Diapositiva 1

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Cartografia delle risorse geotermiche a bassa
entalpia. Lesempio di Parma Mapping of low
enthalpy geothermal resources. The example of
Parma Gianmarco Di Dio Servizio Tecnico di
Bacino Affluenti Po Fabio Carlo
Molinari Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli
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FINALITÀ Creazione di mappe tematiche per la
zonazione del territorio in base alla
sostenibilità degli impianti di scambio termico
con il sottosuolo. Per il raggiungimento di
questo obiettivo sarà elaborato un modello
matematico di flusso e di trasporto di calore in
3D, in regime stazionario, nellarea urbana di
Parma.
Gli elaborati cartografici costituiranno
strumenti operativi per gli operatori del
settore, sia pubblici che privati.
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METODOLOGIA DI LAVORO
IL MODELLO MATEMATICO SIMULERA LA FORMAZIONE DEL
PENNACCHIO TERMICO NELLE ACQUE SOTTERRANEE E NEI
TERRENI CAUSATO DELLUTILIZZO DI IMPIANTI
GEOTERMICI A POMPA DI CALORE SIA DI TIPO OPEN
CHE CLOSED LOOP.
TIPOLOGIE DI IMPIANTI SARANNO PRESI IN
CONSIDERAZIONE I) IMPIANTI DI TAGLIA MEDIA
(CIRCA 50-60 KWt.) II) IMPIANTI DI TAGLIA
SUPERIORE (200 -400 KWt).
IL SOFTWARE CHE VERRA UTILIZZATO E IL CODICE DI
CALCOLO AGLI ELEMENTI FINITI FEFLOW 6 (WASY).
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• METODOLOGIA DI LAVORO
• SU OGNI SINGOLO COMPLESSO ACQUIFERO VERRANNO
  SIMULATE DIVERSE CONDIZIONI DI ESERCIZIO , SIA DI
  IMPIANTI OPEN CHE CLOSED LOOP.
• PRIMA DELLE SIMULAZIONI DOVRANNO ESSERE STABILITI
  DEI VINCOLI DI ACCETTABILITA IDROGEOLOGICA. I
  PRINCIPALI SONO
• LA VARIAZIONE MASSIMA DI TEMPERATURA TRA
  ESTRAZIONE E REIMMISSIONE.
• II) LA DISTANZA MASSIMA, RISPETTO AI PUNTI DI
  PERTURBAZIONE, CHE SI RITENGA ACCETTABILE PER UNA
  DETERMINATA VARIAZIONE TERMICA.

• RISULTATI ATTESI
• LIMPATTO AMBIENTALE E LEFFICIENZA DEGLI
  IMPIANTI GEOTERMICI DIPENDONO SOPRATTUTTO DALLA
  DENSITA DEGLI IMPIANTI STESSI SU CERTE PORZIONI
  DEL TERRITORIO URBANO . LE SIMULAZIONI DEL
  MODELLO PERMETTERANNO DI ZONIZZARE IL TERRITORIO
  SULLA BASE DELLA MASSIMA DENSITA ACCETTABILE
  DEGLI IMPIANTI GEOTERMICI E SULLA BASE DEI
  VINCOLI IDROGEOLOGICI ESISTENTI .
• LE MAPPE SERVIRANNO SIA A STIMARE LIMPATTO
  AMBIENTALE DEGLI IMPIANTI GEOTERMICI, MA ANCHE A
  TUTELARE LEFFICIENZA DEGLI STESSI , AL FINE DI
  EVITARE POSSIBILI CORTOCIRCUITAZIONI TERMICHE.
• .

