo PC12 della prima e seconda campagna e PC17 della prima campagna. Questo dimostra che le acque della Cacciatina circolano in una litologia composta da evaporiti diversi. Il contenuto di ioni calcio e solfato nelle acque dei pozzi Altair e Cacciatina è confrontabile, mentre il contenuto di Cl (0,013 eq/l) e Na (0,015 eq/l) nei pozzi della Cacciatina risulta ben più elevato. Inoltre il rapporto Na/Cl dei pozzi della Cacciatina è molto più variabile di quello dei pozzi Altair, come si può vedere dal grafico di figura 8.11. Si passa infatti da valori del rapporto compresi tra 0.6 e 0.8 della prima campagna a valori di circa 1.5 nella terza campagna. La diluizione quindi avviene ad opera di acque arricchite di Na.
Figura 8.11 – DiagrammaNa/Clvs Na.
8.4.1 Pozzi Cacciatina nella terza campagna dalla sezione 13
alla sezione 15
In figura 8.12sono rappresentati i pozzi della Cacciatina (PC17, PC12, PC6, PC15 e PC19) compresi tra le sezioni 13 e 17 del fiume Cecina.
Figura 8.12 – Tratto di fiume Cecina compreso tra la sezione 13 e la sezione 17 con i pozzi PC17, PC12, PC6, PC15 e PC19).
In figura 8.13 viene riportato il diagramma Cl vs Na per i pozzi della Cacciatina PC17, PC12, PC6 e PC15. 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 Na eq/l C l e q/ l FC14 FC13 FC15 PC15 PC12 PC6 PC17 acqua ipotetica di mescolamento 1 acqua ipotetica di mescolamento 2
Figura 8.13 – Diagramma Cl vs Na per i pozzi PC17, PC12, PC6 e PC15 con le sezioni FC13, FC14 e FC15.
Dalla figura 8.13 si evidenzia la presenza di tre acque distinte formanti un triangolo composizionale (FC13, FC14 e PC15), che danno origine a due possibili mescolamenti:
• Il primo mescolamento è composto da PC15, PC6 e PC17 che originano
un’acqua ipotetica di mescolamento, indicata in figura come: “acqua ipotetica di mescolamento 1”;
• Il secondo mescolamento è composto da PC15 e PC12 che danno origine ad
un’acqua ipotetica di mescolamento, indicata in figura come: “acqua ipotetica di mescolamento 2”.
L’acqua di mescolamento “1” è stata calcolata mediante l’utilizzo del modello di mescolamento ternario composto dai campioni FC13, FC14, PC15 e PC17 (tabella 8.4).
Tabella 8.4 – Dati utilizzati per determinare le frazioni di mescolamento ternario del primo mescolamento.
Sez13 (X1) Sez14 (X2) Terzo termine (X3) PC17
Cl 0,00204 0,04009 0,00870 0,00556
Na 0,00246 0,02579 0,01153 0,00561
X 0,74 0,06 0,20
In tabella 8.5 è riportata la composizione dell’acqua di cui abbiamo supposto la concentrazione di cloro e sodio. Le concentrazioni sono espresse in eq/l.
Tabella 8.5 – Composizione ipotetica del terzo termine della miscela.
Ca Mg Na K AlK Cl SO4 B
0,00296 0,00119 0,01153 0,00488 0,00798 0,00870 0,00398 0,00005
In figura 8.13 si rileva che il pozzo PC17 presenta una frazione di mescolamento del 74% della sezione 13, del 6% della sezione 14 e del 20% del PC15, quindi si evince che la sezione 14 (Botro S. Marta) non ha una forte influenza sul pozzo PC17.
Sulla retta di mescolamento tra l’acqua ipotetica ed il pozzo PC15 è presente anche il pozzo della Cacciatina PC6, poiché il suo intervallo di confidenza al 95% interseca la retta.
Tabella 8.6 – Intervallo di confidenza del 95% per il pozzo PC6.
