V Sistemazione dei corsi d'acqua e dei versanti - Piano Generale di ...
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MINISTERO DELL’AMBIENTE E<br />
DELLA TUTELA DEL<br />
TERRITORIO<br />
PROVINCIA<br />
AUTONOMA DI TRENTO<br />
Decreto del Presidente della Repubblica<br />
15 febbraio 2006<br />
<strong>Piano</strong> <strong>Generale</strong> <strong>di</strong> Utilizzazione<br />
delle Acque Pubbliche<br />
PARTE QUINTA<br />
<strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> <strong>d'acqua</strong> e <strong>dei</strong><br />
<strong>versanti</strong><br />
COMITATO PARITETICO D’INTESA<br />
(DPR n. 381/74, art. 8)<br />
deliberazione del 22 <strong>di</strong>cembre 2005
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
INDICE PARTE QUINTA<br />
V <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> .............................. 1<br />
V.1 Catasto delle opere <strong>di</strong> sistemazione e <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti ................................1<br />
V.1.1 Descrizione del catasto esistente ....................................................... 1<br />
V.1.2 Consistenza delle opere al 2001 ........................................................ 2<br />
V.1.3 Mo<strong>di</strong>fiche al catasto esistente e nuovo catasto delle opere .................... 9<br />
V.1.4 Criteri <strong>di</strong> aggiornamento e georeferenziazione ..................................... 9<br />
V.1.5 Catasto <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti ......................................................................... 9<br />
V.1.6 Allegato 1: Linee guida per la redazione della carta delle opere e <strong>dei</strong><br />
<strong>di</strong>ssesti: modalità <strong>di</strong> acquisizione ed elaborazione delle informazioni....... 9<br />
V.2 Portate <strong>di</strong> piena ..............................................................................9<br />
V.2.1 Precipitazioni intense del Trentino...................................................... 9<br />
V.2.2 Linee Guida per la determinazione delle portate <strong>di</strong> piena....................... 9<br />
V.2.3 Linee Guida per il calcolo del trasporto <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti ............................. 9<br />
V.2.4 Riferimenti bibliografici .................................................................... 9<br />
V.3 Progettazione degli interventi <strong>di</strong> sistemazione <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua .............9<br />
V.3.1 Criteri generali................................................................................ 9<br />
V.3.2 Portata <strong>di</strong> progetto .......................................................................... 9<br />
V.3.3 Progettazione delle opere <strong>di</strong> sistemazione........................................... 9<br />
V.3.4 Verifica idraulica per gli attraversamenti <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua..................... 9<br />
V.3.5 Quaderno delle opere tipo ................................................................ 9<br />
V.3.6 Riferimenti bibliografici .................................................................... 9<br />
V.3.7 Allegato 1: elementi <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensionamento e verifica delle opere <strong>di</strong><br />
controllo del trasporto solido e delle colate detritiche............................ 9<br />
V.4 Criteri <strong>di</strong> manutenzione degli alvei e delle opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa .....................9<br />
V.4.1 Criteri generali................................................................................ 9<br />
V.4.2 Manutenzione degli alvei .................................................................. 9<br />
V.4.3 Manutenzione delle opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa .................................................... 9<br />
V.4.4 Riferimenti bibliografici .................................................................... 9<br />
V.5 Pianificazione e programmazione degli interventi.................................9<br />
V.5.1 Piani degli interventi <strong>di</strong> sistemazione.................................................. 9<br />
V.5.2 Programmazione degli interventi ....................................................... 9<br />
V.5.3 Allegato1 : Linee guida per la redazione della carta dell’uso del suolo<br />
ai fini idrologici: modalità <strong>di</strong> acquisizione ed elaborazione delle<br />
informazioni ................................................................................... 9<br />
V.5.4 Allegato 2: Linee guida per la redazione della carta geologica ai fini<br />
idrologici: modalità <strong>di</strong> acquisizione ed elaborazione delle informazioni..... 9<br />
V.6 Laminazione delle onde <strong>di</strong> piena........................................................9<br />
V.6.1 Principali criticità idrauliche .............................................................. 9<br />
V.6.2 Gestione degli scarichi degli invasi idroelettrici .................................... 9<br />
In<strong>di</strong>ce delle tabelle .......................................................................................i<br />
In<strong>di</strong>ce delle figure ...................................................................................... iii<br />
ii<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V<br />
<strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong><br />
V.1 Catasto delle opere <strong>di</strong> sistemazione e <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti<br />
V.1.1<br />
Descrizione del catasto esistente<br />
Il catasto delle opere idrauliche è stato creato allo scopo <strong>di</strong> archiviare e<br />
rendere <strong>di</strong>sponibili agli utenti i dati relativi ai tronchi <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e alle opere in<br />
esso presenti.<br />
Per l’inserimento <strong>dei</strong> dati descrittivi delle caratteristiche <strong>di</strong> ogni opera è<br />
necessario innanzitutto specificare le informazioni relative alla sua ubicazione. La<br />
struttura <strong>di</strong> gestione <strong>dei</strong> dati all’interno del catasto è <strong>di</strong> tipo piramidale, nel senso che<br />
alla base, cioè all’ultimo livello, si trovano le opere; ognuna <strong>di</strong> esse è riferita ad un<br />
tronco, ciascun tronco è contenuto in un corso d’acqua, che a sua volta si trova in un<br />
sottobacino secondario. Più sottobacini secondari vanno a costituire un sottobacino<br />
principale; contenuto infine in un bacino, che costituisce il vertice della piramide. I<br />
dati all’interno del catasto informatizzato sono quin<strong>di</strong> inseriti secondo il seguente<br />
schema:<br />
• 1° Livello: bacini;<br />
• 2° Livello: Sottobacini principali;<br />
• 3° Livello Sottobacini secondari;<br />
• 4° Livello: Corsi d’acqua;<br />
• 5° Livello: Tronchi;<br />
• 6° Livello: Opere<br />
I dati relativi alle varie opere vengono inseriti tramite l’uso <strong>di</strong> schede<br />
specifiche per le varie tipologie <strong>di</strong> opera. Il catasto preesistente conteneva le seguenti<br />
schede:<br />
1. Briglie;<br />
2. Cunettoni;<br />
3. Opere spondali;<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 1
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
4. Repellenti<br />
5. Drenaggi;<br />
6. Piazze <strong>di</strong> deposito;<br />
7. Svasi in alveo;<br />
8. Interventi successivi;<br />
9. Ponti;<br />
10. Opere <strong>di</strong> presa;<br />
11. Altri attraversamenti aerei;<br />
12. Altri attraversamenti in alveo;<br />
13. Dighe;<br />
14. Altri scarichi in alveo;<br />
15. Sezioni;<br />
16. Frane;<br />
17. Erosioni <strong>di</strong> sponda:<br />
18. Cave.<br />
Queste schede erano costituite da una parte comune a tutti i tipi <strong>di</strong> scheda,<br />
che contiene i dati in<strong>di</strong>spensabili per identificare le modalità <strong>di</strong> archiviazione. In questa<br />
parte si trovano le informazioni relative all’anno <strong>di</strong> costruzione e <strong>di</strong> realizzazione<br />
dell’opera, le misure della <strong>di</strong>stanza dalla confluenza e dall’inizio del tronco in cui è<br />
inserita l’opera, il costo <strong>di</strong> realizzazione.<br />
V.1.2 Consistenza delle opere al 2001<br />
In questo paragrafo si riporta la consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione <strong>dei</strong><br />
<strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> per gli 8 bacini idrografici in cui è sud<strong>di</strong>visa la Provincia <strong>di</strong><br />
Trento, che sono:<br />
1. Chiese<br />
2. Fersina<br />
3. Noce<br />
4. Sarca<br />
5. A<strong>di</strong>ge<br />
6. Avisio<br />
7. Brenta<br />
2<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.2.1<br />
Bacino del fiume Chiese<br />
L’idrografia del territorio è composta principalmente dal fiume Chiese e dai<br />
suoi numerosi affluenti tra cui il Rio Ribor, il Rio Giulis, il Rio Sorino, il Rio S.Barbara in<br />
sponda destra, il Rio Danerba, il Rio Valbona, il torrente Adanà, il torrente Pelvico ed<br />
altri minori in sponda sinistra. Il fiume Chiese nasce dal versante meri<strong>di</strong>onale del<br />
massiccio granitico dell’Adamello (3462 m) da cui <strong>di</strong>scende con corso a carattere<br />
nettamente torrentizio lungo la Val <strong>di</strong> fumo, piegando poi in <strong>di</strong>rezione nord-sud fino<br />
alla confluenza con il torrente Adanà presso Pieve <strong>di</strong> Bono; da qui, con carattere<br />
decisamente fluviale, prosegue con <strong>di</strong>rezione nord-est sud-ovest nella valle delle<br />
Giu<strong>di</strong>carie Inferiori fino allo sbocco nel lago <strong>di</strong> Idro. Il reticolo idrografico è abbastanza<br />
sviluppato, soprattutto in sponda destra su rocce cristalline; tuttavia la maggior parte<br />
della circolazione superficiale è stata captata per uso idroelettrico attraverso la<br />
formazione <strong>di</strong> quattro bacini artificiali: Malga Bissina (capacità 60.000.000 m 3 ), Malga<br />
Boazzo (capacità 11.800.000 m 3 ), Ponte Moran<strong>di</strong>n (capacità 300.000 m 3 ), Cimego<br />
(capacità 320.000 m 3 ). Nella seguente tabella sono riportate le caratteristiche<br />
principali del bacino del fiume Chiese:<br />
Asta<br />
principale<br />
Lungh.<br />
Pend.<br />
me<strong>di</strong>a<br />
[km] [%] [km 2 ] n.<br />
Testata Versante destro Versante sinistro Totale<br />
Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
47,6 4,2 176,5 122 121,5 0,69 77,3 72 89 1,15 149 142 182,2 1,22 402,8 336 392,6 0,97<br />
Tabella V.1.1: Caratteristiche principali del bacino del fiume Chiese.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ]<br />
Nella seguente tabella sono riportate le opere <strong>di</strong> competenza del Servizio <strong>di</strong><br />
<strong>Sistemazione</strong> Montana presenti nel Catasto delle Opere Idrauliche nella parte montana<br />
del bacino del Chiese<br />
Bacino Briglie Cunettoni<br />
Opere<br />
Spondali<br />
Repellenti<br />
Drenaggi<br />
Piazze <strong>di</strong><br />
deposito<br />
Altri scarichi<br />
in alveo<br />
Frane<br />
Erosioni<br />
<strong>di</strong> sponda<br />
n° n° [m] n° [m] n° n° n° n° n° n° [m]<br />
Chiese<br />
S.A.S.S.M.<br />
729 71 9.651 372 19.393 2 25 85 43 32 4.339<br />
Tabella V.1.2: Catasto delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano del Chiese (fonte Servizio <strong>di</strong><br />
<strong>Sistemazione</strong> Montana).<br />
Nella seguente tabelle si riportano invece le opere effettuate nel periodo 1976-<br />
2001 dal Servizio Opere Idrauliche nella parte del bacino del fiume Chiese <strong>di</strong><br />
competenza (lunghezza asta principale = 18,5 km; pendenza me<strong>di</strong>a 0,72%).<br />
Bacino Briglie Argini<br />
Svasi e<br />
riempimenti<br />
Canalizzazioni<br />
Strade<br />
arginali<br />
Scavi in<br />
galleria<br />
Scavi <strong>di</strong><br />
sbancamento<br />
Diaframmi<br />
n° [m] [m] [m 3 ] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] [m 2 ]<br />
Chiese<br />
S.A.S.S.M.<br />
7 282 8.282 156.000 - 1.968 - - 1.339<br />
Tabella V.1.3: Opere realizzate nel bacino del fiume Chiese dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 3
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.2.2<br />
Bacino del torrente Fersina<br />
Il torrente Fersina nasce dal lago <strong>di</strong> Erdemolo a quota 2005, sfocia nell’A<strong>di</strong>ge a<br />
quota 191 m s.l.m. dopo un percorso <strong>di</strong> circa 30 km. La parte montana del bacino<br />
interessa il territorio dal Doss del Ciuss alle origini del corso d’acqua per una<br />
lunghezza pari a 14,3 km, con una pendenza me<strong>di</strong>a del 10%. Il restante sistema<br />
idrografico risulta assai sviluppato d alimentato da abbondanti sorgenti. Fra i<br />
principali affluenti <strong>di</strong> sponda destra si hanno i rivi Castellir, Val delle Vergini, Val<br />
Sigismon<strong>di</strong>, Val <strong>dei</strong> Lenzi e Val Battisti; in sinistra si hanno i rivi Rigolor, Molino,<br />
Orighel e Val Cava. Il regime idrico del torrente Ferina è influenzato dalle opere <strong>di</strong><br />
derivazione che alimentano le centraline <strong>di</strong> Palù, S.Orsola e Canezza. Si riportano<br />
nelle seguenti tabelle le caratteristiche principali della parte montana del torrente<br />
Fersina e la consistenza delle opere <strong>di</strong> competenza del Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong><br />
Montana. aggiornata al 2001.<br />
Asta<br />
principale<br />
Lungh.<br />
Pend.<br />
me<strong>di</strong>a<br />
[km] [%] [km 2 ] n.<br />
Testata Versante destro Versante sinistro Totale<br />
Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
14,3 10 18,5 15 16 1,09 24,7 33 31,2 1,27 34,8 41 32,1 0,93 78 89 79,3 1,01<br />
Tabella V.1.4: Caratteristiche principali del bacino montano del torrente Fersina.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ]<br />
Bacino Briglie Cunettoni<br />
Opere<br />
Spondali<br />
Repellenti<br />
Drenaggi<br />
Piazze <strong>di</strong><br />
deposito<br />
Altri scarichi<br />
in alveo<br />
Frane<br />
Erosioni<br />
<strong>di</strong> sponda<br />
n° n° [m] n° [m] n° n° n° n° n° n° [m]<br />
Fersina<br />
S.A.S.S.M.<br />
734 113 12.162 247 13.912 8 11 5 176 34 16 802<br />
Tabella V.1.5: catasto delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano del Fersina (fonte Servizio <strong>di</strong><br />
<strong>Sistemazione</strong> Montana).<br />
Nelle seguenti tabelle sono riassunte le caratteristiche della parte del bacino<br />
del torrente Fersina <strong>di</strong> competenza del Servizio Opere Idrauliche e le opere effettuate<br />
nel periodo 1976-2001 dal Servizio stesso<br />
Bacino Superficie [km 2 ] Lunghezza asta [km] Pendenza me<strong>di</strong>a asta<br />
Fersina (S.O.I) 93 14 2,57%<br />
Tabella V.1.6: Caratteristiche principali del bacino del torrente Fersina <strong>di</strong> competenza del S.O.I.<br />
Bacino Briglie Argini<br />
Svasi e<br />
riempimenti<br />
Canalizzazioni<br />
