GNGTS 2021 - Atti del 39° Convegno Nazionale

465 GNGTS 2021 S essione 3.2 IL SISTEMA G.RE.T.A. PER IL MONITORAGGIO GEOELETTRICO IN CONTINUO DELLE TAILINGS DAMS G. Tresoldi 1* , A. Hojat 2,3 , L. Zanzi 2 1 LSI Lastem, Settala, Italia 2 Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Politecnico di Milano, Milano, Italia 3 Department of Mining Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran Introduzione Nel periodo 1915-2020 (dati fino a luglio 2020) sono avvenuti 351 crolli di dighe di sterili minerari ( tailings dams ), dei quali 10 classificati come incidenti molto seri avvenuti dal 2010 al 2020. Per questa ed altre ragioni, il monitoraggio delle dighe di sterili minerari è diventata una questione di primaria importanza, anche perché non è ancora stato definito un metodo standardizzato per assicurare la stabilità di queste strutture. A livello globale, si sta procedendo verso la creazione di standard e norme per rendere più omogenea possibile la gestione e il monitoraggio delle tailings dams (https://globaltailingsreview. org/). I parametri monitorati sono normalmente acquisiti come misure puntuali, ad esempio con piezometri, flussimetri, estensimetri, inclinometri. Queste tecnologie forniscono valori accurati, ma solo relativi al punto in cui viene eseguita la misura, e non possono essere utilizzati per monitorare grandi zone della struttura per problemi tecnici ed economici, soprattutto legati ai costi dei processi di carotaggio dove richiesti. Negli ultimi decenni sono emerse nuove tecnologie di monitoraggio, che hanno cercato di colmare le lacune delle misure puntuali con misurazioni volumetriche o 2D. Un esempio sono le tecniche topografiche come l’interferometria SAR (InSAR), il Lidar terrestre, le stazioni totali e i GPS, utilizzati per monitorare la superficie della diga al fine di riconoscere movimenti confrontando immagini o nuvole di punti di momenti successivi (Li and Wang, 2011; Sousa et al., 2016). Ogni metodo è caratterizzato da una propria risoluzione, frequenza di acquisizione e livello di automatismo, con propri vantaggi e alcune limitazioni. Il Lidar terrestre, ad esempio, può fornire falsi allarmi nel caso di dighe in esercizio, ma riesce a lavorare efficacemente in siti post chiusura, anche se non fornisce informazioni a proposito dei processi in corso nella sotto superficie. L’InSAR è molto utile per tenere sotto controllo le variazioni della topografia della diga, ma ha una bassa frequenza di acquisizione (8-12 giorni), non adatta a cambiamenti repentini. Le misure geofisiche sono state utilizzate nell’ambito del monitoraggio delle tailings dams per mappare la composizione interna della struttura, ad esempio utilizzando il Ground Penetrating radar (GPR) e la Electrical Resistivity Tomography (ERT), oppure per riconoscere vibrazioni generate dal movimento della diga, utilizzando sensori sismici. Le misure geofisiche hanno il vantaggio di essere non invasive e di permettere l’esplorazione di zone vaste del sottosuolo tramite prospezioni volumetriche. Nonostante ciò, anche in questo caso sono presenti degli svantaggi: il GPR dà buoni risultati con superfici regolari ma ha una bassa profondità di indagine. I sensori sismici non sono adatti a dighe minerarie in esercizio, dove possono essere originati falsi allarmi. La resistività dipende dalla composizione del suolo, dalla porosità, dal contenuto d’acqua e dalla resistività dei fluidi circolanti; grazie a queste caratteristiche, le misure geoelettriche possono sottolineare disomogeneità nel corpo diga originate da accumulo di acqua, presenza di drenaggio di acidi, formazione di cavità. Per questa ragione il metodo ERT è utilizzato nell’industria mineraria, soprattutto per l’esplorazione, per studi sulla falda, monitoraggio degli sterili (Karimi Nasab et al. 2011; Dimech et al. 2019; Martín-Crespo et al. 2019) e del drenaggio acido (Hudson et al. 2018).