Tra le azioni previste dal Progetto Speciale Cave vi era quello di predisporre un sistema di segnalazione degli episodi di torbidità anomala dei fiumi; tali fenomeni impattano infatti fortemente sia sulle condizioni ecologiche ambientali delle acque superficiali e sotterranee, sia sull’utilizzo per il consumo umano di sorgenti di grande rilevanza quali quelle di Torano, Canalie e Cartaro.

Questa attività è stata oggetto, tra luglio 2019 e gennaio 2020, di uno specifico tirocinio del Master di II livello in Sistemi Informativi Geografici per il Monitoraggio e la Gestione del Territorio dell’Università di Firenze a cui ARPAT ha collaborato.

Nel corso del suo tirocinio, il candidato Gian Marco De Rosa, con estrema passione e stimolo per i colleghi, ha progettato e completato la metodologia denominata OMNIA (Operative Monitoring Network Instant Alert): un sistema di allerta istantaneo che permette di

• effettuare previsioni sugli aumenti di torbidità nei corsi d’acqua, in funzione delle piogge che avvengono nell’area
• evidenziare gli eventi anomali.

Nella messa a punto della metodologia si è cercato prevalentemente di trovare un legame tra pioggia caduta e aumento della torbidità corrispondente; dall’analisi di ulteriori parametri registrati in continuo, quali conduttività e temperatura, sono attesi successivi e interessanti sviluppi.

Il sistema esperto OMNIA è stato applicato all’intero comprensorio apuano che riguarda 7 stazioni di monitoraggio (3 in acque superficiali e 4 in sotterranee) che misurano tre parametri delle acque: conduttività elettrica, torbidità e temperatura. A ciascuna stazione, nella procedura OMNIA, sono associati almeno due pluviometri presenti nell’area circostante.

Il sistema è costituito da due fasi:

• importazione ed elaborazione dei dati di pioggia e torbidità: le due serie di dati vengono rese confrontabili attraverso la rimozione di dati anomali e la scelta di un opportuno valore di media mobile che le renda il più possibile omogenee e sottoponibili ad un’analisi di correlazione incrociata; lo scopo di questa fase è quello di produrre dei parametri da cui determinare delle soglie di attenzione e di allarme (vedi tabella a seguire) che, a partire dalla pioggia oraria misurata, servano poi nella seconda fase;

• monitoraggio in continuo: in maniera automatica, attraverso i server del Centro Funzionale di Monitoraggio Meteo Idrologico Idraulico e di ARPAT, che acquisiscono e restituiscono i dati rispettivamente dei pluviometri e delle stazioni di monitoraggio, vengono costruiti dei grafici che mostrano – ogni ora - la situazione per ogni centralina ed evidenziano se la torbidità abbia superato o meno i valori che ci si attendeva per quella data stazione. La procedura crea quindi una mappa interrogabile (vedi immagine a seguire) dell’area in cui sono mostrate tutte le centraline, che cambiano colore in caso la lettura di torbidità sia superiore alle soglie previste nelle ultime 24 ore ed interrogandole viene mostrato il grafico settimanale corrispondente. I grafici mensili sono archiviati, infine, nel database ARPAT e saranno a breve resi disponibili allo stesso indirizzo.

Per verificare la bontà del sistema messo a punto, è stata condotta un’analisi a ritroso degli eventi di contaminazione registrati tra maggio e luglio 2019 dalla stazione sotterranea del Canale Vidal: le registrazioni in continuo hanno permesso di accertare che se fosse stato in essere il sistema OMINIA all’epoca si sarebbe ricevuta in modo tempestivo una segnalazione di anomalia.

Questa anomalia, rilevata manualmente dagli operatori ARPAT, aveva fatto partire delle indagini, condotte nel luglio 2019, che hanno consentito di accertare e documentare la presenza di una frattura sul fronte di una galleria di recente apertura in una cava collegata direttamente con il corso d’acqua sotterraneo e proporre degli interventi di mitigazione.

Il sistema OMNIA, se fosse stato attivo nel luglio 2019, avrebbe quindi generato un allarme (accensione di un bollino rosso in corrispondenza della stazione di misura) che avrebbe richiamato l'attenzione del personale destinato in quel frangente alla supervisione dei dati facendo scattare tempestive operazioni di verifica e controllo da parte degli operatori ARPAT. 

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