Strade<br />
arginali<br />
Scavi in<br />
galleria<br />
Scavi <strong>di</strong><br />
sbancamento<br />
Diaframmi<br />
N° [m] [m] [m 3 ] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] [m 2 ]<br />
Fersina<br />
S.O.I.<br />
38 1.958 12.000 371,4 2.610<br />
Tabella V.1.7: Opere realizzate nel bacino del torrente Fersina dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.).<br />
4<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.2.3<br />
Bacino del torrente Noce<br />
Il torrente Noce ha origine dal Corno <strong>dei</strong> Tre Signori (Val del Monte) e dal<br />
Monte Cevedale (Valle della Mare); confluisce nell’A<strong>di</strong>ge a sud <strong>di</strong> Zambana dopo un<br />
percorso <strong>di</strong> circa 67 km. La Val <strong>di</strong> Sole è caratterizzata da un sistema idrografico<br />
elementare, a ramificazione scarsa, con aste <strong>di</strong> sviluppo limitato ma con elevata<br />
pendenza : tra i principali affluenti si ricordano il Vermigliana, il torrente Melendrio e il<br />
Rabbies. La rete idrografica della Val <strong>di</strong> Non si presenta invece più evoluta con<br />
numerosi <strong>corsi</strong> d’acqua che scorrono per lunghi tratti in profonde forre rocciose: tra i<br />
maggiori affluenti si ricordano i torrenti Barnes, Pescara, Novelle, s.Rome<strong>di</strong>o,<br />
Pongaiola, Rinassico, Sporeggio e Tresenica. Le acque del torrente Noce sono in più<br />
punti sfruttate ai fini idroelettrici, in particolare nella testata della Valle della Mare è<br />
posto il bacino del Careser (capacità <strong>di</strong> invaso 16.800.000 m 3 ); nella valle del Monte il<br />
bacino <strong>di</strong> Pian Palù (capacità <strong>di</strong> invaso 8.000.000 m 3 ) e nei pressi <strong>di</strong> Cles il Lago <strong>di</strong><br />
S.Giustina (capacità <strong>di</strong> invaso 172.000.000 m 3 ). Un’altra opera <strong>di</strong> captazione per<br />
l’alimentazione della centrale <strong>di</strong> Mezzocorona è situata nei pressi <strong>di</strong> Mollaro. In Tabella<br />
V.1.8 sono riportate le caratteristiche principali del bacino del torrente Noce, <strong>di</strong>vise<br />
per quanto riguarda la Val <strong>di</strong> sole e la Val <strong>di</strong> Non e il dato globale, mentre in Tabella<br />
V.1.9 sono in<strong>di</strong>cate le opere inserite nel Catasto del Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana<br />
ed in Tabella V.1.11 sono riassunte le opere effettuate nel periodo 1976-2001 dal<br />
Servizio Opere Idrauliche.<br />
Asta<br />
principale<br />
Lungh.<br />
Pend.<br />
me<strong>di</strong>a<br />
[km] [%] [km 2 ] n.<br />
Noce Val <strong>di</strong> Sole<br />
Testata Versante destro Versante sinistro Totale<br />
Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
32,6 1,88 178,3 45 95 0,53 262,1 79 172,5 0,65 215,1 80 162,5 0,75 655,5 204 430 0,65<br />
Noce Val <strong>di</strong> Non<br />
34,2 1,05 - - - - 255,3 72 130,4 0,51 407,3 163 280,5 0,68 662,6 235 410,8 0,62<br />
NOCE :dalla confluenza tra Noce Bianco e Noce Val del Monte allo sbocco in A<strong>di</strong>ge<br />
66,8 1,45 178,3 45 95 0,53 517,4 151 302,9 0,58 622,4 243 442,9 0,71 1318 439 840,8 0,63<br />
Tabella V.1.8: Caratteristiche principali del bacino del torrente Noce<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ]<br />
Bacino Briglie Cunettoni<br />
Opere<br />
Spondali<br />
Repellenti<br />
Drenaggi<br />
Piazze <strong>di</strong><br />
deposito<br />
Altri scarichi<br />
in alveo<br />
Frane<br />
Erosioni<br />
<strong>di</strong> sponda<br />
n° n° [m] n° [m] n° n° n° n° n° n° [m]<br />
Noce<br />
S.A.S.S.M.<br />
1.881 296 29.220 747 42.379 13 6 48 510 268 377 31.016<br />
Tabella V.1.9: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano del Noce (fonte Servizio<br />
<strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana).<br />
Bacino Lunghezza asta [km] Pendenza me<strong>di</strong>a asta<br />
Noce (S.O.I) 61 1,22%<br />
Tabella V.1.10: Caratteristiche principali del bacino del torrente Noce <strong>di</strong> competenza del S.O.I.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 5
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Bacino Briglie Argini<br />
Noce<br />
S.O.I.<br />
Svasi e<br />
riempimenti<br />
Canalizzazioni<br />
Strade<br />
arginali<br />
Scavi in<br />
galleria<br />
Scavi <strong>di</strong><br />
sbancamento<br />
Diaframmi<br />
N° [m] [m] [m 3 ] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] [m 2 ]<br />
21 892 23.819 413.200 4.725<br />
Tabella V.1.11: Opere realizzate nel bacino del torrente Noce dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.).<br />
Il tratto <strong>di</strong> competenza del Servizio Opere Idrauliche è caratterizzato da una<br />
lunghezza circa pari a 61 km ed ha una pendenza me<strong>di</strong>a del 1,22%.<br />
V.1.2.4<br />
Bacino del fiume Sarca<br />
Il bacino del fiume Sarca è caratterizzato da una forte variabilità orografica e<br />
geomorfologia che ha determinato notevoli <strong>di</strong>fferenze anche dal punto <strong>di</strong> vista<br />
idrografico: le zone in cui si hanno rocce cristalline sono caratterizzate dalla presenza<br />
<strong>di</strong> torrenti con portate sempre notevoli, mentre le zone calcaree la rete idrografica è<br />
molto irregolare e a scarso sviluppo. Il fiume Sarca ha origine dall’unione <strong>di</strong> tre<br />
torrenti: il Sarca <strong>di</strong> Campiglio che ha origine dal lago <strong>di</strong> Nambino, il Sarca <strong>di</strong><br />
Nambrone, e il Sarca <strong>di</strong> Genova che nasce dai ghiacciai del Mandrone e delle Lobbie.<br />
La lunghezza del corso d’acqua è <strong>di</strong> circa 82 km, con pendenze del 6,2% circa lungo la<br />
Val <strong>di</strong> Genova, dell’1,5% da Pinzolo a Tione, dell’1,2% da Tione a Sarche e dello 0,7%<br />
da Sarche alla foce nel Lago <strong>di</strong> Garda. I principali affluenti del Sarca in sponda destra<br />
sono i rivi Bedù <strong>di</strong> Pelago, Bedù <strong>di</strong> S.Valentino, il Torrente Arnò, Duina e Dal ; in<br />
sponda sinistra i rivi Manez e d’Algone, il torrente Ambiez e Val delle Seghe, i rivi<br />
Salone e Saloncello. Nella parte orientale e meri<strong>di</strong>onale del bacino sono presenti<br />
numerosi laghi, tra cui Molveno, S.Massenza, Toblino, Cave<strong>di</strong>ne, Tenno, Ledro e la<br />
parte settentrionale del Lago <strong>di</strong> Garda. Nel settore occidentale sono <strong>di</strong>ffusi i laghi <strong>di</strong><br />
origine glaciale (Valbona, S.Giuliana, Garzonè, Rotondo, Scuro, Cornisello, Vedretta,<br />
Nambino, ecc). All’interno del bacino sono inoltre presenti rilevanti ghiacciai e vedrette<br />
(Adamello, Presanella e Gruppo <strong>di</strong> Brenta).Il Sarca e numerosi suoi affluenti sono<br />
interessati da opere <strong>di</strong> derivazione a scopo idroelettrico, tra esse si ricordano le opere<br />
<strong>di</strong> captazione per la centrale <strong>di</strong> Nembia, <strong>di</strong> S.Massenza, la derivazione per il lago <strong>di</strong><br />
Toblino e la presa per la centrale <strong>di</strong> Torbole.<br />
Sarca:<br />
La seguente tabella in<strong>di</strong>ca le caratteristiche principali del bacino del fiume<br />
6<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Asta<br />
principale<br />
Lungh.<br />
Pend.<br />
Me<strong>di</strong>a<br />
[km] [%] [km 2 ] n.<br />
Testata Versante destro Versante sinistro Totale<br />
Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua<br />
Lungh<br />
[km]<br />
SARCA Rendeva, Tione, Giu<strong>di</strong>carie est<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
36 1,3 262,6 46 133,5 0,51 319,7 160 236,1 0,74 239 71 110,5 0,46 821,3 277 480,1 0,58<br />
SARCA Basso Sarca Val <strong>di</strong> Ledro<br />
26,5 0,9 - - - - 239,1 122 164,6 0,69 191,5 28 62,5 0,33 430,6 150 227,1 0,53<br />
SARCA dalla confluenza del torrente Sarca <strong>di</strong> Val <strong>di</strong> Genova allo sbocco nel Lago <strong>di</strong> Garda<br />
62,5 1,1 262,6 46 133,5 0,51 558,8 282 400,7 0,72 430,5 99 173 0,4 1252 427 707,1 0,56<br />
Tabella V.1.12: Caratteristiche principali del bacino del fiume Sarca.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ]<br />
La consistenza delle Opere riportate nel Catasto del Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong><br />
Montana per la parte montana del bacino del fiume Sarca è in<strong>di</strong>cata nella seguente<br />
tabella.<br />
Bacino Briglie Cunettoni<br />
Opere<br />
Spondali<br />
Repellenti<br />
Drenaggi<br />
Piazze <strong>di</strong><br />
deposito<br />
Altri scarichi<br />
in alveo<br />
Frane<br />
Erosioni<br />
<strong>di</strong> sponda<br />
n° n° [m] n° [m] n° n° n° n° n° n° [m]<br />
Sarca<br />
S.A.S.S.M.<br />
1.675 326 46.208 799 73.215 16 3 49 533 207 133 8.723<br />
Tabella V.1.13: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano del Sarca (fonte<br />
A.S.S.M.).<br />
In Tabella V.1.14 sono riportate invece le opere eseguite sul tratto <strong>di</strong> fiume<br />
Sarca <strong>di</strong> competenza del Servizio Opere Idrauliche, caratterizzato da una lunghezza<br />
pari a 59 km e da una pendenza me<strong>di</strong>a del 1,17%.<br />
Bacino Briglie Argini<br />
Svasi e<br />
riempimenti<br />
Canalizzazioni<br />
Strade<br />
arginali<br />
Scavi in<br />
galleria<br />
Scavi <strong>di</strong><br />
sbancamento<br />
Diaframmi<br />
N° [m] [m] [m 3 ] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] [m 2 ]<br />
Sarca<br />
S.O.I.<br />
54 1.640 27.131 719.250 240 14.371<br />
Tabella V.1.14: Opere realizzate nel bacino del fiume Sarca dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.).<br />
V.1.2.5<br />
Bacino del fiume A<strong>di</strong>ge<br />
Il bacino idrografico dell’A<strong>di</strong>ge, limitatamente al territorio compreso in<br />
Provincia <strong>di</strong> Trento ha una superficie <strong>di</strong> 1032 km 2 ; la lunghezza del corso principale da<br />
Salorno (quota 213 m s.l.m.) a Borghetto (quota 125m s.l.m.) è <strong>di</strong> circa 73 km e la<br />
pendenza me<strong>di</strong>a è dello 0,1%. I maggiori tributari dell’A<strong>di</strong>ge sono Noce, Avisio e<br />
Fersina. Nella zona più settentrionale, a nord <strong>di</strong> Trento il sistema idrografico ha uno<br />
sviluppo limitato. Nel restante settore ci sono numerosi sottobacini <strong>di</strong> rilevante<br />
importanza per estensione, densità del drenaggio e per attività idrogeologica (i<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 7
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
principali tra questi sono i bacini del Rio Cavallo, del Torrente Leno, del Rio<br />
S.Valentino, del Torrente Ala del torrente Aviana, del torrente Sorna e dell’Arione).<br />
Tra i più importanti bacini artificiali creati per necessità idroelettriche si hanno Prà da<br />
Stua (capacità <strong>di</strong> invaso 1.500.000 m 3 ), posto alla testata del torrente Aviana, e degli<br />
Speccheri (capacità <strong>di</strong> invaso 10.000.000 m 3 ), che trattiene le acque dell’alto corso del<br />
Leno. In Tabella V.1.15 sono riassunte le caratteristiche principali del bacino<br />
dell’A<strong>di</strong>ge, mentre nella Tabella V.1.16 sono riportate le opere presenti nel Catasto<br />
delle Opere Idrauliche dell’A.S.S.M.<br />
Asta<br />
principale<br />
Lungh.<br />
Pend.<br />
Me<strong>di</strong>a<br />
[km] [%] [km 2 ] n.<br />
ADIGE Val d’A<strong>di</strong>ge nord<br />
Testata Versante destro Versante sinistro Totale<br />
Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
36,9 0,8 - - - - 148 56 81,5 0,55 214,4 164 217,7 1,01 362,4 220 299,2 0,82<br />
ADIGE Vallagarina<br />
36,4 0,1 - - - - 251,1 135 216,4 0,86 418,6 430 525,5 1,25 669,7 565 741,9 1,11<br />
ADIGE<br />
73,3 0,1 - - - - 399,1 191 297,9 0,75 633 594 743,2 1,17 1032 785 1041 1,01<br />
Tabella V.1.15: Caratteristiche principali del bacino del fiume A<strong>di</strong>ge.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ]<br />
Bacino Briglie Cunettoni<br />
Opere<br />
Spondali<br />
Repellenti<br />
Drenaggi<br />
Piazze <strong>di</strong><br />
deposito<br />
Altri scarichi<br />
in alveo<br />
Frane<br />
Erosioni<br />
<strong>di</strong> sponda<br />
n° n° [m] n° [m] n° n° n° n° n° n° [m]<br />
A<strong>di</strong>ge<br />
S.A.S.S.M<br />
2.080 381 33.495 1.155 62.967 56 31 57 348 205 184 8.314<br />
Tabella V.1.16: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano dell’A<strong>di</strong>ge (fonte<br />
Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana).<br />
Per quanto riguarda il tratto vallivo del fiume A<strong>di</strong>ge, <strong>di</strong> competenza del<br />
Servizio Opere Idrauliche (fiume A<strong>di</strong>ge: lunghezza 71 km, pendenza 0,13% e torrente<br />
Leno: lunghezza 3,6 km e pendenza me<strong>di</strong>a 2,17%) si veda Tabella V.1.17 per la<br />
consistenza delle opere eseguite nel periodo 1976-2001.<br />
Bacino Briglie Argini<br />
Svasi e<br />
riempimenti<br />
Canalizzazioni<br />
Strade<br />
arginali<br />
Scavi in<br />
galleria<br />
Scavi <strong>di</strong><br />
sbancamento<br />
Diaframmi<br />
N° [m] [m] [m 3 ] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] [m 2 ]<br />
A<strong>di</strong>ge<br />
S.O.I.<br />
Leno<br />
S.O.I.<br />
1 60 2.868 610.745 13.607 9.423 40.000 35.000 11.478<br />
3.818 10.500 950<br />
Tabella V.1.17: Opere realizzate nel bacino del fiume A<strong>di</strong>ge sud<strong>di</strong>vise tra asta A<strong>di</strong>ge e Leno dal 1976 al 2001 (fonte<br />
S.O.I.).<br />
8<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.2.6<br />
Bacino del torrente Avisio<br />
Il torrente Avisio ha origine dal versante nord-occidentale della Marmolada<br />
(3343 m s.l.m.), percorre in <strong>di</strong>rezione nord-est sud-ovest le valli <strong>di</strong> Fassa, <strong>di</strong> Fiemme<br />
e <strong>di</strong> Cembra, per sfociare nell’A<strong>di</strong>ge a valle <strong>di</strong> Lavis (195 m s.l.m.), formando un vasto<br />
conoide lungo cica 3 km e della larghezza <strong>di</strong> 1 km. La lunghezza complessiva del corso<br />
d’acqua è <strong>di</strong> circa 89 km, con pendenza me<strong>di</strong>a del 2,02%. Alcuni importanti<br />
sbarramenti idroelettrici regolano il corso del torrente (bacini della Fedaia- capacità<br />
16.000.000 m 3 -e <strong>di</strong> Moena – capacità 360.000 m 3 , <strong>di</strong> Stramentizzo – capacità<br />
10.000.000 <strong>di</strong> m 3 ) e quello del suo maggiore affluente: il Travignolo (bacino <strong>di</strong> Forte<br />
Buso: capacità 30.000.000 m 3 ). Numerosi sono gli affluenti dell.Avisio, generalmente<br />
più brevi e ripi<strong>di</strong> quelli in sponda destra (rio Antermont, Duron, Soial, Vael,<br />
Costalunga, Valsorda, Bianco, Stava, Gambis, Predaia, Mercar e Molini). e <strong>di</strong><br />
proporzioni maggiori, in termini <strong>di</strong> ampiezza del bacino <strong>di</strong> raccolta e <strong>di</strong> rete <strong>di</strong><br />
drenaggio, quelli che si trovano sulla sponda sinistra, causa un’inflessione verso<br />
settentrione del corso principale (rio Contrin, S. Nicolò, Travignolo, Lagorai, Moena,<br />
