Riassunto analitico
La forte industrializzazione della Pianura Padana ed il sovraffollamento delle città avvenuti nella seconda metà del XX secolo hanno portato alla produzione di un’ingente quantità di rifiuti urbani ed industriali. Questo ha determinato la costruzione di numerose discariche che, nel corso del tempo, possono diventare la causa di rilevanti danni ambientali derivanti dall’infiltrazione del percolato nel terreno sottostante, portando al conseguente inquinamento della falda acquifera. L’acqua della falda è impiegata, ad esempio, per l’irrigazione dei campi circostanti alla discarica. Per evitare l’inquinamento della falda acquifera generalmente si inserisce un sottile telo plastico chiamato geomembrana tra il corpo discarica ed il terreno sottostante in modo che il percolato non possa infiltrarsi in profondità e possa essere estratto attraverso sistemi di raccolta e pompaggio. Il terreno su cui è posta la geomembrana è soggetto a sforzi importanti dovuti al peso dei rifiuti sovrastanti e nel corso del tempo può subire cedimenti differenziali che portano alla rottura del telo e alla perdita della sua capacità isolante. Perciò negli anni si è visto un incremento nell'utilizzo di tecniche volte al monitoraggio dello stato della geomembrana posta alla base delle discariche sia in attività che dismesse. Poiché la geomembrana è un isolante elettrico ed il percolato è un liquido altamente conduttivo data la sua forte salinità, una delle tecniche più promettenti di monitoraggio è la tomografia di resistività elettrica (Electrical Resistivity Tomography, ERT), capace di mettere in evidenza mezzi con caratteristiche elettriche differenti.
Con il presente lavoro di tesi si è cercato di studiare le potenzialità della metodologia ERT nell’identificare la geometria della geomembrana sepolta ed eventuali danni che potrebbe aver subito nel corso del tempo. Per investigare l’affidabilità del metodo dal punto di vista teorico, è stata simulata la misura dei potenziali elettrici con configurazioni elettrodiche Wenner e dipolo-dipolo in scenari differenti, prendendo in considerazione discariche con diverse geometrie e dimensioni. Gli scenari utilizzati per ogni tipo di discarica contemplano le ipotesi in cui il telo isolante sia completamente integro, sia lacerato nel centro del deposito di rifiuti oppure presenti dei danni in corrispondenza dei margini perimetrali. Confrontando i risultati delle inversioni L1-norm sia 2D che 3D relativi ai dati sintetici è stato individuato lo stendimento che teoricamente è più adatto ad essere utilizzato in funzione della discarica che si intende studiare.
La tecnica è stata applicata anche ad un caso reale in cui sono stati acquisiti dati con diverse configurazioni elettrodiche, sia 2D che 3D, che poi sono stati confrontati con dati sintetici derivanti da un modello costruito in base alle assunzioni a priori relative al sito reale. Tutti i confronti si basano sull’analisi del misfit delle inversioni, sulla sensitività e sulla profondità di investigazione caratteristica (DIC) tipica di ogni stendimento.
In conclusione, lo studio prettamente teorico ha consentito di definire che, per indagini 2D, la configurazione dipolo-dipolo pare essere quella più promettente da impiegare nel monitoraggio della geomembrana. Mentre per le indagini 3D è consigliabile utilizzare una serie di stendimenti dipolo-dipolo per formare un reticolo che si estenda su un’area maggiore rispetto a quella del corpo discarica. In base ai risultati ottenuti mediante tutte le analisi effettuate, allo stato attuale emerge che le indagini ERT abbiano capacità limitata di stabilire con certezza la geometria della geomembrana, nonché di individuare eventuali danni riportati da quest’ultima nel corso del tempo.
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