Studio numerico di mitigazione dell'intrusione salina in un contesto industriale costiero = Numerical analysis for the mitigation of saltwater intrusion in a longshore industrial context

Lo studio degli acquiferi e della loro interazione con le infrastrutture e con le attività antropiche è di grande attualità e importanza. Per tenere conto dell’elevato numero di parametri che intervengono nell’analisi di un acquifero e del sottosuolo, oggi si ricorre sempre più ai modelli numerici. Infatti, la modellazione numerica permette di integrare tutti gli elementi presenti nell’area di studio e simulare molteplici scenari, in modo da individuare le migliori soluzioni progettuali. In particolare, con riferimento agli acquiferi costieri, uno dei principali aspetti da considerare è quello dell’intrusione salina, definita come l’avanzamento dell’acqua del mare verso l’entroterra nel sottosuolo. L’equilibrio naturale dell’interfaccia tra il mare e l’acquifero, infatti, può modificarsi a causa di attività antropiche quali, ad esempio, il prelievo dell’acqua di falda attraverso pozzi. Ciò deprime localmente il livello dell’acquifero e genera un cono di emungimento che richiama l’acqua salata fino al raggiungimento di una nuova situazione di equilibrio. In questo contesto si inserisce il lavoro di tesi che ha come obiettivo lo studio dell’intrusione salina nel sottosuolo della Raffineria di Milazzo (RAM). Gli impianti della RAM, infatti, insistono su una zona pianeggiante limitrofa al mare del Golfo di Milazzo sulla costa settentrionale della Sicilia. Considerate le dimensioni e l’entità del ciclo produttivo del polo industriale, l’opificio necessita ingenti quantitativi di acqua dolce, nell’ordine di 1000 m³/h. Questa viene in gran parte emunta da pozzi presenti all’interno della Raffineria. L’emungimento consente anche di monitorare la qualità delle acque sotterranee. Infatti, i pozzi intercettano il flusso d’acqua proveniente da monte che, altrimenti, potrebbe recapitare a mare gli eventuali contaminanti presenti nel sottosuolo del sito. L’acqua intercettata, una volta emunta e analizzata, se necessario, può essere sottoposta a trattamento e successivamente reimmessa in falda. Nel lavoro di tesi il complesso sistema idrico della Raffineria è stato rappresentato mediante un modello numerico che ha permesso di ricostruire l’andamento del cuneo salino in funzione dell’emungimento in condizioni di alto (tra aprile e ottobre) e basso piezometrico (tra novembre e marzo). Sono stati così determinati i valori critici di emungimento che comportano un avanzamento del cuneo non sostenibile dal punto di vista ambientale e del ciclo produttivo. Per contenere questo fenomeno, è stata individuata come soluzione la realizzazione di una barriera di pozzi di re-immissione in prossimità della linea di costa. Anche per questo nuovo scenario, il modello e le simulazioni numeriche hanno dimostrato che l’iniezione di acqua dolce può ripristinare le condizioni naturali, evitando l’eccessiva depressione della falda e l’avanzamento dell’acqua di mare nonostante l’emungimento. Inoltre, è stato possibile verificare l’efficacia della batteria di pozzi per il controllo della qualità delle acque sotterranee e individuare un piano di esercizio del sistema idrico della Raffineria, mediante la gestione delle portate di emungimento e re-immissione che garantiscono la sostenibilità dello sfruttamento idrico, in alto e basso piezometrico. La gestione non può prescindere da un costante monitoraggio del livello e della concentrazione salina della falda, attraverso misure piezometriche e campionamenti.