Ca<strong>di</strong>no, Pre<strong>di</strong>sella, delle Seghe, Brusago e Regnana). In Tabella V.1.18 sono riportate<br />
le caratteristiche principali dell’intero bacino del torrente Avisio. Nelle Tabella V.1.19 e<br />
Tabella V.1.20 sono in<strong>di</strong>cate la consistenza delle opere presenti nel Catasto del<br />
Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana e le opere realizzate dal Servizio Opere Idrauliche<br />
all’interno del bacino (lunghezza tratto <strong>di</strong> competenza del Servizio = 84 km; pendenza<br />
me<strong>di</strong>a =1,48%).<br />
Asta<br />
principale<br />
Lungh.<br />
Pend.<br />
Me<strong>di</strong>a<br />
[km] [%] [km 2 ] n.<br />
AVISIO Val <strong>di</strong> Fassa<br />
Testata Versante destro Versante sinistro Totale<br />
Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
25,8 3,2 24,5 9 8 0,33 116,2 40 72,9 0,63 126,5 46 84,2 0,66 267,3 95 165,1 0,62<br />
AVISIO Val <strong>di</strong> Fiemme<br />
29,9 1,3 - - - - 141 55 88,5 0,634 319,9 144 350,6 1,9 460,9 199 439,1 0,95<br />
AVISIO Val <strong>di</strong> Cembra<br />
33,7 1,7 - - - - 75,6 91 84,6 1,12 130,8 108 133,9 1,02 206,4 199 218,5 1,06<br />
AVISIO<br />
89,4 2,1 24,5 9 8 0,33 332,8 186 245,9 0,74 577,2 298 568,7 0,98 934,6 493 822,6 0,88<br />
Tabella V.1.18: Caratteristiche principali del bacino montano del torrente Avisio.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ]<br />
Bacino Briglie Cunettoni<br />
Opere<br />
Spondali<br />
Repellenti<br />
Drenaggi<br />
Piazze <strong>di</strong><br />
deposito<br />
Altri scarichi<br />
in alveo<br />
Frane<br />
Erosioni<br />
<strong>di</strong> sponda<br />
n° n° [m] n° [m] n° n° n° n° n° n° [m]<br />
Avisio<br />
S.A.S.S.M.<br />
1.611 210 19.625 655 43.832 19 3 13 236 277 320 1.415<br />
Tabella V.1.19: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano dell’Avisio (fonte<br />
Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 9
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Bacino Briglie Argini<br />
Svasi e<br />
Strade Scavi in Scavi <strong>di</strong><br />
Canalizzazioni<br />
riempimenti<br />
arginali galleria sbancamento<br />
Diaframmi<br />
N° [m] [m] [m 3 ] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] [m 2 ]<br />
Avisio<br />
S.O.I.<br />
64 1.779 29.983 1.287.980 17.300<br />
Tabella V.1.20: Opere realizzate nel bacino del fiume Avisio dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.).<br />
V.1.2.7<br />
Bacino <strong>dei</strong> fiumi Brenta, Vanoi e Cismon<br />
Il territorio in esame presenta un ricco sistema idrografico, con<strong>di</strong>zionato dalla<br />
geologia e soprattutto dalla tormentata tettonica. Per semplicità può considerarsi<br />
formato dall’unione <strong>di</strong> due sottobacini: quello del Brenta propriamente detto e quello<br />
del Cismon per quanto relativo alla provincia <strong>di</strong> Trento. Il fiume Brenta, che ha origine<br />
dai laghi <strong>di</strong> Caldonazzo e <strong>di</strong> Levico, riceve durante il suo corso importanti affluenti fra i<br />
quali, in sponda sinistra, i torrenti Larganza, Ceggio, Maso, Chieppena e Grigno.<br />
Questi ultimi, con portate abbastanza costanti ed elevate, provengono da convalli che<br />
si inoltrano profondamente nei gruppi montuosi (Val Calamento, Val Campelle, Val<br />
Malene, Val Tolvà, ecc.). Meno importanti per numero e <strong>di</strong>mensioni sono gli affluenti<br />
<strong>di</strong> destra, fra i quali il torrente Centa, che percorre l’omonima valle ed il torrente<br />
Moggio che proviene dalla Val <strong>di</strong> Sella. Tra gli affluenti del torrente Cismon, che scorre<br />
nel territorio provinciale per circa 26 Km, sono da ricordare il torrente Canali, il<br />
torrente Noana ed il torrente Vanoi, alimentato a sua volta da altri <strong>corsi</strong> d’acqua quali<br />
il torrente Lozen e il rio Valsorda.<br />
Sia il torrente Cismon che i suoi principali tributari, sia i più importanti<br />
affluenti del fiume Brenta, sono interessati da notevoli opere <strong>di</strong> derivazione a scopo<br />
idroelettrico; si ricordano in particolare il bacino idroelettrico <strong>di</strong> Val Noana (capacità <strong>di</strong><br />
invaso 9.000.000 m 3 ) nonchè le opere <strong>di</strong> captazione per l’alimentazione della centrale<br />
<strong>di</strong> San Silvestro, <strong>di</strong> Castelpietra, <strong>di</strong> Carzano, <strong>di</strong> Costa Brunella, <strong>di</strong> Pontarso e <strong>di</strong> Grigno.<br />
Le caratteristiche principali del bacino del Brenta sono riassunte nella seguente<br />
tabella.<br />
10<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Asta<br />
principale<br />
Lungh.<br />
Pend.<br />
Me<strong>di</strong>a<br />
[km] [%] [km 2 ] n.<br />
BRENTA Alta Valsugana<br />
Testata Versante destro Versante sinistro Totale<br />
Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua Sup Corsi d’acqua<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ] [km 2 ] n.<br />
7,9 0,3 - - - - 99 97 105,5 1,06 48,2 29 24,6 0,51 147,2 126 130,1 0,88<br />
BRENTA Bassa Valsugana<br />
30,5 0,7 - - - - 117,9 70 93,4 0,055 382,8 266 345,9 0,9 500,7 336 439,2 0,88<br />
BRENTA Vanoi<br />
24,7 6,2 40,6 24 28,1 0,69 71,2 68 68,9 0,97 124,8 110 122,6 0,98 236,6 202 219,6 0,93<br />
BRENTA Cismon<br />
26,4 5,7 19,3 13 14,8 0,77 46 40 46 0,99 123,7 116 141,3 1,14 189 169 202 1,07<br />
BRENTA<br />
89,5 3,2 59,9 37 42,9 - 334,1<br />
Tabella V.1.21: Caratteristiche principali del bacino montano <strong>di</strong> Brenta, Cismon e Vanoi.<br />
Lungh<br />
[km]<br />
Dens<br />
[km/m 2 ]<br />
Le opere della parte montana del bacino in esame presenti nel Catasto delle<br />
Opere Idrauliche dell’A.S.S.M. sono riportate nella seguente tabella sud<strong>di</strong>vise per i<br />
sottobacini Brenta, Cismon e Vanoi.<br />
Bacino Briglie Cunettoni<br />
Opere<br />
Spondali<br />
Repellenti<br />
Drenaggi<br />
Piazze <strong>di</strong><br />
deposito<br />
Altri scarichi<br />
in alveo<br />
Frane<br />
Erosioni<br />
<strong>di</strong> sponda<br />
n° n° [m] n° [m] n° n° n° n° n° n° [m]<br />
Brenta<br />
S.A.S.S.M.<br />
Vanoi<br />
S.A.S.S.M.<br />
Cismon<br />
S.A.S.S.M.<br />
3.489 364 29.450 774 73.676 34 67 37 211 334 132 6.657<br />
246 7 467 134 13.986 9 1 1 43 119 66 4.918<br />
735 107 15.185 218 16.619 5 47 29 161 113 130 8.962<br />
Tabella V.1.22: Consistenza opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano <strong>di</strong> Brenta, Cismon e Vanoi<br />
(fonte Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana).<br />
Nella seguente tabella sono riportate invece le opere realizzate dal Servizio<br />
Opere Idrauliche nei tratti <strong>di</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua <strong>di</strong> competenza (Brenta: lunghezza 38 km,<br />
pendenza me<strong>di</strong>a 0,60%; Cismon: lunghezza me<strong>di</strong>a 11,5 km, pendenza me<strong>di</strong>a 1,77%).<br />
Bacino Briglie Argini<br />
Svasi e<br />
riempimenti<br />
Canalizzazioni<br />
Strade<br />
arginali<br />
Scavi in<br />
galleria<br />
Scavi <strong>di</strong><br />
sbancamento<br />
Diaframmi<br />
N° [m] [m] [m 3 ] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] [m 2 ]<br />
Brenta<br />
S.O.I.<br />
Cismon<br />
S.O.I.<br />
28 690 20.085 6.766.000 1.710 17.610<br />
42 1.163 5.897 400.500 2.920<br />
Tabella V.1.23: Opere realizzate nel bacino <strong>di</strong> Brenta e Cismon dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 11
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3<br />
Mo<strong>di</strong>fiche al catasto esistente e nuovo catasto delle opere<br />
Il nuovo catasto delle opere idrauliche da realizzare all’interno del P.G.U.A.P.<br />
conserva la struttura <strong>di</strong> base descritta nel paragrafo V.1.1; tuttavia alcune schede<br />
sono state eliminate, altre mo<strong>di</strong>ficate, e si è aggiunta la scheda “Opere <strong>di</strong> sostegno”.<br />
Alcune mo<strong>di</strong>fiche vanno ad incidere su tutte le schede previste, e coinvolgono<br />
in particolare i criteri <strong>di</strong> georeferenziazione (cfr. V.1.4). Sarà necessario evidenziare,<br />
su ciascuna scheda, il risultato (in termini <strong>di</strong> coor<strong>di</strong>nate planimetriche) <strong>di</strong> un eventuale<br />
rilievo GPS, e motivare eventuali <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> posizione tra il rilievo GPS e la posizione<br />
finale scelta per il punto. Per molte tipologie <strong>di</strong> opere, sarà utile prevedere un campo<br />
che leghi l’opera alla eventuale presenza, in un prefissato raggio, <strong>di</strong> un’area in frana<br />
così come risulta dall’apposito tematismo.<br />
Per evidenziare le opere inizialmente censite, ma <strong>di</strong>smesse o <strong>di</strong>strutte da<br />
eventi <strong>di</strong> piena, si introdurrà un campo che permetta <strong>di</strong> segnalarne l’avvenuta<br />
cancellazione, senza per questo eliminare il punto con le relative informazioni.<br />
Altre variazioni specifiche che verranno introdotte sono riportate nella<br />
seguente tabella:<br />
Catasto delle opere idrauliche esistente Nuovo catasto delle opere idrauliche<br />
La scheda verrà sostituita con la scheda più generale “Opera<br />
Trasversale”, che servirà per la rilevazione delle caratteristiche <strong>di</strong><br />
briglie e soglie. Nella scheda verrà inoltre specificato se l’opera funge<br />
1) Scheda Briglia<br />
anche da opera <strong>di</strong> presa.<br />
Devono essere introdotte ulteriori specifiche per una descrizione<br />
efficace delle briglie aperte.<br />
2) Scheda Cunettone nessuna variazione strutturale<br />
3) Scheda Opere Spondali nessuna variazione strutturale<br />
4) Scheda Repellenti nessuna variazione strutturale<br />
5) Scheda Drenaggi nessuna variazione strutturale<br />
6) Scheda Piazze <strong>di</strong> deposito nessuna variazione strutturale<br />
Questa scheda verrà eliminata in quanto <strong>di</strong>fficilmente essa veniva<br />
7) Scheda Svasi in alveo<br />
compilata e tenuta aggiornata<br />
8) Scheda Interventi successivi Scheda eliminata<br />
9) Scheda Ponti nessuna variazione strutturale<br />
La scheda viene eliminata, in quanto le opere <strong>di</strong> presa che comportano<br />
10) Scheda Opere <strong>di</strong> presa<br />
influssi sul regime <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua sono quelle <strong>di</strong> tipo trasversale,<br />
l’informazione su questo tipo <strong>di</strong> opere viene inglobata nella scheda<br />
“Opera trasversale”<br />
11) Scheda Altri attraversamenti aerei nessuna variazione strutturale<br />
La scheda verrà eliminata, perché inserita in un altro catasto<br />
12) Scheda Altri attraversamenti in alveo<br />
(utilizzazioni proprietà del demanio)<br />
13) Scheda Dighe La scheda verrà eliminata<br />
Queste informazioni hanno una valenza legata maggiormente alla<br />
14) Scheda Altri scarichi in alveo<br />
qualità delle acque superficiali e quin<strong>di</strong> verranno introdotte nel catasto<br />
specifico.<br />
12<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Catasto delle opere idrauliche esistente Nuovo catasto delle opere idrauliche<br />
Nella scheda sezione verranno introdotte alcune mo<strong>di</strong>fiche per rendere<br />
più comoda la compilazione della stessa. Ad esempio non sarà più<br />
15) Scheda Sezioni<br />
fornita un’in<strong>di</strong>cazione sulle % delle <strong>di</strong>verse granulometrie costituenti<br />
l’alveo, ma si darà <strong>di</strong>rettamente una stima del <strong>di</strong>ametro me<strong>di</strong>o del<br />
materiale<br />
La scheda verrà sostituita dalla scheda rilevazione proposta all’interno<br />
16) Scheda Frane<br />
del Catasto <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti.<br />
La scheda verrà sostituita dalla scheda rilevazione proposta all’interno<br />
17) Scheda Erosioni <strong>di</strong> sponda<br />
del Catasto <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti.<br />
18) Scheda Cave La scheda viene inserita nel catasto delle utilizzazioni del demanio.<br />
19) Scheda Opere <strong>di</strong> sostegno Scheda nuova<br />
Le schede costituenti il nuovo catasto delle opere idrauliche saranno dunque<br />
ridotte alle sole seguenti:<br />
1. Opere Trasversali;<br />
2. Cunettoni;<br />
3. Opere spondali;<br />
4. Repellenti;<br />
5. Drenaggi;<br />
6. Piazze <strong>di</strong> deposito;<br />
7. Ponti;<br />
8. Altri attraversamenti aerei;<br />
9. Sezioni;<br />
10. Opere <strong>di</strong> sostegno.<br />
Si riportano <strong>di</strong> seguito le schede del vecchio catasto che costituiranno la base<br />
del nuovo, con precisazioni e <strong>di</strong>segni esplicativi riguardanti le voci <strong>di</strong> più <strong>di</strong>fficile<br />
interpretazione, ed alcune proposte migliorative.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 13
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.1<br />
Opere trasversali<br />
14<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
La scheda opera trasversale è composta dalle seguenti voci:<br />
• La parte A, è una descrizione <strong>di</strong> inquadramento dell’opera e contiene i dati<br />
necessari per risalire al progetto della stessa<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 15
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• La voce B descrive l’andamento planimetrico dell’opera trasversale che può<br />
essere rettilineo o curvilineo (cfr. Figura V.1.1).<br />
andamento rettilineo<br />
freccia (K1.7)<br />
andamento curvilineo<br />
Figura V.1.1: Briglia ad andamento rettilineo e curvilineo.<br />
• Al punto C viene definito il tipo <strong>di</strong> opera. Nel caso <strong>di</strong> briglia andranno <strong>di</strong>stinti i tipi<br />
piena (cod. 1) e filtrante. Per il tipo filtrante in futuro dovrà essere specificata<br />
l’appartenenza ad uno <strong>dei</strong> seguenti sottogruppi (cfr. Figura V.1.2):<br />
Briglia aperta ad elementi orizzontali<br />
Briglia aperta a pettine<br />
Briglia aperta reticolare<br />
Briglia aperta a graticcio<br />
Briglia aperta a funi<br />
Briglia aperta a fessura<br />
Briglia aperta a finestre<br />
(cod.2)<br />
(cod.3)<br />
(cod.4)<br />
(cod.5)<br />
(cod.6)<br />
(cod.7)<br />
(cod.8)<br />
16<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
A<br />
cod. 2<br />
A<br />
sezione A-A<br />
cod. 6<br />
A<br />
A<br />
cod. 3<br />
A<br />
A<br />
sezione A-A<br />
cod. 7<br />
A<br />
sezione A-A<br />
A<br />
cod. 4<br />
sezione A-A<br />
A<br />
cod. 8<br />
A<br />
sezione A-A<br />
cod. 5<br />
Figura V.1.2: Tipologie <strong>di</strong> briglie filtranti.<br />
Se l’opera trasversale è una soglia si inserirà il co<strong>di</strong>ce 9.<br />
In definitiva i co<strong>di</strong>ci da inserire nella scheda al punto C sono i seguenti:<br />
Cod:<br />
Briglia<br />
1 Piena<br />
2 Aperta ad elementi orizzontali<br />
3 Aperta a pettine<br />
4 Aperta reticolare<br />
5 Aperta a graticcio<br />
6 Aperta a funi<br />
7 Aperta a fessura<br />
8 Aperta a finestre<br />
9 Soglia<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 17
