DOI 10.7343/AS-060-14-0087 Paper Le risorse dinamiche della Sorgente Sanità in Caposele (Sud Italia) Dynamic resources of the Sanità spring at Caposele (South )

Massimo V. Civita, Katia Rostagno

Riassunto: La Sorgente Sanità di Caposele è la caput fluminis clude con una completa discussione delle finalità della ricerca e del F. , nel nordest della . Essa, dalla fine dell’800 dei modelli effettivamente utilizzati allo scopo di una completa è stata indicata e poi studiata come possibile fonte dell’Acque- utilizzazione da parte del gestore della captazione. dotto Pugliese e, dopo diverse vicissitudini, è stata captata nel 1911. Abstract: The Sanità Spring at Caposele (NE of Campania – Sulla base dei dati raccolti, sin dall’origine degli studi (da più South Italy) is the main spring of the Sele river. Since the end of di cento anni), della portata giornaliera della Sorgente è stato ‘800, it was indicated and was prospected as the possible base of the impostata una ricerca sulle risorse dinamiche sorgive che qui è Acquedotto Pugliese for drinking the dry Apulia zone. The spring riportato in sintesi. Sono stati ricordati i diversi lavori specifici was effective tapped in 1911. sulla Sorgente, sino alle ultime intromissioni nel massiccio del A research on the source dynamic resources was began to start in Cervialto (la Galleria di Valico per congiungere le sorgenti di 2009 and is terminated today on the base of data collected of Spring all’acquedotto), e le caratteristiche idrogeologi- discharge during more of 100 y. A great quantities of specific work che del massiccio in ogni parte importante. Sono, quindi, state about the Spring are collected since the last occur in the Cervialto prese in esame le portate misurate e sono state effettuate su di massif (the cross gallery to connect to Aqueduct the Sorbo Serpico esse una serie di modellazioni matematiche della curva di ef- springs). The hydrogeological characteristics of the massif was sur- flusso sorgivo. Tali modelli, studiati per la gestione delle opere veyed and a hydrogeological map was completed. di presa, hanno permesso di suddividere l’andamento sorgivo The everyday discharge data are studied with numerous mathematic in diversi cicli operativi ed in due diversi aspetti delle curve models of the Sanità empting curves. The models, prepared for the stesse, ognuno dei quali è stato opportunamente modulato. Il tapping work management, gain to divide the spring trend in vari- lavoro ha portato a conclusioni rilevanti per l’attuale captazione ous operative cycles and in two different kind of the emptying curves, e per la definizione delle fasce di rispetto di essa. Esso si con- everyone exanimated and modulated. The research produce relevant conclusions to the actual tapping work and their protection areas Parole chiave: Sorgente, rilevamento idrogeologico, imma- against pollution. This work is concluded by a complete discussion of gazzinamento, bilancio, modelli matematici. research finality and the models utilized for a complete operation by tapping work operator.

Keywords: Spring, hydrogeological survey, aquifer storage, water budget, mathematical models.

Introduzione L’area oggetto di studio corrisponde all’estrema propaggine nord – orientale dell’Appennino Campano e del Gruppo mon- Massimo V. CIVITA  GLIA - Politecnico di Torino tuoso dei Picentini (fig. 1). Da quest’area provengono le più C.so Duca degli Abruzzi, 24 – Torino (Italia) importanti risorse idriche sorgive della Campania (alimentan- Tel.: +39 011505682 – Mobile: +39 3316795994 ti le Città di Napoli, e minori) e dell’intera Puglia [email protected] tramite l’acquedotto Pugliese. Katia ROSTAGNO Pur non essendo tra le più copiose dell’Appennino centro- 3 GLIA - Politecnico di Torino meridionale, la Sorgente Sanità di Caposele (Qmed = 4 m /s) ha C.so Duca degli Abruzzi, 24 – Torino (Italia) un’ importanza notevolissima dal punto di vista economico e sociale perché alimenta l’Acquedotto Pugliese, un’opera che, all’epoca della sua realizzazione (1911), fu annoverata tra le più Ricevuto: 15 dicembre 2013 / Accettato: 22 marzo 2014 importanti del mondo. Pubblicato online: 30 aprile 2014 L’acquedotto consente l’approvvigionamento della Puglia, della Campania orientale e di parte della Basilicata, regioni © Associazione Acque Sotterranee 2014

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Alcuni lavori di stampo idrologico sono apparsi di recente. La serie storica delle portate sorgive è stata vagliata con me- todi statistici, più adatti allo studio della dinamica fluviale piuttosto che a quello di una sorgente. Tale studio (Fiorillo et al. 2007) come altri precedenti degli stessi autori (Fiorillo et al. 2006) non sembrano tener alcun conto del modello fisico degli acquiferi alimentanti le sorgenti e si limitano a fornire una valutazione idrologica delle massime magre, poco utile per la gestione ed inutile per la comprensione del funziona- mento dei sistemi acquiferi. Per quanto attiene agli studi geoapplicativi per la captazio- ne e lo sviluppo della Sorgente Sanità, è necessario ricordare che la prima idea di realizzare un’opera capace di alleviare la sete endemica degli abitanti della Puglia ed i riflessi sanitari ed economici derivanti, risale al 1867 (De Vincentis 1889; Fig. 1 - Posizione geografica dell’area studiata Cortese 1890). Negli anni successivi, essa fu vagliata e per- fezionata e, in fine, diede luogo ad un vero progetto (1902) Fig. 1 - Geographic position of the studied area. che fu approvato ed inserito in una apposita Legge (Ministe- molto aride e, in particolare la Puglia, è costituita da rocce ro LLPP 1912). I lavori ebbero inizio solo nel 1905 e, a cau- molto permeabili ma soggette all’intrusione marina che so- sa di vari ritardi, terminarono solo nel 1915, quando l’acqua vente inquina le già scarse risorse idriche sotterranee. L’Ente delle sorgenti del Sele fu definitivamente condottata a Bari Autonomo Acquedotto Pugliese, titolare dell’Acquedotto, ha e Brindisi. Oggi, la rete dell’Acquedotto è molto più estesa: raccolto puntualmente i dati di portata giornalieri della Sor- ulteriori contributi sono stati aggiunti, da altre sorgenti e da gente. La serie storica, unica in Italia per lunghezza e com- invasi. Tuttavia, la fonte d’approvvigionamento principale ri- pletezza, va dal gennaio 1920 ai nostri giorni e rappresenta mane la Sorgente Sanità di Caposele, anche se successivamente un’importantissima base-dati per la ricerca sull’idrodinamica all’acquedotto sono state riunite le Sorgenti di 3 e sul processo ricarica – discarica dell’unico recapito dell’ac- (Qmed = 3,1 m /s), mediante una galleria di valico che passa quifero carbonatico che la approvvigiona. Tale conformazione sotto al massiccio del Cervialto, lunga 16,52 km. idrogeologica fa del massiccio del Cervialto una struttura- Una breve ma completa storia dei primordi della captazione campione unica nel panorama italiano ed europeo. L’analisi della Sorgente Sanità è riportata in Billà (1966). della situazione generale e dei dati di portata permetterà di applicare le metodologie e ottenere gli stessi risultati su tutti i Geometria dell’acquifero massicci carbonatici dell’Appennino e delle Alpi. Questo lavoro esamina anno per anno le portate sorgive con L’area di alimentazione della Sorgente Sanità moderne metodologie modellistico - matematiche, calcola le La Sorgente affiora ad una quota di circa 420 m s.l.m., all’e- risorse idriche sotterranee e descrive i meccanismi di forma- stremità W dell’abitato di Caposele, sul versante destro del zione e flusso dell’acquifero. fiume Sele del quale è il caput fluminis. Essa sgorga all’incirca a 40 metri più in alto dell’alveo del fiume ove il pendio de- clina rapidamente in corrispondenza di un’importante faglia Schema geologico e idrogeologico diritta ripresa dalla neotettonica recente (fig. 2 e 5). Per quanto attiene la geologia dell’area, i primi studi e ri- Il massiccio carbonatico del Cervialto si erge ad un’altitudi- lievi si leggono in Canavari (1928) e poi nei lavori più o meno ne di 1809 m s.m.m. ed ha limiti morfologici e idrogeologici recenti di Pescatore et al. (1970), D’Argento et al. (1973), Orto- ben precisi. A nord esso è delimitato dall’alta valle dell’Ofan- lani (1974), e Salvemini & Ventrella (1996). Come per gli altri to, ad oriente da quella del Sele. Il limite occidentale è rappre- massicci dei Monti Picentini, il Cervialto è costituito da una sentato dalla valle Isca la Cupa (ramo settentrionale del fiume struttura carbonatica sovrascorsa su materiali sicilidi e unità Tusciano) e dal fiume Calore. Infine, il limite meridionale è lagonegresi. caratterizzato da una profonda cicatrice morfologico - struttu- Per quanto riguarda l’idrogeologia generale, il massiccio del rale presente tra il massiccio del Cervialto e quello adiacente M. Cervialto, che costituisce il serbatoio unico della Sorgen- del Polveracchio ove ha origine il fiume Tusciano e il Rio Za- te Sanità di Caposele, è stato studiato inizialmente da Celico garone, tributario di destra del Sele. (1973) e da Garofalo (1976) per le loro Tesi di Laurea. Successi- La rete idrografica è solo in parte drenata dai corsi d’acqua vamente, l’intero massiccio è stato riportato in Celico e Civita suddetti. Un’altra cospicua porzione del ruscellamento super- (1977), che ne svilupparono la cartografia completa (fig. 2) e la ficiale è endoreico, defluendo in bacini intramontani chiusi, descrizione dei limiti strutturali. Una Carta idrogeologica del dando luogo a laghi stagionali, il più vasto dei quali occupa Foglio S. Angelo dei Lombardi è stata pubblicata nel 1968 da il Piano Laceno. Diverse altre aree consimili, di origine tet- Budetta et al. con base al 100.000. tonico – carsica, sono presenti a varie quote all’interno del

