Thèses sur le sujet « Risorse idriche e geotermiche »

2006/2007
L’attività di ricerca svolta in questi tre anni di dottorato ha coperto vari campi d’interesse nell’ambito della geologia e della geofisica con l’acquisizione, elaborazione ed interpretazione di dati sismici a riflessione ad alta risoluzione e l’applicazione alle ricostruzioni stratigrafiche per studi idrogeologici. I dati preesistenti da cui si è partiti sono state la “Mappa del Tetto dei Carbonati” e la “Mappa delle Isobate del Quaternario”, presentate all’interno del quaderno “Carta del Sottosuolo della Pianura Friulana” e realizzate dal DICA nel 2004 (Nicolich et al., 2004). Esso contiene anche cinque sezioni geologiche, derivate dall’interpretazione e conversione in profondità di linee sismiche, che attraversano la Pianura Friulana e Veneta orientale, e le stratigrafie dei pozzi per ricerche di idrocarburi presenti nel territorio. Queste mappe sono state riviste e corrette attraverso una serie di nuovo dati acquisiti nel corso di questi tre anni. Il primo passo è stato l’acquisizione di 8 km di linee sismiche a riflessione ad alta risoluzione, distribuite nei territori dei comuni di Aquileia (una linea lunga 4 km) e Grado (tre linee, per un totale di 4 km). Le linee sismiche hanno permesso di vedere in dettaglio la struttura del sottosuolo nell’area in studio. Le linee acquisite a Grado, inoltre, sono servite per posizionare il pozzo Grado-1. Con gli stessi criteri usati per l’interpretazione di queste linee sismiche è stata rivista la linea sismica ad alta risoluzione realizzata precedentemente dal DICA nel settore occidentale, nel territorio del comune di Precenicco. Successivamente sono state interpretate le linee sismiche a riflessione ad alta e altissima risoluzione, acquisite dall’OGS nel Golfo di Trieste e nelle Lagune di Marano e Grado. Tutti questi dati, una volta convertiti in profondità, hanno fornito le informazioni necessarie per l’estensione in mare delle due mappe prima citate. Lo scopo di questo lavoro è stato la definizione delle risorse geotermiche nel sottosuolo della Bassa Pianura Friulana. Per raggiungere questo obiettivo sono stati raccolti ed analizzati i dati da pozzo per ricerche idriche più affidabili presenti nella Bassa Pianura Friulana. In particolare sono state correlate le stratigrafie di 142 pozzi e, mediante l’utilizzo di un opportuno software commerciale (Rockworks), sono state identificati e definiti i sistemi di acquiferi di interesse geotermico esistenti nel sottosuolo, anche grazie all’ausilio di analisi geochimiche ed isotopiche effettuate dal gruppo di lavoro in pozzi scelti per un monitoraggio su lunghi tempi. La sequenza degli acquiferi è stata anche riportata sulle linee sismiche ad alta risoluzione acquisite a terra con il riconoscimento degli orizzonti riflettivi corrispondenti. Il risultato è stato illustrato con sezioni stratigrafiche 2D e successivi modelli interpretativi che mostrano estensione e spessori degli acquiferi, mappati in profondità con i corrispondenti valori di temperatura delle acque. Un lavoro analogo a quello svolto per i profili a terra e a mare nella Bassa Pianura e nel Golfo di Trieste, ovvero interpretazione e conversione in profondità dei dati, è stato eseguito per altre linee sismiche, acquisite preminentemente nell’Alta Pianura Friulana alla fine degli anni ’70 dall’Agip, concesse dalla stessa per tempi di riflessione fino a 1,5 s TWT, e ri-processate dall’OGS, su incarico della RAFVG, per recuperare dati più prossimi alla superficie con obiettivo applicazioni idrogeologiche. Le linee, interpretate sulla base delle conoscenze geologiche attuali e convertite in profondità, oltre a fornire le informazioni necessarie per il controllo e una migliore definizione delle Isobate del Tetto dei Carbonati e delle Isopache del Quaternario, mettono in evidenza le strutture geologiche del sottosuolo della pianura friulana, identificando la catena dinarica sepolta e le deformazioni sud-alpine. Le immagini chiariscono anche l’evoluzione delle strutturazioni tettoniche e delle sequenze deposizionali, con delimitazione dei riempimenti con i Flysch dinarici, con le sequenze mioceniche legate all’avanzamento delle unità sud-alpine, a partire dalla formazione indicata come Gruppo della Cavanella. Più in superficie è stata esaminata l’evoluzione delle sequenze plio-quaternarie con una migliore precisazione delle formazioni che costituiscono la base dei depositi dql Quaternario: substrato occupato dai carbonati mesozoici, dal Flysch eocenico, dalle molasse del Miocene e infine l’estensione del bacino di deposizione delle sequenze plioceniche.
XX Ciclo
1979

2008/2009
Scopo della ricerca. La ricerca di dottorato è mirata allo studio delle risorse geotermiche profonde (acquiferi profondi e sub superficiali) presenti nel sottosuolo della Bassa Pianura Friulana, mediante l’integrazione di metodi geofisici applicati con metodi stratigrafici e idrogeologici, geochimici e numerici. Le tematiche del dottorato si sono focalizzate su: delimitazione spaziale e caratterizzazione dei sistemi acquiferi (anche come reservoirs a bassa entalpia); studio dei meccanismi di ricarica e circolazione delle acque; definizione della struttura geotermica e valutazione della risorsa nell’area di Grado (Gorizia), dove è stato perforato un pozzo esplorativo (1110 m di profondità). I risultati preliminari della ricerca costituiscono il primo studio integrato in Regione per la caratterizzazione e valutazione della risorsa geotermica effettuato con metodi geofisici da pozzo. Alla luce del modello geologico preesistente, il nuovo modello concettuale emerso dalle ricerche effettuate risulta per molti versi innovativo. Fasi di acquisizione dei dati. Il dottorato è risultato sinergico alle attività di ricerca sviluppate dal DICA dell’Università degli Studi di Trieste, nell’ambito di alcuni progetti innovativi finanziati negli ultimi anni dal Servizio Geologico regionale (Direzione Centrale Ambiente e Lavori Pubblici - RFVG) che hanno permesso la raccolta di numerosi dati inediti. I progetti sono: “Realizzazione della Carta Geologico-Tecnica della Risorsa Geotermica Nazionale e definizione delle Linee Guida per il suo Utilizzo”[Progetto 1]; “Perforazione del pozzo esplorativo Grado-1 per la quantificazione della Risorsa Geotermica - Progetto Geotermia Grado”[Progetto 2]; “Studio sugli acquiferi regionali finalizzato anche alla definizione di linee guida per il corretto e compatibile utilizzo delle loro acque”[Progetto 3]. Questi progetti sono stati completati con diverse collaborazioni con DISGAM e DST dell’Università di Trieste e l’OGS di Trieste. Attività di ricerca. La ricerca si è articolata in diverse fasi operative, anche in accordo ai progetti sopraccitati: 1)Definizione del quadro geologico e strutturale dell’avampaese friulano mediante analisi della letteratura esistente. 2)Studio degli acquiferi sotterranei profondi della Pianura friulana (fino alla profondità massima di 600 m circa) [Progetto 1]. In particolare, in questa fase: sono stati esaminati i dati in sito, analisi geochimiche ed isotopiche di campioni di acqua provenienti da alcuni acquiferi significativi; sono state elaborate mappe delle isobate del tetto dei sistemi acquiferi e mappe delle isoterme delle acque di strato. 3)Raccolta, analisi e contributo alla realizzazione di un database dei pozzi per acqua perforati nella Pianura Friulana che ha integrato oltre 1800 litostratigrafie e altri dati accessori [Progetto 3]. Lo studio ha compreso l’elaborazione numerica delle superfici delimitanti i principali sistemi di acquiferi e delle relative mappe, mediante l’applicazione di diverse metodologie statistiche e l’analisi dei variogrammi sperimentali. Questo ha aggiornato il modello idrogeologico ottenuto dal Progetto 1. 4)Studio del reservoir geotermico profondo mediante un pozzo esplorativo di circa 1100 m di profondità a Grado (Gorizia) e all’acquisizione e all’elaborazione dei dati del pozzo [Progetto 2]. Questa fase ha impegnato la dottoranda in assistenza continua alla D.L. in cantiere (tra gennaio ed aprile 2008) e nelle specifiche attività di: acquisizione e analisi di dati tecnici di perforazione, parametri chimico-fisici dei fluidi di circolazione, produzione del master log e well log di cantiere; monitoraggio termico e prove idrauliche di pompaggio nel reservoir geotermico; raccolta e analisi dei cuttings e delle carote, descrizione macroscopica delle litologie, ricostruzione della stratigrafia sulla base delle analisi preliminari di laboratorio sui cuttings e sulle carote; analisi delle caratteristiche geochimiche principali delle acque campionate; acquisizione e analisi dei logs geofisici di pozzo, che hanno fornito gli elementi-chiave per la ricostruzione delle strutture profonde. 5)Ricostruzione geologica della struttura di Grado e modello idrogeologico e termico per il termalismo profondo, mediante l’integrazione dei dati disponibili e dei nuovi dati acquisiti, con particolare attenzione a: stratigrafie e logs geofisici provenienti da pozzi perforati da Eni, Ina Naftaplin e altri; sezioni sismiche a terra, in Laguna di Grado e Marano e nel Golfo di Trieste; carte del tetto dei carbonati e delle isobate del Quaternario nella Pianura Friulana; mappe di anomalia gravimetrica e magnetica per il Golfo di Trieste ed il suo entroterra. Risultati del dottorato di ricerca. I dati acquisiti nell’area di Grado e Laguna circostante, integrati con le informazioni regionali hanno permesso di individuare e ricostruire una struttura dinarica esterna, non nota precedentemente, che costituisce la sede del sistema di circolazione termale che è caratterizzato da diversa permeabilità. La struttura è interessata da rilevanti faglie beanti sub-verticali e strutture tettoniche che probabilmente mettono in contatto i sistemi termali più profondi con il tetto del reservoir. L’area di Grado è caratterizzata da: una copertura di età plio-pleistocenica di sedimenti sciolti alternati, caratterizzati da granulometria variabile da ghiaioso-sabbiosa a limoso-argillosa; una potente successione clastica costituita da sedimenti neogenici marnoso-arenacei (semilitoidi) e dalle torbiditi del Flysch paleogenico; un basamento carbonatico composito, reservoir del sistema geotermico, rinvenuto a partire da 618 m di profondità nel pozzo Grado-1. Il basamento è risultato suddiviso in intervalli ben distinti. Sono stati individuati calcari di rampa paleogenici e la loro sequenza di sviluppo e annegamento con la comparsa del flysch. I calcari ad Alveolinidae e Nummulitidae sono stati differenziati dai sottostanti calcari micritici di piattaforma di età cretacica superiore anche grazie al riconoscimento di netti marker nel Gamma Ray Log. La correlazione tra i diversi logs geofisici acquisiti in pozzo ha permesso di differenziare ulteriormente il reservoir carbonatico in intervalli distinti per litologia (densità, porosità, resistività, radioattività naturale, …) e moduli elastici; le facies geofisiche sono risultate ben relazionabili a quelle riscontrate nell’offshore croato. I dati idraulici acquisiti durante le prove di strato (con portata naturale e stimolata) e le analisi geochimiche ed isotopiche delle acque hanno permesso di affinare il modello di circolazione idrotermale. Questo considera almeno due sistemi di circolazione all’interno dei carbonati, separati da un setto idraulico: il tratto 616–830 m circa è caratterizzato da circolazione di acque in poche fratture ma molto aperte (con portata spontanea di circa 15 l/s e temperatura di circa 41.4°C); nel tratto 830–1000 m circa si ha una debole circolazione di acque all’interno di un ammasso roccioso più massiccio, interessato da un reticolo fitto ma con modesta apertura; a partire da 1000 m circa si rinvengono acque più calde (45°C a fondo pozzo) in un reservoir a notevole permeabilità (per fratturazione e incarsimento) che potrebbe richiamare i fluidi del sistema idrotermale presente alla profondità di 600-800 m. A scala locale, le strutture tettoniche presenti e probabilmente riattivate recentemente costituiscono una importante via di migrazione, circolazione e cortocircuitazione dei fluidi profondi (acqua e gas) con i sistemi più superficiali. A scala più ampia, il quadro strutturale elaborato per l’area di Grado è caratterizzato da un sistema di strutture inverse ovest-vergenti che coinvolgono il basamento carbonatico e le soprastanti coperture e da un raddoppio tettonico individuato nei calcari; queste strutture sono state interpretate come il fronte dinarico più esterno e costituiscono la diretta prosecuzione di fronti compressivi affioranti in Istria. Il modello stratigrafico elaborato risulta inoltre coerente con il quadro stratigrafico generale desumibile dai pozzi perforati nell’offshore croato e con quanto ipotizzato a partire dalle mappe di anomalia gravimetrica e dalle sezioni sismiche disponibili. Nel più ampio contesto della Bassa Pianura friulana le attività di ricerca hanno consentito di:  caratterizzare preliminarmente dal punto di vista chimico-fisico ed isotopico le acque profonde circolanti a diverse profondità (in seno alle coperture post paleogeniche) nelle aree caratterizzate da anomalie geotermiche e le relative mappe delle isoterme  valutare la presenza di alcune strutture tettoniche (coinvolgenti le coperture prequaternarie e giungenti in prossimità della superficie) in grado di veicolare fluidi profondi con acque superficiali nelle aree a nordorientali della Laguna di Grado  rappresentare mappe regionali delle superfici delimitanti tetto e letto dei principali sistemi di acquiferi confinati evidenziati dalle litostratigrafie dei pozzi e ricostruire un modello numerico schematico del sottosuol. L’insieme dei risultati ottenuti ha permesso dunque di validare le ipotesi di lavoro formulate inizialmente e di proporre un più solido, rinnovato e, per molti versi, innovativo modello geologico-termico basato su inediti dati sperimentali. Il modello geologico elaborato risulta decisivo anche in relazione all’imminente realizzazione del pozzo esplorativo Grado-2, che permetterà al contempo di validare le ipotesi assunte e fornire ulteriori dati sperimentali.
XXII Ciclo
1979