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• Per le parti D ed E che descrivono il paramento a monte e a valle si deve far<br />
riferimento alle tipologie riportate in Figura V.1.3. L’inclinazione degli stessi verrà<br />
calcolata come rapporto tra <strong>di</strong>stanza e <strong>di</strong>slivello. I co<strong>di</strong>ci da inserire nella scheda<br />
sono quelli riportati nella stessa Figura V.1.3; nel caso in cui questo parametro<br />
non sia rilevabile <strong>di</strong>rettamente si introdurrà il co<strong>di</strong>ce 0 (= sconosciuto).<br />
PARAMENTO A MONTE<br />
1-verticale 3-obliquo 2-A gradoni<br />
Figura V.1.3: Paramento a monte.<br />
• Le voci F, G e H definiscono rispettivamente la presenza o meno <strong>dei</strong> muri d’ala<br />
(sia a monte che a valle dell’opera), della platea e della controbriglia. Per<br />
quest’ultima, se viene descritta come briglia, viene inserito anche il numero <strong>di</strong><br />
identificazione dell’opera. Nella scheda andrà inserito il co<strong>di</strong>ce 0 se il muro d’ala è<br />
non esistente e 1 se invece esso è presente.<br />
• Le voci I e J definiscono il materiale costituente la briglia ed il suo eventuale<br />
rivestimento<br />
• Il punto K descrive le <strong>di</strong>mensioni della briglia, i particolari geometrici sono<br />
riportati nelle seguenti Figura V.1.4, Figura V.1.5, Figura V.1.6, Figura V.1.7 e<br />
Figura V.1.8<br />
• In particolare per la compilazione <strong>di</strong> questi punti è necessario osservare<br />
particolare attenzione al significato esatto <strong>dei</strong> singoli parametri richiesti:<br />
• Spessore al coronamento K1.1 comprende anche la sporgenza aggetto K1.2<br />
• Larghezza al coronamento K1.3 è pari alla somma della larghezza della<br />
gaveta (K1.5), ala dxt. e ala sin. (K8.1 e K8.2) e proiezione orizzontale <strong>dei</strong><br />
fianchi<br />
• Il salto a valle è <strong>di</strong>verso dall’altezza del corpo, per effetto <strong>di</strong><br />
depositi/ricoprimento ecc.; il gorgo non fa parte del salto a valle: questo va<br />
dal livello superiore del gorgo al coronamento.<br />
• La lunghezza delle ali si considera dal limite della gaveta al termine<br />
(comprendendo anche l’immorsamento); se non determinabile, si inserisce<br />
la parte a vista ma si specifica nella nota che si tratta della sola parte a<br />
vista.<br />
I parametri geometrici possono cambiare nel caso <strong>di</strong> soglia, in cui alcune voci<br />
assumono un altro significato.<br />
• Alla voce L va descritto lo stato dell’opera e quin<strong>di</strong> la sua capacità <strong>di</strong> invaso <strong>di</strong><br />
materiale solido presente al momento del rilievo. Viene misurato in m3 stimando<br />
il volume del “vuoto” a monte della briglia.<br />
18<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• Al punto M devono essere riportati eventuali danni e le loro tipologie.<br />
Si propone come mo<strong>di</strong>fica specifica alla scheda “opera trasversale” <strong>di</strong> inserire<br />
un campo in cui viene specificato se la stessa funge da un’opera <strong>di</strong> presa (cfr. Figura<br />
V.1.9). In questo caso andranno specificate alcune sue caratteristiche quali la<br />
proprietà, lo stato <strong>di</strong> funzionamento e la sezione della condotta.<br />
Figura V.1.4: Parametri geometrici descrittivi per una briglia.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 19
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
larghezza gaveta superiore (K5.1)<br />
larghezza gaveta inferiore (K6.1)<br />
K5.2<br />
K6.2<br />
larghezza (K7.1)<br />
freccia (K7.2)<br />
Figura V.1.5: Briglia a doppia gaveta e briglia a gaveta curvilinea.<br />
a=1 P= A = 1<br />
b<br />
A<br />
B b<br />
B<br />
Figura V.1.6: Modalità <strong>di</strong> misura della pendenza <strong>dei</strong> fianchi della gaveta <strong>di</strong> una briglia.<br />
larghezza gaveta<br />
superiore<br />
larghezza gaveta<br />
inferiore<br />
Figura V.1.7: Esempio <strong>di</strong> gaveta anomala.<br />
20<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
f=freccia<br />
l=larghezza al coronamento<br />
l=larghezza al coronamento<br />
Figura V.1.8: Parametri geometrici misurati per le briglie curvilinee.<br />
traversa<br />
(sbarramento)<br />
platea<br />
opera <strong>di</strong> presa con<br />
griglia e paratoia<br />
sfioratore<br />
scarico <strong>di</strong> fondo<br />
canale sghiaiatore<br />
paratoia per la regolazione<br />
della portata<br />
canale <strong>di</strong> derivazione<br />
Figura V.1.9: Esempio <strong>di</strong> opera <strong>di</strong> presa trasversale.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 21
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.2<br />
Cunettoni<br />
Va premesso che nel caso in cui le caratteristiche del cunettone (sezione,<br />
pendenza, <strong>di</strong>mensioni, modalità costruttive) cambino sensibilmente lungo la sua<br />
lunghezza andrà compilata una scheda per ogni tratto che può essere considerato<br />
22<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
almeno relativamente omogeneo, infatti le schede possono descrivere solo un’opera<br />
con caratteristiche costanti.<br />
Nella parte B viene descritto il tipo <strong>di</strong> sezione; in Figura V.1.10 sono<br />
rappresentate le sezioni tipo più frequenti per le opere <strong>di</strong> canalizzazione.<br />
Figura V.1.10: Sezioni trasversali tipo <strong>di</strong> un’opera <strong>di</strong> canalizzazione<br />
Al punto B1 viene definito il tipo <strong>di</strong> fondo, che può essere rettilineo o<br />
curvilineo. (cfr. Figura V.1.11); mentre al punto B2 viene analizzata la presenza o<br />
meno <strong>di</strong> ricoprimento superficiale della canalizzazione (per esempio nei centri abitati);<br />
andranno specificati il numero <strong>di</strong> tratti coperti e le loro lunghezze.<br />
1 fondo rettilineo 2 fondo curvilineo<br />
Figura V.1.11: Tipo <strong>di</strong> fondo <strong>di</strong> un cunettone.<br />
Al punto C viene descritto l’andamento planimetrico del cunettone; andrà<br />
specificato se esso è <strong>di</strong> tipo rettilineo o con curve. Per la compilazione della parte D,<br />
relativa alle <strong>di</strong>mensioni del cunettone si può far riferimento alla Figura V.1.12 in cui<br />
sono riportati i principali parametri geometrici misurabili per questo tipo <strong>di</strong> opera. Al<br />
punto E vanno riportati il numero <strong>di</strong> salti <strong>di</strong> fondo e l’altezza totale degli stessi<br />
(somma delle altezze <strong>dei</strong> singoli salti).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 23
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
D2<br />
D5<br />
D3<br />
D4<br />
h1<br />
h2<br />
D4<br />
D1<br />
Figura V.1.12: Parametri geometrici per un cunettone.<br />
Per quanto riguarda la pendenza me<strong>di</strong>a del fondo (punto F) andrà riportata la<br />
pendenza me<strong>di</strong>a misurata fra i salti <strong>di</strong> fondo, quin<strong>di</strong> senza tenere conto del <strong>di</strong>slivello<br />
<strong>dei</strong> salti stessi.<br />
Al punto G si specificherà il materiale costituente il cunettone., mentre al<br />
punto H1 si specifica anche il materiale costituente il rivestimento.<br />
Un’altra caratteristica da specificare per il cunettone è l’eventuale presenza <strong>di</strong><br />
vegetazione nello stesso (parte I). Al punto K6 viene descritta l’entità <strong>dei</strong> danni<br />
all’opera.<br />
24<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.3<br />
Opere spondali<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 25
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
La scheda opera spondale serve per descrivere muri, gabbionate, scogliere,<br />
ecc. Nel caso in cui un’opera abbia caratteristiche molto <strong>di</strong>verse (sezione, materiale,<br />
ecc) essa andrà descritta con più schede, ognuna relativa ad un singolo tratto parziale<br />
omogeneo.<br />
All’interno della parte A andrà specificato a quale sponda ci si riferisce (sinistra<br />
o destra).<br />
Al punto B che descrive l’andamento planimetrico dell’opera spondale andrà<br />
precisato se esso è rettilineo o con curve e se esso è parallelo all’asse oppure obliquo.<br />
Ai punti D, E, F e G vanno specificati i principali elementi geometrici descrittivi<br />
dell’opera spondale, riportati in Figura V.1.13.<br />
Per paramento esterno (punto I) si intende l’andamento della struttura verso il<br />
corso d’acqua considerando la sezione trasversale.<br />
Al punto H viene descritto il materiale costituente l’opera spondale, e al punto<br />
J quello costituente il suo rivestimento nei casi in cui sia presente.Al punto L sono<br />
rilevati i danni all’opera.<br />
26<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Spessore in testa (E2)<br />
Spessore in testa (E2)<br />
Lunghezza (D)<br />
Lunghezza (D)<br />
Altezza (B)<br />
Spessore alla base (E1)<br />
Spessore fondazione (G2)<br />
Altezza fondazione (G1)<br />
Altezza (B)<br />
Altezza fondazione (G1)<br />
Spessore alla base (E1)<br />
Spessore fondazione (G2)<br />
Lunghezza (D)<br />
Spessore in testa (E2)<br />
Altezza (B)<br />
Lunghezza (D)<br />
Spessore in testa (E2)<br />
Altezza (B)<br />
Altezza fondazione (G1)<br />
Spessore alla base (E1)<br />
Spessore fondazione (G2)<br />
Figura V.1.13: Parametri geometrici descrittivi delle opere spondali.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 27
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.4<br />
Repellenti<br />
28<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Come per la scheda Opera spondale è necessario specificare se l’opera si trova<br />
in sponda destra (cod.1) o sinistra (cod.2). Al punto B della scheda vengono<br />
specificati il numero <strong>di</strong> repellenti presenti e la <strong>di</strong>stanza dal primo all’ultimo. Le parti D,<br />
E, F e G contengono i parametri geometrici descrittivi del repellente, riportati in Figura<br />
V.1.14. Va notato che il parametro D (sporgenza) non va inteso come lunghezza del<br />
repellente, ma come proiezione della lunghezza sulla perpen<strong>di</strong>colare all’asse. L’angolo<br />
<strong>di</strong> inclinazione G invece è quello tra la sponda ed il repellente (ad esempio vale 90°<br />
nel caso <strong>di</strong> repellenti trasversali, perpen<strong>di</strong>colari all’asse).<br />
REPELLENTI<br />
Figura V.1.14: Parametri geometrici misurabili.<br />
Al punto H viene segnato il materiale costituente il pennello, al punto I lo stato<br />
e al punto J l’entità <strong>dei</strong> danni rilevati all’opera.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 29
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.5<br />
Drenaggi<br />
Nella parte iniziale della scheda drenaggi vengono fornite le caratteristiche<br />
generali dell’opera. Al punto B si specifica la localizzazione del drenaggio e al punto C<br />
30<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
le caratteristiche del sistema <strong>di</strong> tubazioni <strong>di</strong> drenaggio (vd. Figura V.1.15). Al punto D<br />
si definiscono le caratteristiche <strong>dei</strong> pozzetti.<br />
R<br />
filtro<br />
Figura V.1.15: Drenaggio superficiale e profondo.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 31
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.6<br />
Piazza <strong>di</strong> deposito<br />
Al punto B della scheda va descritta la forma della piazza <strong>di</strong> deposito. In Figura<br />
V.1.16 sono riportate le forme più comuni delle piazze <strong>di</strong> deposito.<br />
32<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
La scheda richiede poi la misura delle caratteristiche geometriche della piazza<br />
<strong>di</strong> deposito. La profon<strong>di</strong>tà (D)e la lunghezza (C) vanno intese come valori me<strong>di</strong>; dalla<br />
misura della larghezza me<strong>di</strong>a (F) è quin<strong>di</strong> possibile calcolare la superficie (G) e il<br />
volume <strong>di</strong> invaso (H) della piazza. Le figure che seguono illustrano alcune forme<br />
caratteristiche con cui possono essere schematizzate le piazze <strong>di</strong> deposito e gli<br />
elementi geometrici da rilevare. I parametri geometrici misurabili per una piazza <strong>di</strong><br />
deposito sono riportati in Figura V.1.17.<br />
A) Circolare B) Ellittica<br />
C) Esagonale D) Rettangolare E) Triangolare<br />
Figura V.1.16: Forme planimetriche <strong>di</strong> piazze <strong>di</strong> deposito.<br />
C<br />
E<br />
F<br />
Figura V.1.17: Parametrici geometrici misurabili per una piazza <strong>di</strong> deposito.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 33
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.7<br />
Ponti<br />
Va specificato che il rilievo e la descrizione <strong>dei</strong> ponti, sono previsti solo per<br />
quanto riguarda gli effetti idraulici legati al ponte e derivanti dalla sua presenza.<br />
Descrizione, schizzi e note si riferiscono solo a questi aspetti. Al punto B si specifica<br />
34<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
l’orientamento del ponte rispetto alla <strong>di</strong>rezione della corrente; al punto C il tipo <strong>di</strong><br />
sezione in cui è posizionato il ponte.<br />
Nella definizione <strong>dei</strong> parametri geometrici,(cfr. Figura V.1.18) si ricorda che:<br />
• luce (C1) è la larghezza della sezione <strong>di</strong> deflusso (se ci sono pilastri si riporta la<br />
larghezza complessiva, da questa è possibile ottenere la larghezza reale <strong>di</strong><br />
deflusso sottraendo quella <strong>dei</strong> pilastri (C4.2)).<br />
• franco (C2,C3) è l’altezza massima e minima della sezione <strong>di</strong> deflusso.<br />
• Il solo elemento da rilevare che non risulta rilevante dal punto <strong>di</strong> vista idraulico è<br />
il tipo <strong>di</strong> utilizzo del ponte: camionabile principale o secondaria, ferrovia, strada<br />
trattorabile, acquedotto.<br />
C1<br />
C2<br />
C3<br />
Figura V.1.18: Definizione parametri geometrici per le <strong>di</strong>verse tipologie.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 35
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.8<br />
Altri attraversamenti aerei<br />
36<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Per altri attraversamenti aerei si intendono solo quelli che hanno una possibile<br />
influenza sulle portate <strong>di</strong> piena, in quanto possono interessare la sezione <strong>di</strong> massima<br />
piena. Per essi andrà specificata la tipologia dell’opera (elettrodotto, acquedotto,<br />
fognatura o altro).<br />
Al punto C vanno specificati i parametri luce e franco. Si ricorda che per Luce<br />
(C1) si intende la larghezza (minima) della sezione <strong>di</strong> deflusso; per Franco (C2) si<br />
intende l’altezza (minima) della sezione <strong>di</strong> deflusso).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 37
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.9<br />
Sezioni<br />
38<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
La scheda descrive gli elementi delle sezioni trasversali <strong>dei</strong> tronchi che<br />
