La ventennale esperienza di Kataclima in ambito idrogeologico si riflette nell’eterogeneità dei progetti affrontati, sia per estensione (da interi bacini acquiferi a siti industriali di piccole dimensioni) sia per tipologia di intervento, spaziando dal dewatering di miniere in rocce fratturate al contenimento dell’intrusione salina a scala di intera isola.
Le principali aree di intervento includono:
- Gestione della risorsa idrica ad uso industriale, agricolo, pubblico e privato;
- Caratterizzazione e bonifica dei siti contaminati con progettazione, valutazione ed ottimizzazione delle opere di contenimento idraulico;
- Definizione delle Aree di Salvaguardia per pozzi e sorgenti destinate al consumo umano, sia con metodi analitici che numerici;
- Dimensionamento e valutazione degli impatti di impianti di geoscambio a circuito aperto e chiuso in termini di disturbo piezometrico e termico;
- Definizione della portata di emungimento sostenibile dei pozzi;
- Studio delle interferenze pozzo-sorgente, pozzo-pozzo, pozzo-acque superficiali;
- Valutazione dell’impatto di cave e miniere sulle acque sotterranee e loro gestione e controllo in fase di scavo;
- Dimensionamento ed ottimizzazione di sistemi di dewatering in ingegneria civile;
- Studi idrogeochimici ed isotopici per definizione dei valori di fondo naturali;
- Studio di acquiferi costieri affetti da intrusione salina e sua mitigazione;
- Prove di emungimento avanzate e modellazione di acquiferi cristallini.
Molti progetti sono stati accompagnati dallo sviluppo di approcci innovativi presentati ad importanti conferenze internazionali.
In molti casi, l’utilizzo dello strumento modellistico accompagna una rilevante parte del processo, dalle prime fasi fino all’analisi dell’incertezza previsionale. I modelli numerici idrogeologici costituiscono uno strumento a supporto degli studi idrogeologici, sin dalle prime fasi di indagine. Come noto, i campi di applicazione sono molteplici; l’esperienza di Kataclima copre tutti gli ambiti precedentemente elencati.
I metodi utilizzati dai modellisti di Kataclima comprendono sia codici alle differenze finite (MODFLOW) che agli elementi finiti (FEFLOW) e simulano:
- flusso delle acque sotterranee (MODFLOW 6 e precedenti);
- trasporto conservativo di contaminanti (GWT, MT3DMS);
- trasporto reattivo di contaminanti (RT3D);
- trasporto di calore (GWE, MT3DMS);
- interfaccia acqua dolce-acqua salata (GWT, SEAWAT);
- interazione acque sotterranee-acque superficiali (packages avanzati di MODFLOW).
Il modello creato in base ai parametri di input viene sottoposto ad un rigoroso processo di assimilazione dei dati (una volta chiamata “calibrazione”) che prevede l’utilizzo di tecniche a complessità crescente:
- modellazione inversa con PEST (utilizzo di Pilot Points; i parametri di output variano gradualmente secondo criteri geostatistici);
- analisi di sensitività e controllo sulla correlazione tra i parametri stimati;
- analisi dell’incertezza associata alla previsione tramite simulazioni NSMC, IES, DSI.
Ulteriore potenzialità della modellazione numerica risiede nella capacità di supportare la modellazione concettuale, testando, confutando e proponendo ipotesi di funzionamento. Tale capacità, sebbene spesso ignorata, è unica nel suo genere e consente di:
- direzionare le indagini di campo;
- dimensionare il grado di complessità necessario nella costruzione del modello numerico;
- definire gli aspetti del modello concettuale fondamentali ai fini delle previsioni;
- individuare i punti deboli del modello concettuale;
- migliorare la comprensione del sistema fisico, risparmiando tempo e risorse.
Tale approccio è stato ideato e sviluppato da Kataclima e prende il nome di Numerically Enhanced Conceptual Modelling (NECoM).
La ricca esperienza di Kataclima è alla base di attività di formazione e capacity-building confluite a partire dal 2021 nella scuola di modellazione idrogeologica SYMPLE, Ente di Formazione accreditato dal CNG che opera in collaborazione con realtà internazionali e conta centinaia di utenti da oltre 70 paesi nel mondo.