Riassunto analitico
Il presente lavoro mostra l’applicazione della tecnica di cross-correlazione del rumore sismico ambientale al fine di monitorare il livello di falda in due diversi casi studio. Il primo è relativo al monitoraggio della frana di Ca’ Lita, sita nel Comune di Baiso (RE), che rappresenta una
instabilità di versante complessa riattivatasi in più occasioni nell’ultimo ventennio. Il secondo caso invece riguarda il monitoraggio della soggiacenza della falda nell’acquifero del Monte Campastrino, nell’Appennino reggiano, sfruttato per la produzione di acqua potabile. I due casi di studio si differenziano da un punto di vista litologico e idrogeologico. La frana di Ca’ Lita si
imposta su un versante caratterizzato dalla sovrapposizione di fratturati ammassi rocciosi flyschoidi, permeabili, e complessi caotici impermeabili. Quello del Monte Campastrino, è un acquifero confinato di bassa permeabilità, la cui formazione prevede un substrato impermeabile
sul quale si impostano le Arenarie di Petrignacola, separate da uno strato impermeabile di marne argillose dai depositi di versante sovrastante. La tecnica impiegata nelle analisi oggetto
di questo studio è l’interferometria del rumore sismico (Seismic Noise Interferometry - SNI).
Essa, prevede di eseguire la cross-correlazione tra registrazioni di vibrazioni sismiche ambientali acquisite con due ricevitori generalmente posti in superficie. Le funzioni di cross-correlazione (Normalized Corss-correlation Functions - NCFs) ottenute permettono di stimare
la cosiddetta funzione di Green (Green’s Function - GF), che racchiude le informazioni sulle proprietà visco-elastiche del mezzo compreso tra i due sensori, che a loro volta sono influenzate anche dallo stato di saturazione. Il vantaggio principale che se ne trae è quello di evitare l’utilizzo
di sorgenti attive e, nel caso specifico mirato al monitoraggio della soggiacenza della falda, l’impiego di pozzi e piezometri, che per la loro realizzazione prevedono l’utilizzo di risorse economiche e umane, oltre a richiedere interventi di tipo distruttivo. Pertanto, nei due casi di
studio, sono stati installati sensori sismici a larga banda (sismometri) al fine di registrare il rumore sismico ambientale in un arco temporale durante il quale le condizioni di saturazione del sottosuolo sono state alterate artificialmente ricorrendo a pompe installate nei pozzi presenti in sito. I segnali raccolti sono stati successivamente elaborati in ambiente di calcolo Matlab con il metodo della cross-correlazione, permettendo di ottenere un correlogramma dal quale, mediante la tecnica di stretching, è stato possibile stimare le variazioni delle velocità sismiche
nel tempo (dV/V). Le stesse, sono state in seguito confrontate con l’andamento del livello della falda rilevata da misurazioni manuali e automatiche da pozzi e piezometri. I risultati ottenuti hanno mostrato, per quanto riguarda il caso studio della frana di Ca’ Lita, che la metodologia applicata non è stata in grado di rilevare una concreta corrispondenza tra la variazione delle velocità sismiche e l’oscillazione del livello di falda. Diversamente, l’analisi dei dati raccolti nell’acquifero del Monte Campastrino ha mostrato il potenziale di tale metodologia nel descrivere le dinamiche idrogeologiche. Infatti, la curva dV/V ottenuta risulta correlata in modo soddisfacente con il livello piezometrico. Non essendo chiaro se l'inefficacia del metodo nel caso di studio della frana di Ca’ Lita sia da riferire a condizioni fisiche di sito o ad una inadeguata impostazione dei parametri di elaborazione, i risultati ottenuti saranno oggetto di un’accurata modellazione numerica.
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