INDAGINI GEOLOGICO – APPLICATE 2010 QUADRORelazione CONOSCITIVO finale e allegati tecnici ASSESSORE ALL’URBANISTICA , PIANIFICAZIONE TERRITORIALE MARCO MACCHIETTI RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO ARCH. MASSIMO BETTI DIRETTORE AREA POLITICHE DEL TERRITORIO ING. FABIO GALLI GARANTE DELLA COMUNICAZIONE DOTT. GIOVANNI IOZZI

PROGETTISTA ARCH. SILVIA VIVIANI GRUPPO DI PROGETTAZIONE ARCH. TERESAARRIGHETTI

ASPETTI PAESAGGISTICI ARCH. EMANUELA MORELLI

COLLABORATORI ARCH. CHIARA AGNOLETTI ARCH. LEONARDO RIGNANESE ARCH. ANTONELLA SALETTI DOTT.SSA LETIZIA COLTELLINI DOTT. DEVID ORLOTTI

VALUTAZIONE INTEGRATA PROF. VINCENZO BENTIVEGNA ARCH. ANNALISA PIRRELLO ARCH. GABRIELE BARTOLETTI ARCH. LUCIA NINNO

GRUPPO DI LAVORO ASPETTI GEOLOGICO APPLICATI Idrogeologia e Geologia Tecnica Pianificatoria PROF. PIERO BARAZZUOLI GEOL. FAUSTO CAPACCI GEOL. JENNY MIGLIORINI GEOL. ROBERTO RIGATI Dipartimento di Scienze della Terra - Università di Siena

STUDIO SUI GEOSITI PROF. ARMANDO COSTANTINI Università di Siena

GRUPPO DI LAVORO ASPETTI ECONOMICI AREE PRODUTTIVE ED AGRITURISMI DOTT. ORAZIO FIGURA - Direttore area Politiche Economiche Provincia di Siena DOTT. DOMENICO NEVOSO - Eurobic Toscana Sud S.p.A.

GRUPPO DI LAVORO INDAGINE CONOSCITIVA PIANI STRUTTURALI, REGOLAMENTI URBANISTICI E PROGRAMMI DI MIGLIORAMENTO AGRICOLO AMBIENTALE Ufficio Assetto del Territorio Provincia di Siena: ARCH. FAUSTO DE ANDREIS ARCH. LETIZIA GIULIANI ARCH. DANIELA GIURA GEOL. BENEDETTA MOCENNI GEOM. SIMONA RAPPUOLI ARCH. ADELE SEMERARO

CON I CONTRIBUTI DI: SETTORI DELL’AMMINISTRAZIONE PROVINCIALE DI SIENA:

AREA TERRITORIO E OPERE PUBBLICHE DIR. ING. FABIO GALLI, ARCH. MASSIMO BETTI PROVINCIA DI SIENA AREA POLITICHE ECONOMICHE DIR. DOTT. ORAZIO FIGURA SVILUPPO RURALE DIR. DOTT. PAOLO BUCELLI AREA POLITICHE DELL’AMBIENTE DIR. DOTT. PAOLO CASPRINI AREA RISORSE NATURALI DIR. GIAMPIERO SAMMURI, DOTT.SSA DOMITILLA NONIS

CONSORZIO TERRE CABLATE

PIANO TERRITORIALE DI INDAGINICOORDINAMENTO GEOLOGICO-APPLICATE PROVINCIALE

Approvato con D.C.P. n. 124 del 14/12/2011

Gruppo di lavoro di Geologia Applicata Prof. Piero Barazzuoli, Dott. Geol. Fausto Capacci, Dott.ssa Geol. Jenny Migliorini e Dott. Geol. Roberto Rigati LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

GRUPPO DI LAVORO DI GEOLOGIA APPLICATA

PIERO BARAZZUOLI, FAUSTO CAPACCI, JENNY MIGLIORINI E ROBERTO RIGATI

Relazione PTC Provincia di Siena 2009

1. Difesa del suolo: Valutazione della Stabilità Potenziale dei Versanti al dissesto.

2. Protezione qualitativa delle Risorse Idriche: Valutazione della Vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento.

3. Valutazione quantitativa della domanda d’acqua in relazione alla risorsa presente sul territorio.

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INTRODUZIONE Visti i termini della convenzione tra l’Amministrazione Provinciale di Siena e l’Università degli Studi di Siena, Dipartimento Scienze della Terra, della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali, avente come fine la revisione e l’aggiornamento del PTC di Siena, le ricerche di questo Gruppo di Lavoro di Geologia Applicata si sono così sviluppate:

1. Adeguamento del quadro conoscitivo, normativo delle metodologie finalizzate alla difesa del suolo, con particolare riferimento alla stabilità dei versanti;

2. Adeguamento del quadro conoscitivo, normativo delle metodologie finalizzate alla protezione qualitativa delle risorse idriche con particolare riferimento a quelle sotterranee tramite lo strumento della vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento;

3. Predisposizione di un nuovo quadro conoscitivo e normativo finalizzato alla gestione quantitativa delle risorse idriche, comprendendo in questo speditive valutazioni relative a: entità delle risorse idriche sotterranee dei principali acquiferi ricadenti nel territorio provinciale e analisi quantitativa della domanda d’acqua ai fini idropotabili, agricoli e produttivi, anche in rapporto alle problematiche relative alle reti di distribuzione;

4. L’avvio dello studio scientifico tecnico, con riferimento agli acquiferi strategici, finalizzato a fornire a medio termine all’Amministrazione strumenti conoscitivi trasformabili in strumenti operativi, consistente in verifica delle conoscenze esistenti e progettazione delle ricerche future.

Pertanto , in conformità al programma di lavoro, la presente relazione è stata articolata in tre parti: 1. Difesa del suolo: Valutazione della Stabilità Potenziale dei Versanti al dissesto; 2. Protezione qualitativa delle Risorse Idriche: Valutazione della Vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento; 3. Valutazione quantitativa della domanda d’acqua in relazione alla risorsa presente sul territorio, all’interno della quale, e con riferimento agli acquiferi strategici, sono state riportate le risultanze degli studi relativi a tali acquiferi attraverso schede di sintesi inerenti lo strato delle conoscenze geologiche, idrogeologiche e gestionali delle risorse idriche di questi principali corpi idrici significativi sotterranei ricadenti nel territorio provinciale.

Fanno parte integrante della relazione anche i due allegati tecnici relativi a: Allegato 1- Disciplina tecnica per la redazione delle carte di vulnerabilità degli acquiferi: il metodo S.I.P.S.

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Allegato 2- Disciplina tecnica per l’individuazione e la gestione delle aree di salvaguardia delle opere di captazione destinate al consumo umano

Le elaborazioni cartografiche, riprodotte in gran parte alla scala 1:125000, (ma frutto di elaborazioni alla scala 1:10000, disponibili in formato digitale), di corredo alla relazione riguardano:

¾ TAV. QC IG 1 Carta Geologica (Università degli Studi di Siena - Centro di Geotecnologie); ¾ TAV.QC IG 2 Carta Geomorfologica (Università degli Studi di Siena – Dipartimento di Scienze della Terra); ¾ TAV. QC IG 3 Carta della Stabilità Potenziale dei Versanti (A.I. 1967-2006); ¾ TAV. QC IG 4: Carta della Pioggia media (A.I. 1967-2006); ¾ TAV. QC IG 5: Carta della Temperatura (A.I. 1967-2006); ¾ TAV. QC IG 6: Carta della Evapotraspirazione (A.I. 1967-2006); ¾ TAV. QC IG 7: Carta della Eccedenza Idrica (A.I. 1967-2006); ¾ TAV. QC IG 8: Carta della Permeabilità; ¾ TAV. QC IG 9: Carta della Vulnerabilità Intrinseca; ¾ TAV. QC IG 10 a, b, c, d, e, f: Carta della Vulnerabilità Intrinseca; ¾ TAV. ST IG 1: Carta della Sensibilità.

Le tavole comprese tra la QC IG 3 ÷ QC IG 10 e ST IG 1 sono state elaborate e redatte dal presente gruppo di lavoro. L’impegno di questo gruppo di lavoro si è infine concluso con un contributo alla definizione di una nuova Disciplina del PTC, concretizzatosi nella formulazione di una nuova normativa inerente la Sostenibilità Ambientale (art. 10), con particolare riferimento alle problematiche inerenti l’Acqua nei suoi aspetti di Tutela e Gestione degli acquiferi (art. 10.1).

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1. Difesa del suolo: Valutazione della Stabilità Potenziale dei Versanti al dissesto.

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INDICE

INTRODUZIONE ...... 6

GENERALITÀ SULLE METODOLOGIE ADOTTATE DAL PTCP VIGENTE...... 6

NUOVE PROPOSTE METODOLOGICHE ...... 7

METODOLOGIA SINMAP...... 8

ESEMPIO DI APPLICAZIONE DEL METODO...... 15

LIMITI DELLA METODOLOGIA E CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE ...... 18

RIFLESSIONI AMMINISTRAZIONE PROVINCIALE ...... 18

CONCLUSIONE...... 25

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INTRODUZIONE La “pianificazione territoriale” può essere considerata oggi l’ambito culturale più idoneo per valutare e prevedere le ripercussioni che certe azioni antropiche possono avere sugli equilibri naturali di una regione. Risulta quindi evidente come le variazioni d’uso del territorio influenzano sempre l’entità delle risorse rinnovabili ed il rischio di catastrofi naturali. La gestione di un territorio deve saper valutare la suscettibilità dello stesso a movimenti gravitativi di instabilità, siano questi reali o potenziali, così da poter progettare nel miglior modo possibile il suo sviluppo futuro. La stabilità o instabilità di un versante viene definita tramite lo studio di alcuni fattori: geologico- tecnici, geomorfologici, litologici, ecc. A tutti questi va aggiunto un altro fattore che da solo è in grado di scombinare gli equilibri di un versante: il fattore antropico.

L’instabilità di un versante è infatti il risultato dell’azione concomitante di più fattori che si riuniscono sotto il nome di fattori predisponenti: litologia, giacitura, grado di fatturazione, acclività del versante, caratteristiche geotecniche, etc. e di fattori scatenanti: attività simica, attività antropica, eventi climatici (ad es. le piogge) etc.

GENERALITÀ SULLE METODOLOGIE ADOTTATE DAL PTCP VIGENTE La carta della stabilità potenziale ed integrata dei versanti del territorio provinciale di Siena allegata al PTCP vigente è stata realizzata seguendo le direttive e la metodologia riportate nell’allegato 4 del Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale “Stabilità dei versanti: Metodologia da adottare come "standard provinciale" per la realizzazione della Carta della stabilità potenziale integrata dei versanti ai sensi della D.C.R. 94/85”. Il metodo utilizzato è quello definito da Amadesi e Vianello (1985), porta alla compilazione di elaborati cartografici specifici che rappresentano in maniera sintetica l’influenza di caratteristiche geologiche, litologiche, morfologiche nella stabilità dei versanti. A tale scopo sono state prese in considerazione le seguenti caratteristiche naturali ed antropiche del territorio quali: - caratteristiche litologiche dei terreni affioranti; - giacitura degli strati rocciosi e/o assetto strutturale; - pendenza dei versanti; - copertura vegetale ed uso del suolo. Ad ogni elemento sopra citato viene assegnato un valore numerico appartenente a scale codificate dagli autori, valore che ne riflette il peso sulla stabilità potenziale alla scala del versante. Per ogni data posizione geografica, la somma algebrica dei valori assegnati alle caratteristiche litologiche, giaciturali/strutturali, di acclività e copertura vegetale, fornisce una stima della potenziale stabilità del versante, secondo una scala numerica proposta dagli autori stessi.

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NUOVE PROPOSTE METODOLOGICHE

Gli studi effettuati a supporto della revisione del PTCP in relazione alla risorsa suolo hanno permesso attraverso un’attenta analisi teorica e pratica di proporre le seguenti tecniche: • Metodo SINMAP (Stability INdex MAPping) 1998 Pack, D.G.Tarboton e C.N.Goodwin; • Metodo Amadesi modificato. La scelta di proporre il metodo SINMAP è dovuta in particolare al fatto alle innovazioni che esso presenta per il calcolo della stabilità dei versanti su larga scala rispetto ai metodi classici. In particolare relativamente ai parametri di input pur essendo un metodo che si applica nello studio della stabilità su area vasta, considera parametri come la coesione, l’angolo di attrito e il peso di volume (utilizzati solitamente nei metodi per lo studio della stabilità su singolo pendio) definibili dall’operatore entro un range di valori massimi e minimi, in modo oggettivo a differenza dei metodi classici dove l’assegnazione dei pesi è spesso soggettiva. Viene inoltre utilizzato il parametro T/R, dove T è la Trasmissività e R sono le piogge efficaci, che considera le caratteristiche idrologiche ed idrogeologiche dell’intera zona in studio. I dati geomeccanici di input vengono ricavati da indagini dirette ed indirette (sondaggi geognostici, prove penetrometriche, etc.) o, dove questi non sono disponibili, vengono assegnati su base formazionale attraverso dati bibliografici. Una volta effettuata la calibratura dei parametri e avviato il programma (scaricabile gratuitamente agli indirizzi http://hydrology.neng.usu.edu/sinmap/ e http://hydrology.neng.usu.edu/sinmap2/), il dato più significativo in uscita è la Carta della Stabilità del Versanti, la quale definisce, tramite un Indice di Stabilità suddiviso in 6 classi, aree più o meno propense al dissesto.

Relativamente al metodo Amadesi modificato; l’obbiettivo è quello di rendere il metodo più semplice e speditivo e per questo si è scelto di non valutare il parametro giacitura degli strati e di dare maggior peso al parametro pendenza.

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METODOLOGIA SINMAP

Il metodo SINMAP, acronimo di Stability INdex MAPping, è stato realizzato nel 1998 da Pack, D.G.Tarboton e C.N.Goodwin. Viene utilizzato come estensione dei software ArcView e ArcMap ed effettua il calcolo e la mappatura dell’indice di stabilità dei pendii basandosi su informazioni geologiche, geotecniche, geomorfologiche e climatiche. SINMAP si basa sul modello di stabilità di un pendio infinito (figura 1), che bilancia la componente destabilizzante della gravità con le componenti stabilizzanti di angolo di attrito e coesione su un piano inclinato infinitamente esteso parallelo alla superficie del versante. Un pendio si considera infinito quando lo spessore del terreno è molto minore rispetto all’intera lunghezza del versante.

h = verticale dello strato di terreno D = spessore dello strato di terreno hw = verticale della tavola d’acqua Dw = spessore della tavola d’acqua

Fig. 1 - Schema semplificato di un pendio infinito

Si può quindi considerare infinito un pendio in cui lo spessore del terreno coinvolto nel fenomeno è minore di circa 1/10, 1/15 dell’intera lunghezza del versante, facendo riferimento ad una situazione geometrica con una superficie di scivolamento più o meno piana. Il fattore di sicurezza, FS, di un modello di stabilità di un pendio infinito è dato dalla seguente equazione:

FS =

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LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP dove: Cr e Cs sono rispettivamente la coesione delle radici e del terreno; θ è l’angolo di inclinazione del pendio; ρs e ρw sono rispettivamente la densità del terreno e dell’acqua; D è la verticale, rispetto al piano di inclinazione, dello strato di terreno; Dw è la verticale, rispetto al piano di inclinazione, della tavola d’acqua; g è la forza di gravità; Φ è l’angolo di attrito interno del terreno.

Lo spessore del suolo viene interpretato come perpendicolare (h) al pendio. Lo spessore del suolo h e la sua profondità D, sono messi in relazione dalla seguente formula:

h = D×cosθ

Per ottenere una equazione semplificata di FS si apportano, alla equazione 1, una serie di semplificazioni. La prima semplificazione riguarda la coesione. Vengono unite la coesione delle radici e quella del suolo in un unico fattore adimensionale dato dal seguente rapporto:

C= (Cr+Cs)/(h×ρs×g) che mette in relazione la forza coesiva con il peso di volume del terreno e il suo spessore. Il fattore coesivo così calcolato fornisce il rapporto della forza coesiva del terreno relativamente al suo peso, come è possibile vedere in figura 2. La forza coesiva, data dalla combinazione delle radici con quella del suolo, costituisce la forza stabilizzante, o resistente, del terreno. Mentre lo spessore del terreno, la sua densità e la forza di gravità g, insieme sono considerate le forze destabilizzanti.

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Fig. 2 - Rappresentazione del concetto di fattore di coesione adimensionale

Dalla figura 2 possiamo vedere come, aumentando lo spessore del terreno, aumentano le forze destabilizzanti mentre restano costanti quelle resistenti. Quando lo spessore è basso, le forze resistenti date dalla somma della coesione delle radici con la coesione del suolo, riescono a contrastare quelle destabilizzanti; quando invece lo spessore del terreno aumenta le forze destabilizzanti possono diventare minori delle resistenti, creando una situazione di potenziale instabilità. La seconda semplificazione riguarda invece l’umidità relativa w. L’umidità relativa w può essere considerata uguale a w = Dw/D o w = hw/h. L’equazione di FS si semplifica a questo punto in:

FS =

Il secondo termine al numeratore dell’equazione sopraindicata, quantifica il contributo alla stabilità dovuto all’angolo di attrito interno del terreno. Questo contributo si riduce con l’aumento di umidità in quanto incrementa la pressione nei pori e conseguentemente si riducono le forze normali trasmesse attraverso la matrice del suolo. L’entità di questo effetto è regolata dal rapporto di densità r: r =

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Il modello lavora attraverso la valutazione della pendenza e dell’umidità di ogni grid point, assumendo che altri parametri siano costanti o abbiano una distribuzione costante. Nel caso specifico della formula del fattore di sicurezza FS, si assume costante lo spessore del suolo ortogonale al versante (h). Per la sua elaborazione il modello SINMAP, come altri metodi che si basano sull’indice di umidità, prevede delle assunzioni:

¾ Il flusso idrico superficiale segue il gradiente topografico; il contributo dell’area al flusso in qualsiasi punto è dato dallo specifico bacino di utenza, definito dalla superficie topografica illustrata nella figura 3;

Fig. 3 - Schema semplificato della Specific Catchment Area

¾ Il drenaggio laterale è in equilibrio in ogni punto con la ricarica (piogge efficaci) R (m/hr), ovvero tutta l’acqua è considerata come ricarica e viene drenata. Queste due assunzioni implicano che il drenaggio sia dato dal rapporto tra la ricarica R (m/hr) e lo specifico bacino di utenza a (m) (Specific Catchment Area di figura 3); ¾ La valutazione del flusso laterale in ogni punto è data da: T*senθ, dove T è la trasmissività (m2/hr) del suolo data dal prodotto della conducibilità idraulica per lo spessore h del suolo considerato e θ è l’angolo di inclinazione del pendio.

Quest’ultima assunzione implica che la conducibilità idraulica non è decrescente con la profondità, ma che ci sia invece uniforme nello strato di terreno preso in esame al di sopra del bedrock impermeabile.

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L’umidità relativa w del terreno risulta essere quindi: w = Min [(R*a/Tsenθ), 1] dove R rappresenta le piogge efficaci (m/hr), T definisce la trasmissività (m2/hr) e a (a = A/b, vedi figura 3) è lo specifico bacino di utenza (m). Per la sua elaborazione, SINMAP ha bisogno di una serie di parametri di ingresso, diretti e indiretti, che portano alla realizzazione della Carta della Stabilità e di altre carte derivate. I parametri di ingresso diretti sono il DTM e l’inventario frane (puntuale), utile per verificare i risultati dell’elaborazione nelle aree più o meno stabili. La coesione, l’angolo di attrito interno e il parametro T/R vengono inseriti per definire, in modo specifico, le “regioni di calibrazione” del territorio in esame. Le calibration region vengono definite da una o più formazioni geologiche e all’interno di queste si avrà un range di valori (max e min) di coesione, angolo di attrito e del parametro T/R. Riassumendo, i parametri di ingresso della metodologia SINMAP sono quindi: ¾ Modello digitale del terreno; ¾ Carta inventario frane; ¾ Coesione C; ¾ Angolo di attrito interno Φ; ¾ Parametro T/R.

Il modello digitale del terreno è il DTM. La Carta inventario frane è una carta in cui le frane esistenti (di scivolamento e colamento) presenti nella zona in esame vengono rappresentate come oggetti puntuali. E’ questa una delle difficoltà maggiori, in quanto spesso può risultare difficoltoso individuare il punto preciso di distacco. Questa carta viene utilizzata dal programma per verificare che le frane esistenti ricadano all’interno delle zone meno stabili rappresentate nella Carta dell’indice di Stabilità e quindi in sostanza indica quanto il modello ipotizzato è vicino alla realtà in esame. C, Φ e T/R sono parametri che vengono presi in considerazione con soglie di valori massimi e minimi per ogni regione di calibrazione. Il fattore di coesione C deriva dalla combinazione delle proprietà del suolo e delle radici da una parte, e dallo spessore e densità del suolo dall’altra. L’angolo di attrito interno Φ rappresenta l’angolo che le particelle di suolo incoerenti assumono in posizione di riposo. Il fattore T/R è il rapporto tra la trasmissività T e la precipitazione efficace R. Per ricavare T max e T min si deve tener conto di prove di permeabilità presenti nella zona in esame; in alternativa, T verrà ricavato come prodotto di T= K*h, dove K verrà assegnato su base

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LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP formazionale. Per quanto riguarda R, questo parametro si ricava dalla differenza tra le precipitazioni totali Pt e l’evapotraspirazione Er. Per la valutazione dell’evapotraspirazione occorre prendere in considerazione una o più stazioni pluviometriche e termometriche all’interno o vicine alla zona in esame e considerare i loro valori in un arco temporale da noi scelto (si considera o la pioggia media di quel dato periodo, almeno trent’anni, o i valori di eventi estremi). La formula più utilizzata per il calcolo dell’evapotraspirazione è quella di L. Turc, in cui si considerano l’altezza delle precipitazioni P e la temperatura media annua Tp

Er = P / √0.9 + (P2 / L2)

Il dato più significativo in uscita da questo modello è l’indice di stabilità SI, i cui valori vengono utilizzati nella classificazione della stabilità del terreno. L’indice di stabilità SI (vedi tabella 1) è definito come la probabilità che una zona sia più o meno stabile, assumendo una distribuzione uniforme dei parametri, in base ai range di incertezza.

POSSIBILE STATO DI VARIABILITA’ INFLUENZA DI CONDIZIONE CLASSE STABILITA’ PARAMETRI FATTORI NON CONSIDERATI La variabilità non Sono richiesti significativi SI > 1,5 1 Zona stabile influisce sulla fattori destabilizzanti per instabilità l’attività Zona La variabilità non Sono richiesti moderati 1,5 > SI > 1,25 2 moderatamente influisce sulla fattori destabilizzanti per stabile instabilità l’instabilità La variabilità non Anche lievi fattori Zona quasi 1,25 > SI > 1 3 influisce sulla destabilizzanti possono stabile instabilità determinare l’instabilità Zona instabile E’ richiesta la metà Non sono necessari fattori 1 > SI > 0,5 4 per soglia peggiore del range dei destabilizzanti per inferiore parametri della stabilità l’instabilità Zona instabile E’ richiesta la metà Fattori stabilizzanti possono 0,5 > SI > 0 5 per soglia migliore del range dei aiutare la stabilità superiore parametri della stabilità La variabilità non Fattori stabilizzanti sono 0 > SI 6 Zona instabile influisce sulla stabilità richiesti per la stabilità

Tab.1 – Classi di Stabilità e loro descrizione

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Fig. 4 – Grafico esplicativo di FS e SI

Il grafico di figura 4 mette in relazione l’area contribuente, espressa in m2 con la pendenza che rappresenta l’angolo di inclinazione del pendio θ espressa in radianti. Orizzontalmente è diviso in tre strati: saturo, umido e insaturo, ed in ordinate dalla combinazione tra il Fattore di Sicurezza FS e l’Indice di Stabilità SI. Nella parte sinistra del grafico è considerato l’FS min mentre nella parte destra si fa riferimento all’FS max. Questa suddivisione tra FS minimo e FS massimo è dovuta, come detto in precedenza, ai parametri d’ingresso della metodologia SINMAP, che rientrano nel calcolo del fattore di sicurezza, vengono presi in considerazione con soglie di valori massimi e minimi. Quindi l’FS minimo è calcolato con quei valori che vanno dal minimo alla metà del range, mentre l’FS massimo è calcolato con quelli che vanno dalla metà al valore massimo della soglia. Per FS min maggiore di 1 anche SI risulta maggiore di 1. Siamo in questo caso nella zona stabile. Quando FS min è uguale a 1, SI è uguale a 1: ci troviamo al limite tra la zona stabile e l’inizio della zona della probabile instabilità. La parte centrale del grafico, quella evidenziata in azzurro, è la parte più significativa. Si può definire come la zona della possibile instabilità. Qui il FS min è minore di 1 e l’FS max è maggiore di 1, mentre l’indice di stabilità è compreso tra 1 e 0.

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Questa zona è al suo interno ulteriormente suddivisa in due parti: ¾ la parte sinistra ha un SI compreso tra 1 e 0,5. Qui per cercare di contrastare la possibile instabilità si ha bisogno dei valori più bassi, la metà inferiore del range con cui vengono presi i parametri. Ad esempio se considero la coesione con un range che va da 1 a 3, in questo caso utilizzo i valori da 1 a 2; ¾ la parte destra ha un SI compreso tra 0,5 e 0. Qui per cercare di contrastare la possibile instabilità si ha bisogno della metà migliore del range dei parametri. Quindi facendo ancora l’esempio della coesione presa con un range da 1 a 3, utilizzerò in questo caso i valori da 2 a 3. Per FS max = 1 SI = 0: è questo il limite tra la zona di possibile instabilità massima e la zona instabile. Quest’ultima risulta essere quando FS max è minore di 1 e SI è uguale a 0.

ESEMPIO DI APPLICAZIONE DEL METODO

Al fine di verificare l’applicabilità del Metodo SINMAP nel territorio provinciale si è scelto di analizzarlo all’interno del Comune di Siena data la buona disponibilità di dati geologico geotecnici in possesso dell’Università come illustrato in figura 5.

Fig. 5 – Sondaggi e dati di base del Comune di Siena

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LEGE_TOT φ MAX φ MIN T/R max T/R min C MAX C MIN ACN - Argille del Casino 10 5 217.5 3.3 2.8 1.1 bna ( GS) - Deposito alluvionale terrazzato (olocenici) 30 25 2175226.6 331797.2 0.8 0.3 b ( G) - Depositi alluvionali attuali 30 10 2175226.6 331797.2 0.8 0.3 b ( GL) - Depositi alluvionali attuali 25 20 2175226.6 331797.2 1.1 0.5 b ( GS) - Depositi alluvionali attuali 30 25 2175226.6 331797.2 0.5 0.3 b ( LA) - Depositi alluvionali attuali 15 10 21.8 3.3 1.5 0.9 b ( S) - Depositi alluvionali attuali 30 25 217522.7 33179.7 0.8 0.3 bna ( S) - Deposito alluvionale terrazzato (olocenici) 30 25 217522.7 33179.7 0.8 0.3 b ( SG) - Depositi alluvionali attuali 30 25 217522.7 33179.7 0.8 0.3 b ( SGL) - Depositi alluvionali attuali 30 25 217522.7 3318.0 1.1 0.5 b ( SL) - Depositi alluvionali attuali 30 25 2175.2 331.8 1.1 0.3 b2a - Depositi eluvio-colluviali 30 25 21752.3 331.8 0.6 0.3 bna ( GSL) - Deposito alluvionale terrazzato (olocenici) 30 25 217522.7 33179.7 0.8 0.5 bnb ( S) - Deposito alluvionale terrazzato (pleistocenici) 30 25 217522.7 33179.7 0.8 0.5 bna ( SL) - Deposito alluvionale terrazzato (olocenici) 25 20 2175.2 331.8 1.1 0.6 bnb ( GS) - Deposito alluvionale terrazzato (pleistocenici) 30 25 2175226.6 331797.2 0.8 0.5 e2a ( SL) - Depositi lacustri (olocenici) 30 25 2175.2 331.8 1.1 0.5 bnb ( SL) - Deposito alluvionale terrazzato (pleistocenici) 25 20 2175.2 331.8 1.1 0.5 CCA - Calcare Cavernoso 40 30 2175.2 33.2 13.0 4.3 e2a ( LSG) - Depositi lacustri (olocenici) 25 20 2175.2 33.2 1.3 0.8 e2b ( S) - Depositi lacustri (pleistocenici) 30 25 217522.7 33179.7 0.5 0.3 FAA - Argille azzurre 15 10 217.5 3.3 5.3 2.1 FAAb - F.ne delle Argille azzurre - litofacies argilloso - sabbiosa 25 15 2175.2 33.2 3.9 1.6 FIA - Formazione di S. Fiora 30 20 2175.2 33.2 4.8 2.4 h5 - Terreni di riporto - bonifica per colmata 30 20 21752.3 331.8 1.0 0.2 MESa - Breccia di Grotti 40 30 2175226.6 331797.2 6.8 2.3 MESb - Conglomerati di Lilliano 40 30 2175226.6 331797.2 6.8 2.3 PLIb - Conglomerati di Gambassi Terme 40 30 21752.3 331.8 4.5 2.3 PLIs - Sabbie di S. Vivaldo 40 28 21752.3 331.8 0.7 0.2 VINb - Formazione di Tocchi 40 30 2175.2 33.2 9.1 2.3 Tab. 2 – Parametri delle Regioni di Calibrazione

Fig. 6 – Indice di stabilità del Comune di Siena

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Fig. 7 – Estratto dello Stability Index (Metodo SINMAP)

Fig. 8 – Estratto della Stabilità Potenziale (Metodo Amadesi PTC 2000)

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LIMITI DELLA METODOLOGIA E CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE SINMAP per essere utilizzato ha bisogno di un buon numero di informazioni per la sua calibrazione come i parametri geotecnici, geomorfologici, idrogeologici e climatici (es. piogge). La teoria richiede come dati di input range di valori che rappresentano l’incertezza di detti parametri. I valori dell’Indice di stabilità SI che ne derivano non devono essere analizzati come valori esatti, ma devono essere interpretati in termini di incertezza; l’accuratezza dei risultati dipende molto dalla qualità dei dati inseriti. I dati di input come coesione C, angolo di attrito Φ e il parametro idrologico T/R, considerati per il calcolo della stabilità, richiedono una discreta precisione. Questo comporta il fatto di dover avere a disposizione molti dati e ben omogeneamente distribuiti in tutte le regioni di calibrazione. Non sempre però si è in grado di lavorare in queste condizioni. Un’altra limitazione che presenta il SINMAP riguarda le frane. In questo metodo non vengono considerati i movimenti gravitativi profondi e di crollo. Le frane servono come termine di confronto nella Carta dell’Indice di Stabilità, la metodologia prevede che siano presenti sottoforma di punti che rappresentano la zona di distacco. La difficoltà è quella di trovare con precisione detto punto, in quanto anche sovrapponendo le frane poligonali alla carta topografica, possiamo individuare il corpo di frana ma solo raramente la corona di distacco come richiesto. Occorre operare con molta precisione, in quanto da questo dipende il posizionamento della frana nella zona individuata nello Stability Index. Al fine di ottenere dati ancora più attendibili, sarebbe opportuno disporre di valori della coesione delle radici, che rientrano nel calcolo della coesione C, ma che difficilmente si è in grado di reperire.

RIFLESSIONI AMMINISTRAZIONE PROVINCIALE ¾ Il metodo Amadesi proposto nell’Allegato 4 come standard da utilizzare nella redazione della Carta della stabilità potenziale integrata dei versanti deve essere rivisto o sostituito in quanto in alcuni punti non rispecchia le caratteristiche del territorio provinciale senese e non parametrizza in modo puntuale gli aspetti quali pendenze/litologia/giacitura degli strati e l’impedenza del suolo. ¾ I contenuti in materia di difesa del suolo sono trattati sia come quadro conoscitivo che come disciplina dalla normativa regionale (D.P.G.R. n.26R/2007 Regolamento di attuazione della L.1/2005) dai Piani di Assetto Idrogeologico delle Autorità di Bacino; è pertanto opportuno che la Provincia decida nel nuovo PTC se omettere ogni tipo di norma inerente tale problematica rimandando alla normativa citata oppure se confermare le proposte del vigente PTC proponendo nuove metodologie di indagine o mantenendo le stesse.

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In relazione alle riflessioni sopraindicate dell’Amministrazione provinciale ed esclusivamente per i suoi utilizzi istituzionali, è stato scelto di redigere la carta della stabilità potenziale dei versanti attraverso il metodo Amadesi modificato (vedi fig. 9 e fig. 12). Il modello SINMAP, nonostante abbia dato dei buoni risultati, non poteva essere applicato a tutta la Provincia di Siena in quanto non si dispone della quantità dei dati di input necessari soprattutto per quanto riguarda quelli di tipo geotecnico. La revisione del Metodo Amadesi ha portato alle seguenti modifiche: • riassegnazione dei pesi del parametro litologia relativamente ad ogni formazione geologica o gruppo di formazioni presenti nella carta geologica in scala 1:10000; • le aree a pendenza minore del 5% sono state inserite nella classe situazione stabile o al massimo in quella di instabilità limitata; • le aree a pendenza maggiore del 35% sono state inserite all’interno della classe di instabilità Media se non già ricadenti in classi più instabili; • non considerare il parametro giacitura degli strati (spesso di difficile elaborazione); • aumentare l’incidenza del parametro pendenza che come sappiamo gioca un ruolo importante nella stabilità potenziale di un versante; • Le frane essendo movimenti franosi reali di vario tipo vengono considerate come una classe a parte dato che non si parla più di fenomeni potenziali. Come nella precedentemente elaborazione (P.T.C.P. 2000) è stato applicato il parametro impedenza del suolo. Inoltre al termine dell’elaborazione sono state inserite, nella cartografia risultante, le frane cartografate all’interno della carta geomorfologica provinciale (colate, scivolamenti, crolli e le deformazioni gravitative profonde), i soliflussi non sono stati presi in considerazione in quanto fenomeni molto superficiali.

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Fig. 9 – Estratto della Stabilità Potenziale (Metodo Amadesi modificato PTC 2009)

La distribuzione areale delle classi di Instabilità dei versanti a scala di Provincia e di Circondario è riportata nella figura 10 e tabelle 3 e 4, mentre nella figure 11 è mostrata la distribuzione percentuale relativamente ai Circondari provinciali e nella figura 12 è illustrata la stabilità potenziale a livello provinciale.

Classi e Grado di Instabilità (Km2) Circondario 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 7 - Frana Circondario Amiata Val d'Orcia 0.986 75.573 341.205 103.894 107.971 1.031 166.581 Circondario Crete Senesi - Val d'Arbia 0.001 50.427 285.234 76.354 95.074 1.938 26.597 Circondario Val d'Elsa 0.311 26.027 248.721 191.005 120.534 1.312 94.342 Circondario Chianti Senese 0.025 10.826 200.807 204.821 40.369 0.369 28.961 Circondario Val di Chiana 0.022 23.200 262.702 146.427 182.158 6.535 70.529 Circondario Val di Merse 0.022 10.594 177.205 175.978 93.271 0.611 51.976 Circondario Senese 0.000 4.152 55.231 35.227 20.265 0.418 3.351 Totale Provincia 1.367 200.800 1571.104 933.706 659.643 12.214 442.336

Classi e Grado di Instabilità (%) Circondario 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 7 - Frana Circondario Amiata Val d'Orcia 0.12 9.48 42.80 13.03 13.54 0.13 20.89 Circondario Crete Senesi - Val d'Arbia 0.00 9.41 53.25 14.26 17.75 0.36 4.97 Circondario Val d'Elsa 0.05 3.81 36.46 28.00 17.67 0.19 13.83 Circondario Chianti Senese 0.01 2.23 41.30 42.13 8.30 0.08 5.96 Circondario Val di Chiana 0.00 3.35 37.99 21.17 26.34 0.94 10.20 Circondario Val di Merse 0.00 2.08 34.77 34.53 18.30 0.12 10.20 Circondario Senese 0.00 3.50 46.55 29.69 17.08 0.35 2.82 Totale Provincia 0.04 5.25 41.12 24.44 17.26 0.32 11.58

Tabelle 3 e 4: Classi e gradi di instabilità suddivise per Circondario

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Provincia di Siena

45.00 41.12 40.00

35.00

Classi di Instabilità 30.00

24.44 1 - Instabilità Massima 25.00 2 - Instabilità Forte % 3 - Instabilità media 20.00 17.26 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 15.00 6 - N.C. 11.58 7 - Frana 10.00 5.25 5.00 0.04 0.32 0.00 1 - Instabilità 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità 5 - Situazione 6 - N.C. 7 - Frana Massima limitata Stabile

Fig. 10: Distribuzione percentuali delle classi di instabilità a livello provinciale

Circondario Amiata Val d'Orcia

45.00 42.80

40.00

35.00 Cla ssi di I nsta bil ità 30.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 25.00 20.89 3 - Instabilità media % 4 - Instabilità limitata 20.00 5 - Situazione Stabile 13.54 6 - N.C. 15.00 13.03 7 - Frana 9.48 10.00

5.00 0.12 0.13 0.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 7 - Frana

Circondario Crete Senesi - Val d'Arbia

60.00 53.25

50.00

40.00 Classi di Instabilità 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media % 30.00 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 17.75 20.00 7 - Frana 14.26

9.41 10.00 4.97

0.00 0.36 0.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 7 - Frana

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Circondario Val d'Elsa

40.00 36.46

35.00

30.00 28.00

Classi di Instabilità

25.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media % 20.00 17.67 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 13.83 15.00 6 - N.C. 7 - Frana

10.00

5.00 3.81

0.05 0.19 0.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 7 - Frana

Circondario Chianti Senese

45.00 42.13 41.30

40.00

35.00

30.00 Classi di Instabilità 1 - Instabilità Massima 25.00 2 - Instabilità Forte % 3 - Instabilità media 20.00 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 15.00 7 - Frana

10.00 8.30 5.96 5.00 2.23 0.01 0.08 0.00 1 - Instabilità 2 - Instabilità 3 - Instabilità 4 - Instabilità 5 - Situazione 6 - N.C. 7 - Frana Massima Forte media limitata Stabile

Circondario Val di Chiana

40.00 37.99

35.00

30.00 26.34 Classi di Instabilità

25.00 1 - Instabilità Massima 21.17 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 20.00 % 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 15.00 7 - Frana 10.20 10.00

5.00 3.35 0.94 0.00 0.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 7 - Frana

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Circondario Val di Merse

34.77 34.53 35.00

30.00

25.00 Classi di Instabilità

1 - Instabilità Massima 20.00 18.30 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media % 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 15.00 6 - N.C. 7 - Frana 10.20 10.00

5.00 2.08 0.00 0.12 0.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 6 - N.C. 7 - Frana

Circondario Senese

50.00 46.55

45.00

40.00

35.00 Classi di Instabilità 29.69 30.00 1 - Instabilità Massima 2 - Instabilità Forte % 25.00 3 - Instabilità media 4 - Instabilità limitata 5 - Situazione Stabile 20.00 17.08 6 - N.C. 7 - Frana 15.00

10.00

5.00 3.50 2.82 0.00 0.35 0.00 1 - Instabilità 2 - Instabilità 3 - Instabilità 4 - Instabilità 5 - Situazione 6 - N.C. 7 - Frana Massima Forte media limitata Stabile

Fig.11: Distribuzione areale e percentuale delle classi di permeabilità relativa ai Circondari della Provincia di Siena

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Fig.12: Carta della stabilità potenziale dei versanti secondo Amadesi modificato (PTCP 2009)

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CONCLUSIONE A differenza di quanto riportato nel P.T.C.P. vigente, in questa revisione non è più prevista l’obbligatorietà di allegare al quadro conoscitivo dei P.S. comunali una Carta della Stabilità Potenziale dei Versanti. Questo perché sono venute meno le ragioni di sicurezza territoriale oggi assicurate dalle Autorità di Bacino attraverso i P.A.I.. Nonostante questo, riteniamo ancora valido il principio secondo il quale è indispensabile la conoscenza dei rischi e delle risorse di un territorio se lo si vuole efficacemente governare. E’ per questo che, anche se ad esclusivo uso interno dell’Amministrazione Provinciale, abbiamo redatto una nuova versione della Carta della Stabilità Potenziale dei Versanti con lo scopo, appunto, di dotare l’amministrazione di uno strumento conoscitivo in grado di facilitare ed orientare le sue scelte di uso del territorio sia in relazione ai sui progetti che a quelli proposti da altre amministrazioni e da privati.

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2. Protezione qualitativa delle Risorse Idriche: Valutazione della Vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento

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INDICE INTRODUZIONE ...... 3

IMPOSTAZIONE METODOLOGICA...... 5

I FATTORI DELLA VULNERABILITÀ...... 7

METODI PER LA DEFINIZIONE DELLA VULNERABILITÀ ...... 8

IL PTCP DI SIENA ...... 9

LA COSTRUZIONE DELLA CARTA DELLA VULNERABILITÀ DEGLI ACQUIFERI ALL’INQUINAMENTO: MODALITÀ OPERATIVE ...... 12

CARATTERISTICHE DELLE FORMAZIONI GEOLOGICHE ...... 12

VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ INTRINSECA...... 17

L’APPLICAZIONE DEL METODO SEMIPARAMETRICO SIPS AL TERRITORIO DELLA PROVINCIA DI SIENA ...... 19

DESCRIZIONE DEI PARAMETRI S.I.P.S...... 19

SOGGIACENZA ...... 19

INFILTRAZIONE EFFICACE...... 23

PERMEABILITÀ...... 26

ACCLIVITÀ DELLA SUPERFICIE TOPOGRAFICA...... 33

VULNERABILITÀ INTRINSECA S.I.P.S...... 35

VULNERABILITÀ INTRINSECA: NUOVO E VECCHIO PTCP A CONFRONTO ...... 41

USO E LIMITAZIONI DELLA CARTA DI VULNERABILITÀ ...... 44

USO DELLA CARTA...... 44

LIMITAZIONI ALL’USO DELLA CARTA ...... 45

SENSIBILITÀ ...... 46

VULNERABILITÀ INTEGRATA ...... 52

VALUTAZIONI CONCLUSIVE...... 60

LEGENDA DELLA VULNERABILITÀ INTEGRATA (PTCP 2009)...... 63

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Introduzione L'accresciuta coscienza dell'importanza dei problemi ambientali in senso generale ha spinto la pianificazione territoriale, regionale e locale, a considerare come aspetti di primaria importanza la disponibilità e la protezione delle risorse idriche. Nel settore idrogeologico, la pianificazione deve essere indirizzata soprattutto verso la prevenzione del degrado qualitativo delle acque dovuto alle sorgenti «puntuali» e «diffuse» di inquinamento. Il nostro territorio è oggi caratterizzato dalla coesistenza di centri di pericolo (CDP) e bersagli, popolazione, ambiente naturale e sue parti componenti, presenti in densità spesso elevata. Questo scenario si aggrava maggiormente quando gran parte dei CDP è rappresentata da discariche abusive ed in generale da siti non adeguatamente controllati di tipo industriale, zootecnico, ecc. (Civita e Zavatti, 2006). Il mantenimento della qualità delle acque sotterranee è, dunque, una delle principali finalità da perseguire poiché essa rappresenta uno dei fattori primi della salute delle popolazioni che ne fruiscono nonché un loro diritto inalienabile. Non a caso, in risposta a problematiche così complesse e preoccupanti dal punto di vista della salvaguardia dell’ambiente e della salute pubblica, negli ultimi anni in Italia si è assistito ad un approfondimento normativo in materia di gestione dei rifiuti e di bonifica dei siti inquinati, sotto la spinta proveniente dalle direttive comunitarie (Civita e Zavatti, 2006). La protezione delle acque sotterranee presuppone però approfondite conoscenze della circolazione idrica nel sottosuolo e della qualità delle acque, conoscenze che sono proprie dell’idrologia e dell’idrogeologia, della geochimica, dell’idrochimica e della microbiologia. E’ quindi materia specialistica, ma di grande rilevanza sociale: basta pensare che la quasi totalità delle acque potabili erogate dagli acquedotti sono estratte dal sottosuolo. In questo senso già all'inizio degli anni '70 sono state compilate le prime carte idrogeologiche e con esse quelle della «vulnerabilità» degli acquiferi; soffermando l'attenzione soprattutto su quest'ultime si può constatare che, rappresentando le aree in cui si ha una maggiore esposizione al rischio di contaminazione delle acque sotterranee in presenza di un carico antropico, allo stato attuale esse non sono esaustive ai fini della prevenzione degli inquinamenti. Le opere di captazione delle acque destinate al consumo umano rappresentano aree di particolare sensibilità dal punto di vista idrogeologico, in quanto un eventuale inquinamento determina un effetto immediato di decremento del valore d'uso della risorsa idrica, comportando notevoli problemi tecnici, economici e sociali; è per tale ragione che gli stati maggiormente industrializzati, nei quali è maggiore il rischio di contaminazione delle acque sotterranee, adottano vincoli territoriali (generalmente denominati «aree di salvaguardia») nelle zone limitrofe a pozzi, sorgenti e prese d'acqua superficiale (AA.VV. 1988). In questo quadro culturale, è quanto mai opportuno che l’Amministrazione Provinciale di Siena si impegni a fondo, sia dal punto di vista tecnico-scientifico che da quello relativo alle dotazioni finanziarie, per proseguire sulla strada già percorsa nel precedente PTCP riguardo i problemi

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LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP connessi alla pianificazione dello sfruttamento dell’ambiente e delle relative risorse, in modo particolare di quelle idriche; ciò risulta quanto mai opportuno in un territorio caratterizzato dalla presenza di numerose fonti di inquinamento diffuso e di acquedotti riforniti da volumi idrici provenienti da 309 captazioni di acque sotterranee e da 7 punti di prelievo da acque superficiali (AATO 2, AATO 4, AATO 5, AATO 6) come sinteticamente mostrato in figura 1.

Figura 1: Distribuzione delle captazioni ad uso idropotabile ubicate nel territorio della Provincia di Siena.

Si ritiene pertanto che il Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale di Siena costituisca un passo fondamentale in questa direzione, ben individuata negli obbiettivi generali e specifici del settore “Tutela e conservazione delle risorse idriche”, direzione che deve essere mantenuta con impegno e coerenza anche nei prossimi anni. A corredo della seguente relazione sono state redatte una serie di Carte:

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¾ QC IG 8: Carta della Permeabilità; ¾ QC IG 9: Carta della Vulnerabilità Intrinseca; ¾ ST IG 1: Carta della Sensibilità; ¾ QC IG 10 a, b, c, d, e, f: Carta della Vulnerabilità Integrata. Le cartografie sono state restituite per l’intera Provincia di Siena in scala 1:125.000 ad eccezione della QC IG 10 che è stata rappresentata per Circondario (a, b, c, d, e, ed f) in scala 1:50.000 con all’interno un riquadro in scala 1:10.000 del centro urbano più significativo, in modo da rendere più leggibili gli elementi presenti nella carta e da evidenziare quale sia la scala di lettura appropriata per la Vulnerabilità Integrata all’inquinamento degli acquiferi; è necessario però far presente che per renderla più comprensibile nelle rappresentazioni in scala 1:50.000 gli elementi della Legenda sono stati semplificati.

Impostazione metodologica Allo scopo di fornire una zonizzazione delle aree maggiormente esposte alla contaminazione, utilizzabile a medio-lungo termine per la programmazione dell'uso dell'acqua, si compilano le Carte della Vulnerabilità degli Acquiferi all'Inquinamento che rappresentano, secondo la definizione proposta da Civita nel 1987, la "suscettibilità specifica dei sistemi acquiferi, nelle loro diverse parti componenti e nelle diverse situazioni geometriche ed idrodinamiche, ad ingerire e diffondere, anche mitigandone gli effetti, un inquinante fluido o idroveicolato tale da produrre, nello spazio e nel tempo, un impatto sulla qualità dell'acqua sotterranea" (Beretta, 1992). La vulnerabilità è l'unico parametro «naturale» (o intrinseco) del sistema; la redazione di una carta della vulnerabilità intrinseca è solo uno degli obbiettivi di base degli studi idrogeologici su di un dato territorio. Infatti, il concetto, e quindi, la valutazione e la zonizzazione della vulnerabilità intrinseca non ha mai un contenuto applicativo e pianificatorio; esso l’acquista quando alla vulnerabilità intrinseca di una zona viene associata la presenza, la posizione topografica ed idrogeologica e la tipologia (dunque la pericolosità) dei cosiddetti «centri di pericolo» ivi esistenti o dei quali si pianifica la realizzazione. In tal modo si esprime cartograficamente il concetto di vulnerabilità s.s. (o vulnerabilità integrata) che sottintende l’interazione tra la vulnerabilità intrinseca di un sistema idrogeologico caratterizzato ed i centri di pericolo effettivamente connessi al sistema stesso, offrendo al pianificatore una prima valutazione del rischio potenziale di situazioni specifiche (Civita, 1994). La predisposizione di una cartografia tematica di questo tipo costituisce quindi parte integrante della documentazione, che deve essere allestita ai fini di una corretta ed adeguata programmazione territoriale, finalizzata alla rappresentazione di «indicatori vocazionali» che evidenzino le caratteristiche intrinseche di ogni specifico ambito territoriale e le sue attendibili reazioni alle sollecitazioni indotte dai sistemi insediativi e produttivi; il supporto cartografico

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LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP indispensabile per la stesura della vulnerabilità all'inquinamento necessita quindi della sovrapposizione di più carte tematiche (Beretta, 1992). La formulazione analitica della Vulnerabilità Integrata, su un piano puramente qualitativo, è la seguente:

RISCHIO = PERICOLOSITA’ x VULNERABILITA' x VALORE

VULNERABILITA’ CENTRI DI VULNERABILITA' IMPORTANZA INTEGRATA = PERICOLO x INTRINSECA x ACQUIFERO Tale espressione mostra che il rischio di accadimento di un evento indesiderato per la collettività (in questo caso, la contaminazione di una falda da parte di un inquinante) è funzione della pericolosità dell'evento (tossicità, quantità sversata, mobilità nell'ambiente, probabilità di accadimento), della vulnerabilità dell'acquifero e del valore dei beni in pericolo (uso idropotabile dell'acqua sotterranea, popolazione servita, possibilità di reperire fonti alternative). In assenza di un carico antropico pregresso («preurban hydrological system»), la vulnerabilità sarebbe in effetti rappresentabile mediante un certo numero di elementi fisici (come la permeabilità, la litologia di superficie, le linee di flusso della falda, la morfologia, l'andamento del reticolato idrografico, l'ubicazione delle captazioni, ecc.), con un diverso grado di influenza dei vari fattori a seconda dell'aspetto specifico considerato (vulnerabilità del suolo, delle acque superficiali o sotterranee). In un contesto già ampiamente antropizzato («urban hydrological system»), come quello di alcune aree italiane, occorre invece tenere conto anche della pressione sull'ambiente esercitata da quelle attività, presenti sul territorio, capaci di modificare profondamente i risultati di una lettura operata sulla base di soli indici fisici; quindi, in tal caso i parametri fisici dell'ambiente devono essere integrati con quelli connessi alle modificazioni antropiche, sia per quanto riguarda l'uso delle risorse idriche che l'impatto dell'urbanizzazione. Esiste quindi un livello di rischio differenziale delle attività a seconda della diversa protezione dei luoghi in cui tali attività risultano insediate. In definitiva, la cartografia tematica relativa alla vulnerabilità all'inquinamento degli acquiferi ha lo scopo di: • fornire informazioni circa il diverso grado di idoneità dei vari settori ad accogliere insediamenti o attività; • evidenziare natura ed entità del rischio in funzione delle diverse attività prefigurabili per uno stesso sito; • localizzare e stabilire una gerarchia dei punti e delle situazioni di incompatibilità dello stato di fatto, così da consentire interventi per l'attenuazione del rischio; • contribuire all'individuazione di vincoli e condizioni di gestione di determinate attività, nel proprio contesto ambientale, da attuare attraverso la disciplina urbanistica a livello locale e comprensoriale.

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I fattori della Vulnerabilità La vulnerabilità intrinseca di un acquifero dipende, sostanzialmente, da almeno tre principali processi che si producono all’interno del sistema sottosuolo esistente al di sotto del punto o/e della zona d’impatto (Civita, 1994): • il tempo di transito dell'acqua (o di un eventuale inquinante fluido o idroportato) nel mezzo non saturo, fino a raggiungere la superficie piezometrica dell'acquifero sottostante; • la concentrazione residua di un inquinante fluido o idroportato al suo arrivo nel mezzo saturo rispetto a quella iniziale, che identifica la capacità di attenuazione del mezzo non saturo; • la dinamica del flusso idrico sotterraneo, e di un eventuale inquinante fluido o idroportato, nel mezzo saturo. Come infatti può essere agevolmente previsto, la possibilità che le acque sotterranee possano essere contaminate dipende dalla velocità con la quale si ha il trasferimento dalla superficie topografica a quella della falda, dall'entità dell'infiltrazione e dal percorso effettuato e dai meccanismi fisico-chimico-biologici che operano selettivamente in relazione al tipo di terreno e di sostanze; i tre processi descritti in precedenza sono retti a loro volta dalle diverse possibili sinergie di tutta una serie di parametri, sintetizzati nella tabella 1, propri della situazione idrogeologica ed antropica e quindi variabili da zona a zona.

PROCESSI PRINCIPALI PARAMETRI DI BASE Soggiacenza (spessore insaturo); Spessore, tessitura, porosità, permeabilità, ritenzione specifica del suolo, TEMPO DI TRANSITO litologia, granulometria, indice di fratturazione, indice di carnificazione, struttura e permeabilità verticale dell’insaturo; Densità, viscosità, solubilità in acqua degli inquinanti; Ricarica attiva media globale. Caratteristiche idrolito logiche dell’acquifero (porosità utile, permeabilità, DEFLUSSO SOTTERRANEO dispersione, immagazzinamento, velocità effettiva di flusso, …); Struttura, geometria, gradiente idraulico. Temperatura dell’acqua e delle rocce acquifere; Densità, viscosità e solubilità in acqua degli inquinanti; Soggiacenza; CAPACITÀ DI ATTENUAZIONE Ricarica attiva media globale; DELL’IMPATTO DEGLI Acclività e uso della superficie topografica; INQUINANTI Densità del reticolo drenante e rapporti con l’acquifero; Spessore, tessitura, composizione mineralogica, ritenzione specifica, caratteri chimico-fisici e permeabilità del suolo e dell’insaturo in generale.