Ca (-95%) Ca (+95%) Mg (-95%) Mg (+95%) Na (-95%) Na (+95%) K (-95%) K (+95%) PC6 4,39E-03 4,94E-03 2,36E-03 2,66E-03 9,42E-03 1,06E-02 1,53E-03 1,72E-03
Alk (-95%) Alk (+95%) Cl (-95%) Cl (+95%) SO4 (-95%)SO4 (+95%)B (-95%) B (+95%) PC6 0,0053957 0,0060699 0,007669 0,0086267 0,0050996 0,0057368 9,05E-05 0,00011
La composizione di mescolamento dell’acqua ipotetica “1” è costituita per il 92,8% dalla sezione 13, mentre per il 7,2% dalla sezione 14.
L’acqua di mescolamento “2” è stata calcolata mediante l’utilizzo del modello di mescolamento ternario composto dai campioni FC13, FC14, PC15 e PC12 (tabella 8.7).
Tabella 8.7 – Dati utilizzati per determinare le frazioni di mescolamento ternario del secondo mescolamento.
Sez13 (X1) Sez14 (X2) Terzo termine (X3) PC12
Cl 0,00204 0,04009 0,00870 0,01528
Na 0,00246 0,02579 0,01153 0,01333
X 0,20 0,25 0,55
In tabella 8.8 è riportata la composizione dell’acqua di cui abbiamo supposto la concentrazione di cloro e sodio. Le concentrazioni sono espresse in eq/l.
Tabella 8.8 – Composizione ipotetica del terzo termine della miscela del secondo mescolamento.
Ca Mg Na K AlK Cl SO4 B
0,00520 0,00260 0,01153 -0,00145 0,00510 0,00870 0,00422 0,00010
In figura 8.13 si rileva che il pozzo PC12 presenta una frazione di mescolamento del 20% della sezione 13, del 25% della sezione 14 e del 55% del PC15.
La costruzione del terzo termine non è completamente soddisfacente data la presenza del valore di potassio negativo. In questo caso si rileva un valore di potassio per il pozzo PC12 più alto di quello atteso per il contenuto di Na e Cl. Questo è possibile, ad esempio, per un rilascio di reflui delle industrie ricchi in potassio.
La composizione di mescolamento dell’acqua ipotetica “2” è costituita per il 44% dalla sezione 13, mentre per il 56% dalla sezione 14.
8.4.2 Pozzo Cacciatina 19 nella terza campagna
In figura 8.14 è riportato il tratto di fiume Cecina compreso tra la sezione 15 (FC15) e la sezione 18 (FC18) con i relativi pozzi della Cacciatina.
Figura 8.14 – Tratto del fiume Cecina compreso tra la sezione 15 e la sezione 18 con i relativi pozzi della Cacciatina.
Per il pozzo della Cacciatina 19 (PC19), situato tra la sezione 15 (a valle della confluenza con il Botro Santa Marta) e la sezione 18 (Ponteginori), come raffigurato in figura 8.14, è stato utilizzato il seguente modello che prevede l’utilizzo delle sezioni 17 (FC17) e 18 (FC18) del fiume Cecina e del pozzo della Cacciatina 6 (PC6), dato che la sezione 15 (FC15) sembra non influenzare la composizione chimica del PC19, poiché si trova alla destra della retta composta da PC19 e FC17. (vedi figura 8.15)
0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 Cl eq/l N a eq /l punto ipotetico di mescolamento FC18 FC17 PC19 PC6 FC15
Figura 8.15 – Diagramma Na vs Cl della terza campagna per il tratto di fiume compreso tra le sezioni 17 e 18 per i pozzi PC6 e PC19.
