Il nuovo pozzo “Parco Puzzola”: risultati, stato di fatto e prospettive

TERME DI PORRETTA s.p.a.
Il nuovo pozzo
“Parco Puzzola”: risultati,
stato di fatto e prospettive
relazione tecnico-scientifica
Sezione Provinciale di Bologna
Via Triachini 17
40138 Bologna
Tel. 051/396211
Fax 051/342642
E-mail: [email protected]
Ottobre 2006
Servizio Sistemi Ambientale
-PREMESSE
In questa relazione sono indicati i risultati tecnici relativi alla perforazione di un Pozzo esplorativo
di piccolo diametro (φ = 168 mm) denominato “Parco Puzzola”, in futuro pozzo “Ciancabilla,
realizzato nel giugno 2005 all’interno del parco termale “La Puzzola” di Porretta Terme (vedi foto
sottostante). La scelta della perforazione, la cui ubicazione è possibile osservarla direttamente nel
primo allegato a fine testo, è stata fatta allo scopo di ricercare e captare il flusso termale locale in
profondità, così da ottenere acque più calde, a maggiore concentrazione salina e più protette da
rischi di inquinamento.
Gli argomenti e i dati di seguito trattati comprendono aspetti scientifici, come l’inquadramento
geomorfologico-ambientale, e altri spiccatamente tecnici suddivisi a loro volta in una parte
ingegneristica, con la descrizione delle metodologie utilizzate nella perforazione e nell’esecuzione
del pozzo, più una idrogeologica contenente le caratteristiche geo-stratigrafiche dei terreni
attraversati e gli aspetti quali-quantitativi delle falde intercettate.
Il parco della Puzzola a Porretta Terme. Il pozzo in esame si trova lungo
il lato sinistro del vialetto al centro della foto.
2
Dettaglio foto precedente. Il pozzo esplorativo corrisponde al pozzetto grigio-azzurro sulla sinistra.
-INQUADRAMENTO
La zona interessata si trova nella parte meridionale del Parco della Puzzola presso i nuovi
stabilimenti termali (zona sud-est di Porretta Terme) ed in particolare subito a valle dell’ex strada
statale Porrettana (ora strada Provinciale) che collega Porretta a Ponte della Venturina.
L’ubicazione, come si nota dalla cartografia allegata, è collocata nei pressi del contatto geologico
fra il membro arenaceo della Formazione di Porretta (oggi Arenarie di Suviana – Oligocene
superiore), afforante in giacitura subverticale immediatamente a monte della citata strada, e i terreni
argillitici caoticizzati (più comunemente “argille scagliose”) dominanti l’intero versante opposto
all’area in esame nonché l’intera vallata del Reno a nord di Porretta.
Tale contatto di natura tettonica (sovrascorrimento), nell’area di intervento non affiora mai essendo
sempre ricoperto da uno spessore variabile di terreni quaternari distinti in depositi di versante,
ammassati in prevalenza ai piedi della parete rocciosa a monte della strada provinciale, e depositi
alluvionali costituenti l’intera zona pianeggiante del parco della Puzzola (vedi foto successiva).
Detto ciò e considerato il fatto che in prossimità di tale contatto tettonico le sorgenti termali
scaturiscono tutte dal membro arenaceo, è stato scelto di posizionare il pozzo, compatibilmente con
la presenza delle infrastrutture pubbliche, il più possibile vicino a tale formazione. Da qui si è
proceduto con una perforazione verticale che secondo calcoli derivanti dalla stratimetria avrebbe
dovuto intersecare la roccia arenacea e quindi il relativo contatto con le argilliti ad una cinquantina
di metri di profondità.
3
Panoramica dell’area a sud del pozzo in esame. A destra, in pendenza, si trovano
i depositi detritici di versante. A sinistra (zona pianeggiante) quelli alluvionali terrazzati.