Tabella 1: Processi principali e parametri di base che determinano la vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento (Civita, 1994). Dipartimento di Scienze della Terra – Università degli Studi di Siena 7

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Metodi per la definizione della vulnerabilità Tenendo conto di quanto precedentemente esposto, è proponibile uno sviluppo degli studi attraverso le seguenti fasi: a) rappresentazione dei soli parametri di tipo fisico ed individuazione dei diversi livelli di vulnerabilità intrinseca attribuibili ai differenti settori; b) sovrapposizione dei fattori antropici alla vulnerabilità intrinseca; c) lettura incrociata dei dati rilevati ed elaborati nelle fasi a) e b). Il principale problema dal punto di vista idrogeologico è dato dalla definizione dei criteri da adottare per la rappresentazione cartografica della vulnerabilità intrinseca, i quali sono basati principalmente sugli elementi elencati nella tabella 1. Appare quindi evidente che la valutazione della vulnerabilità di un acquifero dovrebbe essere fatta caso per caso, tenendo conto delle caratteristiche fisico-chimiche di ogni singolo inquinante presente (o di famiglie di prodotti assimilabili), del tipo di fonte (puntuale, diffusa), dei quantitativi, dei modi e dei tempi di sversamento. Un tale intento, sebbene risulti scientificamente ineccepibile e realizzabile su piccole zone delle quali si vuole valutare il potenziale di inquinamento di un centro di pericolo, non ha però alcuna praticità quando la valutazione delle vulnerabilità è effettuata per grandi aree (in un’ ottica di piano) con lo scopo di prevenire l’inquinamento e proteggere gli acquiferi e le fonti di approvvigionamento idropotabile (Civita, 1994). Per questo motivo, negli ultimi anni sono stati messi a punto ed utilizzati molteplici sistemi di elaborazione generalizzata dei dati di base normalmente disponibili; questi sistemi sono molto diversi, a seconda della fisiografia delle zone per i quali sono stati studiati, del numero e della qualità dei dati disponibili, delle finalità degli studi nel cui quadro sono stati sperimentati. Pertanto, è interessante suddividerli in due categorie abbastanza distinte (universale e locale), per distinguere rispettivamente le metodologie applicabili in qualsiasi scenario fisiografico e geografico da quelle che presentano validità limitata ad aree particolari. Per quanto riguarda invece le metodologie di stesura delle carte, esse possono essere raggruppate in tre categorie principali: zonazione per aree omogenee; valutazione per sistemi parametrici; valutazione per modelli numerici:

Zonazione per aree omogenee Definisce la Vulnerabilità del sito, più in particolare del primo acquifero, in funzione della circolazione idrica sotterranea. Si basa sulle conoscenze idrogeologiche ed è applicabile ad ogni tipo di scenario fisiografico. E’ utilizzato in territori vasti e complessi del punto di vista idrostrutturale, idrogeologico e morfologico. La Vulnerabilità viene valutata per complessi e situazioni idrogeologiche utilizzando la tecnica di sovrapposizione cartografica (Metodo GNDCI – CNR). Dipartimento di Scienze della Terra – Università degli Studi di Siena 8

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Valutazione per sistemi parametrici Questo metodo definisce un valore della Vulnerabilità “quantitativo”; è basato sulla determinazione del valore numerico di alcuni parametri selezionati, assegnando ad ognuno di essi un “peso” all’interno della valutazione complessiva della Vulnerabilità. La Vulnerabilità sarà definita da un indice numerico il quale può essere discretizzato in vari intervalli di grandezza in modo da facilitare la lettura dei risultati da parte di tutti (Metodo SINTACS).

Valutazione per modelli numerici Sono basati sulla stima di un “indice di Vulnerabilità” mediante relazioni matematiche, più o meno complesse, basate su precise conoscenze dei valori di parametri geo-idrogeologici ed idrodinamici di ogni singolo acquifero cui si voglia riferire la valutazione. Appare quindi evidente che la valutazione della vulnerabilità di un acquifero dovrebbe essere effettuata caso per caso, tenendo conto delle caratteristiche fisico-chimiche di ogni singolo inquinante presente (o di famiglie di prodotti assimilabili), del tipo di fonte (puntuale, diffusa), dei quantitativi, dei modi e dei tempi di sversamento; un tale intento, sebbene risulti scientificamente ineccepibile e realizzabile su piccole zone delle quali si vuole valutare il potenziale di inquinamento di un centro di pericolo, non ha però alcuna praticità quando la valutazione delle vulnerabilità viene effettuata per grandi aree con lo scopo di prevenire l’inquinamento e proteggere gli acquiferi e le fonti di approvvigionamento idropotabile (Civita, 1994).

Il PTCP di Siena La scelta operativa circa l’adozione di una delle anzidette categorie dipende dalla tipologia dei dati a disposizione (densità dei punti di misurazione e numero di informazioni ottenibili per ciascun punto) e dalla scala di realizzazione. Nella fattispecie, trovandoci di fronte al problema di redigere una nuova carta della vulnerabilità di area vasta e considerando che: 1- le valutazioni per modelli numerici sono state escluse a priori dato che non potevano essere utilizzate in quanto inadatte per definizione all’obiettivo pianificatorio di area vasta, perché i dati utili al loro utilizzo non potevano che riguardare porzioni irrilevanti del territorio provinciale; 2- I sistemi di zonazione per aree omogenee (CSI), pur presentando un ampio campo di applicazione e essendo utilizzabili quando le informazioni sono scarse e disperse sul territorio e per denominatori di scala medio-grandi; non offrivano le necessarie garanzie di accuratezza per redigere una nuova carta che fosse di riferimento pianificatorio e vincolistico;

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3- i sistemi strettamente parametrici (MS, RS, PCSM) possono essere utilizzati per elevate densità medie e buona precisione di dati a disposizione cosa non possibile per ciascun acquifero del territorio provinciale; . Ciò premesso e considerata la non uniformità della distribuzione di dati idrogeologici riguardanti gli acquiferi ricadenti nel territorio provinciale, si è scelto quindi di elaborare una nuova metodologia semiparametrica (S.I.P.S.) sulla base di quanto esposto ed alla luce degli obiettivi definiti per il nuovo PTCP di Siena. La valutazione della Vulnerabilità intrinseca è stata realizzata a scala 1:10000 in modo da permettere ai Comuni l’acquisizione diretta della nuova cartografia nei relativi P.S. senza dar luogo a loro specifiche valutazioni così da ridurre il loro impegno anche economico e salvaguardare al contempo l’omogeneità delle valutazioni a livello provinciale finalizzate ad una corretta ed equa pianificazione territoriale in relazione alla tutela dei corpi idrici sotterranei.

Il Nuovo Piano Territoriale di Coordinamento della Provincia di Siena, in linea con il precedente piano, ha nuovamente definito tra i suoi obiettivi quello della salvaguardia delle risorse idriche, ma a differenza del precedente non introduce più norme in relazione all’obbligatorietà per i P.S. di redigere la carta della Vulnerabilità intrinseca, demandando alla Provincia il compito di redigere ed aggiornare la cartografia. Questa deve però far parte integrante dei P.S. di ciascun comune sia in termini di quadro conoscitivo (vulnerabilità) sia come elemento pianificatorio (sensibilità) e vincolistico (norme). A tal fine si è sperimentata e poi individuata come idonea una nuova metodologia che utilizza indici di tipo: litologico, strutturale, ed idrogeologico, quantizzabili sull’intero territorio provinciale. Le informazioni necessarie alla sua applicazione riguardano, oltre alle modalità di circolazione idrica all'interno dei litotipi e la loro permeabilità, il tipo di copertura superficiale, la soggiacenza della falda, la capacità di infiltrazione e l’acclività della superficie topografica.

La nuova valutazione della vulnerabilità intrinseca è completata, ai fini della definizione del rischio di inquinamento, con l’ubicazione di tutte le attività antropiche, puntuali o diffuse in qualche modo correlabili all’inquinamento degli acquiferi, per trasformarla in una carta della vulnerabilità integrata. Queste sono relative a: Geometria ed idrodinamica dei corpi idrici sotterranei. Gli elementi idrostrutturali riportati nella cartografia permettono di valutare rapidamente la geometria degli acquiferi, la direzione di flusso e quindi l'evoluzione spaziale e temporale di un’ eventuale contaminazione. Produttori reali e potenziali di inquinamento dei corpi idrici sotterranei. Con un'apposita simbologia vengono rappresentati i «centri di pericolo» («CDP») definiti come qualsiasi funzione, attività, insediamento, manufatto (ovvero modalità d'uso di insediamenti, manufatti ed aree), in grado di

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LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP generare direttamente e/o indirettamente fattori reali o potenziali di degrado delle acque sotterranee. Potenziali ingestori e viacoli di inquinamento dei corpi idrici sotterranei. In questa categoria sono compresi i fattori naturali (ad esempio, le doline) ed antropici (cave) in grado di amplificare la vulnerabilità intrinseca degli acquiferi, diminuendo o eliminando gli effetti del potere autodepurante del terreno; Preventori e/o riduttori dell'inquinamento. Si tratta di opere ed impianti destinati alla diminuzione del carico inquinante che insiste sull'acquifero in una determinata zona o alla sua sorveglianza, diminuendo gli effetti di eventuali episodi accidentali, in termini socio-economici; Principali soggetti ad inquinamento. I principali elementi sensibili dal punto di vista dell'uso delle acque sono costituiti dalle opere di captazione (pozzi, sorgenti, prese d'acqua superficiale) in quanto un eventuale inquinamento delle zone circostanti è in grado di compromettere il prelievo di acque. In questa categoria rientrano le sorgenti termominerali la cui ubicazione, insieme alle caratteristiche d’uso, consente di pervenire ad una prima valutazione delle possibili interferenze tra tali acque e quelle per uso potabile La Carta della vulnerabilità integrata diventa, così, la base per la difesa degli acquiferi a tutto campo che viene ad integrare la difesa delle captazioni (difesa di punto), completando in tal modo una visione strategica generale.

In fase di revisione del P.T.C.P. si è provveduto a sostituire la Carta della Vulnerabilità intrinseca vigente (scala 1:25000) con la nuova cartografia basata sul nuovo metodo (S.I.P.S.) e redatta con una copertura dei dati geologici a maggior dettaglio (CARG 1:10.000) e sulla base di informazioni idrogeologiche contenute all’interno di alcuni Piani strutturali pervenuti, a tal fine ritenute corrette ed utili. Questo ha permesso di ottenere una mappatura completa del territorio della Provincia di Siena alla scala di Pianificazione comunale 1:10000.

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La costruzione della Carta della Vulnerabilità degli Acquiferi all’inquinamento: Modalità operative Al fine di giungere alla stesura della nuova “Carta della Vulnerabilità degli Acquiferi all’Inquinamento” nella sua forma integrata, relativa all’intero territorio provinciale, si è dapprima proceduto alla raccolta ed all’analisi critica dei dati resi finora disponibili provenienti da varie fonti informative (archivi “GIS oriented” della Regione e della Provincia, notizie pervenute dai Comuni sulla base dei Piani Strutturali, bibliografia edita ed inedita, ecc.). Si deve purtroppo sottolineare che il materiale raccolto è risultato non completo a causa della mancata disponibilità di informazioni che dovrebbero essere in possesso dei vari enti competenti. Per quanto riguarda la cartografia geologica CARG in scala 1:10000 si rende necessario precisare che il dato, rispetto ai nostri requisiti, presenta alcune lacune: - la presenza di aree non classificate dal punto di vista geologico e contraddistinte nell’archivio fornitoci con la sigla “99” descritte come aree non rilevabili. Tale mancanza non ci ha permesso di definirne la litologia e di conseguenza la classe di permeabilità e di vulnerabilità nella modalità volute. Per quest’ultime si è proceduto, ove disponibile, con l’integrazione dei dati vettoriali dei Piani Strutturali dei Comuni a nostra disposizione (SIGI provinciale) e dove non erano presenti si è inserito il dato relativo alla cartografia geologica in scala 1:25.000 utilizzata nel PTCP vigente. - Le formazioni delle alluvioni attuali e recenti ancora, nella maggior parte dei casi, non classificate litologicamente: questo impedisce nella fattispecie, una corretta valutazione del relativo grado di permeabilità. Stante questo e per il principio di precauzione, laddove non si disponeva di una classificazione litologica, questa formazione è stata classificata ad elevato grado di permeabilità relativa (classe 2°). - Il layer delle aree in frana “buca” cartograficamente la geologia sottostante: sarebbe più logico che una cartografica geologica di dettaglio rappresentasse tale fenomenologia con una simbologia areale sovrapposta e non sostitutiva della geologia sottostante. Nel seguito vengono illustrate le modalità operative di acquisizione, elaborazione ed interpretazione dei dati raccolti per la stesura della carta della vulnerabilità.

Caratteristiche delle Formazioni Geologiche A questo riguardo, il supporto informativo di base è costituito dall’archivio “GIS oriented” della Regione Toscana denominato ST018, che riporta i contorni dei poligoni digitalizzati della carta geologica della Regione Toscana (scala 1:10.000) e le cui codifiche sono in parte elencate in tabella2:

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Codice Università Sigla Geologia Descrizione Litologica 1 99 Area non rilevabile/non classificabile 2 a1 Frana con stato di attività indeterminato 3 a1a Frana attiva 4 a1q Frana quiescente 5 a1s Frana stabilizzata 6 a1z Frana in evoluzione 7 a3 Copertura detritica indifferenziata 8 a3a Detrito di falda 9 a3b Detrito di falda 10 aa Deposito di versante 11 ab Deposito di versante 12 ACC Argille e calcari di Canetolo 13 ACCa Litofacies calcareo-argillitica 14 ACCb Litofacies calcarea 15 ACCc Brecciole nummulitiche 16 AgFa Argille del Fossi di Ansentonia 17 APA Argille a Palombini 18 APAa Litofacies calcareo-marnosa 19 APAb Litofacies arenacea 20 APN Marne e arenarie bioturbate 21 APNm Conglomerati 22 APT Calcari ad aptici 23 AVA Argille varicolori con calcari 24 b Deposito alluvionalie attuale 25 b2a Deposito eluvio-colluviale 26 b2b Deposito eluvio-colluviale

27 b4a Deposito da debris flow e mud flow 28 b6a Prodotto eluviale 29 b6b Prodotto eluviale 30 b7a Deposito colluviale 31 BEL2 Membro di Bellaria 32 bet_e1 Ciottolami e sabbie di Podere Mulinello 33 bet_e2 Argille e sabbie di Podere la Castellina 34 beta Basalti con strutture a pillow-lava 35 bna Deposito alluvionale terrazzato 36 bnb Deposito alluvionale terrazzato 37 BRO Brecce ofiolitiche monogeniche e poligeniche 38 BUR Formazione anidritica di Burano 39 CAAa Argilliti e siltiti con brecce ad elementi ofiolitici 40 CAAb Brecce sedimentarie, conglomerati con elementi ofiolitici 41 CAAc Calcari marnosi, marne, calcilutiti e in subordine argilliti 42 CAAr Arenarie con siltiti, calcari marnosi e marne 43 CCA Calcare cavernoso 44 CCL Calcari a calpionelle 45 CGV Calcari di Groppo del Vescovo 46 CPE Siltiti scure e filladi con olistoliti carbonatici 47 CRP Filladi, quarziti e metaconglomerati 48 CTB Complesso trachidacitico basale 49 DSD Diaspri 50 e2 Deposito lacustre 51 e2a Deposito lacustre 52 e2b Deposito lacustre 53 e3b Deposito palustre 54 ea Deposito lacustre, lagunare, palustre, torboso e di colmata

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Codice Università Sigla Geologia Descrizione Litologica 55 eb Deposito lacustre, lagunare, palustre, torboso e di colmata 56 EMO Argille e argille marnoso-sabbiose con livelli e lenti di gessi 57 EMOa Gessi 58 EMOb Conglomerati con clasti di eurite 59 EMOc Calcareniti di Poggio di Riparossa 60 f1 Travertino e calcare continentale 61 f1a Travertino e calcare continentale 62 f1b Travertino e calcare continentale 63 FAA Argille e argille siltose grigio-azzurre localmente fossilifere 64 FAAb Argille sabbiose e limi di colore variabile da nocciola a grigio 65 FAAc Olistostromi di materiale ligure 66 FAAd Alternanza di argille e sabbie risedimentate 67 FAAe Sabbie risedimentate 68 FAAf Argille con calcari liguri 69 FAAg Conglomerati risedimentati 70 FAAh Olistoliti delle formazioni carbonatiche mesozioiche 71 FAAi Limi e sabbie con livelli di lignite 72 FIA Argilliti grigio-brune e calcilutiti 73 FIAa Marne di Castelnuovo dell'Abate 74 FIAb Calcilutiti grigio e argilliti nocciola 75 FIAo Olistostromi ed olistoliti di ofioliti 76 FNE Filladi muscovitiche e muscovitico-quarzitiche 77 FOS Argille del Torrente Fosci 78 FRM Filladi e metarenarie torbiditiche con intercalazioni 79 GAMMA Gabbri con filoni basaltici 80 gamma Plagiograniti 81 GLE Formazione dei marmi di Gallena 82 GRE Grezzoni 83 h Deposito antropico s.l. 84 h1 Discarica per inerti e rifiuti solidi urbani 85 h2 Discarica di miniera 86 h3 Discarica di cava, ravaneto 87 h5 Terreno di riporto, bonifica per colmata 88 LIM Calcare selcifico di Limano 89 MAC Macigno 90 MACa Olistostromi di materiale ligure e subligure 91 MACb Arenarie torbiditiche fini e siltose grigie 92 MACc Marne siltose e siltiti marnose grigie 93 MACl Calcareniti 94 MAI Maiolica 95 MAS Calcare massiccio

96 MCS Flysch a elmintoidi 97 MESa Breccia di Grotti 98 MESb Conglomerati poligenici 99 MESc Sabbie e arenarie 100 MIO Formazione di Montaione 101 MIOb Brecce di Poggio della Forra 102 MLL Formazione di Monte Morello 103 MPGa Calcari di Badia a Coneo 104 MPGb Travertini di Ponte S. Giulia 105 MPGc Conglomerati di Poggio ai Colli 106 MPGd Sabbie di C. Codiverno 107 MTV Formazione di Monteverde Marittimo 108 MTVl Lenti calcaree

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Codice Università Sigla Geologia Descrizione Litologica 109 MUL Marne 110 nu Lamprofiri, minette, spessartiti, comptoniti, lamproiti, ecc. 111 OFI Oficalci 112 OLF1 Membro dell'Ermeta 113 OTHa Filladi grafitose nere, liditi e metaminerarie 114 PLI_f1 Sabbie di Fornace Tempora 115 PLI_f2 Sabbie di Podere Colombaiolo 116 PLI_f3 Livelli di ciottolami poligenici 117 PLI_f4 Argille ricche in sostanza organiche 118 PLI_g Argille di Fornace Monte Martino 119 PLI_i1 Ciottolami di Case S.Giustino 120 PLI_i2 Sabbie di S.Berbardino 121 PLI_i3 Calcareniti di Villa le Carceri 122 PLIa Conglomerati di Bosco delle Volpaie 123 PLIb Conglomerati marini poligenici 124 PLIc Calcareniti e calciruditi bioclastiche 125 PLId Brecce poligeniche ad elementi di successione toscana prevalente 126 PLIs Sabbie e arenarie gialle 127 PNL2 Membro del Pianello 128 POD Marne di Posidonomya 129 PTF Pietraforte 130 PTFa Ruditi 131 PTFb Arenarie e siltiti 132 PTFc Siltiti e argilliti 133 PTL Formazione degli scisti di Pietralta 134 PTLa Calcarti diasprini e scisti giallastri 135 PTLb Scisti viola con ciottoli di marmo bianco 136 QRT Formazione di Quaranta 137 RAQ Argille e argille sabbiose grigie 138 RAQa Argille e arenarie 139 RAQg Lenti di gessi 140 RCH Argilliti varicolori manganesifere con marne, calcari marnosi 141 RET Calcare a rhaetavicula contorta 142 ROSa Conglomerati 143 ROSb Calcari e calciruditi 144 RSA Rosso ammonitico 145 SAS1a Argille siltose grigiastre 146 SAS1s Sabbie giallastre da fini a grossolane 147 SAS2c Alternanze di ciottolami e sabbie grigio-giallastri 148 SAS3a Argille siltose grigio-biancastre con fossili marini 149 SAS3c Ciottolami prevalentemente grossolani 150 SAS3s Sabbie giallastre da fini a grossolane 151 SAS4a Argilla siltosa marina grigiastra 152 SAS4s Sabbie carbonatiche ricche in macrofossili (echinidi) 153 SBC3b Livelli cementati bruno ocracei a prevalente cemento siliceo 154 SBC3d Argille siltose rossastre con ciottoli chiari 155 SBC4a Paraconglomerati con ciottoli arrossati 156 SEN Arenarie di Monte Senario 157 SFO1 Depositi alluvionali terrazzati costituiti da ciottolami 158 SFO2 Depositi alluvionali terrazzati costituiti da ciottolami 159 SFO3 Depositi alluvionali terrazzati costituiti da ciottolami 160 SFO4 Depositi alluvionali di conoide parzialmente terrazzati 161 SFS Filladi quarzitiche e metarenarie

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Codice Università Sigla Geologia Descrizione Litologica 162 SIGMA Peridotiti serpentinizzate con filoni gabbrici e basaltici 163 SIN Argille del Casino 164 SLE Formazione del Torrente Sellate 165 SLEc Conglomerati e paraconglomerati 166 SLEd Brecce monogeniche di diaspro

167 SLEm Marne sabbioso-siltose 168 SLEr Sabbie e arenarie 169 SNE Calcari e brecciole di Monte Senario

170 SNEb Litofacies ad argilliti fissili 171 SNS Formazione dei marmi della Montagnola Senese 172 SRC Filladi quarzitico-muscovitiche 173 SRCa Metaconglomerati quarzosi 174 SRCb Quarziti 175 STO Scaglia Toscana 176 STO1 Membro delle Marne del Sugame 177 STO2 Membro delle Argilliti di Brolio 178 STO3 Membro delle Calcareniti di Montegrossi 179 STO3v Vulcaniti 180 STO4 Membro delle Calcareniti di Dudda 181 STO4a Marne e marne argillose 182 STO4b Argilliti di Cintoia 183 STO7 Marne e calcilutiti 184 SV1dt Detriti e ciottolami mal classati 185 SV1lg Argille grigie con patine rossastre e lignite 186 SV2GSL Ciottolami, sabbie e limi 187 SV2SL Sabbie e limi 188 SV3G Ghiaia 189 SV4 Ciottolami decimetrici autosostenuti 190 taualfabeta Trachiandesiti basaltiche, mugeariti, shoshoniti 191 VILa Conglomerati 192 VILb Sabbie e sabbie argillose 193 VILc Argille e argille sabbiose lacustri e fluvio-lacustri 194 VILd Calcari 195 VILe Sabbie e conglomerati 196 VILf Sabbie fini, silt giallastri con intercalazioni di argille 197 VILs Sabbie ocracee localmente a stratificazione incrociata 198 VILt Travertini di Massa Marittima 199 VINb Dolomie grigio-scure e rosate con subordinati livelli di filladi 200 VINc Metacalcari e metacalcari dolomtici spesso nodulari e bracciati 201 VLS Argilliti, calcilutiti e marne Tabella 2: Descrizione delle Formazioni geologiche presenti all’interno del territorio della Provincia di Siena (CARG 1:10.000).

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Valutazione della Vulnerabilità Intrinseca La valutazione dei vari gradi di vulnerabilità intrinseca del territorio appartenente alla Provincia di Siena è stata eseguita elaborando un nuovo metodo semiparametrico denominato (S.I.P.S.) dove per il calcolo della vulnerabilità viene introdotto un peso (impatto), cioè un moltiplicatore a gamma fissa per ciascun parametro che ne amplifica il punteggio in funzione della sua importanza nel contesto in esame. Questa nuova applicazione prende spunto dal già ben noto e collaudato S.I.N.T.A.C.S. (Civita e De Maio, 1997) e ne rappresenta una nuova lettura e semplificazione. Questo sistema contraddistinto con l’acronimo S.I.P.S. dalle iniziali dei quattro parametri presi in considerazione per valutare la vulnerabilità intrinseca del primo acquifero: Soggiacenza, Infiltrazione, Permeabilità, acclività della Superficie topografica (Tabella 3).

SIPS PARAMETRI E PUNTEGGI

SOGGIACENZA CLASSE PUNTEGGIO S<=10 8 1050 1

INFILTRAZIONE CLASSE PUNTEGGIO I<=100 3 100375 6

PERMEABILITA' CLASSE PUNTEGGIO 140 2a 32 2b 24 3a 14 3b 8 44

ACCLIVITA' CLASSE PUNTEGGIO P<=5% 9 5%25% 1

Tabella 3: Tabelle delle classi di valori e relativi punteggi del sistema semiparametrico S.I.P.S.

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A ciascun parametro, suddiviso per intervalli di valore e/o tipologie dichiarate, viene attribuito un punteggio, in funzione dell’importanza che esso assume nella valutazione complessiva finale della vulnerabilità. I punteggi così ottenuti per ciascun parametro vengono infine moltiplicati per stringhe di pesi correlati a situazioni ambientali e/o antropiche, che descrivono la situazione di impatto. Il sistema S.I.P.S. in particolare, prevede due situazioni ambientali, a cui è possibile attribuire tale peso: situazione in cui la permeabilità della formazione affiorante è Molto Elevata (classe 1) e situazioni dove la permeabilità della formazione affiorante è diversa dalla classe 1, vale a dire ricadente nelle classi di permeabilità 2a, 2b, 3a, 3b e 4 (Tabella 4). Operativamente, ed in modo analogo a quanto previsto per il metodo S.I.N.T.A.C.S. (Civita M. & De Maio, 1997, metodo al quale la nuova metodologia proposta si ispira), il metodo S.I.P.S. prevede la sovrapposizione delle quattro carte di input, relative ai quattro parametri sopra elencati. Ogni dato di input è suddiviso in classi. A ciascun tematismo viene assegnato un peso e a ciascuna classe un punteggio. La carta risultante è data dalla somma algebrica dei quattro prodotti (punteggio x peso) che per ciascun tematismo sono stati attribuiti a quella particolare area, secondo le modalità del calcolo algebrico su dati raster, ovvero: Vulnerabilità = Somma (punteggioi

* pesoi). In definitiva il criterio proposto rappresenta un discreto passo in avanti rispetto alla precisione raggiungibile con il metodo GNDCI-CNR (zonazione per aree omogenee) adottato nel PTC vigente, anche se risulta di minor dettaglio rispetto alla metodologia strettamente parametrica S.I.N.T.A.C.S da cui prende ispirazione risultando però fortemente semplificato per renderlo applicabile anche alle valutazioni della vulnerabilità intrinseca di area vasta. In particolare le differenze del S.I.P.S. col metodo parametrico suddetto consistono essenzialmente: - nel raggruppare in un unico parametro tutti quelli che nel SINTACS fanno riferimento o dipendono strettamente dalla permeabilità relativa; - nel minor numero di classi, e quindi di pesi, relativi alla discretizzazione di ciascun parametro, con l’esclusione della permeabilità; - nella riduzione degli scenari di impatto a solo 2, uno per la classe di permeabilità molto elevata ed uno per le restanti classi.

IMPATTI PERMEABILITA' = a classe 2a, 2b, 3a, 3b, 4 PERMEABILITA' = a classe 1 S 5 2 I 4 4 P 15 15 S 25 Tabella 4: Stringhe di pesi moltiplicatori adottate per il metodo S.I.P.S.

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L’applicazione del metodo semiparametrico SIPS al territorio della Provincia di Siena Nei paragrafi che seguono, vengono descritti i criteri di valutazione di ciascun parametro previsto dal metodo adottato e ne vengono analizzate le relative distribuzioni areali con riferimento all’intero territorio provinciale, ai Circondari ed ai singoli comuni.

Descrizione dei parametri S.I.P.S. Soggiacenza Si definisce Soggiacenza (S) la profondità della superficie piezometrica misurata rispetto al piano campagna. Tale parametro è importante in quanto, dal suo valore assoluto e dalle caratteristiche idrogeologiche dell’insaturo, dipende il Tempo di Transito (Time Of Travel, T.O.T.) di un qualsiasi inquinante fluido o idroportato prima di raggiungere la falda. Al fine di porsi nella condizione più cautelativa possibile, occorre considerare le misure minime di Soggiacenza relative ai massimi valori piezometrici registrati nell’acquifero d’interesse. Qualora non si abbiano dati diretti relativi alla Soggiacenza, è possibile ricavare tale parametro indirettamente, per sottrazione (attraverso l’utilizzo di software G.I.S.) tra il modello digitale del terreno (D.T.M., Digital Terrain Model) e la Carta delle isopiezometriche o delle isobate riferite al tetto dell’acquifero. Il punteggio S.I.P.S. relativo al parametro S diminuirà perciò all’aumentare della Soggiacenza, cioè con l’aumentare dello spessore dell’insaturo, assumendo valori compresi tra 8 e 1, come illustrato in tabella 3 Per la stima della Soggiacenza teorica della falda, supponendo un’assenza di conoscenze dirette o indirette di tale parametro sono state necessarie delle preventive assunzioni teoriche, seppur ben ponderate, e diverse fasi operative per la realizzazione pratica del relativo elaborato cartografico. Inizialmente sono state associate di default alle formazioni affioranti, a seconda del tipo di permeabilità relativa assegnatogli, range di profondità teorica della falda. Infatti si è considerato che nel caso dei depositi alluvionali e detritici (di qualsiasi genere) e comunque permeabili, la falda non si trovi mai a profondità superiori ai 10 metri dal piano campagna, mentre nel caso di formazioni rocciose permeabili, quali calcari, vulcaniti, arenarie ecc., si è ritenuta probabile una profondità della falda compresa tra i 10 e i 50 metri. Una soggiacenza maggiore di 50 metri è stata invece teoricamente prevista laddove le formazioni presenti risultavano classificate a permeabilità relativa bassa o nulla. Per sintetizzare e rendere più agevoli le operazioni sono state individuate le relazioni tra classe di permeabilità relativa e soggiacenza teorica della falda così come riportate in tabella 5.

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SOGGIACENZA Classe di CLASSE PUNTEGGIO Permeabilità 2a, 2b S<=10 8 1,3a 1050 1 Tabella 5: Corrispondenza tra permeabilità e soggiacenza Successivamente a questa prima classificazione sono state prese in considerazione le frane e i detriti (a1, a1a, a1q, a1s, a1z, a3, a3a, a3b, aa, ab) presenti all’interno del tematismo della Carta Geologica 1:10.000 della Regione Toscana alle quali è stato deciso di assegnare una soggiacenza pari a quella della formazione sottostante. Per quanto riguarda i depositi antropici (h, h1, h2, h3, h5 della suddetta Carta Geologica) si è scelto di non classificarli in quanto non sembrava idoneo dare loro un valore quando non si hanno notizie specifiche; inoltre un’opera antropica e quasi sempre caratterizzata da una variabilità granulometrica che rende difficile l’assegnazione di una precisa classe di permeabilità. A questo punto siamo andati ad analizzare, Comune per Comune, quali erano le informazioni disponibili relativamente alla soggiacenza delle falde eventualmente presenti e reperibili negli elaborati dei quadri conoscitivi dei Piani Strutturali che avevamo a disposizione. Dove presente è stata utilizzata la Carta delle isopiezometriche, con questa è stato possibile effettuare un’operazione di Map algebra, sottraendo il GRID delle isopieze a quello del D.T.M., fornito dalla Provincia di Siena (con cella 10mx10m), ed ottenere così, per queste aree, il modello numerico della Soggiacenza. Dal confronto diretto tra questo tematismo con quello teorico da noi previsto, si è proceduto a correggere il valore della soggiacenza “teoricamente assegnata” a quelle formazioni affioranti delle quali si disponeva della soggiacenza “reale”. Alle informazioni raccolte dai quadri conoscitivi dei Piani Strutturali, sono state anche aggiunte le informazioni desumibili in alcuni lavori e tesi di laurea inedite ed in possesso di questo Gruppo di Lavoro, riguardanti studi idrogeologici di acquiferi presenti all’interno del territorio provinciale. Il risultato finale circa la zonazione di tale parametro è sintetizzato in tabella 6 e rappresentato in figura 2.

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2 Classi di Soggiacenza Area (Km ) Area (%) Soggiacenza ≤ 10 m 1071.7 28.0 10 m < Soggiacenza ≤ 50 m 1261.1 33.0 Soggiacenza > 50 m 1476.2 38.6 Non Classificabile 12.7 0.3

Area % Soggiacenza ≤ 10 m 10 m < Soggiacenza ≤ 50 m Soggiacenza > 50 m 33.0 Non Classificabile

38.6

28.0

0.3

Tabella 6: Suddivisione del territorio provinciale in base alle Classi di Soggiacenza

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Figura 2: Distribuzione della Classi di Soggiacenza all’interno della Provincia di Siena

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Infiltrazione efficace Questo parametro (I) assume una notevole importanza nella valutazione della vulnerabilità poiché da esso dipende in gran parte il trascinamento di un inquinante in falda, sebbene esso regoli anche la sua diluizione. Il parametro è stato calcolato sulla base della pioggia efficace (Water Surplus, Ws) e delle condizioni idrogeologiche superficiali, espresse attraverso il Coefficiente di Infiltrazione Potenziale (c.i.p.) determinato in base alla litologia affiorante ed alla permeabilità relativa della stessa. La pioggia efficace viene invece valutata sulla base delle serie storiche almeno ventennali, dei dati pluviometrici e termometrici mensili misurati in tutte le stazioni esistenti nell’area di interesse (vedi relazione sulle risorse idriche) Il calcolo totale dell’ Infiltrazione efficace è stato effettuato in base alla permeabilità relativa delle rocce affioranti ed assegnando loro, in relazione a tale proprietà, uno specifico valore del coefficiente di infiltrazione. Il valore del c.i.p. che permette il calcolo dell’Infiltrazione efficace è stato assegnato sulla base delle classi di permeabilità delle formazioni affioranti, così come riportato in tabella 7; per le aree caratterizzate da depositi antropici non è stato previsto alcun valore di coefficiente di infiltrazione.

C.I.P. CLASSE PUNTEGGIO 10.9 2a 0.6 2b 0.4 3a 0.25 3b 0.15 40 Tabella 7: Correlazione tra Classe di Permeabilità della formazione affiorante e valore del Coefficiente di Infiltrazione Potenziale (CIP). coefficienti di infiltrazione potenziale (Celico, 1988). Si tratta di percentuali di Ie rispetto a Ws, ricavate da osservazioni su bacini-campione e da esperienze effettuate in varie parti del mondo, basate sul grado di permeabilità dei litotipi affioranti all'interno dell'area considerata (calcari: 90-100%; depositi alluvionali: 80- 100%; ecc.): all'interno dei singoli complessi idrogeologici, le variazioni del C.i.p. sono legate a vari fattori quali l'acclività dei versanti, la copertura vegetale, l'alterazione superficiale delle rocce, ecc.

L’Infiltrazione efficace è stata quindi ottenuta moltiplicando il valore del Ws per i valori dei c.i.p. valutati nella stessa area, sulla base della litologia affiorante e, di conseguenza, della permeabilità relativa. Una volta definito il c.i.p., viene calcolata l’Infiltrazione efficace secondo la seguente relazione: I (mm/a) = Ws * c.i.p.

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A seconda del valore assoluto (in mm/anno) del parametro, si assegna il relativo punteggio (tabella 3) che è crescente con l’aumentare dell’infiltrazione fino all’intervallo 250 – 375 mm/a (prevalenza dell’effetto “trasporto” dell’inquinante), per poi diminuire in modo da tener conto dei processi di dispersione e diluizione attraverso l’insaturo. I risultati ottenuti in relazione alla distribuzione spaziale del parametro, sono sintetizzati nella tabella 8 e rappresentati nella figura 3.

2 Classi di Infiltrazione Area (Km ) Area (%) I ≤ 100 mm 2754.6 72.2 I > 375 mm 38.2 1.0 100 mm < I ≤ 250 mm 861.5 22.6 250 mm < I ≤ 375 mm 150.0 3.9

Non Classificabile 12.2 0.3

I ≤ 100 mm I > 375 mm Area % 100 mm < I ≤ 250 mm

72.2 250 mm < I ≤ 375 mm Non Classificabile

1.0

0.3 3.9 22.6

Tabella 8: Suddivisione del territorio in base alle Classi di Infiltrazione

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Figura 3: Distribuzione della Classi di infiltrazione all’interno della Provincia di Siena

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Permeabilità La valutazione dei vari gradi di vulnerabilità intrinseca e la relativa zonazione sul territorio in esame è molto legata e fortemente condizionata dal grado di permeabilità relativo dei terreni affioranti. Questa proprietà fa riferimento alla facilità di movimento di un fluido attraverso i vuoti interconnessi della matrice solida. Essa rappresenta quindi la capacità che una roccia ha di lasciarsi attraversare dall’acqua in condizioni normali di temperatura e pressione, sotto l’influenza della forza di gravità. A partire dalla Carta Geologica in scala 1:10.000 è stata eseguita una riclassificazione delle unità litologiche in sei classi di permeabilità secondo lo schema sottostante, assegnando ad ogni formazione affiorante la classe ed il grado di permeabilità più consono (tabella 9).

Permeabilità Î grado molto elevato Classe 1 Permeabilità Î grado elevato Classe 2a Permeabilità Î grado buono Classe 2b Permeabilità Î grado medio Classe 3a Permeabilità Î grado basso Classe 3b Permeabilità Î grado molto basso Classe 4

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Codice Università Sigla Geologia Descrizione Litologica Permeabilità 12 ACC Argille e calcari di Canetolo 3b 13 ACCa Litofacies calcareo-argillitica 3b 14 ACCb Litofacies calcarea 3b 15 ACCc Brecciole nummulitiche 3b 16 AgFa Argille del Fossi di Ansentonia 3b 17 APA Argille a Palombini 4 18 APAa Litofacies calcareo-marnosa 4 19 APAb Litofacies arenacea 3b 20 APN Marne e arenarie bioturbate 3a 21 APNm Conglomerati 3a 22 APT Calcari ad aptici 1 23 AVA Argille varicolori con calcari 4 31 BEL2 Membro di Bellaria 1 32 bet_e1 Ciottolami e sabbie di Podere Mulinello 2b 33 bet_e2 Argille e sabbie di Podere la Castellina 3a 34 beta Basalti con strutture a pillow-lava 1 37 BRO Brecce ofiolitiche monogeniche e poligeniche 2b 38 BUR Formazione anidritica di Burano 1 39 CAAa Argilliti e siltiti con brecce ad elementi ofiolitici 3b 40 CAAb Brecce sedimentarie, conglomerati con elementi ofiolitici 2b 41 CAAc Calcari marnosi, marne, calcilutiti e in subordine argilliti 2b 42 CAAr Arenarie con siltiti, calcari marnosi e marne 3a 43 CCA Calcare cavernoso 1 44 CCL Calcari a calpionelle 1 45 CGV Calcari di Groppo del Vescovo 1 46 CPE Siltiti scure e filladi con olistoliti carbonatici 3a 47 CRP Filladi, quarziti e metaconglomerati 3a 48 CTB Complesso trachidacitico basale 1 49 DSD Diaspri 3a 56 EMO Argille e argille marnoso-sabbiose con livelli e lenti di gessi 4 57 EMOa Gessi 3a 58 EMOb Conglomerati con clasti di eurite 2b 59 EMOc Calcareniti di Poggio di Riparossa 3a 60 f1 Travertino e calcare continentale 1 61 f1a Travertino e calcare continentale 1 62 f1b Travertino e calcare continentale 1 63 FAA Argille e argille siltose grigio-azzurre localmente fossilifere 4 64 FAAb Argille sabbiose e limi di colore variabile da nocciola a grigio 4 65 FAAc Olistostromi di materiale ligure 2b 66 FAAd Alternanza di argille e sabbie risedimentate 3b 67 FAAe Sabbie risedimentate 3a 68 FAAf Argille con calcari liguri 4 69 FAAg Conglomerati risedimentati 2b 70 FAAh Olistoliti delle formazioni carbonatiche mesozioiche 2b 71 FAAi Limi e sabbie con livelli di lignite 3b 72 FIA Argilliti grigio-brune e calcilutiti 3b 73 FIAa Marne di Castelnuovo dell'Abate 3b 74 FIAb Calcilutiti grigio e argilliti nocciola 3b 75 FIAo Olistostromi ed olistoliti di ofioliti 3b 76 FNE Filladi muscovitiche e muscovitico-quarzitiche 3b 77 FOS Argille del Torrente Fosci 4 78 FRM Filladi e metarenarie torbiditiche con intercalazioni 3b 79 GAMMA Gabbri con filoni basaltici 3b 80 gamma Plagiograniti 3b 81 GLE Formazione dei marmi di Gallena 1 82 GRE Grezzoni 1 88 LIM Calcare selcifico di Limano 1 89 MAC Macigno 3a 90 MACa Olistostromi di materiale ligure e subligure 2b 91 MACb Arenarie torbiditiche fini e siltose grigie 3a 92 MACc Marne siltose e siltiti marnose grigie 3b 93 MACl Calcareniti 2b 94 MAI Maiolica 1 95 MAS Calcare massiccio 1 96 MCS Flysch a elmintoidi 3b 97 MESa Breccia di Grotti 1 98 MESb Conglomerati poligenici 2b 99 MESc Sabbie e arenarie 3a

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Codice Università Sigla Geologia Descrizione Litologica Permeabilità 100 MIO Formazione di Montaione 3b 101 MIOb Brecce di Poggio della Forra 3a 102 MLL Formazione di Monte Morello 3a 103 MPGa Calcari di Badia a Coneo 1 104 MPGb Travertini di Ponte S. Giulia 1 105 MPGc Conglomerati di Poggio ai Colli 2b 106 MPGd Sabbie di C. Codiverno 3a 107 MTV Formazione di Monteverde Marittimo 3b 108 MTVl Lenti calcaree 3a 109 MUL Marne 3b 110 nu Lamprofiri, minette, spessartiti, comptoniti, lamproiti, ecc. 3a 111 OFI Oficalci 2b 112 OLF1 Membro dell'Ermeta 1 113 OTHa Filladi grafitose nere, liditi e metaminerarie 3b 114 PLI_f1 Sabbie di Fornace Tempora 3a 115 PLI_f2 Sabbie di Podere Colombaiolo 2b 116 PLI_f3 Livelli di ciottolami poligenici 2b 117 PLI_f4 Argille ricche in sostanza organiche 4 118 PLI_g Argille di Fornace Monte Martino 4 119 PLI_i1 Ciottolami di Case S.Giustino 2a 120 PLI_i2 Sabbie di S.Berbardino 2a 121 PLI_i3 Calcareniti di Villa le Carceri 2b 122 PLIa Conglomerati di Bosco delle Volpaie 2b 123 PLIb Conglomerati marini poligenici 2b 124 PLIc Calcareniti e calciruditi bioclastiche 2b 125 PLId Brecce poligeniche ad elementi di successione toscana prevalente 2b 126 PLIs Sabbie e arenarie gialle 3a 127 PNL2 Membro del Pianello 1 128 POD Marne di Posidonomya 3b 129 PTF Pietraforte 3a 130 PTFa Ruditi 3a 131 PTFb Arenarie e siltiti 3a 132 PTFc Siltiti e argilliti 3b 133 PTL Formazione degli scisti di Pietralta 4 134 PTLa Calcarti diasprini e scisti giallastri 3b 135 PTLb Scisti viola con ciottoli di marmo bianco 4 136 QRT Formazione di Quaranta 1 137 RAQ Argille e argille sabbiose grigie 4 138 RAQa Argille e arenarie 4 139 RAQg Lenti di gessi 3a 140 RCH Argilliti varicolori manganesifere con marne, calcari marnosi 4 141 RET Calcare a rhaetavicula contorta 1 142 ROSa Conglomerati 2b 143 ROSb Calcari e calciruditi 2b 144 RSA Rosso ammonitico 1 145 SAS1a Argille siltose grigiastre 4 146 SAS1s Sabbie giallastre da fini a grossolane 2b 147 SAS2c Alternanze di ciottolami e sabbie grigio-giallastri 2b 148 SAS3a Argille siltose grigio-biancastre con fossili marini 4 149 SAS3c Ciottolami prevalentemente grossolani 2b 150 SAS3s Sabbie giallastre da fini a grossolane 2b 151 SAS4a Argilla siltosa marina grigiastra 4 152 SAS4s Sabbie carbonatiche ricche in macrofossili (echinidi) 2b 153 SBC3b Livelli cementati bruno ocracei a prevalente cemento siliceo 4 154 SBC3d Argille siltose rossastre con ciottoli chiari 4 155 SBC4a Paraconglomerati con ciottoli arrossati 3a 156 SEN Arenarie di Monte Senario 3a 157 SFO1 Depositi alluvionali terrazzati costituiti da ciottolami 2a 158 SFO2 Depositi alluvionali terrazzati costituiti da ciottolami 2a 159 SFO3 Depositi alluvionali terrazzati costituiti da ciottolami 2a 160 SFO4 Depositi alluvionali di conoide parzialmente terrazzati 2a 161 SFS Filladi quarzitiche e metarenarie 3b 162 SIGMA Peridotiti serpentinizzate con filoni gabbrici e basaltici 3b 163 SIN Argille del Casino 4 164 SLE Formazione del Torrente Sellate 2a 165 SLEc Conglomerati e paraconglomerati 2b 166 SLEd Brecce monogeniche di diaspro 2b 167 SLEm Marne sabbioso-siltose 3b 168 SLEr Sabbie e arenarie 3a 169 SNE Calcari e brecciole di Monte Senario 2a 170 SNEb Litofacies ad argilliti fissili 4

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Codice Università Sigla Geologia Descrizione Litologica Permeabilità 171 SNS Formazione dei marmi della Montagnola Senese 1 172 SRC Filladi quarzitico-muscovitiche 3a 173 SRCa Metaconglomerati quarzosi 3a 174 SRCb Quarziti 3a 175 STO Scaglia Toscana 4 176 STO1 Membro delle Marne del Sugame 4 177 STO2 Membro delle Argilliti di Brolio 2b 178 STO3 Membro delle Calcareniti di Montegrossi 2b 179 STO3v Vulcaniti 2b 180 STO4 Membro delle Calcareniti di Dudda 2b 181 STO4a Marne e marne argillose 3b 182 STO4b Argilliti di Cintoia 4 183 STO7 Marne e calcilutiti 3b 184 SV1dt Detriti e ciottolami mal classati 2a 185 SV1lg Argille grigie con patine rossastre e lignite 3a 186 SV2GSL Ciottolami, sabbie e limi 2b 187 SV2SL Sabbie e limi 2b 188 SV3G Ghiaia 2a 189 SV4 Ciottolami decimetrici autosostenuti 2a 190 taualfabeta Trachiandesiti basaltiche, mugeariti, shoshoniti 3a 191 VILa Conglomerati 2b 192 VILb Sabbie e sabbie argillose 3a 193 VILc Argille e argille sabbiose lacustri e fluvio-lacustri 4 194 VILd Calcari 1 195 VILe Sabbie e conglomerati 2a 196 VILf Sabbie fini, silt giallastri con intercalazioni di argille 3a 197 VILs Sabbie ocracee localmente a stratificazione incrociata 2b 198 VILt Travertini di Massa Marittima 1 199 VINb Dolomie grigio-scure e rosate con subordinati livelli di filladi 3a 200 VINc Metacalcari e metacalcari dolomtici spesso nodulari e bracciati 2a 201 VLS Argilliti, calcilutiti e marne 3b Tabella 9: Correlazione tra formazione affiorante e Classe di permeabilità.

Attraverso le correlazioni che legano litologia e permeabilità (tabella 10) è stato possibile assegnare alle varie litologie il grado di permeabilità più idoneo; questo ha portato un generale abbassamento della permeabilità relativa (in origine = Classe 2a - Elevata) di tutti i depositi alluvionale e/o detritici affioranti nel territorio provinciale; questi risultano, infatti, costituiti da materiale a granulometria variabile da sabbie limose ad argille e perciò aventi, rispettivamente, un grado di permeabilità da buono (2b) a molto basso (4). I risultati di queste analisi di dettaglio sono riportate in tabella 11; è necessario sottolineare che dove erano anche disponibili indagini geognostiche presenti all’interno delle aree di affioramento di questi terreni, queste sono state utilizzate per ricavare la composizione granulometrica e quindi per effettuare un’ ulteriore riclassificazione basata su rilievi diretti.

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Tabella 10: Correlazione tra Grado di permeabilità relativa e ordine di grandezza del coefficiente di permeabilità in alcune rocce

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DEPOSITI Codice Università SIGLA CARTA DESCRIZIONE TESSITURA PERMEABILITA' b Deposito alluvionalie attuale 2a b Deposito alluvionalie attuale G 2a b Deposito alluvionalie attuale GL 2a b Deposito alluvionalie attuale GS 2a b Deposito alluvionalie attuale GSL 2a b Deposito alluvionalie attuale S 2a 24 b Deposito alluvionalie attuale SG 2a b Deposito alluvionalie attuale SGL 2a b Deposito alluvionalie attuale SL 2b b Deposito alluvionalie attuale L 3a b Deposito alluvionalie attuale LA 3a b Deposito alluvionalie attuale LS 3a 25 b2a Deposito eluvio-colluviale 2a 26 b2b Deposito eluvio-colluviale 2a 27 b4a Deposito da debris flow e mud flow 2a 28 b6a Prodotto eluviale 2a 29 b6b Prodotto eluviale 2a 30 b7a Deposito colluviale 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) G 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) GL 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) GS 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) GSL 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) S 2a 35 bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) SG 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) SGL 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) SB 2b bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) L 3a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) LA 3a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) LS 3a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) AL 3b bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) G 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GL 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GLS 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GS 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GSL 2a 36 bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) S 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) SL 2b bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) L 3a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) LA 3a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) LS 3a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) AL 3b 50 e2 Deposito lacustre 3b e2a Depositi lacustri (Olocenici) 2b e2a Depositi lacustri (Olocenici) GL 2b 51 e2a Depositi lacustri (Olocenici) LSG 3a e2a Depositi lacustri (Olocenici) SL 3a e2b Depositi lacustri (Pleistocene) S 2b 52 e2b Depositi lacustri (Pleistocene) LS 3b e2b Depositi lacustri (Pleistocene) LSG 3a 53 e3b Deposito palustre 3a 54 ea Deposito lacustre, lagunare, palustre, torboso e di colmata 2b 2 a1 Frana con stato di attività indeterminato 2b 3 a1a Frana attiva 2b 4 a1q Frana quiescente 2b 5 a1s Frana stabilizzata 2b 6 a1z Frana in evoluzione 2b 7 a3 Copertura detritica indifferenziata 2b 8 a3a Detrito di falda 2b 9 a3b Detrito di falda 2b 10 aa Deposito di versante 2b 11 ab Deposito di versante 2b 83 h Deposito antropico s.l. N.C. 84 h1 Discarica per inerti e rifiuti solidi urbani N.C. 85 h2 Discarica di miniera N.C. 86 h3 Discarica di cava, ravaneto N.C. 87 h5 Terreno di riporto, bonifica per colmata N.C. Tabella 11: Relazione tra formazioni affioranti e classi di permeabilità.

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La distribuzione areale delle classi di permeabilità a scala di Provincia e di Comune è riportata nella figura 5 e tabelle 12 e 13, mentre nella figura 4 è mostrata la distribuzione areale percentuale relativamente ai Circondari provinciali.

2 Classi di Permeabilità Grado di Permeabilità Area (Km ) Area (%) 1 Molto elevato 313.1 8.2 2a Elevato 476.3 12.5 2b Buono 699.0 18.3 3a Medio 974.1 25.5 3b Basso 450.4 11.8 4 Molto basso 896.5 23.5 N.C. Non Classificabile 12.2 0.3

Area % Molto elevato

Elevato 25.5 11.8 Buono

Medio

Basso 18.3 23.5 Molto basso 12.5 8.2 0.3 Non Classificabile

Tabella 12: Suddivisione del territorio in base al grado di permeabilità

Classi e Grado di Permeabilità (%) Comune 1 - Molto elevato 2a - Elevato 2b - Buono 3a - Medio 3b - Basso 4 - Molto basso N.c. - Non Classificabile Abbadia San Salvatore 32.0 4.7 26.0 0.3 12.6 24.3 0.2 Castiglione d'Orcia 4.1 9.1 31.1 3.9 21.8 29.9 0.1 Montalcino 0.1 13.9 15.8 21.9 24.8 23.4 0.2 Piancastagnaio 11.3 8.2 28.2 6.8 17.2 28.1 0.2 Pienza 1.3 12.1 20.4 13.6 2.8 49.8 0.05 Radicofani ~ 8.6 24.7 1.7 2.3 62.7 0.01 San Quirico d'Orcia 1.5 9.4 21.8 14.8 14.3 38.2 0.02 Asciano 0.8 11.4 11.5 14.9 13.4 48.0 0.1 Buonconvento ~ 28.5 14.6 13.0 21.1 22.7 0.1 Monteroni d'Arbia 5.5 35.1 6.1 0.9 11.8 40.3 0.3 Rapolano Terme 9.3 16.1 19.5 42.4 0.5 10.8 1.5 San Giovanni d'Asso 0.8 3.0 13.2 35.2 15.9 31.8 ~ Casole d'Elsa 11.9 12.4 12.9 9.3 20.4 33.0 0.1 Colle di Val d'Elsa 36.0 16.2 12.5 22.7 5.6 6.8 0.2 Monteriggioni 56.5 12.9 3.8 10.4 0.2 15.8 0.4 Poggibonsi 9.9 15.3 18.7 36.4 1.6 17.3 0.8 Radicondoli 1.0 7.1 19.1 8.5 33.7 30.6 ~ San Gimignano 21.4 7.1 14.9 32.1 1.5 22.9 0.05 Castellina in Chianti 1.3 5.1 11.7 42.1 23.9 15.9 0.1 Castelnuovo Berardenga 0.6 11.1 16.3 47.2 11.4 13.2 0.1 Gaiole in Chianti 0.04 5.8 8.6 84.3 1.2 0.03 0.001 Radda in Chianti 0.02 6.4 7.1 69.9 12.9 3.5 0.1 Cetona 12.6 16.7 13.3 37.5 7.5 11.2 1.1 Chianciano Terme 6.7 6.8 26.8 36.6 6.5 16.2 0.4 Chiusi ~ 11.7 37.8 42.2 0.0 6.3 1.9 Montepulciano 2.2 7.3 36.5 31.9 11.4 9.6 1.2 San Casciano dei Bagni 3.2 8.4 15.2 13.2 15.7 44.1 0.3 Sarteano 13.9 14.0 28.2 13.9 8.1 22.0 0.02 Sinalunga ~ 14.2 46.2 34.2 0.4 2.3 2.7 Torrita di Siena 1.5 14.6 40.8 28.9 2.0 11.6 0.6 Trequanda 9.1 8.0 11.0 49.4 10.1 12.3 0.02 Chiusdino 8.7 20.8 21.2 9.4 8.6 31.2 0.1 Monticiano 5.7 22.8 9.8 52.3 6.4 3.0 0.1 Murlo 7.0 11.0 22.5 9.3 30.3 19.9 0.01 Sovicille 28.4 22.4 17.0 18.7 5.3 7.8 0.3 Siena 10.9 7.8 5.1 41.9 5.1 28.9 0.4 Tabella 13: Distribuzione areale percentuale delle classi di permeabilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena.