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Fig. 2 - Carta idrogeologica del Massiccio del M. Cervialto: ID dei complessi in Tab. 1. Fig. 2 - Massif of M. Cervialto hydrogeological map. Complexes ID in Tab. 1. massiccio. Esso è coperto da una fitta vegetazione arborea sino agli ’60, molti dei pianalti erano stagionalmente allagati dove l’isolamento creato dal fogliame induce nel sottobosco dalle acque di ruscellamento. Successivamente, a partire dalle condizioni climatiche pressoché costanti. Si riscontra una conche più alte, l’erosione regressiva ha riaperto quasi ovun- temperatura più bassa che all’esterno durante i periodi caldi, que inghiottitoi attraverso i quali le acque si trasferivano alla dovuta alla barriera dell’aria, al calore e alla luce esercitati rete di fratture e cavità e dunque all’acquifero (Civita 1966). dalle foglie e dai rami. Allo stesso tempo, strati d’aria umida Un ciclo carsico recente (Williams 1986) si è instaurato sono conservati a diretto contatto del suolo e ciò causa una dopo le prime dislocazioni neotettoniche plioceniche mentre difficile dispersione dell’acqua di ritenzione. L’evapotraspira- le successive fasi hanno surretto i massici di molte centinaia zione esercitata dalla vegetazione è importante per il bilancio di metri sui thalweg. idrogeologico dell’area. Tutte le conche tettonico – carsiche L’impermeabilizzazione della conca endoreica di Laceno sono state impermeabilizzate nella parte pianeggiante da ma- (Fig. 3) ha tenuto alto a lungo il livello del lago. Le acque teriali piroclastici fini, in massima parte argillificati, di ori- hanno trovato una via di tracimazione sotterranea attraverso gine vesuviana. Tale situazione è fondamentale per la com- un sistema di inghiottitoi e una lunga cavità carsica. La grotta prensione dell’alimentazione dell’acquifero carbonatico. Dopo Caliendo consiste di una serie di sale e di sifoni che convoglia- l’eruzione vesuviana del 1944, uno spesso strato di materiali va le acque del lago attraverso la dorsale di Fossa della Neve piroclastici impermeabilizzarono il Lago Laceno e le altre aree sino alla Bocca di Caliendo, dopo un percorso di 3800 m con a deflusso endoreico, limitando per un lungo periodo l’infil- ca. 200 m di dislivello (Giulivo & Aquino 2007). Oggi il dre- trazione nel massiccio. Ciò appare nell’ambito delle portate naggio è diminuito ed è solo temporaneo, quando raramente sorgive come depressione evidente per circa 10 anni (Fig. 6). il lago si innalza ma, in passato, era sicuramente continuo. La Il Lago si innalzò sino a raggiungere la quota più elevata, Bocca di Caliendo, con la sua cascata, rappresenta quindi un quella della Grotta di Caliendo. Questa situazione si ritrova troppo-pieno del lago quando esiste un contatto diretto. In in tutto il gruppo dei Monti Picentini, dove è stato possibile, caso contrario, le acque vengono richiamate a contribuire alle in un lungo periodo d’osservazione sul terreno, notare che, portate della Sorgente Sanità. Tracce di un ciclo precedente

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Fig. 3 - Il polje tettonico - carsico a deflusso endoreico del Lago Laceno, parzialmente inondato. Fig. 3 - The tectonic karstic polje of Laceno Lake, partially flooded. si ritrovano sia in superficie (doline) sia in profondità (cavità 8 – 9 °C, con ottime caratteristiche chimiche (Celico 1973). carsiche incontrate dalla galleria di valico che unisce dal 1964 L’ampiezza del bacino è confermata dall’analisi delle curve le acque delle sorgenti di Cassano all’Acquedotto, appena a N di deflusso. É sufficiente osservare che tra il massimo pluvio- di Caposele (Billà 1966). metrico ed il periodo di piena della sorgente intercorrono circa L’assetto idrostratigrafico dell’area di alimentazione è sinte- sei mesi a causa dei lunghi tempi di corrivazione sotterranea. tizzato in Tab. 1 ed in Fig. 2. Studi effettuati nel 1928 tramite pozzi rilevarono la pre- La struttura idrogeologica del massiccio è stata descritta senza di argille varicolori che si appoggiavano sul complesso de Celico & Civita (1977) e Salvemini & Ventrella (1996). Il arenaceo (B in Fig. 5). Un lembo impermeabile del complesso massiccio è limitato su tre parti da terreni impermeabili rela- sicilide (Tabella 1) è in sovrapposizione tettonica sui calcari tivi e a tergo (a S) dalla linea Acerno - coincidente acquiferi. A tetto delle argille varicolori, fu individuato un con una struttura compressiva ad alto angolo che separa idro- sottile lembo di alluvioni (Bruno 1911 – Fig. 4) geologicamente il massiccio del Cervialto dal retrostante M. Il medesimo acquifero carbonatico (A in fig. 5) affiora nella Polveracchio. prospiciente altura delle Coste S. Lucia, come ha dimostrato il traforo della Galleria Pavoncelli che, intercettando l’acquifero L’area di discarica della Sorgente stesso, ha prodotto un’immediata riduzione della portata della La Sanità è una sorgente per soglia di permeabilità (Civita sorgente Sanità (Cotecchia 1993 b). 1973). La sub verticalità del piano di faglia che mette a con- tatto l’acquifero con la formazione impermeabile permette di considerare che la soglia sia sovraimposta (Fig. 5). L’acquifero si estende per tutta la zona basale del gruppo montuoso ed abbraccia, quindi, tutta l’area interessata princi- pale. Un’ulteriore prova di tale ampiezza è data dalla tempe- ratura dell’acqua che si mantiene costantemente intorno agli

Fig. 5 - La sorgente Sanità di Caposele nel suo ambito geografico e idrogeolo- gico: A = acquifero carbonatico; B = terreni impermeabili relativi (Cotecchia 1993, integrato Civita 2005 b).

