Modellazione numerica nell'acquifero costiero compreso tra il Canale Burlamacca ed il Fosso della Bufalina, Versilia merdionale (Toscana, Italia)

Groundwater numerical models are necessary instruments for management of water resources and for their protection, both in terms of quantity and quality. In this paper we present a study on an area located along the southern coastline of Versilia (Viareggio,LU) affected by marine intrusion. The main purpose of this work was to create a Mathematical flow model based on a conceptual hydrogeological model defined by a multidisciplinary approach. For the realization of the numerical model the ModFlow code and the graphic interface Visual ModFlow was used. The procedure for defining the mathematical model involves a series of steps such as horizontal and vertical discretization of the space, the definition of the initial and boundary conditions, the assignment of the hydraulic properties of the cells and, finally, the definitions of external perturbations to the system (recharge, evapotranspiration, drainage and pumping wells). Implementation, development and calibration of the numerical flow model was performed both in steady and transient state. Both models were calibrated using the manual "trial and error adjustment" method using heads measurements. Moreover the model results gathered in transient state simulation were compared with the data continuously recorded by a piezometer of the monitoring network of the Regional Hydrological Service. There is a good correlation between the measured data and those calculated by the model which then turns out to be sufficiently representative and provides a solid basis for the development of a transport model that could be useful to control and manage the phenomenon of the salt water intrusion

I modelli matematici relativi alle acque sotterranee rappresentano uno strumento indispensabile per una gestione ottimale della risorsa idrica e per la sua salvaguardia sia in termini quantitativi che qualitativi. L'area in studio è situata lungo la fascia litoranea della Versilia meridionale (Viareggio, LU), e risulta essere interessata dal fenomeno dell'intrusione marina. Lo scopo principale di questo lavoro è stato quello di realizzare un modello matematico di flusso del sistema acquifero freatico in studio sulla base di un modello concettuale definito mediante un approccio interdisciplinare geologico, idrogeologico e geochimico isotopico. Per la realizzazione del modello numerico di flusso è stato utilizzato il codice di calcolo ModFlow e come interfaccia grafica Visual ModFlow. La costruzione del modello matematico ha previsto una serie di operazioni quali la discretizzazione orizzontale e verticale dello spazio, la definizione delle condizioni iniziali e al contorno, l'attribuzione delle proprietà idrauliche alle celle ed,infine, la definizioni delle perturbazioni esterne al sistema (ricarica, evapotraspirazione, drenaggi e pozzi). Implementazione, sviluppo e calibrazione del modello numerico di flusso sono stati effettuati sia in regime stazionario, sia in regime transitorio. Entrambi i modelli sono stati calibrati con il metodo manuale "trial and error adjustment" sulla base dei livelli misurati durante due campagne piezometriche, rappresentative rispettivamente di una condizione di magra e di morbida dell' acquifero. Inoltre, i risultati del modello in regime transitorio sono stati confrontati con i dati in continuo rilevati dal piezometro della rete di monitoraggio del Servizio Idrologico Regionale presente nell'area in studio. Si osserva una buona correlazione fra i dati misurati e quelli calcolati dal modello che quindi risulta essere sufficientemente rappresentativo e costituisce una solida base di partenza per lo sviluppo di un modello di trasporto utile a controllare e gestire il fenomeno dell'ingressione marina.