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Circondario Amiata Val d'Orcia

70.0

60.0 1 - Molto elevato 2a - Elevato 50.0 2b - Buono 3a - Medio 40.0 3b - Basso 4 - Molto basso 30.0 N.C. - Non Classificabile

20.0

10.0

0.0 Abbadia San Salvatore Castiglione d'Orcia Montalcino Piancastagnaio Pienza Radicofani San Quirico d'Orcia

Circondario Crete Senesi - Val d'Arbia

50.0

45.0

40.0 1 - Molto elevato 2a - Elevato 35.0 2b - Buono 30.0 3a - Medio 3b - Basso 25.0 4 - Molto basso 20.0 N.C. - Non Classificabile

15.0

10.0

5.0

0.0 Asciano Buonconvento Monteroni d'Arbia Rapolano Terme San Giovanni d'Asso

Circondario Val d'Elsa

60.0

50.0 1 - Molto elevato 2a - Elevato 40.0 2b - Buono 3a - Medio 30.0 3b - Basso 4 - Molto basso N.C. - Non Classificabile 20.0

10.0

0.0 Casole d'Elsa Colle di Val d'Elsa Monteriggioni Poggibonsi Radicondoli San Gimignano

Circondario Chianti Senese

90.0

80.0

70.0 1 - Molto elevato 2a - Elevato 60.0 2b - Buono 50.0 3a - Medio 3b - Basso 40.0 4 - Molto basso 30.0 N.C. - Non Classificabile

20.0

10.0

0.0 Castellina in Chianti Castelnuovo Gaiole in Chianti Radda in Chianti Berardenga

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Circondario Val di Chiana

50.0 45.0 1 - Molto elevato 40.0 2a - Elevato 35.0 2b - Buono 30.0 3a - Medio 25.0 3b - Basso 4 - Molto basso 20.0 N.C. - Non Classificabile 15.0 10.0 5.0 0.0 Cetona Chianciano Chiusi Montepulciano San Casciano Sarteano Sinalunga Torrita di Siena Trequanda Terme dei Bagni

Circondario Val di Merse

60.0

50.0 1 - Molto elevato 40.0 2a - Elevato 2b - Buono 3a - Medio 30.0 3b - Basso 4 - Molto basso 20.0 N.C. - Non Classificabile

10.0

0.0 Chiusdino Monticiano Murlo Sovicille

Circondario Senese

1 - Molto elevato 45.0 40.0 2a - Elevato 35.0 2b - Buono 30.0 25.0 3a - Medio

20.0 3b - Basso 15.0 10.0 4 - Molto basso 5.0 N.C. - Non 0.0 Classificabile Siena

Figura 4: Distribuzione areale percentuale delle classi di permeabilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena raggruppati nei rispettivi Circondari. .

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Figura 5: Carta della Permeabilità della Provincia di Siena Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 31 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Ai fini del metodo S.I.P.S. è necessario spiegare il perché i punteggi di questo parametro siano così alti rispetto agli altri tre parametri (l’intervallo del punteggio varia da 4 a 40, mentre negli altri casi non si trovano mai punteggi superiori al 9). La motivazione sta nel fatto che questo parametro racchiude in se la sintesi di altri 4 parametri previsti dal criterio parametrico ispiratore SINTACS, (tabella 14: effetto di auto depurazione del non saturo, caratteristiche idrogeologiche delle formazioni affioranti, conducibilità idraulica, tipologia della copertura del suolo); tali parametri hanno tutti come elemento discriminante il grado di permeabilità della formazione geologica esaminata. Conseguentemente nella semplificazione metodologica da noi sperimentata ed applicata, la sola definizione del grado di permeabilità consente subito di individuare automaticamente il peso “complessivo” da applicare alle classi di questo parametro per la valutazione della relativa vulnerabilità intrinseca.

NON SATURO CLASSE PUNTEGGIO 110

2a 8 2b 6 3a 3 3b 2 41 ACQUIFERO CLASSE PUNTEGGIO 110 2a 8 2b 6 PERMEABILITA' 3a 3 CLASSE PUNTEGGIO 3b 2 1 40 4 1 2a 32 2b 24 CONDUCIBILITA' IDRAULICA 3a 14 CLASSE PUNTEGGIO 3b 8 110 44 2a 8 2b 6 3a 3 3b 1 41

COPERTURA SUOLO CLASSE PUNTEGGIO 110 2a 8 2b 6 3a 5 3b 3 41 Tabella 14: Diagramma per la valutazione del parametro Permeabilità

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Acclività della Superficie topografica Da tale parametro (S) dipende il ruscellamento che si produce a parità di precipitazione e, di conseguenza, la velocità di spostamento dell’acqua (e, quindi, di un inquinante fluido o idroveicolato) sulla superficie prima di infiltrarsi. Il principio che il metodo S.I.P.S. segue è quello di attribuire un punteggio elevato alle pendenze molto blande, che corrispondono a parti del territorio in cui l’acqua ed un inquinante ristagnano, favorendone l’infiltrazione; il risultato dell’analisi è sintetizzato in tabella 15 e rappresentato in figura 6. Le classi di pendenza scelte per la discretizzazione di tale parametro ai fini dell’applicazione del metodo SIPS ed i relativi pesi sono riportati in tabella 3. Le classi di acclività suddette sono state ricavate dal D.T.M. con cella 10mx10m fornito dalla Provincia di Siena ed i risultati di tali elaborazioni sono visibili in tabella 14 e in figura 16.

2 Grado di Sensibilità Area (Km ) Area (%) Pendenze ≤ 5% 1082.7 28.0 5% < Pendenze ≤ 12% 1486.6 38.5 12% < Pendenze ≤ 25% 662.6 17.1

Pendenze > 25% 633.2 16.4

Area % Pendenze ≤ 5% 5% < Pendenze ≤ 12%

12% < Pendenze ≤ 25%

Pendenze > 25% 38.5

17.1

28.0 16.4

Tabella 15: Suddivisione del territorio in base alle Classi di Infiltrazione

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Figura 6: Distribuzione della Classi di Acclività all’interno della Provincia di Siena Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 34 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Vulnerabilità intrinseca S.I.P.S. Il metodo S.I.P.S. è stato concepito per poter moltiplicare i punteggi ottenuti con delle stringhe di pesi preimpostate, che contemplano le possibili situazioni di impatto dell’area studiata. Tali pesi servono per esaltare l’importanza di alcuni dei 4 parametri rispetto agli altri, lasciando all’analista ampi spazi decisionali, purchè sia rispettata la seguente relazione:

4

Σ = Wi = costante = 76 i =1

Le diverse stringhe di pesi distinte in base alle situazioni di impatto contemplate, sono mostrate in tabella 16.

Per ciascun elemento della maglia che discretizza l’acquifero o la porzione di territorio studiato, viene identificato lo scenario di impatto corrispondente e, di conseguenza, si calcolano i pesi relativi ai 4 parametri del metodo che la stringa scelta prevede. IMPATTI PERMEABILITA' = a classe 2a, 2b, 3a, 3b, 4 PERMEABILITA' = a classe 1 S 5 2 I 4 4 P 15 15 S 25 Tabella 16: Stringhe di pesi moltiplicatori adottate per il metodo S.I.P.S.

L’indice di Vulnerabilità Intrinseca (ISIPS) si ottiene, per ogni scenario di impatto, attraverso la seguente relazione:

4

ISIPS = Σ Pi Wi i=1 dove:

– Pi rappresenta il punteggio di ciascuno dei 4 parametri considerati dal metodo;

– Wi è il peso relativo della stringa (scenario di impatto) scelta. Da tale relazione si ottengono dei valori numerici che rappresentano la vulnerabilità intrinseca del territorio in studio. Tali valori possono variare da un minimo di 76 ad un massimo di 707. Per rendere superabile il problema di una suddivisione dell’intero intervallo di valori (da 76 a 707) in classi di vulnerabilità che sia facilmente rappresentabile in carta e di facile lettura da tutti i valori ottenuti con il metodo parametrico, vengono trattati e discretizzati in modo tale da ottenere 4 gradi di vulnerabilità. Gli intervalli di valori sono definiti dai cosiddetti punteggi grezzi, che rappresentano l’Indice S.I.P.S. (ISGR) tal quale.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 35 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP Per semplicità di lettura, i punteggi grezzi vengono poi normalizzati, cioè vengono espressi in percentuale (tabella 17), attraverso la seguente trasformazione:

ISNO = [(ISGR – ISMN)/(ISMAX –ISMN)] x 100

dove:

ISNO è l’Indice normalizzato;

ISMAX e ISMN sono, rispettivamente, i valori massimo e minimo dell’Indice grezzo, ovvero 707 e 76.

NORMALIZZAZIONE GRADO DI VULNERABILITA' GRADO PUNTEGGIO CLASSE [(IS-76)*100]/631 Elevato 80 - 100 1

IsMIN 76 Medio alto 50 - 79 2

IsMAX 707 Medio basso 25 - 49 3

IsMIN-IsMAX 631 Basso 0 - 24 4

Tabella 17: Intervalli/Gradi di Vulnerabilità intrinseca (punteggi normalizzati)

La distribuzione areale delle classi di vulnerabilità a scala di Provincia, di Circondari e di Comune è riportata nelle figure 7, 8, e nelle tabella 18 e 19.

2 Classi di Vulnerabilità Grado di Vulnerabilità Area (Km ) Area (%) 1 Elevato 313.1 8.2 2 Medio alto 1105.5 28.9 3 Medio basso 1043.3 27.3 4 Basso 1347.0 35.2 N.C. Non Classificabile 12.6 0.3

Area % 27.3 Elevato 28.9 Medio alto

Medio basso

Basso

Non Classificabile 8.2 35.2 0.3

Tabella 18: Suddivisione del territorio in base al grado di vulnerabilità

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Classi e Grado di Vulnerabilità (%) N.C. 1+2 Comune 1 - Elevato 2 - Medio alto 3 - Medio basso 4 - Basso Non Classificabile Elevato + Medio Alto Abbadia San Salvatore 32.0 30.0 0.3 36.8 0.8 62.0 Castiglione d'Orcia 4.1 26.2 17.8 51.7 0.14 30.3 Montalcino 0.1 26.9 24.7 48.2 0.2 27.0 Piancastagnaio 11.3 36.4 6.8 45.3 0.2 47.7 Pienza 1.3 22.7 23.4 52.6 0.05 24.0 Radicofani ~ 29.5 5.5 65.0 0.01 29.5 San Quirico d'Orcia 1.5 25.1 21.0 52.5 0.02 26.5 Asciano 0.8 21.9 15.8 61.4 0.1 22.7 Buonconvento ~ 41.3 14.8 43.8 0.1 41.3 Monteroni d'Arbia 5.5 40.1 2.0 52.2 0.3 45.5 Rapolano Terme 9.3 35.0 42.9 11.3 1.5 44.3 San Giovanni d'Asso 0.8 15.0 36.5 47.7 ~ 15.7 Casole d'Elsa 11.9 23.7 10.8 53.4 0.1 35.7 Colle di Val d'Elsa 36.0 28.5 22.8 12.4 0.2 64.6 Monteriggioni 56.5 16.3 10.7 16.1 0.4 72.8 Poggibonsi 9.9 32.8 37.5 18.9 0.8 42.7 Radicondoli 1.0 24.8 9.8 64.3 ~ 25.9 San Gimignano 21.4 20.9 33.2 24.4 0.05 42.3 Castellina in Chianti 1.3 16.2 42.7 39.7 0.1 17.5 Castelnuovo Berardenga 0.6 26.8 47.8 24.6 0.1 27.4 Gaiole in Chianti 0.04 14.4 84.3 1.2 0.001 14.5 Radda in Chianti 0.02 12.8 70.7 16.4 0.1 12.8 Cetona 12.6 30.1 37.5 18.7 1.1 42.7 Chianciano Terme 6.7 31.0 39.2 22.7 0.4 37.7 Chiusi ~ 49.5 42.2 6.3 1.9 49.5 Montepulciano 2.2 42.2 33.5 20.9 1.2 44.4 San Casciano dei Bagni 3.2 23.6 13.2 59.8 0.2 26.8 Sarteano 13.9 39.3 16.7 30.1 0.02 53.2 Sinalunga ~ 60.4 34.3 2.7 2.7 60.4 Torrita di Siena 1.5 53.6 30.7 13.6 0.6 55.1 Trequanda 9.1 18.2 50.2 22.4 0.02 27.4 Chiusdino 8.7 42.0 9.4 39.8 0.1 50.7 Monticiano 5.7 32.5 52.3 9.4 0.1 38.2 Murlo 7.0 32.9 9.9 50.2 0.0 39.9 Sovicille 28.4 39.4 18.7 13.2 0.3 67.8 Siena 10.9 12.7 42.0 34.0 0.4 23.6 Tabella 19: Distribuzione areale percentuale delle classi di vulnerabilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena.

Circondario Amiata Val d'Orcia

70.0

60.0

50.0 1 - Elevato 40.0 2 - Medio alto 3 - Medio basso 30.0 4 - Basso N.C. - Non Classificabile 20.0

10.0

0.0 Abbadia San Castiglione Montalcino Piancastagnaio Pienza Radicofani San Quirico Salvatore d'Orcia d'Orcia

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Circondario Crete Senesi - Val d'Arbia

70.0

60.0

50.0 1 - Elevato

40.0 2 - Medio alto 3 - Medio basso 30.0 4 - Basso

20.0

10.0

0.0 Asciano Buonconvento Monteroni Rapolano Terme San Giovanni d'Arbia d'Asso

Circondario Val d'Elsa

70.0

60.0

50.0 1 - Elevato 2 - Medio alto 40.0 3 - Medio basso 4 - Basso 30.0 N.C. - Non Classificabile

20.0

10.0

0.0 Casole d'Elsa Colle di Val Monteriggioni Poggibonsi Radicondoli San Gimignano d'Elsa

Circondario Chianti Senese

90.0

80.0

70.0 1 - Elevato 60.0 2 - Medio alto 50.0 3 - Medio basso 40.0 4 - Basso 30.0 N.C. - Non 20.0 Classificabile 10.0

0.0 Castellina in Castelnuovo Gaiole in Radda in Chianti Berardenga Chianti Chianti

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Circondario Val di Chiana

70.0

60.0

50.0 1 - Elevato 2 - Medio alto 40.0 3 - Medio basso 4 - Basso 30.0 N.C. - Non Classificabile

20.0

10.0

0.0 Cetona Chianciano Chiusi Montepulciano San Casciano Sarteano Sinalunga Torrita di Siena Trequanda Terme dei Bagni

Circondario Val di Merse

60.0

50.0

40.0 1 - Elevato 2 - Medio alto 3 - Medio basso 30.0 4 - Basso N.C. - Non Classificabile 20.0

10.0

0.0 Chiusdino Monticiano Murlo Sovicille

Circondario Senese

45.0 1 - Elevato 40.0 2 - Medio alto 35.0 30.0 3 - Medio basso

25.0 4 - Basso 20.0 N.C. - Non Classificabile 15.0 10.0 5.0 0.0 Siena

Figura 7: Distribuzione areale percentuale delle classi di vulnerabilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena raggruppati nei rispettivi Circondari.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 39 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 8: Carta della Vulnerabilità della Provincia di Siena

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 40 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Vulnerabilità intrinseca: Nuovo e Vecchio PTCP a confronto La nuova carta della vulnerabilità intrinseca degli acquiferi all’inquinamento della Provincia di Siena, redatta sulla base del modello semiparametrico SIPS, è riportata in figura 8: essa mostra un territorio prevalentemente caratterizzato da un grado di vulnerabilità intrinseca da medio basso a basso (circa il 62,5% della superficie totale), mentre le aree altamente vulnerabili non raggiungono il 9%. Per utile confronto, nella tabella 20 che segue è invece riportata la ripartizione percentuale delle superfici comunali nelle varie classi di vulnerabilità intrinseca relativa alle elaborazioni effettuate nel precedente PTCP dove si è lavorato con una scala di dettaglio 1:25.000 e 1:100.000.

BB* M-B* A-M* E* E+A-M* COMUNE (%) (%) (%) (%) (%) Abbadia San Salvatore 64 0 2 34 36 Asciano 77 17 5 1 6 Buonconvento 49 26 26 0 26 Casole d'Elsa 32 32 22 14 36 Castellina in Chianti 24 7 69 0 69 Castelnuovo Berardenga 19 50 31 0 31 Castiglione d'Orcia 82 5 9 4 13 Cetona 44 26 12 18 30 Chianciano Terme 29 52 14 5 19 Chiusdino 57 16 19 9 27 Chiusi 0 65 34 0 34 Colle di Val d'Elsa 10 37 8 45 53 Gaiole in Chianti 4 42 55 0 55 Montalcino 60 13 27 0 27 Montepulciano 13 57 29 0 30 Monteriggioni 11 13 15 60 75 Monteroni d'Arbia 77 0 23 0 23 Monticiano 5 84 7 4 11 Murlo 51 19 27 3 30 Piancastagnaio 81 4 4 11 15 Pienza 71 17 10 2 11 Poggibonsi 7 63 15 15 30 Radda in Chianti 12 31 57 0 57 Radicofani 94 1 4 0 4 Radicondoli 27 24 47 2 49 Rapolano Terme 24 48 12 16 28 San Casciano dei Bagni 89 0 6 6 11 San Gimignano 10 67 5 19 23 San Giovanni d'Asso 41 54 3 0 4 San Quirico d'Orcia 84 13 3 0 3 Sarteano 47 13 9 31 40 Siena 39 44 5 11 16 Sinalunga 4 64 32 0 32 Sovicille 8 30 26 36 62 Torrita di Siena 17 55 26 2 29 Trequanda 15 75 0 9 9 TOTALE PROVINCIA 40 31 20 9 29 * Grado di vulnerabilità intrinseca: BB = bassissimo o nullo; M-B = medio-basso; A-M = alto-medio; E = elevato Tabella 20: Distribuzione areale percentuale delle classi di vulnerabilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena – PTCP vigente.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 41 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP Il suo esame consente di evidenziare la variazione di tale parametro all’interno della provincia tra vecchia e nuova valutazione; infatti, si va da situazioni in cui il territorio comunale è occupato per più del 50% da rocce aventi una vulnerabilità da media ad elevata (Castellina in Chianti, Colle di Val d’Elsa, Gaiole in Chianti, Monteriggioni, Radda in Chianti, Sovicille) a quelle che ne sono interessate per meno del 10% (Asciano, Radicofani, San Giovanni d’Asso, San Quirico d’Orcia Trequanda). È da sottolineare che il Comune di Monteriggioni è il solo che presenta un territorio occupato per più del 50% da un elevato grado di vulnerabilità (60%), seguito dai comuni di Colle di Val d’Elsa (45%), Sovicille (36%), Abbadia San Salvatore (34%) e Sarteano (31%). Nelle nuove elaborazioni (tabella 21 di confronto) invece, si osserva che il Comune di Monteriggioni è ancora il solo che presenta un territorio occupato per più del 50% da un elevato grado di vulnerabilità (56,5%), seguito dai comuni di Colle di Val d’Elsa (36%), Abbadia San Salvatore (32%) e Sovicille (28,4%). In generale (vedi tabella 21) si assiste grazie alla maggiore accuratezza del metodo e dei relativi dati di base, ad una diminuzione percentuale delle aree caratterizzate sia da una vulnerabilità degli acquiferi Elevata (-0,8%), sia da una vulnerabilità degli acquiferi medio Bassa (- 3,7%) e Bassa (-4,8%) e , con conseguente aumento percentuale delle aree caratterizzate da un grado di vulnerabilità medio-alto (8,9%). E’ necessario ricordare che nelle nuove elaborazioni effettuate uno 0,3% del territorio provinciale non è stato classificato ai fini della individuazione della vulnerabilità intrinseca, perché costituente i depostiti antropici (rilevati stradali, discariche, riporti, ecc. ), questi elementi verranno utilizzati successivamente per la redazione della Carta della Vulnerabilità Integrata.

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Classi e Grado di Vulnerabilità (%) Confronto tra Vecchio e Nuovo PTCP 1 - Elevato % 1 - E % 2 - Medio alto % 2 - A M % 3 - Medio basso 3 - M-B 4 - Basso 4 - BB Comune Confronto Confronto Confronto Confronto Nuovo PTCP Vecchio PTCP Nuovo PTCP Vecchio PTCP Nuovo PTCP Vecchio PTCP Nuovo PTCP Vecchio PTCP Abbadia San Salvatore 32.0 34.0 -2.0 30.0 2.0 28.0 0.3 0.0 0.3 36.8 64.0 -27.2 Asciano 0.8 1.0 -0.2 21.9 5.0 16.9 15.8 17.0 -1.2 61.4 77.0 -15.6 Buonconvento ~~~ 41.3 26.0 15.3 14.8 26.0 -11.2 43.8 49.0 -5.2 Casole d'Elsa 11.9 14.0 -2.1 23.7 22.0 1.7 10.8 32.0 -21.2 53.4 32.0 21.4 Castellina in Chianti 1.3 0.0 1.3 16.2 69.0 -52.8 42.7 7.0 35.7 39.7 24.0 15.7 Castelnuovo Berardenga 0.6 0.0 0.6 26.8 31.0 -4.2 47.8 50.0 -2.2 24.6 19.0 5.6 Castiglione d'Orcia 4.1 4.0 0.1 26.2 9.0 17.2 17.8 5.0 12.8 51.7 82.0 -30.3 Cetona 12.6 18.0 -5.4 30.1 12.0 18.1 37.5 26.0 11.5 18.7 44.0 -25.3 Chianciano Terme 6.7 5.0 1.7 31.0 14.0 17.0 39.2 52.0 -12.8 22.7 29.0 -6.3 Chiusdino 8.7 9.0 -0.3 42.0 19.0 23.0 9.4 16.0 -6.6 39.8 57.0 -17.2 Chiusi ~~~ 49.5 34.0 15.5 42.2 65.0 -22.8 6.3 0.0 6.3 Colle di Val d'Elsa 36.0 45.0 -9.0 28.5 8.0 20.5 22.8 37.0 -14.2 12.4 10.0 2.4 Gaiole in Chianti 0.04 0.0 0.0 14.4 55.0 -40.6 84.3 42.0 42.3 1.2 4.0 -2.8 Montalcino 0.1 0.0 0.1 26.9 27.0 -0.1 24.7 13.0 11.7 48.2 60.0 -11.8 Montepulciano 2.2 0.0 2.2 42.2 29.0 13.2 33.5 57.0 -23.5 20.9 13.0 7.9 Monteriggioni 56.5 60.0 -3.5 16.3 15.0 1.3 10.7 13.0 -2.3 16.1 11.0 5.1 Monteroni d'Arbia 5.5 0.0 5.5 40.1 23.0 17.1 2.0 0.0 2.0 52.2 77.0 -24.8 Monticiano 5.7 4.0 1.7 32.5 7.0 25.5 52.3 84.0 -31.7 9.4 5.0 4.4 Murlo 7.0 3.0 4.0 32.9 27.0 5.9 9.9 19.0 -9.1 50.2 51.0 -0.8 Piancastagnaio 11.3 11.0 0.3 36.4 4.0 32.4 6.8 4.0 2.8 45.3 81.0 -35.7 Pienza 1.3 2.0 -0.7 22.7 10.0 12.7 23.4 17.0 6.4 52.6 71.0 -18.4 Poggibonsi 9.9 15.0 -5.1 32.8 15.0 17.8 37.5 63.0 -25.5 18.9 7.0 11.9 Radda in Chianti 0.02 0.0 0.02 12.8 57.0 -44.2 70.7 31.0 39.7 16.4 12.0 4.4 Radicofani ~~~ 29.5 4.0 25.5 5.5 1.0 4.5 65.0 94.0 -29.0 Radicondoli 1.0 2.0 -1.0 24.8 47.0 -22.2 9.8 24.0 -14.2 64.3 27.0 37.3 Rapolano Terme 9.3 16.0 -6.7 35.0 12.0 23.0 42.9 48.0 -5.1 11.3 24.0 -12.7 San Casciano dei Bagni 3.2 6.0 -2.8 23.6 6.0 17.6 13.2 0.0 13.2 59.8 89.0 -29.2 San Gimignano 21.4 19.0 2.4 20.9 5.0 15.9 33.2 67.0 -33.8 24.4 10.0 14.4 San Giovanni d'Asso 0.8 0.0 0.8 15.0 3.0 12.0 36.5 54.0 -17.5 47.7 41.0 6.7 San Quirico d'Orcia 1.5 0.0 1.5 25.1 3.0 22.1 21.0 13.0 8.0 52.5 84.0 -31.5 Sarteano 13.9 31.0 -17.1 39.3 9.0 30.3 16.7 13.0 3.7 30.1 47.0 -16.9 Siena 10.9 11.0 -0.1 12.7 5.0 7.7 42.0 44.0 -2.0 34.0 39.0 -5.0 Sinalunga ~~~ 60.4 32.0 28.4 34.3 64.0 -29.7 2.7 4.0 -1.3 Sovicille 28.4 36.0 -7.6 39.4 26.0 13.4 18.7 30.0 -11.3 13.2 8.0 5.2 Torrita di Siena 1.5 2.0 -0.5 53.6 26.0 27.6 30.7 55.0 -24.3 13.6 17.0 -3.4 Trequanda 9.1 9.0 0.1 18.2 0.0 18.2 50.2 75.0 -24.8 22.4 15.0 7.4 TOTALE PROVINCIA 8.2 9.0 -0.8 28.9 20.0 8.9 27.3 31.0 -3.7 35.2 40.0 -4.8

Tabella 21: Distribuzione areale percentuale delle classi di vulnerabilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena: confronto tra il Nuovo e il Vecchio PTCP relativamente alle classi di Vulnerabilità a grado Elevato e Molto Alto.

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Uso e limitazioni della carta di vulnerabilità

La carta della vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento è uno strumento basilare del processo di pianificazione delle risorse idriche sotterranee di un determinato territorio, sia per quanto riguarda l’uso corretto di esse che per quanto attiene alla loro protezione nel tempo e nello spazio; scopo di questo documento è quello di colmare la distanza, talvolta abissale, tra la conoscenza scientifica organizzata esistente su un territorio e quella che viene resa effettivamente disponibile a coloro che sono chiamati a gestire il processo decisionale e gestionale nello stesso territorio (Civita, 1994). Tale carta può essere quindi di grande aiuto nel processo decisionale quando viene utilizzata correttamente e, specialmente, interpretata in funzione dell’effettiva consistenza e qualità dei dati disponibili all’atto della sua redazione, del metodo di compilazione e della scala. Statisticamente, gli utilizzatori di questo documento tematico sono concentrati nel settore della Pubblica Amministrazione, a diversi livelli e spesso in successione, ai quali si aggiungono le Autorità di Bacino e le Agenzie di gestione delle risorse idriche; a tutti questi utenti effettivi o potenziali interessa avere chiari i problemi esistenti sul territorio di competenza e/o disporre di dati organizzati ed interpretati, di dettaglio più o meno elevato a secondo dell’impiego, per poter tracciare rapidamente un quadro esatto delle soluzioni potenziali nelle quali inserire un problema nuovo o estemporaneo e le sue conseguenze (scenari).

Uso della carta Ogni cartografia tematica moderna ha un campo ben preciso di utilizzazione e un obiettivo principale da raggiungere che ne giustifica il costo di produzione. La carta della vulnerabilità degli acquiferi viene redatta in modo anche diverso a seconda dei casi ma, sostanzialmente, il suo scopo globale è quello di assistere i pianificatori, i responsabili della conduzione di attività produttive e gli amministratori (tecnici e politici) del territorio nella determinazione della suscettibilità delle risorse idriche sotterranee di interesse all’inquinamento prodotto o producibile da fonti diverse (Civita, 1994). Tali fonti possono identificarsi con attività già esistenti o che potrebbero essere attivate, la compatibilità delle quali con la tutela del patrimonio idrico deve essere oggetto di giudizio da parte dei pianificatori e dei gestori pubblici; inoltre, la fonte potenziale di inquinamento può essere generata casualmente, come nel caso di sversamenti accidentali o dolosi sul suolo, nel sottosuolo o in acque superficiali che alimentano direttamente l’acquifero soggiacente. Anche quando si è di fronte ad un inquinamento in atto, la carta della vulnerabilità può rivelarsi preziosa per identificare rapidamente quelle fonti di approvvigionamento idropotabile che si trovano in pericolo ed i CDP potenzialmente responsabili, per stabilire piani di monitoraggio specifico, per l’approvvigionamento d’emergenza, per studi e progettazioni finalizzate al blocco dell’inquinamento in atto ed al disinquinamento dell’acquifero vulnerato.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 44 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP Tale cartografia può essere di grande utilità pure per i gestori delle attività produttive che possono divenire produttori o viacoli di inquinamento (fabbriche, cave, discariche, ecc.); una conoscenza approfondita delle conseguenze che le diverse produzioni e attività possono avere sulle risorse idriche può determinare un processo decisionale teso a minimizzare i rischi onde non incorrere in sanzioni anche pesanti, come avviene nei Paesi in cui è già operante un sistema normativo basato sul principio «chi inquina paga». In definitiva, l’utilizzo di una carta della vulnerabilità può permettere una sufficiente oculatezza nelle decisioni e nei giudizi preventivi circa l’ammissibilità di trasformazioni territoriali potenzialmente inquinanti o l’inserimento di nuove attività produttive; ciò significa che la cartografia, ben interpretata con l’ausilio di tecnici specialisti, può sostituire, almeno in chiave preliminare, i rilievi necessari al rilascio di licenze ed autorizzazioni da parte dei legali gestori del territorio. In un’ottica di utilizzo opposta, detta cartografia è, senza dubbio, alla base dell’identificazione, in un determinato intorno territoriale a livello comprensoriale o regionale, di zone che si prestano, in assoluto o comparativamente ad altre, per l’installazione di attività potenzialmente inquinanti (Civita, 1994). Infine, nel campo della prevenzione del pericolo di inquinamento delle fonti idropotabili e della formazione di riserve strategiche in aree vincolate onde poter disporre, all’occorrenza, di risorse idriche integrative, sostitutive o di emergenza, l’uso delle carte della vulnerabilità è non soltanto necessario ma effettivamente indispensabile. L’identificazione e l’imposizione rapida ed oculata di tali vincoli è impossibile senza l’esistenza di un documento di piano che, appunto, mostri la consistenza e la tipologia delle attività esistenti a fronte della suscettibilità dell’acquifero ad essere contaminato.

Limitazioni all’uso della carta A questo punto è quanto mai necessario porre l’accento anche sull’uso improprio o scorretto della carta di vulnerabilità. Il cattivo impiego della carta può derivare dal fatto che questi documenti tecnicamente avanzati siano dati da usare nei processi decisionali direttamente agli utilizzatori non tecnici, dunque impreparati a riconoscerne i limiti derivanti dalla scala, imposti dalla qualità e dal numero dei dati di base, ecc. (Civita, 1994). In particolare, la scala ha un’importanza specifica notevole perché essa influenza evidentemente l’accuratezza dell’interpretazione; l’utilizzo di cartografie a grande denominatore di scala (e quindi poco documentate e dettagliate) per comprendere e risolvere problemi strettamente locali e puntuali è, senza dubbio, un uso scorretto della carta e può portare a risultati catastrofici.

Non c’è alcun dubbio, dunque, che una carta della vulnerabilità non può essere usata come base di progettazione di interventi e modificazioni dell’ambiente superficiale e sotterraneo, se non per caratterizzare le situazioni al contorno (Civita, 1994). Analogamente, non è corretto utilizzare carte della vulnerabilità anche di tipo operativo per la certificazione di idoneità di un sito ad ospitare

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 45 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP un impianto potenzialmente inquinante o dello stato di inquinamento di un sito, che deve invece essere basata su studi e rilievi ad un denominatore di scala molto piccolo; si passa dunque nel campo della simulazione modellistica che è tutt’altra cosa ed ha costi, obbiettivi e metodologie del tutto diverse. La carta stessa può essere un documento inadeguato alla valutazione di situazioni particolari, essendo i metodi di preparazione generalmente basati sull’ipotesi di un inquinante generico e non specifico; infatti, è stato notato che alcuni dei parametri utilizzati nella valutazione dell’abbattimento parziale degli inquinanti nel sottosuolo sono fortemente influenti su taluni inquinanti ma non lo sono affatto su altri (Civita, 1994). Infine, è fondamentale ricordare che le suddette considerazioni si riferiscono al caso di carte della vulnerabilità realizzate secondo quanto correttamente richiesto dalle varie metodologie utilizzabili. D’altra parte, però, tutti gli studiosi sono concordi nell’affermare che in quei Paesi ove esiste una consapevolezza dello stato di vulnerabilità delle risorse idriche sotterranee si sviluppa correttamente un processo di sensibilizzazione a tutti i livelli che porta, in misura maggiore o minore, ad un miglioramento del grado di protezione territoriale di queste fondamentali risorse (Civita, 1994).

Sensibilità Al fine di tutelare gli acquiferi presenti nel proprio territorio,in accordo con il precedente Piano Territoriale di Coordinamento della Provincia di Siena (PTCP), si prevede il passaggio dai quattro gradi di vulnerabilità a tre classi di Sensibilità, come mostrato in tabella 22, dove: M la classe di Sensibilità 1 corrisponde ad “Aree a vincolo elevato”; M la classe di Sensibilità 2 corrisponde ad “Aree a vincolo medio”; M la classe di Sensibilità 3 corrisponde ad “Aree non vincolate”.

I vincoli previsti dal PTCP di Siena per l’uso del territorio, ricadente nelle aree sensibili di classe 1 e 2 sono riportate nelle relative Norme; il cui disposto ha la finalità di rendere minimo (o comunque accettabile) il rischio di inquinamento.

Grado di Vulnerabilità Classe di Sensibilità Elevata 1 Medio - alto 2 Medio – basso ⇒ Basso 3

Tabella 22: Relazione fra il grado di Vulnerabilità e le Classi di Sensibilità previste

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La distribuzione areale delle classi di Sensibilità a scala di Provincia, di Circondario e di Comune è riportata nelle figure 9, 10, e nelle tabella 23 e 24. 2 Classi di Sensibilità Grado di Sensibilità Area (Km ) Area (%) 1 Vincolo elevato 313.1 8.2 2 Vincolo medio 1105.5 28.9 3 Nessun vincolo 2390.4 62.5 N.C. Non Classificabile 12.6 0.3

Area % Vincolo elevato

62.5 28.9 Vincolo medio

Nessun vincolo

Non Classificabile 8.2 0.3

Tabella 23: Suddivisione del territorio in base al grado di Sensibilità

Classi e Grado diSensibilità (Area %) Comune 1 - Vincolo elevato 2 - Vincolo medio 3 - Nessun vincolo N.C. - Non Classificabile Abbadia San Salvatore 32.0 30.0 37.1 0.8 Castiglione d'Orcia 4.1 26.2 69.5 0.14 Montalcino 0.1 26.7 73.0 0.2 Piancastagnaio 11.3 36.4 52.1 0.2 Pienza 1.3 22.7 76.0 0.05 Radicofani ~ 29.5 70.5 0.01 San Quirico d'Orcia 1.5 25.1 73.5 0.02 Asciano 0.8 21.9 77.2 0.1 Buonconvento ~ 41.3 58.6 0.1 Monteroni d'Arbia 5.5 40.1 54.1 0.3 Rapolano Terme 9.3 35.0 54.1 1.5 San Giovanni d'Asso 0.8 15.0 84.2 ~ Casole d'Elsa 11.9 23.7 64.2 0.1 Colle di Val d'Elsa 36.0 28.5 35.2 0.2 Monteriggioni 56.5 16.3 26.8 0.4 Poggibonsi 9.9 32.8 56.4 0.8 Radicondoli 1.0 24.8 74.1 ~ San Gimignano 21.4 20.9 57.6 0.05 Castellina in Chianti 1.3 16.2 82.4 0.1 Castelnuovo Berardenga 0.6 26.8 72.4 0.1 Gaiole in Chianti 0.04 14.4 85.5 0.001 Radda in Chianti 0.02 12.8 87.1 0.1 Cetona 12.6 30.1 56.2 1.1 Chianciano Terme 6.7 31.0 61.9 0.4 Chiusi ~ 49.5 48.5 1.9 Montepulciano 2.2 42.2 54.4 1.2 San Casciano dei Bagni 3.2 23.6 73.0 0.2 Sarteano 13.9 39.3 46.8 0.02 Sinalunga ~ 60.4 36.9 2.7 Torrita di Siena 1.5 53.6 44.3 0.6 Trequanda 9.1 18.2 72.6 0.02 Chiusdino 8.7 42.0 49.2 0.1 Monticiano 5.7 32.5 61.7 0.1 Murlo 7.0 32.9 60.1 0.01 Sovicille 28.4 39.4 31.9 0.3 Siena 10.9 12.7 76.0 0.4

Tabella 24: Distribuzione areale percentuale delle classi di Sensibilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 47 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Circondario Amiata Val d'Orcia

80.0

70.0

60.0 1 - Vincolo elevato 50.0 2 - Vincolo medio 40.0 3 - Nessun vincolo N.C. - Non Classificabile 30.0

20.0

10.0

0.0 Abbadia San Castiglione d'Orcia Montalcino Piancastagnaio Pienza Radicofani San Quirico d'Orcia Salvatore

1 - Vincolo elevato Circondario Crete Senesi - Val d'Arbia 2 - Vincolo medio 3 - Nessun vincolo 90.0 N.C. - Non Classificabile

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0 Asciano Buonconvento Monteroni d'Arbia Rapolano Terme San Giovanni d'Asso

1 - Vincolo elevato Circondario Val d'Elsa 2 - Vincolo medio 3 - Nessun vincolo 80.0 N.C. - Non Classificabile

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0 Casole d'Elsa Colle di Val d'Elsa Monteriggioni Poggibonsi Radicondoli San Gimignano

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 48 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

1 - Vincolo elevato Circondario Chianti Senese 2 - Vincolo medio 90.0 3 - Nessun vincolo N.C. - Non Classificabile 80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0 Castellina in Castelnuovo Gaiole in Radda in Chianti Berardenga Chianti Chianti

1 - Vincolo elevato Circondario Val di Chiana 2 - Vincolo medio 3 - Nessun vincolo 80.0 N.C. - Non Classificabile 70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0 Cetona Chiusi San Casciano Sinalunga Trequanda dei Bagni

1 - Vincolo elevato Circondario Val di Merse 2 - Vincolo medio 3 - Nessun vincolo 70.0 N.C. - Non Classificabile

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0 Chiusdino Monticiano Murlo Sovicille

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 49 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Circondario Senese

80.0

70.0

60.0 1 - Vincolo elevato 2 - Vincolo medio 50.0 3 - Nessun vincolo 40.0 N.C. - Non Classificabile

30.0

20.0

10.0

0.0 Siena

Figura 9: Distribuzione areale percentuale delle classi di Sensibilità relativa ai Comuni della Provincia di Siena raggruppati nei rispettivi Circondari.

Come si può notare la maggior parte del territorio (62,5%) non è sottoposto a vincolo mentre la restante parte è suddivisa in un 28,9% a vincolo medio (sensibilità 2) e in un 8,2% a vincolo elevato (sensibilità 1).

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Figura 10: Carta della Sensibilità della Provincia di Siena Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 51 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Vulnerabilità integrata La vulnerabilità integrata (vedi figura 13) è correlabile, come già ricordato, al concetto di rischio; la sua redazione ha come intento quello di fornire al pianificatore una precisa idea del rischio potenziale di inquinamento degli acquiferi presenti nella zona in esame. Insieme alla carta della sensibilità (che invece individua vincoli all’uso del territorio in modo da ridurre i rischi di inquinamento) diviene uno strumento principe nelle mani del pianificatore per orientare il governo del territorio in perfetta linea con i principi di sviluppo sostenibile. Al fine di giungere alla stesura della carta della vulnerabilità integrata degli acquiferi all’inquinamento relativo al territorio provinciale di Siena si fa riferimento alla legenda Civita, 1990 con modifiche (vedi legenda riportata a pagina 63 e 64) che prevede l’acquisizione di una gran mole di dati suddivisi in sei sezioni: 1) Geometria ed idrodinamica dei corpi idrici sotterranei; 2) Stato di inquinamento reale dei corpi idrici sotterranei; 3) Produttori reali e potenziali di inquinamento dei corpi idrici sotterranei; 4) Potenziali ingestori e viacoli di inquinamento dei corpi idrici sotterranei; 5) Preventori e/o riduttori dell'inquinamento; 6) Principali soggetti ad inquinamento. La Legenda Civita utilizzata è riportata in Allegato 1. Di seguito verrà data una breve descrizione degli elementi utilizzati nelle varie sezioni.

Geometria ed idrodinamica dei corpi idrici sotterranei; Si tratta degli elementi idrostrutturali che permettono di valutare rapidamente la geometria degli acquiferi, la direzione di flusso e quindi l’evoluzione spaziale e temporale di un’eventuale contaminazione. Sono state riportate in carta solo le superfici piezometriche, le linee di flusso e gli spartiacque forniteci, in formato vettoriale, dei Piani Strutturali della Provincia di Siena, inoltre a tali informazioni sono state aggiunti anche dati provenienti da Tesi di Laurea (Montagnola Senese e Colle di Val d’Elsa).

Produttori reali e potenziali di inquinamento dei corpi idrici sotterranei Essi costituiscono le effettive, possibili o probabili fonti di rilascio di un inquinante nell’ambiente con rischio di contaminazione delle acque sotterranee (per le principali modalità, vedi quanto illustrato dalla figura 11). La raccolta dei dati relativi è sempre molto impegnativa, dovendosi necessariamente raggiungere un elevato grado di copertura e di approfondimento. Non basta, ad esempio, il rilevamento di un complesso industriale per poter definire il tipo ed il grado di pericolosità potenziale di esso; sarà necessario conoscere il tipo di rifiuti che produce, la portata degli scarichi liquidi, la destinazione di questi (fognatura urbana, impianto di depurazione, rete idrografica). Allo stesso modo, è necessario conoscere il tipo di soggetto allevato ed il numero di capi per poter valutare il possibile impatto di un’industria zootecnica (AA.VV., 1988).

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Figura 11: Principali modalità di inquinamento delle acque sotterranee, dovute all’attività dell’uomo (www.euwfd.com/html/groundwater.html) La raccolta di questi dati avviene, in genere, in due fasi distinte: • dapprima, si raccolgono le informazioni esistenti presso gli Enti pubblici e le Organizzazioni territoriali (Regione, Provincia, Comuni, Camera di Commercio, A.T.O., AdB, ecc.); • si passa poi al rilevamento sul campo, utilizzando largamente le tecniche di telerilevamento tradizionale e di teledetezione aeroportata prima degli indispensabili controlli a terra. Per quanto riguarda il territorio esaminato, per ora è stato possibile attuare e portare a termine solo la prima fase mentre per la seconda sono stati effettuati alcuni rilevamenti diretti parziali (SMaS e alcuni Piani Strutturali).che hanno interessato una parte delle attività potenzialmente pericolose. La raccolta dei dati è stata condotta attraverso una ricerca nei vari archivi “GIS oriented” della Regione Toscana estrapolando dalla CTR scala 1 : 10000 (attraverso delle query tramite un GIS), le linee ferroviarie e i cimiteri; è stato acquisito il tematismo Uso del suolo (CORINE – LAND COVER 2005). Dall’Amministrazione Provinciale di Siena sono stati forniti: aree urbane e viabilità principale. Per quanto riguarda gli ospedali, i campeggi, i distributori di carburante e le officine si è fatto riferimento ai dati derivanti da i punti di interesse dei dispositivi satellitari. Le maggiori difficoltà per l’inserimento dei circa 2500 centri di pericolo (CDP). Per ciò che concerne la raccolta dei dati riguardante allevamenti e industrie sono stati utilizzati i dati presenti all’interno del progetto SMaS (Asciano, Castelnuovo Berardenga, Monteriggioni, Monteroni d’Arbia, Siena e Sovicille) e sono stati acquisiti, dove presenti, i dati dei piani strutturali dei Comuni. Il tematismo degli allevamenti è stato integrato nei Comuni privi di informazioni con il data-base del S.I.R.A. (Sistema Informativo Regionale Ambientale della Toscana).All’interno delle varie tipologie di allevamenti compare la voce “allevamenti vari” che corrisponde a più tipologie di

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 53 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP animali presenti all’interno della solita azienda oppure indica aziende agricole dove non è specificato la tipologia di animale allevato, per gli altri casi viene sempre specificato (Ovicunicoli; Bovini; Ovicaprini, Piscicoltura ed Equini e Suini).

Potenziali ingestori e viacoli di inquinamento dei corpi idrici sotterranei. Si tratta di fattori naturali ed antropici la cui esistenza comporta di solito un’amplificazione della vulnerabilità intrinseca degli acquiferi, aumentando di fatto la velocità di infiltrazione e abbattendo, di contro, la capacità di depurazione naturale della zona non satura, che viene saltata tutta o in parte. Tra questi fattori sono stati selezionati i più diffusi, che possono essere identificati mediante telerilevamento e controlli a terra (AA.VV., 1988): a) quelli relativi a fenomeni carsici o allo stato di fratturazione spinto delle rocce, che comportano una massiccia ingestione di acqua superficiale ed un suo spostamento veloce in sotterraneo; b) quelli, tipicamente antropogenici, legati a lavori di cava a cielo aperto, che sovente asportano parzialmente o totalmente l’insaturo. Relativamente all’area indagata, il punto a) è stato al momento affrontato riportando sulla carta della vulnerabilità quanto contenuto nell’archivio Doline del tematismo poligonale della Carta Geomorfologica Provinciale, mentre il punto b) deriva dal tematismo “PRAER RISORSE” fornitoci dall’Amministrazione Provinciale dove sono rappresentate le aree del piano regionale delle attività estrattive, di recupero delle aree escavate e di riutilizzo dei residui recuperabili. In questa sezione sono state inoltre inserite le cave estratte dal tematismo puntuale della Carta Geomorfologica Provinciale.

Preventori e/o riduttori dell'inquinamento Questa categoria si occupa delle opere e degli impianti, la funzione dei quali è quella di abbattere e allontanare dall’ambiente gli inquinanti prodotti oppure di prevenire fenomeni di inquinamento di fonti d’alimentazione idropotabili a mezzo di specifici vincoli e monitoraggio. Per quanto riguarda il territorio studiato, in relazione ai preventori e riduttori dell’inquinamento sono stati inseriti le Discariche e gli impianti di depurazione. Le discariche sono state suddivise in due tipologie: ¾ Discarica di seconda categoria tipo A ¾ Discarica non classificata Parte delle Discariche sono state derivate da una selezione effettuata sulla nuova Carta Geologica della Regione Toscana in scala 1 : 10000, parte invece derivano dai dati dei Piani Strutturali Comunali. Gli impianti di depurazione sono stati ricondotti, secondo la legenda Civita, ad impianto di depurazione di acque reflue urbane (primario e secondario); le informazioni sono state estratte sia dal progetto SMaS che dai Piani Strutturali Comunali. Fanno parte di questa categoria anche le aree di Salvaguardia intorno alle opere di captazione ad uso idropotabile (pozzi e sorgenti), per delimitarle è stata considerata, attraverso l’utilizzo del criterio geometrico, una fascia di rispetto idrogeologica pari a 200 metri.

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Principali soggetti ad inquinamento I principali elementi sensibili dal punto di vista dell'uso delle acque sono costituiti dalle opere di captazione (pozzi, sorgenti, prese d'acqua superficiale) in quanto un eventuale inquinamento delle zone circostanti è in grado di compromettere il prelievo di acque. In questa categoria rientrano le sorgenti termominerali la cui ubicazione, insieme alle caratteristiche d’uso, consente di pervenire ad una prima valutazione delle possibili interferenze tra tali acque e quelle per uso potabile. Non bisogna, comunque, dimenticare l’importanza di cartografare le tante fonti di approvvigionamento idrico spesso non censite e non considerate nei piani generali degli acquedotti, tanto frequenti specialmente nelle zone montuose; la visualizzazione di tali punti d’acqua può risultare preziosa in caso di “catastrofe” da inquinamento, indicando a chi gestisce un’emergenza le possibili immediate alternative per ripristinare l’alimentazione idrica delle popolazioni colpite (AA.VV., 1988). Per questi tematismi si è fatto riferimento ai dati forniteci dalle AATO presenti sul territorio provinciale e dall’Ufficio pozzi della Provincia di Siena. In riferimento a questa problematica tra i vari tematismi è presente quello dei Bottini di Siena da noi considerato come galleria drenante, trincea drenante.

Attività agricole L’inquinamento agricolo proviene da una serie di interventi di tipo non puntuale ma diffuso che consistono nell’applicazione di prodotti chimici ai terreni agricoli con lo scopo di ottenere raccolti sempre più abbondanti; ne deriva un impatto sulle acque sotterranee sempre più preoccupante per il proliferare di pratiche agricole che utilizzano questi prodotti. Per analizzare questa problematica siamo partiti dell’utilizzo della copertura dell’Uso del suolo in scala 1:100000 (CORINE – LAND COVER, 2005) dell’Amministrazione Provinciale di Siena che riporta l’ubicazione geografica dei territori agricoli e quindi ci fornisce un’indicazione delle zone interessate dall’utilizzo di sostanze inquinanti. (secondo Civita 1994) in: • Aree sterili, incolte o con colture spontanee o che non prevedono trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, ecc. • Aree con colture che prevedono limitati trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, ecc. • Aree con colture che prevedono frequenti e abbondanti trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, ecc. Il risultato è riportato in tabella 25 e figura 12.

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Figura 12: Distribuzione dei principali trattamenti chimi all’interno del territorio provinciale. Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 56 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Codici Legenda Classi di Uso del Suolo Uso del Suolo Carta Uso del Suolo (secondo Legenda Civita, 1994) 111 Tessuto urbano continuo 112 Tessuto urbano discontinuo 121 Aree industriali o comerciali 122 Reti stradali e ferroviarie 124 Aereoporti 131 Aree estrattive 132 Discariche 133 Cantieri 141 Aree verdi urbane 142 Aree sportive e ricreative Aree sterili, incolte o con colture spontanee o che non prevedono trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, etc. 312 Boschi di conifere 313 Boschi misti 321 Pascoli naturali 322 Brughiere e cespuglieti 331 Ciottolame dei greti fluviali, spiaggie e sabbie 332 Rocce nude, affioramenti 333 Aree con vegetazione rada 334 Aree percorse da incendio 411 Paludi interne 511 Corsi d'acqua, canali 512 Bacini d'acqua 3112 Castagneti da frutto 3113 Boschi di latifoglie 212 Seminativi in aree irrigue Aree con colture che prevedono limitati trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, etc. 243 Colture con spazi naturali 2211 Colture miste con prevalenza di vigneti 2212 Vigneti 2221 Colture miste con prevalenza di frutteti 2222 Frutteti in aree irrigue 2224 Frutteti in aree non irrigue Aree con colture che prevedono frequenti e abbondanti trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, etc. 2231 Colture miste con prevalenza di oliveti 2232 Oliveti 213 Risaie Tabella 25: Relazione fra le classi di uso del suolo e l’intensità dei trattamenti 242 Sistemi colturali e particellari complessi 2111 Vivai e colture protetti 2112 Seminativi in aree non irrigue 3111 Colture arboree (pioppeti ecc...)

