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Studio idrogeologico e idrochimico delle sorgenti comprese nel bacino del “Rio delle Campore”

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Academic year: 2021

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Studio idrogeologico e idrochimico delle sorgenti comprese nel bacino del “Rio delle Campore”

(Comune di Pescaglia, Lucca) _____________________________________________________________________________________________________

Indice

1  Introduzione e finalità ... 3 

2  Inquadramento geografico ... 8 

3  Inquadramento climatico ... 11 

3.1  Introduzione ... 11 

3.2  Tipo di clima ... 11 

3.3  Stazioni di rilevamento ... 12 

3.4  Temperatura dell’aria ... 13 

3.5  Precipitazioni ... 13 

4  Inquadramento geologico ... 17 

4.1  Evoluzione tettonica ... 17 

4.2  Stratigrafia dell’Autoctono ... 21 

4.3  Stratigrafia della Falda Toscana ... 21 

4.4  Depositi quaternari ... 26 

5  Geologia e idrogeologia dell’area di studio ... 28 

5.1  Tettonica dell’area di studio ... 28 

5.2  Permeabilità delle rocce ... 29 

5.3  Idrogeologia dell’area di studio ... 30 

6  Bilancio idrogeologico ... 38 

6.1  Premessa ... 38 

6.2  Valutazione degli apporti idrici ... 38 

6.2.1  Valutazione degli apporti idrici diretti ... 38 

6.2.2  Valutazione degli apporti idrici indiretti ... 44 

6.3  Valutazione dell’evapotraspirazione tramite modelli matematici empirici ... 44 

6.3.1  Definizione del deflusso idrico globale presunto (Dp) ... 45 

6.3.2  Definizione del bilancio idrogeologico ... 50 

7  Classificazione sorgenti ... 55 

7.1  Premessa ... 55 

7.1.1  Classificazione delle sorgenti in base alla temperatura ... 55 

7.1.2  Classificazione delle sorgenti in base alla mineralizzazione ... 56 

(2)

Studio idrogeologico e idrochimico delle sorgenti comprese nel bacino del “Rio delle Campore”

(Comune di Pescaglia, Lucca) _____________________________________________________________________________________________________

7.1.3  Classificazione delle sorgenti in base al regime delle portate ... 56 

7.1.4  Classificazione delle sorgenti basata sulla struttura geologica dell’emergenza ... 57 

8  Proprietà chimico-fisiche dell’acqua ... 61 

8.1  Struttura dell’acqua ... 61 

8.2  Densità ... 62 

8.3  Costante dielettrica ... 62 

8.4  Composizione isotopica ... 63 

8.5  Temperatura ... 63 

8.6  Chimismo ... 65 

9  Idrologia isotopica ... 69 

9.1  Evaporazione e condensazione ... 69 

9.2  Composizione isotopica delle precipitazioni ... 71 

9.2.1  Variazioni stagionali ... 71 

9.2.2  Effetti dell’altitudine ... 72 

9.2.3  Effetti di continentalità ... 72 

9.2.4  Effetti della latitudine ... 72 

9.3  Relazione tra G

18

O e GD nelle acque di origine meteorica ... 73 

10  Organizzazione e metodo di monitoraggio ... 74 

10.1  Premessa ... 74 

10.2  Monitoraggio e campionamento delle sorgenti individuate all’interno del bacino ... 74 

11  Strumentazione e metodi per analisi chimico-fisiche in situ... 76 

11.1  Temperatura ... 76 

11.2  Portata... 76 

11.3  pH ... 76 

11.4  Conducibilità... 77 

11.5  Alcalinità ... 79 

12  Analisi chimiche di laboratorio ... 81 

12.1  Cromatografia ionica ... 81 

12.1.1  Analisi dei componenti principali del Cromatografo ... 82 

12.2  Spettrometria di assorbimento atomico ... 83 

12.2.1  Componenti principali spettrometro di assorbimento atomico ... 84 

(3)

Studio idrogeologico e idrochimico delle sorgenti comprese nel bacino del “Rio delle Campore”

(Comune di Pescaglia, Lucca) _____________________________________________________________________________________________________

12.3  Analisi isotopiche ... 86 

12.3.1  Preparazione dei campioni per į

2

H e į

18

O ... 86 

12.3.2  Spettrometro di massa ... 87 

13  Monitoraggio delle portate e risposta delle sorgenti ... 90 

13.1  Generalità sugli idrogrammi e risposta dell’acquifero ... 90 

13.2  Scelta del topoieto di riferimento... 91 

13.3  Discussione dei valori delle portate ... 92 

13.4  Generalità sul modello di Maillet (1911) per l’elaborazione della curva di esaurimento ... 92 

13.5  Dati ottenuti ... 99 

13.6  Variazioni delle emergenze nel periodo di osservazione ... 103 

14  Presentazione dei dati ... 106 

14.1  Analisi in situ ... 106 

14.1.1  Temperatura ... 106 

14.1.2  pH ... 106 

14.1.3  Conducibilità ... 107 

14.1.1  Alcalinità... 107 

14.2  Analisi di laboratorio ... 108 

15  Discussione e interpretazione dei risultati ... 109 

15.1  Analisi in situ ... 109 

15.1.1  Temperatura ... 109 

15.1.2  Conducibilità ... 110 

15.2  Analisi di laboratorio ... 112 

15.2.1  Analisi chimiche tradizionali ... 112 

15.2.1  Analisi isotopiche ossigeno e idrogeno ... 121 

15.2.2  Analisi isotopiche carbonio... 123 

16  Conclusioni ... 127 

Ringraziamenti... 134 

Allegato – Schede sorgenti. (Elaborato presente su CD allegato al presente lavoro di tesi)

Riferimenti

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