Uno dei principali strumenti adottati per la tutela delle acque destinate al consumo umano è rappresentato dalla delimitazione delle aree di salvaguardia, da realizzarsi in prossimità di opere di captazione. La definizione delle aree di salvaguardia (protezione statica), con l’imposizione dei vincoli che limitino l’utilizzo del territorio, non risolve completamente il problema della protezione delle opere di captazione idropotabile, ma si limita ad escludere la possibilità che un processo di inquinamento si inneschi all’interno delle aree di rispetto così definite. Per assicurare una protezione anche da fenomeni di contaminazione provenienti dall’esterno, le aree di salvaguardia dei pozzi sono solitamente associate a sistemi di protezione dinamica richiedenti la creazione di una rete di monitoraggio disposta lungo il perimetro delle aree di rispetto sulla quale programmare un periodico controllo della qualità della falda interessata dalle opere di captazione.

Le aree di salvaguardia dei pozzi possono essere definite secondo un criterio geometrico (ad esempio definendo l’area in modo arbitrario, stabilendo un vincolo di una superficie circolare intono al pozzo da proteggere) o secondo un criterio cronologico. Quest’ultimo prende in considerazione la tipologia di acquifero e i suoi parametri idrodinamici, in particolare usa la velocità di deflusso delle acque sotterranee per delimitare le aree di salvaguardia in base ai tempi di propagazione di un determinato inquinante.

Le aree di salvaguardia dei pozzi sono solitamente determinate dal calcolo della zona di cattura del pozzo e delle isocrone lungo le traiettorie di flusso usando metodi deterministici o probabilistici. Entrambi i metodi sono studiati e applicati dal GW Group. I metodi deterministici consistono nel calcolo delle linee di flusso nell’acquifero (particle tracking inverso) tenendo conto solo dei fenomeni advettivi, mentre le possibili zone di cattura sono studiate usando un modello probabilistico inverso basato sull’operatore aggiunto dell’equazione di trasporto dei soluti nelle acque di falda.

Per quanto concerne le zone di cattura deterministiche, il modello APA, una metodologia per la delimitazione automatica delle aree di salvaguardia tramite il criterio cronologico. L’algoritmo è un miglioramento del particle tracking inverso: usa particelle non uniformemente distanziate attorno ai pozzi di pompaggio ed include un algoritmo di perimetrazione per la circoscrizione automatica della zona di cattura (Tosco et al, 2008).

Anche se l’algoritmo APA è stato inizialmente sviluppato come strumento per una circoscrizione automatica rapida e accurata delle aree di salvaguardia dei pozzi, il GW Group l’ha applicato per la prima volta anche ai sistemi Pump & Treat per il controllo idraulico del plume di contaminazione in un acquifero confinato, dimostrando la sua efficacia nella delineazione delle zone di cattura. Questo approccio permette di progettare sistemi Pump & Treat più efficienti, in quanto l’area di cattura del pozzo è in grado di assicurare il contenimento del flusso advettivo e dispersivo del contaminante.

Bibliografia

TOSCO T., SETHI R. (2010), Comparison between backward probability and particle tracking methods for the delineation of well head protection areas, Environmental Fluid Mechanics, 10, pp 77-90, DOI: 10.1007/s10652-009-9139-2 pdf

TOSCO T., DI MOLFETTA A., SETHI R. (2010), Automatic delineation of capture zones for pump and treat systems: A case study in Piedmont, Italy, Ground Water Monitoring and Remediation, 30(2), pp 46-52, DOI: 10.1111/j.1745-6592.2010.01276.x pdf

TOSCO T., DI MOLFETTA A., SETHI R. (2010), Automatic delineation of capture zones for pump and treat systems: A case study in Piedmont, Italy, Ground Water Monitoring and Remediation, 30(2), pp 46-52, DOI: 10.1111/j.1745-6592.2010.01276.x pdf