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Figura 13: Carta della Vulnerabilità integrata degli acquiferi all’inquinamento

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Aree a diversa disponibilità risorsa idrica sotterranea (A.d.B. Arno) All’interno della Carta della Vulnerabilità Integrata abbiamo ritenuto opportuno inserire un altro elemento individuato dall’Autorità di Bacino del Fiume Arno; sono le aree rappresentanti la zonazione delle disponibilità di acque sotterranee (ZoDIAS) indicate con le sigle D1, D2, D3 e D4. Per ognuna delle singole aree a diversa suscettibilità di criticità idrica è stata calcolata la somma de prelievi che vi insistono ed è stata confrontata con la ricarica assegnata ottenendo quindi il bilancio delle disponibilità idriche residue: Bilancio = Ricarica - Prelievi Le zone a diverso grado di disponibilità residua di acqua sotterranea sono state classificate come segue:

Tabella 26: Classi di disponibilità residua

La ZoDIAS offre indicazioni sulla disponibilità idrica all’interno dell’acquifero. Precisando ulteriormente, il significato delle classi è il seguente: classe D1 – aree dove la ricarica media su unità di superficie copre ampiamente o comunque in maniera sufficiente i prelievi in atto. In queste aree nuovi prelievi non creano nessun disequilibrio al bilancio idrico, se a livello complessivo l’acquifero risulta in saldo di pareggio o positivo. Classe D2 – aree dove la ricarica media su unità di superficie copre in maniera sufficiente i prelievi, in queste aree le disponibilità sono prossime al pareggio (limite dell’equilibrio) e nuovi prelievi potrebbero creare disequilibri anche livello di area complessiva. Classi D3 e D4 – aree dove il disavanzo fra la ricarica media su unità di superficie e i prelievi risulta elevata (classe 4) o molto elevata (classe 4). In tali aree i nuovi prelievi creano un disequilibrio tale che potrebbe portare alla formazione di approfondimenti della superficie piezometrica, laddove non ci siano apporti ulteriori di ricarica (es: fronti di alimentazione come i fiumi). La zonazione permette di evidenziare quelle aree, che pur essendo comprese in acquiferi a bilancio positivo, presentano zone soggette a forte sfruttamento. Vengono messe altresì in evidenza le aree in cui il disavanzo è tale da mettere in discussione la futura sostenibilità del regime degli emungimenti. In tali aree l’effettiva disponibilità deve essere acclarata sia con studi di dettaglio che con il monitoraggio piezometrico delle falde interessate. Dal punto di vista normativo si rimanda alle misure di Piano contenute all’interno del Progetto di Piano di Bacino Stralcio “Bilancio Idrico” agli articoli 8, 9, 10, 11 e 12.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 59 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP Valutazioni conclusive

Dato l’elevato numero e l’importanza che queste attività produttive ricoprono per la Vulnerabilità Integrata, su di esse, abbiamo ritenuto opportuno effettuare un’analisi statistica per valutare, in dettaglio seppur con dati che dovranno essere incrementati ed aggiornati, come questi elementi sono distribuiti e ripartiti all’interno dei Circondari della Provincia di Siena (Tabella 27).

80 33

45 19 80 Industria 44 339 32 6 29 13 32

benzina 5 8 petrolio, di Deposito Senese 0

1 21 0 0 serra 0

0 Val di Merse di Val

6 10 81

9 6

32 13 Val di Chiana di Val

9 22

54 8 9

18 6 Chianti Senese Chianti

0 0

1 Distribuzione dei principali CDP all'interno dei vari Circondari vari dei all'interno CDP principali dei Distribuzione 0 0 Val d'Elsa Val

0 0

2

1 2 1

2 4 0

Allevamento: ovicunicoli Allevamento: piscicoltura Allevamento: suini Allevamento: vari in Coltivazioni intensive Crete Senese Val d'Arbia Senese Val Crete 109

80 67 Tabella 27: Distribuzione dei principali centri di pericolo suddivisi per Circondario 25 109 ed equini 75

16 Val d'Orcia Val

4 17 27

1 4 10

9 Allevamento: bovini Allevamento: ovicaprini 0 Industria 339 44 267 19 45 33 80 50 300 250 200 150 100 Tipo di attivitàTipo di d'OrciaVal Amiata Crete Senese d'Arbia Val d'Elsa Val Senese Chianti Chiana Val di Merse di Val Senese Allevamento: vari 13 32 16 9 81 10 6 Allevamento: suini 6 18 6 8 54 22 9 Allevamento: bovini 9 10 7 1 27 17 4

Allevamento: ovicunicoli 0 4 7 1 2 1 2 Allevamento: piscicoltura 0 0 0 0 1 0 0 Deposito di petrolio, benzina 8 5 32 13 29 6 32 Coltivazioni intensive in serra in intensive Coltivazioni 0 0 0 0 21 1 0 Allevamento: ovicaprini ed equini 16 75 78 25 67 80 109

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 60 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

E’ necessario precisare che la discrepanza tra i vari Circondari è dovuta principalmente alla differente distribuzione delle informazioni in nostro possesso. Un’ulteriore analisi dei CDP è stata effettuata in relazione alla loro presenza all’interno delle aree classificate “Sensibili” e conseguentemente nelle aree soggette a Vincoli più o meno restrittive (Tabella 28).

Classe di Sensibilità Tipo di attività Classe 1- Vincolo Elevato Classe 2- Vincolo Medio Classe 3- Nessun Vincolo Allevamento: bovini 3 27 44 Allevamento: ovicaprini ed equini 59 121 269 Allevamento: ovicunicoli 2 4 9 Allevamento: piscicoltura 0 1 0 Allevamento: suini 8 48 67 Allevamento: vari 12 33 121 Coltivazioni intensive in serra 0 11 11 Deposito di petrolio, benzina 7 51 64 Industria 58 271 475

Distribuzione dei principali CDP nelle Aree a differente Sensibilità

7.9%

34.3%

57.8%

Classe 1- Vincolo Elevato Classe 2- Vincolo Medio Classe 3- Nessun Vincolo

Classe 1 - Vincolo Elevato Classe 2 - Vincolo Medio Classe 3 - Nessun Vincolo 500 475

450

400

350

300 269 271

250

200

150 121 121

100 67 64 58 44 59 48 51 50 27 33 12 4 9 8 11 11 7 3 2 0 1 0 0 0 Allevamento: Allevamento: Allevamento: Allevamento: Allevamento: Allevamento: Coltivazioni Deposito di Industria bovini ovicaprini ed ovicunicoli piscicoltura suini vari intensive in petrolio, equini serra benzina

Tabella 28: Distribuzione dei principali centri di pericolo nelle Aree a differente sensibilità.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 61 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Ai fini della vulnerabilità si è deciso di valutare anche la distribuzione dei trattamenti con fitofarmaci utilizzati in agricoltura all’interno di tutto il territorio della Provincia di Siena (Tabella 29). Il quadro generale che ne emerge è che circa il 50% del territorio provinciale si trattato con fitofarmaci.

Aree sterili, incolte o con colture spontanee o che non prevedono trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, etc.

Aree con colture che prevedono limitati trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, etc.

Aree con colture che prevedono frequenti e abbondanti trattamenti con fitofarmaci, concimi chimici, etc.

1364.9 Kmq; 36% 1960.4 Kmq; 51%

496.3 Kmq; 13%

Tabella 29: Distribuzione delle aree trattate all’interno del territorio della Provincia di Siena.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 62 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Legenda della Vulnerabilità Integrata (PTCP 2009) (CIVITA, 1990 CON MODIFICHE)

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 63 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 64 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

3. Valutazione quantitativa della domanda d’acqua in relazione alla risorsa presente sul territorio.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 1 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP INDICE

INDICE ...... 2

INTRODUZIONE ...... 3

VALUTAZIONE DELLE RISORSE IDRICHE RINNOVABILI ...... 6

AFFLUSSI ...... 7

TEMPERATURE ...... 11

EVAPOTRASPIRAZIONE REALE ...... 14

ECCEDENZA IDRICA...... 15

RISORSE IDRICHE SUPERFICIALI E SOTTERRANEE (BILANCIO IDROLOGICO DEL F. OMBRONE A SASSO D’OMBRONE)...... 17

COMPLESSI IDROGEOLOGICI PRINCIPALI ...... 19

VARIABILITÀ CLIMATICA: STAZIONI E VARIABILI DA ANALIZZARE...... 22

METODOLOGIA DI CALCOLO ...... 22

RIFLESSI SULLE RISORSE IDRICHE RINNOVABILI...... 26

VALUTAZIONE DELLA DOMANDA D’ACQUA...... 30

DOMANDA D’ACQUA AI FINI IRRIGUI...... 30

DOMANDA D’ACQUA AI FINI IDROPOTABILI E PRODUTTIVI ...... 35

DOMANDA D’ACQUA COMPLESSIVA...... 37

L’ATTUALE GESTIONE DELLE RISORSE IDRICHE (DA PIANO AATO 6)...... 38

SCHEDE DEGLI ACQUIFERI STRATEGICI ...... 40

ANALISI SWOT SU RISORSE IDRICHE ...... 41

RIFLESSIONI CONCLUSIVE ...... 46

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 2 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP INTRODUZIONE

La gestione delle risorse idriche, soprattutto a fini idropotabili, non è più demandato ai singoli Comuni o a consorzi tra essi, dato che la legislazione nazionale e regionale (L. 152/2006) ha individuato Autorità ed Enti locali che, a vario titolo, perseguono lo stesso obbiettivo di gestione delle risorse idriche. Questo non significa che le amministrazioni locali non abbiano più voce in capitolo in relazione all’argomento; significa che l’azione non può essere più diretta ma mediata in ambito Provinciale, di AATO e di Bacino Idrografico. Significa anche che l’azione, in tal senso, dovrà essere politico–tecnica volta cioè a verificare che tali Autorità agiscano attraverso i loro piani nell’interesse collettivo e quindi anche in quello dei propri amministrati. Davanti ad un problema così strategico come è quello dell’acqua gli Enti locali non devono solo lasciar fare, ma essere i primi e più severi controllori delle scelte e delle strategie previste da tali piani che essi stessi, direttamente o tramite loro consulenti, devono necessariamente contribuire a definire così come è nello spirito della L.R. 1/05. Il valore fondamentale dell’acqua per la vita e lo sviluppo umano e la limitata disponibilità di questo bene hanno indotto ad affrontare ovunque, su valide basi scientifiche, il problema della valutazione delle risorse idriche locali e generali, insieme a quello di una loro corretta gestione, partendo da una accurata indagine di bilancio, che costituisce notoriamente il fondamento di ogni ricerca di carattere idrogeologico; la dimensione geografica entro cui tale analisi deve essere svolta è principalmente il bacino idrografico, del quale dovranno pure verificarsi concordanze o discordanze con quello idrogeologico. Le risorse così valutate hanno valore medio statistico e possono quindi essere efficacemente utilizzate a livello previsionale, in particolare mediante l’analisi del trend al fine di rendere estrapolabile a breve-medio termine l’attendibilità di tali stime. Questo studio trova quindi collocazione nell’ambito delle ricerche finalizzate alla protezione ed alla difesa dell’ambiente, oltre alla disciplinata gestione delle sue risorse idriche. L’area oggetto di indagine comprende il territorio dell’intera Provincia di Siena, comprensivo dei Comuni: Abbadia San Salvatore, Asciano, Buonconvento, Casole d’ Elsa, Castellina in Chianti, Castelnuovo Berardenga, Castiglione d’ Orcia, Cetona, Chianciano Terme, Chiusdino, Chiusi, Colle Val d’Elsa Gaiole in Chianti, Montalcino, Montepulciano, Monteriggioni, Monteroni d’Arbia, Monticiano, Murlo, Piancastagnaio, Pienza, Poggibonsi, Radda in Chianti, Radicofani, Radicondoli, Rapolano Terme, San Casciano dei Bagni, San Gimignano, San Giovanni d’Asso, San Quirico d’Orcia, Sarteano, Siena, Sinalunga, Sovicille, Torrita di Siena, Trequanda. Le Autorità di Ambito Territoriale Ottimale (Figura 1) a cui competono tali Comuni sono: l’Autorità di Ambito Territoriale Ottimale n. 2 “Basso Valdarno” (nel seguito indicata semplicemente come A.T.O. 2), l’Autorità di Ambito Territoriale Ottimale n. 4 “Alto Valdarno” (nel seguito indicata semplicemente come A.T.O. 4), l’Autorità di Ambito Territoriale Ottimale n. 5 “Toscana Costa” (nel seguito indicata semplicemente come A.T.O. 5), l’Autorità di Ambito Territoriale Ottimale n. 6 “Ombrone” (nel seguito indicata semplicemente come A.T.O. 6). Dal punto di vista idrografico (Figura 1), esso è occupato dal Bacino del F. Ombrone, dal Bacino del F. Cecina, del Bacino del F. Fiora, dal Bacino del F. Tevere

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 3 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP e dal Bacino del F. Arno. Le Autorità di Bacino ricadenti nella Provincia di Siena sono: Autorità di Bacino del F. Arno, Autorità di Bacino del F. Ombrone, Autorità di Bacino del F. Tevere, Autorità di Bacino del F. Fiora e Autorità di Bacino Toscana Costa.

Figura 1 - Ubicazione dei Comuni della Provincia di Siena all’interno dei territori di competenza delle varie AATO.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 4 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP Figura 2 - Limite della Provincia di Siena con i rispettivi Comuni e i Bacini Idrografici.

A corredo della seguente relazione sono state redatte una serie di Carte: ¾ QC IG 4: Carta della Pioggia media (A.I. 1967-2006); ¾ QC IG 5: Carta della Temperatura (A.I. 1967-2006); ¾ ST IG 6: Carta della Evapotraspirazione (A.I. 1967-2006); ¾ ST IG 6: Carta della Eccedenza Irdrica (A.I. 1967-2006). Le cartografie sono state restituite per l’intera Provincia di Siena in scala 1:125.000.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 5 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP VALUTAZIONE DELLE RISORSE IDRICHE RINNOVABILI

La valutazione delle risorse idriche complessive del territorio provinciale e la loro ripartizione in superficiali e sotterranee è stata effettuata con i criteri proposti in Barazzuoli & Salleolini (1992) e Barazzuoli et alii (1994, 1995), questi poggiano su calcoli di bilancio idrologico (aventi come riferimento spaziale sia i bacini idrografici che i complessi idrogeologici) ed, in particolare, sulla stima dell'eccedenza idrica Ws (detta anche precipitazione efficace Pe o risorsa totale potenziale) che, in condizioni naturali e su un lungo periodo, corrisponde notoriamente al deflusso totale in uscita dal bacino idrografico. Per quest’ultimo, le grandezze indagate possono essere sinteticamente espresse con: P = Er + D + Ie (1) dove: P = afflussi; Er = evapotraspirazione reale; D = deflussi alla stazione idrometrografica che sottende il bacino; Ie = infiltrazione efficace. I valori dei vari termini vengono generalmente ragguagliati all'intera superficie del bacino ed espressi in mm/anno. Nel caso di complesso idrogeologico, invece, le masse idriche in entrata sono rappresentate dall'infiltrazione efficace (Ie), frazione delle precipitazioni efficaci Pe (Pe = P - Er), mentre le uscite sono costituite dal deflusso sotterraneo (Dsott):

Ie = Dsott (2) Le equazioni (1) e (2) sono valide per bacini ben isolati, in cui gli apporti pluviometrici sono l'unico contributo idrico; le espressioni da utilizzare diventano più complesse quando sono presenti travasi d'acqua naturali e/o artificiali, da o verso bacini limitrofi, alimentazioni e/o prelievi artificiali (irrigazioni, emungimenti, ecc.). Le misure devono riferirsi ad un intervallo di tempo comune a tutti i parametri in gioco, detto Anno Idrologico medio (A.I.), e della maggiore durata possibile (minimo = 10 anni; optimum = 30 anni); in questo studio si è ritenuto idoneo l'utilizzo dell'anno medio relativo al periodo 1967 – 2006 (un così ampio arco temporale si rende necessario al fine di ottenere valutazioni corrette in un territorio nel quale è possibile riconoscere una certa periodicità climatica con cicli all’incirca ventennali) in relazione all’effettivo periodo di disponibilità dei dati di base relativi alle stazioni di misura. Il bilancio idrologico è, pertanto, un vero e proprio pareggio contabile tra le entrate, uguali alla portata media degli apporti, e le uscite, rappresentate dalla portata media dei deflussi; è anche un mezzo di controllo della coerenza dei dati, valutati in maniera indipendente, relativi all'alimentazione ed ai deflussi dei sistemi idrologici. Il suddetto calcolo è, ovviamente, tanto più preciso quanto più numerose sono le stazioni di misura dei dati di base e quanto più lungo è il periodo di riferimento.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 6 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP AFFLUSSI

Uno dei componenti primari del ciclo idrologico è la precipitazione. Essa può definirsi come il fattore essenziale, poiché va a costituire la materia prima del ciclo stesso. E’ necessario precisare che la precipitazione è un fenomeno discontinuo per cui la sua distribuzione nel tempo e nello spazio è molto variabile. Dipendendo dai fenomeni meteorologici che ne danno origine o che l’accompagnano, possiamo distinguere tre categorie di precipitazione: a) Precipitazioni convettive, originate dal riscaldamento delle masse d’aria prossime alla superficie di un suolo che ha ricevuto una forte insolazione. Sono le tipiche tormente locali del periodo estivo; b) Precipitazioni frontali o cicloniche, che si originano dal contatto di masse d’aria (fronti) a temperature e umidità differenti. Possono essere di fronti caldi o freddi, oppure originarsi per l’occlusione di un fronte; c) Piogge orografiche o di rilievo, tipiche delle zone montagnose, sono dovute al raffreddamento e successiva condensazione del vapore d’acqua presente nella massa d’aria, una volte che questa inizia l’ascesa del rilievo. Va detto comunque che, in generale, le precipitazioni vengono prodotte dalla combinazione di due o tre delle cause sopracitate. La pioggia si misura dall’altezza che raggiunge al di sopra di una superficie piana e orizzontale, prima che inizino le perdite (evapotraspirazione, infiltrazione,…). Il pluviometro ordinario misura la pioggia caduta in un intervallo di tempo, generalmente nelle 24 ore. I pluviografi, invece, registrano in maniera continua le variazioni della precipitazione nel tempo. Per i calcoli svolti ai fini del seguente lavoro sono stati presi in considerazione i valori di precipitazione totale mensile in ogni pluviometro per il periodo (1967-2006). Secondo la World Meteorological Organization, nelle nostre regioni questa rete deve essere mediamente costituita da una stazione ogni 600-900 km2 nelle zone di pianura e da una ogni 150- 200 km2 in quelle montuose (alla fine degli anni '60 in Italia la rete del Servizio Idrografico, la più fitta, era di una stazione ogni 100 km2 circa; da allora, purtroppo, la situazione è notevolmente peggiorata). Abbiamo predisposto un data-base di dati di pioggia relativi a 74 stazioni per un totale di 2960 anni. I dati relativi alle precipitazioni sono stati analizzati per la definizione dell’A.I.. Abbiamo così individuato le stazioni pluviometriche (vedi figura 3) situate nel territorio della Provincia di Siena e contigui più significative per la loro posizione nell’area in studio, per la lunghezza del periodo di osservazione e per la continuità del loro funzionamento (tabella 1).

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N°Ord. Cod. UNI STAZIONE_PLUVIOMETRICA QUOTA GAUSS-BOAGA Nord GAUSS-BOAGA EST BACINO r %

1 1 ROCCALBEGNA 525 1705373 4740211 ALBEGNA 2 5 2 2 PETRICCI 750 1709429 4736801 ALBEGNA 15 37.5 3 26 SIMIGNANO 391 1675888 4795537 ARNO 3 7.5 4 27 CASOLE D'ELSA 418 1665623 4800787 ARNO 3 7.5 5 28 COLLE VAL D'ELSA 135 1672138 4809817 ARNO 7 17.5 6 29 POGGIBONSI 241 1674298 4814717 ARNO 5 12.5 7 31 CHIANCIANO TERME 549 1729816 4768993 ARNO 4 10 8 32 MONTEPULCIANO 605 1726469 4774767 ARNO 0 0 9 33 BETTOLLE 315 1728074 4787377 ARNO 5 12.5 10 34 MONTE S. SAVINO 330 1721069 4801197 ARNO 2 5 11 35 FOIANO DELLA 315 1728324 4792997 ARNO 5 12.5 12 36 BADIA AGNANO 230 1714314 4812697 ARNO 3 7.5 13 37 NUSENNA IN CHIANTI 612 1704833 4813977 ARNO 3 7.5 14 38 MONTEVARCHI 163 1707599 4821890 ARNO 1 2.5 15 39 PIAZZA IN CHIANTI 360 1684588 4822242 ARNO 6 15 16 49 GREVE IN CHIANTI 240 1686908 4828442 ARNO 10 25 17 81 ROCCATEDERIGHI 537 1669398 4765756 BRUNA 23 57.5 18 83 ROCCASTRADA 470 1676748 4764191 BRUNA 0 0 19 92 RADICONDOLI 510 1665773 4791817 CECINA 23 57.5 20 94 ANQUA 495 1659328 4786397 CECINA 0 0 21 95 CASTELNUOVO VAL DI CECINA 535 1654758 4786327 CECINA 0 0 22 96 LARDERELLO 400 1652888 4788777 CECINA 0 0

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N°Ord. Cod. UNI STAZIONE_PLUVIOMETRICA QUOTA GAUSS-BOAGA Nord GAUSS-BOAGA EST BACINO r % 23 114 GERFALCO 732 1660878 4779037 CECINA 21 52.5 24 115 MONTEROTONDO 515 1650841 4779047 CORNIA 0 0 25 134 S. COSTANZA 470 1656508 4774281 CORNIA 21 52.5 26 152 MONASTERO D'OMBRONE 291 1706798 4802617 OMBRONE 28 70 27 153 RAPOLANO TERME 334 1711149 4796017 OMBRONE 30 75 28 155 MONTE OLIVETO 401 1706723 4783402 OMBRONE 0 0 29 156 PERCENNA 208 1702718 4779297 OMBRONE 23 57.5 30 157 S. MARIA DI RADDA 481 1692428 4817317 OMBRONE 1 2.5 31 158 CASTELLINA IN CHIANTI 570 1684368 4816757 OMBRONE 26 65 32 159 MADONNA A BROLIO 445 1698828 4809817 OMBRONE 23 57.5 33 160 CORSIGNANO 410 1690048 4807157 OMBRONE 40 100 34 161 SIENA 348 1687578 4799002 OMBRONE 0 0 35 162 TAVERNE D'ARBIA 230 1695963 4796242 OMBRONE 6 15 36 163 MONTERONI D'ARBIA 160 1696093 4790197 OMBRONE 7 17.5 37 165 MURLO 314 1694188 4781487 OMBRONE 35 87.5 38 166 MONTALCINO 564 1703263 4769681 OMBRONE 0 0 39 167 BOCCHEGGIA NO 664 1665648 4772836 OMBRONE 13 32.5 40 168 CHIUSDINO 564 1668708 4780172 OMBRONE 15 37.5 41 171 COTORNIANO 530 1673708 4790337 OMBRONE 9 22.5 42 172 SOVICILLE 260 1680838 4794317 OMBRONE 15 37.5 43 173 ROSIA 205 1680348 4790647 OMBRONE 12 30 44 176 S. LORENZO A MERSE 221 1684073 4778142 OMBRONE 22 55 45 177 TORNIELLA 442 1675353 4771261 OMBRONE 7 17.5 46 178 PARI 363 1688978 4770496 OMBRONE 2 5 47 179 MONTE ANTICO 76 1692358 4761441 OMBRONE 2 5 48 180 SPINETA 609 1732109 4758926 OMBRONE 3 7.5 49 181 PIETRE BIA NCHE 640 1728329 4753736 OMBRONE 26 65 50 182 S. PIERO IN CAMPO 370 1717394 4758546 OMBRONE 12 30 51 184 LA FOCE 555 1726534 4766331 OMBRONE 1 2.5 52 185 PODERE PIANOTTA 494 1720289 4759346 OMBRONE 2 5 53 186 S. ISABELLA 310 1719769 4761666 OMBRONE 7 17.5 54 188 SPEDALETTO 270 1717034 4767416 OMBRONE 6 15 55 189 PIENZA 499 1718053 4772745 OMBRONE 5 12.5 56 190 MONTISI 413 1715599 4781667 OMBRONE 34 85 57 193 MONTE AMIATA 196 1707600 4761300 OMBRONE 1 2.5 58 194 CASTEL DEL PIANO 639 1706868 4751876 OMBRONE 0 0 59 195 VIVO D'ORCIA 800 1715579 4756816 OMBRONE 0 0 60 196 CASELLO DEL GUARDIANO 1380 1712699 4751966 OMBRONE 40 100 61 199 PAGANICO 71 1686468 4756686 OMBRONE 5 12.5 62 200 CAMPAGNATICO 160 1685848 4750336 OMBRONE 5 12.5 63 201 GRANAIONE 84 1690023 4743941 OMBRONE 8 20 64 202 CANA 502 1698333 4741021 OMBRONE 24 60 65 308 ABBADIA S. SALVATORE 829 1718449 4751316 TEVERE 19 47.5 66 309 S. CASCIANO D 582 1734949 4750616 TEVERE 22 55 67 310 CETONA 384 1736649 4761116 TEVERE 18 45 68 311 SELVENA 640 1716249 4738116 FIORA 23 57.5 69 314 PRATOLUNGO 374 1726449 4731116 TEVERE 18 45 70 315 PIANCASTAGNAIO 772 1719949 4747316 TEVERE 14 35 71 316 S. FIORA 687 1711449 4745316 FIORA 2 5 72 317 CASTELFIORENTINO 46 1658971 4829611 A RNO 0 0 73 318 GAMBASSI 332 1657962 4822566 A RNO 0 0 74 319 VOLTERRA 530 1650831 4807812 A RNO 0 0 Tabella 1: Stazioni pluviometriche considerate per la stima delle risorse idriche rinnovabili: COD.UNI = numero di codice assegnato alla stazione; STAZIONE PLUVIOMETRICA = denominazione della stazione negli Annali del Servizio Idrografico, Parte I; QUOTA = elevazione, in metri, rispetto al livello medio del mare; GAUSS-BOAGA = coordinate planimetriche relative alla proiezione cilindrica inversa di Gauss-Boaga; BACINO = bacino idrografico di appartenenza; r = numero di anni ricostruiti; % = percentuale degli anni ricostruiti sul totale (40 anni).

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Figura 3: Distribuzione delle Stazioni termo - pluviometriche utilizzate.

Con i valori disponibili si è così proceduto alla costruzione, tramite tecniche di gridding e di contouring, della carta delle precipitazioni medie annue figura 16 e di quelle delle medie mensili. Da tali carte, attraverso elaborazioni di medie ponderate, sono stati ricavati gli afflussi medi mensili ed annui per la Provincia di Siena e per il bacino dell’Ombrone a Sasso. L’esame della carta delle isoiete medie annue (Figura 4), della Provincia di Siena, mostra un forte gradiente nelle precipitazioni, nella parte sud in corrispondenza del M. Amiata (con max intorno ai 1300 mm) e nella parte est con max intorno a 1000 mm . I valori minimi di pioggia si riscontrano nella parte centrale con valori intorno ai 700 mm. Il valore medio a livello di bacino è stimabile in 819 mm, pari a circa 3,1 *109 m3/anno .

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Figura 4: Carta delle isoiete medie annue della Provincia di Siena. Il valore medio per l’intero territorio è stimabile in 819 mm. (pari a circa 3,1·109 m3 /anno).

TEMPERATURE

Grazie alla misurazione di questo parametro è possibile esprimere numericamente l’effetto che il calore, originato tra la radiazione ricevuta e quella emessa, produce sui corpi. Tali misurazioni vengono effettuate nelle stazioni meteorologiche tramite un termometro o per mezzo di termografi che registrano in forma continua le variazioni termiche nel tempo. Per i calcoli svolti ai fini del seguente lavoro sono stati presi in considerazione i valori di temperatura media mensile per il periodo (1967-2006). Per quanto riguarda i dati di temperatura è stato costituito un data-base relativo ad un numero complessivo di stazioni pari a 20 dal 1967 al 2006 per un totale di 800 anni (tabella 2)

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N° Ord. COD.UNI STAZIONE TERMOMETRICA QUOTA GAUSS-BOAGA Nor d GAUSS-BOAGA EST BACINO PERIODO N°ANNI r % 1 29 POGGIBONSI 241 1674298 4814717 ARNO 1967-2006 40 9 22.5 2 32 MONTEPULCIANO 605 1726469 4774767 ARNO 1967-2006 40 2 5 3 38 MONTEVARCHI 163 1707599 4821890 ARNO 1967-2006 40 28 70 4 82 CASTEL DI PIETRA 56 1662898 4757986 BRUNA 1967-2006 40 17 42.5 5 84 GROSSETO 8 1672938 4735871 BRUNA 1967-2006 40 2 5 6 96 LARDERELLO 400 1652888 4788777 CECINA 1967-2006 40 2 5 7 155 MONTE OLIVETO 401 1706723 4783402 OMBRONE 1967-2006 40 0 0 8 161 SIENA 348 1687578 4799002 OMBRONE 1967-2006 40 2 5 9 171 COTORNIANO 530 1673708 4790337 OMBRONE 1967-2006 40 7 17.5 10 185 PODERE PIANOTTA 494 1720289 4759346 OMBRONE 1967-2006 40 30 75 11 189 PIENZA 499 1718053 4772745 OMBRONE 1967-2006 40 5 12.5 12 194 CASTELDELPIANO 639 1706868 4751876 OMBRONE 1967-2006 40 0 0 13 216 MASSA MARITTIMA 370 1653798 4768316 PECORA 1967-2006 40 2 5 14 308 ABBADIA SAN SALVATORE 829 1718449 4751316 TEVERE 1967-2006 40 16 40 15 309 S. CASCIANO 582 1734949 4750616 TEVERE 1967-2006 40 18 45 16 312 PITIGLIANO 313 1718949 4723816 TEVERE 1967-2006 40 35 87.5 17 315 PIANCASTAGNAIO 772 1719949 4747316 TEVERE 1967-2006 40 16 40 18 316 S. FIORA 687 1711449 4745316 TEVERE 1967-2006 40 29 72.5 19 317 CETONA 310 1736649 4761116 TEVERE 1967-2006 40 28 70 20 318 PRATOLUNGO 314 1726449 4731116 TEVERE 1967-2006 40 10 25 Tabella 2 - Stazioni termometriche considerate per la stima delle risorse idriche rinnovabili: COD.UNI = numero di codice assegnato alla stazione; STAZIONE TERMOMETRICA = denominazione della stazione negli Annali del Servizio Idrografico, Parte I; QUOTA = elevazione, in metri, rispetto al livello medio del mare; GAUSS-BOAGA = coordinate planimetriche relative alla proiezione cilindrica inversa di Gauss-Boaga; BACINO = bacino idrografico di appartenenza; PERIODO = arco temporale osservato; N° = numero di anni osservati; r = numero di anni ricostruiti; % = rapporto percentuale tra s ed N°.

In conformità a questi dati è stata effettuata la ricostruzione dei valori medi di temperatura in corrispondenza delle stazioni pluviometriche mancanti di termometro, attraverso l'adozione di un modello termometrico basato sulla variazione lineare della temperatura (T) in funzione della quota (H) del tipo: T = a + (b·H) dove il parametro “a” (ordinata all'origine) rappresenta la temperatura media dell'aria nella pianura antistante il rilievo, e che è quindi indipendente dal rilievo stesso, ed il parametro “b” (coefficiente angolare) esprime il decremento unitario di temperatura in °C/m, ossia è il gradiente termometrico. Il territorio in esame è stato suddiviso in SETTE zone ritenute termometricamente omogenee, in altre parole caratterizzate da un’unica e ad elevato grado di correlazione legge di dipendenza della temperatura dalla quota, alle quali è stata applicata la suddetta metodologia di calcolo (figura 5). Grazie a questa procedura, sono stati stimati i valori medi mensili ed annui della temperatura in corrispondenza delle stazioni pluviometriche prive di rilevamenti termometrici e di conseguenza sono state elaborate (con le solite tecniche) la carta delle temperature medie annue (figura 6) e quelle delle medie mensili.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 12 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Zona Ombrone T (°C) (Media Anno Idrologico 1967-1996) 18.0

16.0

14.0

12.0

10.0 8.0 y = -0.0069x + 16.458 6.0 R 2 = 0.8758 4.0

2.0

0.0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 H (m s.l.m.)

Figura 5 - Esempio di retta di regressione relativa ai rapporti tra temperatura media mensile e quota sul livello medio del mare, in un’area termometricamente omogenea della zona considerata (A.I. 1967 – 2006).

Figura 6 - Carta delle isoterme medie annue. La temperatura media stimabile per l’intero territorio della Provincia di Siena è stimabile in 13,44 °C.

L’esame della carta delle temperature medie annue (Figura 6) evidenzia come la stessa sia fortemente influenzata dall’altitudine; si può notare infatti, come la fascia centrale sia caratterizzata da un clima temperato con temperature medie annue attorno ai 14-15°C; mentre i valori minimi si

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 13 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP riscontrano nella parte Sud del bacino in corrispondenza del M. Amiata con valori medi intorno ai 7°C. La temperatura media annua per l’intero bacino è pari a circa 13,4 °C.

Inoltre, l’omogeneizzazione della serie dei dati termometrici con quella dei dati pluviometrici ha consentito di effettuare il calcolo dell'evapotraspirazione reale in ogni stazione e quindi passare alla stesura della relativa carta. Successivamente è stato possibile ricavare i valori dell’Eccedenza idrica stazione per stazione e redigere la relativa carta.

EVAPOTRASPIRAZIONE REALE

L’evapotraspirazione è il risultato del processo tramite il quale l’acqua passa dallo stato liquido allo stato gassoso, in modo diretto o attraverso le piante, ritornando nell’atmosfera sotto forma di vapore, essa è la somma dell’ evaporazione e della traspirazione; quindi tutti i fattori che influenzano l’evaporazione (radiazione solare, temperatura,…) e la traspirazione (temperatura, fattori meteorologici, illuminazione,…) influiranno, di conseguenza, sull’evapotraspirazione. Dal punto di vista pratico, dato che l’evapotraspirazione dipende, tra l’altro, da due fattori molto variabili e difficili da misurare, ovvero il contenuto di umidità del terreno e lo sviluppo vegetale della pianta, Thornthwaite (1948) ha introdotto un nuovo concetto ottimizzando entrambi, si tratta dell’evapotraspirazione potenziale, si tratta di un limite massimo della quantità di acqua che effettivamente torna all’atmosfera per evaporazione e traspirazione nota con il nome di evapotraspirazione reale. In questo studio si è fatto ricorso a tale teoria e per la valutazione di tale parametro si è scelto di fare riferimento alla formulazione parzialmente empiriche di Thornthwaite & Mather (1957). Take metodologia utilizza, come variabile primaria per il calcolo dell’evapotraspirazione potenziale, la media mensile delle temperature medie giornaliere dell’aria. In questo modo calcola un indice di calore mensile secondo la formula: i = (t/5)1,514 e trova il valore dell’indice di calore annuale, I: I = Σi In cui Σi è la somma dei dodici indici mensili dell’Anno Idrologico Medio considerato (1967-2006), t la temperatura media mensile. L’equazione finale proposta è la seguente: α ⎛10Tm ⎞ Epm = K ⋅16⋅⎜ ⎟ ⎝ I ⎠ dove: K è un coefficiente che tiene conto delle ore di insolazione media mensile ed è funzione esclusiva della latitudine e del mese, è fornito da apposite tabelle; α è un indice, funzione cubica dell’indice termico annuo (I), dato da: α = 0.49239+1792 x 10-5 x I -771 x 10-7 x I2 + 675 x 10-9 x I3 Successivamente, la determinazione dell'evapotraspirazione reale (Er) avviene attraverso una procedura indiretta, per la quale ad essa si arriva in funzione delle caratteristiche di umidità che,

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 14 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP caso per caso, presentano il terreno ed il suo manto vegetale; prescindendo dalla descrizione particolareggiata di questo meccanismo di calcolo, è da dire che esso è subordinato alla quantità delle precipitazioni, nonché alla capacità di ritenuta dell'acqua da parte del suolo (funzione del tipo di terreno e di vegetazione in esso insediata). Operando in maniera analoga a quanto visto in precedenza (calcolo stazione per stazione dell’evapotraspirazione reale seguito dall’elaborazione della relativa distribuzione territoriale), è stata ottenuta la carta di figura 7. L'esame di quest’ultima evidenzia che i valori massimi di Er (maggiori di 600 mm) si riscontrano nella parte centrale e sud. I suoi valori minimi si rilevano presso il M. Amiata con valori inferiori ai 500 mm. Il valore medio per l'intero bacino è stimabile in 582 mm ( ca. il 70% delle precipitazioni), pari a circa 2,2 x109m3/anno.

Figura 7 - Carta dell’evapotraspirazione media annua. Il valore medio per l'intero territorio della provincia di Siena è stimabile in 582 mm (70% delle precipitazioni), pari a circa 2,2·109 m3/anno.

ECCEDENZA IDRICA L'equazione generale del bilancio può essere scritta anche nella forma seguente: P - Er = D + Ie dove il termine di sinistra costituisce il totale delle precipitazioni efficaci (Pe) e quello di destra rappresenta l'eccedenza idrica (Ws), detta anche deflusso idrico totale o risorsa idrica totale rinnovabile. Quest’ultimo parametro rappresenta la potenzialità idrica totale del territorio

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 15 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP esaminato, quindi il massimo volume d'acqua (superficiale e sotterranea) teoricamente utilizzabile. La sua suddivisione in due componenti può risultare puramente teorica perché si tratta comunque di risorse interdipendenti: infatti, nella maggior parte dei casi, la captazione di acque sotterranee comporta una diminuzione del deflusso superficiale e viceversa. Quindi, operando in modo simile a quanto visto in precedenza (calcolando stazione per stazione dell’eccedenza idrica seguita dall’elaborazione della relativa distribuzione territoriale), è stata ottenuta la carta di figura 8. L’esame di questo elaborato evidenzia che i valori massimi di Ws (superiori a 500 mm) si riscontrano nella parte sud dell’area e nella parte ovest; nella restante parte della Provinciali valori medi annui si aggirano intorno ai 300 mm. Il valore medio annuo a livello di Provincia è stimabile in 259 mm (ca. il 31% delle precipitazioni), pari a circa 1 x 109 m3/anno.

Figura 8 - Carta dell’eccedenza idrica media annua. Il valore medio per l'intero territorio della provincia di Siena è stimabile in 259 mm (31% delle precipitazioni), pari a circa 1·109 m3/anno.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 16 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP RISORSE IDRICHE SUPERFICIALI E SOTTERRANEE (BILANCIO IDROLOGICO DEL F. OMBRONE A SASSO D’OMBRONE)

Bilancio idrologico con l'utilizzo del Deflusso Strumentale (Ds)

BACINO DEL FIUME OMBRONE A SASSO D'OMBRONE Anno Idrologico: 1967-2006 Sup. kmq 2686

Gen. Feb. Mar. Apr. Mag. Giu. Lug. Ago. Set. Ott. Nov. Dic. Anno P mm 61.1 65.2 63.3 73.5 63.6 51.8 28.5 46.6 75.8 95.5 107.2 79.6 812 T °C 6.2 6.9 9.3 11.9 16.3 20.0 23.3 23.3 19.9 15.5 10.5 7.1 14.2 i 1.37 1.64 2.58 3.70 5.97 8.13 10.29 10.27 8.08 5.54 3.07 1.72 62.37 Ep mm 16 19 29 41 66 89 112 112 88 61 34 20 687 K 0.81 0.82 1.02 1.12 1.26 1.28 1.29 1.20 1.04 0.95 0.81 0.77 Epc mm 13 16 30 46 83 114 144 134 92 58 28 15 772 P-Epc mm 48 50 34 28 -20 -62 -116 -88 -16 38 80 64 39 D.Id.C mm 0 0 0 0 -20 -82 -198 -286 -302 0 0 0 r mm 100 100 100 100 81 43 13 6 5 42 100 100 Er mm 13 16 30 46 82 90 59 55 77 58 28 15 567 Ws mm 48 50 34 28 0 0 0 0 0 0 22 64 245 da mm 0 0 0 0 1 24 86 80 15 0 0 0 206 Ds mm 32.4 32.1 27.8 24.0 17.0 9.0 3.4 2.8 7.4 14.2 37.4 33.7 241 Ie mm 16 17 6 4 -17 -9 -3 -3 -7 -14 -15 30 4 Figura 8 - (a) Esempio di tabella di bilancio (secondo Thornthwaite & Mather, 1957) e (b, c) di schemi esplicativi dei criteri di calcolo utilizzati per la stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee a livello di bacino idrografico (secondo Barazzuoli & Salleolini, 1992; Barazzuoli et alii, 1994, 1995) per l’A.I. 1967-1996: P = afflussi; T = temperatura media dell'aria; i = indice calorico; Ep = evapotraspirazione potenziale; K = coefficiente di correzione astronomica; Epc = evapotraspirazione potenziale corretta; D.id.C = deficit idrico potenziale cumulato; r = riserva idrica del suolo; Er = evapotraspirazione reale; Ws = eccedenza idrica (o precipitazione efficace Pe), rappresenta la risorsa totale potenziale interna al bacino (P-Er oppure R +Iti); da = deficit agrario; Di = deflusso interno in uscita dal bacino attraverso la rete idrografica. In prima approssimazione, questa grandezza può essere valutata direttamente con le misure rilevate nella stazione idrometrografica (Di = Ds). In realtà, esso rappresenta il quantitativo idrico di deflusso, dovuto sia al ruscellamento superficiale che al contributo di acqua sotterranea, direttamente riconducibile alle precipitazioni interne al bacino (del quale costituisce quindi la risorsa totale interna, R + Isi). Esso può essere valutato per mezzo della stima del coefficiente di deflusso effettuata in funzione ad alcune caratteristiche fisiografiche e climatiche dell'area esaminata (Df); Ie = infiltrazione efficace, calcolata con la differenza Ws-Di, rappresenta la porzione di Iti che alimenta falde emergenti all’esterno del bacino (nel caso di coincidenza tra spartiacque morfologico ed idrogeologico e in assenza di intervento antropico sul ciclo dell'acqua, Ie è uguale a zero e quindi Ws = Di); Iti = infiltrazione totale interna, valutata con la somma dei valori mensili positivi d'infiltrazione ricavati dal bilancio o con l’ausilio dei coefficienti di infiltrazione potenziale (Ie+Isi), è la risorsa totale potenziale sotterranea interna; Isi = infiltrazione delle emergenze interne, valutata con la somma dei valori mensili negativi d'infiltrazione ricavati dal bilancio o con l’ausilio dei coefficienti di infiltrazione potenziale, rappresenta il contributo delle acque sotterranee interne (sorgenti, falde che emergono direttamente verso corsi d'acqua, ruscellamento ipodermico) al deflusso del bacino, assumendo così le caratteristiche di reale risorsa sotterranea interna; R = ruscellamento superficiale, stimato con la differenza Ws-Iti, corrisponde alla porzione di Ws che alimenta direttamente la rete idrografica (costituisce cioè la risorsa totale superficiale interna); Ise = emergenze da infiltrazione esterna, calcolato con la differenza Dn-Di, corrisponde all'eventuale contributo di acque sotterranee al deflusso provenienti da falde alimentate in bacini adiacenti; Is = contributo totale di acqua sotterranea al deflusso, valutato con la somma Isi+Ise; Dn = deflusso naturale in uscita dal bacino attraverso la rete idrografica, determinato direttamente con le misure rilevate nella stazione idrometrografica, è la risorsa totale del bacino (Di+Ise oppure R+Isi+Ise); Aa = apporto idrico esterno di origine antropica al deflusso del bacino, rappresenta un quantitativo d’acqua da sottrarre al deflusso strumentale (Ds, cioè misurato) per ricavare quello naturale (Dt-Dn); Dt = deflusso totale, che è costituito dai contributi naturali (sia interni Di che esterni Ise, cioè Dn) con l’aggiunta dell’apporto esterno antropico Aa e che coincide con il deflusso strumentale (Ds) in assenza di consumo interno antropico Ca (Dn+Aa oppure Di+Ise+Aa oppure R+Isi+Ise+Aa); Ca = consumo idrico interno di origine antropica, rappresenta un quantitativo idrico da sommare al deflusso strumentale (Ds, cioè misurato) per ricavare quello naturale (Dt-Ds); Ds = deflusso strumentale, misurato alla stazione idrometrografica posta alla sezione di chiusura del bacino, il cui valore deriva dal saldo di tutte le interferenze naturali ed antropiche al bacino (sia interne che esterne) e che corrisponde al deflusso naturale residuo (cioè, Dn al netto dei consumi Ca) sommato agli apporti Aa (Dt-Ca oppure Dn- Ca+Aa oppure Di+Ise-Ca+Aa oppure R+Isi+Ise-Ca+Aa).

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 17 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

VALUTAZIONE DELLE RISORSE IDRICHE mm Mmc mc/s

Infiltrazione totale Iti 73.2 196.6 6.235 Infiltrazione efficace Ie 4.0 10.8 0.343

Contributo sorgenti interne Isi 69.2 185.8 5.893

Ruscellamento R 172.0 461.9 14.648 Deflusso da contributi interni Di 241.2 647.8 20.541

Contributo sorgenti esterne Ise 0.0 0.0 0.000 Contributo sorgenti totale Is 69.2 185.8 5.893 Deflusso naturale Dn 241.2 647.8 20.541 Tabella 3: Tabella di sintesi delle

Apporti idrici esterni Antropici Aa 0.0 0.0 0.000 valutazioni delle Risorse idriche per Deflusso totale Dt 241.2 647.8 20.541 il Bacino del F. Ombrone a Sasso

Consumi idrici d’Ombrone (1967-2006) e relativi

Antropici Ca 0.0 0.0 0.000 istogrammi.

Deflusso strumentale Ds 241.2 647.8 20.541

Figura 9: Carta delle piogge medie annue del Bacino del F. Ombrone a Sasso. Il valore medio per l’intero territorio è stimabile in 816 mm. (pari a circa 2,3·109 m3 /anno).

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 18 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Relativamente al bacino dell’Ombrone a Sasso d’Ombrone (tabella 3, figura 9), l’eccedenza idrica risulta pari a 245 mm (30% delle precipitazioni), pari a circa 717⋅106 m3/anno di risorsa rinnovabile e potenzialmente utilizzabile. Questa può essere ripartita in: a) una risorsa totale superficiale (R), dovuta al ruscellamento diretto dell’acqua lungo la rete idrografica, pari a circa 461⋅106 m3/anno; 6 3 b) una risorsa totale sotterranea potenziale interna (Iti), pari a circa 196 ⋅10 m /anno, che è la

quantità d'acqua di infiltrazione nel sottosuolo. Tale risorsa è a sua volta suddivisibile in Ie (pari a 11 ⋅106 m3/anno), che rappresenta la perdita apparente d’acqua sotterranea verso falde 6 3 emergenti in territori limitrofi o defluenti direttamente nel mare, ed Isi (pari a 186 ⋅10 m /anno), che costituisce invece quella parte di infiltrazione totale interna alimentanti falde emergenti dentro il bacino e che è, quindi, la risorsa sotterranea interna.

Occorre precisare che tali valori di risorsa sotterranea non comprendono solo le portate delle sorgenti individuabili come tali, ma anche quelle relative ad emergenze diffuse, al ruscellamento ipodermico ed all'alimentazione diretta del fiume da parte delle falde.

La somma dei quantitativi idrici di risorsa superficiale (R) e di quella sotterranea interna (Isi) rappresenta la risorsa totale interna o deflusso interno (Di = R + Isi); la somma di quest'ultima grandezza con l'eventuale apporto sotterraneo esterno (Ise) definisce invece la risorsa rinnovabile totale naturale o deflusso naturale Dn (in pratica, Dn = Di + Ise). Relativamente al bacino in esame avendo considerato nulli i contributi sotterranei esterni (Ise = 0), la Di corrisponde a quella naturale

(Dn); ambedue, in virtù di apporti e consumi antropici considerati nulli (Aa = 0; Ca = 0), 6 corrispondono al deflusso totale (Dt) ed a quello eventualmente misurato (Ds), cioè a 648 ⋅10 m3/anno.

COMPLESSI IDROGEOLOGICI PRINCIPALI

Sulla base dei dati raccolti e delle loro integrazioni ed elaborazioni, si sono così acquisiti tutti gli elementi utili per una prima valutazione delle risorse idriche sotterranee dei principali acquiferi presenti all’interno del territorio della Provincia di Siena (per l’A.I. 1967-2006). Le valutazioni, da prima estese all’intero territorio provinciale, sono state successivamente precisate sui territori che ospitano i principali acquiferi (figura 10 e tabella 4).

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Figura 10: I principali acquiferi della Provincia di Siena.

NOME ACQUIFERO PErWsCIP Iti ACQUIFERO CARBONATICO DELLA MONTAGNOLA SENESE 106 74 35 0.9 31.0 E DELLA PIANA DI ROSIA ACQUIFERO CARBONATICO DEL POGGIO DEL COMUNE 31 22 90.98.3 ACQUIFERO DEL CECINA 2210.60.4 ACQUIFERO CARBONATICO DELLE COLLINE METALLIFERE 7430.92.7 ACQUIFERO DELL’ELSA 24 18 70.42.7 ACQUIFERO DELLA VAL DI CHIANA 137 101 37 0.3 10.9 ACQUIFERO CARBONATICO DEL MONTE CETONA 15 9 60.95.1 ACQUIFERO DELL’AMIATA 94 50 50 0.9 45.3

Tabella 4: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dei principali acquiferi del territorio provinciale (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

Per la valutazione globale della risorsa idrica rinnovabile nei complessi idrogeologici presenti nel territorio provinciale è stato utilizzato il procedimento di calcolo basato sui c.i.p. (Celico, 1988); i risultati ottenuti sono riportati nella tabella 4. Questa stima è stata effettuata attraverso la valutazione dell’infiltrazione totale potenziale interna ai vari bacini (Iti), basata sull’utilizzo dei

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 20 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP cosiddetti coefficienti di infiltrazione potenziale e sulla distribuzione areale del Ws in rapporto agli affioramenti permeabili; detti coefficienti consistono in percentuali di Ie rispetto a Ws basate sul grado di permeabilità dei litotipi affioranti all'interno dell'area considerata,

L’Iti è stata valutata relativamente all’acquifero considerato in zone aventi diverso grado di permeabilità relativa, nelle quali stimare l'infiltrazione per mezzo del prodotto tra la loro estensione areale ed i corrispondenti valori del c.i.p. e del Ws; gli acquiferi considerati sono elencati nella tabella 10, insieme ai relativi risultati per l’A.I. 1967-2006.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 21 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP VARIABILITÀ CLIMATICA: STAZIONI E VARIABILI DA ANALIZZARE

La variabilità climatica produce un’ampia gamma di impatti diretti sociali ed economici ed è stata pertanto il soggetto di numerosi studi a varie scale spazio-temporali, soprattutto negli ultimi anni; molti di questi impatti avvengono attraverso il ciclo dell'acqua del quale il clima è la primaria forza motrice. Si è così acquisita la consapevolezza che la migliore conoscenza della variabilità climatica e delle sue relazioni con quella idrologica è il primo passo nella corretta pianificazione e gestione dei sistemi direttamente e/o indirettamente dipendenti dal clima; ciò è vero in modo particolare quando si considerano sistemi di risorse idriche progettati ed attuati per i comuni usi civili, il controllo delle piene, la produzione di energia idroelettrica.

In questa tematica, risulta quanto mai necessario lo studio dei rapporti esistenti tra la suddetta variabilità e quella delle risorse idriche rinnovabili; a tal fine sono state utilizzate tecniche di analisi previsionale (secondo la procedura di calcolo proposta da Barazzuoli & Salleolini, 1994), basate su meccanismi probabilistici, per lo studio delle serie storiche delle principali grandezze idro- climatiche rilevate direttamente o calcolate nelle varie stazioni di misura dei dati di base presenti nel territorio esaminato.

I valori termo-pluviometrici utilizzati sono quelli delle stazioni termo-pluviometriche già descritti nei precedenti paragrafi; sono state impiegate tutte le 74 stazioni termo-pluviometriche. Al fine di conferire ai valori delle risorse superficiali e sotterranee un maggior grado di estrapolabilità a breve-medio termine , in tutte le stazioni utilizzate è stato preso in considerazione lo stesso arco temporale di riferimento, vale a dire l’A.I. 1967/2006. Le variabili idro-climatiche analizzate sono: PTOT (precipitazioni totali annue), TMED (temperatura media annua), ER (evapotraspirazione reale annua), PE (precipitazioni efficaci annue). L'evapotraspirazione reale è stata valutata annualmente sulla base della formula del Turc (Turc, 1954), in questo caso pari a: ER = PTOT/[0,9 + (PTOT2/L2)]0,5 dove L è un parametro funzione cubica della temperatura media annua, espressa in °C: L = 300 +(25·TMED) + (0,05·TMED3) Le precipitazioni efficaci (PE), che rappresentano la risorsa idrica totale naturale potenziale rinnovabile, sono stata calcolate annualmente con la differenza: PE = PTOT – ER

METODOLOGIA DI CALCOLO Il procedimento adottato per la determinazione del trend è stato preceduto da applicazioni di tecniche di “lisciamento” dei dati (meglio note con il nome di smoothing), effettuate con una funzione polinomiale di ordine sei. Com'è noto, una funzione polinomiale è un'equazione del tipo:

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 22 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

2 n Y = a0 + (a1·X) + (a2·X ) +...(an·X ) dove n è, in questo caso, pari a 6. In sintesi, i valori osservati sono sostituiti, mediante operazioni di regressione, da una serie di dati definiti da una funzione polinomiale di tale ordine; si riducono così l'influenza delle variazioni accidentali e l'effetto delle fluttuazioni di brevissimo periodo, fino a far comparire i caratteri di periodicità (cioè i così detti movimenti o variazioni cicliche) con la sequenza dei dati “lisciati”. A questa fase è seguita la valutazione analitica vera e propria del trend, tramite comparazioni con funzioni lineari del tipo: y = a ± (b·t) dove y indica il valore medio della variabile (PTOT, ecc.) dopo un dato numero di anni, t il tempo trascorso in anni, a l’importo medio annuo della variabile all’inizio del periodo di osservazione e b la variazione annua dell'importo stesso. Tutto ciò è stato eseguito per ogni variabile (P, T, Er, Ws) e per l’intervallo temporale (1967-2006) preso in considerazione. Per valutare la variabilità dei dati di pioggia ed Eccedenza Idrica annui, le aliquote dei parametri sono state calcolate per ogni anno interpolando con il Kriging i dati delle stazioni; le 80 mappe raster (dimensione cella 100m x 100m) relative ai vari anni (1967-2006) sono state costruite tramite l’utilizzo di tecniche di gridding e di contouring e rappresentano un “modello digitale della pioggia e della pioggia efficace”. In tabella 5 sono riportati, per ogni anno, i valori medi delle variabili considerate in questa analisi, insieme ai seguenti parametri statistici: N = numero delle osservazioni; MA = media aritmetica della serie dei valori; MAX, MIN = rispettivamente valore massimo e valore minimo della serie; SQM = scarto quadratico medio della serie; CV = coefficiente di variazione (rapporto tra SQM e MA).

