Gds_2 Anno 2011 - Ordine Regionale dei Geologi di Sicilia

Questi dati mostrano con maggiore evidenza la forte
intrusione marina nella fascia costiera. A causa del
diverso grado d’interazione delle acque di falda con
l’acqua di mare, le concentrazioni di cloruro nella parte
superficiale della falda sono comprese tra 82 e 1313
mg/l. La distribuzione dei solfati è determinata essenzialmente
da due contributi principali: la miscelazione
con acqua di mare e la contaminazione di origine antropica;
le mappe di distribuzione ionica mostrano in
entrambi i casi che i valori massimi di concentrazione
ionica si trovano lungo le principali direzioni d’ingressione
di acqua di mare. Viceversa la concentrazione di
nitrati è attribuibile principalmente ai processi di contaminazione
antropica causata dall’uso intensivo di fertilizzanti.
In questo caso, infatti, risulta evidente che le
zone di maggiore concentrazione di nitrati coincidono
con quelle ad elevata densità di popolazione o di uso
agricolo del suolo. La correlazione significativa tra le
concentrazioni di solfati e nitrati evidenzia il ruolo
importante della contaminazione antropica.
5. Sondaggi elettromagnetici TDEM
La costruzione del modello geofisico tridimensionale
della resistività del bacino idrografico ha richiesto
l’interpretazione vincolata di circa 150 sondaggi elettromagnetici
nel dominio del tempo TDEM (Fitterman
e Hoekstra, 1984; Fitterman e Stewart, 1986).
La distribuzione topografica dei sondaggi TDEM è
stata progettata per campionare al meglio alcune zone
di particolare interesse all’interno dell’acquifero in
esame. Per molti sondaggi sono state seguite alcune
direzioni preferenziali di allineamento NNE-SSO,
grossomodo perpendicolari alla linea di costa, in modo
da poter ricostruire sezioni geofisiche 2D di dettaglio
che, coadiuvate da dati di tipo geoelettrico e sismico,
potessero evidenziare più chiaramente l’andamento
dell’intrusione marina dalla costa verso l’entroterra. La
restante parte dei sondaggi è stata disposta per quanto
possibile in modo omogeneo in campagna, in modo da
integrare i dati per una ricostruzione 3D, di minore dettaglio,
della distribuzione di resistività all’interno di un
volume significativo dell’acquifero (Fig. 4).
5.1. Esecuzione dei sondaggi
Le misurazioni sono state eseguite utilizzando lo
strumento TEM-FAST 48, scelto per la sua accuratezza,
portabilità, versatilità e velocità nell’acquisizione.
Questo strumento genera un campo elettromagnetico
transiente, attraverso un’antenna trasmittente costituita
da una spira conduttrice di forma quadrata stesa sul terreno.
Il campo elettromagnetico si diffonde nel sottosuolo
inducendo a sua volta a profondità diverse correnti
parassite transitorie la cui intensità è direttamente
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proporzionale alla conducibilità del sottosuolo. La circolazione
delle correnti parassite genera di contro un
campo elettromagnetico secondario che viene registrato
da un antenna ricevente. L’analisi e l’interpretazione
del campo secondario permettono di ottenere un
modello a strati della resistività elettrica del sottosuolo
(Nabighian e MacNae, 1991).
Sono stati valutati numerosi fattori in fase di progettazione
delle indagini, tra cui la lunghezza ottimale
della spira quadrata, scelta pari a 50 m ove possibile, la
potenza di corrente immessa, pari a 4 A, la profondità
di indagine del target (strettamente dipendente dai suddetti
parametri) e le possibilità di realizzare effettivamente
degli stendimenti di tali dimensioni in un
ambiente rurale, spesso diffusamente coperto da vigne.
È stato inoltre scelto uno standard di acquisizione,
in modo da eseguire le misure secondo un unico criterio
comune. Sono state pertanto ripetute numerose
misure per ciascun sondaggio, in modo da permettere
uno stacking robusto ed aumentare conseguentemente
il rapporto segnale/rumore. Tale scelta ha permesso di
ottenere un buon set di dati da elaborare in fase di processing,
anche nelle porzioni più interne del territorio
di Petrosino, laddove la maggiore resistività dei litotipi
presenti avrebbe generato un noise comunque elevato
nel segnale registrato.
Il software di acquisizione del TEM-FAST è fornito
di un’utile funzione di inversione rapida: l’algoritmo
sul quale questa si basa, secondo il principio del rasoio
di Occam, risolve il problema inverso calcolando una
soluzione con gradiente continuo di resistività. Tale
soluzione, se dal punto di vista matematico spesso è
quella con misfit minore, generalmente da un punto di
vista fisico non rappresenta tra i modelli la più realistica,
Pur tuttavia una soluzione di questo tipo, per la sua
rapidità di calcolo, si rivela un utile strumento di confronto
in fase di acquisizione.
Infatti sfruttando tale algoritmo rapido, è stato ricavato
un modello preliminare per ciascun set di dati
acquisiti, in modo da ottenere un riferimento iniziale
per valutare in situ la compatibilità tra acquisizioni
limitrofe, l’eventuale continuità laterale di resistività e
quindi di strato.
5.2. Elaborazione delle misure
Una volta completate le operazioni di acquisizione,
la fase successiva è consistita nel processing dei dati.
L’interpretazione per ciascuna zona caratterizzata da
curve simili, è stata fatta considerando modelli con
identico numero di strati e imponendo variazioni minime
di resistività e di spessore tra modelli vicini.
Si è scelto di valutare l’effettiva possibilità di correlare
le interpretazioni che si sarebbero prodotte in
fase terminale del lavoro, partendo dal riconoscimento
2 • 2011
maggio-agosto
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