L’acqua è uno dei principali fattori per la crescita socio-economica e lo sviluppo del continente africano. Il continente africano dispone di ingenti risorse idriche, ma le complessità naturali caratteristiche di alcune regioni del continente e la frequente assenza di una corretta pianificazione della loro gestione ne riduce ad oggi il potenziale in maniera significativa. L’utilizzo delle risorse idriche in Africa è destinato ad incrementare sensibilmente nel corso dei prossimi decenni, come risultato della crescita demografica e dei fabbisogni nell’agricoltura. Le risorse idriche sotterranee giocano un importante ruolo in tale scenario in quanto molti paesi africani caratterizzati da scarsità d’acqua dispongono di sostanziali riserve idriche sotterranee e l’accesso a tali risorse, ancorché limitate, è largamente diffuso nel continente. Si stima che il totale delle risorse idriche sotterranee sia di 0,66 milioni di km cubi. Le risorse sotterranee sono largamente distribuite: i maggiori volumi sono localizzati nei larghi acquiferi sedimentari nelle regioni del nord Africa. Per molti paesi africani pozzi appropriatamente ubicati sono in grado di sostenere le comunità con l’estrazione manuale mediante pompe con una portata di 0,1-0,3 l/s. Grandi impianti di produzione da acquifero (>5 l/s), che siano adatti per lo sviluppo urbano o produzioni agricole intensive, non sono ancora diffusi e sono limitati ad aree particolari. La disponibilità ed accessibilità delle acque sotterranee in gran parte dell’Africa è favorevole ad uno sviluppo rurale piuttosto che urbano. Il maggiore fattore limitante per una gestione sostenibile delle risorse sotterranee è dato dalla necessità di identificare se le acque sotterranee sono rinnovabili (ed in quale misura) o meno, al fine di programmare le corrette politiche gestionali nel tempo.

As is widely known, in the early 1900s the city of Milan looked very different than today because of its close relations with water: it had a dense network of canals and natural groundwater springs. The origin of this intricate system dates back to the process of Romanization and the beginnings of planned urban development. Since 49 BC, when Mediolanum’s “municipium” was established, the need for new strategies for water supply and defense led to the diversion of some rivers, with the aim of creating a self-sufficient internal water course-network. Over the last thirty years, archaeological digs have uncovered the remains of a number of drainage facilities, channels and pipes throughout the city; furthermore, the discovery of some parts of the defensive moat have stimulated a debate about the aspect of the townscape during the Roman period. This paper aims to give a complete survey of the system, combining archaeological evidence with the study of historical sources.

2010/2011
Il presente lavoro affronta lo studio di due problematiche idrogeologiche complesse e molto diverse tra loro, mediante un approccio geofisico integrato con le indispensabili indagini geologiche e idrogeologiche: (1) caratterizzazione delle risorse sotterranee solforose in ambiente montano al fine di localizzare una o più aree adatte alla perforazione e quindi all’estrazione di acque solforose; (2) caratterizzazione idrogeofisica di un area golenale soggetta a forti eterogeneità locali che possono influenzare il flusso, alterando consistentemente la conduttività idraulica. I risultati delle indagini geofisiche costituiscono nei casi descritti un indispensabile supporto funzionale per comprendere approfonditamente le aree studiate con particolare riguardo alla ricostruzione dei sistemi acquiferi, circuiti idrogeologici e disponibilità di risorse idriche e termali al fine di realizzare un'azione progettuale ingegneristica mirata e consistente.
XXIV Ciclo
1977

La tesi descrive la stato delle risorse idriche cinesi, il quadro amministrativo e normativo in merito alla tutela di tale risorse e le problematiche riscontrate nell'attività di enforcement da parte delle istituzioni.

Questo elaborato ha come oggetto di studio la gestione delle risorse idriche nei Territori Palestinesi Occupati. La tesi è strutturata in tre capitoli nei quali si riflette su come la relazione tra ambiente, potere, territorio e popolazione guidi le attività politiche ed economiche governative. Quest’ultime, viceversa, hanno a loro volta un impatto diretto sulle considerazioni legate all’ambiente. La metodologia che è stata utilizzata è principalmente di tipo qualitativo; la ricerca bibliografica è stata condotta consultando diverse fonti - in lingua inglese ed araba - di tipo primario e secondario: riviste ed articoli accademici, documenti governativi, dati statistici ufficiali forniti dalle autorità, report di agenzie internazionali ed organizzazioni non governative. Nel primo capitolo si è analizzato il punto di vista della narrativa dominante; si è valutato in quale misura essa affronti l’argomento inerente la gestione delle risorse idriche in modo critico. Si sostiene che essa operi un’analisi scorretta o, perlomeno, incompleta dei problemi e dei fattori che causano scarsità nella regione, senza tenere in considerazione il contesto politico e dimostrandosi, di fatto, non sufficientemente completa per analizzare il fenomeno. La seconda sezione decostruisce la narrativa dominante e la rilegge alla luce delle politiche attuate dal governo israeliano e dall’Autorità Nazionale Palestinese. Si sostiene che tali politiche siano state inefficaci principalmente a causa del non coinvolgimento della comunità locale e che gli effetti di esse sulla popolazione siano stati diseguali. La politica ambientale israeliana ambigua, da un lato promuove un progresso a livello ambientale e uno sviluppo tecnologico, ma dall’altro priva sistematicamente la popolazione palestinese della propria terra, acqua e altre risorse naturali. Infine, si afferma la necessità di contemplare una visione più ampia, che prenda in considerazione varie forme di resistenza, e si descrive un progetto reale di risposta dal basso cercando di comprendere quanto esso si configuri effettivamente come resitance economy. Si mostra che il problema principale legato al fallimento delle politiche è il mancato coinvolgimento dei vari settori della società nei processi decisionali; le politiche, infatti, portano o ad impatto negativo o a nessun impatto sulle comunità locali.

La gestione delle risorse idriche è una questione fondamentale da affrontare alla luce di problemi sempre più attuali quali la scarsità della risorsa in determinati periodi dell’anno e la tutela dei corpi idrici rispetto ad approvvigionamenti che ne possano intaccare il naturale equilibrio. In effetti, gli ultimi anni sono stati caratterizzati da episodi di magra piuttosto rilevanti e con pochi paragoni nell’intero novecento...

Il lavoro di tesi promuove la partecipazione del pubblico nelle problematiche ambientali dell'acquifero di Grombalia (penisola di Cap Bon, Tunisia). Tale acquifero, situato in un'area rurale, dal clima semi-arido, vicino alla costa, è soggetto a forti stress idrici, a fenomeni di salinizzazione e inquinamento da nitrati. La Social Network Analysis eseguita attraverso un innovativo strumento, Net-Map toolbox, ha permesso di individuare tutti gli stakeholder coinvolti nella riduzione dell'immissione di fertilizzanti nella falda, le varie relazioni esistenti tra questi, il grado d'influenza e l'obiettivo di ognuno. E' stato quindi possibile ottenere un'immagine completa della sfera sociale legata alle problematiche ambientali, informazioni che i decision maker potranno utilizzare per migliorare la gestione delle risorse idriche e trovare delle soluzioni integrate nella riduzione dell'inquinamento.

Benessere delle popolazioni, gestione sostenibile delle risorse, povertà, cambiamenti climatici e degrado ambientale sono dei concetti fortemente connessi in un mondo in cui il 20% della popolazione mondiale consuma più l’80% delle risorse naturali. Sin dal 1992 alla Conferenza sull’ambiente e lo sviluppo delle Nazioni Unite tenutasi a Rio de Janeiro si è confermato il forte legame tra tutela dell’ambiente e riduzione della povertà. Gli interventi di tipo ambientale costituiscono un ruolo importante, favorire la salvaguardia dell’ambiente, assicurare l’accesso all’acqua potabile, la corretta gestione dei rifiuti e dei reflui sono aspetti necessari per permettere ad ogni individuo, di condurre una vita sana e produttiva. È proprio in questo quadro che si inserisce la riflessione su come intervenire nel sud del mondo, in quei paesi dove vi è l’esigenza di rafforzare le realtà locali partendo dall’interno, dal mercato e dalle tecnologie utilizzabili. Dalla presa di consapevolezza dei reali fabbisogni umani, dall’analisi dello stato dell’ambiente, si può comprendere che la soluzione per vincere la povertà, non è il trasferimento della tecnologia e l’industrializzazione; ma il “piccolo e bello” (F. Schumacher, 1982), ovvero gli stili di vita semplici, a livello tecnologico le “tecnologie appropriate”. La comunità, dove sono state implementate queste tecnologie appropriate, si trova nella periferia di Lusaka, in Zambia. Dobbiamo ritenere che una tecnologia sia appropriata quando, per effetto della sua struttura e dei rapporti che riesce a stabilire con l’ideologia, la cultura del paese in cui viene adottata, dà origine a processi che si autosostengono e riescono a far crescere le attività del sistema e la sua autonomia. “learning from the roots”, imparare dalle radici, attraverso lo studio, il confronto, l’esperienza progettuale con la realtà dell’ambiente dei paesi in via di sviluppo, è un buon modo per sintetizzare il senso del lavoro esposto.

Il presente lavoro si pone l obiettivo di proporre un piano operativo di azioni, mirato al concreto sviluppo del sistema degli usi dell acqua in Sicilia. Le valutazioni proposte sono state assunte considerando il punto di vista di un ente pubblico, ad esempio una Autorità idrica regionale, non ancora costituita in Sicilia, cui viene assegnato il ruolo di identificare e valutare l efficacia delle azioni in termini di effetto, incentivante o disincentivante, ai fini del raggiungimento di un equilibrio di bilancio idrico ma anche economico e finanziario del sistema, con l obiettivo principale di costruire un assetto di governance regionale finanziariamente autonomo. Grande ruolo viene assegnato alle pratiche del riuso, per l economicità dei processi proposti a parità di efficacia, ed a tale fine è stata implementata una analisi costi benefici ad un caso studio, l agglomerato di Catania, prescelto per la particolare valenza ambientale e socio economica del contesto, all interno del quale insistono più soggetti con competenze specifiche in tema di acqua e di servizi fognari e depurativi (comune di Catania, società di gestione del servizio fognario e depurativo, consorzio di bonifica, area naturale protetta oasi del Simeto , ecc.) con piani di sviluppo identificati, il più delle volte, in maniera non coordinata. Gran parte dei dati e delle informazioni assunte a base delle valutazioni oggetto della presente tesi sono state tratte dal progetto Completamento depuratore consortile di Catania ed estensione della rete fognaria , finanziato per un importo pari a 213.122.922,00 euro con deliberazione CIPE n.60/2012, finalizzato alla risoluzione della procedura di infrazione ex direttiva 91/271/CEE per l agglomerato di Catania, con una popolazione servita di circa 470.000 abitanti. Ampio spazio è stato dedicato alle attività, oggi in corso, avviate ai fini della risoluzione della procedura di infrazione comunitaria, che consentiranno la realizzazione di sistemi fognari e depurativi, rendendo disponibili risorse idriche non convenzionali. Le considerazioni avanzate sull utilizzo dei fondi pubblici europei al di fuori di una cornice di Area vasta hanno indotto alla definizione di un piano di azioni che, a diversi livelli territoriali, prevede una serie di azioni, sia del tipo bottom-up che del tipo top-down, necessarie per dotare, l avviato percorso di infrastrutturazione, di una concreta sostenibilità gestionale ed economico-finanziaria in connessione con le nuove politiche tariffarie emanate dall Autorità per l energia elettrica ed il gas, ente regolatore nazionale del servizio idrico integrato.