Fig. 4 - La captazione della Sorgente Sanità (Bruno 1921, ricolorata). Fig. 5 - Sanità spring at Caposele in the geographic and hydrogeological mode: A = Carbonate aquifer; B = impervious terrains (Cotecchia, 1993; integration: Civita, Fig. 4 - The Sanità Spring tapping work (Bruno 1921, recolored). 2005 b).

12 Acque Sotterranee - Italian Journal of Groundwater (2014) - AS08033: 009 - 024 DOI 10.7343/AS-060-14-0087 Piccoli acquiferi locali acquiferi Piccoli locali acquiferi Piccoli depressioni dalle secondaria Infiltrazione se allagati via inghiottitoi, a flussi collegate spesso sorgenti, Piccole sotterranei dell’acquifero principale di permeabilità soglia Impermeabile, per l’acquifero principale di permeabilità soglia Impermeabile, per l’acquifero principale di soglia le genera basale, Impermeabile principale l’acquifero per permeabilità Acquifero principale Acquifero, aggiunto a quello principale principale a quello aggiunto Acquifero, Acquifero minore quando fratturato, a causa di permeabilità e soglie limiti di permeabilità diminuzione della rispetto all’acquifero ), in in ),

ki ). Elevato Elevato ). ki ), scarso indice di carsismo ( di carsismo scarso indice ), fi ) e indice di carsismo ( di carsismo ) e indice = 0,1 ÷ 0,0) c = 0,1 Caratteristiche idrogeologiche idrostrutturale Ruolo . La permeabilità è quasi nulla se la roccia è la roccia se è quasi nulla . La permeabilità Permeabilità medio-elevata, che ricevono talvolta talvolta ricevono che medio-elevata, Permeabilità flussi sotterranei di altricomplessi Permeabilità medio-elevata, raccolgono acque acque raccolgono medio-elevata, Permeabilità complessi altri flussi da volte e a superficiali Il manto piroclastico (impermeabile) sovrapposto comporta depressioni e nelle calcari in ai pendii drenati lentamente temporanei di laghi condizioni inghiottitoi e dagli fratture sotterranee da larghe (porosità, tripla permeabilità con grossolane Brecce locali – Rari acquiferi carsismo) fratturazione variazione un’importante fornisce di flysch La facies ogni tra varia di permeabilità Il grado litologia; della basso nel ma molto rimane nell'insieme membro complesso variazione un’importante fornisce di flysch La facies ogni tra varia di permeabilità Il grado litologia; della basso nel ma molto rimane nell'insieme membro complesso non plastiche, e spesso caotiche scagliose Argille una coefficiente basso con o nullo fratturate, d’infiltrazione ( di indice per elevato di permeabilità Grado (fi fratturazione (infiltrazione nullo ruscellamento ÷ 1,0; c = 0,9 secondaria da depressioni tettonico-carsiche) indice elevato per medio-alto di permeabilità Grado ( di fratturazione = 0,7÷0,8. c = 0,7÷0,8. media ma con scarso fi ma con elevato per media Permeabilità ki fratture sono le quando o/e cataclasate fortemente e limo residuale da dolomite riempite Litologia Geolithological and Geolithological hydrogeological features of complexes forming the Cervialto massif and neighbor areas 2). referred (ID Fig. to Elementi grossolani sciolti che che grossolani sciolti Elementi di pareti pendii le sormontano ripidi Sedimenti alluviali mescolati mescolati alluviali Sedimenti e limi sabbie (ghiaie, sciolti piroclastiti associali con prevalenti) matrice con eluviali Materiali piroclastica fine; emissioni molto fini, piroclastiche depressioni nelle argillificate da cementati grossolani Elementi carsificati talvolta calcitico cemento e conglomerati, brune Arenarie di facies in a marne, alternati flysch associati detritici di calcari Livelli silicei marnee scisti rosse con e multicolori scagliose Argille ad una frazione marne mescolate abbondante o meno più lapidea fratturati e carsificati, Calcari massicci talvolta e stratificati calcari a alternati Calcari edolomitici a dolomie carbonatiche, fratturati fortemente Dolomie poco stratificate o e a fratturate fortemente massicce, le lungo areniti in cataclasate tratti principali faglie Tab. 1 - Tab. Caratteristiche geolitologiche e idrogeologiche dei complessi che formano Cervialto alla ID aree del riferite il (le e le sono massiccio 2). Figura circostanti. complessi dei e idrogeologiche Caratteristiche geolitologiche Età geologica Recente Recente Quaternario Quaternario Cenozoico Cenozoico – Cenozoico Mesozoico Mesozoico Mesozoico Mesozoico Tab. 1 - Tab. Complessi idrogeologici Falda detritica Alluviale e Eluviale piroclastiti di pendio Brecce Arenaceo-marnoso Carbonato–marnoso scagliose Argille Calcareo Calcareo-dolomitico Dolomitico

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Idrodinamica dell’acquifero conto del bilancio reale che è stato possibile stabilire, tenendo L’intero massiccio del Cervialto alimenta la sorgente Sanità. conto delle infiltrazioni effettive dai campi tettonico-carsici Ciò significa che, nella sua notevole interezza, il massiccio può del Lago Laceno e di altri settori similari a deflusso endoreico. essere considerato unico come acquifero carbonatico; si tratta, L’espressione considerata è: dunque, di un caso molto particolare che si aggiunge ad altri Ps= Er + (Ip+ Ips) + (Rp - Ips) (1) considerati “Massicci Carbonatici Campione” come quello de- nella quale Ps equivale al totale medio di precipitazione, Er scritto da Drogue (1967) per la Francia meridionale e quello è l’evapotraspirazione, Ip è l’infiltrazione reale, pR è il ruscel- descritto da Shakhori et al. (1965) per Israele. lamento potenziale. L’infiltrazione viene incrementata con le Sono stati utilizzati i dati di portata della sorgente Sanità, quantità di ruscellamento nelle aree endoreiche (Ips) mentre le misurati quotidianamente dai gestori dell’Ente Autonomo stesse sono tolte dal ruscellamento totale. per l’Acquedotto Pugliese dal 1919 al 1999 e successivamente In media generale si ottiene: dalla società AQP Acquedotto Pugliese s.p.a. che, attualmen- 259,86 = 84,30 + 145,96 + 29,61 Mm3 (1bis) te, si occupa della captazione e della distribuzione dell’ acqua attraverso l’Acquedotto Pugliese. Su questa base, è stato pos- che, in termini percentuali, si esprime: sibile ricostruire ed analizzare l’intero idrogramma riferito ad 100 = 32,44 + 56,17 + 11,39 (1ter) un periodo di quasi cento anni, precisamente dall’inizio del Il bilancio reale può calcolarsi anche con la classica espres- 1920 alla fine del 2009, pur con un piccolo “buco” dovuto alla sione: tipologia di raccolta dei dati stessi (Fig. 6). P = E + I + R (2) Come si può notare osservando l’idrogramma, il regime s r L’equazione si può scrivere anche nel modo percentuale: della sorgente varia notevolmente negli anni. La portata oscil- la tra un minimo di 2,5 m3/s ed un massimo di quasi 7,5 m3/s. 259,86 = 84,30 + 144,32 + x (2bis) Sono molto evidenti alcuni periodi che si differenziano Per differenza, si calcola il valore del ruscellamento, unica rispetto agli altri poiché la portata massima risulta molto incognita dell’equazione (2bis), ottenendo in fine R = 31,21 elevata, maggiore di 5,5 m3/s. Si tratta di anni che, come si Mm3. A paragone della (1bis) si osserva che i volumi si disco- vedrà in seguito con l’analisi dell’idrogramma di magra, sono stano solo dell’1,1%. stati preceduti e, a volte, accompagnati da precipitazioni di Il volume complessivo erogato dalla Sorgente viene calcola- notevole entità e sono quindi caratterizzati dalla presenza di to allo scopo di paragonarlo con il dato calcolato da Garofalo un discreto volume di infiltrazione secondaria. (1976). A questo scopo sono considerati i dati di portata nel D’altra parte, si sono verificati periodi nei quali la portata è periodo 1930 – 1942 (Tabella 2). stata molto depressa rispetto alle medie: si tratta del periodo Si ottiene, dunque, un valore pari a 138,12 Mm3 che si av- dal 1944 al 1950 dovuto al riempimento delle conche da parte vicina moltissimo a quello di infiltrazione calcolato in (1bis): dei materiali vulcanici; ed al periodo dal 1986 al 1993, dovuto la lieve differenza può essere imputato alla portata di alcune ad un notevole diminuzione dei quantitativi piovosi. piccole sorgenti (riportate ina Fig. 2), la potata media delle Il bilancio idrogeologico medio è stato effettuato tenendo quali è minore di 1 l/s per ciascuna.