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IL FENOMENO DELLA CORTOCIRCUITAZIONE TERMICA
Un aspetto fondamentale della sostenibilità nel
tempo di un impianto geotermico è evitare
fenomeni di cortocircuitazione termica.
Sezione verticale e in pianta dello schema di un
doppietto pozzi geotermico con potenziale
interferenza termica (tratto da Banks, 2009).
Sezione verticale e in pianta dello schema di un
doppietto pozzi geotermico senza interferenza
termica (tratto da Banks, 2009).
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INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO
LA PORZIONE DI TERRITORIO STUDIATA COMPRENDE
SETTORI DELLALTA E MEDIA PIANURA PARMENSE. LE
QUOTE MAGGIORI SI RAGGIUNGONO NEL SETTORE
MERIDIONALE CON CIRCA 75 m s.l..m MENTRE VERSO
NORD LA SUPERFICIE DEGRADA FINO A QUOTE DI CIRCA
40 m.s.l.m. LINTERA SUPERFICIE RIDULTA DRENATA
DAL T. PARMA E DAL T. BAGANZA .
INQUADRAMENTO GEOLOGICO
LE UNITA GEOLOGICHE DI SUPERFICIE APPARTENGONO
AL SINTEMA EMILIANO-ROMAGNOLO SUPERIORE (AES)
. IL SUBSINTEMA AFFIORANTE E QUELLO DI RAVENNA
(AES8) INCISO DALLUNITA DI MODENA (AES8a).
QUESTE UNITA GEOLOGICHE SONO CARATTERIZZATE DA
DEPOSITI ALLUVIONALI DI CONOIDE E DI CANALE
FLUVIALE PREVALENTEMENTE GROSSOLANI.
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MODELLO IDROSTRATIGRAFICO
Le ricerche condotte dalla Regione Emilia-Romagna
in collaborazione con lAGIP (RER-ENI/AGP, 1998),
con limplementazione della Banca Dati
Stratigrafica del sottosuolo a livello locale,
hanno permesso la definizione dellarchitettura
dei depositi alluvionali, consentendone la
suddivisione in unità geologiche e
idrostratigrafiche definite, con precisi
significati anche in termini idrodinamici.
IL DOMINIO FISICO DEL MODELLO COMPRENDERA LO
STUDIO DEI COMPLESSI ACQUIFERI A0, A1 E A2
APPERTENENTI AL GRUPPO ACQUIFERO A . LA BASE DEL
MODELLO QUINDI COINCIDERA CON LA BASE DEL
COMPLESSO ACQUIFERO A2.
La scelta del dominio fisico è dovuta al fatto
che nel settore urbano i maggiori acquiferi
sfruttati , soprattutto a scopo acqueddottistico,
sono appunto i Sistemi Acquiferi A1 e A2. Nel
settore di studio la base del Complesso Acquifero
A2 varia da circa 90 m fino a raggiunge la
profondità massima di circa 140 metri da p.c.
La maggior parte degli impianti geotermici già
realizzati ha profondità medie di circa 100 m
per le sonde e di circa 35 m per i pozzi e
quindi si prevede come quelli futuri
difficilmente supereranno profondità dellordine
dei 150 m.
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BANCA DATI GEOGNOSTICI E RICOSTRUZIONE
IDROSTRATIGRAFICA DEL SOTTOSUOLO
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SEZIONI GEOLOGICHE E IDROSTRATIGRAFICHE
Le sezioni geologiche profonde interpretate in
chiave idrostratigrafica permetteranno la
creazione di superfici e di layer nel
modello. Le sezioni permettono inoltre di
individuare i settori di ricarica, amalgamazione
e compartimentazione dei diversi Complessi
Acquiferi.
SUPERFICI PRINCIPALI DEL MODELLO
RICARICA
AMALGAMAZIONE
COMPARTIMENTAZIONE
BASE A0
BASE A1
BASE A2
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SUPERFICIE BASALE DEL DOMINIO DEL MODELLO BASE
DEL COMPLESSO ACQUIFERO A2 COINCIDENTE CON LA
BASE FISICA DELLA MODELLAZIONE MATEMATICA
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PIEZOMETRIA DI RIFERIMENTO (tratta dal PSC del
Comune di Parma)
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NEGLI ULTIMI ANNI SONO STATI INSTALLATI NEL
TERRITORIO URBANO DIVERSI IMPIANTI GEOTERMICI. AD
OGGI ALLINTERNO DELLAREA DI STUDIO SONO STATI
AUTORIZZATI 5 IMPIANTI DI TIPO OPEN LOOP CHE
RAGGIUNGONO LA POTENZA COMPLESSIVA DI CIRCA 750
KWt ED HANNO UNA PROFONDITA MEDIA DEI POZZI DI
CIRCA 30-35 METRI. GLI IMPIANTI AUTORIZZATI CON
SCAMBIO TERMICO NEL SOTTOSUOLO (CLOSED LOOP)
SONO 6 E RAGGIUNGONO UNA POTENZA INSTALLATA
COMPLESSIVA DI CIRCA 3500 KWt. LA PROFONDITA
MEDIA DELLE SONDE GEOTERMICHE E DI CIRCA 120-130
METRI.
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IMPIANTI GEOTERMICI AUTORIZZATI E ZONE DI TUTELA
DELLE RISORSE IDRICHE SOTTERRANEE
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ESEMPIO DI SEZIONE GEOLOGICA CON LA PRESENZA DI
IMPIANTI GEOTERMICI E LA DELIMITAZIONE DELLE ZONE
DI PROTEZIONE PER I POZZI AD USO ACQUEDOTTISTICO
LEGENDA
SONDE
POZZI
METTERE SEZIONE CON EVIDENZIATI E PROIETTATI GLI
IMPIANTI OPEN E CLOSED LOOP E I CAMPI POZZI AD
USO ACQUEDOSTTISTICO EVIDENZIANDO SEMPRE I
COMPLESSI ACQUIFERI, LAREA DEL MODELLO E LA
POTENZA DEGLI IMPIANTI E LE ZONE DI
PROTEZIONE METTERE ANCHE SE POSSIBILE DELLE
SEZIONI DI DETTAGLIO ESTRATTE DAL LAVORO DELLA
METROPOLITANA DI PARMA
ZONE PROTEZIONE POZZI ACQUEDOTTISTICI
ZONE PROTEZIONE POZZI ACQUEDOTTISTICI
ZONE PROTEZIONE POZZI ACQUEDOTTISTICI
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WORK IN PROGRESS..
GRAZIE PER LATTENZIONE