Il presente studio ha analizzato e seguito il monitoraggio ambientale relativo al progetto di adeguamento con caratteristiche autostradali della SP46 Rho-Monza. Più precisamente il progetto dii riqualificazione prevede la realizzazione di nuove infrastrutture, ma anche l’ammodernamento di quelle già esistenti. Più precisamente è stata quindi prevista l’analisi degli interventi eseguiti e delle tecnologie utilizzate per il monitoraggio ambientale presso i comuni di Milano e Paderno Dugnano: realizzazione di perforazioni a distruzione di nucleo, la messa in opera di piezometri a tubo aperto nei fori di sondaggio realizzati, l’esecuzione di rilevazioni chimico-fisiche sulla falda intercettata dai piezometri realizzati. Tramite questo studio è stato così possibile ricostruire il livello freatimetrico della falda direttamente interessata dal progetto di riqualificazione della SP46 ed intercettata dai piezometri. In secondo luogo oltre alla ricostruzione della soggiacenza della falda, è stato valutato l’impatto antropico sulla qualità delle acque sotterranee della falda stessa, grazie alla determinazione di parametri chimico-fisici e ad analisi di laboratorio su campioni di acqua prelevati.

Questa tesi di dottorato tratta il tema delle Tecnologie Appropriate e delle Buone Pratiche per la gestione delle risorse idriche ed il risparmio energetico nell’ambito dell’abitato urbano e rurale. Viene fatta una breve panoramica sulle principali teorie e metodologie che fino ad oggi hanno fatto da linee guida per la progettazione sostenibile e il corretto utilizzo delle risorse. Questa visione d'insieme servirà per esprimere delle valutazioni e trovare dei comuni dominatori per proporre una nuova metodologia d'approccio alla gestione delle risorse con particolare attenzione rivolta alla condizione presente e alla zona d’intervento. Site specific sustainability Approach (S3A). I casi studio: • Un progetto di approvvigionamento idrico e di desalinizzazione delle acque per un’oasi del Sahara marocchino. • Un progetto di ricerca della Columbia University e della NASA legato alla sostenibilità urbana di New York che analizza i benefici apportati dall'installazione di coperture verdi nell'area di Manhattan da un punto di vista della gestione delle risorse idriche, energetiche e delle componenti ambientali. • Un progetto di verde verticale e giardino pensile a Milano. • Un progetto di approvvigionamento idrico sostenibile e gestione del verde per la città di Porto Plata in Repubblica Domenicana. Approfondimenti e sperimentazioni. • E’ stato approfondito il tema della distillazione solare per la dissalazione e potabilizzazione delle acque in zone rurali desertiche ed isolate. • E’ stato progettato e realizzato un prototipo innovativo di distillatore tubolare con collettore solare parabolico. Il prototipo è stato testato nei laboratori della Columbia University di New York. • Sono state approfondite le Khettaras o Qanat, tunnel sotterranei per l’approvvigionamento idrico nelle zone aride. • Infine sono stati approfonditi i benefici apportati dalle coperture a verde (tetti verdi) e dal verde verticale nelle zone urbane dal punto di vista della gestione delle risorse idriche ed il risparmio energetico.
This Phd dissertation is related to Appropriate Technologies (AP) and Best Practices for water management and energy saving in urban and rural environment. Has been made a brief overview of the main theories and methodologies that have hitherto done by the design guidelines for the sustainable and efficient use of resources in the built environment; This overview will serve to express the evaluations and find common strategies to propose a new method of approach for the resources management on the area of intervention. (The site specific sustainability approach) Research topics and applications: The solar distillation for water desalination in rural and remote arid areas. The design and construction of a prototype of a new Tubular Solar Still (TSS) with a parabolic solar collector for the water desalination and purification. The TSS prototype has been tested in the Columbia University Engineering Solar Lab in New York City. The traditional water supply system for the arid areas Khetteras or Qanat. The green Infrastructure and the green roofs. Has been considered the role green infrastructures in sustainable water management practices and energy saving. Case of studies: • A sustainable water management and water desalination project, by Appropriate Technologies, for rural communities in the Moroccan Sahara desert. • The Research project “Quantifying the fundamental behavior of green roofs in a urban environment” runned by Columbia University and NASA. A project that, by environmental monitoring, analyze the benefits of installing green roofs in the Manhattan area. • A green façade and an experimental roof garden design project for an architectural firm in Milan. • A project about strategies for sustainable urban development made with the Columbia University Urban Ecology studio. A sustainable water harvesting and green infrastructures design project for the City of Puerto Plata in the Dominican Republic.

Questa tesi di dottorato tratta il tema delle Tecnologie Appropriate e delle Buone Pratiche per la gestione delle risorse idriche ed il risparmio energetico nell’ambito dell’abitato urbano e rurale. Viene fatta una breve panoramica sulle principali teorie e metodologie che fino ad oggi hanno fatto da linee guida per la progettazione sostenibile e il corretto utilizzo delle risorse. Questa visione d'insieme servirà per esprimere delle valutazioni e trovare dei comuni dominatori per proporre una nuova metodologia d'approccio alla gestione delle risorse con particolare attenzione rivolta alla condizione presente e alla zona d’intervento. Site specific sustainability Approach (S3A). I casi studio: • Un progetto di approvvigionamento idrico e di desalinizzazione delle acque per un’oasi del Sahara marocchino. • Un progetto di ricerca della Columbia University e della NASA legato alla sostenibilità urbana di New York che analizza i benefici apportati dall'installazione di coperture verdi nell'area di Manhattan da un punto di vista della gestione delle risorse idriche, energetiche e delle componenti ambientali. • Un progetto di verde verticale e giardino pensile a Milano. • Un progetto di approvvigionamento idrico sostenibile e gestione del verde per la città di Porto Plata in Repubblica Domenicana. Approfondimenti e sperimentazioni. • E’ stato approfondito il tema della distillazione solare per la dissalazione e potabilizzazione delle acque in zone rurali desertiche ed isolate. • E’ stato progettato e realizzato un prototipo innovativo di distillatore tubolare con collettore solare parabolico. Il prototipo è stato testato nei laboratori della Columbia University di New York. • Sono state approfondite le Khettaras o Qanat, tunnel sotterranei per l’approvvigionamento idrico nelle zone aride. • Infine sono stati approfonditi i benefici apportati dalle coperture a verde (tetti verdi) e dal verde verticale nelle zone urbane dal punto di vista della gestione delle risorse idriche ed il risparmio energetico.
This Phd dissertation is related to Appropriate Technologies (AP) and Best Practices for water management and energy saving in urban and rural environment. Has been made a brief overview of the main theories and methodologies that have hitherto done by the design guidelines for the sustainable and efficient use of resources in the built environment; This overview will serve to express the evaluations and find common strategies to propose a new method of approach for the resources management on the area of intervention. (The site specific sustainability approach) Research topics and applications: The solar distillation for water desalination in rural and remote arid areas. The design and construction of a prototype of a new Tubular Solar Still (TSS) with a parabolic solar collector for the water desalination and purification. The TSS prototype has been tested in the Columbia University Engineering Solar Lab in New York City. The traditional water supply system for the arid areas Khetteras or Qanat. The green Infrastructure and the green roofs. Has been considered the role green infrastructures in sustainable water management practices and energy saving. Case of studies: • A sustainable water management and water desalination project, by Appropriate Technologies, for rural communities in the Moroccan Sahara desert. • The Research project “Quantifying the fundamental behavior of green roofs in a urban environment” runned by Columbia University and NASA. A project that, by environmental monitoring, analyze the benefits of installing green roofs in the Manhattan area. • A green façade and an experimental roof garden design project for an architectural firm in Milan. • A project about strategies for sustainable urban development made with the Columbia University Urban Ecology studio. A sustainable water harvesting and green infrastructures design project for the City of Puerto Plata in the Dominican Republic.

The present research project mainly focuses on the assessment of the eco-epidemiological role played by two emerging waterborne pathogens, Giardia duodenalis and Cryptosporidium parvum, within the integrated urban water supply & management chain. While in the water environment, both protozoa develop a resistance form that grants them enhanced protection against the most commonly adopted drinking water and wastewater treatments. The two resistance forms are called cyst for Giardia and oocyst for Cryptosporidium, respectively. As water resources contaminants, the two protozoa figure as etiologic agents of two peculiar gastrointestinal parasitic infections, giardiasis and cryptosporidiosis, that can give rise to outbreaks both within the polluted waterworks served community and among people eventually swimming in contaminated recreational waters. An exhaustive bibliographic research has been carried out in order to fully characterize the state of the art on the Giardia and Cryptosporidium topic. Integrated data coming from a wide range of studies provided a detailed picture that describes both the national and international background by focusing on the two protozoa relevance, both under environmental and public health aspects. A compilation of reported analytical methods for the detection of Giardia and Cryptosporidium (oo)cysts in water samples was also obtained. Available protocols were mainly derived from clinical parasitology methods and resulted unfit for any environmental monitoring activity. The core factor being responsible for this incompatibility was identified as method expensiveness, that proved to be too high for routine sample analysis. Within this theoretical background, the first goal was that of creating a novel analytical protocol for the detection of protozoa (oo)cysts in waters, compliant with target cost-effectiveness, sensibility, specificity, efficiency and versatility criteria. The operative procedure subsequently named Polypropylene-cartridge filtration method (PCF) was then implemented: first validated during a pilot survey of the Alto Vicentino aquifer, it was subsequently adopted for the monitoring program of the integrated urban water chain of Padua city (Italy), selected as main experimental model. The monitoring network is composed by 18 sampling sites and provides full insight of the presence and persistence of Giardia and Cryptosporidium along the whole system. In detail, investigated chain segments were: drinking water supply system (5 sites); sewage system and wastewater treatment plant (6 sites); receiving water body (5 sites) and marine recreational waters flanking the mouth of the river (2 sites). As additional and complementary activity, case-report studies about giardiasis and cryptosporidiosis outbreaks were collected and processed for the creation of the Giardiasis & Cryptosporidiosis Database (GCDB). Data inserted in the GCDB cover the period 1954-2012. However, they are not merely catalogued and interactively consultable, but were also used for the implementation of a predictive model for the estimate of an Index for the Water Resources Protozoan Contamination Risk (WRPPCI).
Il presente progetto di ricerca dottorale verte sulla valutazione del ruolo ecologico ed epidemiologico che alcuni patogeni emergenti idrotrasmessi, i protozoi Giardia duodenalis e Cryptosporidium parvum, rivestono all'interno delle filiere idriche integrate. Entrambi i protozoi presentano una forma di resistenza ambientale, denominata rispettivamente cisti per Giardia e oocisti per Cryptosporidium, che conferisce loro una maggiore capacità di sopravvivere sia ai convenzionali trattamenti di potabilizzazione dell'acqua che a quelli di depurazione del refluo. Il pericolo che essi rappresentano come contaminanti delle risorse idropotabili consiste dunque nella loro potenziale capacità di dare luogo a focolai epidemici di sindromi gastroenteriche, sia a livello dell’intera comunità che fruisce del servizio idrico, che degli eventuali frequentatori di aree balneabili soggette a contaminazione. In primo luogo si è condotta un'approfondita ricerca bibliografica volta a determinare lo stato dell'arte sul tema: essa ha consentito di individuare le molteplici linee di ricerca già perseguite nell'ambito descritto, ottenendo così un quadro complessivo che delinea, sia a livello internazionale che nazionale, l'ambito conoscitivo noto circa i due suddetti patogeni emergenti. Contestualmente si è ottenuta anche una panoramica sulle differenti metodiche analitiche disponibili per la detezione di Giardia e Cryptosporidium nelle matrici ambientali. I protocolli descritti in letteratura, per lo più derivanti dalle metodiche impiegate nella parassitologia clinica, non sono risultati compatibili con un'attività di monitoraggio ambientale routinaria. Il motivo principale di tale inadeguatezza risiede principalmente nei costi troppo elevati degli stessi. All'interno di tale cornice teorica è emersa innanzitutto la necessità di realizzare una nuova metodica per la detezione delle (oo)cisti protozoarie nelle acque, caratterizzata da costi più contenuti, ma pur soddisfacentemente versatile, efficiente, sensibile e specifica. Il protocollo analitico implementato, denominato metodica della filtrazione su cartuccia in polipropilene (FCP), è stato utilizzato per la valutazione preliminare della qualità dell'acquifero di attingimento dell'Alto Vicentino ed in seguito impiegato per il monitoraggio della filiera idrica integrata che serve la città di Padova, selezionata come sistema sperimentale. La rete di monitoraggio di tale filiera è stata ricamata grazie alla selezione strategica di 18 siti di campionamento che consentono di ottenere una visuale complessiva dell’intero sistema, che nel complesso si compone di: filiera di distribuzione dell’acqua potabile (5 siti), sistema di allontanamento e depurazione del refluo civile (6 siti), corpo idrico recettore (5 siti) e, da ultimo, aree marino-costiere balneabili prospicienti la foce dello stesso (2 siti). Come attività corollaria, si è poi fruito dei numerosi case-report reperibili in letteratura che descrivono epidemie di giardiasi e criptosporidiosi, innescate o dall'ingestione di acqua infetta o dalla balneazione in acque contaminate, per la creazione di un database epidemiologico relativo al periodo 1954-2012 e denominato Giardiasis & Cryptosporidiosis Database (GCDB). Tale database consente non solo la catalogazione sistematica e la consultazione interattiva degli eventi epidemici, ma è stato sfruttato per implementare un modello predittivo capace di stimare il Rischio di Contaminazione Protozoaria delle Risorse Idropotabili tramite il computo di un apposito indice numerico (IRCPRI).