Fig. 6 - Portate della Sorgente Sanità di Caposele dal 1920 al 2009. Fig. 6 - Sanità Spring at Caposele: discharges from 1920 to 2009.

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Tab. 2 - Dati medi di portata sorgiva 1930 – 1942. La procedura, in sintesi, prevede di isolare i valori di portata giornalieri partendo dal picco di piena. Per ottenere un’analisi Tab. 2 - Yearly spring discharge data 1930 – 1942. migliore è utile ripulire la curva dalle irregolarità causate dal- le piene parassite che possono verificarsi durante l’anno poiché Anno Q (m3/s) queste non influenzano in maniera rilevante lo svuotamento 1930 4,57 dell’acquifero (Civita el al. 2005 a) 1931 4,37 In questo modo si ottiene un buon allineamento, special- 1932 3,33 mente per quanto riguarda la parte terminale dei dati relativi 1933 3,32 alla curva di esaurimento non influenzata dall’infiltrazione (Fig. 7). Tracciando una retta best - fitting su tali dati e pro- 1934 4,75 lungandola sino ad intercettare l’asse delle ordinate si ricava 1935 4,42 il valore Q , cioè il valore della portata all’inizio dell’esauri- R0 1936 4,67 mento (Fig. 8 e 9). 1937 3,89 1938 4,56 1939 4,27 1940 4,97 1941 5,44 1942 4.37 Media 4,38

Applicazione dei modelli matematici Per analizzare l’andamento della Sorgente Sanità si è utliz- zato il metodo di analisi matematica dell’intera curva di svuo- tamento (Mangin 1975) ulteriormente semplificato (Civita et al. 2005 a) e del tutto consolidato in Civita (2008). Fig. 7 - Esempio di idrogramma ripulito dalle piene parassite. Si possono os- Tale modello si basa sulla seguente equazione: servare un primo tratto crescente che rappresenta la fase di ricarica dell’acqui- fero ed un secondo decrescente che indica la fase di svuotamento. Fig. 7 - Hydrogram of Spring discharge cleaned from parasite run-off. A first part of (3) hydrogram present the aquifer e recharge phase, the second present the recession curve. La prima delle due espressioni al secondo membro rappre- senta l’esaurimento in regime non influenzato della parte sa- tura del sistema. Si può notare come tale espressione coincida Introducendo questo valore nell’equazione di Maillet, dopo con il modello proposto da Maillet (1905). aver calcolato il coefficiente di esaurimentoα , si ottiene un’e- Qt è la portata sorgiva ad un tempo t ≠ 0, QR0 rappresenta la quazione che rappresenta la portata di esurimento delle riser- portata al tempo t0, mentre α è il coefficiente di esaurimento ve della parte satura dell’acquifero: della sorgente e si ricava dalla seguente espressione:

−αt 3 QtR= Qeo  m s  (5) (4) Il passo successivo consiste nel considerare i dati giorna- Il coefficiente è direttamente collegato alla risorsa imma- lieri della curva di svuotamento precedentemente depurata, gazzinata all’inizio dell’esaurimento e allo spessore della zona ai quali vengono sottratti, a partire dal tempo t = 0, i valori satura. Per maggiori approfondimenti si rimanda alla tratta- appena ricavati, ottenendo così una nuova curva che rappre- zione di Schoeller (1967). senta lo svuotamento dell’insaturo in presenza di un volume La seconda espressione al secondo membro rappresenta lo di infiltrazione. svuotamento dell’insaturo in presenza di infiltrazione. Essa è retta da due coefficienti: il coefficiente di eterogeneità di -de Quest’ultima curva è retta dall’equazione a secondo mem- flusso e ed il coefficiente di velocità d’infiltrazioneh ’. bro nella funzione di Mangin: Il primo regge l’attenuarsi della velocità d’infiltrazione in 1+ht 3 funzione delle caratteristiche della rete di fratture e condotti. Qt = q0  ms (6) Il secondo determina la velocità con cui l’acqua d’infiltrazione 1+ et si sposta nell’insaturo.

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Fig. 8 - Analisi della curva di esaurimento in campo semi - logaritmico. In rosso si può notare la retta best - fitting utilizzata per estrapolare il valore di portata 3 all’inizio dell’esaurimento QR , in questo caso è stata scelta pari a 4,9 m /s. 0 Fig. 8 - Recession curve analysis in semi – logarithm field. In red is possible to seat the best-fitting strike line to determine the effective dischargeR Q . 0

Fig. 9 - Curva di infiltrazione retta dall’equazione (4). Fig. 9 - Infiltration curve (ref. equation 4).

A questo punto è necessario calcolare il valore del coeffi- Risultati ottenuti ciente di eterogeneità di deflusso e. Per comodità di calcolo Con le metodologie precedentemente considerate sono stati si è utilizzata la procedura proposta da Civita et al. (2005 a) preparati i risultati ottenuti per tutti gli anni dei quali si che, pur semplificata rispetto alla procedura classica, utilizza dispone delle intere portate. Tali risultati sono riportati in un approccio statistico molto più corretto. Questa procedura Tabella 3 per ogni ciclo determinato dalla minima a quella si fonda sul trovare una curva di infiltrazione che si adatti successiva. nel miglior modo possibile all’idrogramma misurato. Si cerca, Anche se la Tabella 3 può sembrare piuttosto complicata, quindi, il valore più indicato di e facendo variare questo para- deve essere chiaro che ciscun simbolo rappresenta un parame- metro e scegliendo quello che dà origine alla curva che più si tro di grande risalto per il ciclo considerato. avvicina ai punti reali (Fig. 10). Procedendo da sinistra, si può osservare il valore di Qin ossia Il discostamento dei due andamenti nei primi giorni si ri- la portata della Sorgente al momento d’inizio dell’esaurimen- tiene dovuto ad un disturbo provocato alla curva di infiltra- to. Seguono, poi, la portata finale (Qfin) e quella d’indirizzo zione dalle precipitazioni non ancora esaurite. In questo modo della curva di identificazione (Qt). Le successive sono le por- si è riusciti ad evidenziare che il termine relativo all’infiltra- tate ad inizio della regressione (Qt=0) e la portata ritrovata zione ha ca. 300 d dopo i quali inizia la curve di svuotamento. prolungando la curva di esaurimento (QR0).