-RISULTATI
La perforazione
La perforazione ha portato in evidenza una stratigrafia dei luoghi abbastanza dettagliata definita in
base alla diagrafia del sondaggio e all’esame visivo dei “cuttings” di perforazione. I risultati sono
evidenziati nell’allegato a fine testo (allegato 5) e mettono in mostra la seguente stratigrafia: da 0 a
11 metri detriti di versante frammisti a depositi alluvionali; si tratta di clasti rocciosi di mediegrosse dimensioni prevalentemente arenacei, subordinatamente siltitici più o meno spigolosi,
immersi in matrice sabbiosa limosa e intervallati da livelli a granulometria più fine (argillosa) di
modesto spessore. In corrispondenza di questo gruppo di sedimenti è stata riscontrata una rilevante
manifestazione idrica fredda ascrivibile alla falda di subalveo per la quale successivamente si è
provveduto all’esclusione dal foro di sondaggio. Da 11 a 20 metri la litologia passava bruscamente
ad argilliti-marnose fissilizzate di colore grigio e nerastre, inglobanti calcari lapidei, alcuni spessi
anche qualche metro, appartenenti con ogni probabilità al gruppo delle “argille scagliose”, ed in
particolare alle Brecce Argillose di Cento Croci (Cretaceo – Oligocene Sup.) che affiorano lungo il
versante opposto al parco termale. Tale formazione viene descritta dalla geologia classica come
delle “brecce poligeniche ed eterometriche a matrice argillosa costituite principalmente da matrice
argillosa nerastra con clasti eterometrici e eterogenei costituiti da argille verdastre, siltiti e
arenarie grigie, calcari grigio-giallastri e rare arenarie e brecce ed elementi ofiolitici” [1]. Non si
esclude che la Formazione appena descritta nella zona interessata dalla perforazione sia interdigitata
con le Marne di Mamoreto (Oligocene Sup), anche esse appartenenti all’Unità delle argille
scagliose (oggi Unità Sestola - Vidiciatico) e rappresentate da “marne calcaree, spesso siltose,
grigio chiaro, biancastre se alterate, in strati da sottili a medi con stratificazione mal visibile, con
rare intercalazioni di siltiti e arenarie fini in strati molto sottili o sottili” [1] .
Le formazioni marnoso argillitiche sono state rinvenute sino a fine sondaggio (circa 60 metri) e
nella fascia che va dai 20 ai 26 metri sono stati riscontrati livelli più argillosi a debole resistenza alla
rotazione e spessore molto modesto.
4
Considerando la stratigrafia ottenuta nella perforazione si può intuire che il contatto fra le argilltiti e
le arenarie di Porretta è collocato a maggiore profondità dei sessanta metri raggiunti il ché porta alla
deduzione immediata che la Formazione di Porretta tenda a piegare verticalmente subito dopo il suo
interramento nel sottosuolo. Ci troviamo quindi di fronte ad una dislocazione tettonica costituita da
una probabile anticlinale rovesciata o da un sovrascorrimento a basso angolo.
All’interno dei sedimenti argillitici-marnosi sopra descritti è stata rinvenuta un’unica
manifestazione idrica calda degna di nota (19-21°) situata alla profondità di circa 30 metri dal piano
campagna, per la quale si è realizzata una idonea captazione tuttora esistente.
Una volta terminata la perforazione il foro è stato impermeabilizzato per i primi 11 metri con un
getto di calcestruzzo (vedi allegato 5) al fine di evitare eventuali contaminazioni con le acque
superficiali di sub-alveo rinvenute nei sedimenti quaternari. Da 11 metri sino a fondo foro (vedi
sempre allegato 5) il pozzo è stato riempito di ghiaia (prefiltro) in modo da drenare il più possibile
le venute idriche quivi presenti.
Lungo le pareti del pozzo sono stati realizzati due filtri ad asola in acciaio inox DN. 168 mm. Il
primo filtro è stato impostato da 30 a 36 metri di profondità in corrispondenza della manifestazione
calda e il secondo da 48 a 54 dove è stata rinvenuta una piccola percolazione del tutto simile alla
precedente.
Attualmente il pozzo è ricoperto da una botola in cemento e metallo (vedi la foto sotto) e l’acqua
prelevata è fatta sgorgare attraverso un tubo di polietilene all’interno della galleria di collegamento
fra lo stabilimento della Puzzola e l’Hotel Castanea. Qui si trovano anche i comandi della pompa
sommersa di emungimento collegata nella camicia del pozzo alla profondità di 30 metri dal piano
campagna.