The national and European framework of tools and initiatives related to planning, management and development of areas characterized by the presence of water resources requires a system-based, collaborative and participatory approach (Barraque, 2001; Kallis et al., 2001; Aubin et al., 2002; Kaika, 2003; Carter, 2007; Vacik et al., 2014). The River Contracts (Bobbio et al., 2008; Magnaghi, 2008; Bastiani, 2011) that "contribute to the definition and implementation of district planning tools at both basin and sub-basin catchment scale as voluntary tools for strategic and negotiated planning pursuing the protection and proper management of water resources, as well as the valorization of riverine territories, together with the safeguard of the hydraulic risk, thus contributing to local development of such areas" (art.43 "River Contracts" DDL 1676 XVII Leg., better known as "Collegato Ambietntale", i.e. set of environmental norms included within the National Stability Law) operate within such a framework. The research builds on a strong interest in the implementation of the model River Contract in specific areas placed within the river-sea interface, in order to facilitate the implementation of water-management policies and initiatives at local scale (Governa, 2014; Alberton et al., 2011, De Vito, 2011; Armitage, 2008), with the aim to contribute to the sustainable development of these areas according to the revised regulatory framework and the new European programming period objectives. These preliminary issues have allowed developing and deepening the theoretical background as well as the conceptual framework of the research. The key-concepts identified for the purposes of the research are: (i) the peculiarities of the river mouth areas compared to those placed in along the rivers/water bodies; (ii) the state of the art of water-management and governance in Europe and Italy with special regard to participatory approaches and “place-based” policies; (iii) the River Contracts -including both general principles and rules and the most significant experiences developed so far-; (iv) the transition from the traditional River Contract model to the new concept of the Mouth Contract that was developed starting from a number of limitations/weaknesses identified for the former and following the analysis of the main experiences as well as the decision to consider its applicability to the mouth areas. The overall objective of this PhD thesis is therefore to build a new conceptual model for water governance at the scale of mouth areas placed within the river-sea interface, according to an integrated and participative water-resource management approach and a place-based policy in favour of participative and sustainable local development focused on water. The logical path which allowed to pursue this overall objective is organised into three parts linked to specific sub-objectives and functional to the orientation of the main research outputs. These sub-objectives are: • defining the new conceptual Mouth Contract model for areas within the river-sea interface, based on the adaptation/development of the traditional River Contract model and moving from the weaknesses identified for the latter (as well as from selected relevant experiences); • testing the new conceptual model in the study area of the Po Delta that is part of the coastal arc of Veneto, through the Po Delta Mouth Contract built on the proper "territorial dimension" as emerging from hydrographic, physical, human and economic characteristics of the area, according to the place-based policy approach; • assessing the exportability of the Mouth Contract model to different areas and comparative analysis with national policies (namely the experimental application of the Mouth Contract for the Po Delta chosen by Veneto Region and the Ministry of Economy and Finance - Department for Development and Economic Cohesion - for the 'implementation of the National Strategy for Internal Areas under the “2014-2020 Italy Partnership Agreement”). The final research report, i.e. this thesis, was organized according to the structure described below. The rationale of the research and objectives of the thesis are presented within Chapter 1, "Introduction", while the basic concepts on which the research builds are discussed in Chapter 2, "Background and conceptual framework". These concepts primarily relate to the characterization of the catchment area of river territories as they are traditionally identifed and the specificity of the end portions of the rivers, at the mouth to the sea, to which different characteristics and dynamics must be recognized, but that migh also be house to conflicts related to different uses, fragmentation of skills and a complex and burdensome water resources management. The normative and policy framework for the government and governance of water resources at both European and national level was then addressed, with further considerations on the network governance at the local level. Newtork governance is recognized by literature as an opportunity for development policies, in line with the focus on "territorial dimension" promoted by research in this field. Participatory and intersectoral approaches were then explored in support of the place-based policy and for a better understanding of the most appropriate tools to be taken into account for the development of a new conceptual model based on a participatory process. River Contracts –as they are defined within sectorial and territorial planning- were finally analyzed according to the current national normative framework and based on the most relevant experiences at both national and internatonal scale. The last paragraph of this chapter was devoted to the identification of the weaknesses/limitations of the traditional conceptual model, recognized as not-adequate for the application to mouth areas. These areas were then considered as the main reference for the topics addressed by the following chapters. Chapter 3, "Materials and Methods", reports the literature sources and documents used for the research as well as a description of the research methodology with special reference to, the development of the conceptual framework that provides background for the research. The logical process and methodology that enabled the adaptation of the conceptual model, from the River Contract to the Mouth Contract, based on applicability to the study area and extendibility to other areas within the river-sea interface are then presented.. Special attention is paid to the description of the methodology used in the analysis of the territory, in line with the leading concept of the "territorial dimension", as well as to the methodology developed for the identification and assessment of the actors to be involved in the participatory process. The latter includes a description of the existing participatory tools and a special focus on those of them that were selected and adapted in accordance to research needs and the key-features of the new conceptual model. Chapter 4, "Case study: the Po Delta" describes the innovative issues introduced by the new conceptual Mouth Contract model according to the above-metioned methodology. Specific attention is given to the presentation of the specificities of the hydrographic area as well as the fragmentation of existing skills especially in terms of management of the main water resources due to the failure to implement policies at local level. Chapter 5, "Results and discussion", finally shows the main research outputs, i.e.: (i) the creation of a new conceptual model for the Mouth Contract; (ii) the application of the latter to the study area of Po Delta, including the discussion of outcomes from the participatory process implemented in accordance with the methodology developed by the research (Thematic Tables); and finally (iii) the results of tests aiming to check the exportability of the model to different mouth areas (as well as different areas) and the orientation of national policies. Chapter 6 is devoted to the drawing of "Conclusions". The development of the new conceptual model for the Mouth Contract, i.e. the first output of the research, and the results achieved through the successful application to the Po Delta area, show that the implementation ot this participatory planning tool in the areas within the river-sea interface can be strategic and instrumental in promoting local development. By doing so these tools can facilitate the transposition and implementation of policies at the local level thus contributing to overcome the existing fragmentation and complexity in the management of water -and more generally- land resources. As an additional result of the research, the relevance of the model has been confirmed by policy makers who have recognized the contract as a means for facilitating the implementation of the "National Strategy for Internal Areas" - i.e. one out of three strategic options on which the place-based development policy promoted by the National Government through the 2014-2020 Italy Partnership Agreement is focused, the other two being “The South” and “Cities” - at the local scale. Chapter 7, "Bibliography", is organized into two sections distinctly related to the specific and general bibliography including legislation and regulations, programs, plans and projects, guidelines and web links. Chapter 8 consists of "Appendixes" where the main documents developed during the research, in particular during the experimental phase, are reported. In conclusion it can be stated that, besides the opportunity to further refine the new conceptual model for the Mouth Contract according to the results emerged during its implementation in the study area, the thesis has fully achieved its general objective.
Il quadro nazionale e comunitario degli strumenti e delle esperienze di pianificazione, gestione e riqualificazione dei territori caratterizzati dalla presenza dell'acqua, nei medesimi presente in diverse forme, impone la necessita'  di operare con un approccio sistemico, collaborativo e partecipativo (Barraque, 2001; Kallis et al., 2001; Aubin et al., 2002; Kaika, 2003; Carter, 2007; Vacik et al., 2014). In questa logica operano i Contratti di Fiume (Bobbio et al., 2008; Magnaghi, 2008; Bastiani, 2011), che concorrono alla definizione e all'attuazione degli strumenti di pianificazione di distretto a livello di bacino e sotto-bacino idrografico, quali strumenti volontari di programmazione strategica e negoziata che perseguono la tutela, la corretta gestione delle risorse idriche e la valorizzazione dei territori fluviali, unitamente alla salvaguardia del rischio idraulico, contribuendo allo sviluppo locale di tali aree (art.43 Contratti di Fiume DDL 1676 XVII Leg., noto come Collegato Ambientale). Le principali motivazioni del lavoro sono desunte dall'interesse per l'applicazione del modello Contratto di Fiume in specifici territori posti all'interfaccia fiume mare, con lo scopo di facilitare l'attuazione delle politiche e dell'azione di governo dell'acqua a livello locale (Governa, 2014; Alberton et al., 2011, De Vito, 2011; Armitage, 2008), in un'ottica generale di sviluppo sostenibile per i territori medesimi alla luce dell'aggiornato quadro normativo e del nuovo ciclo programmatorio comunitario. Tali motivazioni hanno consentito di costruire e argomentare il background e l'inquadramento concettuale della ricerca. I concetti base sono pertanto diventati: le peculiarità dei territori di foce rispetto ai territori fluviali di medio e lungo corso, lo stato dell'arte del governo e della governance dell'acqua in Europa e in Italia con approfondimenti rispetto agli approcci partecipativi e alla politica dei luoghi (place-based), i Contratti di Fiume dai principi e regole fino alle esperienza piu' significative, il passaggio dal modello tradizionale del Contratto di Fiume al nuovo modello concettuale del Contratto di Foce ragionato a partire da una serie di limitazioni riconosciute nel primo a seguito dall'analisi delle principali esperienze e della scelta di considerare l'applicabilita'  nei territori di foce. L'obiettivo generale della tesi di dottorato e' risultato quindi essere quello di costruire un nuovo modello concettuale di water governance alla scala geografica dei territori di foce, posti all'interfaccia fiume-mare, in una logica unitaria di gestione integrata e partecipata delle risorse idriche e secondo la politica place-based per uno sviluppo locale sostenibile di tipo partecipativo incentrato sul tema dell'acqua. Il percorso logico che ha consentito di perseguire tale obiettivo generale, e' stato strutturato in tre parti, riconducibili a sub-obiettivi, funzionali all'orientamento degli output principali della ricerca riportati come risultati. Tali sub-obiettivi sono stati: definizione del nuovo modello concettuale Contratto di Foce per i territori all'interfaccia fiume-mare, sulla base dell'adattamento/evoluzione del modello tradizionale del Contratto di Fiume e a partire dalle limitazioni riconosciute in quest'ultimo (sulla base di alcune esperienze ritenute rappresentative); applicazione sperimentale del nuovo modello concettuale nell'area studio prescelta del Delta del Po, parte dell'arco costiero della Regione del Veneto, come Contratto di Foce Delta del Po costruito sull'effettiva dimensione territoriale ragionata sui caratteri idrografici, fisici, umani ed economici dell'area in attuazione della politica place-based; resportabilita' del Contratto di Foce e confronto con le politiche nazionali (nel caso specifico dell'applicazione sperimentale del Contratto di Foce Delta del Po scelto dalla Regione del Veneto e dal Ministero Economia e Finanza Dipartimento per lo Sviluppo e la Coesione Economica per l'attuazione della Strategia Nazionale Aree Interne ai sensi dell'Accordo Partenariato Italia 2014-2020. In fase di restituzione della relazione finale, il lavoro è stato organizzato secondo la modalità di seguito riportata. Le motivazioni generali del lavoro e gli obiettivi della tesi sono stati illustrati nel Capitolo 1 Introduzione, mentre i concetti di base su cui e' stata fondata la ricerca sono trattati nel Capitolo 2 Background e inquadramento concettuale. Detti concetti di base si riferiscono innanzitutto alla caratterizzazione di area idrografica dei territori fluviali tradizionalmente intesi e nelle specificita'  dei tratti terminali dei fiumi, in corrispondenza dello sbocco a mare, a cui vanno riconosciute differenti peculiarita'  e dinamiche, ma soprattutto importanti conflitti per gli usi, frammentazione di competenze e una complessa quanto gravosa gestione della risorsa idrica. E stato quindi ricostruito il quadro normativo e di indirizzo per il governo e la governance dell'acqua a livello comunitario e nazionale, con approfondimento della riflessione rispetto alla network governance a livello locale che la letteratura riconosce come un'opportunita'  su cui investire le politiche di sviluppo e in forza della scelta che la ricerca fa di prediligere la dimensione territoriale. Sono stati conseguentemente esplorati gli approcci partecipativi e intersettoriali, sempre a sostegno della politica rivolta ai luoghi e per una migliore comprensione degli strumenti piu' vocati da considerare nella costruzione del nuovo modello concettuale, nello specifico del processo partecipativo. Sono stati infine analizzati i Contratti di Fiume, cosi come recepiti nella pianificazione di settore e territoriale, nel piu' recente quadro legislativo nazionale e secondo le principali esperienze internazionali e nazionali. Mentre il paragrafo che conclude il capitolo e' stato dedicato all'individuazione dei limiti del modello concettuale tradizionale, riconosciuto non-adeguato rispetto ad un'ipotetica applicazione sui territori di foce. Detti contesti geografici sono diventati il principale riferimento per gli argomenti dei capitoli successivi. Il Capitolo 3 Materiali e Metodi riporta le specifiche sulle fonti e sui documenti utilizzati per la ricerca nonche' la descrizione della metodologia di lavoro con riferimento soprattutto all'elaborazione dell'inquadramento concettuale. Vengono quindi illustrati il processo logico e la metodologia che hanno consentito l'adattamento del modello concettuale, da Contratto di Fiume a Contratto di Foce, in virtu' dell'applicabilita'  sull'area studio poi prescelta e in generale per l'esportabilita'  dello stesso in altri contesti territoriali all'interfaccia fiume-mare. Particolare attenzione viene poi posta alla descrizione della metodologia utilizzata nella lettura del territorio, in riferimento al tema guida della dimensione territoriale, e a quella elaborata per l'individuazione e l'analisi degli attori da coinvolgere nel processo partecipativo, compresa la descrizione degli strumenti di partecipazione esistenti e di quelli invece scelti ed utilizzati, con le relative modifiche di adeguamento che la ricerca apporta, per coerenza con il nuovo modello. Nel Capitolo 4 Caso studio: il Delta del Po vengono descritti gli elementi caratterizzanti che entrano in gioco nel nuovo modello concettuale del Contratto di Foce, secondo la metodologia precedentemente descritta. Particolare attenzione viene posta all'illustrazione delle peculiarita'  di area idrografica oltre che alla frammentazione di competenze esistente soprattutto dal punto di vista della gestione della risorsa idrica principale causa del mancato recepimento delle politiche a livello locale. Il Capitolo 5 Risultati e discussione infine riporta i principali output della ricerca, che nella sequenza sono stati: la creazione del nuovo modello concettuale del Contratto di Foce, l'applicazione del medesimo nell'area studio prescelta del Delta del Po comprensivo della discussione sugli esiti maturati dalla sperimentazione nell'ambito del processo partecipativo avviato secondo la metodologia ideata (Tavoli Tematici), infine l' esportabilita'  testata del modello in altri contesti territoriali di foce (e non solo) e l'orientamento delle politiche nazionali. Il Capitolo 6 dedicato alle Conclusioni, in cui si evidenzia che la tesi di dottorato nell'elaborare il nuovo modello concettuale del Contratto di Foce, che rappresenta il primo output della ricerca, alla luce dei risultati raggiunti soprattutto a seguito dell'applicazione del medesimo modello nel territorio Delta del Po, ha dimostrato che nei territori all'interfaccia fiume-mare l'attivazione di tale strumento di programmazione negoziata puo' essere strategico e determinante nel promuovere lo sviluppo locale e nel facilitare il recepimento e l'attuazione delle politiche alla scala locale, contribuendo al superamento delle complessita'  e frammentazioni esistenti nella gestione della risorsa idrica e delle risorse territoriali in generale. Tale utilita'  e' stata confermata dai policy maker, ulteriore risultato raggiunto dalla ricerca, che hanno riconosciuto il Contratto di Foce quale strumento di facilitazione alla scala locale per l'attuazione della Strategia Nazionale Aree Interne una delle tre opzioni strategiche, insieme a Mezzogiorno e Citta', su cui e' focalizzata la politica di sviluppo place-based voluta dal Governo Centrale ed espressa nell'Accordo di Partenariato Italia 2014-2020. Seguono infine il Capitolo 7 Bibliografia, organizzato in due paragrafi distintamente riferiti alla bibliografia generale e a quella specifica contenente normativa e regolamenti, programmi, piani e progetti, linee guida e sitografia; e il Capitolo 8 riservato agli Allegati in cui sono catalogati i principali documenti di studio e analisi prodotti durante la ricerca, in particolare durante la fase sperimentale della medesima. In conclusione si puo' ritenere che, oltre il riconoscimento dell'opportunita'  di affinare ulteriormente il nuovo modello concettuale del Contratto di Foce a seguito dei risultati emersi in fase di applicazione del medesimo sull'area studio prescelta del Delta del Po, la tesi abbia pienamente soddisfatto l'obiettivo generale preposto.

