Analysis and modeling of geological and environmental factors in site selection: the case of the Po Plain

Il progetto di ricerca sviluppato nel corso del Dottorato ha l’obiettivo di illustrare come una rigorosa analisi geologica consenta di identificare, valutare e mitigare gli effetti di eventi naturali estremi, che possono costituire un serio fattore di rischio per gli impianti industriali e le aree metropolitane; a tale scopo, sono state selezionate due aree campione localizzate all’interno del bacino Padano, dove si sono condotte analisi geositologiche ed ambientali per caratterizzare le interazioni tra contesto naturale e impianto industriale: una discarica di rifiuti non pericolosi nel Comune di Cairo Montenotte (Sv) e l’area urbana di Como. Nel caso di Cairo Montenotte, sono state condotte indagini geognostiche e geofisiche, prove in sito e di laboratorio e monitoraggio strumentale; altre indagini sperimentali sono state mirate alla caratterizzazione delle proprietà fisiche e meccaniche dei rifiuti, con particolare riferimento alla stabilità e all’evoluzione dei cedimenti del cumulo dei rifiuti. La città di Como sorge su sedimenti di origine palustre molto recenti e soggetti a subsidenza; l’analisi di oltre 300 stratigrafie di sondaggio e delle prove geotecniche disponibili ha consentito di ricostruire l’assetto stratigrafico del sottosuolo mediante profili geologico-tecnici; il continuo monitoraggio della rete piezometrica comunale e dei parametri idrologici del bacino lacustre ha permesso di caratterizzare la circolazione idrica sotterranea. Sono stati poi approfonditi alcuni aspetti relativi alla presenza di lineamenti strutturali di importanza regionale, in particolare il Retroscorrimento di Monte Olimpino e infine sono state condotte alcune elaborazioni per ricostruire l’evoluzione paleo-ambientale dell’area a partire dalla deglaciazione. The main goal of the project is to illustrate how the rigorous geological analysis allows to identify, assess, and mitigate extreme geological hazards, which might be a serious factor of environmental risk for the local industrial plants and large metropolitan areas. We selected 2 study areas in the Po Plain, a non-hazardous waste landfill located in Cairo Montenotte (Savona province), and the Como urban area. At these sites we perform several analysis in order to characterize the interactions between natural environment and industrial plants or critical facilities. In the Cairo Montenotte case, core drillings, geophysical analysis and laboratory tests were conducted; moreover, the physical and mechanical properties of the waste were analyzed, specifically concerning waste stability and landfill subsidence. The mutual impacts between the industrial waste treatment plant and the natural environment have been analyzed and assessed. The Como urban area lies on very recent palustrine sediments, an environment showing remarkable Holocene subsidence, and high potential for liquefaction and coastal flooding; the stratigraphic setting was reconstructed analyzing more than 300 borehole logs and geotechnical tests, and building new geological sections; wells monitoring allowed to characterize groundwater circulation. Some aspects related to the structural setting (e.g., Monte Olimpino Backthrust) and the Late Quaternary environmental evolution were also closely examined. The results of this comprehensive geological analysis have been used in order to assess the environmental impact of the new integrated defense system against floods, presently under construction along the Como lakeshore. This critical facility consists of rows of mobile gates which are intended to hydrologically isolate the town during events of very high level of the Lake Como. In both cases it is possible to show how a proper approach for the geological siting is a critical tool for A) ensuring the environmental safety of the local industrial plant or critical facility, and B) reducing the operational costs by preventing from repeated readjustment of the project due to poorly defined design parameters.