Contributions to modeling of Venice coastal peatlands and wetlands

La presente Tesi riferisce di un articolato lavoro di ricerca che ha coperto diversi aspetti connessi con la modellazione dei processi idrologici sotterranei nei suoli organici in relazione ai principali rischi indotti dalla subsidenza delle aree torbose e alla conservazione e all’uso consapevole delle aree umide nel comprensorio lagunare veneziano. Sono state analizzate le dinamiche delle deformazioni dei terreni torbosi sia su lunga che su breve scala temporale e si propone un approccio modellistico in due step finalizzato alla separazione dei contributi reversibile e irreversibile della dello spostamento della superficie. Una relazione empirica per la stima degli spostamenti indotti dalla bio-ossidazione della matrice organica è stata quindi calibrata a partire dalla stimata determinata porzione irreversibile degli spostamenti registrati nell’ambito di una campagna sperimentale di 4 anni nel Bacino Zennare, Italia, Si è infine investigato l’evoluzione attesa delle zone torbose nell’area di Venezia nel secolo in corso. Lo studio dell’idrologia dei suoli organici è proseguito con l’analisi del comportamento isteretico della curva di ritenzione capillare misurata nei suoli del Bacino Zennare. I risultati dell’applicazione di un modello che accoppia un modello di isteresi con una relazione empirica che lega la variazione di porosità della matrice solida al grado di saturazione in acqua hanno messo in luce l’importanza delle deformazioni reversibili nella definizione delle curve di risalita capillare nei suoli organici. L’ultima parte è focalizzata sulle dinamiche idrologiche delle zone barenali, delicate aree intertidali caratterizzate da un forte feedback tra l’atmosfera e il sottosuolo, principalmente in termini di flussi d’aria. Si è sviluppato un modello bifase al fine di approfondire gli effetti del flusso d’aria nelle dinamiche sotterranee. È stato adottata una formulazione alle pressioni che consente il trattamento naturale delle complesse condizioni al contorno non lineari sull’interfaccio suolo/atmosfera al fine di includere gli effetti di evapotraspirazione durante i periodi di emersione e le fluttuazioni mareali in quelle di sommersione della superficie barenale. I risultati dell’applicazione del modello ad alcuni casi test finalizzati al verificare l’importanza di considerare il flusso d’aria nella descrizione del flusso idrico nella zona insatura sono infine proposti.