Management of groundwater systems requires efficient modeling tools to evaluate the available resources, to define the water balance and to predict the fate of contaminant. The value of these instruments depends on the accuracy of geological and hydrogeological conceptual model. As a part of a research project aimed at assessing Groundwater Resources in strategic aquifers of Sardinia, the PhD research objective was to develop and test a methodology for quantitative and qualitative study of groundwater resources, based on the use of three-dimensional geological and hydrogeological modeling. The aim of this research was to provide a tool to support the decision-making process in water resources assessment and management, applicable in different hydrogeological settings. The pilot study area is the porous Quaternary alluvial aquifer of the Cixerri Valley. The valley, located in the South-Western Sardinia, is an East-West oriented syncline linked to the tertiary tectonics, bordered by Paleozoic metamorphic and sedimentary formations and filled by tertiary and quaternary alluvial. The methodology can be summarized in three main phases. The first involved the construction of a Geodatabase (DB), where geological and hydrogeological data (geological maps and cross sections, geophysical data, wells and borehole logs, piezometric levels, hydrogeological parameters and geochemical features) were cataloged. During the second phase a 3D geological model of the shallow Cixerri aquifer has been built. The data collected in the DB were validated and used for the construction of geological sections orthogonal and parallel to the fold axis. The interpolation of alluvial horizons of each sections helped us to create the bottom surface of the alluvial aquifer. The third phase involved the construction of a hydrogeological 3D model, the identification of the main groundwater flow directions, the development of a method to determine hydraulic permeability and the effective porosity of the aquifers trough grain size analysis, the estimation of the volume of the aquifer, the determination of water budget and the geochemical characterization of groundwater, particularly nitrate. The implemented 3D hydrogeological model will help the calibration of a coupled numerical groundwater flow and solute transport model of the Cixerri area. While highly useful for groundwater management, such models are notoriously difficult to constrain, and applying geochemical data as calibration targets is a promising and evolving area of research.

Climate change, human influences (deforestation, overgrazing, urbanization and pollution) and increased pressures on water supplies by civil and industrial utilizations are affecting the water availability in semi-arid Mediterranean regions. For instance, in Sardinia water resources supply decreased significantly in the last decades, such as shown by annual input from stream discharge into the reservoir system, which are the major source of water for the Sardinia Region. This happens for example in the Flumendosa reservoir system which constitutes the water supply for much of southern Sardinia, including the island's largest city, Cagliari. For this reason, in this study the fundamental processes (e.g., evapotranspiration and surface runoff) of the hydrologic balance have been studied extensively throughout the use of modern techniques for field site monitoring and the support of numerical models. In the first part of this work the evapotranspiration process in a typical Mediterranean ecosystem has been studied through the coupled use of sap flow sensor observations and eddy covariance measurements. Results show the key role of sap flow technique for the estimate of ET in such dry conditions, typical of Mediterranean ecosystems. In the next step the contrasting influences of vegetation differences (grassland versus mixed ecosystems) and soil differences (deeper alluvial valley soils versus shallow upland soils) on evapotranspiration (ET) and CO2 exchange dynamics have been examined. Data from two representative case study sites within the Flumendosa river basin on Sardinia were obtained. At both sites, land-surface and CO2 fluxes were estimated by eddy covariance instruments on micrometeorological towers. Fluxes at the two ecosystems were compared, and the effect of the vegetation cover was examined with the help of an ecohydrologic model to control for the different soil influences. The results show that the water and carbon fluxes in these ecosystems are more controlled by soil differences during the late spring, when the deeper soil depth leads to a doubling of the available moisture and an increase of 48% in the mixed natural vegetation transpiration. The system then switches to vegetation control in the summer as the presence or absence of drought-tolerant trees is the dominant imprint on continued transpiration and photosynthesis. In fact, total grassland ET in the summer is only 20% as large as the mixed vegetation ET in the summer. Finally the study of the surface runoff process have been developed experimentally in the Orroli field site to assess the runoff response of the land surface with varying vegetation states to ultimately predict how changes in the climate of Mediterranean watersheds may affect the needs of water resource management. For this purpose a 4 m by 4 m rainfall simulator was designed, constructed, and tested as the first stage of this research. The rainfall simulator consisted of four independent lines of low-cost pressure washing nozzles operated at a pressure of 80 mbar, with the number of nozzles determining the rainfall intensity delivered to the plot. The rainfall intensity of the simulator varies from approximately 31 to 62 mm/h with a coefficient of uniformity ranging from 0.62 to 0.75. Measurements taken include surface runoff using a tipping bucket flow meter and soil moisture throughout the plot. The simulator was used to monitor changes in the surface runoff throughout the seasons (July 2010, August 2010, June 2011, July 2011, December 2011, January 2012, May 2012) as the vegetation changes. Results shows the great impact of the changes in vegetation cover on soil runoff process: the vegetation cover is an important factor governing the infiltration process and consequently the surface runoff. The increase of vegetation cover induces large infiltration rates and it drastically reduces the surface runoff amount.

2008/2009
Nei tre anni di studio e ricerca è stato realizzato il Censimento delle Utilizzazioni idriche presenti sul territorio regionale, ovvero la raccolta dei dati di utilizzo delle acque superficiali e sotterranee, e creato un Sistema Informativo Territoriale regionale. Usando, quale base di partenza, cinque diversi database, precedentemente realizzati dal Servizio idraulica della Direzione Centrale Ambiente e Lavori Pubblici della Regione ed usati per l’archiviazione dei dati relativi alle grandi e piccole utilizzazioni presenti nelle varie province della regione, è stato creato un database “Utilizzazioni” relativo all’intero territorio regionale, quale presupposto necessario alla realizzazione del Censimento delle Utilizzazioni. I dati raccolti provengono da tutte le pratiche di concessione di derivazione da corpi idrici superficiali e sotterranei, custodite negli archivi regionali di Trieste, Udine, Pordenone e Gorizia. Il database realizzato presenta, attualmente, nove tabelle principali e due maschere che facilitano l’inserimento dei dati. Rispetto all’originaria struttura dei databases di partenza, esso presenta svariate modifiche ed integrazioni, infatti, sono state aggiunte tre nuove tabelle: Opere di presa sotterranee Pluriutenza, ovvero condivise da più utilizzatori; Scarichi, utilizzati per descrivere i punti di cessione dell’acqua, dopo l’utilizzo, alla rete fognante, o direttamente al terreno; Ambiti serviti, utilizzati per descrivere le aree in cui l’acqua derivata viene utilizzata per gli usi di concessione, in passato classificati come Impianti di utilizzo. Sono, inoltre, state create delle tabelle dedicate alle utilizzazioni ormai inattive, in disuso o completamente dimesse, in tutto identiche a quelle già presenti, tranne che per il nome, per queste ultime accompagnato dall’aggettivo “dismesso¬/a”. In seguito, però, i dati in esse archiviati sono stati riversati nelle tabelle relative alle utilizzazioni attive, così da avere sempre un quadro d’insieme completo. La struttura del database è stata consolidata e perfezionata, aggiungendo nuovi campi a tutte le tabelle presenti. Sono stati affrontati e superati alcuni problemi, quali la definizione dei nuovi campi del database, la validazione dei dati, l’ubicazione delle opere, la scelta del software G.I.S. da utilizzare. Relativamente a quest’ultimo, ArcGIS 9.2 si è dimostrato il programma più versatile nella gestione di un database in formato Access. Effettuata una stima dei prelievi, al fine di individuare i corpi idrici maggiormente interessati da utilizzazioni e di mettere in luce la presenza di eventuali situazioni di “criticità”, utilizzando i dati ottenuti dal Censimento delle Utilizzazioni è stato creato un secondo database denominato“Tratti sottesi da captazioni ad uso idroelettrico ed irriguo”, che ha permesso la realizzazione della Carta dei Tratti Sottesi, in cui sono state messe in evidenza quelle porzioni di corso d’acqua soggette a modifiche delle condizioni naturali locali. Per la costruzione di quest’ultima sono state prese in considerazione esclusivamente le utilizzazioni ad uso idroelettrico e quelle ad uso irriguo con portate prelevate > 100 l/s, ritenute le maggiori cause di impatto sui corpi idrici superficiali. La realizzazione del Censimento delle Utilizzazioni idriche presenti sul territorio regionale ha consentito, quindi, di individuare tutte le opere esistenti per l’approvvigionamento, la regolazione, l’adduzione e la distribuzione delle acque, nonché per la depurazione e lo scarico dei reflui; di valutare la disponibilità delle risorse idriche e la loro compatibilità con i fabbisogni per i diversi usi, di rilevare le diverse tipologie di “impatto” determinate dai prelievi e di evidenziare le locali situazioni di “criticità” dei corsi d’acqua. Tali dati potranno, adesso, essere utilizzati per disciplinare le concessioni di derivazione e di scarico delle acque, prevedere l’evoluzione futura dei fabbisogni attuali e sviluppare scenari di gestione delle risorse idriche superficiali e sotterranee compatibili con gli obiettivi di tutela quantitativa e qualitativa.
XXII Ciclo
1981