Il bottino del pozzo visto dall’esterno
Aspetti idrogeologici - ambientali
Durante la perforazione del pozzo esplorativo, sono state rinvenute due importanti manifestazioni
idriche: la prima situata nella copertura dei depositi alluvionali e dei detriti di versante era dotata di
5
parametri chimico-fisici e organolettici che hanno dimostrato non appartenere ad acque
termominerali bensì ad acque superficiali della falda di subalveo presente in tutta la zona dominata
dal terrazzo alluvionale del Reno; la seconda, attorno ai 30 metri, era invece costituita da acque
dotate di medie temperatura (19-21°) e alta mineralizzazione (conducibilità medio alta). Lo stesso
tipo di acque, come già detto, percolavano anche se in modo del tutto modesto ed effimero dalle
pareti più profonde del pozzo (circa 50 metri).
Le acque superficiali sono poi state isolate dal pozzo con la realizzazione di un rivestimento in
calcestruzzo esteso per tutto lo spessore occupato dai depositi alluvionali, mentre le acque più
profonde sono state captate con appositi filtri le cui specifiche tecniche sono riportate nell’allegato 5
a fine testo.
Le acque raccolte nel pozzo sono state prelevate con una pompa sommersa, tuttora in funzione, e
analizzate nei parametri più comuni; i risultati hanno evidenziato un fatto abbastanza inedito in
quanto esse seppure con temperature interessanti avevano un chimismo un po’ anomalo rispetto alle
tipiche acque termali porrettane (acque salsobromoiodiche e salsosulfuree) ossia si trattava di acque
ipotermali minerali (1800-2100 µs/cm) bicarbonato/carbonato sodiche, clorurate con tracce di acido
solfidrico (vedi allegato analisi) e gas metano (vedi diagrammi 1,2 e 3)
Ossia siamo di fronte a un’acqua un po’ nuova per quanto riguarda il termalismo locale, un’acqua
abbastanza simile, alle sorgenti sulfuree fredde che si trovano nella zona dell’alto Reno al contatto
fra Unità arenacee e “argille scagliose” ossia in zone geologicamente similari a quelle dove è
avvenuta la perforazione [6].
SO4 e Mg
} Anioni 05
} Anioni 06
~ Cationi 05
~ Cationi 06
~~
Cl e Na + K
}
}
CO3 + HCO3 e Ca
Diagramma triangolare 1 : Composizione delle acque rinvenute nel Pozzo “parco puzzola”
6
Mg++
{ Bove
{ Donzelle
{ Donzelle solforosa
{ Leone
{ Marte
{ Porretta Nuova
{ Porretta Vecchia
{ Puzzola 1
{ Puzzola 2
{ Sale
{
{{
{
{
Na+, K+
Ca++
So4--
{ Bove
{ Donzelle
{ Leone
{ Marte
{ Porretta Nuova
{ Porretta Vecchia
{ Puzzola 1
{ Puzzola 2
{ Sale
{
{
{
{
Cl-
HCO3-
Diagrammi triangolari 2 e 3 : Composizione media delle acque termali di Porretta rispettivamente per i principali
cationi e gli anioni [8]
7
E’ dunque possibile che si tratti di un’acqua tipica delle zone di contatto con le formazioni
argillitiche, la cui circolazione è favorita dalla fratturazione tettonica locale, come evidenziato dalla
cartografia geologica allegata a fine testo: il pozzo si trova infatti ubicato all’intersezione fra un
sovrascorrimento e la faglia del Fosso Rovinaia.
L’alimentazione è ancora di difficile spiegazione anche se è possibile ipotizzare che sia connessa
alla Formazione di Porretta con relativi depositi quaternari e alla suddetta linea di faglia (lungo il
versante opposto alle Terme) dove frequenti sono gli inclusi lapidei. Non si può escludere che vi sia
un apporto anche profondo, direttamente dalle acque termominerali che fornirebbero il contributo in
cloruri e l’alta temperatura, ossia un mescolamento fra acque salse e acque più superficiali fredde
tipiche dei contatti argillitici con una dominanza di queste ultime.
