Tesi etd-06082026-191928 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
URN
etd-06082026-191928
Titolo
Evoluzione del modello concettuale quantitativo e numerico dell’acquifero pedemontano del Fiume Brenta: dallo stato stazionario alle simulazioni in regime transitorio
Dipartimento
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Relatori
.
relatore Prof. Doveri, Marco
Parole chiave
- acquifero
- Fiume Brenta
- modello concettuale
- modello numerico
- regime transitorio
- stato stazionario
Data inizio appello
10/07/2026
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
10/07/2096
Riassunto (Inglese)
This thesis work aims to update the quantitative conceptual model and develop a numerical groundwater flow model of the aquifer system in the Upper and Middle Venetian Plain, with specific reference to the Brenta River megafan sector. The study area, located between the provinces of Vicenza, Padua, and Treviso, includes the Camazzole wellfield, a strategic infrastructure for the regional drinking water supply.
Initially, all meteoclimatic, hydrometric, and piezometric data (for the 2010–2024 period) used for the implementation and calibration phases of the developed models were collected and organized into a dedicated database. The processing of these data also allowed for the calculation of key variables necessary for the implementation of the numerical models, such as evapotranspiration and effective precipitation; when integrated with land-use maps, these variables led to the determination of effective infiltration. Subsequently, both steady-state models (representing the average conditions of the 2010–2020 decade) and transient models, with a seasonal time step for the 2021–2024 period, were implemented and calibrated. The steady-state model reproduces the average piezometric configuration of the aquifer system with high accuracy, showing a mean residual error of -0.05 m, with maximum and minimum values of 2.00 and -2.00 m, respectively. The transient model accurately represents the seasonal variations in piezometric levels, with a mean error of 0.27 m, even during periods characterized by significant water stress (recent drought periods combined with intensive pumping).
Furthermore, the simulations confirm that the Brenta River plays a fundamental role in recharging the aquifer system, contributing over 75% of the total recharge.
Based on the calibrated numerical model, predictive simulations were conducted to evaluate the response of the aquifer system to a potential increase in pumping rates at the drinking water wellfield and/or as a result of climate forcings. The results of these simulations demonstrate that the sustainability of the wellfield is primarily linked to the maintenance of river discharge, which must be regulated and carefully monitored in the future in the event of increased wellfield abstraction and/or expected climate changes. The availability of a calibrated transient model, to be constantly updated with new data, undoubtedly constitutes a valuable tool for the proper management and protection of the water resource.
Initially, all meteoclimatic, hydrometric, and piezometric data (for the 2010–2024 period) used for the implementation and calibration phases of the developed models were collected and organized into a dedicated database. The processing of these data also allowed for the calculation of key variables necessary for the implementation of the numerical models, such as evapotranspiration and effective precipitation; when integrated with land-use maps, these variables led to the determination of effective infiltration. Subsequently, both steady-state models (representing the average conditions of the 2010–2020 decade) and transient models, with a seasonal time step for the 2021–2024 period, were implemented and calibrated. The steady-state model reproduces the average piezometric configuration of the aquifer system with high accuracy, showing a mean residual error of -0.05 m, with maximum and minimum values of 2.00 and -2.00 m, respectively. The transient model accurately represents the seasonal variations in piezometric levels, with a mean error of 0.27 m, even during periods characterized by significant water stress (recent drought periods combined with intensive pumping).
Furthermore, the simulations confirm that the Brenta River plays a fundamental role in recharging the aquifer system, contributing over 75% of the total recharge.
Based on the calibrated numerical model, predictive simulations were conducted to evaluate the response of the aquifer system to a potential increase in pumping rates at the drinking water wellfield and/or as a result of climate forcings. The results of these simulations demonstrate that the sustainability of the wellfield is primarily linked to the maintenance of river discharge, which must be regulated and carefully monitored in the future in the event of increased wellfield abstraction and/or expected climate changes. The availability of a calibrated transient model, to be constantly updated with new data, undoubtedly constitutes a valuable tool for the proper management and protection of the water resource.
Riassunto (Italiano)
Il presente lavoro di tesi è finalizzato all'aggiornamento del modello concettuale quantitativo e allo sviluppo di una modellistica numerica di flusso del sistema acquifero dell’Alta e Media Pianura Veneta, con specifico riferimento al settore del megafan del fiume Brenta. L’area di studio, compresa tra le province di Vicenza, Padova e Treviso, include il campo pozzi di Camazzole, infrastruttura strategica per l’approvvigionamento idropotabile regionale.