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Fig. 10 - Sovrapposizione della curva d’infiltrazione misurata e calcolata. È evidente come la curva calcolata si adatta ottimamente ai dati misurati, specialmente nel tratto finale.

Fig. 10 - Superposition of the infiltration curves measured and calculed.

Segue la portata dell’infiltrazione (q0) ed i tre tempi: il tem- rimangono nell’acquifero l’87,2% della portata teorica. Ciò po finale del ciclo (ttot), il tempo di svuotamento (tsvuot) e, significa che la captazione, così come è, produce solo una pic- negli anni nei quali si realizza l’infiltrazione diretta, il tempo cola parte di risorse. Una posizione diversa della captazione, finale del travaso (ti). più bassa rispetto all’attuale, potrebbe produrre una notevole I successivi valori sono: il volume della riserva per il valore portata, maggiore di quella attuale, senza interessare in al- di QR0 (W0), il volume dell’infiltrazione diretta (Winf) ed il cun modo l’ecologia dell’acquifero e, tra l’altro, affrancando volume residuale al termine del ciclo (Wres). la tendenza al franamento più volte riscontrate (Cotecchia et Utilizzando le trasformazioni delle curve di esaurimento al. 1986). Ciò è evidenziato dai dati di QR0 che, in assenza di (cfr. Civita 2008), vengono forniti i dati relativi alla ΔWi, che infiltrazione diretta, sono simili a quelli iniziali della curva di rappresenta il consumo delle risorse regolatrici in assenza di efflusso sorgivo. Anche alcuni degli altri indici calcolati per- ricarica, il tasso di rinnovamento medio (Trin), il tempo mini- mettono di valutare la effettiva produttività della captazione male del rinnovamento (Tmr) ed il tempo di permanenza della della Sorgente, a cominciare dal valore di W0 che, in media, 3 3 disponibilità della riserva in mancanza di pioggia (DTt). assomma a 429 Mm e quello di Wres che vale 374 Mm . I valori successivi nella Tabella rappresentano la piovosità Nella Fig. 11 si può riscontrare che i volumi seguono una (Iw) e la quantità effettiva delle piogge nel ciclo (Isb). distribuzione con picco spostato a sinistra. La maggior parte 3 I valori che seguono sono il fattore alfa (α) che caratterizza dei valori di W0 si concentra nell’intervallo tra 300 Mm e tutta la curva di esaurimento e, nei casi di infiltrazione diret- 500 Mm3, mentre sono pochi i valori che superano i 600 Mm3. ta, i valori ritrovati di η’ e di ε che caratterizzano l’andamento Proprio grazie all’elevato volume delle riserve, la sorgente nel tempo del processo infiltrativo negli anni nei quali si è gode di un delay-time molto elevato. Infatti, nel caso del tutto effettivamente registrato. teorico di cessazione della ricarica, l’acquifero potrebbe fornire una portata media di circa 3,5 m3/s per poco più di tre anni. Discussione dei risultati Il dato è molto interessante perché il gestore della captazione, Per ognuno dei cicli è stato eseguita una scheda caratteri- in caso di problemi di scarsa ricarica attiva della sorgente, stica che qui non può essere riportata per assenza di spazio. potrebbe, ipoteticamente, continuare a rifornire gli utenti per Si tratta di circa 80 schede che riportano, ognuna, le portate un periodo molto elevato. dell’anno, la curva effettiva di deflusso, la curva di decremen- Un’altra caratteristica interessante è che la sorgente ha una to e quella di esaurimento. capacità di svuotamento annua del sistema superiore ai 75 mi- Facendo riferimento alle schede (e quindi alla Tabella 3 che di m3. Da ciò si deduce che ogni anno viene rinnovato riporta i dati definitivi) si devono identificare i risultati che un volume d’acqua pari al 15 - 20% del totale. Per rinnovare qui vengono discussi. l’intero volume occorrono approssimativamente 5 - 7 anni. A vantaggio della captazione, va considerata la differenza Mediamente, l’anno idrogeologico della sorgente Sanità tra le portate massime del ciclo con quelle minime. Dai dati dura più di 420 giorni anche se occasionalmente si verificano in Tabella 3 si osserva che, in media, ai minimi stagionali alcuni anni idrogeologici di lunghezza molto maggiore (ad

Acque Sotterranee - Italian Journal of Groundwater (2014) - AS08033: 009 - 024 17 DOI 10.7343/AS-060-14-0087 ε 0,00151 0,00195 0,00010 0,00280 0,00300 0,00020 0,00300 0,00200 0,00002 0,00095 0,00400 ) ’ -1

η (d 0,00552 0,00243 0,00595 0,00543 0,00543 0,00465 0,00465 0,00384 0,00602 0,00546 α 0,00111 0,00116 0,00135 0,00153 0,00159 0,00137 0,00112 0,00103 0,00130 0,00130 0,00189 0,00130 0,00166 0,00100 0,00232 0,00180 0,00128 0,00051 0,00055 0,00072 0,00059 0,00024 0,00077 0,00038 0,00200 0,00085 0,00041 0,00096 0,00086 0,00095 0,00086 0,00500 0,00090 0,00090 0,00060 0,00080 0,00080 0,00084 0,00044

sv I 511 511 474 518 659 370 733 333 185 570 370 459 637 392 585 792 481 622 592 925 229 629 303 303 607 340 948 888 940 400 666 600 1007 (mm/y) W I 3111 2311 2511 2118 3525 1851 518 1792 1970 2014 2911 4103 4785 2377 2874 1607 5770 6370 637 2392 392 1992 4125 3207 2726 2362 3385 2363 3985 3266 1488 5696 1866 718 2548 2429 3896 2696 266 2963 3066 8860 5000 (mm) t (d)

652 914 743 529 733 861 776 782 771 433 768 563 629 969 896 602 489 DT 1178 1167 1113 1158 1112 1817 4197 1190 1962 1058 2450 1685 1682 1390 2622 1250 1269 1042 1299 1044 2288 mr 5 4 7 9 6 6 6 5 6 4 5 3 4 8 6 5 6 2 7 3 7 5 6 5 5 2 3 6 4 6 5 6 8 3 12 22 t (anni) rin 4 8 17 15 15 16 16 17 16 11 15 16 16 15 14 31 13 16 13 13 10 10 21 32 10 10 18 21 21 37 26 12 22 38 20 26 20 22 28 28 (%) T /y) i 3 31 65 53 73 45 53 81 70 70 25 41 41 50 97 62 85 54 89 69 82 50 36 77 69 86 46 99 86 84 64 80 90 107 136 125 127 128 120 ΔW (Mm ) 3 res 315 155 314 510 172 331 177 356 139 457 529 350 654 774 241 199 221 245 456 270 392 377 262 328 467 250 589 180 293 287 268 641 228 290 348 308 W 1097 (Mm ) 3 inf