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 23 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

ANNO P TOT T MED Er Ws 1967 713.9 14.0 530.1 183.8 1968 929.5 13.4 589.6 339.9 1969 1029.4 13.4 599.3 430.0 1970 806.3 13.7 557.2 249.1 1971 700.9 13.5 519.4 181.5 1972 902.7 13.5 578.4 324.2 1973 667.2 13.7 508.5 158.7 1974 722.4 13.9 539.2 183.1 1975 778.6 13.7 552.1 226.5 1976 1023.5 13.3 597.8 425.6 1977 741.3 13.7 537.0 204.4 1978 956.9 13.1 587.6 369.3 1979 1055.7 13.1 597.0 458.7 1980 943.1 12.7 568.4 374.7 1981 802.7 13.3 550.8 251.8 1982 821.2 14.2 568.7 252.5 1983 691.6 13.6 516.5 175.1 1984 1066.5 12.9 580.3 486.2 1985 566.6 14.2 463.7 102.9 1986 850.3 13.8 572.4 277.9 1987 893.5 13.9 577.5 316.0 1988 650.6 14.1 510.0 140.6 1989 732.7 14.0 535.7 197.0 1990 710.9 14.7 543.9 167.0 1991 878.2 13.3 571.4 306.8 1992 936.7 14.3 604.3 332.4 1993 665.3 13.9 503.3 161.9 1994 691.0 15.1 544.4 146.6 1995 701.9 13.7 522.5 179.3 1996 947.3 13.7 588.8 358.5 1997 849.8 14.5 584.7 265.1 1998 769.4 14.3 562.9 206.5 1999 839.1 14.3 583.6 255.5 2000 855.0 14.8 593.3 261.7 2001 765.4 14.0 560.4 204.9 2002 890.3 13.8 582.2 308.1 2003 695.4 14.1 529.6 165.8 2004 970.5 13.5 600.1 370.4 2005 956.4 12.5 565.4 391.0 2006 627.3 13.7 490.6 136.7 PTOT TMED ER PE N (-) 40 40 40 40 MA (mm;°C) 819.9 13.8 556.7 263.2 MAX (mm;°C) 1066.5 15.1 604.3 486.2 MIN (mm;°C) 566.6 12.5 463.7 102.9 SQM (mm;°C) 127.6 0.53 33.8 99.3 CV (-) 0.156 0.038 0.061 0.377 Tabella 5: Valori medi annui per i 4 parametri relativi alle varie stazioni termo-pluviometriche considerate (periodo 1967-2006). Il significato dei simboli è riportato nel testo.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 24 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

P TOT Er Ws Trend (P TOT) Trend (Er) Trend (Ws) Smoothing (Er) Smoothing (Ws) Smoothing (P TOT) 1200

1100 y = -1.0166x + 840.76 1000

900

800

700

600 mm

500 y = 0.0412x + 555.87 400

300

200

100 y = -1.0578x + 284.89 0 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Anno Figura 11: Evoluzione temporale delle Piogge, dell’Evapotraspirazione e dell’Eccedenza Idrica all’interno del territorio della Provincia di Siena.

L’analisi di figura 11 ci consente di notare per il periodo analizzato una diminuzione delle Piogge e dell’Eccedenza Idrica, mentre si assiste ad un aumento del trend dell’Evapotraspirazione reale. Nella tabella 6 è stata riportata una stima previsionale delle risorse idriche totali potenziali rinnovabili (ws), delle piogge, dell’evapotraspirazione reale per il territorio provinciale che è stata eseguita con previsioni sul valore medio di Pioggia efficace, pioggia ed evapotraspirazione. In relazione alle piogge efficaci si sottolinea la riduzione delle risorse idriche potenziali che interessa tutta la provincia con un decremento pari a circa 2 106 m3 all’anno.

Valori previsionali 2007-2026 6 3 Trend mm/anno 10 m /anno PTOT -1.02 810 3094 Er 0.04 557 2129 Ws -1.06 253 965 Tabella 6: Stima previsionale delle risorse idriche totali potenziali nella Provincia di Siena per il ventennio 2007-2026.

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Ws It Sup.alim. It It 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s Media 263.2 81.3 2912.9 236.8 7509.5 Valore medio CV 0.38 SQM 99.3 30.7 89.4 2834.142782

Range del Valore max 362.5 112.0 2912.9 326.2 10343.6 atteso con la probabilità del 66% min 163.9 50.6 2912.9 147.4 4675.3

Range del Valore max 561.2 173.4 2912.9 505.0 16011.9 atteso con la probabilità del 99% min 0.0 0.0 2912.9 0.0 0.0 Tabella 7 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione della Provincia di Siena.

Dalla tabella 7 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dagli acquiferi provinciali può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 7,5 m3/s senza che i sistemi idrogeologici ne risultino sensibilmente alterati; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Il che significa, tradotto in termini di previsionalità statistica, che nel prossimo futuro i valori annui della ricarica ricadranno, con la probabilità del 66 %, nel range media ± SQM (scarto quadratico medio) e, con la probabilità del 99 %, nel range media ± 3 volte SQM; quest’ultimo parametro, insieme al coefficiente di variazione (CV) che ne esprime il rapporto percentuale rispetto alla media, è l’indice della maggiore o minore variabilità temporale del parametro. Nel caso in esame (vedi tabella 7), il CV ed lo SQM assumono, come del resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0,0 – 505 106 m3/anno.

RIFLESSI SULLE RISORSE IDRICHE RINNOVABILI L'aspetto di maggior interesse scaturito dallo studio della variabilità climatica nel territorio della Provincia di Siena, è certamente la diminuzione delle precipitazioni efficaci in quanto esse rappresentano le risorse idriche totali naturali potenziali rinnovabili; in altre parole, costituiscono la risorsa idrica potenziale dei sistemi idrici naturali, siano essi caratterizzati da acque superficiali (bacini idrografici) o da acque sotterranee (complessi idrogeologici). Si è quindi ritenuto opportuno e corretto indagare sull'incidenza della suddetta diminuzione e per questo motivo è stata analizzata la distribuzione del trend (periodo 1967-2006) in rapporto alle differenti permeabilità dei terreni.

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Eccedenza Idrica nei Complessi Idrogeologici della Provincia di Siena

525.0

475.0

425.0

375.0

325.0 mm 275.0

225.0

175.0

125.0

75.0

7 8 9 0 2 3 4 5 6 71 72 73 74 75 76 77 78 979 980 981 982 983 984 985 987 988 989 990 196 196 196 197 19 19 19 19 19 19 19 19 1 1 1 1 1 1 1 1986 1 1 1 1 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 200 200 200 200 200

Complessi con Grado di Permeabilità Molto Elevato Complessi con Grado di Permeabilità Elevato Complessi con Grado di Permeabilità Buono Complessi con Grado di Permeabilità Medio Complessi con Grado di Permeabilità Molto Basso Complessi con Grado di Permeabilità Molto Basso Figura 12 – Andamento dell’Eccedenza Idrica espressa in mm nel periodo 1997-2006 suddivisa nelle sei classi di permeabilità dei litotipi presenti all’interno del territorio della Provincia di Siena.

All’interno della Provincia di Siena, a partire dalla carta geologica regionale 1:10.000, è stato possibile raggruppare i terreni affioranti secondo il loro grado di permeabilità (per maggior dettaglio si rimanda alla seconda parte relativa alla vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento). I risultati ottenuti sono mostrati nelle figure 13, 14, 15, 16, 17 e 18, nella tabella 8 sono riassunti i valori più significativi e riportate le previsioni dei quantitativi di eccedenza idrica per il ventennio 2007-2026.

Trend dell'Eccedenza Idrica 600

550 Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di Permeabilità Molto Elevato 500 Lineare (Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di Permeabilità Molto Elevato) 450

400

mm 350

300

250

200

150 y = -1.6957x + 339.89

100

8 2 2 6 69 73 77 81 85 89 978 982 986 990 994 998 1967 196 19 1970 1971 197 19 1974 1975 1976 19 1 1979 1980 19 1 1983 1984 19 1 1987 1988 19 1 1991 1992 1993 1 1995 1996 1997 1 1999 2000 2001 200 2003 2004 2005 200 Figura 13 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa ai litotipi caratterizzati da un grado di permeabilità molto elevato.

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Trend dell'Eccedenza Idrica 575

Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di 525 Permeabilità Elevato 475 Lineare (Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di Permeabilità Elevato) 425

375

mm 325

275

225

175 y = -1.0827x + 288.79 125

75

7 8 9 0 7 8 96 96 96 97 971 972 973 974 975 976 97 97 979 980 981 982 983 984 985 986 987 988 989 990 991 992 993 994 995 997 998 999 000 001 002 003 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1996 1 1 1 2 2 2 2 2004 2005 2006 Figura 14 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa ai litotipi caratterizzati da un grado di permeabilità elevato.

Trend dell'Eccedenza Idrica 550 Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di 500 Permeabilità Buono Lineare (Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di 450 Permeabilità Buono)

400

350 mm 300

250

200

150 y = -1.2716x + 289.94

100

2 0 7 5 6 68 75 76 83 90 94 02 971 979 997 998 005 1967 19 1969 1970 1 197 1973 1974 19 19 1977 1978 1 198 1981 1982 19 1984 1985 1986 198 1988 1989 19 1991 1992 1993 19 199 1996 1 1 1999 2000 2001 20 2003 2004 2 200 Figura 15 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa ai litotipi caratterizzati da un grado di permeabilità buono.

Trend dell'Eccedenza Idrica 500 Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di Permeabilità Medio 450 Lineare (Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di Permeabilità Medio) 400

350

300

mm 250

200

150

100

50

7 9 6 8 6 6 72 74 77 8 8 93 98 9 9 971 9 973 9 975 976 9 978 980 981 983 985 9 987 9 990 992 9 994 995 996 997 9 999 001 002 004 006 1 19681 19701 1 1 1 1 1 1 1 19791 1 19821 19841 1 1 1 19891 19911 1 1 1 1 1 1 1 20002 2 20032 20052 Figura 16 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa ai litotipi caratterizzati da un grado di permeabilità medio.

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525 Trend dell'Eccedenza Idrica Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di 475 Permeabilità Basso Lineare (Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di 425 Permeabilità Basso)

375

325 mm

275

225

175

125 y = -0.3783x + 265.98

75

7 0 1 3 7 9 0 3 6 0 2 3 4 6 0 2 3 6 7 9 968 9 974 978 981 984 985 987 991 9 997 998 001 004 196 1 1969 197 1 1972 197 1 1975 1976 197 1 197 198 1 1982 198 1 1 198 1 1988 1989 199 1 199 199 1 1995 199 1 1 1999 200 2 200 200 2 2005 200 Figura 17 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa ai litotipi caratterizzati da un grado di permeabilità basso.

575 Trend dell'Eccedenza Idrica Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di 525 Permeabilità Molto Basso Lineare (Precipitazione Efficace - Complessi con Grado di 475 Permeabilità Molto Basso)

425

375

mm 325

275

225

175 y = -1.6167x + 295.49 125

75

7 3 4 9 0 86 87 93 94 99 00 006 196 1968 1969 1970 1971 1972 197 197 1975 1976 1977 1978 197 198 1981 1982 1983 1984 1985 19 19 1988 1989 1990 1991 1992 19 19 1995 1996 1997 1998 19 20 2001 2002 2003 2004 2005 2 Figura 18 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa ai litotipi caratterizzati da un grado di permeabilità molto basso.

Complessi idrogeologici con Grado di Permeabilità Molto Elevato Elevato Buono Medio Basso Molto Basso MA (mm) 305.1 266.6 263.9 249.3 258.2 262.3 MAX (mm) 537.0 513.1 495.1 445.1 457.8 523.7 MIN (mm) 145.2 105.8 105.1 79.4 98.2 109.1 SQM (mm) 106.0 101.3 99.4 95.0 99.1 99.2 CV (-) 0.347 0.380 0.377 0.381 0.384 0.378 Trend (mm/a) -1.6957 -1.0827 -1.2716 -0.3839 -0.3783 -1.6167 Previsione Pe (mm) 288.2 255.8 251.2 245.5 254.4 246.2 2007-2026 Tabella 8 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci nel periodo 2007-2026 relativamente ai complessi idrogeologici presenti nel territorio della Provincia di Siena (MA:media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967-2006; SQM:scarto quadratico medio; CV:coefficiente di variazione).

Dall’analisi dei risultati ottenuti si evince che l’andamento negativo del trend, già precedentemente osservato, è rilevato su tutti i complessi idrogeologici con un range da -0,4 mm/a a 1,7 mm/a.

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Per quanta riguarda la risorsa acqua è sicuramente più interessante soffermarsi a riflettere suoi valori ottenuti sui litotipi caratterizzati da una permeabilità molto elevata ed elevata in quanto corrispondenti alle aree di alimentazione degli acquiferi significativi presenti nel territorio della provincia di Siena. In queste aree una diminuzione dell’eccedenza idrica si traduce in una diminuzione dell’infiltrazione sotterranea e quindi nella diminuzione della risorsa idrica sfruttabile. Per le valutazioni dell’infiltrazione sotterranea nelle aree maggiormente permeabili della provincia è stato utilizzato il procedimento di calcolo basato sui coefficienti di infiltrazione potenziale, c.i.p., (Celico, 1988). In definitiva si evince che, nel periodo 1967-2006, l’infiltrazione sotterranea, stimata è stata di circa 162,2 106m3/anno, mentre per il ventennio 2007-2026 l’infiltrazione sotterranea è stimabile in circa 154,3 106m3/anno con una diminuzioni quindi inferiore al 5%.

VALUTAZIONE DELLA DOMANDA D’ACQUA

Questo tipo di analisi è assai complesso in quanto le valutazioni necessarie risentono dell’assenza di dati storici sistematici sui consumi idropotabili, irrigui e produttivi, statisticamente confrontabili con le risorse. Troppi, infatti, sono i parametri non conosciuti per valutare l’incidenza dei consumi d’acqua sulle risorse del bacino testè valutate, troppi e di complessa valutazione quelli che permetterebbero di individuare la domanda tendenziale futura d’acqua al bacino (da confrontare con l’analoga valutazione del trend delle risorse), elemento fondamentale per valutare la sostenibilità dei modelli di sviluppo previsti, o prevedibili, in sede pianificatoria. Così qui ci limiteremo, per quanto consentono i dati disponibili (e andando anche un po’ oltre con uno sforzo estrapolativo di ignota precisione), a fare il punto sull’attuale domanda d’acqua all’interno della Provincia di Siena, si prega, quindi, il lettore di considerare i dati che seguono come estremamente indicativi della reale domanda d’acqua.

DOMANDA D’ACQUA AI FINI IRRIGUI

Per questo, si è partiti dai dati forniti dall’Agenzia Regionale Toscana ARSIA relativi sia a superfici irrigate ed irrigabili, sia ai fabbisogni idrici ad esse relativi ed inerenti il territorio della Provincia di Siena (le stime sono state effettuate sia su base comunale che per Circondari).

Nelle Tabelle che seguono, accanto alle stime ARSIA, è stata riportata, in relazione ai fabbisogni irrigui colturali reperiti in letteratura, la domanda d’acqua per l’agricoltura.

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Tabella 9: Superfici comunali irrigate per sistema di irrigazione: Superficie (Ha) altro micro- goccia irrigata superficie irrigazione aspersione scorrimento Comune sommersione Abbadia San Salvatore 6.95 0.00 8.77 0.00 1.71 3.30 20.73 Castiglione d'Orcia 0.00 0.00 4.21 0.00 0.00 0.00 4.21 Montalcino 0.00 0.00 290.92 0.48 377.18 0.00 668.58 Piancastagnaio 9.51 0.00 30.66 11.35 24.08 7.82 83.31 Pienza 0.00 0.00 30.66 0.00 9.77 0.00 40.43 Radicofani 0.00 0.00 46.00 0.00 0.00 0.00 46.00 San Quirico d'Orcia 0.00 0.00 21.39 0.00 4.00 6.32 31.71 Totale superfici per sistema di irrigazione 16.46 0.00 432.61 11.83 416.74 17.44 894.97 Circondario Amiata Val d'Orcia Asciano 0.00 0.00 117.37 0.00 28.14 0.01 145.52 Buonconvento 0.20 0.00 162.43 0.00 2.74 2.16 167.53 Monteroni d'Arbia 2.00 0.00 203.83 0.00 5.79 157.60 369.22 Rapolano Terme 0.00 0.00 114.35 0.25 78.12 0.00 192.72 San Giovanni d'Asso 0.30 0.00 2.02 0.00 1.00 0.30 3.30 Totale superfici per sistema di irrigazione 2.50 0.00 600.00 0.25 115.79 160.07 878.29 Circondario Crete S enesi Val d'Arbia Casole d'Elsa 0.00 0.00 46.00 0.00 0.00 0.00 46.00 Colle Val d'Elsa 2.50 0.87 21.29 0.00 1.76 1.01 27.43 Monteriggioni 0.00 0.00 0.91 0.00 3.21 0.00 4.01 Poggibonsi 0.18 0.00 33.63 0.15 16.00 1.91 51.87 Radicondoli 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 San Gimignano 0.00 0.00 93.70 0.00 4.20 0.00 97.90 Totale superfici per sistema di irrigazione 2.68 0.87 195.53 0.15 25.17 2.92 227.21 Circondario Val d'Elsa Castellina in Chianti 0.00 0.00 4.69 0.00 17.02 0.00 21.71 Castelnuovo Berardenga 2.23 0.00 123.59 0.00 43.35 0.00 169.17 Gaiole in Chianti 0.00 0.00 1.06 0.00 0.18 2.74 3.96 Radda in Chianti 0.00 0.00 11.00 0.00 33.94 0.00 44.94 Totale superfici per sistema di irrigazione 2.23 0.00 140.34 0.00 94.49 2.74 239.78 Circondario Chianti S enese Chiusdino 0.00 0.00 23.00 0.00 0.00 0.00 23.00 Monticiano 0.00 0.00 76.08 0.00 2.00 0.00 78.08 Murlo 0.00 135.00 89.33 0.00 2.07 0.00 226.40 Sovicille 0.10 0.00 376.47 0.00 2.66 0.90 380.13 Totale superfici per sistema di irrigazione 0.10 135.00 564.88 0.00 6.73 0.90 707.61 Circondario Val di Merse Cetona 0.00 0.00 237.97 0.00 0.00 0.00 237.97 Chianciano Terme 0.00 0.00 47.75 0.00 5.35 0.00 51.10 Chiusi 44.52 0.00 271.01 0.40 24.13 9.00 349.06 Montepulciano 20.07 0.00 887.62 29.18 284.74 45.43 1'246.03 San Casciano dei Bagni 0.00 0.00 315.54 0.00 0.00 0.00 315.54 Sarteano 33.66 0.38 150.48 3.49 0.00 0.00 187.91 Sinalunga 0.10 0.00 1'141.79 13.15 8.10 1.60 1'164.37 Torrita di Siena 4.35 0.00 189.93 9.75 37.96 27.00 268.99 Trequanda 2.19 0.00 116.00 0.00 11.50 0.00 129.69 Totale superfici per sistema di irrigazione 104.89 0.38 3'358.09 55.97 371.78 83.03 3'950.66 Circondario Val di Chiana Siena 11.89 0.00 390.95 4.32 13.39 0.67 419.02 Totale superfici per sistema di irrigazione 11.89 0.00 390.95 4.32 13.39 0.67 419.02 Circondario Senese Totale superfici per sistema 140.75 136.25 5'682.40 72.52 1'044.09 267.77 7'317.54 di irrigazione (Ha) (A.R.S.I.A.: elaborazioni dati V° Censimento Generale dell'Agricoltura, ISTAT 2000)

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 31 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Tabella 10: Superfici comunali irrigabili e irrigate per coltura: i Superficie (Ha) vite soia patata ortive agrumi irrigata girasole frumento fruttiferi irrigabile foraggere superficie granturco superficie barbabietola

Comune coltivazionaltre Abbadia San Salvatore 29.54 5.81 0.00 0.28 0.00 0.00 0.00 0.78 0.00 3.08 0.00 0.81 9.97 20.73 Castiglione d'Orcia 4.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.21 4.21 Montalcino 1091.03 0.00 0.00 0.00 22.40 0.00 0.00 0.02 0.00 553.18 0.00 77.00 15.98 668.58 Piancastagnaio 390.21 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.88 11.00 3.73 0.05 0.34 66.31 83.31 Pienza 314.95 0.00 0.00 0.00 15.00 0.00 0.00 1.16 0.00 0.00 0.00 0.00 24.27 40.43 Radicofani 171.34 0.00 2.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 43.50 0.00 0.00 0.00 0.00 46.00 San Quirico d'Orcia 119.57 0.00 0.00 0.00 0.00 19.52 0.00 0.02 0.00 0.10 0.00 4.25 7.82 31.71 Totale superfici 2120.85 6.81 2.50 0.28 37.40 19.52 0.00 2.86 54.50 560.09 0.05 82.40 128.56 894.97 Circondario Amiata Val d'Orcia Asciano 875.81 0.00 15.30 0.00 35.10 0.00 0.00 12.36 13.96 10.63 0.00 0.00 58.17 145.52 Buonconvento 920.60 0.00 144.56 0.00 0.00 7.06 0.00 0.26 0.00 0.00 0.00 0.05 15.60 167.53 Monteroni d'Arbia 1540.76 0.00 109.00 0.00 150.13 8.30 0.00 2.96 1.00 0.35 0.00 1.10 96.38 369.22 Rapolano Terme 317.75 6.95 41.06 0.00 0.00 6.00 0.00 0.29 59.00 0.00 0.00 78.14 1.28 192.72 San Giovanni d'Asso 86.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 0.30 0.00 0.00 1.00 3.30 Totale superfici 3741.52 6.95 309.92 0.00 185.23 21.36 0.00 15.87 75.96 11.28 0.00 79.29 172.43 878.29 Circondario Crete Senesi Val d'Arbia Casole d'Elsa 317.00 0.00 21.00 0.00 0.00 25.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 46.00 Colle Val d'Elsa 223.94 0.00 15.49 0.00 0.00 2.50 0.00 0.01 0.30 0.00 0.00 0.00 9.13 27.43 Monteriggioni 125.75 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.60 0.00 0.80 0.00 2.50 0.11 4.01 Poggibonsi 113.50 0.00 20.50 0.05 0.00 10.20 0.00 2.15 15.00 0.11 0.00 0.05 3.81 51.87 Radicondoli 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 San Gimignano 159.32 34.70 4.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.50 21.00 0.00 0.00 6.81 29.89 97.90 Totale superfici 939.51 34.70 60.99 0.05 0.00 38.70 0.00 3.26 36.30 0.91 0.00 9.36 42.94 227.21 Circondario Val d'Elsa Castellina in Chianti 98.41 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20 0.00 10.50 0.00 0.09 10.92 21.71 Castelnuovo Berardenga 366.30 0.00 36.64 0.00 0.00 25.00 0.00 0.11 0.00 38.87 0.00 3.40 65.15 169.17 Gaiole in Chianti 5.71 0.00 0.77 0.00 0.00 0.00 0.00 0.38 0.00 2.40 0.00 0.00 0.41 3.96 Radda in Chianti 65.60 0.00 0.00 0.00 0.00 11.00 0.00 0.00 0.00 33.44 0.00 0.50 0.00 44.94 Totale superfici 536.02 0.00 37.41 0.00 0.00 36.00 0.00 0.69 0.00 85.21 0.00 3.99 76.48 239.78 Circondario Chianti Senese Chiusdino 23.00 4.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.00 23.00 Monticiano 113.38 2.16 48.71 0.00 0.00 17.75 0.00 0.48 2.94 0.00 0.00 0.00 6.04 78.08 Murlo 252.20 5.00 39.00 0.00 23.00 7.27 0.00 0.40 3.90 1.46 0.00 0.00 146.37 226.40 Sovicille 1257.20 36.00 172.92 0.19 88.40 18.00 0.00 1.68 46.76 0.00 0.00 0.90 15.28 380.13 Totale superfici 1645.78 47.16 260.63 0.19 111.40 43.02 0.00 2.56 53.60 1.46 0.00 0.90 186.69 707.61 Circondario Val di Merse Cetona 278.32 0.00 133.30 0.00 0.00 80.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.50 23.41 237.97 Chianciano Terme 51.30 14.00 23.00 0.00 3.50 0.00 0.00 1.80 0.00 0.00 0.00 6.45 2.35 51.10 Chiusi 615.88 26.55 100.68 0.00 70.00 23.70 0.00 25.92 10.20 9.32 0.00 6.37 76.32 349.06 Montepulciano 2803.28 27.53 179.74 0.04 405.93 11.18 0.00 269.87 18.49 0.10 0.00 46.55 286.60 1246.03 San Casciano dei Bagni 563.24 29.20 109.50 0.00 0.00 75.34 0.00 0.00 83.01 0.00 0.00 0.00 18.49 315.54 Sarteano 455.32 16.58 39.61 0.50 0.00 0.00 0.00 13.03 9.97 6.05 0.00 7.84 94.33 187.91 Sinalunga 1647.31 168.45 593.49 0.30 96.16 36.61 14.00 54.87 3.65 45.34 0.00 0.10 151.40 1164.37 Torrita di Siena 598.49 1.58 19.50 0.00 16.00 1.69 0.00 46.76 37.06 0.00 0.00 0.67 145.73 268.99 Trequanda 166.39 0.00 13.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 20.00 0.00 0.00 0.00 95.69 129.69 Totale superfici 7179.53 283.89 1211.82 0.84 591.59 230.28 14.00 412.25 182.38 60.81 0.00 68.48 894.32 3950.66 Circondario Val di Chiana Siena 670.81 55.00 22.17 0.12 0.00 27.47 0.00 22.28 256.93 0.43 0.00 4.08 30.54 419.02 Totale superfici 670.81 Circondario Senese 55.00 22.17 0.12 0.00 27.47 0.00 22.28 256.93 0.43 0.00 4.08 30.54 419.02 Totale superfici 16834.02 434.51 1905.44 1.48 925.62 416.35 14.00 459.77 659.67 720.19 0.05 248.50 1531.96 7317.54 per coltura (Ha) (A.R.S.I.A.: elaborazioni dati V° Censimento Generale dell'Agricoltura, ISTAT 2000)

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Tabella 11: Stima dei fabbisogni irrigui comunali per coltura: Fabbisogni irrigui (m 3 ) vite soia ortive patata agrumi girasole fruttiferi frumento granturco foraggere fabbisogni irrigui (mc) barbabietola

Comune coltivazionialtre Abbadia San Salvatore 0.00 0.00 366.24 0.00 0.00 0.00 2125.50 0.00 5035.80 0.00 1765.80 27168.25 36461.59 Castiglione d'Orcia 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12209.00 12209.00 Montalcino 0.00 0.00 0.00 31180.80 0.00 0.00 58.00 0.00 962533.20 0.00 178640.00 46342.00 1218754.00 Piancastagnaio 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2398.00 23980.00 6098.55 0.00 741.20 180694.75 213912.50 Pienza 0.00 0.00 0.00 20880.00 0.00 0.00 3364.00 0.00 0.00 0.00 0.00 70383.00 94627.00 Radicofani 0.00 8175.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94830.00 0.00 0.00 0.00 0.00 103005.00 San Quirico d'Orcia 0.00 0.00 0.00 0.00 33964.80 0.00 58.00 0.00 174.00 0.00 9860.00 22678.00 66734.80 Totale fabbisogni 0.00 8175.00 366.24 52060.80 33964.80 0.00 8003.50 118810.00 973841.55 0.00 191007.00 359475.00 1745703.89 Circondario Amiata Val d'Orcia Asciano 0.00 53244.00 0.00 48859.20 0.00 0.00 35844.00 32387.20 18496.20 0.00 0.00 168693.00 357523.60 Buonconvento 0.00 503068.80 0.00 0.00 12284.40 0.00 754.00 0.00 0.00 0.00 116.00 45240.00 561463.20 Monteroni d'Arbia 0.00 379320.00 0.00 208980.96 14442.00 0.00 8584.00 2320.00 609.00 0.00 2552.00 279502.00 896309.96 Rapolano Terme 0.00 123180.00 0.00 0.00 9000.00 0.00 725.00 118000.00 0.00 0.00 156280.00 3200.00 410385.00 San Giovanni d'Asso 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4640.00 522.00 0.00 0.00 2900.00 8062.00 Totale fabbisogni 0.00 1058812.80 0.00 257840.16 35726.40 0.00 45907.00 157347.20 19627.20 0.00 158948.00 499535.00 2233743.76 Circondario Crete S enesi Val d'Arbia Casole d'Elsa 0.00 64890.00 0.00 0.00 38625.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 103515.00 Colle Val d'Elsa 0.00 47864.10 0.00 0.00 3862.50 0.00 25.75 618.00 0.00 0.00 0.00 23509.75 75880.10 Monteriggioni 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1740.00 0.00 1392.00 0.00 5800.00 319.00 9251.00 Poggibonsi 0.00 63345.00 61.80 0.00 15759.00 0.00 5536.25 30900.00 169.95 0.00 103.00 9810.75 125685.75 Radicondoli 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 San Gimignano 0.00 12360.00 0.00 0.00 1545.00 0.00 1287.50 43260.00 0.00 0.00 14028.60 76966.75 149447.85 Totale fabbisogni 0.00 188459.10 61.80 0.00 59791.50 0.00 8589.50 74778.00 1561.95 0.00 19931.60 110606.25 463779.70 Circondario Val d'Elsa Castellina in Chianti 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 565.00 0.00 17797.50 0.00 203.00 30849.00 49414.90 Castelnuovo Berardenga 0.00 127507.20 0.00 0.00 43500.00 0.00 319.00 0.00 67633.80 0.00 7888.00 188935.00 435783.00 Gaiole in Chianti 0.00 2610.30 0.00 0.00 0.00 0.00 1073.50 0.00 4068.00 0.00 0.00 1158.25 8910.05 Radda in Chianti 0.00 0.00 0.00 0.00 18645.00 0.00 0.00 0.00 56680.80 0.00 1130.00 0.00 76455.80 Totale fabbisogni 0.00 130117.50 0.00 0.00 62145.00 0.00 1957.50 0.00 146180.10 0.00 9221.00 220942.25 570563.75 Circondario Chianti Senese Chiusdino 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 55100.00 55100.00 Monticiano 0.00 169510.80 0.00 0.00 30885.00 0.00 1392.00 6820.80 0.00 0.00 0.00 17516.00 226124.60 Murlo 0.00 135720.00 0.00 32016.00 12649.80 0.00 1160.00 9048.00 2540.40 0.00 0.00 424473.00 617607.20 Sovicille 0.00 601761.60 264.48 123052.80 31320.00 0.00 4872.00 108483.20 0.00 0.00 2088.00 44312.00 916154.08 Totale superfici 0.00 906992.40 264.48 155068.80 74854.80 0.00 7424.00 124352.00 2540.40 0.00 2088.00 541401.00 1814985.88 Circondario Val di Merse Cetona 0.00 435891.00 0.00 0.00 132042.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1090.00 63792.25 632815.85 Chianciano Terme 0.00 69000.00 0.00 4200.00 0.00 0.00 4500.00 0.00 0.00 0.00 12900.00 5875.00 96475.00 Chiusi 0.00 302040.00 0.00 84000.00 35550.00 0.00 64800.00 20400.00 13980.00 0.00 12740.00 190800.00 724310.00 Montepulciano 0.00 539220.00 48.00 487116.00 16770.00 0.00 674675.00 36980.00 150.00 0.00 93100.00 716500.00 2564559.00 San Casciano dei Bagni 0.00 358065.00 0.00 0.00 123180.90 0.00 0.00 180961.80 0.00 0.00 0.00 50385.25 712592.95 Sarteano 0.00 129524.70 654.00 0.00 0.00 0.00 35506.75 21734.60 9891.75 0.00 17091.20 257049.25 471452.25 Sinalunga 0.00 1780470.00 360.00 115392.00 54915.00 0.00 137175.00 7300.00 68010.00 0.00 200.00 378500.00 2542322.00 Torrita di Siena 0.00 58500.00 0.00 19200.00 2535.00 0.00 116900.00 74120.00 0.00 0.00 1340.00 364325.00 636920.00 Trequanda 0.00 39000.00 0.00 0.00 1500.00 0.00 0.00 40000.00 0.00 0.00 0.00 239225.00 319725.00 Totale fabbisogni 0.00 3711710.70 1062.00 709908.00 366493.50 0.00 1033556.75 381496.40 92031.75 0.00 138461.20 2266451.75 8701172.05 Circondario Val di Chiana Siena 0.00 77151.60 167.04 0.00 47797.80 0.00 64612.00 596077.60 748.20 0.00 9465.60 88566.00 884585.84 Totale fabbisogni 0.00 77151.60 167.04 0.00 47797.80 0.00 64612.00 596077.60 748.20 0.00 9465.60 88566.00 884585.84 Circondario Senese Total e fabbis og ni 0.00 6081419.10 1921.56 1174877.76 680773.80 0.00 1170050.25 1452861.201236531.15 0.00 529122.40 4086977.25 16414534.87 irrigui (Mc) (A.R.S.I.A.: elaborazioni dati V° Censimento Generale dell'Agricoltura, ISTAT 2000)

Questi dati hanno permesso di stimare la domanda interna d’acqua ai fini irrigui. Questa analisi, seppur approssimata, permette, di individuare l’entità della domanda interna medio/max riferibile alle aree irrigate ed a quelle potenzialmente irrigabili. Tutto ciò è sintetizzato nella tabella successiva, dalla quale si desume che tale domanda min/max interna alla Provincia di Siena è, con riferimento alla superficie irrigata, pari a circa 16 106 m3/anno, mentre arriva, con riferimento alla superficie irrigabile, a circa 38 106 m3/anno.

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Tabella 12: Superfici comunali irrigate e irrigabili (fonte ARSIA Toscana) e stima dei fabbisogni idrici comunali irrigati e irrigabili (fonte ARSIA Toscana): o

Comune (ha) irrigabile (mc/anno) superficie (mc/anno) Superficie irrigabile (ha) irrigabile Fabbisongo idric Fabbisongo idrico superficie irrigata irrigata superficie Superficie irrigata Superficie Abbadia San Salvatore 29.54 20.73 51957.33 36461.59 Castiglione d'Orcia 4.21 4.21 12209.00 12209.00 Montalcino 1091.03 668.58 1988837.80 1218754.00 Piancastagnaio 390.21 83.31 1001930.10 213912.50 Pienza 314.95 40.43 737145.03 94627.00 Radicofani 171.34 46.00 383671.23 103005.00 San Quirico d'Orcia 119.57 31.71 251639.23 66734.80 Circondario Amiata Val d'Orcia 2120.85 894.97 4427389.72 1745703.89 Asciano 875.81 145.52 2151750.58 357523.60 Buonconvento 920.60 167.53 3085316.19 561463.20 Monteroni d'Arbia 1540.76 369.22 3740313.46 896309.96 Rapolano Terme 317.75 192.72 676628.44 410385.00 San Giovanni d'Asso 86.60 3.30 211566.42 8062.00 Circondario Crete Senesi Val d'Arbia 3741.52 878.299865575.10 2233743.76 Casole d'Elsa 317.00 46.00 713353.37 103515.00 Colle Val d'Elsa 223.94 27.43 619489.23 75880.10 Monteriggioni 125.75 4.01 290103.05 9251.00 Poggibonsi 113.50 51.87 275020.87 125685.75 Radicondoli 0.00 0.00 0.00 0.00 San Gimignano 159.32 97.90 243207.68 149447.85 Circondario Val d'Elsa 939.51 227.212141174.20 463779.70 Castellina in Chianti 98.41 21.71 223994.49 49414.90 Castelnuovo Berardenga 366.30 169.17 943591.14 435783.00 Gaiole in Chianti 5.71 3.96 12847.57 8910.05 Radda in Chianti 65.60 44.94 111604.37 76455.80 Circondario Chianti Senese 536.02 239.781292037.57 570563.75 Chiusdino 23.00 23.00 55100.00 55100.00 Monticiano 113.38 78.08 328355.62 226124.60 Murlo 252.20 226.40 687988.23 617607.20 Sovicille 1257.20 380.13 3029986.87 916154.08 Circondario Val di Merse 1645.78 707.614101430.73 1814985.88 Cetona 278.32 237.97 740115.59 632815.85 Chianciano Terme 51.30 51.10 96852.59 96475.00 Chiusi 615.88 349.06 1277969.53 724310.00 M ontepulciano 2803.28 1246.03 5769666.02 2564559.00 San Casciano dei Bagni 563.24 315.54 1271980.90 712592.95 Sarteano 455.32 187.91 1142364.10 471452.25 Sinalunga 1647.31 1164.37 3596788.35 2542322.00 Torrita di Siena 598.49 268.99 1417116.81 636920.00 Trequanda 166.39 129.69 410201.58 319725.00 Circondario Val di Chiana 7179.53 3950.6615723055.48 8701172.05 Siena 670.81 419.02 1416135.33 884585.84 Circondario Senese 670.81 419.02 1416135.33 884585.84

Provincia di Siena 16834.02 7317.5438966798.13 16414534.87

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 34 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP DOMANDA D’ACQUA AI FINI IDROPOTABILI E PRODUTTIVI

Per analizzare la domanda d’acqua ai fini idropotabili e produttivi si aveva a disposizione quanto valutato dalle varie AATO Toscane (Tabella 13). Da questa tabella si desume, in relazione all’approvvigionamento idrico dichiarato, in rapporto agli abitanti residenti, come la dotazione teorica nell’ATO 6 corrisponda a circa 394 l/gg per abitante, nell’ATO 2 a circa 268 l/gg per abitante, nell’ATO4 a circa 252 l/gg per abitante e nell’ATO5 a circa 223.

Corsi Laghi ed Sorgent i Pozzi Totali Dotazione d’acqua invasi Popolazione Teorica A.A.T.O. Residente mc/anno mc/anno mc/anno mc/anno mc/anno l/gg x ab

1 - Toscana Nord 1642000 0 52927000 38859000 93428000 531487 481,61 % 1,76% 0,00% 56,65% 41,59% 100%

2 - Basso Valdarno 3271638 1579500 7842211 62296775 74990124 766179 268,15 % 4,40% 2,10% 10,50% 83,10% 100%

3 - Medio Valdarno 95115802 5345220 11926901 46646247 159034170 1207359 360,88 % 59,81% 3,36% 7,50% 29,33% 100%

4 - Alto Valdarno 10371200 2771000 5762805 8554208 27459213 297497 252,88 % 37,80% 10,10% 21,00% 31,20% 100%

5 - Toscana Costa 63072 0 3314434 26789832 30167338 370512 223,07 % 0,20% 0,00% 11,00% 88,80% 100%

6 – Ombrone 0 50000 31567536 22081558 53699094 373642 393,75 % 0,00% 0,09% 58,79% 41,12% 100%

Regione Toscana 110463712 9745720 113340887 205227620 438777939 3546676 338,95 % 25,20% 2,20% 25,80% 46,80% 100%

Approvvigionamento Risorse Superficiali Risorse Sotterranee

27,40% 72,60%

Tabella 13: Approvvigionamento idropotabile nelle ATO Toscane (Fonte Regione Toscana)

Estrapolando queste dotazioni teoriche giornaliere alla popolazione residente nel territorio della Provincia di Siena si ottengono i risultati riportati in tabella 10. La tabella 14 ci mostra come il fabbisogno idropotabile giornaliero per abitante della Provincia di Siena pari a circa 321 litri.

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Ipotesi fabbisogno idropotabile

Dotazione Popolazione Superficie 3 3 teorica Comune 2 dati ISTAT Fluttuanti Tot. Inverno (m ) Tot. Estate (m ) (Km ) Provincia di 321.02 2001 Siena

(l/gg ab.) (106 m3/anno) l/s Abbadia San Salvatore 58.9 6816 2898 388103.0 5150055.1 0.9 28.6 Castiglione d'Orcia 141.9 2505 3270 142634.7 285845.6 0.4 13.6 Montalcino 243.6 5115 411 291248.1 309255.2 0.6 19.0 Piancastagnaio 69.7 4189 2958 238521.7 368099.9 0.6 19.2 Pienza 122.5 2231 927 127033.1 167651.5 0.3 9.3 Radicofani 118.5 1220 961 69466.8 111549.0 0.2 5.7 San Quirico d'Orcia 42.2 2460 1086 140072.4 187652.3 0.3 10.4 Circondario Amiata Val d'Orcia 797.3 24536 12511 1397079.8 6580108.6 3.3 106.0 Asciano 215.6 6468 2603 368340.5 482343.1 0.9 27.0 Buonconvento 64.8 3153 1196 179531.8 231908.6 0.4 13.1 Monteroni d'Arbia 105.8 7161 953 407747.3 449496.1 0.9 27.2 Rapolano Terme 83.1 4771 1731 271660,74 347458.6 0.6 19.6 San Giovanni d'Asso 66.4 903 1027 51416.8 96399.4 0.2 4.7 Circondario Crete Senesi Val d'Arbia 535.6 22456 7510 1007036.5 1607605.8 2.9 91.5 Casole d'Elsa 148.6 2924 862 166492.6 204269.5 0.4 11.8 Colle Val d'Elsa 92.2 19473 2051 1108792.6 1198607.2 2.3 73.2 M ont eriggioni 99.5 7877 1217 448516.4 501819.9 1.0 30.1 Poggibonsi 70.7 28973 ~~ ~2.8 89.9 Radicondoli 132.6 978 ~ ~ ~ 0.1 2.5 San Gimignano 138.8 7735 ~ ~ ~ 0.8 24.0 Circondario Val d'Elsa 682.3 67960 ~~ ~7.3 231.5 Castellina in Chianti 99.5 2666 1556 151802.0 219941.2 0.4 11.8 Castelnuovo Berardenga 177.1 7417 534 422324.0 445720.2 0.9 27.5 Gaiole in Chianti 129.0 2333 2045 132841.0 222403.3 0.4 11.3 Radda in Chianti 80.6 1668 1412 94975.9 156807.5 0.3 8.0 Circondario Chianti S enese 486.2 14084 5547 801943.0 1044872.1 1.9 58.6 Chiusdino 141.8 1923 1442 109495.6 17263.7 0.3 9.0 Monticiano 109.4 1412 1380 80399.3 140836.3 0.2 7.0 Murlo 114.8 1927 764 109723.4 143204.9 0.3 8.0 Sovicille 143.7 8646 2021 475221.2 563750.7 1.0 33.0 Circondario Val di Merse 509.7 13908 5607 774839.5 865055.6 1.8 56.9 Cetona 53.2 2855 2203 162563.7 259049.0 0.4 13.4 Chianciano Terme 36.5 4535 ~ ~ ~ 0.4 13.3 Chiusi 58.1 8612 ~ ~ ~ 0.8 25.2 M ontepulciano 165.7 13883 ~ ~ ~ 1.3 40.6 San Casciano dei Bagni 91.9 1745 1698 99360.3 173731.8 0.3 8.7 Sarteano 85.3 4528 3728 257824.3 421121.9 0.7 21.5 Sinalunga 78.7 11790 ~ ~ ~ 1.1 34.5 Torrita di Siena 58.4 7121 ~ ~ ~ 0.7 20.8 Trequanda 64.1 1417 1426 80684.0 143134.7 0.2 7.1 Circondario Val di Chiana 691.7 56486 ~~ ~5.8 185.1 Siena 118.6 48844 11845 2781177.4 3299989.9 6.1 192.8 Circondario Senese 118.6 48844 11845 2781177.4 3299989.9 6.1 192.8 Totali Provincia di Siena 3821 248274 ~ ~ ~ 29.1 922.5 Tabella 14: Nella tabella sono riportati i Fabbisogni idropotabili dei Comuni della Provincia di Siena, i valori sottolineati sono stimati facendo riferimento alla tabella 15; in arancio sono riportati i comuni appartenenti all’ATO 2 (Basso Val d’Arno), in viola il Comune appartenente all’ATO 5 (Toscana Costa), in azzurro i Comuni appartenenti all’ATO4 (Alto Val d’Arno) ed in bianco i Comuni appartenenti all’ATO6 (Ombrone); il numero degli abitanti di Poggibonsi e San Gimignano e aggiornato ai dati ISTAT del 31/12/2007 .

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 36 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP DOMANDA D’ACQUA COMPLESSIVA

La domanda d’acqua complessiva per la Provincia di Siena, come si può vedere dalla tabella 15, riassume tutti i consumi (Idropotabile, Irriguo e Produttivo) calcolati nelle tabelle precedenti e mette in risalto che il fabbisogno medio di acqua per tutto il territorio è stato stimato in circa 77 • 106 m3/anno che corrispondono a circa 2435 l/s.

Superficie Provincia di Siena (Km2) 3821.5 Popolazione Provincia di Siena (dati ISTAT 2001) 248274.0 Dotazione teorica Provincia di Siena (l/gg ab.) (10 6 m 3 /anno) 29.1 Ipotesi fabbisogno idropotabile 321.0 (l/s) 922.5

Ipotesi superficie irrigabile (dati ARSIA) 39.0 fabbisogno (10 6 m 3 /anno) irriguo superficie irrigata (dati ARSIA) 16.4 Supposto pari al 30% idropotabile (l/gg ab.) (10 6 m 3 /anno) 8.7 Ipotesi fabbisogno produttivo 96.3 (l/s) 276.7 Fabbisogno di acqua tolale nel (106 m3/anno) 76.8 Fabbisogno Medio territorio della Provincia di Siena (l/s) 2434.6

Tabella 15: Ipotesi di domanda d’acqua complessiva interna alla Provincia di Siena (Idropotabile, Irriguo e Produttivo).

Facendo riferimento alle valutazioni precedentemente effettuate è possibile affermare che allo stato attuale e anche per i prossimi venti anni non sembrano esserci particolari criticità per ciò che riguarda la disponibilità della risorsa acqua in rapporto alla domanda dei fabbisogni idrici potabili, irrigui e produttivi. Stante la positiva situazione relativa alla risorsa rinnovabile in rapporto alla domanda d’acqua, è di estremo interesse conoscere la reale situazione inerente la gestione da parte degli Enti gestori delle varie A.A.T.O. ed in particolare dell’A.A.T.O.6 come di seguito riportato.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 37 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP L’ATTUALE GESTIONE DELLE RISORSE IDRICHE (DA PIANO AATO 6)

EVOLUZIONE DELLA DOMANDA Sulla base dell’unico dato definitivo del fatturato fornito dal Gestore - ovvero quello relativo al 2002 - e ponendo come ipotesi, da verificare in fase successiva, che tale dato risulti pressoché costante negli anni 2003 e 2004, a fronte di mc. 57.500.000 annui effettivamente immessi in rete ne vengono fatturati 30.700.000 mc. agli utenti dell’AATO 6 mentre ne vengono trasferiti fuori ambito mc. 1,3 mil di cui 1 mil. all’AATO 4 e mc. 300.000 ai Comuni di Onano e Montalto di Castro. La dotazione per abitante residente dell’AATO 6, che tiene conto anche di tutte le tipologie di uso presenti nel territorio (domestico, industriale, alberghiero, pubblico etc.), è quindi di 409 lt/res.gg., che, al netto delle perdite, risulta di 225 lt/res.gg. I 55.700.000 mc. immessi in rete hanno seguito la seguente distribuzione percentuale: Usi domestici (1^ e 2^ casa) : 42% Altri usi (commerciali, industriali, pubblici, etc,): 12% Perdite (Amministrative+fisiche) 46%. Si sono determinate le dotazioni idriche obiettivo alle seguenti scadenze temporali: alla fine del prossimo triennio; al 15 anno di affidamento ed al 25 anno, e conseguentemente si è quantificato il prelievo necessario rispetto al valore attuale. A tal fine sono state assunte le seguenti ipotesi: • Alla luce dei risultati del censimento 2001, che messi a confronto con il precedente censimento 1991 evidenziano un leggero calo dei residenti, in maniera cautelativa si può ragionevolmente supporre che i residenti rimangano costanti nel tempo. Alla fine del prossimo triennio la dotazione obiettivo, per il solo uso domestico, dei residenti, al netto delle perdite, viene fissata in 170 lt/ab/gg. ovvero di 20 lt/ab/gg maggiore della minima prevista dal D.P.C.M. 4/3/1996. All’anno 2017 la dotazione salirà a 190 lt/ab/gg, per giungere a 200 lt/ab/gg nel 2026. • Per gli altri usi : Pubblici, zootecnici, alberghieri, industriali etc. il consumo complessivo viene fissato in misura pari al 30% di quello per usi domestici. • Ai fluttuanti, calcolati sulla base delle presenze rilevate dalle amministrazioni Provinciali di Grosseto e Siena viene attribuita una dotazione di 200 lt/ab/gg considerando un incremento delle presenze rispetto alle attuali del 2% nel prossimo triennio, del 5% al 15 anno e del 8% al 25 anno di gestione. • Viene fissato un valore delle perdite totali ammissibili - costituito dalla somma delle perdite fisiche ed amministrative- pari al 42% alla fine del prossimo triennio, del 30% al 2017 e del 25% nel 2026 al termine dell’affidamento.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 38 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP Sulla base di quanto sopra si ottengono i seguenti valori:

Tipologia di consumo mc. fatturati 2007 mc. fatturati 2017 mc. fatturati 2026 Usi domestici 23184486,1 25912072,7 28639659,3 altri usi 6955345,83 7773621,81 8591897,79 fluttuanti 2896800 2982000 3067200

Fuori ambito 1300000 0 0 Totale 34336631,93 36667694,51 40298757,09

In merito al calcolo della quantità del prelievo necessario per i prossimi anni si riporta di seguito l’ipotesi, che tiene conto del recupero delle perdite, della necessaria dismissione di fonti con qualità chimicofisiche insufficienti e dei nuovi prelievi previsti dal Piano.”

Anno 2004 2007 2017 2026

Quantità fatturata 30700000 33036632 36667694 40298757 Venduta fuori Ambito 1300000 1300000 0 0 Perdite 25500000 23923077 15714726 13432919 Quantità immessa in rete totale 57500000 58259708 52382420 53731676 Nuove risorse attuate rispetto alla situazione 2004 1759708 6000000 8000000 Risorse dimesse rispetto alla situazione 2004 1000000 11117580 11.768.324

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 39 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

STATO DELLE CONOSCENZE GEOLOGICHE, IDROGEOLOGICHE E GESTIONALI DELLE RISORSE

IDRICHE DEI PRINCIPALI E SIGNIFICATIVI CORPI IDRICI SOTTERRANEI RICADENTI NEL TERRITORIO

PROVINCIALE. SCHEDE DEGLI ACQUIFERI STRATEGICI

In questo capitolo vengono sinteticamente riportate, nella forma di schede, tutte le informazioni ad oggi note sugli acquiferi di importanza strategica (CISS) ricadenti, tutti od in parte, nel territorio provinciale. In esse vengono riassunte le caratteristiche: geografiche, geomorfologiche, climatiche, geologiche, idrogeologiche e quantificano le risorse idriche, gli approvvigionamenti idrici, la domanda d’acqua ed infine analizzano le eventuali criticità. Tali conoscenze, utilizzate per la redazione dell’aggiornato quadro conoscitivo del presente PTCP, risultano anche utili per definire le future strategie di intervento dell’Amministrazione Provinciale sul tema strategico della Gestione delle Risorse Idriche.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 40 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ACQUIFERO CARBONATICO DI POGGIO DEL COMUNE, DELLA MONTAGNOLA SENESE E PIANA DI ROSIA 1. Inquadramento Geografico

Circondari Interessati ƒ Chianti Senese dall’Acquifero ƒ Crete Senesi ƒ Senese Carbonatico in ƒ Val d’Elsa affioramento ƒ Val di Merse

ƒ Casole d’Elsa

ƒ Castellina in Chianti

ƒ Chiusdino Comuni Interessati ƒ Colle Val d’Elsa dall’Acquifero ƒ Monteriggioni ƒ Monteroni d’Arbia Carbonatico in ƒ Monticiano affioramento ƒ Murlo

ƒ San Gimignano

ƒ Siena

ƒ Sovicille

ƒ Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese Codice Identificativo e Piana di Rosia :99MM030 Regione Toscana ƒ Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune:11AR110 Area Totale dell’Acquifero 2 Carbonatico in ƒ 178,6 Km affioramento Area Totale dell’Acquifero Carbonatico in 2 affioramento all’interno ƒ 176,6 Km del Territorio della Provincia di Siena Area Totale Acquifero 2 Carbonatico di Poggio del ƒ 40,0 Km Comune in affioramento Area Acquifero

Carbonatico di Poggio del ƒ Val d’Elsa: 38,2 Comune in affioramento Km2 suddivisa per Circondari Area Acquifero

Carbonatico di Poggio del ƒ Provincia di Comune in affioramento Pisa:0,2 Km2 non ricadente nel ƒ Provincia di territorio della Provincia Firenze:1,6 Km2 di Siena Area Totale Acquifero Carbonatico della

Montagnola Senese e 2 ƒ 138,6 Km Piana di Rosia in affioramento

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 1 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

ƒ Chianti Senese: 1,2 Km2 Area Acquifero Carbonatico della Area Acquifero ƒ Crete Senesi: 6,0 Carbonatico della Km2 Montagnola Senese e 2 ƒ Provincia di Montagnola Senese e Piana ƒ Senese: 12,9 Km Piana di Rosia in 2 Grosseto:0,2 Km di Rosia in affioramento ƒ Val d’Elsa: 60,2 affioramento non 2 suddivisa per Circondari Km ricadente nel territorio ƒ Val di Merse:58,1 della Provincia di Siena 2 Km

Area Acquifero Carbonatico della

Montagnola Senese e Piana 2 ƒ 122,5 Km di Rosia utilizzato per le valutazioni delle Risorse Idriche

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2. Inquadramento Geomorfologico

Quota media dell’Acquifero ƒ 544,5 m (s.l.m.) Carbonatico in affioramento Quota media dell’Acquifero

Carbonatico di Poggio del ƒ 377,0 m (s.l.m.) Comune in affioramento Quota media dell’Acquifero Carbonatico della ƒ 356,0 m (s.l.m.) Montagnola Senese e Piana di Rosia in affioramento Pendenza media

dell’Acquifero Carbonatico ƒ 20,5% in affioramento Pendenza media dell’Acquifero Carbonatico ƒ 20% di Poggio del Comune in affioramento Pendenza media dell’Acquifero Carbonatico

della Montagnola Senese e ƒ 21% Piana di Rosia in affioramento

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3. Inquadramento Climatico

Figura 1: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Figura 2: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese è stimabile in 856 mm. Carbonatico della Montagnola Senese è stimabile in 13,8 °C

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Figura 3: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 4: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese è stimabile in 594,5 mm. l’Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese è stimabile in 282,5 mm.