Di certo nel chimismo di quest’acqua è lo stretto rapporto con le formazioni argillitiche marnose
dell’Unità Sestola – Vidiciatico, come confortato dalla dominanza del sodio rispetto al calcio
(sostituzione tipica delle acque a contatto con minerali argillosi [5 e 6]) e dalla consistente presenza
di manganese e in subordine cloruri.
L’alta temperatura (20-21°) dell’acqua oltre che ad un possibile mescolamento con saturazioni
derivanti dalle vicine acque termali profonde potrebbe essere connesso anche alla vicinanza del
domo di calore generato dalla limitrofa formazione delle Arenarie di Porretta, la quale satura in
acque calde porta ad un naturale incremento del gradiente geotermico locale delle rocce ad essa
circostanti.
L’origine dell’acqua rinvenuta rimane pertanto ancora dubbiosa; risposte più precise in merito
potranno essere fornite nel tempo solo dopo aver raccolto più dati ed eseguito specifiche indagini
geochimiche ed idrogeologiche. Ad esempio maggiori delucidazioni in merito potranno essere
ricavate con l’ausilio di indagini da eseguire direttamente alla sorgente atte a rivelare la tipologia
del metano e le variazioni delle concentrazioni di idrogeno solforato.
Dal punto di vista batteriologico non sono state evidenziate situazioni che avessero particolari
problematiche essendo le concentrazioni delle principali colonie tutte al di sotto dei limiti di legge.
Coliformi totali e fecali, Streptococchi fecali, Pseudomonas Aeruginosa e Stafilococchi non sono
mai stati riscontrati in tale acqua dal suo rinvenimento sino ad oggi durante i frequenti controlli
(settimanali) effettuati dal laboratorio delle Terme di Porretta. Il risultato tendenzialmente esclude
apporti dalla superficie.
Per quanto riguarda gli aspetti quantitativi della falda intercettata dal nuovo pozzo è stata eseguita
una prova di pompaggio e misura della relativa curva di risalita. La prova di pompaggio ha
permesso di ricercare sperimentalmente la portata di equilibrio (di esercizio) dato fondamentale per
evitare rotture della pompa in caso di un eventuale repentino prosciugamento del pozzo.
I primi risultati hanno messo in evidenza che il livello tende a stabilizzarsi con una portata di circa 9
litri/minuto (vedi grafico 1), ridottasi poi nel tempo gradualmente a circa 5 litri/minuto (portata
attuale).
La curva di risalita mostra invece un veloce innalzamento del tronco di depressione più prossimo al
pozzo indicando così una permeabilità discreta della zona ad esso limitrofa (probabile zona di
maggiore fratturazione), mentre il riempimento della parte più larga del cono evidenzia delle
permeabilità in grande certamente inferiori e un’alimentazione da aree distali.
La curva di risalita si stabilizzava ad un valore di circa -4,50 lo stesso della partenza della prova di
pompaggio. Il confronto fra quest’ultimo dato con la posizione dei filtri e la stratigrafia indica che
la vena idrica intercettata è chiaramente in condizioni confinate confermando il suo stato di
isolamento dalla superficie.
8
A bbassamenti (m)
P o rtate (l/minuto )
0
20
-5
19
-10
18
17
-15
16
-20
15
-25
14
13
-30
12
-35
11
-40
10
9
-45
-50
8
0
24
48
72
96
120
144
t (o re)
Grafico 1: Prova di pompaggio a portata variabile (si veda l’ingrandimento nell’allegato 4)
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
-45
-50
0
24
48
72
96
120
Ore
Grafico 2: Curva di risalita al termine del pompaggio (per il dettaglio si veda l’allegato 4)
- STATO DI FATTO E PREVISIONI
I risultati conseguiti dalla perforazione e relative analisi hanno permesso di constatare la presenza di
un’acqua singolare che si discosta parzialmente da quelle normalmente utilizzate negli stabilimenti
termali di Porretta, impartendo così al termalismo locale un nuovo stimolo per ulteriori sviluppi
nella ricerca e nelle proprie attività idroterapiche. In particolare l’attuale portata (circa 5 l/minuto)
delle acque termominerali intercettate dal pozzo esplorativo e la loro composizione chimico fisica
consentono di optare, secondo anche il parere clinico del direttore sanitario, per un possibile futuro
sfruttamento idropinico. La costanza nel tempo delle proprietà chimico-fisiche e la continua
alimentazione del nuovo pozzo anche nei mesi più siccitosi permettono inoltre di avviare
investimenti su quanto appena esposto costruendo in corrispondenza dell’attuale testata del pozzo
9
(vedi foto precedente) una fontana monumentale, possibilmente con materiali lapidei locali, dove
erogare e distribuire le acque captate
Attualmente il pozzo è continuamente in funzione e le acque prelevate (ricordiamo con portata di
crica 5 l/minuto) fuoriescono da un rubinetto e da qui sono scaricate con un tubo in PVC
direttamente nella rete di scolo della galleria di alloggiamento dei comandi della pompa.