196

7,0 9,0 5,0 0,4 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 10,0 W 201,0 (Mm Obtained results. Risultati ottenuti. ) 3 0 Tab. 3- Tab. W 319 319 217 312 557 675 321 476 554 252 339 323 526 457 769 412 272 328 433 538 779 393 250 201 242 269 388 368 266 286 420 441 364 860 646 400 1196 (Mm Tab. 3 - Tab. i

344

t (d) 215 215 411 181 183 199 166 168 184 184 260 92 92 (d) svuot 153 153 161 214 216 231 169 365 199 276 183 123 138 185 245 123 123 230 189 241 124 166 258 230 230 184 396 205 203 222 242 428 304 480 304 t tot (d) t

517 319 335 471 411 411 411 321 367 412 623 461 320 396 334 396 349 426 366 366 425 366 427 297 288 244 289 441 288 428 368 304 /s) 0 3

344 349

q 1,10 1,73 1,13 0,74 0,75 1,07 1,42 0,92 0,94 0,44 0,88 (m /s) R0 3 Q 5,72 3,35 4,75 3 4,35 4,50 3,30 3,54 4,30 5,40 4,05 4,49 4,95 3,40 4,95 3,68 4,30 4,25 4,30 4,20 4,48 4,64 (m /s) 3 t=0 5,74 5,15 4,15 4,15 5,18 3,72 3,72 5,35 3,55 3,55 5,12 5,12 4,75 6,55 3,77 3,77 3,61 ,70 4,57 5,43 6,37 Q 3,49 3,30 5,85 5,85 5,27 4,49 4,39 3,27 3,27 5,42 5,06 5,20 4,25 4,25 3,99 5,20 5,87 4,23 4,23 4,69 4,69 4,63 4,80 4,26 4,26 4,42 4,44 4,94 4,94 4,60 6,68 4,04 4,86 4,86 (m /s) t 3 Q (m

/s) fin 3 Q 3,14 3,14 3,19 3,19 3,76 3,76 3,76 3,76 3,13 3,13 3,75 3,75 3,76 3,76 3,31 3,31 3,51 3,51 3,70 3,70 3,12 3,12 3,72 3,72 2,79 2,79 3,67 3,67 3,33 3,33 3,53 3,53 3,77 3,77 3,37 3,37 3,50 3,50 3,24 3,24 3,25 3,25 3,03 3,03 3,92 3,92 3,63 3,63 4,07 4,07 3,42 3,42 4,05 4,05 3,98 3,98 3,09 3,09 2,83 2,83 4,03 4,03 3,60 3,60 3,86 3,86 2,98 2,98 4,08 4,08 3,80 3,80 (m /s) ini 3 ,83 Q 3,17 3,15 3,15 3,74 3,13 3,10 3,31 4,14 3,79 3,51 3,70 3,72 4,13 2,79 3,53 3,77 3,37 3,50 3,50 3,03 3,92 3,44 3,44 3,85 3,29 3,25 3,85 3 4,03 4,05 2,83 3,82 3,60 3,44 2,98 4,26 4,08 3,44 3,66 3,66 3,80 (m 1955 1951 1935 1952 1921 1937 1923 1939 1933 1947 1953 1945 1927 1922 1950 1929 1938 1930 1954 1934 3,19 1905 1903 1946 1940 1906 Anno Idrologico 1931-1932 1932-1933 1927-1928 1941-1942 1924-1925 1936-1937 1920-1921 1926-1927 1942-1943 1902-1903 1948-1949 1943-1944 1903-1904

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0,00151 0,00197 0,00195 0,00710 0,00010 0,00015 0,00015 0,00055 0,00450 0,00280 0,00300 0,00020 0,00300 0,00200 0,00020 0,00002 0,00030 0,00095 0,00400 0,00900 ) ’ -1

η (d 0,00552 0,00513 0,00513 0,00513 0,00559 0,00243 0,00370 0,00323 0,00595 0,00392 0,00543 0,00543 0,00465 0,00465 0,00580 0,00303 0,00384 0,00602 0,00546 α 0,00111 0,00116 0,00119 0,00135 0,00153 0,00152 0,00114 0,00115 0,00159 0,00147 0,00137 0,00112 0,00103 0,00130 0,00130 0,00189 0,00130 0,00211 0,00166 0,00130 0,00146 0,00140 0,00160 0,00100 0,00232 0,00188 0,00180 0,00104 0,00128 0,00108 0,00127 0,00051 0,00109 0,00129 0,00055 0,00120 0,00076 0,00031 0,00073 0,00072 0,00059 0,00072 0,00222 0,00024 0,00057 0,00246 0,00077 0,00038 0,00200 0,00085 0,00041 0,00077 0,00038 0,00029 0,00047 0,00047 0,00083 0,00062 0,00096 0,00092 0,00082 0,00086 0,00095 0,00082 0,00086 0,00500 0,00090 0,00087 0,00043 0,00090 0,00060 0,00086 0,00080 0,00080 0,00094 0,00084 0,00086 0,00068 0,00088 0,00084 0,00044 sv I 511 511 511 474 518 659 556 370 653 733 333 185 570 375 370 570 370 459 637 757 520 392 472 585 578 792 258 481 622 592 377 925 397 393 281 229 629 188 569 385 303 601 303 693 401 503 607 385 496 607 982 483 340 948 997 548 888 540 940 400 666 488 600 486 340 606 340 606 444 1763 1373 1007 (mm/y) W I 3111 1555 518 3175 2311 2511 2118 2314 2173 3525 6714 1851 518 3133 1792 1785 3711 2518 1970 2014 3105 1703 2911 4103 3126 2198 4785 2377 2251 3679 567 2168 2874 1607 5770 6370 637 2578 2392 392 1992 2457 3035 2261 7259 4125 2955 3207 2726 3979 6588 2051 2362 2797 3385 2971 2592 2363 2861 3985 3922 3266 1469 1488 2387 5696 1866 718 2548 2429 7092 2580 3896 2696 266 2029 2963 3348 3066 2260 3407 407 8860 5000 2000 (mm) t (d)

652 531 914 451 743 914 659 529 679 733 861 776 473 712 782 771 839 876 433 768 623 563 770 871 629 772 969 829 788 896 602 489 928 DT 686 404 1178 1167 1751 1113 1158 3179 1170 1112 1817 2315 1192 1375 1150 3155 1139 1215 1472 3814 4197 1190 1324 1169 2150 5160 1962 1061 1058 1301 2450 1247 1685 1385 1682 1221 1390 2144 2622 1250 1092 1222 2639 1269 1042 1606 1299 1044 2288 3463 mr 5 4 7 9 6 6 6 5 6 4 5 3 4 8 6 5 6 2 7 3 7 5 6 5 5 2 3 6 4 6 5 6 8 3 8 5 8 8 4 4 6 5 5 3 6 3 5 6 11 12 22 t 7,2 5,3 5,5 4,7 3,4 5,4 5,6 4,1 6,7 5,2 5,8 4,3 6,0 6 4,3 6,9 4,0 6,0 6,5 3,8 6,6 6,6 4,8 4,2 6,8 10,9 (anni) rin 4 8 9 9 17 15 15 19 16 16 17 16 11 19 15 16 16 17 15 17 14 31 ,5 17 15 13 16 17 31 13 19 15 15 13 15 15 19 10 10 15 21 32 14 10 10 16 18 21 21 13 37 10 10 21 18 18 18 18 21 21 26 23 12 33 12 22 12 38 24 24 20 25 26 24 20 22 29 27 28 24 22 28 26 (%) T /y) i 3 31 65 51 15 35 55 51 53 74 52 73 76 45 53 81 67 65 70 52 70 70 25 41 41 50 53 81 73 70 97 62 85 78 54 89 69 82 50 36 77 69 82 77 82 85 50 86 82 38 77 46 99 86 77 69 54 84 54 94 64 80 90 66 88 60 46 68 46 66 64 135 107 133 136 102 185 125 127 128 238 120 ΔW (Mm ) 3 res 315 155 314 510 172 171 331 374 177 455 157 211 356 139 457 529 350 252 370 654 774 358 358 333 332 241 199 221 245 456 270 367 392 377 262 328 253 456 467 742 259 250 140 258 589 180 238 293 146 258 772 825 287 268 641 343 228 341 704 228 290 240 348 308 266 298 308 405 441 268 244 290 304 420 200 464 W 1097 220 (Mm ) 3 inf