vengono rilevati. Il tronco è già stato definito e non ha caratteristiche <strong>di</strong> omogeneità<br />
<strong>di</strong> sezione quin<strong>di</strong> per la determinazione delle sezioni è necessario tenere presente<br />
quanto segue:<br />
• devono essere rilevate le con<strong>di</strong>zioni me<strong>di</strong>e. La sezione viene ad essere<br />
rappresentativa <strong>di</strong> un tratto <strong>di</strong> torrente, più o meno lungo a seconda<br />
dell’omogeneità del torrente. Variando in modo significativo queste con<strong>di</strong>zioni<br />
me<strong>di</strong>e, si rileva un’altra sezione.<br />
• devono essere segnalate e descritte con<strong>di</strong>zioni particolari. Si intendono<br />
soprattutto sezioni <strong>di</strong> minimo deflusso, ma possono essere rappresentate anche<br />
da un allargamento della sezione (funzione <strong>di</strong> piazza <strong>di</strong> deposito) da una sezione<br />
in roccia etc.. Si tratta sempre <strong>di</strong> sezioni che rappresentano un punto particolare<br />
e rilevante dal punto <strong>di</strong> vista idraulico. Sezioni particolari che devono essere<br />
sempre rilevate sono quelle a monte <strong>dei</strong> ponti (50 m). Le sezioni, in generale,<br />
non devono essere più vicine <strong>di</strong> 200m, ne più lontane <strong>di</strong> 1.000m.<br />
La scheda Sezione è sud<strong>di</strong>visa in tre campi principali:<br />
• al punto A viene localizzata la sezione ed in particolare:<br />
• A1 descrive il numero progressivo della sezione sull’asta<br />
• A2 (posizione numero) si riporta il numero dal foglio del rilievo longitu<strong>di</strong>nale<br />
del tronco<br />
• A3/A4 <strong>di</strong>stanza (in metri più 1 decimale) dalla confluenza; o da altri punti<br />
precisamente identificati e descritti del profilo (anche con il co<strong>di</strong>ce), qualora<br />
questo risulti semplificativo rispetto alla <strong>di</strong>stanza della confluenza che può<br />
essere molto grande<br />
• A5 definisce il tipo <strong>di</strong> sezione rilevata<br />
• il punto B ne descrive i parametri <strong>di</strong> identificazione:<br />
• B1/B2 la larghezza e l’altezza della sezione (metri più dm) si riferisce<br />
all’alveo normale, che contiene la piena <strong>di</strong> piccole-me<strong>di</strong>e <strong>di</strong>mensioni<br />
• B3/B4 (sezione <strong>di</strong> piena eccezionale) quando riconoscibile si riferisce alla<br />
sezione <strong>di</strong> scorrimento della piena massima con invasione delle aree<br />
golenali (cfr. Figura V.1.20 e Figura V.1.21). Segni <strong>di</strong> riconoscimento<br />
possono essere depositi/erosioni, limiti della vegetazione sicuramente non<br />
interessati dallo scorrimento, danni <strong>di</strong> vecchie alluvioni.<br />
• B5/B10 (descrizione delle sponde e aree <strong>di</strong> deflusso) si riferiscono alla<br />
sezione <strong>di</strong> piena normale (B1/B2)<br />
• B11 (materiale in alveo) si inserisce la ripartizione percentuale <strong>di</strong> materiale<br />
costituente l’alveo. La somma delle voci 1 (sabbia e limo), 2 (ghiaia), 3<br />
(ciotoli) e 4 (massi) deve essere paria a 100. La voce massi (B11.4)viene<br />
ulteriormente riportata in tre classi <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione (30-50, 50-100 e >100<br />
cm), la cui somma sarà pari al valore <strong>dei</strong> massi (punto B11.4)<br />
• il punto C descrive i parametri fuori alveo e sono richiesti i dati <strong>di</strong> inclinazione <strong>dei</strong><br />
<strong>versanti</strong> (riferita all’intorno dell’alveo) o l’altezza dell’alveo sul piano <strong>di</strong><br />
campagna. Una valutazione della vegetazione nella fascia prospicente l’alveo<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 39
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
secondo le otto classi riportate. L’alveo <strong>di</strong> riferimento è sempre quello <strong>di</strong> piena<br />
normale.<br />
inclinazione versante<br />
C1<br />
altezza sul piano<br />
<strong>di</strong> campagna<br />
C2<br />
Figura V.1.19: Parametri geometrici rilevabili per una sezione.<br />
zona golenare<br />
alveo <strong>di</strong> magra<br />
Figura V.1.20: Localizzazione <strong>di</strong> una zona golenare.<br />
vegetazione non raggiunta<br />
dalla piena<br />
livello massimo stimato<br />
fogliame<br />
depositi<br />
segni <strong>di</strong> erosione<br />
livello dell'acqua<br />
durante il rilievo<br />
h max<br />
se<strong>di</strong>menti<br />
Figura V.1.21: Segni per l’in<strong>di</strong>viduazione dell’altezza idrometrica massima.<br />
40<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.3.10<br />
Opere <strong>di</strong> sostegno<br />
Nel nuovo catasto delle opere verrà inserita questa nuova scheda, per rilevare<br />
le caratteristiche delle opere <strong>di</strong> sostegno che vengono realizzate per la sistemazione <strong>di</strong><br />
<strong>versanti</strong> franosi nelle a<strong>di</strong>acenze del corso d’acqua. Nella prima parte della scheda<br />
verranno riportate, analogamente alle altre schede costituenti il catasto, le<br />
caratteristiche generali del tratto <strong>di</strong> corso d’acqua in cui è inserita l’opera <strong>di</strong><br />
sistemazione. Nei campi che seguono verranno riportati il tipo <strong>di</strong> opera, le sue<br />
<strong>di</strong>mensioni geometriche, il materiale costituente e gli eventuali danni rilevati.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 41
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.4<br />
Criteri <strong>di</strong> aggiornamento e georeferenziazione<br />
Il nuovo catasto delle opere idrauliche comprende 10 schede. Per ciascuna <strong>di</strong><br />
esse è necessario in<strong>di</strong>viduare un criterio <strong>di</strong> georeferenziazione, vanno cioè in<strong>di</strong>viduate<br />
le modalità con cui l’opera descritta nella scheda deve essere rilevata sul territorio e<br />
rappresentata sul supporto GIS.<br />
Come impostazione generale l’aggiornamento del rilievo andrà effettuato con<br />
apparecchiatura GPS; la tipologia <strong>di</strong> GPS <strong>di</strong>pende dalla precisione desiderata: GPS<br />
<strong>di</strong>fferenziale per precisioni sub metriche, GPS hobbistici per precisioni <strong>di</strong> 10-20 metri.<br />
Le precisioni si intendono sulle coor<strong>di</strong>nate planimetriche in assenza <strong>di</strong> <strong>di</strong>sturbo indotto<br />
dal Ministero della Difesa statunitense (selective availability).<br />
I vari tematismi sono inseriti su alcuni sfon<strong>di</strong> (la carta tecnica provinciale, le<br />
mappe catastali, l’ortofoto <strong>di</strong>gitale), i quali sono affetti da errori. Si pone allora il<br />
problema <strong>di</strong> come trattare un punto GPS del catasto, potenzialmente corretto ma che<br />
risulta errato in termini <strong>di</strong> posizionamento reciproco rispetto ad entità rappresentate<br />
nello sfondo.<br />
Un possibile approccio consiste nel mo<strong>di</strong>ficare la posizione del punto<br />
(motivandolo in un apposito campo note), conservando però le coor<strong>di</strong>nate originali in<br />
modo da poterne nuovamente valutare la correttezza nel momento in cui sia<br />
<strong>di</strong>sponibile una nuova versione degli sfon<strong>di</strong>.<br />
Un altro problema è quello <strong>dei</strong> sistemi <strong>di</strong> coor<strong>di</strong>nate; la cartografia italiana è in<br />
coor<strong>di</strong>nate Gauss Boaga (trasformata traversa <strong>di</strong> Mercatore con orientazione su Roma<br />
Monte Mario ed ellissoide Hayford International), mentre il GPS lavora sull’ellissoide<br />
WGS 84.<br />
I programmi standard <strong>di</strong> scaricamento dati permettono <strong>di</strong> ottenere le<br />
coor<strong>di</strong>nate in un sistema UTM; per passare a Gauss Boaga occorre eseguire una<br />
traslazione, i cui parametri però <strong>di</strong>pendono dalla posizione: sulla carta tecnica<br />
provinciale sono riportate, per ciascun quadrante, i parametri <strong>di</strong> traslazione da UTM<br />
con datum European 1950 a Gauss Boaga.<br />
Per una trasformazione più precisa alcuni GPS permettono <strong>di</strong> stimare i<br />
parametri <strong>di</strong> rototraslazione sulla base <strong>di</strong> quattro punti fiduciali <strong>di</strong> cui siano note le tre<br />
coor<strong>di</strong>nate (è necessaria anche la quota, ortometrica od ellissoi<strong>di</strong>ca) sia in WGS 84 sia<br />
in Gauss Boaga.<br />
Si riportano <strong>di</strong> seguito le metodologie <strong>di</strong> rappresentazione <strong>dei</strong> vari tipi <strong>di</strong><br />
opera:<br />
1. Opere trasversali: sono da rappresentare con un tematismo puntuale; il punto<br />
andrà preso, se possibile, in corrispondenza del centro dell’alveo. La precisione<br />
del punto potrà essere dell’or<strong>di</strong>ne <strong>dei</strong> 10 metri; nel caso <strong>di</strong> opere ravvicinate sarà<br />
cura del rilevatore integrare l’informazione GPS con altre misure (per esempio la<br />
<strong>di</strong>stanza reciproca) per favorire un corretto posizionamento finale.Rimane da<br />
valutare l’opportunità <strong>di</strong> far corrispondere la posizione <strong>dei</strong> punti corrispondenti<br />
alle opere trasversali con l’attuale tematismo del reticolo idrografico.<br />
2. Cunettoni: sono da rappresentare con un tematismo lineare; i punti andranno<br />
presi, se possibile, in corrispondenza del centro dell’alveo. Il tematismo lineare<br />
42<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
va realizzato sulla base <strong>dei</strong> punti rilevati, cioè costruendo una linea che li<br />
congiunga (si noti che tale operazione non è possibile con i coman<strong>di</strong> base <strong>di</strong><br />
Arcview). Rimane da valutare l’opportunità <strong>di</strong> far corrispondere la posizione <strong>dei</strong><br />
punti corrispondenti al rilievo con l’attuale tematismo del reticolo idrografico.<br />
3. Opere <strong>di</strong> sponda: sono da rappresentare con un tematismo lineare; i punti<br />
andranno presi, se possibile, in corrispondenza della corona del rilevato arginale<br />
nel caso <strong>di</strong> argine, alla sommità della protezione nel caso <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa <strong>di</strong> sponda. Il<br />
tematismo lineare va realizzato sulla base <strong>dei</strong> punti rilevati, cioè costruendo una<br />
linea che li congiunga.<br />
4. Repellenti: sono da rappresentare con un tematismo puntuale; il punto andrà<br />
preso, se possibile, in corrispondenza dell’ammorsatura del repellente nella<br />
sponda. La precisione del punto potrà essere dell’or<strong>di</strong>ne <strong>dei</strong> 10 metri; nel caso <strong>di</strong><br />
opere ravvicinate sarà cura del rilevatore integrare l’informazione GPS con altre<br />
misure (per esempio la <strong>di</strong>stanza reciproca) per favorire un corretto<br />
posizionamento finale.Rimane da valutare l’opportunità <strong>di</strong> far corrispondere la<br />
posizione <strong>dei</strong> punti corrispondenti alle opere trasversali con l’attuale tematismo<br />
del reticolo idrografico.<br />
5. Drenaggi: sono da rappresentare con un tematismo puntuale. La precisione del<br />
punto potrà essere dell’or<strong>di</strong>ne <strong>dei</strong> 10 metri; nel caso <strong>di</strong> opere ravvicinate sarà<br />
cura del rilevatore integrare l’informazione GPS con altre misure (per esempio la<br />
<strong>di</strong>stanza reciproca) per favorire un corretto posizionamento finale.<br />
6. Piazze <strong>di</strong> deposito: sono da rappresentare con un tematismo poligonale; i punti<br />
andranno presi in corrispondenza della corona del rilevato arginale che le<br />
delimita. Il tematismo poligonale va realizzato sulla base <strong>dei</strong> punti rilevati, cioè<br />
costruendo una linea che li congiunga (nota: tale operazione non è possibile con i<br />
coman<strong>di</strong> base <strong>di</strong> Arcview). È necessaria una buona precisione <strong>dei</strong> punti GPS per<br />
non deformare in maniera eccessiva l’andamento del bordo.<br />
7. Ponti: sono da rappresentare con un tematismo puntuale; i punti andranno presi,<br />
se possibile, in corrispondenza della mezzeria.<br />
8. Altri attraversamenti aerei: sono da rappresentare con un tematismo puntuale; i<br />
punti andranno presi, se possibile, in corrispondenza della mezzeria della sezione<br />
attraversata<br />
9. Sezioni: sono da rappresentare con un tematismo puntuale; le informazioni sulla<br />
sezione sono affidate ad un apposito file dwg che la descriva compiutamente. Il<br />
punto andrà preso, se possibile, in corrispondenza del centro dell’alveo. La<br />
precisione del punto potrà essere dell’or<strong>di</strong>ne <strong>dei</strong> 10 metri; nel caso <strong>di</strong> sezioni<br />
ravvicinate sarà cura del rilevatore integrare l’informazione GPS con altre misure<br />
(per esempio la <strong>di</strong>stanza reciproca) per favorire un corretto posizionamento<br />
finale. Rimane da valutare l’opportunità <strong>di</strong> far corrispondere la posizione <strong>dei</strong> punti<br />
corrispondenti alle sezioni con l’attuale tematismo del reticolo idrografico.<br />
10. Opere <strong>di</strong> sostegno: sono da rappresentare con un tematismo puntuale. La<br />
precisione del punto potrà essere dell’or<strong>di</strong>ne <strong>dei</strong> 10 metri; nel caso <strong>di</strong> opere<br />
ravvicinate sarà cura del rilevatore integrare l’informazione GPS con altre misure<br />
(per esempio la <strong>di</strong>stanza reciproca) per favorire un corretto posizionamento<br />
finale.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 43
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Per tutti i tipi <strong>di</strong> opera inoltre nella tabella degli attributi <strong>di</strong> ciascun tema<br />
dovranno essere riportate, oltre alla colonna degli ID e del tipo (presenti solo per i<br />
temi briglie e opere spondali) altre 4 colonne corrispondenti a:<br />
• co<strong>di</strong>ce del corso d’acqua (<strong>di</strong> 13 cifre)<br />
• numero progressivo dell’opera<br />
• data ultimo aggiornamento<br />
• quota (solo per le opere più importanti, da rilevarsi sul CTP al momento della<br />
<strong>di</strong>gitalizzazione, sulla base delle isoipse)<br />
Anche per quanto riguarda i <strong>di</strong>ssesti andrà verificato sulla cartografia relativa<br />
ai piani <strong>di</strong> bacino la posizione del <strong>di</strong>ssesto e successivamente si passerà alla sua<br />
<strong>di</strong>gitalizzazione e georeferenziazione. Nelle zone non coperte dai piani si farà<br />
riferimento alla banca dati delle frane (catasto frane) a <strong>di</strong>sposizione del Servizio <strong>di</strong><br />
<strong>Sistemazione</strong> Montana e alla banca dati <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti già georeferenziata dal Servizio<br />
Geologico e a <strong>di</strong>sposizione presso il Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana. Le frane attive<br />