Per conoscere nel dettaglio la struttura dell’attuale opera di presa si suggerisce di consultare
l’ultimo allegato di fine testo con relative fotografie.
- CONCLUSIONI
Riassumendo quanto scritto nei paragrafi precedenti le acque rinvenute dal pozzo esplorativo non
appartengono alle classiche acque termominerali di Porretta Terme che si rinvengono nell’omonima
formazione arenacea bensì sembrano essere il frutto di un mescolamento fra le stesse acque termali
profonde e acque più superficiali tipiche dei contatti con formazioni argillose. Solo dopo un
prolungato monitoraggio (qualche anno) e ulteriori indagini sarà comunque possibile avere un
quadro generale più preciso sull’origine di queste acque e avere anche una maggiore conoscenza
sulle problematiche ambientali ad essa connessa con particolare riguardo per le zone di
alimentazione e ricarica.
La composizione chimica e chimico-fisica e gli aspetti quantitativi di questa nuova acqua ne
indicano un possibile sfruttamento idropinico da attuare dopo apposito studio clinico.
Il Responsabile Scientifico della Convenzione
Dr. Nicola Ciancabilla
Riferimenti Bibliografici:
[1] Regione Emilia Romagna : Carta Geologica dell’appennino emiliano-romagnolo scala
1:10.000 Sezione 251030 (Lizzano in Belvedere). 1995
[2] Alessandra Bonoli, Fulvio Ciancabilla., Carlo Elmi. Le acque minerali di Porretta Terme Quarry & Construction: 61-66. 1995.
[3] E. Amadesi, G. Brighenti, F. Ciancabilla, A. Gondoni, D. Vitali: Idrogeologia di un bacino
termale: “Le acque di Porretta Terme”- Notiziario dell’Associazione Mineraria Subalpina Anno V,
n.2., Giugno 1979
[4] Celico P. Prospezioni idrogeologiche (Volume primo). Liguori editore; 1986
[5] N. Ciancabilla, L. Vicari: le sorgenti dell’alto Reno e il dissesto idrogeologico: nuovi elementi
per approfondire la genesi dei movimenti franosi profondi nei depositi argillitici caoticizzati
10
dell’appennino tosco – emiliano. Att. Del Seminario: Cipe Miur – Il potenziamento della ricerca in
Italia e in Europa: esperienze e sviluppi – Salerno, 2002.
[6] Nicola Ciancabilla, Giulio Cesare Borgia, Romina Bruni, Fulvio Ciancabilla, Sergio Palmieri,
Luigi Vicari: Le sorgenti sulfuree dell’alta valle del Reno (Appennino bolognese): nuovi elementi
per approfondire la genesi dei movimenti gravitativi profondi nei terreni argillitici caoticizzati
dell’Appennino Tosco-Emiliano - Il Geologo dell’Emilia Romagna Anno IV/2004-N18-nuova serie
[7] M.Casadio, C.Elmi - Il Manuale del Geologo Pitagora editrice Bologna. 1995
[8] Romina Bruni: Proprietà chimico-fisiche delle acque sotterranee e dei gas naturali nell’Alta
Valle del Reno. Tesi di Laurea Università di Bologna Facoltà di Ingegneria (DICMA) - anno
accademico 2001/2002.
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