• dati geochimici
• dati idrogeologici
• intrusione marina
• Pianura di Pisa

La Pianura di Pisa presenta un assetto idrogeologico costituito generalmente da un acquifero superficiale, di tipo freatico, localmente passante ad acquiclude, e da più livelli acquiferi profondi, contenuti in depositi sabbiosi e ghiaiosi, che costituiscono nell'insieme un acquifero multistrato confinato.
Il livello in ghiaie confinato oggetto di studio è sede di una delle principali risorse idriche della pianura, con numerosi pozzi di emungimento per l'approvvigionamento idropotabile, industriale ed agricolo, sebbene l'acqua non sia sempre di ottima qualità. Nella zona costiera, in cui si è svolta la presente tesi, tale orizzonte acquifero si trova in generale ad una profondità compresa tra i 50 e i 100 m sotto il livello del mare ed ha uno spessore di circa 10-20 m.
Con lo scopo di valutare se nell'area costiera pisana meridionale tale importante acquifero sia interessato da fenomeni d'intrusione marina, nonché per conoscere i meccanismi di miscelazione tra acque dolci ed acqua di mare, è stato avviato il progetto di ricerca "Studio del fenomeno dell'intrusione marina nella falda confinata in ghiaie e dei rapporti tra sistema freatico e confinato nell'area del Parco Regionale Migliarino-San Rossore - Massaciuccoli (MSRM) compresa tra il Fiume Arno e il Canale Scolmatore" stipulato tra l'Ente Parco stesso, l'Università di Pisa - Dipartimento di scienze della Terra (Pisa-DST) e il Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Geoscienze e Georisorse (CNR-IGG).
Questo lavoro di Tesi si inserisce all'interno del sopracitato progetto e affronta tale problematica attraverso il rilevamento dei livelli piezometrici ed elaborazioni delle rispettive carte, analisi dei parametri chimico-fisici sia in sito che in laboratorio, al fine di classificare le acque ed evidenziare eventuali mescolamenti tra varie componenti che entrano in gioco nel sistema, tra cui l'acqua di mare.
Il progetto, nelle sue prime fasi, ha previsto la realizzazione di 11 piezometri che monitorano in continuo livello piezometrico (in m), conducibilità elettrica (CE, in μS/cm) e temperatura (T in °C): 7 profondi che raggiungono l'acquifero confinato in ghiaie, 3 superficiali che intercettano l'acquifero freatico e uno intermedio per andare a valutare se i due acquiferi sono in comunicazione; oltre a questi piezometri il monitoraggio ha riguardato un'altra trentina di pozzi, principalmente profondi, nonché le acque del Fiume Arno e del Canale Scolmatore.
In particolare, appoggiandosi alla rete di monitoraggio (continuo e discreto) istituita nell’ambito del menzionato progetto, sono state svolte due campagne di misura (Febbraio e Giugno 2013) durante le quali sono stati misurati il livello piezometrico, CE, pH e T direttamente in sito per mezzo di sonde multi-parametriche; nella campagna di Giugno 2013 sono stati inoltre raccolti dei campioni d'acqua per analisi di laboratorio, al fine di determinare il contenuto dei principali anioni (CL-, SO4= e NO3-) e dei principali cationi (Ca++, Mg++, Na+ e K+), svoltesi presso il CNR-IGG.
I dati di piezometria e CE del monitoraggio discreto (Febbraio e Giugno 2013) sono stati usati per l'elaborazione delle rispettive carte (che per motivi di spazio non vengono inseriti in questo riassunto) con l'obiettivo di avere un quadro della condizione idrodinamica degli acquiferi il più possibile indisturbata dal punto di vista dello sfruttamento antropico; infatti, si è cercato di monitorare i pozzi e i piezometri la mattina prima dell'azionamento dei rispettivi sistemi di pompaggio.
Sulla base dei dati (livello piezometrico e CE) registrati in continuo da sonde automatiche installate in 11 piezometri, sono stati elaborati diagrammi che descrivono l’evoluzione dei carichi idraulici e della conducibilità elettrica (e quindi della salinità) in funzione del regime sia pluviometrico, sia degli attingimenti dalla falda.
Con l'analisi chimica delle acque è stato possibile determinare il contenuto dei principali anioni (CL-, SO4= e NO3-), mediante cromatografia Ionica, e dei principali cationi (Ca++, Mg++, Na+ e K+) tramite spettroscopia atomica. Sulla base di questi dati, rappresentati graficamente mediante un diagramma di Piper-Hill, è stato possibile riconoscere le principali facies idrochimiche a cui le acque appartengono ed individuare i principali processi di mescolamento che interessano la falda acquifera in esame.
Oltre a questo diagramma sono stai elaborati altri diagrammi che, in un caso correlano i principali anioni con i valori di CE, in un altro la correlazione tra Na e Cl espressi in meq/l riportando in maniera chiara la retta rappresentativa dell'andamento di tale rapporto dell'acqua di mare.

Conclusioni
L'acquifero studiato è sede di una circolazione di acque a composizione Ca-Na/HCO3-SO4 caratterizzate da una conducibilità elettrica che varia da valori intorno ai 1000 μS/cm a valori non superiori ai 6000 μS/cm.
I quantitativi di acqua di mare in acquifero sono strettamente dipendenti dalle diverse condizioni stagionali in termini sia di ricarica sia di emungimenti; in particolare i più alti valori di conducibilità elettrica si registrano nella campagna di Giugno, rispetto a quella di Febbraio caratterizzata da emungimenti minori e afflussi maggiori.
In base ai dati piezometrici, di conducibilità e le analisi chimiche delle acque, con particolare attenzione al rapporto Na/Cl, e in riferimento ai periodi di monitoraggio e all'area d'indagine sono state evidenziate le zone di San Pero a Grado, in corrispondenza del piezometro S2 fino ai piezometri S1 e S3, e la zona meridionale di Calambrone, in corrispondenza dei pozzi P16 e P17,come zone di mixing acqua dolce-acqua di mare.
Nei prossimi lavori di tesi riguardo al medesimo progetto verranno studiati i dati isotopici ancora non del tutto disponibili a causa di problemi alla strumentazione.