196

7,0 9,0 5,0 1,3 5,0 0,4 6,7 4,1 594 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 2,4 2,9 2,9 15,2 10,0 32,3 W 201,0 (Mm ) 3 0 W 319 319 217 515 312 557 675 321 476 452 554 419 210 252 410 378 339 323 312 526 457 769 274 537 412 350 272 332 529 328 433 501 198 241 538 779 393 250 201 270 322 957 242 401 269 230 497 388 305 399 297 697 277 293 305 368 423 266 429 286 420 441 386 422 426 889 364 860 290 304 460 980 646 400 906 1196 (Mm i

344

348

340

348

t (d) 215 215 310 411 179 255 181 195 183 195 199 195 166 168 184 184 270 330 260 208 92 92 (d) svuot 319 174 617 516 153 153 161 161 351 511 214 216 231 231 173 191 169 365 199 192 133 139 276 183 218 183 195 123 138 185 154 154 245 195 198 232 123 183 199 123 190 230 189 241 124 166 258 166 230 109 230 166 241 186 128 201 184 396 164 205 225 203 222 144 242 229 341 428 286 304 480 290 244 304 209 284 644 t tot (d) t

517 319 319 319 319 335 471 455 353 411 411 411 321 335 431 367 412 410 623 461 275 456 381 320 381 396 250 329 439 381 381 334 396 730 279 320 396 396 424 334 349 343 426 366 307 341 366 425 693 366 427 297 288 244 289 441 349 390 380 288 441 428 289 490 368 380 669 304 290 504 406 442 404 646 /s) 0 3

344 349

q 1,10 1,73 1,13 0,74 0,75 0,16 0,31 1,07 0,53 1,42 0,92 0,82 0,38 0,38 0,94 0,44 0,82 0,66 0,88 2,42 (m /s) R0 3 Q 5,15 5,15 5,72 3,35 4,75 3,10 4,15 3,76 4,15 3 3,75 4,74 4,15 4,15 3,70 3,61 4,35 4,72 3,45 4,35 4,32 4,50 3,30 3,30 3,54 4,30 5,40 4,05 4,49 4,95 3,40 3,30 5,08 4,95 3,68 3,30 4,30 4,25 4,30 4,03 4,05 3,90 3,20 4,20 4,48 4,40 4,85 4,64 4,90 4,60 4,20 4,80 6,00 (m /s) 3 t=0 5,74 5,15 7,32 4,15 4,15 5,18 3,72 3,72 5,35 3,55 3,55 5,12 5,12 4,75 3,18 3,18 6,55 3,52 3,77 3,77 3,78 5,01 3,61 ,70 4,73 4,57 5,43 4,72 3,91 3,75 6,37 3,33 5,81 Q 3,49 3,30 5,92 5,92 5,85 5,85 5,27 5,03 5,05 4,49 4,39 5,22 5,25 4,37 4,37 4,32 4,59 4,53 3,27 3,27 3,36 5,42 5,06 5,20 4,53 4,50 3,62 3,23 4,56 4,25 3,95 4,25 4,25 3,99 5,20 5,87 4,50 4,23 4,23 4,58 3,63 4,69 4,69 4,63 4,80 4,26 4,26 3,48 3,50 4,42 4,44 4,94 4,94 4,02 4,63 4,63 4,05 4,60 6,68 4,03 3,68 4,94 4,94 4,04 2,96 4,48 4,48 4,86 4,86 4,29 4,29 4,28 4,89 4,64 (m /s) t 3 Q (m

/s) fin 3 26 3,26 Q 3,14 3,14 3,19 3,19 3,76 3,76 3,76 3,76 3,17 3,17 3,13 3,13 3,75 3,75 3,76 3,76 3,31 3,31 3,51 3,51 3,76 3,76 3,70 3,70 3,72 3,72 3,71 3,71 3,71 3,71 3,51 3,51 3,12 3,12 3,72 3,72 3,75 3,75 2,79 2,79 3,18 3,18 3,67 3,67 3,72 3,72 2,76 2,76 3,33 3,33 3,53 3,53 3,67 3,67 3,77 3,77 3,37 3,37 3,65 3,65 3,53 3,53 3,50 3,50 3,24 3,24 3,39 3,39 3,25 3,25 3,03 3,03 4,01 4,01 3,92 3,92 3,58 3,58 3,62 3,62 3,63 3,63 4,07 4,07 3,42 3,42 4,21 4,21 4,05 4,05 3,98 3,98 3,09 3,09 2,83 2,83 3,83 3,83 3,85 3,85 3, 4,03 4,03 3,60 3,60 2,92 2,92 3,87 3,87 3,86 3,86 3,09 3,09 2,81 2,81 3,60 3,60 3,28 3,28 4,03 4,03 2,98 2,98 3,00 3,00 3,20 4,08 4,08 2,63 2,63 3,60 3,60 3,80 3,80 3,04 3,04 2,96 2,96 2,82 2,82 2,46 2,46 2,80 2,80 (m /s) ini 3 ,83 Q 3,17 3,15 3,15 3,74 3,17 3,13 3,10 3,31 4,14 3,79 3,51 3,76 3,70 3,51 3,55 3,72 3,71 4,13 3,72 3,73 2,79 3,53 3,77 3,37 3,65 3,67 3,47 3,53 3,50 2,79 3,50 3,50 3,46 3,46 3,03 2,67 3,02 3,92 3,44 3,44 3,81 3,85 3,81 3,79 3,79 4,33 3,29 3,25 3,85 3,27 3 3,43 3,43 3,43 4,21 4,03 4,05 2,83 3,85 3,82 3,63 3,98 3,63 3,63 3,85 3,60 3,44 2,97 2,92 3,09 4,02 3,82 3,22 3,28 2,98 2,54 4,03 4,26 3,08 3,20 3,20 3,66 4,08 2,83 3,28 3,40 3,44 3,66 3,66 3,80 3,68 3,38 3,38 2,90 2,82 (m 1955 1951 1935 1952 1921 1937 1923 1939 1933 1947 1971 1953 1965 1945 1970 1961 1927 1922 1950 1957 1959 1929 1938 1956 1958 1930 1985 1954 1934 3,19 1962 1983 1905 1903 1963 1946 1940 1995 1906 1966 1960 1996 1984 1980 1968 1998 1994 1999 1964 2007 2005 2003 2009 2008 2006 2004 2000 Anno Media 1991-92 1981-82 1997-98 1992-93 1989-90 2001-02 1988-89 1986-87 Idrologico 1931-1932 1932-1933 1927-1928 1967-1968 1941-1942 1924-1925 1936-1937 1920-1921 1926-1927 1942-1943 1902-1903 1948-1949 1943-1944 1968-1969 1903-1904

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3 Fig. 11 - Distribuzione dei valori di W0. Si nota il picco che raggiunge circa 400 Mm .