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Figura 5: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Figura 6: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico del Poggio del Comune è stimabile in 803,5 mm. Carbonatico del Poggio del Comune è stimabile in 13,8 °C.

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Figura 7: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 8: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico del Poggio del Comune è stimabile in 582,1 mm. l’Acquifero Carbonatico del Poggio del Comune è stimabile in 241,3 mm.

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4. Inquadramento Geologico

Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese L’insieme dei dati raccolti consente di affermare che l’area in esame è caratterizzata dalla presenza di un acquifero ospitato all’interno della Formazione della Breccia di Grotti – Miocene Superiore. Questa fa parte del Complesso Neoautoctono (ambiente continentale) e si presenta sotto forma di brecce e conglomerati monogenici, localmente stratificati in modo grossolano, ad elementi risedimentati di dimensioni variabili da 2 a 30 cm provenienti per la maggior parte dalla Formazione del Calcare Cavernoso e subordinatamente da Marmi o da Calcari selciferi metamorfici. Il calcare Cavernoso (Triassico Superiore) è costituito da calcari brecciati, calcari dolomitici, calcari cariati e vacuolari, derivanti dalla serie anidritico – dolomitica triassica (Formazione anidritica di Burano) e si è formato in seguito a processi di idratazione – disidratazione superficiale. I clasti della Breccia di Grotti consistono in blocchi e subordinati ciottoli di calcare in matrice sabbiosa e sabbioso limosa calcarea di colore giallo – arancio o rosso ruggine per processi pedogenetici. Tutto questo porta il complesso a possedere una permeabilità primaria per porosità ed una secondaria per fessurazione che può essere esaltata da locali fenomeni carsici in corrispondenza dei vacuoli. In definitiva, l’acquifero in studio presenta una permeabilità mista per porosità e fessurazione. La natura complessa della Breccia di Grotti, in relazione alle formazioni con cui è a contatto, fa sì che l’acquifero in studio venga ad assumere rapporti idrodinamici diversi, spostandosi dalla Montagnola Senese verso E che si manifestano con variazione delle relative condizioni ai limiti. In particolare, dove affiora la Breccia di Grotti, sezione di figura 9, essa va a costituire un acquifero a falda libera. In questo caso, il limite superiore della falda è un limite idrodinamico rappresentato dalla superficie piezometrica. Verso E, invece, l’acquifero, risulta a falda semiconfinata, in virtù di un limite superiore costituito da formazioni idrogeologiche semipermeabili (litotipi argillosi e sabbioso – limosi). Procedendo ancora verso E, la Breccia di Grotti è superiormente limitata dal contatto diretto con le argille del Pliocene (Argille azzurre), scarsamente permeabili, che la separano dal sovrastante acquifero secondario semipermeabile; in questo caso l’acquifero risulta ovviamente a falda confinata. Tali argille plioceniche, assieme a quelle mioceniche (Argille del Casino), confinano anche lateralmente l’acquifero principale lungo quasi tutto il suo perimetro. Difatti, solamente lungo il margine N dell’affioramento della Breccia di Grotti, esiste un probabile limite idraulicamente aperto verso i Travertini e i Calcari continentali lacustri di Pian del Casone, nel Comune di Monteriggioni. La base dell’acquifero, e quindi il suo limite inferiore, è individuabile dal contatto, nella parte occidentale, con le Formazioni metamorfiche del Dominio Toscano (Successione mesozoica e terziaria della Montagnola Senese) e dal Verrucano Triassico, nella parte sud - orientale, con i sedimenti flyschoidi delle Unità Liguri e dalla Formazione della Verruca. Le profondità di tali formazioni, considerate un impermeabile relativo rispetto alla formazione idrogeologica permeabile corrispondente alla Breccia di Grotti, non sono state definite con sicurezza per le poche informazioni dirette (stratigrafie) ed indirette (indagini geofisiche) disponibili. Si è cercato, comunque, di ricostruire l’andamento del substrato relativamente al settore centrale della zona

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 8 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP studiata nella quale la Breccia di Grotti sovrasta le formazioni del Gruppo calcareo-siliceo della Montagnola Senese.

Figura 9: sezione litostratigrafica dal modello digitale tridimensionale multistrato (Cucini, 1997) - a: Depositi alluvionali; Ps: Sabbie limose; Pag: Argille limose; Pcg: Conglomerati sabbiosi; Ma: Argille; Bc: Breccia calcarea di Grotti; FM + M: F. calcareo silicee metamorfiche + Marmi montagnola; Lig: Liguridi; V: Verrucano

Il risultato di queste analisi ha permesso di individuare le quote alle quali si dovrebbe avere il passaggio tra detta formazione e quelle del substrato (tabella 1), passaggio individuato con maggior dettaglio, zona centro-settentrionale (figura 9). Le valutazioni precedentemente esposte, consentono di pervenire ad una stima approssimativa degli spessori saturi nel settore nord dell’acquifero; questo fatto assume particolare importanza per poter valutare, oltre alla risorsa rinnovabile dell’acquifero, anche la riserva regolatrice e/o permanente, la cui presenza e la cui entità sono di fondamentale importanza sia per definire la capacità regolatrice dell’acquifero, sia per progettare un razionale utilizzo della risorsa medesima (Castany, 1968; Celico 1988 Vol.II).

Codice Toponimo Quota tetto (m s.l.m.) 1 Campi Pozzuolo -100,0 2 Bantitone -37,5 3 Campi Malignano -62,5 4 Il Pantaccio -150,0 5 Malignano 125,0 6 Loccaia -250,0 7 Pieve -80,0 8 La Grotta -137,5 9 Le Volte Basse 162,5 10 Certano 50,0 11 S. Rocco a Pilli -140,0 12 Linari -170,0 Tabella 1: Quota del tetto della breccia di Grotti desunto sia da S.E.V. che da stratigrafie

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Acquifero Carbonatico del Poggio del Comune Dal punto di vista geologico-strutturale l’acquifero Carbonatico di Poggio Comune è caratterizzato dalla diretta sovrapposizione tettonica di Unità Liguri impermeabili al di sopra dei termini basali della successione carbonatica della Falda Toscana e in alcuni casi direttamente sui termini della serie toscana metamorfica (Serie Ridotta). Questo assetto strutturale viene interpretato come il risultato di eventi estensionali del Miocene medio, ai quali si può ricondurre la riduzione tettonica dell’edifico a falde di ricoprimento, realizzatosi nelle fasi contrazionali mesoalpina e oligo- aquitaniana. Il tetto dell’acquifero risulta quindi coincidere in molti casi con le superfici tettoniche sottrattive a basso angolo lungo le quali è stato smembrato l’impilamento di falde, con la giustapposizione tra i termini carbonatici della Falda Toscana e delle Unità Toscane metamorfiche, sede dell’acquifero, e le coperture impermeabili rappresentate dalle Unità Liguri. Nello specifico l’acquifero Carbonatico di Poggio del Comune è costituito prevalentemente da Calcare Cavernoso. Una breccia tettonica ed autoclastica, estremamente fessurata e costituita da elementi calcarei di colore grigio chiaro a cui si accompagnano sacche di polvere dolomitica. Raramente presenta una grossolana stratificazione anche legata a fenomeni di carsificazione Plio – Quaternari. Questa formazione è costituita da calcari brecciati, calcari dolomitici, calcari cariati e vacuolari, derivanti dalla serie anidritico – dolomitica triassica (Formazione anidritica di Burano) e si è formata in seguito a processi di idratazione – disidratazione superficiale. Nel Comune di Siena, piccoli affioramenti si ritrovano sparsi all’interno della Breccia di Grotti, mentre ben più esteso ed importante è l’affioramento di Calcare Cavernoso presente nel Comune di Sovicille, in quanto si estende in tutta la parte centro – settentrionale del territorio comunale, dal confine con il Comune di Monteriggioni a Nord, arrivando fino all’abitato di Rosia, a Sud.

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5. Risorse idriche superficiali e sotterranee

Figura 10: Carta della Permeabilità dell’Acquifero Carbonatico della Figura 11: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero Montagnola Senese Carbonatico della Montagnola Senese è stimabile in 250,1 mm Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 11 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 12: Carta della Permeabilità dell’Acquifero Carbonatico del Poggio del Figura 13: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero Comune. Carbonatico del Poggio del Comune è stimabile in 217,2 mm.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 12 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

ACQUIFERO P Er Ws CIP Iti

ACQUIFERO CARBONATICO DELLA 106 74 35 0,9 31 MONTAGNOLA SENESE E DELLA PIANA DI ROSIA ACQUIFERO CARBONATICO DEL 30 22 9 0,9 8,3 POGGIO DEL COMUNE

Tabella 2: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dei due acquiferi Carbonatici (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

6. Approvvigionamenti idrici

Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune (CISS)

Figura 14 – Distribuzione dei pozzi idropotabili all’interno dell’Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 13 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Comuni serviti ATO 6 Casole d’Elsa Colle di Val d’Elsa Comuni serviti ATO 2 San Gimignano

Tabella 3 – Comuni utilizzanti l’acqua prelevata dall’Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune suddivisi per le rispettive AATO.

Captazioni ATO 6 e ATO 2 Provincia Siena N Tipo Comune Casole d’Elsa - - Colle di Val d’Elsa 5 Pozzo San Gimignano 1 Pozzo Totale punti di captazione 6

Tabella 4 – Distribuzione delle sorgenti/pozzi captati dall’ATO6 Ombrone e dall’ATO2 a scopo idropotabile nell’acquifero Carbonatico di Poggio del Comune: N = numero di captazioni; Tipo = tipologia della captazione.

Figura 15 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 14 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Captazioni Anagrafe Pozzi Provincia Siena Uso N Comune Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo Non conosciuto Casole d’Elsa 8 ~ ~ ~ ~ 4 4 Colle di Val d’Elsa 10 1 1 1 ~ 5 2 San Gimignano 11 1 ~ ~ ~ 8 2 Totale punti di captazione 29

Tabella 5 – Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia (CISS)

L’Acquifero, ospitato nella Breccia di Grotti tra gli abitati di Monteriggioni e Rosia, per quantità e qualità, è uno dei più importanti serbatoi naturali della Toscana meridionale. Per quanto riguarda lo sfruttamento della risorsa, l’acquifero meridionale risulta essere quello più utilizzato in quanto, come si può notare nella tabella 6, i Comuni di Siena, Sovicille e Monteriggioni attingono acqua per la quasi totalità da questo serbatoio per un consumo totale di circa 8 106 m3/anno, che sono comunque inferiori alla potenzialità di questa porzione di acquifero.

Comuni serviti ATO 6 Asciano Casole d’Elsa

Castelnuovo Berardenga Tabella 6 – Comuni utilizzanti l’acqua prelevata dall’Acquifero Chiusdino Carbonatico della Montagnola Senese. Colle di Val d’Elsa Monteriggioni Monticiano Siena Sovicille

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 15 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 16 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 16 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 17 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 17 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Captazioni Anagrafe Pozzi Provincia Siena Uso Comune N Non Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo conosciuto Casole d’Elsa 4 1 ~ ~ ~ 3 ~ Chiusdino 3 ~ ~ ~ ~ 2 1 Monteriggioni 39 ~ 1 ~ 1 25 12 Monteroni 4 ~ 1 1 ~ 2 ~ Monticiano 3 ~ ~ ~ 1 2 ~ Murlo 8 3 3 ~ ~ 1 1 Siena 25 ~ 3 ~ ~ 18 4 Sovicille 32 ~ 5 ~ 2 19 6 Totale punti di captazione 118 Tabella 6 – Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

7. Valutazione della Domanda d’Acqua

Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune (CISS)

CENTRI URBANI STIMA DEGLI ACQUA PRELEVATA COMUNE PRINCIPALI ABITANTI SERVITI AATO2 e AATO6 (l/s) CASOLE D'ELSA 890 CAVALLANO 129 IL MERLO 134 LA CORSINA 147 CASOLE D'ELSA LUCCIANA 26 MAGGIANO 32 ROFENA 3 70.8 SAN CHIMENTO 17 CONEO 51 COLLALTO 34 COLLE DI VAL D'ELSA QUARTAIA 271 CASTEL SAN GIMIGNANO 128 SAN GIMIGNANO 5897 TOTALE 7760 70.8

Tabella 5 – Acqua prelevata dall’acquifero ai fini idropotabili per i Comuni che utilizzano l’acqua prelevata dall’Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 18 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia (CISS)

CENTRI URBANI STIMA DEGLI ACQUA IMMESSA COMUNE PRINCIPALI ABITANTI SERVITI IN RETE AATO6 (l/s) ASCIANO 2156 7.5 CASOLE D'ELSA PIEVESCOLA 231 1.1 CASTELNUOVO BERARDENGA 742 2.8 FROSINI 57 CHIUSDINO 0.4 PIAN DI FECCIA 50 COLLE DI VAL D'ELSA 3246 86.0 MONTERIGGIONI 7877 33.0 CERBAIA 19 LAMA 135 MONTICIANO 0.9 PALAZZO 26 SAN LORENZO A MERSE 130 SIENA 36633 200.0 SOVICILLE 8346 39.0 TOTALE 59647 370.7 Tabella 6 – Stima dell’acqua immessa in rete ai fini idropotabili relativa all’acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia. Gli abitanti di Siena sono i 2/3 del censimento ISTAT 2001 perché circa 1/3 dell’acqua consumata proviene dall’’acquifero del Monte Amiata.

7.1. Criticità

Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune (CISS)

Ws c.i.p. It Sup.alim. It It ACQUA IMMESSA IN RETE 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s TOTALE ANNUO 6 3 Media 241.3 0.9 217.2 38.2 8.3 263.1 l/s 10 m Valore medio CV 0.34 SQM 78.0 73.3 2.8 88.78

Range del Valore max 319.3 0.9 290.5 38.2 11.1 351.9 atteso con la 70.8 2.2 probabilità del 66% min 163.3 0.9 143.9 38.2 5.5 174.3

Range del Valore max 475.3 0.9 437.1 38.2 16.7 529.4 atteso con la probabilità del 99% min 7.3 0.9 0.0 38.2 0.0 0.0

Tabella 7 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico del Poggio del Comune.

Dalla tabella 7 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dall’acquifero può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 0,26 m3/s senza che il sistema idrogeologico ne risulti sensibilmente alterato; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Il che significa, tradotto in termini di previsionalità statistica, che nel prossimo futuro i valori annui della ricarica ricadranno, con la probabilità del 66 %, nel range media ± SQM (scarto quadratico medio) e, con la probabilità del 99 %, nel range media ± 3 volte SQM; quest’ultimo parametro, insieme al coefficiente di variazione (CV) che ne

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 19 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP esprime il rapporto percentuale rispetto alla media, è l’indice della maggiore o minore variabilità temporale del parametro. Nel caso in esame (vedi tab. 7), il CV ed lo SQM assumono, come del resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0,0 – 529,4 l/s.

500 Trend dell'Eccedenza Idrica nei principali Acquiferi della Provincia di Siena 450 Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune (CISS) 400 Lineare (Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico di Poggio del Comune (CISS)) 350

300

250 mm

200

150 y = -1.1986x + 255.76 100

50

1 3 8 0 2 7 9 4 6 1 3 5 68 70 7 7 75 77 7 8 8 84 86 8 8 91 93 9 9 98 00 0 0 0 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 1967 1 1969 1 19 1972 19 1974 1 1976 1 19 1979 19 1981 1 1983 1 1985 1 19 1988 19 1990 1 1992 1 19 1995 19 1997 1 1999 2 20 2002 20 2004 2 2006 Figura 18 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa all’Acquifero Carbonatico del Poggio del Comune. MA (mm) 231.2 MAX (mm) 416.4 MIN (mm) 83.7 SQM (mm) 78.0 CV (-) 0.337 Trend (mm/a) -1.1986 Previsione Pe (mm) 219.2 2007-2026 Tabella 8 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci nel periodo 2007-2026 relativamente all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico del Poggio del Comune (MA:media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967- 2006; SQM:scarto quadratico medio; CV:coefficiente di variazione).

Allo stato attuale (prime valutazioni con i dati a disposizione) non sembra esserci nessuna reale criticità relativamente allo sfruttamento dell’Acquifero Carbonatico del Poggio del Comune. La domanda d’acqua ai soli fini potabili sembra essere sempre soddisfatta nonostante le perdite della rete idrica relativamente alla previsione per i futuri venti anni.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 20 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia (CISS)

Ws c.i.p. It Sup.alim. It It ACQUA IMMESSA IN RETE 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s TOTALE ANNUO 6 6 3 Media 282.5 0.9 250.1 122.5 30.6 971.3 10 l/s 10 m Valore medio CV 0.41 SQM 112.7 101.5 12.4 394.3

Range del Valore max 395.2 0.9 351.6 122.5 43.1 1365.7 atteso con la 11690.2 11.7 probabilità del 66% min 169.8 0.9 148.5 122.5 18.2 577.0

Range del Valore max 620.5 0.9 554.6 122.5 67.9 2154.3 atteso con la probabilità del 99% min 0.0 0.9 0.0 122.5 0.0 0.0 Tabella 9 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia.

Dalla tabella 9 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dall’acquifero può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 0,9 m3/s senza che il sistema idrogeologico ne risulti sensibilmente alterato; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Nel caso in esame (vedi tab. 9), il CV ed lo SQM assumono, come del resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0,0 – 2154,3 l/s. Risulta evidente che i range di tabella 9 (soprattutto quello corrispondente alla probabilità del 99 %) risultano troppo ampi per consentire corrette azioni pianificatorie nello sfruttamento futuro della risorsa; per questo occorre allora far riferimento ad analisi statistiche più sofisticate come, ad esempio, la trend analysis con la quale, sulla base delle serie storiche di un determinato parametro, è possibile ricavare indicazioni circa il valore medio tendenziale che esso probabilmente assumerà nel breve-medio termine

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 21 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

600 Trend dell'Eccedenza Idrica nei principali Acquiferi della Provincia di Siena 550 Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico della 500 Montagnola Senese e della Piana di Rosia (CISS) Lineare (Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico 450 della Montagnola Senese e della Piana di Rosia (CISS))

400

350

300 mm

250

200

150 y = -1.1133x + 300.33

100

8 9 1 3 5 6 8 0 2 3 5 7 9 0 2 4 6 7 9 1 3 4 6 6 7 7 7 8 8 9 9 9 9 0 0 967 9 9 972 974 9 9 981 9 9 988 9 9 993 995 9 9 000 002 0 0 1 196 1 1970 1 1 197 1 197 1 1977 1 1979 198 1 198 1 1984 1 1986 198 1 198 1 1991 1 1 199 1 199 1 1998 1 2 200 2 200 2 2005 2 Figura 19 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa all’Acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia.

MA (mm) 277.5 MAX (mm) 522.8 MIN (mm) 115.4 SQM (mm) 112.7 CV (-) 0.406 Trend (mm/a) -1.1133 Previsione Pe (mm) 266.4 2007-2026 Tabella 10 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci 2007-2026 relativamente all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico della Montagnola Senese e della Piana di Rosia (MA:media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967-2006; SQM:scarto quadratico medio; CV:coefficiente di variazione).

Allo state attuale (prime valutazioni con i dati a disposizione) non sembra esserci nessuna reale criticità relativamente allo sfruttamento dell’Acquifero Carbonatico della Montagnola senese. La domanda d’acqua ai soli fini potabili sembra essere sempre soddisfatta nonostante le perdite della rete idrica relativamente alla previsione per i futuri venti anni.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 22 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ACQUIFERO DELL’AMIATA 1. Inquadramento Geografico

Circondari Interessati

dall’Acquifero dell’Amiata in ƒ Val d’Orcia affioramento Comuni Interessati ƒ Castiglione dall’Acquifero dell’Amiata in d’Orcia ƒ Abbadia San affioramento in Provincia di Salvatore Siena ƒ Piancastagnaio Comuni Interessati ƒ Seggiano dall’Acquifero dell’Amiata in ƒ Castel del Piano ƒ Arcidosso affioramento in Provincia di ƒ Santa Fiora Grosseto ƒ Castell’Azzara

Codice Identificativo Regione ƒ Acquifero dell’Amiata: Toscana LTS7

Area dell’Acquifero 2 ƒ 80,8 Km dell’Amiata in affioramento

Area Totale dell’Acquifero

dell’Amiata in affioramento 2 ƒ 30,0 Km all’interno del Territorio della Provincia di Siena

Area Totale dell’Acquifero

dell’Amiata in affioramento 2 ƒ 50,8 Km all’interno del Territorio della Provincia di Grosseto

Area Acquifero dell’Amiata ƒ Val d’Orcia: in affioramento suddivisa per 2 30,0 Km Circondari

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 1 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

2. Inquadramento Geomorfologico

Quota media

dell’Acquifero dell’Amiata ƒ 1034,6 m (s.l.m.) in affioramento Pendenza media

dell’Acquifero dell’Amiata ƒ 25 % in affioramento

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 2 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

3. Inquadramento climatico

Figura 1: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Figura 2: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per l’Acquifero dell’Amiata è stimabile in 1164,9 mm. dell’Amiata è stimabile in 7,9 °C

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi3 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 3: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 4: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero dell’Amiata è stimabile in 540,8 mm. l’Acquifero dell’Amiata è stimabile in 623,6 mm.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi4 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

4. Inquadramento geologico

Con i suoi 1738 m s.l.m., il vulcano quaternario del Monte Amiata si colloca nella parte centrale di un più ampio alto morfo-strutturale neogenico (Dorsale Murlo-Seggiano-Monte Amiata- Castell’Azzara) che si estende in direzione NNO-SSE, attraverso i rilievi di Poggio Cerrete (502 m s.l.m.), Poggio Osticcio (624 m s.l.m.), Monte Amiata, Monte Civitella (1107 m s.l.m.) (baldi et al., 1974); tale struttura è tagliata trasversalmente dai fiumi Orcia e Ombrone ed è bordata ad Est dal bacino neogenico di Radicofani ed ad Ovest da quello di Cinigiano. L’assetto strutturale è il risultato dell’intensa attività tettonica culminata nel Miocene inferiore con piegamenti tardo collisionali e sovrapposizioni di più unità geologiche comprendenti quelle del Basamento Metamorfico, della Falda Toscana e delle Unità Liguri. Nello stesso periodo la Falda Toscana è stata interessata anche da laminazioni tettoniche che hanno dato luogo alla cosiddetta “Serie Toscana Ridotta”. Dal Miocene superiore fino al Pliocene, l’intera area è stata caratterizzata dalla formazione di bacini, come quello di Cinigiano ad Ovest e quello di Radicofani ad Est del Monte Amiata, all’interno dei quali è avvenuta una sedimentazione di tipo marino-continentale. Nel Quaternario la zona è stata nel suo complesso sottoposta ad un sollevamento che ha portato le formazioni neogeniche a quote di 600-800 metri con un massimo di 1000 metri in corrispondenza degli affioramenti di M. Labbro; il sollevamento iniziò probabilmente nel Pliocene medio ed ha raggiunto il massimo nel Quaternario con la messa in posto del corpo magmatico acido e l'attività vulcanica del Monte Amiata come segnala il minimo di anomalia gravimetrica riportato in letteratura (Orlando et al., 1994). La successione stratigrafica dei terreni affioranti, integrata con i dati delle perforazioni geotermiche, è schematizzata in Figura 5.

Figura 5 - Schematizzazione dell’assetto stratigrafico–tettonico della regione amiatina.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 5 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

COMPLESSO VULCANICO DEL MONTE AMIATA L'apparato vulcanico del Monte Amiata ha un contorno rozzamente rettangolare, più o meno complicato da apofisi, ed una estensione di circa 80 km2. Esso è stato oggetto di uno studio di dettaglio da parte di Mazzuoli & Pratesi (1963), che ne hanno eseguito il rilevamento geologico e l'esame chimico e petrografico delle rocce magmatiche. Recentemente, Ferrari et al. (1996) hanno compiuto uno studio simile suggerendo alcune modifiche sulla stratigrafia e quindi sulla cartografia di tale complesso. Datazioni radiometriche mostrano che questi prodotti furono messi in posto in due brevi episodi eruttivi, il primo dei quali avvenne attorno ai 300 ka ed il secondo attorno ai 200 ka (Bigazzi et al., 1981; Laurenzi e Villa, 1991; Barberi et al., 1994). Tutti i prodotti vulcanici, ad eccezione di uno (Poggio Trazzullo), eruttarono lungo una frattura in direzione ENE-ONO. Sulla base di questi studi, le vulcaniti del M.Amiata possono essere suddivise in tre complessi che si differenziano per le caratteristiche petrografiche e giaciturali (figura 6): 1) Complesso Basale Trachidacitico che rappresenta quello che per Mazzuoli & Pratesi (1963) era il “Complesso quarzolatitico A”. Tale complesso è formato da due unità distinte: l’unità inferiore è costituita da un deposito dall’aspetto massivo ricco in frammenti cristallini che si estende con continuità fino a 6 km dal suo ipotetico centro di emissione; l’unità superiore è invece costituita da due colate laviche a blocchi diametralmente opposte rispetto al centro di emissione ed allungate secondo una direzione NNO-SSE. Data la natura petrografia identica (composizione trachidacitica) delle due unità, esse vengono di solito accorpate con il nome di “Formazione di Quaranta”. 2) Complesso di Duomi e Colate laviche. Questo nome si riferisce a quello che per Mazzuoli & Pratesi (1963) era il “Complesso quarzolatitico B”. Esso è formato dalla messa in posto di duomi e colate laviche di composizioni variabili da trachidacitica, trachitica e latitica, distinte nelle seguenti formazioni che prendono il nome dalle principali località in cui si trovano: Formazione di Poggio Biello e Poggio Pinzi; Formazione di Poggio Trazzuolo; Formazione di Belluria; Formazione della Montagnola; Formazione del Pianello. 3) Colate laviche olivin latitiche (Membro dell’Ermeta e Membro delle Macinaie) di composizione olivin-latitica e colore marrone-rossastro per quanto riguarda il Membro dell’Ermeta, mentre la colata lavica delle Macinaie si presenta con un colore grigio chiaro, estremamente vescicolata, fortemente porfirica con abbondanti fenocristalli di plagioclasio. In entrambe sono contenuti abbondanti inclusioni magmatiche mafiche arrotondate.

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Figura 6 – Carta geologica del M. Amiata (Ferrari et al., 1996, modificato).

ASSETTO IDROGEOLOGICO

L’acquifero vulcanico del M. Amiata può essere considerato, per quantità e qualità, il più importante serbatoio idrico naturale della Toscana Meridionale; ad esso infatti attingono buona parte delle province di Siena, Grosseto e dell’alto Lazio. Tale sistema idrogeologico, schema di figura 7, che occupa un territorio compreso all’interno di 5 bacini idrografici individuati da altrettanti corsi d’acqua (T. Senna, F. Fiora, T. Ente, T. Vivo, T. Pagliola), a causa della sua particolare struttura idrogeologica, risulta alimentato unicamente dall’infiltrazione meteorica che costituisce una porzione delle precipitazioni efficaci (piogge o nevi) sull’intero affioramento delle vulcaniti (Barazzuoli & Salleolini, 1994a; Barazzuoli et al., 1992, 1994a, 1995b).

Figura 7 - Sezione idrogeologica schematica del Monte Amiata

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 7 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Esso presenta le caratteristiche più tipiche degli acquiferi fessurati/fratturati, quelle per cui si manifesta il fenomeno della doppia porosità. La circolazione idrica principale avviene nel reticolo di macrofratture dove la conducibilità idraulica è notevole; poiché queste occupano un volume trascurabile dell'ammasso roccioso, anche il loro immagazzinamento è di poco conto. L’immagazzinamento è invece in prevalenza a carico della microfessurazione dell'ammasso, in cui avviene anche una circolazione molto più lenta ed estesa, simile a quella dei mezzi porosi, alla quale è possibile collegare le variazioni di erogazione idrica a ciclo più lungo (dell’ordine di diversi anni). La geometria dell’acquifero può essere ricondotta a quella di un cono, costituito dalle vulcaniti del Monte Amiata; tali rocce vulcaniche, sovrastano un complesso complesso flyschoide (costituito prevalentemente dalle formazioni di facies ligure s.l.) a bassa permeabilità che ne costituisce un limite inferiore di tipo geologico impermeabile (substrato impermeabile). L’impermeabile di fondo è il principale motivo di condizionamento della circolazione idrica di base del Monte Amiata. Bisogna infatti considerare che le vulcaniti si sono depositate su una morfologia preesistente (probabilmente in parte modificata dalla messa in posto del materiale vulcanico), che attualmente forma degli spartiacque sotterranei diversi dai vecchi spartiacque superficiali. Nell’area amiatina, sono state censite oltre 200 sorgenti di cui quasi 160 (escludendo tutte le scaturigini non misurabili), sono direttamente alimentate dall’acquifero oggetto di studio. Proprio quest’ultime sorgenti sono normalmente ubicate in prossimità del contatto tra le vulcaniti ed il sottostante complesso flyschoide di bassa permeabilità (figura 8). Secondo la classica schematizzazione di Civita (1972), esse sono pertanto classificabili come sorgenti per soglia di permeabilità sottoposta (figura 9); l'ampia coltre detritica presente ai piedi del rilievo maschera spesso tale contatto, con il conseguente manifestarsi di numerose emergenze reali al posto di quelle geologiche. Alcune sorgenti scaturiscono, poco più a monte, in corrispondenza di variazioni del grado di permeabilità delle vulcaniti (sorgenti per limite di permeabilità indefinito) o di forti depressioni morfologiche (sorgenti per affioramento della piezometrica). La principale zona di emergenza idrica è ubicata nei pressi dell'abitato di S. Fiora, con portate medie complessive di circa 700 l/s; purtroppo, per queste manifestazioni non è stato possibile disporre di misure di portata prolungate nel tempo. Altre zone preferenziali di emergenza sono ubicate in corrispondenza degli altri paesi amiatini che, ovviamente, si sono qui inizialmente sviluppati proprio in virtù dell'abbondanza d'acqua. Particolarmente importante è la sorgente Ermicciolo (situata nei pressi di Vivo d'Orcia ed avente una portata media di circa 150 l/s), in quanto è l'unica che dispone di misure pressoché continuative di portata (a cadenza mensile) per un lungo arco di tempo (dal 1939 ad oggi). Negli ultimi dieci anni, proprio su questa sorgente, si è verificata ad una assenza della misurazione sistematica del valore di portata (dal 1998 al 2004). Di tutte le altre manifestazioni sorgive sono disponibili solo misure saltuarie, anche se talvolta relative a più anni. Tali valori di portata sono stati ripresi dai lavori di Rappuoli (1990), Barazzuoli & Salleolini (1994a); Barazzuoli et al. (1992, 1995b, 2004), Focacci et al. (1993) i quali li reperirono soprattutto presso gli allora Enti gestori dei

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 8 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP locali acquedotti o effettuando direttamente numerose misure di portata (per un periodo di circa due anni) sulle sorgenti ricadenti nel Comune di Abbadia S. Salvatore.

Figura 8 – Schema idrogeologico del M. Amiata (Gobbini, 2007).

Figura 9 - Classificazione delle sorgenti in base alle modalità di emergenza delle acque, proposta da Civita (1972). a,b = Sorgenti per limite di permeabilità; c,c’,d,d’ = Sorgenti per soglia di permeabilità; e,e’,f = Sorgenti per affioramento della piezometrica.

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5. Risorse idriche superficiali e sotterranee

Figura 10: Carta della Permeabilità dell’Acquifero dell’Amiata Figura 11: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero dell’Amiata è stimabile in 561,2 mm

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi10 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

ACQUIFERO P Er Ws CIP Iti

ACQUIFERO CARBONATICO 94 50 50 0,9 45 DELL’AMIATA

Tabella 1: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dell’acquifero dell’Amiata (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

6. Approvvigionamenti idrici

Figura 12 – Distribuzione dei pozzi idropotabili all’interno dell’Amiata.

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Comuni serviti ATO 6 * Abbadia San Salvatore Buonconvento Castiglion d’Orcia Montalcino Montepulciano Monteroni d’Arbia Murlo Piancastagnaio Pienza San Giovanni d’Asso San Quirico Siena Sinalunga Sovicille Torrita Trequanda Arcidosso Castel del Piano Santa Fiora Seggiano Tabella 2 – * Comuni che prelevano acqua dall’Acquifero dell’Amiata relativamente alla rete dell’acquedotto in nostro possesso.

Captazioni ATO 6 Provincia Siena N Tipo Comune Castiglion d’Orcia 1 Sorgente 2 Pozzo Piancastagnaio 7 Sorgente 2 Pozzo Abbadia San Salvatore 7 Sorgente Provincia Grosseto Captazioni ATO 6 Comune N Tipo Arcidosso 2 Sorgente Castel del Piano 12 Sorgente Santa Fiora 4 Sorgente Seggiano 6 Sorgente Totale 39

Tabella 3 – Distribuzione delle sorgenti/pozzi captati dall’ATO6 Ombrone a scopo idropotabile nell’acquifero dell’Amiata: N = numero di captazioni; Tipo = tipologia della captazione.

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Figura 13 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero dell’Amiata relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

Captazioni Anagrafe Pozzi Provincia Siena Uso N Comune Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo Non conosciuto Abbadia San Salvatore 9 6 ~ ~ ~ 2 1 Castiglione d’Orcia 11 8 1 ~ ~ 1 1 Piancastagnaio 8 7 ~ ~ ~ ~ 1 Totale punti di captazione 28

Tabella 4 – Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

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7. Valutazione della Domanda d’Acqua

3 STIMA DEGLI Fabbisogno medio giornaliero m Ipotesi fabbisogno Idropotabile Comune 6 3 ABITANTI SERVITI Inverno Estate (10 m /anno) l/s Abbadia San Salvatore 6816 388103.0 515055.1 0.9 28.6 Buonconvento 3153 179531.8 231908.6 0.4 13.1 Castiglione d'Orcia 2505 142634.7 285845.6 0.4 13.6 Montalcino 5115 291248.1 309255.2 0.6 19.0 Monteroni d'Arbia 7161 407747.3 449496.1 0.9 27.2 Murlo 114.8 109723.4 143204.9 0.3 8.0 Piancastagnaio 4189 238521.7 368099.9 0.6 19.2 Pienza 2231 127033.1 167651.5 0.3 9.3 San Giovanni d'Asso 903 51416.8 96399.4 0.2 4.7 San Quirico d'Orcia 2460 140072.4 187652.3 0.3 10.4 Siena 48844 2781177.4 3299989.9 6.1 192.8 Sinalunga 11790 ~~1.1 34.5 Sovicille 143.74 475221.2 563750.7 1.0 33.0 Torrita di Siena 7121 ~~0.7 20.8 Trequanda 1417 80684.0 143134.7 0.2 7.1 TOTALE 103964 5413115.0 6761444.0 13.9 441.4 Tabella 5 – Stima del fabbisogno idropotabile relativo ai Comuni della Provincia di Siena serviti dall’ATO6. Il fabbisogno idrico dei Comuni viene soddisfatto non solo dall’acquifero dell’Amiata, ma anche da acqua proveniente da altri acquiferi.

7.1. Criticità Ws c.i.p. It Sup.alim. It It TOTALE ANNUO 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s PRELEVATO * 6 6 3 Media 623.6 0.9 561.2 80.8 45.3 1437.9 10 l10 m Valore medio CV 0.35 SQM 206.0 193.9 15.7 496.9

Range del Valore max 829.6 0.9 755.1 80.8 61.0 1934.8 atteso con la 8400 8.4 probabilità del 66% min 417.6 0.9 367.3 80.8 29.7 941.0

Range del Valore max 1241.5 0.9 1143.0 80.8 92.4 2928.5 atteso con la probabilità del 99% min 5.7 0.9 0.0 80.8 0.0 0.0 Tabella 6 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione dell’acquifero dell’Amiata. * i valori sono relativi ai Comuni relativi alla rete dell’acquedotto in nostro possesso e sono comprensivi di 1.3 106m3 annui venduti fuori ambito 6.

Dalla tabella 6 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dall’acquifero può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 0,6 m3/s senza che il sistema idrogeologico ne risulti sensibilmente alterato; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Il che significa, tradotto in termini di previsionalità statistica, che nel prossimo futuro i valori annui della ricarica ricadranno, con la probabilità del 66 %, nel range media ± SQM (scarto quadratico medio) e, con la probabilità del 99 %, nel range media ± 3 volte SQM; quest’ultimo parametro, insieme al coefficiente di variazione (CV) che ne esprime il rapporto percentuale rispetto alla media, è l’indice della maggiore o minore variabilità temporale del parametro. Nel caso in esame (vedi tab. 6), il CV ed lo SQM assumono, come del

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 14 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0,0 – 2928 l/s.

1200 Trend dell'eccedenza idrica nei principali acquiferi della Provincia di Siena 1100 Precipitazione Efficace - Acquifero dell'Amiata 1000 (CISS) Lineare (Precipitazione Efficace - Acquifero 900 dell'Amiata (CISS))

800

700

600 mm

500

400

300 y = -6.5492x + 730.25 200

7 0 3 6 9 2 5 8 1 4 7 0 3 6 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 02 05 96 9 97 9 97 9 97 9 97 9 98 9 98 9 98 9 99 9 99 9 99 9 00 0 00 0 00 1 1968 1 1 1971 1 1 1974 1 1 1977 1 1 1980 1 1 1983 1 1 1986 1 1 1989 1 1 1992 1 1 1995 1 1 1998 1 2 2001 2 2 2004 2 2 Figura 16 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa all’Acquifero dell’Amiata.

MA (mm) 596.0 MAX (mm) 1117.3 MIN (mm) 283.8 SQM (mm) 206.0 CV (-) 0.346 Trend (mm/a) -6.5492 Previsione Pe (mm) 530.5 2007-2026

Tabella 7 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci nel periodo 2007-2026 relativamente all’intera area di alimentazione dell’acquifero dell’Amiata (MA:media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967-2006; SQM:scarto quadratico medio; CV:coefficiente di variazione).

L’analisi del trend di tale parametro mostra la tendenza alla diminuzione rilevata all’eccedenza idrica tuttavia il fabbisogno idrico viene comunque soddisfatto; allo state attuale (prime valutazioni con i dati a disposizione) non sembra esserci nessuna reale criticità relativamente allo sfruttamento dell’Acquifero dell’Amiata. La domanda d’acqua ai soli fini potabili sembra essere sempre soddisfatta nonostante le perdite della rete idrica relativamente alla previsione per i futuri venti anni. Oltre all’analisi dei valori di infiltrazione è stato analizzato anche il deflusso sotterraneo (figura 14) ai fini di verificare che nell’uguaglianza Inf=Dsott lo scarto tra i rispettivi valori fosse dell’ordine del 10% perché fosse ottimale (Celico, 1986).

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 15 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Infiltrazione (Inf)

Acquifero

Deflusso sotterraneo (Dsott.)

Falda

Substrato impermeabile

Figura 14 – Schematizzazione dei parametri analizzati e confrontati (Infiltrazione e deflusso sotterraneo).

Per la valutazione del deflusso sotterraneo si è fatto riferimento alle elaborazione effettuate da Barazzuoli et alii, 2008 dove il valore medio del parametro, calcolato per l’A.I. 1939-2007, è pari a circa 50,1 m3*106/anno. Sostituendo alle sigle i rispettivi valori medi determinati si ricava: 3 6 3 6 Inf = Dsott. 50,1 m *10 /anno = 50,4 m *10 /anno 3 6 che differiscono tra loro di soli 0,3 m *10 /anno, vale a dire meno del 1% verificando ottimamente l’uguaglianza.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 16 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ACQUIFERO CARBONATICO DEL MONTE CETONA 1. Inquadramento Geografico

Circondari Interessati dall’Acquifero Carbonatico ƒ Val di Chiana del Monte Cetona in affioramento Comuni Interessati dall’Acquifero Carbonatico ƒ Sarteano ƒ Cetona del Monte Cetona in ƒ San Casciano affioramento in Provincia di dei Bagni Siena

ƒ Acquifero Codice Identificativo Regione Carbonatico Toscana del Monte Cetona: LTS2 Area dell’Acquifero 2 Carbonatico del Monte ƒ 15,7 Km Cetona in affioramento Area dell’Acquifero

Carbonatico del Monte ƒ Val di Chiana: Cetona in affioramento 15,7 Km2 suddivisa per Circondari

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 1 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

2. Inquadramento Geomorfologico

Quota media dell’Acquifero Carbonatico ƒ 775,7 m (s.l.m.) del Monte Cetona in affioramento Pendenza media dell’Acquifero Carbonatico ƒ 30,1 % del Monte Cetona in affioramento

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 2 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

3. Inquadramento climatico

Figura 1: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Figura 2: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona è stimabile in 931,1 mm. Carbonatico del Monte Cetona è stimabile in 12,1 °C Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi3 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 3: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 4: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona è stimabile in 599,3 mm. l’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona è stimabile in 357,8 mm. Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi4 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

4. Inquadramento geologico

Da PS di San Casciano dei Bagni e da PS di Cetona: Rete acquifera, in calcari con indice carsico basso o nullo ed in rocce fessurate ed intensamente fratturate. La generale fratturazione che accompagna le formazioni calcaree della falda toscana, affioranti in corrispondenza del M.te Cetona fino al capoluogo comunale, ha portato alla formazione di un acquifero importante ed, in prossimità di sistemi di fratture di origine tettonica presso San Casciano dei Bagni, alla risalita di acque termali. Proprio gli affioramenti calcarei del M.te Cetona costituiscono l’area di alimentazione dell’acquifero fratturato stesso. Le sorgenti più importanti di acque termali sono inoltre connesse agli affioramenti di rocce in facies toscana e ad alcuni affioramenti di diaspri. Questi ultimi litotipi, generalmente associati ad una bassa conducibilità idraulica, si presentano in prossimità del complesso termale di San Casciano dei Bagni intensamente fratturati e tettonizzati. Proprio queste considerazioni hanno portato ad assegnare a tali complessi una vulnerabilità da elevata ad alta (EA).

Dal Piano Strutturale del Comune di Cetona è stato possibile individuare una stratigrafia di uno dei pozzi presenti utilizzato ai fini idropotabili. Questo è stato scelto come rappresentativo della stratigrafia esistente per l’acquifero del M. Cetona.

N°Pozzo Stratigrafia Livello piezometrico della falda Portata emunta (m dal p.c.) dal pozzo (l/m) 0-18 m. Calcare detritico; 18-43 m. Calcare Massiccio; 120 43-150 m. Brecce calcaree in abbondante matrice 142,0 360,0 argillo-limosa; 150-180 m. Calcare Massiccio compatto; 180-204 m. calcare Massiccio fratturato. Figura 5: Esempio di stratigrafia di un pozzo utilizzato a scopo idropotabile: con N°Pozzo è identificato il codice del pozzo assegnato dal Comune di Cetona.

Nell’area del Monte Cetona, affiorano rocce del substrato neogenico, costituito prevalentemente da formazioni di facies toscana, strutturate secondo una grande piega rovesciata sul fianco orientale (Passerini, 1995). A sud e a Nord del Monte Cetona, si hanno invece prevalentemente formazioni di facies liguri.

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5. Risorse idriche superficiali e sotterranee

Figura 6: Carta della Permeabilità dell’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona Figura 7: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico Monte Cetona è stimabile in 322 mm

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi6 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

ACQUIFERO P Er Ws CIP Iti

ACQUIFERO CARBONATICO DEL 15 9 6 0,9 5 MONTE CETONA

Tabella 1: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dell’ acquifero Carbonatico del Monte Cetona (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

6. Approvvigionamenti idrici

Figura 8 – Distribuzione dei pozzi idropotabili all’interno dell’Acquifero Carbonatico del M. Cetona

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 7 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Comuni serviti ATO 6 Cetona San Casciano dei Bagni Sarteano Tabella 2 – Comuni utilizzanti l’acqua prelevata dall’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona.

Captazioni ATO 6 Provincia Siena N Tipo Comune 6 Pozzo Cetona 3 Sorgente San Casciano dei Bagni 2 Pozzo 2 Pozzo Sarteano 3 Sorgente Totale punti di captazione 16

Tabella 3 – Distribuzione delle sorgenti/pozzi captati a scopo idropotabile dall’ATO6 Ombrone nell’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona: N = numero di captazioni; Tipo = tipologia della captazione.

Figura 9 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

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Captazioni Pozzi/Sorgenti Provincia Siena Uso N Non Comune Inattivo Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo conosciuto Cetona 4 ~ 1 ~ ~ ~ 3 ~ San Casciano dei Bagni 5 ~ ~ ~ ~ ~ 5 ~ Sarteano 1 ~ 1 ~ ~ ~ ~ ~ Totale punti di captazione 10

Tabella 4 - Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

7. Valutazione della Domanda d’Acqua

FABBISOGNO MEDIO CENTRI URBANI COMUNE ABITANTI SERVITI FLUTTUANTI GIORNALIERO L/S PRINCIPALI INVERNO ESTATE CETONA senza piazze 2200 1750 7.9 12.8 San Casciano dei Bagni 1495 557 1.9 3.5 SAN CASCIANO DEI BAGNI Ponte a Rigo 58 49 0.2 0.3 Celle sul Rigo 411 419 1.5 2.7 Casa Bebi 12 ~ 0.04 0.1 SARTEANO Fonte Vetriana 20 24 0.1 0.1 TOTALE 4196 11.7 19.5 Tabella 5 - Ipotesi fabbisogno idropotabile per i Comuni che utilizzano l’acqua prelevata dall’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona.

7.1. Criticità

Ws c.i.p. It Sup.alim. It It IPOTESI CONSUMO ACQUA 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s TOTALE ANNUO 6 6 3 Media 357.8 0.9 322 15.7 5.1 160.3 10 l10 m Valore medio CV 0.37 SQM 165.3 118.4 1.9 58.96

Range del Valore max 523.1 0.9 440.4 15.7 6.9 219.3 atteso con la 495.1 0.5 probabilità del 66% min 192.5 0.9 203.6 15.7 3.2 101.3

Range del Valore max 853.7 0.9 677.3 15.7 10.6 337.2 atteso con la probabilità del 99% min 0.0 0.9 0.0 15.7 0.0 0.0 Tabella 6 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico del Monte Cetona.

L’acquifero ha un’estensione in affioramento di circa 15,7 km2; questa area, data l’elevata permeabilità della formazione calcarea che costituisce l’acquifero, rappresenta anche la zona di alimentazione della falda con un volume di infiltrazione pari a circa 5·106 m3/anno. Per quanto riguarda lo sfruttamento della risorsa, l’acquifero meridionale risulta essere utilizzato in parte dal Comune di Sarteano e San Casciano dei Bagni e completamente dal Comune di Cetona per un consumo totale stimato pari a circa di circa 0,5 106 m3/anno, che sono inferiori alla potenzialità di questa porzione di acquifero. Per quanto consentono i dati disponibili si cercherà di fare il punto sull’attuale domanda d’acqua all’interno dell’ATO6; si prega, quindi, il lettore di considerare i dati che seguono come estremamente indicativi della reale domanda d’acqua.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 9 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Dalla tabella 6 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dall’acquifero può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 0,16 m3/s senza che il sistema idrogeologico ne risulti sensibilmente alterato; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Il che significa, tradotto in termini di previsionalità statistica, che nel prossimo futuro i valori annui della ricarica ricadranno, con la probabilità del 66 %, nel range media ± SQM (scarto quadratico medio) e, con la probabilità del 99 %, nel range media ± 3 volte SQM; quest’ultimo parametro, insieme al coefficiente di variazione (CV) che ne esprime il rapporto percentuale rispetto alla media, è l’indice della maggiore o minore variabilità temporale del parametro. Nel caso in esame (vedi tab. 6), il CV ed lo SQM assumono, come del resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0,0 – 337,2 l/s. Risulta evidente che i range di tabella 6 (soprattutto quello corrispondente alla probabilità del 99 %) risultano troppo ampi per consentire corrette azioni pianificatorie nello sfruttamento futuro della risorsa; per questo occorre allora far riferimento ad analisi statistiche più sofisticate come, ad esempio, la trend analysis con la quale, sulla base delle serie storiche di un determinato parametro, è possibile ricavare indicazioni circa il valore medio tendenziale che esso probabilmente assumerà nel breve-medio termine. È anche da ricordare che l’acquifero è attualmente sfruttato con un prelievo di circa 0,5·106 m3/anno.

900 Trend dell'Eccedenza Idrica nei principali Acquiferi della Provincia di Siena

800 Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico del Monte Cetona (CISS) 700 Lineare (Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico del Monte Cetona (CISS)) 600

500

400mm

300

200 y = -1.3167x + 382.81

100

7 0 1 2 3 6 7 0 1 2 3 6 7 0 1 2 3 6 7 0 1 2 3 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 0 0 9 968 9 9 974 9 978 9 9 984 9 988 9 9 994 9 998 0 0 004 1 1 1969 197 1 197 1 1 1975 197 1 1 1979 198 1 198 1 1 1985 198 1 1 1989 199 1 199 1 1 1995 199 1 1 1999 200 2 200 2 2 2005 200 Figura 10 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa all’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona.

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MA (mm) 355.8 MAX (mm) 795.8 MIN (mm) 159.5 SQM (mm) 130.9 CV (-) 0.368 Trend (mm/a) -1.3167 Previsione Pe (mm) 342.6 2007-2026 Tabella 7 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci nel periodo 2007-2026 relativamente all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico del Monte Cetona (MA:media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967-2006; SQM:scarto quadratico medio; CV:coefficiente di variazione).

Allo stato attuale (prime valutazioni con i dati a disposizione) non sembra esserci nessuna reale criticità relativamente allo sfruttamento dell’Acquifero Carbonatico del Monte Cetona. La domanda d’acqua ai soli fini potabili sembra essere sempre soddisfatta nonostante le perdite della rete idrica relativamente alla previsione per i futuri venti anni.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 11 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ACQUIFERO CARBONATICO DELLE COLLINE METALLIFERE 1. Inquadramento Geografico Circondari Interessati dall’Acquifero ƒ Val d’Elsa Carbonatico delle ƒ Val di Merse Colline Metallifere in affioramento Comuni Interessati dall’Acquifero

Carbonatico delle ƒ Chiusdino Colline Metallifere in ƒ Radicondoli affioramento in Provincia di Siena

Codice Identificativo ƒ Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere: Regione Toscana LTS3 Area Totale dell’Acquifero 2 Carbonatico delle ƒ 71,0 Km Colline Metallifere in affioramento Area dell’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere in 2 affioramento ƒ 7,1 Km all’interno del Territorio della Provincia di Siena Area dell’Acquifero Carbonatico delle 2 Colline Metallifere in ƒ Val d’Elsa: 1,3 Km 2 affioramento ƒ Val di Merse: 5,8 Km suddivisa per Circondari Area Acquifero Carbonatico delle

Colline Metallifere in ƒ Provincia di affioramento non Grosseto:63,8 Km2 2 ricadente nel ƒ Provincia di Pisa:0,1 Km territorio della Provincia di Siena

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2. Inquadramento Geomorfologico

Quota media dell’Acquifero ƒ 469,2 m Carbonatico delle Colline (s.l.m.) Metallifere in affioramento Pendenza media dell’Acquifero Carbonatico ƒ 33,3 % delle Colline Metallifere in affioramento

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3. Inquadramento climatico

Figura 1: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Figura 2: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere è stimabile in 988,9 mm. Carbonatico delle Colline Metallifere è stimabile in 12,2 °C

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Figura 3: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 4: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere è stimabile in 589,5 mm. l’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere è stimabile in 430,1 mm.

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4. Inquadramento geologico

Le Colline Metallifere costituiscono il principale e più esteso sistema collinare e montuoso dell'Antiappennino Toscano. Si estendono nella parte centro-occidentale della Toscana, interessando ben quattro province, la parte sud-orientale della provincia di Livorno, la parte meridionale della provincia di Pisa, la parte sud-occidentale della provincia di Siena e la parte nord-occidentale della provincia di Grosseto (Colline Metallifere grossetane). Nel quadro di imponenti fenomeni geologici avvenuti circa 70 milioni di anni fa, una massa di magma granitico ha effettuato un'intrusione tra le formazioni sedimentarie della zona. I fluidi metalliferi originatesi si sono iniettati tra le rocce sedimentarie, generando i giacimenti di minerali metallici, cui la zona deve il suo nome. In corrispondenza degli affioramenti più consistenti delle formazioni carbonatiche della falda toscana, ed in particolare di calcare cavernoso, localizzati a Sud-ovest di Chiusdino, fra Ciciano e Poggio Fogari, si concentrano le risorse idriche più importanti del comune di Chiusdino. Si tratta di calcari in genere ad elevato grado di fratturazione, con presenza di carsismo più o meno sviluppato, accoglienti acquiferi molto produttivi localmente sfruttati per captazioni a scopo idropotabile; proprio in prossimità delle Vene di Ciciano, è presente un pozzo che va ad alimentare l’acquedotto comunale, con portate medie di almeno 12 l/s ed una profondità di 50 mt. L’importanza di questi acquiferi risiede anche nelle sorgenti naturali delle già citate Vene di Ciciano, localizzate appena sotto la sede stradale della S.S. Massetana presso Colordesoli, che alimentano in maniera consistente il Fiume Merse. (da Relazione Geologico Tecnica a supporto delle indagini per il Piano Strutturale del Comune di Chiusdino) Di seguito, in figura 5, si riporta una porzione della sezione dal Foglio 307 – Roccastrada – Sezione 307050, dove si osserva la distribuzione del Calcare Cavernoso, formazione costituente l’acquifero in oggetto,

Figura 5: Estratto dalla Sezione Geologica Foglio 307 – Roccastrada – sezione 307050: aa Depositi di versante; VILa: Conglomerati OTO:Unità dei Flysch a Elmintoidi; Mac: Macigno; DSD: Diaspri; CCA: Calcare Cavernoso.

