Modello matematico di flusso e trasporto nei sistemi acquiferi dell'Alto Vicentino

Negli ultimi anni gli acquiferi dell'Alto Vicentino (Veneto Centrale) sono stati interessati da una crescente domanda idrica accompagnata da un evidente abbassamento dei livelli freatici e da una depressurizzazione delle falde artesiane. Nello stesso periodo l'attività di controllo e di monitoraggio della qualità della risorsa idrica ha fatto emergere alcuni importanti fenomeni di inquinamento che hanno interessato i corpi idrici sotterranei dell'Alto Vicentino, resi vulnerabili dalla presenza di importanti poli industriali in zone ad alta permeabilità, che facilitano il trasporto degli inquinanti in falda. La presente tesi propone modelli matematici (e le loro validazioni) per lo studio della gestione delle risorse idriche negli acquiferi profondi del Veneto Centrale. Il modello matematico generale di flusso sviluppato si prefigge di fornire uno strumento qualitativo per la gestione delle risorse idriche e le condizioni al contorno per l'implementazione di modelli di trasporto. Il modello è stato realizzato sulla base di un'accurata analisi idrogeologica del territorio allo studio, in particolare con la ricostruzione di dettaglio del modello geo-strutturale del sistema multi-acquifero e la stima quantitativa dei termini del bilancio idrologico. L'obiettivo principale del lavoro è lo sviluppo di un modello di trasporto nel sistema acquifero di interesse, che consenta di prevedere l'andamento spazio-temporale di fenomeni di inquinamento in atto o futuri; tale modello è stato implementato con differenti approcci numerici: il metodo agli elementi finiti, l'approccio Lagrangiano (Particle Tracking) e l'approccio time-splitting. Propedeutica all'implementazione del modello matematico di trasporto è la realizzazione di prove sperimentali con traccianti, che consentono di raccogliere informazioni a scala locale sui parametri idro-dispersivi del processo, necessarie alla taratura del modello. Nell'ambito della presente tesi è stato condotto un monitoraggio elettrico ad alta risoluzione per lo studio di dettaglio delle proprietà di trasporto in un'acquifero superficiale, con l'obiettivo di applicare i risultati ottenuti dall'osservazione del comportamento del tracciante iniettato a scala locale nel trasporto a scala regionale. Il modello di trasporto implementato ha permesso di migliorare la conoscenza delle dinamiche di trasporto nel sistema multiacquifero allo studio, e si è dimostrato in grado di riprodurre l'evoluzione di reali episodi di inquinamento in falda: esso appare quindi di interesse applicativo generale nel campo della gestione delle risorse idriche con riferimento al contesto territoriale del Veneto Centrale.