Per il calcolo sono state utilizzate due rette:
– una ottenuta utilizzando la sezione 17 (FC17) e la sezione 18 (FC18):
Y=0,2465x + 0,0041;
– l’altra costruita tra il pozzo della Cacciatina 6 (PC6) e il pozzo della
Cacciatina 19 (PC19): Y=0,8454x + 0,0031;
Realizzando il sistema tra le due equazioni sopra citate e risolvendolo, si ottiene il punto corrispondente all’acqua di miscelazione ipotetica che presenta un valore di Na di 4,52*10-3 eq/l ed un valore di Cl di 1,65*10-3 eq/l. (vedi figura 8.15)
L’acqua ipotetica presenta bassi valori in cloruri e sodio, probabilmente dovuto allo scorrimento superficiale senza scambi con acque con ricariche profonde.
8.5 Conclusioni
In conclusione di quanto esposto precedentemente, abbiamo osservato che dal punto di vista chimico i pozzi di Puretta sono prevalentemente di tipo Ca-HCO3 nei mesi di settembre e di dicembre eccetto il PP31 che è di tipo Ca-SO4, mentre nel mese di novembre sono Ca-HCO3-SO4, quelli Altair ed Eti sono di tipo misto (Ca-SO4-HCO3-Cl), ed infine quelli della Cacciatina sono prevalentemente di tipo
clorurato-sodiche, anche se a Dicembre la maggior parte delle acque sono classificabili come Na-Cl-SO4-HCO3.
Per la prima campagna si vede chiaramente che i pozzi PP31, PP35 e PP39 considerati non hanno la stessa composizione e che il pozzo PP31 è quello che risente maggiormente dell’influenza del fiume avendo una composizione più vicina a quella della sezione 4 (FC4) e anzi vicina ad una acqua di mescolamento tra l’acqua della sezione 2 (FC2) e l’acqua del Pavone (FC3). D’altra parte i pozzi di Puretta non possono essere considerati come il risultato di un semplice mescolamento diretto tra l’acqua del fiume (sezione 4) ed un’acqua con composizione chimica analoga a quella campionata nel bacino del Possera. Un ulteriore conferma di quanto appena affermato si può riscontrare nei modelli isotopici. Le frazioni di mescolamento ottenute presentano medesimi valori a quelle calcolate con il modello puramente chimico. Riassumendo possiamo ipotizzare che i pozzi di Puretta nel periodo della prima campagna risentano gli effetti di un mescolamento di acqua di subalveo, aventi quindi caratteristiche chimiche diverse dall’acqua campionata nella sezione 4.
Per la seconda campagna si conferma l’utilizzo di un modello a tre termini, dove il PP39 può essere considerato come end-member della miscela ternaria i cui altri due termini sono la sezione 2 e il torrente Pavone.
Per la terza campagna la composizione dei pozzi è prossima a quella della sezione 4 (FC4) e si può ipotizzare, almeno in questo caso, che vi sia un apporto importante dell’acqua del fiume alla produzione del campo pozzi.
Per i pozzi dell’Eti e dell’Altair, le acque interagiscono, con ambienti che contengono oltre a CaSO4 ed NaCl anche carbonati (forse dolomite) e silicati di sodio che potrebbero spiegarne un eccesso di sodio, calcio e magnesio.
Infine, per i pozzi della Cacciatina sono stati utilizzati nuovamente sistemi di mescolamento a tre componenti.
Le acque della Cacciatina hanno una circolazione in litologie evaporitiche. Le acque interagiscono quindi con ambienti che contengono oltre a CaSO4 ed NaCl anche carbonati (forse dolomite) e silicati di sodio che potrebbero spiegarne l’eccesso rispetto ai pozzi Eti ed Altair.
Le variazioni di chimismo dei pozzi della Cacciatina possono essere spiegate ricorrendo a modelli di mescolamento ternario, tuttavia si riconoscono due diversi processi. I pozzi PC17 e PC6 sono influenzati maggiormente dal fiume Cecina e i termini del mescolamento sono la sezione 13 (confluenza a monte del Botro Santa
Marta), il Botro Santa Marta (FC14) ed il PC15. Il Pozzo PC12 potrebbe essere un mescolamento ternario tra il Botro Santa Marta, la sezione 13 ed il PC15 nuovamente.
