Analisi modellistica delle interazioni tra rete fluviale e acque sotterranee a scala di bacino idrografico = Modeling analysis of the interactions between river network and groundwater at river basin scale

L'acqua é da sempre la risorsa più preziosa per l'uomo, indispensabile per la vita, è stata necessaria e fondamentale per la nascita della vita sul pianeta e continua ad esserlo per la sua perpetuazione. In particolare l'acqua dolce, sotto forma di acqua di superficie o sotterranea, rappresenta il primo sostentamento per la vita umana. Non per nulla, negli ultimi decenni, ci si é resi conto che l'utilizzo smodato e senza controllo ne sta riducendo inesorabilmente la qualità. Per tali motivi molti studi recenti hanno rivolto la loro attenzione sull'analisi dei flussi scambiati tra acque di superficie (surface water - SW) e acque sotterranee (groundwater - GW) al fine di comprendere a fondo quale rapporto si cela tra queste due. Spesso sono state considerate come entità separate ma la presenza ormai comprovata di inquinanti, pesticidi e sostanze derivanti da processi industriali di superficie nelle falde acquifere, dimostra come i sistemi non sono affatto separati ma anzi strettamente connessi tra di loro. Spetta a noi adesso cogliere tali dinamiche. La seguente tesi prende parte a questa ricerca di chiarezza tentando di comprendere quali sono gli elementi fondamentali (idrologici, topografici, morfologici, ecc.) che influenzano i flussi scambiati a scala di bacino idrografico. Riuscire a penetrare all'interno di tale meccanismo non é affatto banale e per fare ciò si fa uso di un modello numerico implementato più volte, facendo variare di volta in volta una di queste caratteristiche ed analizzandone gli effetti in termini quantitativi e qualitativi. In particolare si è presa in carico un’analisi basata inizialmente sulla variazione di ricarica della falda indotta dal naturale susseguirsi di stagioni secche e umide lasciando invariati gli atri parametri. In seguito l’attenzione si è focalizzata sulla conducibilità idraulica del fondo alveo. La conducibilità è una proprietà idraulica che usualmente gioca un ruolo chiave all’interno dei meccanismi di flusso dei mezzi porosi. Sono stati esplorati due scenari relativi ad una distribuzione casuale di conducibilità lungo tutto l’alveo, uno ad alta ed uno a bassa variabilità. Inoltre, sono stati prodotte 60 realizzazioni per ogni scenario, questo per evitare di trarre conclusioni solo su particolari situazioni indotte da una peculiare distribuzione di conducibilità. A valle della fase simulativa, si è fatto uso di tecniche statistiche e geo-statistiche per lo studio dei risultati ottenuti. In sintesi, ciò che si vuole ottenere è una risposta ai seguenti quesiti: - Quali sono i fattori fondamentali che governano gli scambi di flussi tra acque superficiali e sotterranee a scala di bacino idrografico? - In che modo tali scambi ne vengono influenzati? - Su quali caratteristiche (del bacino e del reticolo fluviale) è possibile focalizzare l’attenzione quando si indaga a dimensione di bacino?