Fig. 11 - W0 values distribution.

esempio tra il 1986 e il 1987, l’anno idrogeologico è durato composta da rocce a permeabilità elevata nel loro complesso e, 730 giorni). Quasi tutti gli anni mostrano evidenti picchi di dunque, a vulnerabilità molto elevata. Il basso livello di α si- portata preceduti da eventi precipitativi mediamente superiori gnifica che l’acquifero è molto esteso in larghezza e lunghezza, a quelli a cui è normalmente sottoposto il territorio in esame. il che è perfettamente rappresentato dai risultati di bilancio. Solitamente gli eventi responsabili di un repentino aumento Tenuto conto di ciò, sono state calcolate le aree di salvaguar- della portata sorgiva si sono verificati tra i sei ed i dieci mesi dia della Sorgente sulla base della situazione D (Civita 1995 precedenti il picco. In particolare, gli eventi meteorologici di e 2008). Mentre la ZTA (zona di tutela assoluta) è desumibile maggior rilievo accadono tra ottobre e dicembre. Nei mesi dall’andamento della captazione (Bruno 1921) con limiti di 10 invernali, sono stati rilevati dalle stazioni a quote maggiori m dai diversi punti, la ZR (zona di rispetto) avrà una dimen- anche fenomeni nevosi. Proprio per questo motivo, in alcuni sione di 200 m basata sulle relative elongazioni trapezoidali. idrogrammi sono visibili due picchi di portata sorgiva, il pri- D’altra parte, il massiccio è in gran parte soggetto al Parco mo relativo allo scioglimento della neve ed il successivo legato Nazionale dei Picentini e, nelle aree intorno al Lago Laceno alle piogge. dove sussistono attrezzature sportive e nuovi insediamenti, Purtroppo, non esiste una serie di valori delle risalite del non sembra ci siano particolari perdite inquinanti che solo Lago Laceno, con la quale si poterebbe effettuare una statisti- con l’infiltrazione diretta potrebbero raggiungere l’acquifero. ca tra ti e le risalite del Lago. Da un punto di vista statistico, è stato possibile correlare i Le situazioni di infiltrazione diretta sono, in pratica, solo 19 dati di Q0 e di W0, utilizzando l’equazione y = -2x + 12,8, sui 79 cicli esaminati. In questi casi, è stata calcolata una por- che indica un legame tra le due variabili (Fig. 12). Il coeffi- tata variabile tra 2,42 m3/s (su 330 d) e 0.16 m3/s (su 195 d). ciente di correlazione si calcola con la seguente formula: Ciò significa che tali scarse portate raggiungono l’acquifero rx,y = Kx,y/σxσy = -039 (7) in tempi molto lunghi e, dunque, non hanno un particolare Il valore <0 in (7) mostra che all’aumento di Q si ha una valore in termini di inquinamento potenziale. Per tempi tan- 0 lieve diminuzione di W . La fig. 13 evidenzia alcuni outlier to lunghi, non è certo possibile pensare a punti di iniezione 0 con valori molto maggiori rispetto a quelli medi per gli anni prossimi alla sorgente ma, piuttosto, a infiltrazione diretta da nei quali l’infiltrazione diretta ha avuto un qualche peso tra inghiottitoi molto lontani come quelli del Lago Laceno. le due variabili. Il valore di α è più basso di un fattore rispetto alla mag- Il coefficiente α segue un trend molto irregolare rispetto a gioranza degli altri, anche se questa diminuzione è visibile in quello di W . Questo accade perché α è inversamente propor- molti altri cicli privi di infiltrazione diretta. In media, α vale 0 zionale al tempo di esaurimento che, a sua volta, è collegato 0,0034, ossia un valore strettamente collegato alle sorgenti a diversi fattori: la quantità delle precipitazioni attive, l’entità alimentate da calcari carsici, con ampia struttura alle spalle

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Fig. 12 - Correlazione tra Q0 e α.

Fig. 12 - Q0 and α correlation.

Fig. 13 - Distribuzione dei valori di α.

Fig. 13 - α values distribution.

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Fig. 14 - Analisi multivariata della correlazione tra Q0 e W0. La linea rossa indica una discreta correlazione negativa.

Fig. 14 - Correlation between Q0 e W0.

del picco di portata, le condizioni idrodinamiche dell’acqui- mettono di assimilare il massiccio del Cervialto ad altri casi, fero ecc. (Fig. 14). considerati unici, in Francia ed in Israele. Si tratta, dunque, di Passando a valutare la distribuzione di frequenza del coeffi- un grande massiccio le cui acque sotterranee sono tutte recapita- ciente α, si constata che, anche qui, i valori si dispongono con te ad una singola sorgente senza altre perdite, a parte alcune altre un picco poco spostato a sinistra (Fig. 13). La maggior parte sorgenti dalla portata infima e, quindi, del tutto trascurabile. dei valori è compreso tra 0,0008 e 0,0012 che si discostano È stato rilevato un valore del coefficiente di saturazione poco dal valore mediano di α (0,0010). molto rilevante, appena diminuito dalla portata finale di ogni Dal diagramma di fig. 12, infine, si nota che le due varia- ciclo. Ciò permette di stabilire che la durata della portata mi- bili (α e Q0) sono legate da una correlazione lineare. La mag- nima può durare in media per 3 anni anche se non ci fosse gior parte dei dati si allinea lungo una retta di equazione y = più l’alimentazione da parete delle piogge, mentre i singoli 0,00082 x -0,0025. modelli permettono di valutare la portata da attendersi nei casi in cui la siccità dovesse permanere a lungo. Conclusioni In questa situazione, la captazione potrebbe essere spostata verso il basso, affrancando la zona soggetta a franosità. Inoltre, I rilevamenti delle portate giornaliere, effettuate quasi per è stato possibile effettuare una valutazione delle aree di salva- un secolo dall’Acquedotto Pugliese, hanno permesso un atten- guardia della Sorgente, in cui la ZP è soggetta all’andamento to e costante lavoro su ogni diverso ciclo idrogeologico della della captazione mentre la ZR è lunga circa 200 m utilizzando Sorgente Sanità in Caposele. I cicli sono stati suddivisi in due il metodo del tempo di dimezzamento (Civita 1995 & 2008). diverse parti, collegate al tipo di andamento della curva di In fine, utilizzando i modelli matematici derivati dall’ana- efflusso sorgivo, la curva di decremento dal massimo al mini- lisi delle curve, è stato possibile calcolare il volume dell’infil- mo. Si è potuto dividere i cicli anche per l’andamento relativo trazione diretta (~ 15 Mm3) ed il tempo di arrivo in acquifero alla tipologia che, in alcuni casi, è distinta in due parti. Una (∼200 d). Questi dati permettono di considerare nullo l’even- prima parte è stata esaminata con il modello di Mangin, in tuale inquinamento trascinato. parte rivalutato (Civita et al. 2005 a). L’altra parte maggiori- Un particolare interesse ha portato l’analisi del coefficiente taria delle curve non mostra segni d’infiltrazione diretta, con di esaurimento (α) che, in media, vale 0,00104 ma che spesso valori di Q abbastanza simili alle portate massime della R0 ha mostrato valori minori, rendendo la curva di esaurimento curva di decremento. Questa parte è soggetta, quindi, al sem- quasi piatta. L’analisi dei dati ha compreso il calcolo tasso di plice modello di Maillet (1905). rinnovamento medio (T ) che pari a ∼19%; il tempo di rin- Sono stati utilizzati alcuni modelli matematici basati sulle rin novamento (t ) che ammonta a ~6 anni; il DT (il tempo di portate e sul bilancio, ottenendo risultati interessanti che per- mr t autosostentamento della portata), pari a 1222 d (3,4 y).

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