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5. Risorse idriche superficiali e sotterranee

Figura 6: Carta della Permeabilità dell’Acquifero Carbonatico delle Colline Figura 7: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero Metallifere Carbonatico delle Colline Metallifere è stimabile in 387,13 mm

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ACQUIFERO P Er Ws CIP Iti ACQUIFERO CARBONATICO DELLE 7 4 3 0,9 3 COLLINE METALLIFERE

Tabella 1: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dell’acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

6. Approvvigionamenti idrici

L’acquifero ha un’estensione in affioramento di circa 71 km2; ma all’interno della Provincia di Siena ricadono solo 7,1 km2, questa area, data l’elevata permeabilità della formazione calcarea che costituisce l’acquifero, rappresenta anche la zona di alimentazione della falda con un volume di infiltrazione, all’interno del territorio provinciale pari a circa 3·106 m3/anno. Per quanto riguarda lo sfruttamento della risorsa, l’acquifero risulta essere utilizzato in parte dal Comune di Radicondoli e di Chiusdino.

Comuni serviti ATO 5 Radicondoli Comuni serviti ATO 6 Chiusdino Tabella 2 – Comuni della Provincia di Siena che utilizzano l’acqua prelevata dall’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere suddivisi per le rispettive AATO.

Figura 8 – Distribuzione dei pozzi idropotabili all’interno dell’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere.

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Figura 9 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena e al Piano Strutturale del Comune di Chiusdino.

Captazioni Pozzi/Sorgenti Provincia Siena Uso N Non Comune Inattivo Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo conosciuto Chiusdino 14 2 1 1 ~ 3 2 5 Radicondoli 1 ~ 1 ~ ~ ~ ~ ~ Totale punti di captazione 15

Tabella 3 – Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena e nel Piano Strutturale del Comune di Chiusdino.

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7. Valutazione della Domanda d’Acqua ACQUA PRELEVATA STIMA DEGLI FABBISOGNO COMUNE DALL'ACQUIFERO (l/s) ABITANTI SERVITI (l/s) CHIUSDINO 16.33 1923 9.0 RADICONDOLI non noto non noto non noto TOTALE 16.33 1923 9.0

Tabella 4 –Stima dell’acqua prelevata dall’acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere.

7.1. Criticità

Ws c.i.p. It Sup.alim. It It ACQUA IMMESSA IN RETE 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s TOTALE ANNUO 6 6 3 Media 430.1 0.9 387.1 7.1 2.7 85.6 10 l10 m Valore medio CV 0.40 SQM 165.3 154.9 1.1 34.25

Range del Valore max 595.4 0.9 542.0 7.1 3.8 119.9 atteso con la 515.0 0.5 probabilità del 66% min 264.8 0.9 232.3 7.1 1.6 51.4

Range del Valore max 926.0 0.9 851.7 7.1 5.9 188.4 atteso con la probabilità del 99% min 0.0 0.9 0.0 7.1 0.0 0.0 Tabella 5 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere.

Dalla tabella 5 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dall’acquifero può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 0,09 m3/s senza che il sistema idrogeologico ne risulti sensibilmente alterato; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Il che significa, tradotto in termini di previsionalità statistica, che nel prossimo futuro i valori annui della ricarica ricadranno, con la probabilità del 66 %, nel range media ± SQM (scarto quadratico medio) e, con la probabilità del 99 %, nel range media ± 3 volte SQM; quest’ultimo parametro, insieme al coefficiente di variazione (CV) che ne esprime il rapporto percentuale rispetto alla media, è l’indice della maggiore o minore variabilità temporale del parametro. Nel caso in esame (vedi tab. 5), il CV ed lo SQM assumono, come del resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0,0 – 192,5 l/s.

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1000 Trend dell'Eccedenza Idrica nei principali Acquiferi della Provincia di Siena 900 Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere (CISS) 800 Lineare (Precipitazione Efficace - Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere (CISS)) 700

600

500

400 mm

300

200 y = -0.6479x + 423.14 100

0

3 4 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 00 00 00 00 00 1967 1968 1969 1970 1971 1972 19 19 1975 1976 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 20 2 2 2 20 2 2 Figura 10 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa all’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere. MA (mm) 409.9 MAX (mm) 914.6 MIN (mm) 169.0 SQM (mm) 165.3 CV (-) 0.403 Trend (mm/a) -0.6479 Previsione Pe (mm) 403.4 2007-2026 Tabella 6 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci nel periodo 2007-2026 relativamente all’intera area di alimentazione dell’acquifero Carbonatico delle Colline metallifere (MA:media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967- 2006; SQM:scarto quadratico medio; CV:coefficiente di variazione).

Allo stato attuale (prime valutazioni con i dati a disposizione) non sembra esserci nessuna reale criticità relativamente allo sfruttamento dell’Acquifero Carbonatico delle Colline Metallifere. La domanda d’acqua ai soli fini potabili sembra essere sempre soddisfatta nonostante le perdite della rete idrica relativamente alla previsione per i futuri venti anni.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 10 ACQUIFERO DELL’ELSA 1. Inquadramento Geografico

Circondari Interessati

dall’Acquifero dell’Elsa ƒ Chianti Senese ƒ Val d’Elsa in affioramento Comuni Interessati ƒ Castellina in Chianti

dall’Acquifero dell’Elsa ƒ Colle Val d’Elsa

ƒ Monteriggioni in affioramento in ƒ Poggibonsi Provincia di Siena ƒ San Gimignano

Codice Identificativo ƒ Acquifero dell’Elsa: Regione Toscana 11AR060

Area Totale

2 dell’Acquifero dell’Elsa ƒ 93,1 Km in affioramento Area dell’Acquifero dell’Elsa in affioramento 2 ƒ 31,8 Km all’interno del Territorio della Provincia di Siena Area dell’Acquifero ƒ Chianti Senese: 4,2 dell’Elsa in affioramento Km2 2 suddivisa per Circondari ƒ Val d’Elsa: 27,6 Km Area Acquifero dell’Elsa

in affioramento non ƒ Provincia di Firenze:58,7Km2 ricadente nel territorio 2 ƒProvincia di Pisa:2,6 Km della Provincia di Siena

2. Inquadramento Geomorfologico

Quota media dell’Acquifero ƒ 120,6 m dell’Elsa in (s.l.m.) affioramento

Pendenza media dell’Acquifero dell’Elsa in ƒ 6,4% affioramento

3. Inquadramento climatico

Figura 1: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Figura 2: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per dell’Elsa è stimabile in 763,5 mm. l’Acquifero dell’Elsa è stimabile in 13,6 °C LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 3: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 4: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero dell’Elsa è stimabile in 562,8 mm. l’Acquifero dell’Elsa è stimabile in 210,6 mm.

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4. Inquadramento geologico

Alla fine del Tortoniano Superiore si assiste ad un totale cambiamento della paleogeografia dell’intera regione, infatti è possibile individuare, a causa di movimenti tettonici, fosse tettoniche subsidenti e strutture positive. Gli Horst vanno a costituire dal punto di vista morfologico delle Dorsali, mentre i Graben divengono dei bacini; in un segmento di queste depressioni si sviluppa il Bacino della Val d’Elsa. L’orientamento di queste fosse tettoniche è NNW – SSE. A seguito di questi movimenti alterni di sprofondamento e sollevamento, si verificarono nella Toscana Meridionale una serie di ingressioni e trasgressioni marine. Secondo il parere di Costantini et alii (1988) è possibile individuare due settori nel tratto di Bacino della Val d’Elsa compreso tra Certaldo e Monteriggioni: uno a Nord della confluenza del Torrente Foci con il Fiume Elsa (Sottobacino di Certaldo), caratterizzato da una larghezza medie di 25 Km, l’altro situato più a Sud tra Poggibonsi e Monteriggioni (Sottobacino di Colle Val d’Elsa), caratterizzato da una larghezza massima di 15 Km. Questa considerazione nasce per la presenza di un’importante linea tettonica, nota in letteratura con il nome di “Linea Piombino Faenza”, che attraversa tutto l’Appennino Settentrionale con andamento SW – NE. Il ciclo sedimentario del Pliocene inizia nella Toscana Meridionale con una trasgressione marina di portata ben più estesa rispetto a quella del Miocene superiore. Essa oltrepassa i margini dei vecchi bacini evaporatici e raggiunge vaste aree mai sommerse nel corso del ciclo precedente. La lunga Dorsale medio - toscana viene superata e in parte sommersa, ed il mare invade la fascia orientale della regione che era stata sede di prevalente sedimentazione continentale (Lazzarotto, 2000). La Val d’Elsa fa parte dei bacini pliocenici più estesi e profondi.

Figura 5- Disposizione dei bacini neoautoctoni della Toscana Meridionale; (a) Linea Piombino – Faenza; (b) Linea Follonica – Rimini. ( Lazzarotto, 2000)

Nella Val d’Elsa la stratigrafia del Pliocene è poco conosciuta; i litotipi fondamentali “argille turchine” e conglomerati sono sempre collegati fra loro da passaggi laterali; le argille sono

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 5 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP prevalenti nella parte centrale del bacino soprattutto a valle di Certaldo e contengono frequenti intercalazioni sabbiose lentiformi, i conglomerati si trovano invece in prevalenza lungo il bordo orientale (conglomerati di S. Casciano) dove costituiscono una grande conoide originatasi dal sollevamento pliocenico della Dorsale M. Albano – Monti del Chianti; le sabbie si trovano normalmente al tetto delle argille e sono nettamente prevalenti sui bordi orientali (tra l’argilla e i conglomerati), occidentale e meridionale (Lazzarotto 2000).

Definizione spaziale dell’acquifero

I depositi quaternari comprendono l’acquifero in oggetto. Si tratta di limi, sabbie e ghiaie di origine alluvionale affioranti nel fondovalle del Fiume Elsa caratterizzati da un grado di porosità per permeabilità da scarso, nei depositi limosi, a buono, in quelli sabbioso-ghiaiosi. Gli spessori e le geometrie dei corpi sedimentari che costituiscono tali depositi sono stati definiti attraverso l’analisi delle stratigrafie relative ai pozzi censiti integrati da alcuni sondaggi geognostici relativi ad opere private. La correlazione tra i sondaggi ha permesso di determinare, seppur con un certo grado di approssimazione dovuto alla tipologia ed alla densità dei dati utilizzati, l’andamento nel sottosuolo di questi depositi. Ne è conseguita l’individuazione di corpi sedimentari, nella cui definizione è stato tenuto conto delle geometrie tipiche delle principali classi di depositi alluvionali. L’utilizzo di tali criteri si è rivelato particolarmente utile in quanto ha permesso di ovviare, almeno in parte, alla mancanza di indagini geognostiche che restituissero l’assetto bidimensionale dei litotipi indagati. L’architettura deposizionale dei depositi quaternari è rappresentata nell’esempio di sezione di figura 2. Le diverse scale (verticale-orizzontale) adottate hanno permesso di evidenziare al meglio i rapporti tra i litotipi, altrimenti difficilmente distinguibili considerata la giacitura orizzontale dei depositi quaternari. Le sezioni realizzate hanno evidenziato, alla base della successione quaternaria, la presenza di un corpo ghiaioso-sabbioso (GSB) riferibile ad un sistema fluviale di tipo braided che solcava la paleovalle del Fiume Elsa. Tale corpo poggia in unconformity sulle sottostanti argille Plioceniche ad una quota compresa tra 60 e 70 m s.l.m. e mostra uno spessore massimo di circa 8 m verso il fondovalle, mentre decresce trasversalmente all’asse della valle fino a scomparire in prossimità del contatto laterale con le argille Plioceniche. Al di sopra delle ghiaie e sabbie basali la successione quaternaria è costituita prevalentemente da sedimenti fini (limi e limi con livelli sabbiosi) in cui vi è la presenza di corpi lentiformi di sabbie e ghiaie (SGM).

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Figura 6- Sezione litostratigrafica esemplificativa dei depositi alluvionali del Fiume Elsa relativa ad un’area posta a Nord del Comune di Poggibonsi (Migliorini, 2005)

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5. Risorse idriche superficiali e sotterranee

Figura 7: Carta della Permeabilità dell’Acquifero dell’Elsa Figura 8: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero dell’Elsa è stimabile in 84,3 mm

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ACQUIFERO P Er Ws CIP Iti

ACQUIFERO DELL’ELSA 24 18 7 0,4 2,7

Tabella 1: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dell’Acquifero dell’Elsa (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

6. Approvvigionamenti idrici

Figura 9 – Distribuzione dei pozzi idropotabili all’interno dell’Acquifero dell’Elsa.

Comuni serviti ATO 2 Poggibonsi San Gimignano

Tabella 2 – Comuni utilizzanti l’acqua prelevata dall’Acquifero dell’Elsa.

Captazioni ATO 2 Provincia Siena N Tipo Comune Derivazioni 3 Poggibonsi Superficiali 16 Pozzi San Gimignano 19 Pozzi Totale punti di captazione 38

Tabella 3 – Distribuzione delle sorgenti/pozzi captati dall’ATO2 a scopo idropotabile nell’acquifero dell’Elsa: N = numero di captazioni; Tipo = tipologia della captazione.

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Figura 10 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero dell’Elsa relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

Captazioni Anagrafe Pozzi Provincia Siena Uso N Comune Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo Non conosciuto Castellina in Chianti 3 ~ ~ ~ 1 2 ~ Colle di Val d’Elsa 1 ~ ~ ~ ~ 1 ~ Poggibonsi 326 3 16 10 32 201 64 San Gimignano 30 4 3 1 ~ 18 4 Totale punti di captazione 360

Tabella 4 – Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

7. Valutazione della Domanda d’Acqua

ABITANTI SERVITI FABBISOGNO MEDIO COMUNE TEORICO AATO2 3 m /a l/s POGGIBONSI 28973 2.8 89.9 SAN GIMIGNANO 7735 0.76 24.0 TOTALE 36708 3.6 113.9 Tabella 5 - Ipotesi fabbisogno idropotabile per i Comuni che utilizzano l’acqua prelevata dall’Acquifero dell’Elsa.

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7.1. Criticità Ws c.i.p. It Sup.alim. It It TOTALE ANNUO 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s PRELEVATO 6 6 3 Media 210.6 0.4 84.3 31.8 2.7 85.0 10 l10 m Valore medio CV 0.39 SQM 81.5 32.5 1.0 32.73

Range del Valore max 292.1 0.4 116.8 31.8 3.7 117.7 atteso con la 2100 2.1 probabilità del 66% min 129.1 0.4 51.8 31.8 1.6 52.3

Range del Valore max 455.1 0.4 181.7 31.8 5.8 183.2 atteso con la probabilità del 99% min 0.0 0.4 0.0 31.8 0.0 0.0 Tabella 6 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione dell’acquifero dell’Elsa.

L’acquifero ha un’estensione in affioramento di circa 31,8 km2; questa area, data l’elevata permeabilità della formazione calcarea che costituisce l’acquifero, rappresenta anche la zona di alimentazione della falda con un volume di infiltrazione pari a circa 2,7·106 m3/anno. Dalla tabella 6 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dall’acquifero può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 0,08 m3/s senza che il sistema idrogeologico ne risulti sensibilmente alterato; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Il che significa, tradotto in termini di previsionalità statistica, che nel prossimo futuro i valori annui della ricarica ricadranno, con la probabilità del 66 %, nel range media ± SQM (scarto quadratico medio) e, con la probabilità del 99 %, nel range media ± 3 volte SQM; quest’ultimo parametro, insieme al coefficiente di variazione (CV) che ne esprime il rapporto percentuale rispetto alla media, è l’indice della maggiore o minore variabilità temporale del parametro. Nel caso in esame (vedi tab. 6), il CV ed lo SQM assumono, come del resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0,0 – 183,2 l/s. Risulta evidente che i range di tabella 6 (soprattutto quello corrispondente alla probabilità del 99 %) risultano troppo ampi per consentire corrette azioni pianificatorie nello sfruttamento futuro della risorsa; per questo occorre allora far riferimento ad analisi statistiche più sofisticate come, ad esempio, la trend analysis con la quale, sulla base delle serie storiche di un determinato parametro, è possibile ricavare indicazioni circa il valore medio tendenziale che esso probabilmente assumerà nel breve-medio termine.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 11 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

450 Trend dell'Eccedenza Idrica nei principali Acquiferi della Provincia di Siena

400 Precipitazione Efficace - Acquifero dell'Elsa (CISS) 350 Lineare (Precipitazione Efficace - Acquifero dell'Elsa (CISS)) 300

250

200 mm 150 y = 0.105x + 209.55 100

50

0

8 9 3 7 8 2 3 6 7 0 1 2 5 6 0 4 5 6 6 70 7 74 76 7 7 80 8 8 84 8 8 88 9 9 9 94 9 9 97 98 0 01 02 0 0 06 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 0 1967 19 19 1 1971 1972 19 1 1975 1 19 1 1979 1 1981 19 19 1 1985 19 19 1 1989 19 19 1 1993 1 19 19 1 1 1999 20 2 2 2003 20 20 2 Figura 11 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa all’Acquifero dell’Elsa

MA (mm) 211.7 MAX (mm) 388.6 MIN (mm) 80.9 SQM (mm) 81.5 CV (-) 0.385 Trend (mm/a) 0.105 Previsione Pe (mm) 212.7 2007-2026 Tabella 7 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci nel periodo 2007-2026 relativamente all’intera area di alimentazione dell’acquifero dell’Elsa (MA:media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967-2006; SQM:scarto quadratico medio; CV:coefficiente di variazione).

Nel caso dell’acquifero dell’Elsa si assiste ad un aumento, seppur lieve delle precipitazioni efficaci. Allo stato attuale (prime valutazioni con i dati a disposizione) non sembra esserci nessuna reale criticità relativamente allo sfruttamento dell’Acquifero dell’Elsa. La domanda d’acqua ai soli fini potabili sembra essere sempre soddisfatta nonostante le perdite della rete idrica relativamente alla previsione per i futuri venti anni. E’ comunque necessario precisare che il valore dell’infiltrazione efficace è stata calcolata solo sul territorio ricadente all’interno della Provincia di Siena, in realtà i pozzi ubicati nelle alluvioni della provincia senese risento anche dell’apporto che l’acquifero ha anche al di fuori del limite amministrativo, garantendo così un ulteriore volume di acqua (oltre a quello da noi valutato) a supporto dell’attuale sfruttamento, garantendo la non criticità di questo acquifero.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 12 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ACQUIFERO DELLA VAL DI CHIANA

1. Inquadramento Geografico Circondari Interessati ƒ Crete Senesi dall’Acquifero della Val di ƒ Val di Chiana Chiana in affioramento

ƒ Chianciano Terme

Comuni Interessati ƒ Chiusi

dall’Acquifero della Val di ƒ Montepulciano

Chiana in affioramento in ƒ Rapolano Terme

Provincia di Siena ƒ Sinalunga

ƒ Torrita di Siena

ƒ Trequanda

ƒ Acquifero della Codice Identificativo Regione Val di Chiana: Toscana 11AR030 Area Totale dell’Acquifero

2 della Val di Chiana in ƒ 633,6 Km affioramento Area dell’Acquifero della Val di Chiana in affioramento 2 ƒ 180,5 Km all’interno del Territorio della Provincia di Siena

ƒ Crete Senesi: Area dell’Acquifero della Val 15,3 Km2 di Chiana in affioramento ƒ Val di Chiana: suddivisa per Circondari 165,2 Km2 Area Acquifero della Val di Chiana in affioramento non 2 ƒ 453,1 Km ricadente nel territorio della Provincia di Arezzo

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 1 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

2. Inquadramento Geomorfologico

Quota media dell’Acquifero della ƒ 268,4 m Val di Chiana in affioramento (s.l.m.) Pendenza media dell’Acquifero

della Val di Chiana in ƒ 4,3 % affioramento

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 2 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

3. Inquadramento climatico

Figura 1: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero della Figura 2: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per l’Acquifero Val di Chiana è stimabile in 760,1 mm. della Val di Chiana è stimabile in 13,7 °C Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi3 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 3: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 4: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero della Val di Chiana è stimabile in 560,2 mm. l’Acquifero della Val di Chiana è stimabile in 202,7 mm.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi4 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

4. Inquadramento geologico

Il bacino della Val Di Chiana si estende per circa 1300 km2 nella parte orientale della Toscana, fra le province di Arezzo e Siena. Esso ricopre una lunghezza di circa 57 chilometri per una larghezza di circa 20. L’origine della vallata e dei depositi sedimentari che la costituiscono va ricercata nell’evoluzione della tettonica distensiva dell’Appennino Settentrionale. Nel Miocene inferiore la Val di Chiana era una parte dell’arcipelago toscano, poi per effetto della collisione del margine europeo con la microplacca Adriatica avviene il sollevamento della catena appenninica che coinvolse tutte le formazioni sedimentatesi in precedenza che andarono a costituire più unità tettoniche le quali,sovrapponendosi a partire dalle zone più interne, hanno formato un edificio a placche. Nel Pliocene il paesaggio appariva come una serie di depressioni marine, con depositi costituiti da argille, conglomerati e sabbie gialle, contornate da rilievi; il suo aspetto era quello di un golfo tirrenico comprendente anche il lago Trasimeno nel quale il Tevere sfociava sotto il colle di Città della Pieve. Una profonda mutazione orogenetica si ebbe quando scaturirono i vulcani Vulsinii con quattro grossi crateri, i quali con le loro colate basaltiche ed eruzioni tufacee costituirono una barriera trasversale; questo causò la regressione marina. Verso la fine del Pliocene e l’inizio del Pleistocene (fra 3.3 e 1.6 milioni di anni fa) il bacino della vallata si è evoluto a seguito di una tettonica identificabile nel modello ad Horst e Graben, a causa delle dislocazioni che hanno prodotto, soprattutto ai bordi e nella parte centrale, una serie di faglie, molte delle quali non sono visibili in superficie. Oggi, dopo accurati studi si è visto il bacino distensivo della Val di Chiana, come del resto gran parte di quelli appenninici, ha una geometria fortemente asimmetrica che si riconduce molto bene ad un semi – Graben caratterizzato da un margine molto acclive, in corrispondenza del sistema di faglie principali, e sul bordo opposto, da una “rampa” poco inclinata interessata da un sistema di faglie minori. Nel nostro caso, il sistema di faglie principali ha direzione NW – SE parallelo alla dorsale Rapolano – Monte Cetona, mentre quello minore si trova più ad est. Questo tipo di geometria e la morfologia delle sponde hanno notevolmente influenzato l’architettura e la distribuzione delle facies durante il successivo riempimento. Nell’Olocene infine,si è avuta l’ultima fase di colmamento del bacino lacustre durante il quale la Val di Chiana è stata interessata da fenomeni di impaludamento ed alluvionamento. Questi materiali costituiscono i depositi più recenti, sia nella depressione incisa dal Canale Maestro della Chiana, che sulle aree adiacenti ai suoi affluenti di destra che attualmente scorrono entro argini artificiali a seguito delle opere di bonifica in buona parte previste negli studi del Fossombroni. I terreni affioranti nel territorio studiato sono discretizzabili dall’alto in basso come di seguito esposto (AdB Arno 2007): • successione continentale, comprendente le formazioni oloceniche, attuali e recenti • formazioni fluvio lacustri (pleistocene) • successione marina (pliocene) • formazioni pre - plioceniche

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 5 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

La distribuzione asimmetrica dell’età dei sedimenti (più giovani da W ad E) ed il loro spessore (maggiore ad E), unitamente alle potenti conoidi sviluppatesi esclusivamente sul lato est può confermare la presenza di una master fault bordiera sul lato orientale.

La differenziazione geologica e litologica fra le formazioni del bacino e quelle dei fianchi, determinano situazioni idrogeologiche estremamente variabili. I meccanismi di circolazione idrica nelle formazioni rocciose antiche del substrato e dei fianchi (permeabilità secondaria per fratturazione) sono completamente diversi da quelli presenti nei depositi recenti e attuali e nel complesso fluvio lacustre, la cui permeabilità è primaria per porosità. In generale, il modello spaziale del serbatoio idrogeologico della Val di Chiana è concettualmente ascrivibile ad un acquifero multistrato a permeabilità variabile sia sulla verticale che orizzontalmente. Nelle linee generali le sottounità individuate sono schematicamente discretizzabili come di seguito esposto:

Acquiferi superficiali Localizzati nelle zone più basse e pianeggianti (all’interno dei depositi di colmata delle valli principali) e nella zona di margine ovest (formazioni oloceniche di bordo bacino, quali alluvioni terrazzate, depositi di conoide etc..). Sono collegabili con zone di ricarica locali ed appartenenti a depositi sciolti recenti (composizione prevalentemente sabbioso-limosa e con presenza di orizzonti di ciottoli) e sono spesso in collegamento con le acque dei corsi superficiali. Si rinvengono a profondità che nella maggior parte dei casi non superano pochissime decine di metri, presentano linee di flusso idrico concordanti con la morfologia e con le linee di drenaggio dei corsi d’acqua.

Acquiferi profondi Presenti in corrispondenza dei bassi rilievi collinari della parte centrale del bacino, sono contenuti nel complesso fluvio lacustre argilloso – sabbioso (spessore sedimenti stimato tra 100 e 300 metri). Sono caratterizzati dalla presenza di falde in pressione, contenute nei livelli clastici sabbiosi intercalati nelle argille, i quali oltre i 100 m divengono rari e con modesto spessore anche se capaci di fornire buone portate. La permeabilità diminuisce dall’alto fino a divenire scarsa. Le aree di ricarica di questi acquiferi sono situate nei rilievi arenacei delimitanti il bacino.

Acquiferi delle formazioni rocciose Accumuli idrici si possono formare in corrispondenza di orizzonti fratturati e venire a giorno come emergenze localizzate o diffuse (sorgenti). L’area di alimentazione è spesso di difficile riconoscimento ma comunque solitamente abbastanza estesa; il grado di permeabilità è variabile, discreto a scarso, in quest’ultimo caso corrispondente ai livelli marnoso-argillitici ricorrenti nella sequenza delle arenarie.

Al di sotto delle formazioni oloceniche della Val di Chiana (costituite come visto da terreni di colmata, alluvioni, depositi di conoide, ecc..), spesso sede di acquiferi freatici superficiali, è presente un potente spessore di sedimenti depositati in ambiente lacustre (con spessori che vanno

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 6 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP dai 100 metri fino a valori massimi individuati intorno ai 300 metri) che costituisce un importante corpo acquifero multistrato (vedi sezione tipo di figura 5), a matrice prevalentemente limo-argillosa, nel quale (in particolare nei primi 70 - 90 metri di profondità dal piano campagna) si individuano dei livelli permeabili di sabbia (almeno 3 - 4), ad assetto lentiforme e di spessore medio di 3/4 metri. La variabilità stratigrafica è maggiore nei livelli superficiali, mentre gli spessori acquiferi più profondi hanno una continuità orizzontale maggiore e di norma una Trasmissività più elevata.

Figura 5: Sezione tipica acquifero Val di Chiana (Capacci, 2003)

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 7 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

5. Risorse idriche superficiali e sotterranee

Figura 6: Carta della Permeabilità dell’Acquifero della Val di Chiana Figura 7: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero della Val di Chiana è stimabile in 60,8 mm

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi8 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

ACQUIFERO P Er Ws CIP Iti ACQUIFERO 137 101 37 0,25 9,2 DELLA VAL DI CHIANA

Tabella 1: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dell’acquifero della Val di Chiana (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

6. Approvvigionamenti idrici

Figura 8 – Distribuzione dei pozzi idropotabili all’interno dell’Acquifero della Val di Chiana.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 9 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Comuni serviti ATO 4 Chianciano Terme Chiusi Montepulciano Torrita di Siena Sinalunga Comuni serviti ATO 6 Rapolano Terme

Tabella 2 – Comuni utilizzanti l’acqua prelevata dall’Acquifero della Val di Chiana.

Captazioni ATO 4 e ATO 6 Provincia Siena N Tipo Comune Chianciano Terme ~ ~ Chiusi ~ ~ Montepulciano 2 Pozzo Torrita di Siena 1 Pozzo Sinalunga 1 Pozzo Rapolano Terme 2 Pozzo Totale punti di captazione 6

Tabella 3 – Distribuzione dei pozzi captati a scopo idropotabile dall’ATO6 e dall’AATO4 nell’Acquifero della Val di Chiana: N = numero di captazioni; Tipo = tipologia della captazione.

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Figura 9 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno della Val di Chiana.

Captazioni Pozzi/Sorgenti Provincia Siena Uso N Non Comune Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo conosciuto Chianciano Terme 16 ~ 3 ~ 11 2 ~ Chiusi 139 ~ 6 ~ 128 5 ~ Montepulciano 767 ~ 74 4 689 ~ ~ Rapolano Terme 74 1 8 1 5 56 3 Sinalunga 523 ~ 13 26 454 30 ~ Torrita di Siena 776 ~ 14 2 736 24 ~ Totale punti di captazione 2295 Tabella 3 – Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

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7. Valutazione della Domanda d’Acqua

STIMA DEGLI IPOTESI DI FABBISOGNO ACQUA PRELEVATA COMUNE IDROPOTABILE AATO4 e AATO6 ABITANTI SERVITI 6 3 (10 m /anno) l/s (106 m3/anno) CHIANCIANO TERME 4535 0.4 13.3 1.2 CHIUSI 8612 0.8 25.2 1.1 MONTEPULCIANO 13883 1.3 40.6 1.3 SINALUNGA 11790 1.1 34.5 0.9 TORRITA DI SIENA 7121 0.7 20.8 0.5 RAPOLANO TERME 4771 0.6 19.6 0.6 TOTALE 50712 4.9 154.1 5.5 Tabella 4 - Ipotesi fabbisogno idropotabile per i Comuni che utilizzano l’acqua prelevata dall’Acquifero della Chiana e quantitativi di acqua prelevati dall’acquifero.

7.1. Criticità Ws c.i.p. It Sup.alim. It It ACQUA IMMESSA IN RETE 2 6 3 (mm/anno) (mm/anno) Km (10 m /anno) l/s TOTALE ANNUO 6 6 3 Media 202.7 0.25 60.8 180.5 9.2 291.7 10 l10 m Valore medio CV 0.45 SQM 78.0 27.3 4.1 130.8

Range del Valore max 280.7 0.25 88.1 180.5 13.3 422.5 atteso con la 5500.0 5.5 probabilità del 66% min 124.7 0.25 33.5 180.5 5.1 160.9

Range del Valore max 436.7 0.25 142.6 180.5 21.6 684.1 atteso con la probabilità del 99% min 0.0 0.25 0.0 180.5 0.0 0.0 Tabella 5 - Variabilità statistica dei valori della risorsa idrica rinnovabile (It), in relazione all’intera area di alimentazione dell’acquifero della Val di Chiana.

L’acquifero ha un’estensione in affioramento di circa 180,5 km2; questa area, data l’elevata permeabilità della formazione calcarea che costituisce l’acquifero, rappresenta anche la zona di alimentazione della falda con un volume di infiltrazione pari a circa 10,9·106 m3/anno. Per quanto consentono i dati disponibili si cercherà di fare il punto sull’attuale domanda d’acqua all’interno dell’ATO6 e dell’ATO4; si prega, quindi, il lettore di considerare i dati che seguono come estremamente indicativi della reale domanda d’acqua. Dalla tabella 5 si evince che in termini di sfruttamento razionale, dall’acquifero può essere mediamente emunta una portata complessiva di circa 0,46 m3/s senza che il sistema idrogeologico ne risulti sensibilmente alterato; questo in termini di situazione media, ma lo sfruttamento della risorsa è ovviamente legato a valori medi solo a livello pianificatorio e deve sempre confrontarsi con la sua naturale variabilità temporale. Il che significa, tradotto in termini di previsionalità statistica, che nel prossimo futuro i valori annui della ricarica ricadranno, con la probabilità del 66 %, nel range media ± SQM (scarto quadratico medio) e, con la probabilità del 99 %, nel range media ± 3 volte SQM; quest’ultimo parametro, insieme al coefficiente di variazione (CV) che ne esprime il rapporto percentuale rispetto alla media, è l’indice della maggiore o minore variabilità temporale del parametro. Nel caso in esame (vedi tab. 5), il CV ed lo SQM assumono, come del resto fanno tutti i parametri statistici idroclimatici, valori piuttosto elevati; ciò indica, appunto, la scarsa possibilità previsionale offerta, per tali fenomeni, dall’analisi statistica dei soli valori medi in

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 12 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP quanto, per essere certi del range in cui cadranno i prossimi valori di ricarica, bisogna fare riferimento all’intervallo 0 – 810,5 l/s. Risulta evidente che i range di tabella 5 (soprattutto quello corrispondente alla probabilità del 99 %) risultano troppo ampi per consentire corrette azioni pianificatorie nello sfruttamento futuro della risorsa; per questo occorre allora far riferimento ad analisi statistiche più sofisticate come, ad esempio, la trend analysis con la quale, sulla base delle serie storiche di un determinato parametro, è possibile ricavare indicazioni circa il valore medio tendenziale che esso probabilmente assumerà nel breve-medio termine. È anche da ricordare che l’acquifero è attualmente sfruttato con un prelievo di circa 5,5·106 m3/anno.

500 Trend dell'Eccedenza Idrica nei principali Acquiferi della Provincia di Siena 450 Precipitazione Efficace - Acquifero 400 della Val di Chiana (CISS) Lineare (Precipitazione Efficace - 350 Acquifero della Val di Chiana (CISS)) 300

250

200mm

150

100 y = 0.3703x + 208.38 50

0

8 9 3 6 0 3 6 8 1 4 5 8 1 3 5 81 84 96 06 967 970 971 972 974 977 979 982 985 989 992 997 999 000 002 004 1 196 196 1 1 1 197 1 1975 197 1 1978 1 198 19 1 198 19 1 198 1987 198 1 1990 199 1 1993 199 199 19 1 199 1 2 200 2 200 2 200 20

Figura 10 – Trend dell’Eccedenza Idrica (1967-2006) relativa all’Acquifero della Val di Chiana

MA (mm) 216.0 MAX (mm) 448.5 MIN (mm) 45.6 SQM (mm) 96.8 CV (-) 0.448 Trend (mm/a) 0.3703 Previsione Pe (mm) 219.7 2007-2026

Tabella 6 - Stima previsionale delle Piogge Efficaci nel periodo 2007-2026 relativamente all’intera area di alimentazione dell’acquifero della Val di Chiana (MA: media aritmetica dei valori di eccedenza idrica dal 1967 al 2006; MAX: valore massimo di eccedenza idrica valutato nel periodo 1967-2006; SQM:scarto quadratico medio; CV: coefficiente di variazione).

Allo stato attuale (prime valutazioni con i dati a disposizione) non sembra esserci nessuna reale criticità relativamente allo sfruttamento della Val di Chiana. La domanda d’acqua ai soli fini potabili sembra essere sempre soddisfatta nonostante le perdite della rete idrica relativamente alla previsione per i futuri venti anni.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 13 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ACQUIFERO DEL CECINA

1. Inquadramento Geografico

Circondari Interessati

dall’Acquifero del Cecina ƒ Val d’Elsa in affioramento

Comuni Interessati dall’Acquifero della del ƒ Casole d’Elsa Cecina in affioramento in Provincia di Siena

Codice Identificativo ƒ Acquifero del Cecina: Regione Toscana 32CT050

Area Totale 2 dell’Acquifero del Cecina ƒ 53,7 Km in affioramento

Area dell’Acquifero del

Cecina in affioramento 2 ƒ 2,8 Km all’interno del Territorio della Provincia di Siena

Area dell’Acquifero del 2 Cecina in affioramento ƒ Val d’Elsa: 2,8 Km suddivisa per Circondari

Area Acquifero del

Cecina in affioramento ƒ Provincia di Pisa: non ricadente nel 49,9 Km2 territorio della Provincia ƒ Provincia di 2 di Siena Livorno:1,0 Km

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 1 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

2. Inquadramento Geomorfologico

Quota media

dell’Acquifero del ƒ 199,1 m (s.l.m.) Cecina in affioramento Pendenza media

dell’Acquifero del ƒ 7,3 % Cecina in affioramento

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 2 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

3. Inquadramento climatico

Figura 1: Carta delle Piogge medie annue. Il valore medio per l’Acquifero del Figura 2: Carta delle Temperature medie annue. Il valore medio per Cecina è stimabile in 789,9 mm. l’Acquifero del Cecina è stimabile in 13 °C

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi3 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

Figura 3: Carta dell’Evapotraspirazione reale media annua. Il valore medio per Figura 4: Carta dell’Eccedenza Idrica media annua. Il valore medio per l’Acquifero l’Acquifero del Cecina è stimabile in 565,7 mm. del Cecina è stimabile in 239,6 mm.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi4 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

4. Inquadramento geologico (da Bilancio Idrologico del F. Cecina del Pranzini)

Si tratta di un acquifero corrispondente ai depositi alluvionali recenti del Cecina. Il tratto significativo dell’Acquifero è compreso fra Molino di Berignone, dove le alluvioni acquistano continuità e maggiore spessore, e la foce, quindi i depositi ricadenti all’interno del territorio della Provincia Senese non sono da considerarsi di particolare rilievo. I depositi alluvionali in oggetto sono stati deposti dal Cecina a partire dall’ultimo periodo glaciale. Questi depositi terrazzati sono presenti a più livelli rispetto all’attuale piano alluvionale, e testimoniano la successione delle fasi climatiche del Quaternario, oltre che l’attività tettonica. Durante l’ultimo periodo glaciale il Cecina aveva scavato una valle che si raccordava con il livello marino, sceso fino a 100 metri circa al di sotto del livello attuale. Nell’attuale pianura costiera il Cecina aveva scavato i sedimenti Pleistocenici, fino ad incidere le argille ad Arctica. Successivamente, con la risalita del livello marino (trasgressione Versiliana), il Cecina ha colmato di sedimenti la valle, fino a formare il materasso alluvionale sede della falda. I depositi alluvionali sono costituiti in prevalenza da ciottoli, ghiaia e sabbia nel tratto che va dal Molino di Berignone alla Steccaia, dove il Fiume Cecina ha un alveo intrecciato, che indica elevata energia di trasporto. I sedimenti sono più grossolani e quindi più permeabili nella parte bassa. Prove di portata in 8 pozzi della Solvay alla Cacciatina (Greco et al., 2002) hanno fornito i seguenti parametri idraulici dell’acquifero: • Trasmissività media T: 2*10-2 m2/s (max 5,8*10-2 m2/s; min 1,0*10-3 m2/s); • Conducibilità idraulica media K: 2,4*10-3 m/s (max 5,8 *10-3 m/s; min 1,1*10-4 m/s); • Porosità efficace media: 16% da prova di portata; 12% dal metodo indiretto geoelettrico. I depositi alluvionali costituiscono un acquifero libero, che può divenire semiconfinato ai margini laterali e, soprattutto, nel tratto terminale, dove i depositi di esondazione corrispondono ad un acquitardo. La ricarica dell’acquifero avviene per infiltrazione diretta delle acque di pioggia, per ruscellamento dai rilievi confinanti e per infiltrazione nell’alveo fluviale. Nel tratto a valle della Steccaia divengono importanti anche i contributi sotterranei dai sedimenti confinanti, più permeabili di quelli che incassano i depositi alluvionali nella parte a monte. Nel tratto a monte della pianura costiera, in condizioni normali il fiume drena la falda, dato che si trova attualmente in una fase erosiva che ha portato l’alveo fluviale anche diversi metri più in basso della piana alluvionale. In situazione di piena, invece, il Cecina svolge un’importante azione di ricarica della falda. Anche durante il periodo estivo, la depressione piezometrica causata dai pozzi determina un’inversione di flusso in alcuni tratti.

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5. Risorse idriche superficiali e sotterranee

Figura 5: Carta della Permeabilità dell’Acquifero del Cecina Figura 6: Carta dell’Infiltrazione media annua. Il valore medio per l’Acquifero del Cecina è stimabile in 143,7 mm

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi6 di Siena LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP

ACQUIFERO P Er Ws CIP Iti

ACQUIFERO DEL CECINA 2 2 1 0,6 0,4

Tabella 1: Risultati finali ottenuti nella stima delle risorse idriche superficiali e sotterranee dell’Acquifero del Cecina (A.I. 1967-2006); valori espressi in 106 m3/anno.

6. Approvvigionamenti idrici

Figura 7 – Distribuzione dei pozzi idropotabili all’interno dell’Acquifero del Cecina.

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Figura 8 – Distribuzione dei pozzi ad uso privato all’interno dell’Acquifero del Cecina relativi all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

Captazioni Anagrafe Pozzi Provincia Siena Uso N Comune Potabile Irriguo Industriale Domestico Promiscuo Non conosciuto Casole d’Elsa 1 ~ ~ ~ ~ ~ 1 Totale punti di captazione 1

Tabella 2 – Distribuzione delle captazioni censite all’anagrafe pozzi della Provincia di Siena.

7. Valutazione della Domanda d’Acqua

Attualmente, per ciò che riguarda la Provincia di Siena, non si registrano consumi idrici a scopi idropotabili relativamente a questo acquifero.

7.1. Criticità

Conseguentemente a quanto esposto in precedenza allo stato attuale non si ritiene vi siano criticità per questo acquifero.

Piero Barazzuoli, Fausto Capacci, Jenny Migliorini e Roberto Rigati Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 8 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ANALISI SWOT SU RISORSE IDRICHE I dati ricavati per le risorse e la domanda d’Acqua, nonché quelli preoccupanti riportati nelle relazioni d’Ambito, portano a formulare, in proposito, un’analisi critica della situazione che è qui di seguito riportata

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 41 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ¾ Strenghts = Punti di Forza

S1. Quantità delle risorse idriche disponibili, a livello provinciale, più che sufficienti a soddisfare tutte le tipologie di domanda d’acqua.

S2. Stato di qualità, in generale, buono delle risorse idriche utilizzate o utilizzabili ai fini idropotabili e conseguenti bassi costi per la loro potabilizzazione ai sensi della normativa vigente.

S3. Distribuzione geografica abbastanza ottimale ai fini della distribuzione all’utenza della risorsa idrica sotterranea per uso idropotabile.

S4. Relativa facilità di estrazione o captazione della suddetta risorsa dagli acquiferi principali e strategici.

S5. Attuale scarsa antropizzazione delle aree di alimentazione degli acquiferi (anche di quelli strategici) che limita, anche con l’attuale assenza di vigilanza e monitoraggio, il rischio di inquinamento dell’acqua in essi ospitata.

S6. Concentrazione di una buona parte della risorsa idrica sotterranea in un limitato numero di acquiferi cui dovrebbe conseguire una più facile gestione della distribuzione e del controllo quali- quantitativo della medesima.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 42 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ¾ Weaknesses = Punti di Debolezza

W1. Scarsa (o nulla) conoscenza delle caratteristiche idrodinamiche degli acquiferi (anche di quelli strategici) che non permette di redigere progetti di razionale sfruttamento e di salvaguardia.

W2. Assenza di scenari di utilizzo ottimale delle riserve e delle risorse idriche sotterranee per far fronte ai ricorrenti (annuali) deficit delle risorse nei periodi estivi (quasi raddoppio della popolazione) o anche a quelli legati a periodi più siccitosi.

W3. Assenza di scenari si protezione, salvaguardia e preallarme in relazione alla conservazione della buona qualità delle risorse idriche sotterranee ed al preavviso in caso di inquinamento anche casuale della medesima.

W4. Nessun scenario di intervento in caso di emergenze idriche dovute a cause naturali o antropiche.

W5. Scarsa densità abitativa e quindi necessità di reti acquedottistiche molto ramificate per raggiungere l’utenza e quindi maggiori costi di gestione e realizzazione della rete che attualmente è sovente inadeguata alla domanda.

W6. Assenza di un controllo capillare del network acquedottistico atto al rilievo di abusi, usi impropri, usi gratuiti e localizzazione delle reali perdite di rete; complessivamente nell’AATO6 il rapporto tra acqua immessa ed acqua fatturata è ca. 2/1 (perdite totali = ca.50%).

W7. Mancanza di controllo sullo sfruttamento (autorizzato o abusivo), soprattutto tramite pozzi, da parte degli enti competenti.

W8. Carenza (o forse assenza) di coordinamento tra le varie entità istituzionali preposte per legge alla gestione ed alla protezione delle risorse idriche (Autorità di Bacino, AATO, Provincia, ARPAT, Regione), anche in relazione alle modalità di rilascio delle concessioni d’uso di acqua superficiale e sotterranea (attingimenti, derivazioni, pozzi, sorgenti ecc).

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 43 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ¾ Opportunities = Opportunità

O1. Le conoscenze idrogeologiche ed idrodinamiche (almeno per i principali acquiferi) produrrebbero l’effetto di prevenire le criticità e di poter operare in caso di vere emergenze, anche non prevedibili.

O2. L’analisi capillare della distribuzione della risorsa vs quella della domanda porterebbe all’individuazione delle eventuali criticità o incongruenze nell’uso della medesima.

O3. Il controllo, il monitoraggio, le misure idrogeologiche ed idrodinamiche, idrologiche ed idrauliche ripetute nel tempo, devono essere un obiettivo permanente del quadro conoscitivo di comuni, provincia, AATO, AdB, Regione (ARPAT, ARSIA). Questo deve farsi in continuo, anche sfruttando sinergie inerenti competenze nella stessa materia degli enti pubblici con quelle da questi imponibili ai privati che domandano l’uso di un territorio o di una data risorsa. Tutto ciò va però coordinato in un unico progetto redatto e controllato da persone esperte per comprovata professionalità in materia e non solo “esperte” perché dipendenti dell’ente competente.

O4. Possibilità di semplificare la gestione delle risorse idriche sotterranee (e quindi con minori oneri) avendone però il completo controllo attraverso le adeguate conoscenze scientifico tecniche.

O5. Ogni intervento atto a ridurre le copiose perdite in rete (ca. 50%) si tradurrà in acquisto di risorsa idrica per la distribuzione all’utenza; questa azione dovrebbe considerarsi prioritaria anche rispetto all’individuazione ed alla captazione di nuove fonti di approvvigionamento.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 44 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP ¾ Treats = Minacce

T1. Incapacità di prevenire od individuare processi di inquinamento prima che coinvolgono le zone di captazione delle risorse idriche ad uso idropotabile, o comunque in tempo utile per mettere in atto azioni preventive o sostitutive (Leggasi anche: mancata individuazione delle zone di protezione e tutela delle opera di captazione ai fini potabili ai sensi della 152/06 da parte degli organi competenti. Sarebbe opportuno che tali zone fossero definite con criteri temporali o idrogeologici che sono però definibili solo con adeguate conoscenze idrogeologiche ed idrodinamiche degli acquiferi).

T2. Le non conoscenze anzidette non consentono progetti di uso delle risorse e delle riserve idriche sotterranee tali da poter far fronte a contingenti o prevedibili problemi su qualità e quantità delle medesime. Il rischio è che si cerchino nuove fonti di approvvigionamento, pur avendole già disponibili, andando anche a preveder interventi inerenti l’uso di acque superficiali ai fini idropotabili (invasi) ed innescando quindi nuove problematiche ambientali ed emergenziali frutto delle apparenti emergenze che si vuol risolvere. Questo induce, oltre ai danni ambientali anzidetti, una lievitazione dei costi di gestione (e quindi delle tariffe) e una diminuzione del controllo sulla gestione del sistema.

T3. Stante le attuali perdite in rete (ca. 50%), ogni ulteriore fonte di approvvigionamento immessa nella rete acquedottistica finisce per avere un’efficienza dimezzata ed un costo raddoppiato rispetto alla fruizione dell’utenza. Risulta prioritario quindi provvedere al rinnovamento della rete acquedottistica più obsoleta ed alle sue interconnessioni, ad una sua semplificazione soprattutto rispetto alle fonti di approvvigionamento. In caso contrario (assenza di interventi sulla rete) la situazione tenderà a peggiorare e sarà sempre necessaria una maggiore risorsa per soddisfare la stessa domanda d’acqua.

Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Siena 45 LE R ISORSE “GEOLOGICHE” ESSENZIALI D EL TERRITORIO GOVERNATE D AL PTCP RIFLESSIONI CONCLUSIVE Alla luce di quanto analizzato ed elaborato è possibile trarre le seguenti riflessioni: • Il controllo, il monitoraggio, le misure idrogeologiche ed idrodinamiche, idrologiche ed idrauliche ripetute nel tempo, devono essere un obiettivo permanente per la Provincia che dovrà avvalersi anche del contributo di altri enti. Questo sarebbe opportuno che fosse fatto in continuo, anche sfruttando sinergie inerenti competenze nella stessa materia degli enti pubblici con quelle da questi imponibili ai privati che domandano l’uso di un territorio o di una data risorsa; • A tal proposito la Provincia potrebbe prevedere di formulare delle linee guida di carattere idrogeologico ed aggiornare l’iter per la concessione dei pozzi in modo tale da creare un rapporto di dare/avere circa informazioni relative a piezometrie, misure di portata, e quant’altro possa servire per monitorare e reperire dati e informazioni atti a valutare le potenzialità idriche degli acquiferi e conseguentemente poter valutare la sostenibilità delle future previsioni urbanistiche; • Il PTC, pur non potendo entrare nel merito delle problematiche connesse alle reti di distribuzione della risorsa idropotabile, rileva però criticità gestionali delle medesime che spesso, a causa della scarsa densità abitativa, risultano essere molto ramificate per raggiungere l’utenza e quindi causa di maggiori costi di gestione e realizzazione della rete che attualmente è sovente inadeguata alla domanda. A ciò è legata la mancanza di un controllo capillare del network acquedottistico atto al rilievo di abusi, usi impropri, usi gratuiti e localizzazione delle reali perdite di rete.

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Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università degli Studi di Siena (1996/98) - Ricerca idrogeologica finalizzata alla valutazione delle risorse idriche nell'area compresa tra la Montagnola Senese-Colle Val d'Elsa-Monteriggioni-Pian del Lago. Relazione inedita svolta per la Publiser (Empoli). Dipartimento di Scienze della Terra (1998a) - Studio della valutazione della vulnerabilità dell’acquifero del M. Amiata: relazione preliminare. Relazione inedita per la Giano Am-biente s.r.l. di Grosseto, maggio 1998. Coordinatori: P. Barazzuoli & M. Salleolini. Dipartimento di Scienze della Terra (1998b) - Studio della valutazione della vulnerabilità dell’acquifero del M. Amiata: relazione finale Prog. A. Relazione inedita per la Giano Ambiente s.r.l. di Grosseto, agosto 1998. Coordinatori: P. Barazzuoli & M. Salleolini. Dipartimento di Scienze della Terra (1998c) - Valutazione del bilancio idrico ed idrogeo-logico dell’Ambito Territoriale Ottimale n. 6 “Ombrone”. Relazione inedita per l’Autorità di Ambito Territoriale Ottimale n. 6 “Ombrone”, agosto 1998. Coordinatore: M. Salleolini. Dipartimento di Scienze della Terra Università degli Studi di Siena – Risorse Idriche: valutazione, fabbisogni e gestione Schema Metropolitano dell’Area Senese – SMaS (2004) - Coordinatore Piero Barazzuoli. Dipartimento di Scienze della Terra Università degli Studi di Siena – Vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento Schema Metropolitano dell’Area Senese – SMaS (2004) - Coordinatore Piero Barazzuoli. Giuffrida A. & Conte M. (1989) - Variations climatiques en Italie: tendences des températures et des précipitations. Pubbl. de l'Assoc. Intern. de Climat, 2, 209-216. Liotta D. (1993) - Carta geologica del settore centro-meridionale del Bacino di Radicofani (Provincia di Siena). Boll. Soc. Geol. It., 115 (1). Marrocchesi M. (1999) - Indagine geoelettrica a supporto dello studio della vulnerabilità dell’acquifero amiatino (province di Siena e Grosseto): relazione conclusiva - I stralcio. Relazione inedita per la Giano Ambiente s.r.l. di Grosseto, gennaio 1999. Mazzuoli R. & Pratesi M. (1963) - Rilevamento e studio chimico-petrografico delle rocce vulcaniche del M.Amiata. Atti Soc. Tosc. Sc. Nat., Mem., Ser. A, 70 (2), 355-429. Meisina C., Scarabelli S. (2007) - A comparative analysis of terrain stability models for predicting shallow landslides in colluvial soils. Geomorphology 87, pp. 207-223. Ministero LL.PP. - Servizio Idrografico - Annali Idrologici. Istituto Poligrafico dello Stato, Roma, Anni vari, Parti I e II. Pack R.T., Tarboton D.G. & Goodwin C.N. (1998) - The SINMAP approach approach to terrain stability mapping. Proceeding of 8th Congress of the International Association of Ingineering Geology, Vancouver, Brithish Columbia, Canada, pp. 1157-1165. Pack R.T., Tarboton D.G., Goodwin C.N. – SINMAP user’s manual- SINMAP a stability index approach to terrain stability hazard mapping. Utah State University, Terratech Consulting LTD, Canadian Forest Products LTD. Palmieri F., Siani A.M. & D'Agostino (1992) - Tendenze evolutive della temperatura e delle piogge in Italia negli ultimi cento anni con osservazioni su una serie storica di precipitazioni nevose. Geogr. Fis. Dinam. Quat., 15, 135-142. Papini M., Longoni L., Alba M. (2004) – Analisi comparativa di modelli di pericolosità per la predizione di movimenti superficiali nella Provincia di Varese. Estratto da: Quaderni di tecniche di protezione ambientale – Quaderni di Geologia Applicata Pranzini G. (1986) - Quantity and quality problems of some tuscan aquifers. Mem. Soc. Geol. It., 31, 267- 285. Pranzini G. (2003) - Il bacino idrografico del fiume Cecina nel contesto della direttiva europea 2000/60/CE allegato 5 Rapetti F. & Vittorini S. (1991) - Studio di serie pluviometriche secolari in Toscana. In: "Le variazioni recenti del clima (1800-1990) e le prospettive per il XXI secolo", Proceedings of the Italian Geographical Society Conference, Roma 5-6 aprile 1990, Mem. Soc. Geogr. Ital., 46, 457-478. Rapetti F. & Vittorini S. (1994) - I caratteri del clima. In: "la pianura di Pisa e i rilievi contermini: la natura e la storia", Mem. Soc. Geogr. Ital., 50, 103-132. Rappuoli D. (1990) – L’acquifero del Monte Amiata: criteri di valutazione della risorsa idrica rinnovabile. Tesi di laurea inedita, Dipartimento di Scienze della Terra dell’Univer-sità degli Studi di Siena, A.A. 1990-1991. Regione Toscana (2000) – Rapporto sullo stato dell’ambiente in Toscana.