La maggior parte dell’utilizzo umano delle risorse idriche viene impiegato per sostenere la produzione agricola. Nell'era del cambiamento climatico, la nozione di contenuto d’acqua virtuale (VWC), ossia la quantità d’acqua dolce utilizzata per la produzione di una merce alimentare, è uno strumento efficace per studiare il legame tra cibo e risorse idriche in funzione del clima, del suolo e delle pratiche agricole. Questo studio propone di identificare il contenuto d’acqua virtuale di alcune delle principali colture (grano, mais e riso) per il territorio nazionale italiano, considerando un periodo temporale a breve-medio termine. Il calcolo del VWC è ottenuto utilizzando tre modelli di simulazione climatica con una risoluzione spaziale di 25 km. Per le stime dei rendimenti colturali, variabili a scala regionale, è stato considerato uno scenario emissivo RCP 4,5. In questo studio sono inoltre considerati modelli di resa basati sull’utilizzo di specifici fertilizzanti (produttori di CO2), tali da stimolare la produzione delle colture cercando di compensare le componenti sfavorevoli provocate dai cambiamenti climatici. I risultati mostrano una forte eterogeneità spaziale dei valori di VWC a scala subnazionale e sono fortemente influenzati dai modelli di resa. Questa informazione dimostra che il VWC è strettamente influenzato dalle pratiche agricole; fornendo quindi un utile riferimento per adottare strategie per ottimizzare la gestione della risorsa acqua. L’evoluzione temporale delle stime di VWC evidenzia il mais quale coltura per cui è previsto un incremento maggiore del contenuto d’acqua virtuale dal 2000 al 2050 (27,6%); la coltura per cui si registra un incremento minore è il riso (8,4%), mentre le stime future prevedono un incremento medio per il grano (10,6%). Considerando l’utilizzo di fertilizzanti emettitori di CO2 nei modelli di simulazione di resa, si osserva un generale decremento dei valori di VWC per grano e riso.

Partenariati Pubblico-Privato e Project Financing: inquadramento teorico e specificità. Il ricorso alla finanza pubblica alla finanza privata negli investimenti del settore idrico. Il Project finance nel settore idrico: l'esperienza italiana e il caso Nuove Acque.

Il Lago di Monate è una risorsa ambientale di inestimabile valore. La comprensione del comportamento idrologico del bacino del Lago è di fondamentale importanza per garantirne un’adeguata tutela. La modellazione idrologica numerico-matematica, sviluppata in questo elaborato, si fonda su un’attenta gestione ed elaborazione dei dati meteorologici disponibili. Il bilancio idrologico, condotto tramite modello afflussi-deflussi HyMOD opportunamente modificato, fa riferimento ai dati relativi ai primi tre anni di monitoraggio idrologico e ambientale a cui è soggetto il bacino stesso (2014-16). Dopo aver calibrato e validato il modello, tramite differenti simulazioni del livello idrico del Lago a scala temporale giornaliera, vengono indagate le prestazioni del modello stesso e l’attendibilità dei dati di monitoraggio. Attraverso procedure analoghe è stata condotta anche un’analisi idrologica del bacino imbrifero che alimenta il laghetto della vicina Cava Faraona, per meglio comprendere se l’attività di coltivazione dei calcari nummulitici in corso presso la cava possa alterare il bilancio idrologico del Lago di Monate. Infine, il presente elaborato indaga il processo di scioglimento nivale: l’analisi, condotta tramite il Degree-Day Method e validata tramite immagini satellitari di copertura nevosa, ha messo in risalto che per descrivere accuratamente il processo per bacini di laghi prealpini potrebbero essere necessari modelli più articolati, che possano rappresentare con maggior dettaglio le caratteristiche meteoclimatiche salienti della zona di interesse.

La disponibilità d'acqua gioca un ruolo strategico nello sviluppo di un territorio e delle comunità che vi risiedono; per questo l’uomo si è da sempre impegnato nella ricerca di metodi e mezzi per la distribuzione e la gestione delle acque. L’attuale estremizzazione degli eventi climatici costituisce una nuova sfida a cui dobbiamo rispondere con lo sviluppo di nuove strategie di difesa e prevenzione. In quest’ottica si inserisce il presente lavoro di tesi, realizzato in collaborazione con il Consorzio di Bonifica di II grado per il Canale Emiliano-Romagnolo, ente che si occupa della gestione della risorsa idrica irrigua in Emilia-Romagna. L’obiettivo di questo studio è quello di analizzare il fenomeno dell’infiltrazione di acqua dai canali irrigui e valutarne l’effetto sulla falda superficiale. Esso si compone di tre fasi. La prima è dedicata alla caratterizzazione del fenomeno tramite l’osservazione ed elaborazione dei dati raccolti con prove in sito presso tre canali della rete irrigua regionale. La seconda fase prevede, dopo una prima parte di modellazione con software VS2DI, lo sviluppo di un modello per la stima del contributo di un generico canale all’innalzamento del livello della falda superficiale. Segue la terza fase, dedicata all’implementazione del modello all’interno di un ambiente GIS. L’obiettivo finale è la creazione di un nuovo layer che rappresenti l’influenza della rete di canali irrigui regionale sull’andamento del livello della falda ipodermica, utilizzabile nel software IRRINET per rendere più accurata la valutazione del fabbisogno idrico delle colture poste in prossimità dei canali e dunque più efficiente la gestione della risorsa. Il risultato ottenuto può considerarsi di grande interesse poiché costituisce la traduzione della lunga attività di studio relativa al fenomeno di infiltrazione dai canali alla falda ipodermica, in uno strumento effettivamente utile al miglioramento del sistema di gestione della risorsa idrica in Emilia-Romagna.

Coastal aquifers are in hydraulic contact with the sea; prolonged overpumping of groundwater can lead to inland encroachment and/or vertical up-coning of the interface (transition or mixing zone) between these regimes, causing salt contamination of freshwater aquifers. In the Mediterranean area, seawater intrusion (SWI) has sometimes become a major threat to coastal area freshwater resources, mainly due to lack of appropriate groundwater resources management. Current projections of future potential climatic scenarios further complicate the overview, because the worst considered possibilities provide critical predictions about the decline of the average amount of water available (in terms of both inflows and outflows); furthermore, the projected sea-level rise (SLR) could significantly alter the position and morphology of coastline. A proper analysis and risk assessment of areas subject to SWI, and the evaluation of the coastal basins hydrological response to climate variability, appear to be essential for the design of water management measures that are necessary to mitigate environmental and socio-economic impacts. The key objectives of the study are: 1) development of a methodology of SWI risk analysis in coastal aquifers; 2) application of the methodology to a real case-study (Gaza Strip coastal aquifer, Palestinian Territories) to assess the risk of saltwater ingression and 3) analysis of the effectiveness of mitigation strategies on SWI Risk to support the planning of future spatial and territorial organization. The aquifer system is studied with a simulation code to assess the feasibility of risk mitigation measures under climate induced changes, by the means of simulation/optimization methods, which can provide the quantitative information needed for the management of groundwater resources, with respect to assigned objectives and constraints. Results show that (i) SWI risk assessment can be addressed by means of groundwater simulation models, calibrated against field measures, as a tool to evaluate future contamination in response to projected climate scenarios and exploitation plans, and that (ii) mitigation measures can be developed, according to some predefined criteria, and expected benefits can be quantified. The research is carried out within the CLIMB project, funded by the 7th Framework Programme of the European Commission.

Il lavoro analizza nel dettaglio la normativa nazionale e spagnola in materia di gestione delle risorse idriche con particolare riferimento alla concessione idrica. In prospettiva comparata si analizzano i contratos de aguas di diritto spagnolo e la loro mutuabilità nell'ordinamento interno

In this PhD work, a sector of the “collisional” complex of Sicily was investigated performing geochemical and isotopic measurements of waters and natural gases along a NE-SW transect running from Peloritani Mts. to Sciacca Plain in order to: i) increase the knowledge on the origin of these fluids (thermal waters, gas vents and mud volcanoes); ii) define the origin and evolution of the emerging fluids based on major, minor and trace elements, dissolved and free gas contents, δ13C–CO2 and 3He/4He isotopic signatures; iii) understand the relationship between fluids and geological-tectonic setting of the study area and iv) propose conceptual models targeting the circulation paths and the main water-gas-rock interaction processes.

Sempre più scarsa e meno accessibile, l’acqua sta assumendo i connotati di una risorsa pregiata in grado di alimentare marcate iniquità. Gli elevati consumi dovuti all’uso civile – nei settori domestico e terziario – accrescono la pressione sull’ambiente, tracciando una condizione di stress idrico molto alto in gran parte delle città italiane. Il tema della gestione delle risorse idriche all’interno degli edifici si pone quindi come un campo di indagine prioritario, e come processo centrale nell’approssimazione a un modello di sostenibilità nell’edificazione, oggi individuabile nel Regenerative Design. La scarsità idrica rappresenta un rischio pendente derivato da interferenze di natura ambientale, tecnologica, economica, sociale e politica, con conseguenze sulla disponibilità e l’accessibilità alle risorse. La ricerca si pone di interpretare il principio di sostenibilità nella gestione delle risorse idriche, attraverso la comprensione delle principali pratiche di riferimento, negli edifici, per la raccolta, il trattamento e il riuso, che consentano di preservarne la quantità e la qualità – in un’ottica di circolarità, come diversi casi di studio sono in grado di documentare. Lo studio è volto a estendere i margini dell’analisi a tutte le componenti che contribuiscono, anche indirettamente, alla definizione del consumo lungo tutte le fasi di operatività dell’edificio e a integrare i criteri valutativi attraverso la costruzione di Key performance indicators, strumentali a definire la rilevanza delle strategie e l’affinità con gli obiettivi della ricerca. Il risultato è la proposta di un modello rigenerativo con strategie complementari di intervento nelle costruzioni, capace di fornire uno strumento di supporto nell’affrontare decisioni progettuali consapevoli e funzionali alla prevenzione del rischio di scarsità idrica.
Increasingly scarce and less affordable, water is taking on the characteristics of a precious resource able to increase marked inequities. The high consumption due to civil use – in domestic and tertiary sectors – fuels the pressure on the environment, drawing a very high water-stress condition in most Italian cities. The issue of water resources management within buildings stands as a priority field of investigation, and as a central process in the transition to a sustainability model in construction, today recognizable as ‘Regenerative Design’. Water scarcity represents a pending risk derived from environmental, technological, economic, social and political interferences. It threatens consequences on the availability and affordability of resources. The research aims to interpret the sustainability principle in water resources management, through the understanding of the best practices for harvesting, collection, treatment and reuse – with a circular approach – to preserve water quantity and quality in buildings, as various case studies can attest. The work tries to extend the field of analysis to all the components that contribute, even indirectly, to water consumption along all phases of the building’s life cycle and to integrate the evaluation criteria through a set of Key performance indicators, instrumental to define the relevance of strategies and the affinity with the research objectives. The result is the proposal of a regenerative model with complementary approaches for buildings, capable of providing a support tool to address aware and functional design choices in preventing water scarcity risk.