vengono cartografate con poligoni <strong>di</strong> colore marrone, mentre quelle consolidate con<br />
poligoni <strong>di</strong> colore verde chiaro.<br />
Anche in questo caso il database sarà completato con altre 4 colonne<br />
corrispondenti a:<br />
• co<strong>di</strong>ce del corso d’acqua (13 cifre)<br />
• numero progressivo<br />
• data ultimo aggiornamento<br />
• quota (solo nei <strong>di</strong>ssesti <strong>di</strong> maggiori <strong>di</strong>mensioni, al piede del <strong>di</strong>ssesto, da rilevarsi<br />
sul CTP al momento della <strong>di</strong>gitalizzazione).<br />
La scala della cartografia prodotta dovrà obbligatoriamente essere 1:10.000, il<br />
formato <strong>di</strong> restituzione <strong>di</strong>gitale, su base cartografica CTP raster.<br />
V.1.5<br />
Catasto <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti<br />
Il processo <strong>di</strong> valutazione del rischio idrogeologico applicato ad un territorio<br />
non può prescindere dalla raccolta <strong>di</strong> informazioni riguardanti tre importanti aspetti :<br />
• i fenomeni gravitativi avvenuti in passato od attualmente presenti sul territorio;<br />
• le caratteristiche fisiche <strong>dei</strong> siti interessati dagli eventi e l’in<strong>di</strong>viduazione <strong>dei</strong><br />
fattori <strong>di</strong> controllo degli stessi;<br />
• le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sviluppo urbanistico, socio-economico ed ambientale del<br />
territorio.<br />
Lo scopo del Catasto <strong>dei</strong> Dissesti è appunto quello <strong>di</strong> fornire uno strumento <strong>di</strong><br />
facile applicazione per la catalogazione e la raccolta delle informazioni relative al<br />
primo ed in parte al secondo punto.<br />
44<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
In particolare il Catasto è stato strutturato per consentire una<br />
rappresentazione <strong>dei</strong> fenomeni franosi basati su GIS, comprendendo quin<strong>di</strong> sia una<br />
semplice rappresentazione georeferenziata dell’area in <strong>di</strong>ssesto su base topografica in<br />
scala 1:10.000 (CTP), sia una descrizione dettagliata delle caratteristiche tipologiche,<br />
morfometriche, <strong>di</strong> evoluzione del fenomeno e del contesto geologico in cui esso viene<br />
a collocarsi. In aggiunta il Catasto consente la raccolta <strong>di</strong> informazioni su eventuali<br />
opere realizzate, impianti <strong>di</strong> monitoraggio ed indagini condotte sui siti, nonché una<br />
sintetica descrizione degli eventuali danni prodotti dai fenomeni gravitativi.<br />
Per consentire una più agevole strutturazione <strong>dei</strong> dati relativi alla storicità <strong>dei</strong><br />
fenomeni ed al loro ripetersi, il Catasto <strong>di</strong>stingue tre categorie <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssesto:<br />
• evento franoso intendendo con esso un movimento del terreno determinato dalla<br />
gravità, spazialmente localizzato e circoscritto nel tempo, caratterizzato da<br />
cinematismi sia singoli che multipli, contemporanei, in rapida successione o<br />
<strong>di</strong>stribuiti anche in modo non continuo nell’arco <strong>di</strong> un ciclo stagionale;<br />
• frana definita come movimento del terreno determinato dalla gravità,<br />
spazialmente localizzato, prodotto da un singolo evento franoso o da più eventi<br />
franosi susseguitesi nel tempo con perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> quiescenza superiori ad un ciclo<br />
stagionale;<br />
• area franosa intesa come una porzione del territorio facente parte <strong>di</strong> un’unica<br />
entità geologico-geomorfologica, in cui nell’arco <strong>di</strong> uno o più cicli stagionali si<br />
verificano ripetuti eventi franosi spazialmente e temporalmente <strong>di</strong>stinti ma simili<br />
per tipologia prevalente. L’in<strong>di</strong>viduazione delle aree franose avviene tipicamente<br />
attraverso l’analisi geomorfologica del terreno. All’interno <strong>di</strong> un’area franosa<br />
possono comunque essere rilevati e censiti singoli eventi franosi o frane.<br />
Ogni fenomeno, <strong>di</strong>stinto in una delle tre precedenti categorie, può essere<br />
corredato <strong>di</strong> tutte quelle informazioni come intensità, attività, evoluzione, cronologia,<br />
ripetitività, ritenute <strong>di</strong> base per una successiva valutazione della pericolosità.<br />
Attualmente il Catasto risiede presso il Servizio Geologico della PAT con<br />
accesso locale ai dati; le segnalazioni provenienti da altri Servizi avvengono tramite<br />
compilazione <strong>di</strong> schede cartacee, verificate e quin<strong>di</strong> successivamente informatizzate<br />
da personale del Servizio Geologico. Per il futuro è prevista la possibilità <strong>di</strong> un accesso<br />
<strong>di</strong>retto in lettura del Catasto tramite rete per tutti i servizi e gli enti locali interessati e<br />
l’invio dagli stessi, sempre tramite rete, delle informazioni in entrata.<br />
La scheda “frane” e la “scheda “erosione <strong>di</strong> sponda” presenti nella vecchia<br />
versione del Catasto delle Opere Idrauliche verranno sostituite con una scheda<br />
stu<strong>di</strong>ata e concordata in collaborazione con il Servizio Geologico, che gestirà il Catasto<br />
<strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti. Si riporta <strong>di</strong> seguito una bozza della scheda <strong>di</strong> rilevazione <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti,<br />
realizzata dallo stesso Servizio Geologico per la segnalazione <strong>di</strong> fenomeni franosi da<br />
parte degli addetti <strong>dei</strong> Servizi Opere Idrauliche e Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 45
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
ASSM (logo)<br />
Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento<br />
GENERALITÀ<br />
Co<strong>di</strong>ce ASSM: Data: Compilatore: ID. evento:<br />
Dati cronologici<br />
Localizzazione<br />
Data evento: b. mo s. princ. s. sec. c. d’acqua tronco C.T.P.:<br />
certa incerta Bacino Idrografico:<br />
Attivazioni precedenti: Comune: Toponimo:<br />
no si Precisione rapp. cart.: precisa approssimata incerta<br />
Co<strong>di</strong>ce evento precedente: Ubicazione in alveo: no si Sponda: sinistra destra<br />
Note cronologia:<br />
Note Localizzazione:<br />
Stato colturale area frana (F) ed area esterna (E)<br />
F E F E F E F E<br />
Fustaia resinose Rimboschimento Seminativo Improduttivo <br />
Fustaia latifoglie Vegetazione riparia Prato Pista da sci <br />
Fustaia mista Pascolo alberato Colture specializzate Area urbanizzata <br />
Bosco ceduo Pascolo nudo Cespuglieto Area estrattiva <br />
DESCRIZIONE TECNICA DELLA FRANA<br />
Morfometria<br />
Esposizione del versante<br />
Quota corona (m): Larghezza nicchia (m): N E S W<br />
Quota unghia (m): Lunghezza totale (m): NE SE SW NW<br />
Area totale A (m 2 ): Profon<strong>di</strong>tà superf. Dato strumentale NNE ESE SSE WSW<br />
Volume (m³): <strong>di</strong> rottura (m): Stima atten<strong>di</strong>bile NNW ENE SSW WNW<br />
Stima atten<strong>di</strong>bile Stima incerta<br />
Stima incerta<br />
Attività<br />
Angolo <strong>di</strong>namico (°): Pendenza del versante (°): Attivo Quiescente Stabilizzato<br />
Classificazione evento<br />
Litologia<br />
Ribaltamento Terreni sciolti Rocce<br />
Crollo Detriti a grossi blocchi Conglomerati Rocce effusive<br />
Scivolamento rotazionale Terreni ghiaiosi c.spigolosi Brecce Tufi e piroclastiti<br />
Scivolamento traslativo c.arrotondati Arenarie Rocce intrusive<br />
Espansione laterale Terreni sabbiosi Argilliti e siltiti Filla<strong>di</strong><br />
Colamento lento Terreni limosi Rocce carbonatiche Gneiss, scisti, porfiroi<strong>di</strong><br />
Colamento rapido Terreni argillosi Rocce calcareo marnose Marmi<br />
Sprofondamento Terreno eterogeneo Marne Anidriti e gessi<br />
DGPV Terreno <strong>di</strong> riporto Travertini Calcari e dolomie vacuolari<br />
Complesso Segni precursori Idrogeologia<br />
Materiale Cont. acqua Fen<strong>di</strong>ture, fratture Lesione <strong>dei</strong> manufatti Assenti<br />
Roccia Secco Trincee Inclinazione pali o alberi Stagnanti<br />
Acque<br />
Detrito terra Umido Crolli localizzati Variazione portata sorgenti Ruscellamento <strong>di</strong>ffuso<br />
superficiali<br />
Terra Saturo Rigonfiamenti Variazione liv. piezometrica Ruscellamento concentr.<br />
Note alla classificazione: Contropendenze Comparsa sorgenti<br />
Corpo idrico affermato<br />
Ce<strong>di</strong>menti Scomparsa sorgenti Sorgenti Assenti<br />
Rumori sotterranei Intorpi<strong>di</strong>mento acque sorgenti<br />
Diffuse<br />
46<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Scricchiolio strutture Altro:<br />
Localizzate<br />
CAUSE<br />
Intrinseche<br />
Geomorfologiche<br />
materiale debole<br />
superfici <strong>di</strong> taglio preesistenti erosione fluviale o torrentizia deposito sul pen<strong>di</strong>o o in cresta<br />
materiale collassabile orient. sfavorev. <strong>di</strong>scont. primarie erosione glaciale<br />
scarico glaciopressioni<br />
materiale alterato<br />
orient.sfavorev. <strong>di</strong>scont secondarie erosione margini laterali frana sollevamento tettonico<br />
materiale fratturato<br />
contrasto <strong>di</strong> permeabilità<br />
eros. sotterranea, sifonamento<br />
materiale solubile<br />
contrasto <strong>di</strong> competenza<br />
Fisiche<br />
precipitaz. brevi intense<br />
gelifrazione o crioclastismo<br />
Antropiche<br />
scavo al piede per opere stradali scarsa manutenzione drenaggi<br />
precipitaz. eccezionali prolungate termoclastismo<br />
scavo al piede per opere e<strong>di</strong>lizie scarsa manutenzione op. sostegno<br />
fusione rapida <strong>di</strong> neve/ghiaccio imbibizione / <strong>di</strong>sseccamento scavo al piede in genere<br />
rimozione strutture <strong>di</strong> sostegno<br />
fusione del permafrost<br />
aloclastismo<br />
ricarica del versante<br />
<strong>di</strong>sboscamento<br />
congelamento sorgenti<br />
terremoto<br />
abbassam. rapido livello serbatoio rimboschimento<br />
abbass. rapido liv. idrico esterno <strong>di</strong>struzione vegetazione innalzamento livello serbatoio attività estrattive in superficie<br />
innalzam. livello idrico esterno rottura soglia lago<br />
irrigazione<br />
attività estrattive sotterranee<br />
attività agricole e pratiche colturali accumulo materiali scarto<br />
per<strong>di</strong>te <strong>d'acqua</strong><br />
vibrazioni<br />
carenze nel sist. <strong>di</strong> drenaggio sup. stradale<br />
⌧ pre<strong>di</strong>sponenti • innescanti<br />
Persone danneggiate <br />
DANNI<br />
E<strong>di</strong>fici danneggiati <br />
nr. vittime: note: nr. privati danneggiati: note:<br />
nr. feriti:<br />
nr. evacuati:<br />
nr. persone a rischio:<br />
nr. privati a rischio:<br />
nr. pubblici danneggiati:<br />
nr. pubblici a rischio:<br />
Tipo <strong>di</strong> danno (T): D = <strong>di</strong>retto; C = caduta in invaso; Sc = sbarram. corso d’acqua; Sr = sbarram. e rottura <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> frana; Rd = rottura <strong>di</strong>ga o argine; Rr = rottura struttura a rete<br />
Grado <strong>di</strong> danno (G): N = non valutabile; L = lieve (estetico) ; M = me<strong>di</strong>o (funzionale); G = grave (strutturale o per<strong>di</strong>ta totale)<br />
Attività economiche T G Costo (€) Centri abitati T G Costo (€) Infrastrutture a rete T G Costo (€)<br />
strutture agricole centro abitato maggiore acquedotto<br />
strutture commerciali centro abitato minore fognatura<br />
strutture artigianali gruppo <strong>di</strong> case, rurale linea elettrica<br />
strutture alberg./ricettive case isolate linea <strong>di</strong> telecomunicazione<br />
impianto manifatturiero Strutt. <strong>di</strong> comunicazione T G Costo (€) gasdotto<br />
impianto chimico stazione ferroviaria oleodotto<br />
impianto estrattivo<br />
stazione-piazzola<br />
condotta forzata<br />
autocorriere<br />
impianto zootecnico piazzola elicottero canalizzazione<br />
Strutt. <strong>di</strong> interesse pubb. T G Costo (€) casello autostradale Spazio aperto T G Costo (€)<br />
ospedale ponte o viadotto stradale fustaia resinose<br />
ambulatorio ponte o viadotto ferroviario fustaia latifoglie<br />
casa <strong>di</strong> riposo galleria stradale fustaia mista<br />
scuola galleria ferroviaria bosco ceduo<br />
asilo impianto a fune rimboschimento<br />
sede Pubblica Amministraz. porto vegetazione riparia<br />
magazzino Pubb. Amm. ciclomotori pascolo arborato<br />
caserma VV.F. autovetture – roulotte pascolo nudo<br />
caserma FF AA autocarri – rimorchi seminativo<br />
strutture FF AA autobus prato<br />
caserma FF dell’Or<strong>di</strong>ne convogli ferroviari colture specializzate<br />
impianto sportivo Beni culturali e ambientali T G Costo (€) cespuglieto<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 47
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
parco pubblico monumento pista da sci<br />
cimitero chiesa Opere sistemazione T G Costo (€)<br />
ripetitore telecomunicazione bene storico-architettonico sistemaz. idraulico-forestali<br />
centrale elettrica museo opere <strong>di</strong> sostegno<br />
centrale termica biblioteca opere <strong>di</strong> drenaggio<br />
inceneritore opere d’arte opere <strong>di</strong> rinforzo<br />
<strong>di</strong>scarica lago barriere<br />
depuratore biotopo opere <strong>di</strong> protezione<br />
bacino idrico artificiale geotopo opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa da valanghe<br />
<strong>di</strong>ga Anno riferimento costi: movimento terra<br />
Viabilità<br />
A Autostrada SC S. Comunale Tipo Denominazione Progr. (km) Grado Costo (€)<br />
co<strong>di</strong>ce<br />
tipo<br />
F Ferrovia SF S. Forestale<br />
SS S. Statale PC Pista ciclab.<br />
SP S. Provinciale X Altro<br />
Corso d’acqua<br />
P Potenziale Danno Denominazione Costo (€)<br />
Co<strong>di</strong>ce<br />
danno<br />
D<br />
SP<br />
Deviazione<br />
Sbarramento parziale<br />
ST<br />
Sbarramento totale<br />
Interventi precedenti (P) o successivi(S)<br />
P S N Opere <strong>di</strong> sostegno P S N Sist. idraulico-forestali P S N Barriere P S N Opere <strong>di</strong> rinforzo<br />
gabbioni inerbimenti valli, tomi chiodature, bullonature<br />
muri <strong>di</strong> sostegno rimboschimenti valli tiranti, ancoraggi<br />
barbacani <strong>di</strong>sboscamento tomi imbrigliature<br />
muri tirantati viminate, graticciate barriere generiche iniezioni, jet grouting<br />
berlinesi, paratie briglie barriere rigide reticoli micropali<br />
terre rinforzate soglie barriere elastiche reti fune<br />
arce pennelli muri centinature e/o armature<br />
scogliere argini muri-sostegno tratt. term., chimico, elettrico<br />
Drenaggi <strong>di</strong>fese spondali gallerie artificiali Opere <strong>di</strong> protezione<br />
canalette superficiali casse d’espansione MITIGAZIONE DEI DANNI reti in aderenza<br />
trincee drenanti Movimenti <strong>di</strong> terra consolid. e<strong>di</strong>fici reti armate<br />
pozzi drenanti riprofilature, gradonature demolizioni spritz-beton<br />