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ALLEGATO 1

DISCIPLINA TECNICA PER LA REDAZIONE DELLE CARTE DI VULNERABILITÀ DEGLI ACQUIFERI: IL METODO S.I.P.S.

Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

Allegato 1: Disciplina tecnica per la redazione delle carte di vulnerabilità degli acquiferi: il metodo S.I.P.S.

1. La metodologia adottata in Provincia di Siena per la rappresentazione cartografica della vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento

La valutazione e la zonizzazione della vulnerabilità intrinseca ed integrata del territorio provinciale è stata effettuata secondo una metodologia semiparametrica (S.I.P.S.). La valutazione della Vulnerabilità intrinseca è stata realizzata a scala 1:10000 in modo da permettere ai Comuni l’acquisizione diretta della nuova cartografia nei relativi P.S. senza dar luogo a loro specifiche valutazioni così da ridurre il loro impegno anche economico e salvaguardare al contempo l’omogeneità delle valutazioni a livello provinciale finalizzate ad una corretta ed equa pianificazione territoriale in relazione alla tutela dei corpi idrici sotterranei.

La nuova valutazione della vulnerabilità intrinseca viene completata, ai fini della definizione del rischio di inquinamento, con l’ubicazione di tutte le attività antropiche, puntuali o diffuse in qualche modo correlabili all’inquinamento degli acquiferi, per trasformarla in una carta della vulnerabilità integrata. Al fine di giungere alla stesura della carta della vulnerabilità integrata degli acquiferi all’inquinamento relativo al territorio provinciale di Siena si fa riferimento alla legenda Civita (1990) che prevede l’acquisizione di una gran mole di dati suddivisi in sei sezioni: 1) Geometria ed idrodinamica dei corpi idrici sotterranei; 2) Stato di inquinamento reale dei corpi idrici sotterranei; 3) Produttori reali e potenziali di inquinamento dei corpi idrici sotterranei; 4) Potenziali ingestori e viacoli di inquinamento dei corpi idrici sotterranei; 5) Preventori e/o riduttori dell'inquinamento; 6) Principali soggetti ad inquinamento. La Carta della vulnerabilità integrata diventa, così, la base per la difesa degli acquiferi a tutto campo che viene ad integrare la difesa delle captazioni (difesa di punto), completando in tal modo una visione strategica generale.

2. Il metodo S.I.P.S.

La valutazione dei vari gradi di vulnerabilità intrinseca del territorio appartenente alla Provincia di Siena è stata eseguita elaborando un nuovo metodo semiparametrico denominato (S.I.P.S.) dove per il calcolo della vulnerabilità viene introdotto un peso (impatto), cioè un moltiplicatore a gamma fissa per ciascun parametro che ne amplifica il punteggio in funzione della sua importanza nel contesto in esame. Questa nuova applicazione prende spunto dal già ben noto e collaudato S.I.N.T.A.C.S. (Civita e De Maio, 1997) e ne rappresenta una nuova lettura e semplificazione.

Questo sistema contraddistinto con l’acronimo S.I.P.S. dalle iniziali dei quattro parametri presi in considerazione per valutare la vulnerabilità intrinseca del primo acquifero: Soggiacenza, Infiltrazione, Permeabilità, acclività della Superficie topografica.

E’ necessario premettere che la trattazione relativa alla valutazione della vulnerabilità intrinseca di un acquifero dovrebbe essere effettuata caso per caso tenendo conto delle caratteristiche fisiche e chimiche di ogni singolo inquinante presente, del tipo di fonte, dei quantitativi, dei modi e dei tempi 2 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009 di sversamento. Sarebbe scientificamente ineccepibile e realizzabile per aree limitate delle quali si vuole valutare il potenziale di inquinamento di un centro di pericolo, ma un tale intento non ha alcuna praticità quando la valutazione della vulnerabilità viene effettuata con finalità strategiche, per grandi aree, come il territorio provinciale. Per questa ragione è stato messo a punto un sistema di elaborazione generalizzato dei dati di base disponibili all’interno del territorio della Provincia di Siena.

Il modello S.I.P.S. si basa sullo stesso principio di altri modelli già ampiamente diffusi e applicati: ¾ Vengono selezionati i parametri mediante i quali si intende valutare la vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento, tenendo ben in conto l’effettiva tipologia, frequenza e validità delle informazioni di base necessarie esistenti ed ottenibili nel territorio di interesse; ¾ A ciascun parametro selezionato, suddiviso per intervalli di valori e/o tipologie dichiarate, viene attribuito un punteggio crescente in funzione dell’importanza che esso assume nella valutazione complessiva finale; ¾ I punteggi ottenuti per ciascun parametro possono essere sommati tra loro o incrociati in una matrice o ancora, moltiplicati per stringhe di pesi che descrivano la situazione idrogeologica e/o d’impatto, enfatizzando in misura diversa l’azione e l’importanza dei vari parametri.

L’acronimo deriva dalle denominazioni dei parametri che vengono presi in considerazione: Soggiacenza; Infiltrazione efficace; Permeabilità dei litotipi affioranti; Superficie topografica (acclività della).

Questi parametri vengono definiti in base ad una serie di dati di base, nel nostro caso reperiti sul territorio provinciale dall’Amministrazione Provinciale e dai Piani Strutturali comunali.

2.1. Step 1 (Permeabilità)

La permeabilità è la proprietà delle rocce di lasciarsi attraversare dall'acqua, quando questa è sottoposta ad un certo carico idraulico; essa, quindi, esprime l'attitudine che ha la roccia a far defluire l'acqua sotterranea in condizioni normali di temperatura e pressione. Tale caratteristica indica che in tali rocce, quelle appunto permeabili, l’acqua si muove con velocità tali da poter essere utilmente captata.

Data l’importanza fondamentale di questa caratteristica di rocce e terreni per il movimento dell’acqua, questa peculiarità risulta fondamentale anche per la valutazione della vulnerabilità intrinseca.

Questo modello prevede quindi come primo passo la valutazione sull’area di indagine del grado di permeabilità dei litotipi affioranti.

Per la Provincia di Siena e a partire dalla Carta Geologica in scala 1:10.000 è stata eseguita una classificazione delle unità litologiche in sei classi di permeabilità relativa assegnando ad ogni formazione affiorante la classe ed il grado di permeabilità più consono; secondo lo schema sottostante e di cui i risultati sono visibili in tabella 1.

3 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

Permeabilità: Classe 1 Î grado molto elevato

Permeabilità: Classe 2a Î grado elevato

Permeabilità: Classe 2b Î grado buono

Permeabilità: Classe 3a Î grado medio

Permeabilità: Classe 3b Î grado basso

Permeabilità: Classe 4 Î grado molto basso

Attraverso le correlazioni che legano litologia e permeabilità (tabella 2) è stato possibile assegnare alle varie litologie il grado di permeabilità più idoneo; questo ha portato ad una più corretta stima della permeabilità relativa in origine (vecchio P.T.C.P.) genericamente classificati a Permeabilità Elevata (classe 2a) di tutti i depositi alluvionali e/o detritici affioranti nel territorio provinciale. Questi risultano, infatti, costituiti da materiale a granulometria variabile da sabbie limose ad argille e perciò aventi, rispettivamente, un grado di permeabilità da buono (2b) a molto basso (4). I risultati di queste analisi di dettaglio sono riportate in tabella 3; è necessario sottolineare che dove erano anche disponibili indagini geognostiche presenti all’interno delle aree di affioramento di questi terreni queste sono state utilizzate per ricavare la composizione granulometrica e quindi per effettuare una ulteriore riclassificazione basata su rilievi diretti.

4 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

Codice Sigla Descrizione Litologica Permeabilità Università Geologia 12 ACC Argille e calcari di Canetolo 3b 13 ACCa Litofacies calcareo-argillitica 3b 14 ACCb Litofacies calcarea 3b 15 ACCc Brecciole nummulitiche 3b 16 AgFa Argille del Fossi di Ansentonia 3b 17 APA Argille a Palombini 4 18 APAa Litofacies calcareo-marnosa 4 19 APAb Litofacies arenacea 3b 20 APN Marne e arenarie bioturbate 3a 21 APNm Conglomerati 3a 22 APT Calcari ad aptici 1 23 AVA Argille varicolori con calcari 4 31 BEL2 Membro di Bellaria 1 32 bet_e1 Ciottolami e sabbie di Podere Mulinello 2b 33 bet_e2 Argille e sabbie di Podere la Castellina 3a 34 beta Basalti con strutture a pillow-lava 1 37 BRO Brecce ofiolitiche monogeniche e poligeniche 2b 38 BUR Formazione anidritica di Burano 1 39 CAAa Argilliti e siltiti con brecce ad elementi ofiolitici 3b 40 CAAb Brecce sedimentarie, conglomerati con elementi ofiolitici 2b 41 CAAc Calcari marnosi, marne, calcilutiti e in subordine argilliti 2b 42 CAAr Arenarie con siltiti, calcari marnosi e marne 3a 43 CCA Calcare cavernoso 1 44 CCL Calcari a calpionelle 1 45 CGV Calcari di Groppo del Vescovo 1 46 CPE Siltiti scure e filladi con olistoliti carbonatici 3a 47 CRP Filladi, quarziti e metaconglomerati 3a 48 CTB Complesso trachidacitico basale 1 49 DSD Diaspri 3a 56 EMO Argille e argille marnoso-sabbiose con livelli e lenti di gessi 4 57 EMOa Gessi 3a 58 EMOb Conglomerati con clasti di eurite 2b 59 EMOc Calcareniti di Poggio di Riparossa 3a 60 f1 Travertino e calcare continentale 1 61 f1a Travertino e calcare continentale 1 62 f1b Travertino e calcare continentale 1 63 FAA Argille e argille siltose grigio-azzurre localmente fossilifere 4 64 FAAb Argille sabbiose e limi di colore variabile da nocciola a grigio 4 65 FAAc Olistostromi di materiale ligure 2b 66 FAAd Alternanza di argille e sabbie risedimentate 3b 67 FAAe Sabbie risedimentate 3a 68 FAAf Argille con calcari liguri 4 69 FAAg Conglomerati risedimentati 2b 70 FAAh Olistoliti delle formazioni carbonatiche mesozioiche 2b 71 FAAi Limi e sabbie con livelli di lignite 3b 72 FIA Argilliti grigio-brune e calcilutiti 3b 73 FIAa Marne di Castelnuovo dell'Abate 3b 74 FIAb Calcilutiti grigio e argilliti nocciola 3b 75 FIAo Olistostromi ed olistoliti di ofioliti 3b 76 FNE Filladi muscovitiche e muscovitico-quarzitiche 3b 77 FOS Argille del Torrente Fosci 4 78 FRM Filladi e metarenarie torbiditiche con intercalazioni 3b 79 GAMMA Gabbri con filoni basaltici 3b 80 gamma Plagiograniti 3b 81 GLE Formazione dei marmi di Gallena 1 82 GRE Grezzoni 1 88 LIM Calcare selcifico di Limano 1 89 MAC Macigno 3a 90 MACa Olistostromi di materiale ligure e subligure 2b 91 MACb Arenarie torbiditiche fini e siltose grigie 3a 92 MACc Marne siltose e siltiti marnose grigie 3b 93 MACl Calcareniti 2b 94 MAI Maiolica 1 95 MAS Calcare massiccio 1 96 MCS Flysch a elmintoidi 3b 97 MESa Breccia di Grotti 1 98 MESb Conglomerati poligenici 2b 99 MESc Sabbie e arenarie 3a

5 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

Codice Sigla Descrizione Litologica Permeabilità Università Geologia 171 SNS Formazione dei marmi della Montagnola Senese 1 172 SRC Filladi quarzitico-muscovitiche 3a 173 SRCa Metaconglomerati quarzosi 3a 174 SRCb Quarziti 3a 175 STO Scaglia Toscana 4 176 STO1 Membro delle Marne del Sugame 4 177 STO2 Membro delle Argilliti di Brolio 2b 178 STO3 Membro delle Calcareniti di Montegrossi 2b 179 STO3v Vulcaniti 2b 180 STO4 Membro delle Calcareniti di Dudda 2b 181 STO4a Marne e marne argillose 3b 182 STO4b Argilliti di Cintoia 4 183 STO7 Marne e calcilutiti 3b 184 SV1dt Detriti e ciottolami mal classati 2a 185 SV1lg Argille grigie con patine rossastre e lignite 3a 186 SV2GSL Ciottolami, sabbie e limi 2b 187 SV2SL Sabbie e limi 2b 188 SV3G Ghiaia 2a 189 SV4 Ciottolami decimetrici autosostenuti 2a 190 taualfabeta Trachiandesiti basaltiche, mugeariti, shoshoniti 3a 191 VILa Conglomerati 2b 192 VILb Sabbie e sabbie argillose 3a 193 VILc Argille e argille sabbiose lacustri e fluvio-lacustri 4 194 VILd Calcari 1 195 VILe Sabbie e conglomerati 2a 196 VILf Sabbie fini, silt giallastri con intercalazioni di argille 3a 197 VILs Sabbie ocracee localmente a stratificazione incrociata 2b 198 VILt Travertini di Massa Marittima 1 199 VINb Dolomie grigio-scure e rosate con subordinati livelli di filladi 3a 200 VINc Metacalcari e metacalcari dolomtici spesso nodulari e bracciati 2a 201 VLS Argilliti, calcilutiti e marne 3b

Tabella 1: Relazione tra formazioni affioranti e classi di permeabilità.

Tabella 2: Correlazione tra Grado di permeabilità relativa e ordine di grandezza del coefficiente di permeabilità in alcune rocce

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DEPOSITI Codice SIGLA DESCRIZIONE TESSITURA PERMEABILITA' Università CARTA b Deposito alluvionalie attuale 2a b Deposito alluvionalie attuale G 2a b Deposito alluvionalie attuale GL 2a b Deposito alluvionalie attuale GS 2a b Deposito alluvionalie attuale GSL 2a b Deposito alluvionalie attuale S 2a 24 b Deposito alluvionalie attuale SG 2a b Deposito alluvionalie attuale SGL 2a b Deposito alluvionalie attuale SL 2b b Deposito alluvionalie attuale L 3a b Deposito alluvionalie attuale LA 3a b Deposito alluvionalie attuale LS 3a 25 b2a Deposito eluvio-colluviale 2a 26 b2b Deposito eluvio-colluviale 2a 27 b4a Deposito da debris flow e mud flow 2a 28 b6a Prodotto eluviale 2a 29 b6b Prodotto eluviale 2a 30 b7a Deposito colluviale 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) G 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) GL 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) GS 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) GSL 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) S 2a 35 bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) SG 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) SGL 2a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) SB 2b bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) L 3a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) LA 3a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) LS 3a bna Deposito alluvionale terrazzato (Olocene) AL 3b bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) G 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GL 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GLS 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GS 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) GSL 2a 36 bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) S 2a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) SL 2b bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) L 3a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) LA 3a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) LS 3a bnb Deposito alluvionale terrazzato (Pleistocene) AL 3b 50 e2 Deposito lacustre 3b e2a Depositi lacustri (Olocenici) 2b e2a Depositi lacustri (Olocenici) GL 2b 51 e2a Depositi lacustri (Olocenici) LSG 3a e2a Depositi lacustri (Olocenici) SL 3a e2b Depositi lacustri (Pleistocene) S 2b 52 e2b Depositi lacustri (Pleistocene) LS 3b e2b Depositi lacustri (Pleistocene) LSG 3a 53 e3b Deposito palustre 3a 54 ea Deposito lacustre, lagunare, palustre, torboso e di colmata 2b 2 a1 Frana con stato di attività indeterminato 2b 3 a1a Frana attiva 2b 4 a1q Frana quiescente 2b 5 a1s Frana stabilizzata 2b 6 a1z Frana in evoluzione 2b 7 a3 Copertura detritica indifferenziata 2b 8 a3a Detrito di falda 2b 9 a3b Detrito di falda 2b 10 aa Deposito di versante 2b 11 ab Deposito di versante 2b 83 h Deposito antropico s.l. N.C. 84 h1 Discarica per inerti e rifiuti solidi urbani N.C. 85 h2 Discarica di miniera N.C. 86 h3 Discarica di cava, ravaneto N.C. 87 h5 Terreno di riporto, bonifica per colmata N.C. Tabella 3: Relazione tra formazioni affioranti e classi di permeabilità.

Operativamente in ambiente GIS è stato aggiunto un campo al tematismo della Geologia, identificativo per la permeabilità del poligono che rappresentava, al quale è stato dato il valore

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della classe di permeabilità relativa.

Una volta assegnata la giusta classe di permeabilità è stato inserito un nuovo campo, identificativo del punteggio del poligono che rappresentava, al quale è stato assegnato il relativo punteggio secondo lo schema riportato in tabella 4:

NON SATURO CLASSE PUNTEGGIO 110 2a 8 2b 6 3a 3 3b 2 41

ACQUIFERO CLASSE PUNTEGGIO 110 2a 8 2b 6 PERMEABILITA' 3a 3 CLASSE PUNTEGGIO 3b 2 1 40 41 2a32 2b 24 CONDUCIBILITA' IDRAULICA 3a 14 CLASSE PUNTEGGIO 3b 8 110 44 2a 8 2b 6 3a 3 3b 1 41

COPERTURA SUOLO CLASSE PUNTEGGIO 110 2a 8 2b 6 3a 5 3b 3 41 Tabella 4: Diagramma per la valutazione del parametro Permeabilità e rispettivo punteggio S.I.P.S.

2.2. Step 2 (Soggiacenza)

Si definisce soggiacenza la profondità della superficie piezometrica misurata rispetto al piano di campagna. Questo parametro ha una notevole influenza sulla vulnerabilità degli acquiferi: dal suo valore assunto e dalle caratteristiche idrogeologiche dell’insaturo dipende, in buona misura, il tempo di transito di un qualsiasi inquinante idroportato e la durata delle azioni auto depurative dell’insaturo.

Pertanto è necessario considerare il valore di soggiacenza minimo registrato nell’anno idrologico corrispondente alla massima escursione del livello piezometrico dell’acquifero di interesse. Ciò al

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fine di porsi nella condizione più cautelativa possibile nella valutazione della vulnerabilità, il valore del quale è, in ogni caso, inversamente proporzionale al tempo di transito dell’inquinante.

Il punteggio S.I.P.S. relativo a questo parametro diminuisce con l’aumentare della profondità assumendo i valori riportati in tabella 5

SOGGIACENZA Classe di CLASSE PUNTEGGIO Permeabilità 2a, 2b S<=10 8 1,3a 1040 1 Tabella 5: Corrispondenza tra permeabilità e soggiacenza e rispettivo punteggio S.I.P.S.

Operativamente in ambiente Gis al tematismo Permeabilità, creato come precedentemente descritto, è stato aggiunto un nuovo campo, identificativo per la classe di soggiacenza del poligono, al quale è stata assegnata la rispondente classe di soggiacenza.

Si precisa che dove non erano presenti informazioni sulla soggiacenza della prima falda si è fatto riferimento ad assunzioni teoriche sul valore della medesima mettendola logicamente in relazione alle classi di permeabilità così

come mostra sinteticamente la tabella 5; dove invece sono state reperite informazioni sui valori piezometrici degli acquiferi (i dati sono stati raccolti dai Piani Strutturali comunali che contenevano carte isopiezometriche e da tesi inedite attraverso misurazioni in situ nei pozzi) ai poligoni dei litotipi affioranti è stata assegnata direttamente la rispettiva classe di soggiacenza.

Una volta assegnata la giusta classe di soggiacenza è stato inserito un nuovo campo, identificativo del punteggio del poligono che rappresenta, al quale è stato assegnato il relativo punteggio secondo lo schema riportato in tabella 5.

2.3. Step 3 (Infiltrazione)

L’infiltrazione efficace assume notevole importanza poiché è responsabile del trascinamento in profondità degli inquinanti, ma anche della loro diluizione, dapprima nell’insaturo e poi nella zona di saturazione.

Il parametro è stato calcolato sulla base della pioggia efficace (Water Surplus, Ws) e delle condizioni idrogeologiche superficiali, espresse attraverso il Coefficiente di Infiltrazione Potenziale (c.i.p.) determinato in base alla litologia affiorante ed alla permeabilità relativa della stessa. La pioggia efficace è stata valutata sulla base di dati meteorologici relativi a varie stazioni pluviometriche e termometriche situate entro la Provincia di Siena e nelle zone vicine. Il periodo a cui si è fatto riferimento copre l’arco temporale dal 1967 al 2006.

Il calcolo totale dell’ Infiltrazione efficace è stato valutato in base alla permeabilità relativa delle rocce affioranti assegnando, in relazione a tale proprietà, uno specifico valore del coefficiente di

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infiltrazione.

Il valore del c.i.p. che permette il calcolo dell’Infiltrazione efficace è riportato in tabella 6, per le aree caratterizzate da depositi antropici non è stato previsto alcun valore di coefficiente di infiltrazione.

C.I.P. CLASSE PUNTEGGIO 10.9 2a 0.6 2b 0.4 3a 0.25 3b 0.15 40 Tabella 6 Correlazione tra Classe di Permeabilità della formazione affiorante e valore del Coefficiente di Infiltrazione Potenziale (CIP). coefficienti di infiltrazione potenziale (Celico, 1988). Si tratta di percentuali di Ie rispetto a Ws, ricavate da osservazioni su bacini-campione e da esperienze effettuate in varie parti del mondo, basate sul grado di permeabilità dei litotipi affioranti all'interno dell'area considerata (calcari: 90-100%; depositi alluvionali: 80-100%; ecc.): all'interno dei singoli complessi idrogeologici, le variazioni del C.i.p. sono legate a vari fattori quali l'acclività dei versanti, la copertura vegetale, l'alterazione superficiale delle rocce, ecc.

Operativamente una volta ottenuto il grid relativo al valore dell’eccedenza idrica (sottrazione tra il Grid delle Piogge e il Grid dell’evapotraspirazione reale riferita al periodo 1967-2006) questo è stato moltiplicato per il grid dei coefficienti di infiltrazione potenziali, valutato per la stessa area (questo è stato ottenuto aggiungendo al tematismo della permeabilità un campo, identificativo del coefficiente di infiltrazione di quel poligono, al quale è stato assegnato il rispettivo valore di C.I.P. secondo lo schema riportato in tabella 6), secondo la seguente relazione:

I (mm/a) = Ws * c.i.p.

Infine, a seconda del valore assoluto (in mm/anno) del parametro, si assegna il relativo punteggio (tabella 7) che è crescente con l’aumentare dell’infiltrazione fino all’intervallo 250 – 375 mm/a (prevalenza dell’effetto “trasporto” dell’inquinante), per poi diminuire in modo da tener conto dei INFILTRAZIONE CLASSE PUNTEGGIO I<=100 3 100375 6 processi di dispersione e diluizione attraverso l’insaturo.

Tabella 7 Correlazione tra i valori di Infiltrazione efficace (mm/a) e punteggio S.I.P.S.

2.4. Step 4 (Acclività della superficie topografica)

L’acclività della superficie topografica influisce sulla valutazione della vulnerabilità intrinseca soprattutto perché da essa dipende la quantità di ruscellamento che si produce a parità di precipitazione e la velocità di spostamento dell’acqua sulla superficie. In pratica si attribuisce un 10 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

punteggio elevato alle pendenze molto blande corrispondenti a parti del territorio dove un inquinante può spostarsi poco sotto l’azione della gravità o addirittura ristagnare favorendo l’infiltrazione. Inoltre, l’acclività influenza in misura più o meno grande la tipologia e lo spessore del suolo e della copertura, interagendo di conseguenza con il potenziale di attenuazione.

Operativamente si stabiliscono delle classi di acclività (tabella 8), attribuendo il punteggio massimo alle aree caratterizzate da superficie topografica pianeggiante, dove il ristagno ed il trasferimento in profondità dell’inquinante sono maggiormente favoriti.

Le classi di pendenza sono state derivate dal DTM (Digital Terrian Model) con cella 10mx10m fornitoci dall’Amministrazione Provinciale di Siena.

ACCLIVITA' CLASSE PUNTEGGIO P<=5% 9 5%25% 1 Tabella 8 Correlazione tra i valori di pendenza (%) e punteggio S.I.P.S.

2.5. Step 5 (Situazioni idrogeologiche e di impatto e normalizzazione)

La struttura del modello S.I.P.S. prevede l’utilizzo di stringhe (linee di pesi moltiplicatori) elaborate in modo da esaltare più o meno i singoli parametri alla base del metodo.

4

Σ = Wi = costante = 76

i =1

Con valore massimo del singolo moltiplicatore pari a 15. In S.I.P.S. vengono proposte 2 diverse stringhe come presentato in tabella 9. Questa differenzazione serve a descrivere situazioni idrogeologiche in cui può o non può sussistere uno scambio notevole tra liquidi superficiali e falde sotterranee indipendentemente dalla morfologia superficiale dell’area.

Tabella 9 Stringhe di pesi moltiplicatori adottate per il metodo S.I.P.S.

IMPATTI PERMEABILITA' = a classe 2a, 2b, 3a, 3b, 4 PERMEABILITA' = a classe 1 S 5 2 I 4 4 P 15 15 S 25

Per ciascun elemento della maglia che discretizza l’acquifero o la porzione di territorio studiato, viene identificato lo scenario di impatto corrispondente e, di conseguenza, si calcolano i pesi

11 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009 relativi ai 4 parametri del metodo che la stringa scelta prevede.

L’indice di Vulnerabilità Intrinseca (ISIPS) si ottiene, per ogni scenario di impatto, attraverso la seguente relazione:

4

ISIPS = Σ Pi Wi

i=1 dove:

Pi rappresenta il punteggio di ciascuno dei 4 parametri considerati dal metodo;

Wi è il peso relativo della stringa (scenario di impatto) scelta.

Da tale relazione si ottengono dei valori numerici che rappresentano la vulnerabilità intrinseca del territorio in studio. Tali valori possono variare da un minimo di 76 ad un massimo di 707.

Per rendere superabile il problema di una suddivisione dell’intero intervallo di valori (da 76 a 707) in classi di vulnerabilità che sia facilmente rappresentabile in carta e di facile lettura da tutti i valori ottenuti con il metodo parametrico, vengono trattati e discretizzati in modo tale da ottenere 4 gradi di vulnerabilità. Gli intervalli di valori sono definiti dai cosiddetti punteggi grezzi, che rappresentano l’Indice S.I.P.S. (ISGR) tal quale.

Per semplicità di lettura, i punteggi grezzi vengono poi normalizzati, cioè vengono espressi in percentuale (tabella 10), attraverso la seguente trasformazione:

ISNO = [(ISGR – ISMN)/(ISMAX –ISMN)] x 100 dove:

ISNO è l’Indice normalizzato;

ISMAX e ISMN sono, rispettivamente, i valori massimo e minimo dell’Indice grezzo, ovvero 707 e 76.

NORMALIZZAZIONE GRADO DI VULNERABILITA' GRADO PUNTEGGIO CLASSE [(IS-76)*100]/631 Elevato 80 - 100 1

IsMIN 76 Medio alto 50 - 79 2

IsMAX 707 Medio basso 25 - 49 3

IsMIN-IsMAX 631 Basso 0 - 24 4

Tabella 10 Intervalli/Gradi di Vulnerabilità intrinseca (punteggi normalizzati)

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3. Le simbologie da sovrapporre alla cartografia della vulnerabilità intrinseca

Inoltre, sono prestabilite numerose simbologie sovrapponibili alla cartografia della vulnerabilità intrinseca, in modo da completarla e trasformarla in una carta della vulnerabilità integrata; queste sono relative a quanto riportato nel seguito.

3.1. Geometria ed idrodinamica dei corpi idrici sotterranei

Gli elementi idrostrutturali essenziali considerati dal metodo adottato permettono di valutare rapidamente la geometria dei corpi idrici sotterranei soggetti di rischio e, quindi, l’evoluzione spaziale e temporale di un evento inquinante; l’acquisizione di tali elementi prevede l’esistenza, a monte, di uno studio idrogeologico completo, basato su piezometrie, misure idrometriche, test con traccianti, ricostruzioni strutturali, ecc. (AA.VV., 1988).

3.2. Stato di inquinamento reale dei corpi idrici sotterranei

La rappresentazione dello stato di inquinamento o, in assenza di inquinamento, della qualità delle acque sotterranee della zona esaminata è fondamentale per una valutazione di piano; la simbologia relativa è però da impiegarsi in un’apposita “carta al margine”, a denominatore di scala maggiore di quello della carta della vulnerabilità, al fine di non appesantire ulteriormente quest’ultima, rendendone difficile la lettura. I dati necessari, di non facile acquisizione, possono essere reperiti in parte presso gli Enti locali (ARPAT, Aziende acquedottistiche, ecc.), in parte devono essere frutto di campionamento su punti d’acqua opportunamente selezionati e relative analisi idrogeochimiche complete (AA.VV., 1988).

Tali elaborazioni servono essenzialmente per avere una situazione di riferimento molto utile ai pianificatori ed ai tutori del patrimonio idrico sotterraneo per decisioni relative all’ubicazione di attività diverse, per associare attività esistenti a inquinamenti rilevati; per i singoli operatori sul territorio, la rappresentazione di uno stato di fatto serve anche ad evitare di essere ritenuti responsabili di fatti pregressi e non legati alla loro attività (Civita, 1994).

In quest’ambito, devono essere gettati i fondamenti metodologici per la realizzazione di una mappatura (o, meglio, di una banca-dati implementabile con un SIT) della qualità di base delle acque sotterranee. La realizzazione di una cartografia di questo tipo non è facile soprattutto per la mancanza e/o disomogeneità dei dati necessari; un possibile schema operativo per la classificazione sintetica e la mappatura della qualità di base delle acque sotterranee (e sul relativo giudizio d’uso) è stato proposto da Civita et al. (1993) ed è riportato nella seguente tabella.

Gruppo parametri 1 (chimico-fisici) 2 (sostanze indesiderabili)

GIUDIZIO CLASSE Durez.Tot. Cond.Elettr. SO4 Cl NO3 Fe Mn NH4 (°F) (μS/cm) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) ottimale A 15°-30* < 1000* < 50** < 50 < 10* < 0,05 < 0,02 < 0,05 medio B 30*-50 1000*-2000 50**-250 50-200 10*-50 0,05-0,2 0,02-0,05 0,05-0,5 scadente C > 50 > 2000 > 250 > 200 > 50 > 0,2 > 0,05 > 0,5 ° valore minimo consigliato; * valore indicativo intermedio tra CMA e VG (D.P.R. 236/88); ** valore doppio rispetto al VG.

Questa classificazione si basa su otto parametri, quasi sempre rilevati dalle autorità sanitarie (UU.SS.LL., ARPAT) e comunque di facile rilevazione, riuniti in due gruppi per differenziare le 13 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009 acque da sottoporre a trattamenti specifici per i singoli parametri (gruppo 1) da quelle per le quali è normalmente previsto un trattamento ossidativo semplice o spinto (gruppo 2). La classificazione viene effettuata utilizzando tutti i parametri dello schema (in via eccezionale può essere tollerata la mancanza di dati per solfati e manganese), individuando così sei classi possibili di qualità delle acque sotterranee. Per convenzione, nella definizione della qualità si indica prima la classe dei parametri del gruppo 1. Ad esempio, qualora tutti i valori dei gruppi 1 e 2 rientrino nella Classe A, si avrà un’acqua di tipo A1A2; se solo uno dei parametri del gruppo 1 rientra negli intevalli della Classe B, si avrà un’acqua di tipo B1A2.

Una volta identificata la classe, si può esprimere un giudizio d’uso codificato in:

• classe A = acqua potabile senza alcun trattamento, idonea a quasi tutti gli usi industriali ed irrigui;

• classe B = acqua potabile senza alcun trattamento, ma con alcune limitazioni per usi irrigui ed industriali;

• classe C = acqua non idonea ad essere utilizzata tal quale per il consumo umano e con limitazioni per altri usi (sottoclasse C1 = da sottoporre a trattamenti specifici; sottoclasse C2 = da sottoporre a trattamento di ossidazione semplice o spinta).

Ovviamente, la classificazione proposta non può tener conto di stati di inquinamento generati da particolari sostanze di origine esclusivamente antropica (solventi, pesticidi, ecc.).

3.3. Produttori reali e potenziali di inquinamento dei corpi idrici sotterranei

Con un'apposita simbologia vengono rappresentati i “centri di pericolo” (“CDP”) definiti come qualsiasi funzione, attività, insediamento, manufatto (ovvero modalità d'uso di insediamenti, manufatti ed aree), in grado di generare direttamente e/o indirettamente fattori reali o potenziali di degrado delle acque sotterranee. L’inquinamento degli acquiferi è infatti provocato dai rifiuti delle attività umane, di cui l’acqua è il veicolo di trasporto e di disseminazione ideale. A titolo esemplificativo, nella fig. 1 sono riportate le principali modalità di inquinamento delle acque sotterranee.

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Fig. 1 - Principali modalità di inquinamento delle acque sotterranee, dovute all’attività dell’uomo (ripreso da Celico, 1988 )

Tra l’altro si sottolinea come sia semplicemente illusoria la protezione del pozzo 1 che, dall’analisi della semplice stratigrafia, sembrerebbe essersi attestato in una falda protetta da un’impermeabile a tetto e da un altro a letto; nel caso del pozzo 2 si fa osservare come una cementazione non bene eseguita possa mettere in comunicazione più falde, provocando anche l’inquinamento di corpi idrici naturalmente protetti. Quest’ultimo fenomeno è ormai generalizzato, in quasi tutte le pianure italiane; soltanto quando la pressione della falda posta in basso è maggiore di quella del corpo idrico superiore (e pertanto, c’è drenanza dal basso verso l’alto), esso diventa trascurabile o risulta limitato ai soli periodi di emungimento (quando, all’interno del pozzo, si verifica il mescolamento tra le acque della falda libera e quelle della falda in pressione). Uno dei maggiori pericoli di inquinamento è rappresentato dai pozzi assorbenti (o perdenti) dove vengono talvolta scaricati inquinanti chimici difficilmente degradabili; in tal caso, l’introduzione delle sostanze contaminanti nel sottosuolo è immediata. Gli altri esempi riportati nella fig. 1 sono riconducibili a modalità di penetrazione e di assorbimento degli inquinanti collegate con la litologia e la permeabilità verticale della roccia;

La raccolta dei dati relativi è sempre molto impegnativa, dovendosi necessariamente raggiungere un elevato grado di copertura e di approfondimento. Non basta, ad esempio, il rilevamento di un complesso industriale per poter definire il tipo ed il grado di pericolosità potenziale di esso; sarà necessario conoscere il tipo di rifiuti che produce, la portata degli scarichi liquidi, la destinazione di questi (fognatura urbana, impianto di depurazione, rete idrografica). Allo stesso modo, è necessario conoscere il tipo di soggetto allevato ed il numero di capi per poter valutare il possibile impatto di un’industria zootecnica (AA.VV., 1988).

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La raccolta di questi dati avviene, in genere, in due fasi distinte:

I. dapprima, si raccolgono le informazioni esistenti presso gli Enti pubblici e le Organizzazioni territoriali (Regione, Provincia, Comuni, Camera di Commercio, AdB, ecc.);

II. si passa poi al rilevamento sul campo, utilizzando largamente le tecniche di telerilevamento tradizionale e di teledetezione aeroportata prima degli indispensabili controlli a terra.

3.4. Potenziali ingestori e viacoli di inquinamento dei corpi idrici sotterranei

Si tratta di fattori naturali ed antropici la cui esistenza comporta di solito un’amplificazione della vulnerabilità intrinseca degli acquiferi, aumentando di fatto la velocità di infiltrazione e abbattendo, di contro, la capacità di depurazione naturale della zona non satura, che viene saltata tutta o in parte. Tra questi fattori sono stati selezionati i più diffusi, che possono essere identificati mediante telerilevamento e controlli a terra (AA.VV., 1988): a) quelli relativi a fenomeni carsici o allo stato di fratturazione spinto delle rocce, che comportano una massiccia ingestione di acqua superficiale ed un suo spostamento veloce in sotterraneo; b) quelli, tipicamente antropogenici, legati a lavori di cava a cielo aperto, che sovente asportano parzialmente o totalmente l’insaturo.

3.5. Preventori e/o riduttori dell’inquinamento

Si tratta delle opere e degli impianti, la funzione dei quali è quella di abbattere e allontanare dall’ambiente gli inquinanti prodotti oppure di prevenire fenomeni di inquinamento di fonti d’alimentazione idropotabili a mezzo di specifici vincoli e monitoraggio; i dati relativi sono, di norma, reperibili presso i Comuni e figurano nei PRG (AA.VV., 1988).

3.6. Principali soggetti ad inquinamento

Sono le fonti di approvvigionamento idrico a scopo potabile, di tipo normale e particolarmente pregiato (acque minerali), e le acque termominerali utilizzate per scopi balneo-terapeutici; il loro esatto posizionamento è essenziale per diversi impieghi operativi della carta di vulnerabilità, sia in sede di pianificazione che d’intervento a protezione, in condizioni normali e di emergenza. I dati relativi sono quasi sempre reperibili in eventuali studi idrogeologico-applicativi, nei progetti di reti acquedottistiche, nei PRG e nei PS dei Comuni. Non bisogna, comunque, dimenticare l’importanza di cartografare le tante fonti di approvvigionamento idrico spesso non censite e non considerate nei piani generali degli acquedotti, tanto frequenti specialmente nelle zone montuose; la visualizzazione di tali punti d’acqua può risultare preziosa in caso di catastrofe da inquinamento, indicando a chi gestisce un’emergenza le possibili immediate alternative per ripristinare l’alimentazione idrica delle popolazioni colpite (AA.VV., 1988).

4. Uso e limitazioni della carta di vulnerabilità

La carta della vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento è uno strumento basilare del processo di pianificazione delle risorse idriche sotterranee di un determinato territorio, sia per quanto riguarda l’uso corretto di esse che per quanto attiene alla loro protezione nel tempo e nello spazio;

16 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009 scopo di questo documento è quello di colmare la distanza, talvolta abissale, tra la conoscenza scientifica organizzata esistente su un territorio e quella che viene resa effettivamente disponibile a coloro che sono chiamati a gestire il processo decisionale e gestionale nello stesso territorio (Civita, 1994). Tale carta può essere quindi di grande aiuto nel processo decisionale quando viene utilizzata correttamente e, specialmente, interpretata in funzione dell’effettiva consistenza e qualità dei dati disponibili all’atto della sua redazione, del metodo di compilazione e della scala.

4.1. Uso della carta

Ogni cartografia tematica moderna ha un campo ben preciso di utilizzazione e un obbiettivo principale da raggiungere che ne giustifica il costo di produzione. La carta della vulnerabilità degli acquiferi viene redatta in modo anche diverso a seconda dei casi ma, sostanzialmente, il suo scopo globale è quello di assistere i pianificatori, i responsabili della conduzione di attività produttive e gli amministratori (tecnici e politici) del territorio nella determinazione della suscettibilità delle risorse idriche sotterranee di interesse all’inquinamento prodotto o producibile da fonti diverse (Civita, 1994). Tali fonti possono identificarsi con attività già esistenti o che potrebbero essere attivate, la compatibilità delle quali con la tutela del patrimonio idrico deve essere oggetto di giudizio da parte dei pianificatori e dei gestori pubblici; inoltre, la fonte potenziale di inquinamento può essere generata casualmente, come nel caso di sversamenti accidentali o dolosi sul suolo, nel sottosuolo o in acque superficiali che alimentano direttamente l’acquifero soggiacente.

Anche quando si è di fronte ad un inquinamento in atto, la carta della vulnerabilità può rivelarsi preziosa per identificare rapidamente quelle fonti di approvvigionamento idropotabile che si trovano in pericolo ed i CDP potenzialmente responsabili, per stabilire piani di monitoraggio specifico, per l’approvvigionamento d’emergenza, per studi e progettazioni finalizzate al blocco dell’inquinamento in atto ed al disinquinamento dell’acquifero vulnerato.

Tale cartografia può essere di grande utilità pure per i gestori delle attività produttive che possono divenire produttrici o viacoli di inquinamento (fabbriche, cave, discariche, ecc.); una conoscenza approfondita delle conseguenze che le diverse produzioni e attività possono avere sulle risorse idriche può determinare un processo decisionale teso a minimizzare i rischi onde non incorrere in sanzioni anche pesanti, come avviene nei Paesi in cui è già operante un sistema normativo basato sul principio “chi inquina paga”.

In definitiva, l’utilizzo di una carta della vulnerabilità può permettere una sufficiente oculatezza nelle decisioni e nei giudizi preventivi circa l’ammissibilità di trasformazioni territoriali potenzialmente inquinanti o l’inserimento di nuove attività produttive; ciò significa che la cartografia, ben interpretata con l’ausilio di tecnici specialisti, può sostituire, almeno in chiave preliminare, i rilievi necessari al rilascio di licenze ed autorizzazioni da parte dei legali gestori del territorio. In un’ottica di utilizzo opposta, detta cartografia è, senza dubbio, alla base dell’identificazione, in un determinato intorno territoriale a livello comprensoriale o regionale, di zone che si prestano, in assoluto o comparativamente ad altre, per l’installazione di attività potenzialmente inquinanti (Civita, 1994).

Infine, nel campo della prevenzione del pericolo di inquinamento delle fonti idropotabili e della formazione di riserve strategiche in aree vincolate onde poter disporre, all’occorrenza, di risorse idriche integrative, sostitutive o di emergenza, l’uso delle carte della vulnerabilità è non soltanto necessario ma effettivamente indispensabile. Il D.P.R. 236/88 prevede, com’è noto, che le opere di

17 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009 presa di acque sotterranee destinate al consumo umano siano circondate da un’area di salvaguardia articolata almeno su tre zone concentriche nelle quali vengano imposti vincoli nell’utilizzo del territorio via via meno severi dal centro alla periferia; quindi, anche la più esterna delle zone (la cosiddetta zona di protezione, che comprende tutta l’area di alimentazione degli acquiferi), deve essere soggetta ad alcune limitazioni d’uso e delle attività produttive esistenti e/o programmate. L’identificazione e l’imposizione rapida ed oculata di tali vincoli è impossibile senza l’esistenza di un documento di piano che, appunto, mostri la consistenza e la tipologia delle attività esistenti a fronte della suscettibilità dell’acquifero ad essere contaminato.

4.2. Limitazioni all’uso della carta

A questo punto è quanto mai necessario porre l’accento anche sull’uso improprio o scorretto della carta di vulnerabilità.

Il cattivo impiego della carta può derivare dal fatto che questi documenti tecnicamente avanzati siano dati da usare nei processi decisionali direttamente agli utilizzatori non tecnici, dunque impreparati a riconoscerne i limiti derivanti dalla scala, imposti dalla qualità e dal numero dei dati di base, ecc. (Civita, 1994). In particolare, la scala ha un’importanza specifica notevole perchè essa influenza evidentemente l’accuratezza dell’interpretazione; l’utilizzo di cartografie a grande denominatore di scala (e quindi poco documentate e dettagliate) per comprendere e risolvere problemi strettamente locali e puntuali è, senza dubbio, un uso scorretto della carta e può portare a risultati catastrofici.

La carta stessa può essere un documento inadeguato alla valutazione di situazioni particolari, essendo i metodi di preparazione generalmente basati (come nel caso del metodo-base CNR- GNDCI) sull’ipotesi di un inquinante generico e non specifico; infatti, è stato notato che alcuni dei parametri utilizzati nella valutazione dell’abbattimento parziale degli inquinanti nel sottosuolo sono fortemente influenti su taluni inquinanti ma non lo sono affatto su altri (Civita, 1994).

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Appendice

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Appendice (Continua)

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21 ALLEGATO 2

DISCIPLINA TECNICA PER L’INDIVIDUAZIONE E LA GESTIONE DELLE AREE DI SALVAGUARDIA DELLE OPERE DI CAPTAZIONE DESTINATE AL CONSUMO UMANO

Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

Allegato 2: Disciplina tecnica per l’individuazione e la gestione delle aree di salvaguardia delle opere di captazione destinate al consumo umano

Ai fini della disciplina delle aree di salvaguardia delle acque superficiali e sotterranee destinate al consumo umano definite con criterio temporale così come sarebbe corretto sempre procedere e comunque in relazione anche a quanto si prescrive nelle Norme tecniche del PTCP di Siena 2009 (Art. 10.6.4) si riporta qui di seguito la procedura tecnica da utilizzarsi a questo fine.

A: Indagini da eseguire per la delimitazione delle aree di salvaguardia

1. Per le sorgenti ed i pozzi, la delimitazione delle aree di salvaguardia è basata sugli elementi idrogeologici, idrologici ed idrochimici contenuti nella relazione geologica che hanno lo scopo di documentare: a) la struttura geologica e idrogeologica dell’acquifero e la sua estensione; b) l’ubicazione delle aree di alimentazione; c) le interazioni dei corpi idrici superficiali con le falde e degli acquiferi superficiali con quelli più profondi; d) la circolazione delle acque nel sottosuolo, anche mediante prove sperimentali; e) le caratteristiche qualitative degli acquiferi (parametri fisico-chimici, chimici e microbiologici) con evidenziazione di eventuali arricchimenti naturali connessi con la presenza di rocce e giacimenti minerari; f) gli effetti indotti sull’acquifero dalle captazioni; g) la compatibilità delle portate derivate dagli acquiferi con la disponibilità delle risorse; h) l’ubicazione dei potenziali centri di pericolo.

La relazione geologica dovrà evidenziare la vulnerabilità dell’area studiata e le misure cautelari da adottare a tutela delle falde in relazione ad attività, insediamenti ed infrastrutture esistenti o progettate.

2. Per le acque superficiali, la perimetrazione delle aree di salvaguardia sarà conseguente alla realizzazione di studi, il cui grado di perfezionamento è funzione dell’importanza della derivazione e della presenza di centri di pericolo, volti alla definizione dei seguenti elementi all’interno del bacino di pertinenza e con maggior dettaglio nelle immediate vicinanze dell’opera di presa: a) caratteristiche geomorfologiche; 1 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

b) morfometria del corpo idrico e portate; c) struttura geologica ed idrogeologica; d) caratteristiche pedo-agronomiche; e) climatologia ed idrologia; f) processi geomorfici con particolare riguardo all’erosione ed al trasporto solido; g) caratteristiche qualitative degli acque (parametri fisico-chimici, chimici e microbiologici) con evidenziazione di arricchimenti naturali connessi con la presenza di rocce e giacimenti minerari; h) valutazione sui possibili effetti indotti dalle derivazioni; i) ubicazione dei potenziali centri di pericolo; j) vincoli naturalistici e paesaggistici; k) sistemazioni idraulico-forestali; l) previsioni urbanistiche.

3. Le relazioni di cui sopra devono essere accompagnate da idonei supporti cartografici che la provincia definirà per tipologia e contenuti.

B: Modalità da seguire per l’applicazione del criterio temporale per i pozzi

1. La ZR dei pozzi destinati ad approvvigionare il servizio di acquedotto pubblico, o che rivestono carattere di pubblico interesse, può essere perimetrata con la seguente metodologia: a) ricostruzione della piezometria statica e valutazione delle distorsioni indotte in funzione delle portate massime concesse dei pozzi, applicando le consuete leggi dell’idrodinamica sotterranea appropriate al tipo di pozzo e di acquifero considerati; b) tracciamento delle linee di flusso e loro suddivisione in intervalli di ugual tempo di percorrenza; c) tracciamento delle curve isocrone.

2. Dopo tale ricostruzione, si scelgono linee isocrone idonee ad identificare il limite fra aree a diverso grado di tutela, corrispondenti ai diversi valori del tempo di sicurezza considerato.

3. A scopo cautelativo, ciascun inquinante viene sempre considerato conservativo, 2 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

cioè non soggetto a degradazione, adsorbimento, decadimento, ecc; per le elaborazioni, deve essere adottata la velocità dell’acqua nel mezzo saturo.

4. Nella elaborazione dovranno essere presi in attenta considerazione l’influenza della struttura idrogeologica sulla piezometria e sulla rete di flusso in condizioni dinamiche e, soprattutto, i limiti, le variazioni di trasmissività, i caratteri idraulici degli acquiferi e dei livelli semipermeabili.

5. I risultati ottenuti con i calcoli devono essere ampiamente descritti e documentati.

6. Al fine di ottenere i parametri da utilizzare, è necessaria l’effettuazione sui pozzi di prove di tipo idrodinamico e/o idrochimico che risultino idonee al caso esaminato. Le prove idrauliche, eseguite possibilmente mediante un pozzo di prova e più piezometri, devono essere effettuate isolando il gruppo di falde da esaminare; le prove con traccianti dovranno essere effettuate con l’impiego di sostanze innocue sotto il profilo igienico-sanitario.

7. Parallelamente alla delimitazione della ZR, dovranno essere individuati gli eventuali centri di pericolo che, per potenzialità di rischio, dovranno essere assoggettati a controllo mediante pozzi e/o piezometri esistenti o da realizzare.

C: Modalità da seguire per l’applicazione del criterio temporale per le sorgenti

La metodologia si basa sulla valutazione del tempo di dimezzamento della portata massima annua della sorgente in studio. Tale tempo è inversamente proporzionale alla velocità di svuotamento della parte più permeabile del serbatoio acquifero e, quindi, alla massima velocità di un inquinante idroportato; pertanto, più piccolo è il tempo di dimezzamento, più breve è il tempo di soggiorno sotterraneo dell’acqua e, quindi, più basso è il potenziale di abbattimento del carico inquinante. Questo metodo di valutazione consente quindi di stimare, in prima approssimazione, la vulnerabilità delle sorgenti anche quando non si dispone di studi e valutazioni più rigorosi.

Conosciuto il regime della sorgente, ed in particolare la parte iniziale della curva di svuotamento del serbatoio alimentante, occorre stabilire orientativamente l’intervallo di valori della velocità di flusso e, quindi, quella di propagazione di un inquinante idroportato in ciascun caso esaminato e, in base a questa, giungere al tipo più indicato di prescrizione per la salvaguardia statica della risorsa di interesse. Il regime della sorgente viene definito avvalendosi di una stazione di misura della portata sorgiva totale, in modo da poter tracciare l’idrogramma sorgivo su base temporale pari almeno ad un anno idrologico.

Quindi, tenuto conto delle correlazioni tra velocità media di flusso e tempo di dimezzamento della portata massima annua, nonchè tra la permeabilità del serbatoio acquifero, la sua porosità utile e la sua velocità di svuotamento, vengono identificate quattro situazioni base esplicitate nell’abaco di fig. 1 e nella tabella successiva. 3 Amministrazione Provinciale di Siena – PTCP 2009

Fig. 1- Abaco per la determinazione della situazione di vulnerabilità in funzione del tempo di dimezzamento della portata massima annua delle sorgenti.

Situazione Tempo di dimezzamento (td) Velocità di flusso di vulnerabilità (giorni) (m/s) (m/giorno) -2 A td < 5 > 10 > 1000 -2 -3 B 5 ≤ td ≤ 20 10 - 10 ≈ 100 -3 -4 C 20 ≤ td ≤ 50 10 - 10 ≈ 10 -4 -5 D td > 50 10 - 10 ≈ 1

Nelle tabella seguente è riportato il dimensionamento della ZTA per le quattro situazioni di vulnerabilità sopra riportate, a seconda del tipo di captazione:

• captazione alla sorgente (bottini di presa, drenaggi addossati). ZTA di lunghezza D misurata a partire dalla scaturigine verso monte del flusso sotterraneo, d misurata verso valle e 3·D/4 lateralmente;

• captazione in acquifero (gallerie drenanti, trincee drenanti, pozzi verticali, dreni orizzontali). ZTA dimensionata in modo uguale (D) verso monte e rispetto ai limiti laterali delle opere, mentre d è la distanza verso valle del limite della zona. Qualora non sia compresa, anche l’area della sorgente effettiva deve rientrare o essere considerata come ZTA (vedi esempio in fig. 2).

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DIMENSIONAMENTO DELLA ZTA

Tipo di opera Situazione Soggiacenza (m) D (m) d (m) A nulla 40 10 Alla sorgente B nulla 30 5 C nulla 20 5 D nulla 10 2 A > 20 30 5 In acquifero B > 20 20 4 C > 20 15 3 D > 20 10 2

Nelle tabella seguente è invece riportato il dimensionamento della ZR per le quattro situazioni di vulnerabilità sopra riportate.

DIMENSIONAMENTO DELLA ZR

Situazione di Estensione a monte Note vulnerabilità A tutta l’area di alimentazione efficacia limitata B tutta l’area di alimentazione riducibile a 2000 m, in caso di acquifero protetto in superficie C L = 400 m D L = 200 m

Per quanto concerne la forma della ZR da perimetrare nelle situazioni C e D (ma anche B, qualora accurati test con traccianti permettessero una valutazione meno restrittiva o nel caso di presenza di coperture poco permeabili a protezione dell’acquifero), si può fare riferimento alla situazione idrodinamica più ricorrente nella porzione di acquifero libero immediatamente adiacente all’area sorgiva. L’andamento piezometrico è di tipo radiale convergente a valle, con profilo parabolico fortemente accentuato in prossimità della scaturigine; si individua, pertanto, un settore circolare, più o meno regolare in funzione della geometria e del comportamento idrogeologico più o meno omogeneo dell’acquifero, il cui angolo al centro è, di solito, inferiore a 90°. In base a questo schema, la forma più adatta della ZR risulta quella di un trapezoide rovescio, orientato secondo la direzione del flusso locale dell’acquifero, con base minore coincidente con il limite a valle della ZTA, apertura laterale di almeno 30° rispetto ai margini laterali della suddetta area ed estensione a monte pari a quella indicata nella tabella anzidetta (vedi esempio nella fig. 2).

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Fig. 2 - Dimensionamento della ZTA e della ZR di una sorgente normale captata per galleria drenante nell’ipotesi progettuale di situazione di vulnerabilità tipo D: 1) posizione della sorgente naturale prima della captazione; 2) opera di captazione in acquifero; 3) sistema di vasche e camera di manovra; 4) limiti della ZTA; 5) limiti della ZR [D = 20 m; d = 4 m; L = 200 m].

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