The peculiarities of karst aquifers make them strategic resources which, however, are not yet exploitable because of objective difficulties that are found in their study. Indeed, it is recognized the importance of carbonate aquifers for water sourcing (BAKALOWICZ, 2005; CIVITA, 2008; GOLDSCHEIDER & DREW, 2007; VIGNA, 2002), but often the inadequacy of the investigation methods together with their inaccessibility due to morphological factors, does not allow an adequate exploitation. For this reason, a study was carried out with a multidisciplinary approach, which made it possible to compare, analyze and validate the results obtained by the different techniques of investigation. Final result is the characterization of fractured aquifers and of baseflow, as well as the evaluation of the influence of the variability of recharge on the groundwater regime. This study describes the results obtained in two areas of the central Apennines, which are representative of the Umbria-Marche and Lazio-Abruzzi geological domains. In the south-eastern area of “Sibillini Mountains National Park” is located the upper basin of Aso river, closed between some of the highest reliefs of Sibillini Mounts: Mt. Vettore, Mt. Porche and Mt. Sibilla. Here outcrop the pelagic Mesozoic–Cenozoic Umbria-Marche succession, whose formations are involves by the Olevano-Antrodoco-Monti Sibillini or OAMS Thrust (PIERANTONI et alii, 2005) and have a structural setting characterized by an asymmetric, east-verging anticline with box-fold geometry. Groundwater of the Aso River has been evaluated between 1400 L/s (BONI et alii, 2010, NANNI et alii, 2010) and 1800 L/s (MASTRORILLO et alii, 2012), about 530 of those (Foce spring) are tapped for drinking use by a tunnel drainage. The Sagittario river is located in the Northern Montagna Grande (Eastern Marsica, Abruzzi) where the Cavuto springs represent the main discharge of Basal aquifer, with an average flow rate evaluated in 1800 L/s (BONI & RUISI, 2005). Here outcrop Mesozoic and Cenozoic carbonate deposits, belonging to different palaeogeographic domains (from platform to slope-to-basin); this unit are placed in contact with synorogenic flysch deposits by important tectonic lines that are predominantly N-S and NNW-SSE oriented. The works discussed were carried out by means of a multidisciplinary approach including geological, hydrogeological, hydrochemical-isotope and climatic aspects. In particular, the analysis and elaboration of latest geological-stratigraphic and structural data allowed to define the major regional carbonate aquifers, to locate structural elements that can affect the groundwater circulation and to identify stratigraphic elements leading to the presence of local or regional surface circulations. The hydrogeological analysis is based on the realization of direct measurements of discharge, on the baseflow recession analysis, on the evaluation of annual changes in piezometric levels and on the implementation of vertical log with Flowmeter. The results obtained have allowed us to evaluate the flow rate and the seasonal and annual variability, also in function of climate change, and the intrinsic characteristic of the aquifer systems; in addition, it was possible to determine vertical component of groundwater flow and to detect any interactions with adjacent aquifers and/or to differentiate separate circulations of aquifers overlaid. The chemical and isotopic data were useful to individuate an unique circulation or to confirm the presence of separate groundwater flows, identified on the basis of geological and hydrogeological data. Furthermore, the isotopic data have enabled us to define the average height of recharge area of main springs, while the results of chemical analysis have provided information about the hydrodynamic conditions in the aquifers and the different circulation systems drained by closing springs which have or not similar chemistry. Finally, in the investigated areas, the detailed analysis of temperature, rainfall and snow data (in terms of thickness variation of snowpack or inches have fallen on the ground) and, then, of “Effective Rainfall”, have allowed us to make important considerations on the meteoric inflows and its relations with the variability of the groundwater regime. The total amount of base flow of the Aso River in 2009-2012 has been evaluated in about 1900 L/s, ranging between about 2200 and 1500 L/s. The multidisciplinary approach made it possible to identify three regional deep groundwater inside the “Basal”, “Maiolica” and “Scaglia calcarea” aquifers. The flow of the river is mainly supported by Foce and linear springs of the Basal aquifer (more than 70%), whose recharge area it has been evaluated in about 40 Km2 by geological-tectonic and isotopic results: underground drainage occurs mainly in a direction NNW-SSE, from South to North. Shallow alluvial-detritic aquifer of “Gardosa Plain”, connected with Basal aquifer, supplies the spring of Aso and Foce lake: this happens only in the wettest years, when the rise of the groundwater table feeds a flowpath from Basal to shallow aquifer. Recharge of the Basal aquifer is due to melting snows and subordinately to rainfall: the delay between the beginning of the snowmelt and discharge increase was estimated at just over month. The baseflow recession analysis also shown that the basin of the Aso river is the main address of the Basal groundwater flow in the south-eastern part of the chain of the Sibillini Mountains. Maiolica and “Scaglia calcarea” aquifers also contribute to the discharge of Aso river with, respectively, 240 L/s and 290 L/s (referred to the 2009-2012 period): the recharge areas outcrop northwards and their extension is a function of the variability of meteoric inflow, that affects the involvement of more extensive areas of aquifers in the periods in which the recharge is greater. Influence of the snow on the recharge of aquifers of Sibillini has also been confirmed by the negative rainfall gradient (-41,3 mm/100 mt), because as the altitude increases the rains are replaced by snow, and by coefficient of Lauscher that is over 50% above 1300 meters a.s.l. The analysis of the Effective Infiltration, evaluated on the basis of the temperature, rainfall and snow data, showed a great variability depending on the areal extension, the local relief and annual climatic variations: has been calculated a mean value for 2008-2012 period of about 1020 mm/year, variable between 630 and above 1400 mm/year. In addition, the water budget has provided a mean net infiltration of 990 mm/year, ranging between 735 and 1220 mm/year, values comparable with those obtained from the analysis of weather data. Were carried out in 2009-2010 measurements of discharge in the Sagittario River, between San Domenico dam and Cavuto spring group, that have shown how the flow rate in this area is strongly influenced by the presence of hydro diversion. In fact, the volumes of water released immediately and about 1,5 Km downstream of the diversion structure, valuated in about 50 and 320 L/s, moves through the soil surface into the ground, leaving part of the riverbed dry. Contribute to feed the Cavuto spring group, whose average base flow in 2009-2010 has been evaluated in 1860 L/s, in addition to the meteoric recharge due to the rains that the snow, also approximately 225 L/s of the waters that infiltrate directly into the riverbed. The baseflow recession analysis provided that the recession coefficient α increases with time: this has been interpreted as temporarily flooded caves in the northern karst region of Montagna Grande. Indeed, analysis of climatic data referred to 2002-2012, returned a wide range of effective rainfall with an average value of about 670 mm/year; instead, for 2009-2010 the average value is of 925 mm/year, reflecting that these two years have been characterized by particularly high levels of recharge. In addition, the water budget carried out by assuming an area of 53 Km2, identified on the basis of geological-structural setting, allowed to determine an average value of Effective Infiltration for the 2009-2010 of almost 970 mm/year, very close to that calculated by the “Indirect method” (BONI et alii, 1986). The study conducted in the carbonate basins of the rivers Aso and Sagittario, based on the application of multi-disciplinary methodologies, showed that this approach made it possible the analysis and validation of the results obtained by the different techniques of investigation. The final result was the characterization of fractured aquifers and underground drainage of the main spring, as well as the evaluation of the influence of the variability of recharge on the groundwater regime. In particular, for this type of aquifer, it is shown essential the detailed evaluation of the annual and multiannual scheme of “Effective Rainfall”, especially with regard to snow, and the validation of Conceptual Hydrogeological Models by comparing the Direct and Indirect hydrogeological method.

The peculiarities of karst aquifers make them strategic resources which, however, are not yet exploitable because of objective difficulties that are found in their study. Indeed, it is recognized the importance of carbonate aquifers for water sourcing (BAKALOWICZ, 2005; CIVITA, 2008; GOLDSCHEIDER & DREW, 2007; VIGNA, 2002), but often the inadequacy of the investigation methods together with their inaccessibility due to morphological factors, does not allow an adequate investigation. For this reason, a study was carried out with a multidisciplinary approach, which made possible to compare, analyze and validate the results obtained by the different techniques of investigation. Final result is the characterization of fractured aquifers and of their baseflow, as well as the evaluation of the influence of the variability of recharge on the groundwater regime. This study describes the results obtained in two areas of the central Apennines, which are representative of the Umbria-Marche and Lazio-Abruzzi geological domains. The upper basin of Aso river is located in the south-eastern area of “Sibillini Mounts National Park”, surrounded by some of the higher reliefs of Sibillini Mounts: Mt. Vettore, Mt. Porche and Mt. Sibilla. Here outcrop the pelagic Mesozoic–Cenozoic Umbria-Marche succession, whose formations are involved by the Olevano-Antrodoco-Monti Sibillini or OAMS Thrust (PIERANTONI et alii, 2005) and have a structural setting characterized by an asymmetric, east-verging anticline with box-fold geometry. Groundwater of the Aso River has been evaluated between 1400 L/s (BONI et alii, 2010, NANNI et alii, 2010) and 1800 L/s (MASTRORILLO et alii, 2012) and about 530 L/s of those (Foce spring) are tapped for drinking use by a tunnel drainage. The Sagittario river is located in the Northern Montagna Grande (Eastern Marsica, Abruzzi) where the Cavuto springs represent the main discharge of Basal aquifer, with an average flow rate evaluated in 1800 L/s (BONI & RUISI, 2005). Here outcrop Mesozoic and Cenozoic carbonate deposits, belonging to different palaeogeographic domains (from platform to slope-to-basin); this unit is placed in contact with synorogenic flysch deposits by significant tectonic lines that are predominantly N-S and NNW-SSE oriented. The work has been carried out by a multidisciplinary approach including geological, hydrogeological, hydrochemical-isotope and climatic aspects. In particular, the analysis and elaboration of latest geological-stratigraphic and structural data allowed to define the major regional carbonate aquifers, to locate structural elements that can affect groundwater circulation and to identify stratigraphic elements leading to the presence of local or regional flow. The hydrogeological analysis is based on the direct measurements of discharge, on the baseflow recession analysis, on the evaluation of annual changes in piezometric levels and on the implementation of vertical log with Flowmeter. The results obtained have allowed to evaluate the flow rate and the seasonal and annual variability, also related to climate change, and the intrinsic characteristic of the aquifer systems; in addition, it was possible to determine vertical component of groundwater flow and to detect any interactions with adjacent aquifers and/or to differentiate separate flow coming from aquifers shallow. The chemical and isotopic data were useful to individuate a sole circulation or to confirm the presence of separate groundwater flows, identified on the basis of geological and hydrogeological data. Furthermore, the isotopic data allow to define the average elevation of recharge area of main springs, while the results of chemical analysis have provided information about the hydrodynamic conditions in the aquifers and the different circulation systems drained by nearby springs which have or not similar chemistry. Finally, in the investigated areas, the detailed analysis of temperature, rainfall and snow data (in terms of thickness variation of snowpack or amount felt on the ground) and, then, of “Effective Rainfall”, have allowed to obtain important considerations on the meteoric inflows and its relations with the variability of the groundwater regime. The total amount of base flow of the Aso River in 2009-2012 has been evaluated in about 1900 L/s, ranging between about 2200 and 1500 L/s. The multidisciplinary approach made it possible to identify three regional groundwater flows inside the “Basal”, “Maiolica” and “Scaglia calcarea” aquifers. The flow of the river is mainly supported by Foce and linear springs of the Basal aquifer (more than 70%), whose recharge area has been evaluated in about 40 Km2 by geological-tectonic and isotopic results: underground drainage occurs mainly in a direction NNW-SSE, from South to North. Shallow alluvial-detritic aquifer of “Gardosa Plain”, connected with Basal aquifer, supplies the spring of Aso and Foce lake: this happens only in the wettest years, when the rise of the groundwater table feeds a flowpath from Basal to shallow aquifer. Recharge of the Basal aquifer is due to melting snows and subordinately to rainfall: the delay between the beginning of the snowmelt and discharge increase was estimated on about one month. The baseflow recession analysis also shown that the basin of the Aso river is the main destination of the Basal groundwater flow in the south-eastern part of the Sibillini Mountains ridge. Maiolica and “Scaglia calcarea” aquifers also contribute to the discharge of Aso river with, respectively, 240 L/s and 290 L/s (referred to the 2009-2012 period): the recharge areas outcrop northwards and their extension depends on the variation of meteoric inflow, that affects the involvement of more extensive areas of aquifers when the recharge is greater. Influence of the snow on the recharge of aquifers of Sibillini has also been confirmed by the negative rainfall gradient (-41,3 mm/100 mt), because as the altitude increases the rains are replaced by snow, and by coefficient of Lauscher (LAUSCHER, 1954) that is over 50% above 1300 meters a.s.l. The analysis of the Effective Infiltration, evaluated on the basis of the temperature, rainfall and snow data, showed a great variability depending on the areal extension, the local relief and annual climatic variations: a mean value for 2008-2012 period of about 1020 mm/year has been calculated, ranging between 630 and above 1400 mm/year. In addition, the water budget has provided a mean net infiltration of 990 mm/year, ranging between 735 and 1220 mm/year, values comparable with those obtained from the analysis of climate data. Measurements of discharge in the Sagittario River were carried out in 2009-2010, between San Domenico dam and Cavuto spring group, that have shown how the flow rate in this area is strongly influenced by the presence of hydrodiversion. In fact, the volumes of water released immediately and about 1,5 Km downstream of the dam, evaluated in about 50 and 320 L/s, move through the soil surface into the ground, leaving part of the riverbed dry. The Cavuto spring group, whose average base flow in 2009-2010 has been evaluated in 1860 L/s, is fed both by meteoric recharge due to rainfall and snow, but also by approximately 225 L/s of groundwaters that infiltrate directly into the riverbed. The baseflow recession analysis provided that the recession coefficient α increases with time: this has been interpreted as temporarily flooded caves in the northern karst region of Montagna Grande. Indeed, analysis of climatic data referred to 2002-2012, returned a wide range of effective rainfall with an average value of about 670 mm/year; instead, for 2009-2010 the average value is 925 mm/year, reflecting that these two years have been characterized by particularly high recharge rate. In addition, the water budget carried out by assuming an area of 53 Km2, identified on the basis of geological-structural setting, allowed to determine an average value of Effective Infiltration for the 2009-2010 of almost 970 mm/year, very close to that calculated by the “Indirect method” (BONI et alii, 1986). The study conducted in the carbonate basins of the rivers Aso and Sagittario, based on multi-disciplinary methodologies, allowed the detailed evaluation of the annual and multiannual range of the “Effective Rainfall”, especially with regard to snow, and the validation of Conceptual Hydrogeological Models by comparing the Direct and Indirect hydrogeological method of budget analysis.