Inizialmente sono stati raccolti ed organizzati in uno specifico database tutti i dati dati meteoclimatici, idrometrici e piezometrici (periodo 2010–2024) utilizzati per la fase di implementazione e calibrazione dei modelli realizzati. L’elaborazione di questi dati ha permesso, inoltre, di calcolare alcune variabili importanti per l’implementazione dei modelli numerici, quali l’evapotraspirazione, la precipitazione efficace, che integrati con la carta dell’uso del suolo, hanno portato alla determinazione dell’infiltrazione efficace. Sono stati quindi implementati e calibrati modelli sia in stato stazionario (condizioni medie del decennio 2010–2020) che in regime transitorio, con passo temporale stagionale per il periodo 2021–2024. Il modello in stato stazionario riproduce con buona accuratezza l'assetto piezometrico medio del sistema acquifero con un errore medio dei residui di -0.05 m e un valore massimo e minimo rispettivamente di 2.00 e -2.00 m. Il modello in stato transitorio rappresenta in modo accurato e le variazioni stagionali dei livelli piezometrici, con un errore medio di 0.27 m, anche nei periodi caratterizzati da particolare stress idrico (recenti periodi siccitosi associati ad emungimenti intensi).
Le simulazioni confermano, inoltre, come il fiume Brenta giochi un ruolo fondamentale nell’alimentazione del sistema acquifero, con valori di oltre il 75% rispetto all’alimentazione totale.
Sulla base del modello numerico calibrato sono state effettuate delle simulazioni previsionali per verificare la risposta del sistema acquifero a un possibile aumento degli emungimenti del campo pozzi idropotabile e/o a seguito di forzanti climatiche. I risultati di queste simulazione mostrano come la sostenibilità del campo pozzi sia principalmente legata al mantenimento dei deflussi fluviali, da regimare ed attenzionare in futuro nel caso nell’ipotesi di un aumento dell’emungimento del campo pozzi e/o per variazioni climatiche attese. La disponibilità di un modello transitorio calibrato, da aggiornare costantemente con i nuovi dati, costituisce sicuramente uno strumento utile per una corretta gestione e salvaguardia della risorsa.
Inizialmente sono stati raccolti ed organizzati in uno specifico database tutti i dati dati meteoclimatici, idrometrici e piezometrici (periodo 2010–2024) utilizzati per la fase di implementazione e calibrazione dei modelli realizzati. L’elaborazione di questi dati ha permesso, inoltre, di calcolare alcune variabili importanti per l’implementazione dei modelli numerici, quali l’evapotraspirazione, la precipitazione efficace, che integrati con la carta dell’uso del suolo, hanno portato alla determinazione dell’infiltrazione efficace. Sono stati quindi implementati e calibrati modelli sia in stato stazionario (condizioni medie del decennio 2010–2020) che in regime transitorio, con passo temporale stagionale per il periodo 2021–2024. Il modello in stato stazionario riproduce con buona accuratezza l'assetto piezometrico medio del sistema acquifero con un errore medio dei residui di -0.05 m e un valore massimo e minimo rispettivamente di 2.00 e -2.00 m. Il modello in stato transitorio rappresenta in modo accurato e le variazioni stagionali dei livelli piezometrici, con un errore medio di 0.27 m, anche nei periodi caratterizzati da particolare stress idrico (recenti periodi siccitosi associati ad emungimenti intensi).
Le simulazioni confermano, inoltre, come il fiume Brenta giochi un ruolo fondamentale nell’alimentazione del sistema acquifero, con valori di oltre il 75% rispetto all’alimentazione totale.
Sulla base del modello numerico calibrato sono state effettuate delle simulazioni previsionali per verificare la risposta del sistema acquifero a un possibile aumento degli emungimenti del campo pozzi idropotabile e/o a seguito di forzanti climatiche. I risultati di queste simulazione mostrano come la sostenibilità del campo pozzi sia principalmente legata al mantenimento dei deflussi fluviali, da regimare ed attenzionare in futuro nel caso nell’ipotesi di un aumento dell’emungimento del campo pozzi e/o per variazioni climatiche attese. La disponibilità di un modello transitorio calibrato, da aggiornare costantemente con i nuovi dati, costituisce sicuramente uno strumento utile per una corretta gestione e salvaguardia della risorsa.
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Tesi non consultabile. |
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