dreni suborizzontali riduzione carichi in testa sistema monit., allarme Altro:<br />
gallerie drenanti incremento carichi piede evacuazione <br />
impermeabilizzazioni <strong>di</strong>sgaggio <br />
Note:<br />
ESTRATTO CARTOGRAFIA 1:10.000<br />
48<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.1.6<br />
Allegato 1: Linee guida per la redazione della carta delle<br />
opere e <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti: modalità <strong>di</strong> acquisizione ed<br />
elaborazione delle informazioni<br />
Le in<strong>di</strong>cazioni contenute nel presente lavoro si inseriscono nell’ambito <strong>di</strong> un<br />
Progetto <strong>di</strong> redazione delle nuove linee metodologiche per la redazione <strong>dei</strong> Piani degli<br />
interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulico-forestale in Provincia <strong>di</strong> Trento; a tale progetto,<br />
promosso dall’Azienda Speciale <strong>Sistemazione</strong> Montana della Provincia Autonoma <strong>di</strong><br />
Trento, collabora l’Associazione Italiana <strong>di</strong> Idronomia che è incarica dell’assistenza<br />
tecnico-scientifica.<br />
I professionisti incaricati della redazione della carta delle opere e <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti<br />
dovranno obbligatoriamente seguire le seguenti in<strong>di</strong>cazioni metodologiche e<br />
procedurali, in modo da ottenere un prodotto che possa essere il più possibile<br />
uniforme per qualità e dettaglio.<br />
OPERE<br />
Verificare la cartografia relativa alle opere e <strong>di</strong>ssesti presente nei piani <strong>di</strong><br />
bacino già redatti; verifica e correzione <strong>di</strong> eventuali errori sulla base <strong>dei</strong> dati contenuti<br />
nel catasto delle opere idraulico-forestali già in parte georeferenziato per le zone in cui<br />
è stata eseguita la revisione. Ove ciò non è avvenuto, verifica e correzione delle<br />
informazioni a <strong>di</strong>sposizione e successiva loro georeferenziazione delle opere sulla carta<br />
me<strong>di</strong>ante attribuzione <strong>di</strong> coor<strong>di</strong>nate geografiche Gauss-Boaga.<br />
Le categorie <strong>di</strong> opere (1 tema.shp per ogni opera: es. tema “briglie”, tema<br />
“ponti”, ecc.) da riportare in saranno le seguenti:<br />
TEMI PUNTUALI<br />
OPERA<br />
BRIGLIE<br />
PONTI<br />
OPERE DI PRESA<br />
TEMI LINEARI<br />
OPERA<br />
CUNETTONE<br />
OPERE SPONDALI<br />
TIPO<br />
1 PIENA ; 2 FILTRANTE<br />
TIPO<br />
1 DX; 2 SX<br />
TEMI POLIGONALI<br />
OPERA<br />
PIAZZE DI DEPOSITO<br />
Nella tabella degli attributi <strong>di</strong> ciascun tema dovranno essere riportate, oltre alla<br />
colonna degli ID e del tipo (presenti solo per i temi BRIGLIE e OPERE SPONDALI) altre<br />
4 colonne corrispondenti a:<br />
• CODICE DEL CORSO D’ACQUA (n° <strong>di</strong> 13 cifre da catasto)<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 49
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• NUMERO PROGRESSIVO (da catasto)<br />
• DATA ULTIMO AGGIORNAMENTO (da catasto)<br />
• QUOTA (solo delle opere più importanti (filtranti, ponti) da rilevarsi su CTP al<br />
momento della <strong>di</strong>gitalizzazione, sulla base delle isoipse)<br />
NB. La procedura <strong>di</strong> georeferenziazione delle opere, ancorché spe<strong>di</strong>tiva, dovrà<br />
avvalersi dell’identificazione <strong>di</strong> opere car<strong>di</strong>ne (ponti, opere <strong>di</strong> gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni, ecc)<br />
la cui collocazione sia riconoscibile e determinabile con precisione <strong>di</strong>rettamente sulla<br />
CTP o preferibilmente su supporti fotografici <strong>di</strong> dettaglio(es. ortofoto Programma Italia<br />
2000). A tali opere andranno riferite le <strong>di</strong>stanze parziali o progressive rinvenibili sulle<br />
schede catasto.<br />
DISSESTI<br />
Verificare la cartografia relativa alle opere e <strong>di</strong>ssesti presente nei piani <strong>di</strong><br />
bacino già redatti; verifica e correzione <strong>di</strong> eventuali errori <strong>di</strong> posizionamento del/i<br />
<strong>di</strong>ssesto/i e successiva <strong>di</strong>gitalizzazione e georeferenziazione <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ssesti, riportando in<br />
cartogrtafia solamente le frane attive e consolidate (smottamenti, crolli,<br />
scivolamenti, scoscen<strong>di</strong>menti) e le erosioni spondali <strong>di</strong> maggiori <strong>di</strong>mensioni<br />
potenzialmente in grado <strong>di</strong> con<strong>di</strong>zionare il bilancio del trasporto solido e/o innescare<br />
una frana, tralasciando le erosioni <strong>di</strong> sponda minori, alvei in erosione e le aree<br />
valanghive.<br />
Ove mancano le informazioni relative ai <strong>di</strong>ssesti (zone non coperte da piani)<br />
servirà fare riferimento alla banca dati frane (catasto frane) a <strong>di</strong>sposizione dell’ASSM<br />
(con relativa cartografia) e alla banca dati frane già georeferenziata del Servizio<br />
Geologico sempre <strong>di</strong>sponibile presso l’ASSM.<br />
Le frane attive verranno cartografate con poligoni <strong>di</strong> colore marrone, mentre<br />
quelle consolidate con poligoni <strong>di</strong> colore verde chiaro.<br />
Il database collegato al tema FRANE sarà così costituito:<br />
DISSESTO<br />
FRANE<br />
EROSIONI SPONDALI<br />
TIPO<br />
1 ATTIVA; 2 NON ATTIVA<br />
Anche in questo caso il database sarà completato da altre 4 colonne<br />
corrispondenti a:<br />
• CODICE DEL CORSO D’ACQUA (n° <strong>di</strong> 13 cifre da catasto)<br />
• NUMERO PROGRESSIVO (da catasto)<br />
• DATA ULTIMO AGGIORNAMENTO (da catasto)<br />
• QUOTA (solamente per i <strong>di</strong>ssesti <strong>di</strong> maggiori <strong>di</strong>mensioni, al piede del <strong>di</strong>ssesto, da<br />
rilevarsi su CTP al momento della <strong>di</strong>gitalizzazione)<br />
La scala della cartografia prodotta dovrà obbligatoriamente essere 1:10.000,<br />
il formato <strong>di</strong> restituzione quello DIGITALE, su base cartografica CTP raster.<br />
NB. La verifica e validazione della cartografia prodotta sarà eseguita a cura<br />
dell’ASSM me<strong>di</strong>ante controllo <strong>di</strong> aree campione.<br />
50<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.2 Portate <strong>di</strong> piena<br />
In questo capitolo viene affrontato il problema delle valutazioni idrologiche<br />
rilevanti il PGUAP. Nel testo che segue sono in<strong>di</strong>cate sia le procedure tra<strong>di</strong>zionalmente<br />
impiegate nell’ambito Provinciale per tali determinazioni, sia le linee guida per il loro<br />
progressivo adattamento, e dunque delle prescrizioni rilevanti il <strong>Piano</strong>, allo sviluppo<br />
delle conoscenze in questo ambito. Una avvertenza: alcune ripetizioni nel testo del<br />
piano sono spiegabili con la necessità <strong>di</strong> compen<strong>di</strong>are in modo organico le <strong>di</strong>verse<br />
impostazioni, che riflettono <strong>di</strong>versi utenti e <strong>di</strong>verse competenze interne<br />
all’amministrazione.<br />
V.2.1<br />
Precipitazioni intense del Trentino<br />
In questo paragrafo vengono presentati i criteri e gli stu<strong>di</strong> riguardanti la<br />
determinazione delle portate <strong>di</strong> piena utilizzati e seguiti in Trentino prima della stesura<br />
del presente <strong>Piano</strong> <strong>Generale</strong> <strong>di</strong> Utilizzazione delle Acque Pubbliche. Per quanto<br />
riguarda l’analisi <strong>dei</strong> regimi pluviometrici in Provincia <strong>di</strong> Trento, sono riportati nel testo<br />
del <strong>Piano</strong> alcuni stu<strong>di</strong> (e le relative procedure rilevanti il <strong>Piano</strong>) relativi alla<br />
caratterizzazione idrologica delle piogge puntuali del Trentino, in particolare delle linee<br />
segnalatrici <strong>di</strong> possibilità pluviometrica, identificate sulla base <strong>di</strong> una larga messe <strong>di</strong><br />
dati provinciali per zone omogenee. Sono anche <strong>di</strong>scusse le linee guida relative alla<br />
procedure che tengono in conto del ruolo della variabilità spazio-temporale delle<br />
precipitazioni intense del Trentino con specifico riferimento alla appicazione <strong>di</strong> modelli<br />
della risposta idrologica.<br />
Alcune osservazioni preliminari sono opportune. Il <strong>Piano</strong> <strong>Generale</strong> <strong>di</strong><br />
Utilizzazione delle Acque Pubbliche del 1986 prevedeva, per la progettazione delle<br />
opere <strong>di</strong> sistemazione idraulica, una portata <strong>di</strong> riferimento con tempo <strong>di</strong> ritorno Tr pari<br />
a 100 anni (si definisce, ovviamente, con tempo <strong>di</strong> ritorno il numero me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> anni<br />
necessari per osservare un valore maggiore o eguale <strong>di</strong> portata massima annuale).<br />
Tale portata <strong>di</strong> deduceva da precipitazioni critiche per il bacino idrografico (chiuso alla<br />
sezione interessata alle opere) <strong>di</strong> pari tempo <strong>di</strong> ritorno con modelli razionali, e<br />
schematici, della risposta idrologica. Nota la portata, il calcolo idraulico (generalmente<br />
relativo ad ipotesi <strong>di</strong> moto uniforme, e <strong>di</strong> fondo fisso del corso d’acqua) consente la<br />
determinazione del tirante d’acque in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> piena. Rispetto ai livelli così<br />
calcolati era necessario, secondo le linee guida del <strong>Piano</strong> del 1986, aggiungere un<br />
franco pari ad un metro per il <strong>di</strong>mensionamento delle opere <strong>di</strong> sistemazione o <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
idraulica.<br />
Va osservato che il <strong>Piano</strong> <strong>Generale</strong> <strong>di</strong> Utilizzazione del 1986 non prescriveva<br />
un particolare metodo da utilizzare per il calcolo della portata <strong>di</strong> piena, lasciando la<br />
scelta al progettista dell’opera. Questa scelta, adatta ai tempi, evidentemente portava<br />
ad una notevole <strong>di</strong>spersione <strong>dei</strong> dati idrologici. Per ovviare a questo problema si era<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 51
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
introdotto un metodo semplificato <strong>di</strong> tipo statistico, a partire da dati raccolti a livello<br />
provinciale, che consentisse una stima della portata <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> riferimento da<br />
adottare. A completamento della documentazione della procedura citata, il presente<br />
<strong>Piano</strong> riporta il metodo <strong>di</strong> regionalizzazione <strong>dei</strong> dati idrometrici ottenuto tramite analisi<br />
statistica a livello provinciale. Nel <strong>Piano</strong> si sono richiamati brevemente i meto<strong>di</strong><br />
maggiormente utilizzati per il calcolo della portata <strong>di</strong> progetto; ed anche posti i meto<strong>di</strong><br />
in prospettiva delle potenzialità delle nuove conoscenze per le applicazioni.<br />
Negli anni inter<strong>corsi</strong> fra i due Piani successivi le <strong>di</strong>scipline idrologiche hanno<br />
avuto notevole impulso, specie per la grande <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> dati resa possibile dai<br />
progressi dell’informazione automatica, ed in particolare dalla <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> sistemi<br />
informativi geografici <strong>di</strong>gitali. Il presente <strong>Piano</strong> recepisce i progressi salienti delle<br />
conoscenze, in particolare nella definizione <strong>di</strong> strumenti che contemperino le nuove<br />
conoscenze con la pratica della progettazione delle opere <strong>di</strong> sistemazione e <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
idraulica. Vale la pena <strong>di</strong> osservare che i meto<strong>di</strong> schematici conducono generalmente a<br />
sovrastime delle portate <strong>di</strong> piena. Se in passato il sovra<strong>di</strong>mensionamento delle opere<br />
era socialmente e politicamente fattibile, assai più <strong>di</strong>fficile appare, in tempi moderni<br />
(in ragione della accresciuta sensibilità ambientale e per l’attenzione all’uso razionale<br />
delle risorse economiche) ignorare gli impatti ambientali che gli interventi<br />
comportano. Dunque meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo che prefezionano le conoscenze <strong>dei</strong> fenomeni<br />
conducendo al progetto <strong>di</strong> opere meno impattanti sono considerati, nel <strong>Piano</strong>, con<br />
grande interesse.<br />
V.2.1.1<br />
Determinazione delle zone omogenee per le piogge intense<br />
nel Trentino<br />
Su incarico dell’Azienda Speciale <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana <strong>di</strong> Trento, è stato<br />
pubblicato nel 1976 (Della Lucia et al. 1976) il primo stu<strong>di</strong>o comprensivo <strong>di</strong> tipo<br />
probabilistico sui caratteri delle piogge brevi ed intense della Provincia <strong>di</strong> Trento, allo<br />
scopo <strong>di</strong> ottenere una conoscenza delle portate <strong>di</strong> piena per i bacini montani della<br />
Provincia, per i quali questo tipo <strong>di</strong> precipitazioni risultano molto pericolose. Lo stu<strong>di</strong>o<br />
si è articolato in due fasi:<br />
• lo stu<strong>di</strong>o probabilistico delle precipitazioni <strong>di</strong> notevole intensità e <strong>di</strong> breve durata<br />
in Provincia <strong>di</strong> Trento;<br />
• l’in<strong>di</strong>viduazione all’interno della Provincia <strong>di</strong> zone a regime pluviometrico<br />
omogeneo.<br />
In una prima fase del lavoro è stata eseguita un’elaborazione statistica <strong>dei</strong> dati<br />
misurati da ciascun pluviografo, in modo tale da ridurre l’influenza <strong>di</strong> eventuali<br />
fenomeni eccezionali verificatisi nel periodo <strong>di</strong> osservazione e per estendere la vali<strong>di</strong>tà<br />
delle relazioni così ottenute ad un intervallo più ampio <strong>di</strong> quello definito dalle serie<br />
temporali misurate. Nota la <strong>di</strong>stribuzione temporale delle precipitazione <strong>di</strong> notevole<br />
intensità e <strong>di</strong> breve durata rilevate dai singoli pluviografi, è stato eseguito uno stu<strong>di</strong>o<br />
della <strong>di</strong>stribuzione spaziale delle precipitazioni allo scopo <strong>di</strong> formare gruppi omogenei<br />
<strong>di</strong> pluviografi e pluviometri. Infine a questi gruppi si è fatta corrispondere una<br />
sud<strong>di</strong>visione in zone omogenee, unendo le aree <strong>di</strong> pertinenza <strong>dei</strong> pluviometri<br />
appartenenti ad uno stesso gruppo.<br />
52<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Nello stu<strong>di</strong>o sono stati utilizzati solo i dati raccolti dal Servizio Idrografico<br />