La ricerca è rivolta alla comprensione delle trasformazioni territoriali innescate dagli interventi per l’accesso all’acqua nei contesti del Senegal, alla loro analisi e valutazione critica nell’ottica dell’individuazione di possibili percorsi virtuosi e riproducibili. Al centro della riflessione è stata posta la gestione delle risorse idriche che nella diversità di configurazione, organizzazione e modalità, genera nel luogo variabili impatti sociali, spaziali ed ambientali. L’area geografica di interesse, lo scenario rurale senegalese, è stata scelta come rappresentazione esemplificativa di una problematica ampiamente diffusa nell’Africa Occidentale e, in un più ampio posizionamento problematico, di una sfida che coinvolge i paesi del Sud del mondo. The research is aimed to understanding territorial transformations triggered by the actions for water access in the Senegal contexts, their analysis and critical assessment in order to identify possible virtuous and reproducible paths. The core of the study is the management of water resources that, in various configuration, organization and process, generates different social, spatial and environmental impacts. The geographical area of interest, Senegalese rural context, has been chosen as exemplifying representation of widespread problem in West Africa and, in a broader positioning problem, a challenge that involves the countries of the South.

Nella provincia d’Asia, in età romana, si assiste alla costruzione di opere idrauliche complesse regolate da un sistema gestionale adeguato a comunità ricche e popolose. La documentazione che permette di capire come lo sfruttamento delle acque in queste città dell’impero prevedesse un’organizzazione capillare (dalla captazione allo smaltimento), abbraccia fonti letterarie, epigrafiche e archeologiche, le ultime due strettamente connesse tra loro. L’obiettivo della ricerca è, dunque, quello di creare un quadro di insieme sul tema dell’utilizzo dell’acqua, della sua gestione e della costruzione di infrastrutture idrauliche nelle città d’Asia, durante l’età imperiale, mediante lo studio delle fonti storiche ed epigrafiche. Si rende necessario, in particolare, indagare il rapporto fra elementi testuali e monumenti, sviluppando un adeguato lavoro sul lessico greco, mutuato in parte dal linguaggio tecnico latino. Le tappe essenziali della ricerca saranno: la ricostruzione del contesto in cui sono realizzate le opere idrauliche, l’individuazione dei finanziatori e degli amministratori, le modalità di gestione locale in rapporto alla gestione centrale, lo studio dei rapporti intercorrenti tra potere centrale ed evergetismo privato nel finanziamento e nella gestione delle opere stesse.

Sebbene l’agricoltura irrigua sia ritenuta una delle principali fonti di sfrutta-mento di entrambi le risorse idriche ed energetiche, è’ ampiamente accettato che es-sa svolge un ruolo fondamentale per lo sviluppo socio-economico di molti paesi dell' area mediterranea. Data la sua importanza, in un contesto in cui le risorse idriche sono sempre più soggette a pressioni crescenti a causa delle diverse sfide globali (ad esempio, il cambiamento climatico, la crescita demografica e lo sviluppo eco-nomico), vi è urgente necessità di gestire in maniera sostenibile le risorse idriche destinate a scopi irrigui al fine di garantire elevate rese produttive. Tuttavia, le dinamiche complesse che si instaurano all’interno di un sistema di gestione idrica ad uso irriguo rendono la gestione sostenibile delle risorse idriche di difficile attuazione. Tali sistemi, infatti, sono caratterizzati da un elevata complessità dovuta al compor-tamento di numerosi attori da cui l’utilizzo di risorse naturali dipende e che influisce sulla dinamica del sistema stesso. Non basta, dunque, guardare solo agli aspetti quantitativi dell’utilizzo di risorse idriche (e.g., impatti ammbientali), ma, al fine di supportare la loro gestione sostenibile, è indispensabile anche un’attenta conoscen-za del sistema e della sua dinamica. Da qui deriva, la necessità di affrontare le prob-lematiche della gestione delle risorse idriche in maiera olistica mediante approcci in-tegrati e multidisciplinari. Tra gli emergenti approcci integrati e multidisciplinari, in ambito scientifico si è af-fermato recentemente il paradigma del nesso tra Acqua-Energia-Cibo, che si configu-ra come un adeguata metodologia capace di supportare la gestione sostenibile delle risorse idriche attraverso l’analisi dei complessi legami tra le risorse naturali inte-grando gli aspetti gestionali della risorsa su scala intersettoriale. Partendo da queste premesse, al fine di affrontare olisticamente le problematiche del-la gestione sostenibile delle risorse idriche ad uso irriguo, il seguente studio di ricer-ca propone una metodologia innovativa e integrata in grado di operazionalizzare il paradigma di Acqua-Energia-Cibo a scala locale. In particolare la metodologia im-plementata è in grado di valutare le multi-implicazioni dell'uso dell'acqua irrigua at-traverso l'identificazione dei principali fattori che influiscono sul prelievo e lo sfrutta-mento delle risorse idriche. Per cui, al fine di studiare le dinamiche che si instaurano in un sistema di gestione idrica ad uso irriguo, è stato implementato un modello concettuale attraverso l’utilizzo di diagrammi causa-effetto (i.e., Causal loop Dia-grams), considerando un caso di studio rappresentativo situato al Sud Italia nella re-gione Puglia. Tale analisi ha consentito la conoscenza e la definizione dei confini so-ciali ed ambientali del sistema considerato indispenzabile per la definizione degli in-dicatori di sostenibilità rappresentativi della dinamica del sistema. Dunque, tre indici di sostenibilità basati sul concetto di "impronta" sono stati definiti per quantificare l'implicazione multidimensionale della pratica irrigua. In primo luogo, l'Indice di “Im-pronta idrica ad uso irriguo” mira a valutare l'impatto dell'uso dell'acqua irrigua sulle risorse idriche disponibili di una determinata area. In secondo luogo, l'Indice di “Im-pronta Energetica per l’irrigazione” quantifica la quantità di energia consumata per i prelievi e il pompaggio dell'acqua rispetto ai ricavi unitari delle colture. Infine, l'Indice di “Impronta economica” permette la valutazione dei benefici economici della produzione agricola rispetto ai costi dell'acqua utilizzata per l'irrigazione. Tutti gli indi-ci sono stati espressi sia in forma aggregata che separata al fine di valutare gli impatti e i benefici legati all'uso di specifiche fonti idriche quali ad esempio superficiali e sot-terranee. Infine, l'integrazione degli approcci di cui sopra viene inoltre proposta come ele-mento innovativo del seguente lavoro di ricerca, per supportare la gestione sos-tenibile delle risorse idriche. Difatti, gli indici rappresentano uno strumento im-portante per valutare quantitativamente lo stato dello sfruttamento delle risorse, ma rivelano poco della dinamiche di un dato sistema irriguo, la cui conoscenza è indis-pensabile per valutare l’efficacia dell’implementazione di una data politica di sos-tenibilità. I risultati ottenuti consentono di trarre alcune conclusioni generali dettagliatamente spiegate nei seguenti capitoli di tesi. In primo luogo, la fitta rete di relazioni tra i di-versi attori decisionali coinvolti influenza fortemente la dinamica del sistema. In se-condo luogo, i comportamenti degli attori sono influenzati sia da fattori esterni (prez-zo di mercato del raccolto e disponibilità idrica) che da vincoli interni (ad esempio, tariffe idriche). Infine, l'efficacia a medio-lungo termine di una determinata politica è influenzata dalla dinamica del Sistema. Pertanto l’integrazione tra aspetti qualitativi della dinamica del sistema con gli aspetti quantitative di utilizzo di risorse idriche si è rivelata di fondamentale importanza per conoscere l'efficacia dell’implementazione di una plausibile politica di sostenibilità nel breve, medio-lungo termine.
Irrigated agriculture plays a vital role for socio-economic development of the Mediterranean area, although it is the largest exploiter of both water and energy re-sources. Given its importance, in a context in which water resources experience in-creasing pressure due to different global challenges (i.e., climate change, growth population and economic development among others), there is an urgent need of sustainable management of irrigation water resources. Nevertheless, it is extremely challenging, especially at the local scale, due to several complex and interconnected dynamics establishing in a given irrigation system. In such systems, multiple actors are indeed involved in decision-making processes, and the use of natural resources strongly depends on their behaviors affecting the dynamics of the system itself. As result, facing sustainable management of water resources issues through only a technical knowledge is not enough. Whereas, a careful knowledge of the system and its dynamics is essential for supporting a sustainable management of water re-sources. For the above reasons, integrated approach are needed for dealing with ho-listically water management issues. Among the recent integrated approaches devel-oped in scientific literature the Water-Energy-Food Nexus is surely an useful method-ology for supporting sustainable management of water resources by studying com-plex linkages among resources and integrating management and governance across sector and scale. In order to holistically evaluate sustainable resource management, this study proposes an innovative integrated methodology capable to operationalize the Water Energy Food Nexus (WEFN) at local level evaluating the multi-dimensional implications of irrigation use by identifying the main factors controlling the selection and exploitation of water sources. In detail, a model based on Causal Loop Diagrams (CLD) was implemented in a case study, used as reference, located in Southern Italy in order to get a deeper insight into a complex irrigation system. Moreover, three sustainability indices based on the “footprint” concept were defined in order to quan-tify the multidimensional implication of irrigation practice. Firstly, the Irrigation Water Footprint Index aims to evaluate the impacts of irrigation use on the available water resources of a given area. Secondly, the Energy Footprint for Irrigation Index quanti-fies the amount of energy consumed for water withdrawals and pumping, compared to the unit crop revenue. Finally, the Irrigation Water-Cost Footprint Index supports the evaluation of the economic benefits of agricultural production, compared with the costs of water for irrigation. All indices can be expressed both in an aggregated and disaggregated form to assess the impacts and benefits related to the use of specific water sources. Moreover, the integration of the aforementioned approaches is also proposed as the innovative element for supporting the sustainable management of water resources. Indeed, indices are important instrument to quantitatively evaluate the state of resources exploitation, but they reveal little of a given irrigation system dynamics, which are essential to quantify for identifying the effectiveness of a given sustainability policy. The obtained results reveal some general conclusions. As first finding, a dense network of relationships among different decisional actors involved strongly influence the dynamic of the system. Moreover, it is clear that actor behav-iors is affected by external drivers (i.e., crop market price and water availability) and internal constraints (e.g., water tariff). At the end, the mid-long time effectiveness of a given policy is affected by system dynamic.