Interazioni tra falde e opere in sotterraneo in area urbana : il caso di Milano

The study of groundwater has become a main topic for careful management of water resources and its interaction with underground structures, which can be increased in cases where the groundwater level is quite high, or in raising phase like in the city of Milan. Therefore this thesis aims to the reconstruction of a flow model applied to Milan, with the implementation of the interference of underground transport network, in order to find out mutual effects between water and structures. The mathematical model of groundwater flow is still the most suitable tool for the understanding of the hydrogeological system and the influence of the parameters which mostly affect the presence, the motion and the balance of water in soils. A refined conceptual model is essential for the definition of the mathematical model, here implemented in a software through the computer code MODFLOW, specifically created for the description of the groundwater flow. In this paper after the definition of the conceptual and mathematical models, the potentiometric level will be studied with particular interest in the relationship between groundwater flow, velocity and direction and the presence of underground infrastructures. Then possible future scenarios will be supposed; for every scenario local effects on metro tunnels will be showed, with the definition of possible new cases of flooding or submersion. Mitigation measures for the rising potentiometric trend will be discussed; positive local effects on metro stations will be showed too.

Lo studio delle acque sotterranee è diventato un argomento fondamentale nella gestione delle risorse idriche e per le loro interazioni con le strutture sotterranee, che possono aumentare in casi dove il livello acquifero è alto, o in innalzamento come per la città di Milano. Perciò questa tesi vuole ricostruire un modello di flusso applicato a Milano, con l'implementazione delle interferenze della rete di trasporti sotterranea, per identificare effetti reciproci tra acque e strutture. Il modello matematico del flusso idrico è ancora il migliore strumento per capire il sistema idrogeologico e l'influenza dei parametri che governano la presenza, il movimento e il bilancio idrico nei terreni. Un preciso modello concettuale è essenziale per definire il modello matematico, qui implementato in un software attraverso un codice di calcolo, MODFLOW, appositamente creato per la descrizione del flusso sotterraneo. In questo lavoro dopo la definizione dei modelli concettuale e matematico, si studia il livello piezometrico con particolare sguardo alle relazioni tra flusso idrico sotterraneo, sue velocità e direzioni e la presenza di infrastrutture sotterranee. Si definiscono poi possibili scenari futuri, per cui si mostrano effetti locali sulle gallerie metropolitane, con la definizione di possibili nuovi casi di allagamento o sommersione. Si discutono infine misure di mitigazione per il trend d'innalzamento piezometrico, mostrando anche positivi effetti locali sulle stazioni.