italiano a partire dal 1919 nelle stazioni in cui si avevano almeno 15 anni <strong>di</strong><br />
osservazione; per il periodo 1919-1970 è stato possibile reperire 88 stazioni<br />
pluviometriche, <strong>di</strong> cui 40 dotate <strong>di</strong> pluviometro registratore. Alcune delle stazioni<br />
considerate nello stu<strong>di</strong>o non ricadono all’interno del confine amministrativo della<br />
Provincia, ma appartengono alle Province <strong>di</strong> Bolzano, Belluno e Vicenza; esse sono<br />
state incluse comunque nell’analisi vista la loro vicinanza al territorio trentino. Le<br />
stazioni sono <strong>di</strong>stribuite come in<strong>di</strong>cato in Tabella V.2.1 nei bacini idrografici della<br />
Provincia:<br />
Bacino idrografico<br />
N° stazioni pluviometriche<br />
A<strong>di</strong>ge 52<br />
Brenta 16<br />
Sarca - Lago <strong>di</strong> Garda 12<br />
Chiese 4<br />
Piave 2<br />
Bacchiglione 2<br />
Tabella V.2.1: Numero <strong>di</strong> stazioni pluviometriche che insistono sui vari bacini del territorio provinciale.<br />
Per ogni stazione sono stati considerati i massimi annuali delle precipitazioni<br />
per le varie durate ed è stato analizzato se i dati misurati possono essere<br />
rappresentate dalle leggi teoriche <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione (<strong>di</strong> Fuller-Coutagne, lognormale, <strong>di</strong><br />
Gumbel, <strong>di</strong> Frechet). La scelta della legge che meglio rappresenta il fenomeno<br />
pluviometrico oggetto dell’indagine è stata fatta utilizzando <strong>dei</strong> test statistici <strong>di</strong><br />
verifica. I dati così ottenuti sono stati utilizzati per costruire la curva <strong>di</strong> possibilità<br />
pluviometrica della forma:<br />
n<br />
h = at<br />
(1)<br />
Per evidenziare se nel territorio in esame sono presenti caratteri <strong>di</strong> uniformità<br />
è necessario poi mettere a punto un modello statistico che riesca ad accertare se un<br />
determinato gruppo <strong>di</strong> pluviografi è omogeneo. A tal fine è stato verificato che per una<br />
stessa durata k per i pluviografi appartenenti allo stesso gruppo le stime me<strong>di</strong>a e<br />
varianza <strong>di</strong>fferiscano tra loro per variazioni casuali.<br />
L’ultimo passo effettuato è la delimitazione del territorio in zone omogenee,<br />
che non risulta sempre facile, essendo i pluviografi quasi sempre troppo lontani per<br />
riuscire ad in<strong>di</strong>viduare con precisione i limiti <strong>di</strong> separazione tra le <strong>di</strong>verse zone.<br />
Il proce<strong>di</strong>mento utilizzato per delimitare le zone pluviometriche omogenee può<br />
essere sintetizzato come segue:<br />
• un insieme <strong>di</strong> stazioni pluviometriche può essere associato a formare un gruppo<br />
omogeneo solo se la posizione delle stazioni e le caratteristiche climatiche del<br />
territorio confermano l’omogeneità, in precedenza accertata tramite proce<strong>di</strong>menti<br />
<strong>di</strong> tipo statistico;<br />
• quando le con<strong>di</strong>zioni orografiche e climatiche sembrano favorevoli a stabilire<br />
l’omogeneità tra un gruppo <strong>di</strong> pluviografi si verifica l’omogeneità facendo ricorso<br />
a test <strong>di</strong> tipo statistico.<br />
• Oltre agli ovvi requisiti della vicinanza delle stazioni e della continuità geografica,<br />
si devono tenere presenti altri fattori quali l’orientamento delle valli e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong><br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 53
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
rispetto alla <strong>di</strong>rezione prevalente delle perturbazioni e la presenza <strong>di</strong> spartiacque<br />
in grado <strong>di</strong> influenzare la <strong>di</strong>stribuzione delle precipitazioni. Applicando questo<br />
metodo, il territorio trentino è stato inizialmente sud<strong>di</strong>viso in 9 zone omogenee,<br />
che sono state in seguito ridotte a sole 5.<br />
Non tutte le zone abbiano continuità geografica; alla zona 1 per esempio<br />
appartengono 19 stazioni, <strong>di</strong> cui 13 delimitano una sottozona all’interno del bacino del<br />
Noce, mentre le rimanenti si trovano in una sottozona nel bacino del Brenta. Nella<br />
zona 2 ricadono buona parte <strong>dei</strong> bacini del Sarca, Lago <strong>di</strong> Garda e del Chiese; mentre<br />
le rimanenti stazioni del bacino del Sarca : Stenico, Molveno, S.Lorenzo in Banale,<br />
Vezzano, Dro, Arco e Riva) ricadono nella zona 3 comprendente il maggior numero <strong>di</strong><br />
stazioni. In questa zona ricadono anche le stazioni ubicate lungo l’asta principale<br />
dell’A<strong>di</strong>ge e lungo i suoi affluenti. La zona 4 raggruppa le parti alte <strong>dei</strong> bacini <strong>di</strong> Avisio,<br />
Fersina e Leno, Brenta e Bacchiglione.<br />
L’ultima zona (zona 5) occupa una piccola area della Provincia <strong>di</strong> Trento; in<br />
essa ricadono i pluviografi <strong>di</strong> Fiera <strong>di</strong> Primiero e Passo <strong>di</strong> Cereda.<br />
Sulla base <strong>dei</strong> risultati ottenuti è possibile trattare le serie delle misure rilevate<br />
dagli strumenti appartenenti ad una zona come un unico campione <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni<br />
maggiori, in modo tale da potere stimare meglio i parametri a ed n della <strong>di</strong>stribuzione.<br />
Nella Tabella V.2.2 sono riportati per ciascuna delle 5 zone in<strong>di</strong>viduate i dati <strong>di</strong> pioggia<br />
regolarizzati per le durate <strong>di</strong> 1, 3, 6, 12 e 24 ore, ed i valori <strong>di</strong> a ed n da inserire nelle<br />
curve <strong>di</strong> possibilità pluviometriche. I dati così ricavati hanno messo in evidenza che la<br />
zona più piovosa è la zona 5 (Trentino orientale, zona del Primiero); mentre la zona<br />
meno piovosa è la zona 1 (parte del bacino del Noce e una zona nel bacino del<br />
Brenta).<br />
54<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Tempo <strong>di</strong> ritorno Altezza h [mm] delle piogge <strong>di</strong> durata t [h]<br />
[anni]<br />
Zona n° 1<br />
Parametri della curva<br />
h=at n<br />
1 3 6 12 24 a n<br />
2 14,7 23,2 33,0 46,6 63,3 14,4 0,47<br />
5 20,6 31 44,0 64,5 90,6 19,6 0,47<br />
10 24,6 36,2 51,1 76,5 109,3 23,0 0,48<br />
25 29,6 42,6 59,9 91,8 133,5 27,3 0,48<br />
50 33,5 47,3 66,4 103,3 151,9 30,5 0,48<br />
100 37,3 52,0 72,9 114,8 170,6 33,6 0,49<br />
200 41,3 56,7 79,3 126,4 189,7 36,8 0,49<br />
Zona n° 2<br />
2 18,6 27,1 38,2 53,8 74,0 17,7 0,44<br />
5 26,6 35,8 49,3 69,4 96,5 24,7 0,41<br />
10 32,0 41,5 56,2 79,4 110,9 29,3 0,40<br />
25 39,0 48,5 64,8 91,5 128,7 35,3 0,38<br />
50 44,4 53,6 71,0 100,4 141,6 39,7 0,37<br />
100 49,8 58,7 77,0 109,0 154,3 44,2 0,36<br />
200 55,3 63,7 83,1 117,6 167,0 48,8 0,35<br />
Zona n° 3<br />
2 19,6 27,9 36,1 47,9 63,8 19,0 0,37<br />
5 27,1 37,4 46,7 62,2 83,7 26,0 0,35<br />
10 32,0 43,6 53,5 71,4 96,4 30,6 0,34<br />
25 38,3 51,3 61,8 82,6 112,1 36,4 0,33<br />
50 43,1 56,9 67,8 90,8 123,6 40,8 0,33<br />
100 47,8 62,6 73,7 98,9 135,0 45,1 0,32<br />
200 52,6 68,2 79,6 106,9 146,3 49,5 0,32<br />
Zona n° 4<br />
2 19,1 28,8 38,7 54,3 75,5 18,4 0,43<br />
5 26,8 39,4 53,5 77,3 111,0 25,3 0,45<br />
10 32,0 46,4 63,4 92,9 135,9 29,9 0,46<br />
25 38,7 55,2 75,9 113,2 168,5 35,6 0,47<br />
50 43,7 61,8 85,3 128,5 193,7 39,9 0,47<br />
100 48,8 68,4 94,8 144,1 219,5 44,2 0,48<br />
200 54,0 75,1 104,3 160,0 246,1 48,6 0,48<br />
Zona n° 5<br />
2 20,0 38,6 57,7 82,9 110,8 20,8 0,54<br />
5 27,1 53,3 80,0 117,1 160,4 28,0 0,56<br />
10 31,7 63,0 94,8 140,3 194,6 32,8 0,57<br />
25 37,5 75,5 113,8 170,1 239,1 38,7 0,59<br />
50 41,8 84,8 127,9 192,6 273,2 43,1 0,59<br />
100 46,1 94,1 142,2 215,4 307,9 47,5 0,60<br />
200 50,4 103,6 156,6 238,6 343,6 51,9 0,60<br />
Tabella V.2.2: Risultati delle elaborazioni per le zone omogenee in<strong>di</strong>viduate (Della Lucia et al., 1976).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 55
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.2.1.2<br />
Linee segnalatrici <strong>di</strong> possibilità pluviometrica del Trentino<br />
Scopo dell’indagine più recente (Borga, 2000) è quello <strong>di</strong> pervenire, tramite<br />
l’analisi statistica <strong>dei</strong> valori massimi annuali <strong>di</strong> precipitazione <strong>di</strong> <strong>di</strong>versa durata, alla<br />
valutazione su base regionale delle linee segnalatrici <strong>di</strong> probabilità pluviometrica per il<br />
territorio della Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento.<br />
Un’adeguata conoscenza del regime delle piogge intense costituisce infatti<br />
elemento <strong>di</strong> fondamentale importanza per un’esauriente definizione delle<br />
caratteristiche climatiche del territorio ed è requisito essenziale per la valutazione del<br />
rischio idraulico e idrogeologico. L’analisi statistica delle piogge intense è sintetizzata,<br />
per ciascun sito <strong>di</strong> misura, in una relazione che descrive, per un assegnato valore <strong>di</strong><br />
probabilità <strong>di</strong> superamento, la crescita dell’altezza <strong>di</strong> pioggia temibile al crescere della<br />
durata. Tale relazione prende il nome <strong>di</strong> linea segnalatrice <strong>di</strong> probabilità pluviometrica<br />
(LSPP).<br />
La valutazione delle linee segnalatrici in siti privi <strong>di</strong> osservazioni pluviometriche<br />
richiede l’estrapolazione spaziale <strong>dei</strong> risultati ottenuti nelle stazioni <strong>di</strong> misura.<br />
Utilizzando il tra<strong>di</strong>zionale metodo <strong>dei</strong> quantili regolarizzati (o metodo italiano, illustrato<br />
nel paragrafo V.2.1.1), si devono valutare, per ogni generico punto <strong>di</strong> coor<strong>di</strong>nate u<br />
della regione esaminata, i valori del coefficiente pluviometrico a T (u) e dell’esponente<br />
n T (u) della corrispondente espressione <strong>di</strong> potenza, variabili con il tempo <strong>di</strong> ritorno T, a<br />
partire da quelli stimati nelle stazioni limitrofe. In tal senso, il metodo <strong>dei</strong> quantili<br />
regolarizzati non si presta ad una razionale soluzione del problema <strong>di</strong> estrapolazione,<br />
poiché obbliga a risolvere il problema <strong>di</strong> stima <strong>di</strong> a T (u) e <strong>di</strong> n T (u) per ogni valore <strong>di</strong> T<br />
<strong>di</strong> interesse. Inoltre, operando separatamente tale estrapolazione per ciascun tempo<br />
<strong>di</strong> ritorno, può accadere <strong>di</strong> incorrere in soluzioni inconsistenti del problema, nelle<br />
quali, ad esempio, le linee segnalatrici corrispondenti a due generici tempi <strong>di</strong> ritorno<br />
possono intersecarsi.<br />
Tenendo conto <strong>di</strong> questo fatto, sono state applicate delle metodologie <strong>di</strong> stima<br />
fondate sulla cosiddetta proprietà dell’invarianza <strong>di</strong> scala, rispetto alla durata, per i<br />
momenti <strong>di</strong> primo e secondo or<strong>di</strong>ne rispetto all’origine delle altezze <strong>di</strong> precipitazione<br />
(Burlando e Rosso, 1991, 1996; Bacchi et al., 1995). Nel seguente paragrafo<br />
V.2.1.2.1 viene brevemente descritto il metodo <strong>dei</strong> quantili regolarizzati; utilizzato per<br />
la stima delle linee segnalatrici <strong>di</strong> probabilità pluviometrica con la consueta legge <strong>di</strong><br />
potenza a due parametri h=at n e sud<strong>di</strong>videndo il campo <strong>di</strong> durate in due intervalli (15<br />
min – 1h e 1 h – 24 h) per i quali vengono separatamente in<strong>di</strong>viduati i corrispondenti<br />
valori <strong>dei</strong> parametri <strong>di</strong> scala n. Per durate comprese nell’intervallo 1-24 h è stato<br />
utilizzato il modello invariante <strong>di</strong> scala sia per la stima locale che per l’estrapolazione<br />
spaziale delle LSPP; che è descritto nel paragrafo V.2.1.2.3. Nel paragrafo V.2.1.2.4<br />
sono illustrate le metodologie geostatistiche utilizzate per l’estrapolazione regionale ed<br />
i risultati conseguiti in termini <strong>di</strong> mappatura della variabilità spaziale <strong>dei</strong> parametri<br />
delle linee segnalatrici.<br />
Le procedure <strong>di</strong> analisi sono state applicate sulla base <strong>dei</strong> valori massimi<br />
annuali <strong>di</strong> precipitazione <strong>di</strong> breve durata registrati tra il 1923 ed il 1990 in 37 stazioni<br />
pluviografiche ubicate nel territorio provinciale. Dette 37 stazioni sono quelle, sulle 67<br />
rese <strong>di</strong>sponibili, caratterizzate da numerosità campionaria almeno pari a 25 anni per<br />
tutte le durate comprese nell’intervallo 1h-24h, onde garantire una buona robustezza<br />
56<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
delle stime. Per quanto riguarda il problema <strong>di</strong> estrapolazione spaziale delle linee<br />
segnalatrici, al fine <strong>di</strong> rendere più affidabile tale valutazione nelle zone ‘<strong>di</strong> bordo’<br />
prossime ai confini amministrativi provinciali sono stati utilizzati dati <strong>di</strong> precipitazione<br />
massima annuale relativi a <strong>di</strong>verse stazioni ubicate in provincie limitrofe (8 stazioni<br />
per la provincia <strong>di</strong> Brescia, 18 stazioni per quella <strong>di</strong> Bolzano ed 11 stazioni per le<br />
provincie <strong>di</strong> Belluno e Vicenza). Anche tali stazioni sod<strong>di</strong>sfano il vincolo <strong>di</strong> numerosità<br />
campionaria non inferiore a 25 elementi per le durate comprese fra 1h e 24h.<br />
V.2.1.2.1<br />
Analisi <strong>di</strong> frequenza <strong>dei</strong> massimi annuali <strong>di</strong> precipitazione e<br />
derivazione delle linee segnalatrici <strong>di</strong> probabilità pluviometrica<br />
(LSPP)<br />
Nella tra<strong>di</strong>zionale pratica idrologica la procedura utilizzata per la stima delle<br />
LSPP si articola nei seguenti tre passaggi fondamentali:<br />
• l’identificazione del modello probabilistico rappresentativo della serie <strong>dei</strong> massimi<br />
annuali delle altezze <strong>di</strong> pioggia <strong>di</strong> assegnata durata. Si noti che tale modello può,<br />
a rigore, essere <strong>di</strong>verso per le varie durate;<br />
• la stima <strong>dei</strong> parametri della <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> probabilità prescelta per ciascuna<br />
durata <strong>di</strong> pioggia e determinazione, per ciascuna durata d, delle piogge <strong>di</strong><br />
assegnato tempo <strong>di</strong> ritorno T (quantili 1 ), qui in<strong>di</strong>cati come h T (d);<br />
• l’interpolazione <strong>dei</strong> valori <strong>dei</strong> quantili <strong>di</strong> precipitazione ottenuti per le varie durate<br />
al fine <strong>di</strong> ottenere, per ciascun tempo <strong>di</strong> ritorno considerato, la corrispondente<br />
LSPP.<br />
Questa procedura viene denominata metodo <strong>dei</strong> quantili regolarizzati, poiché si<br />
basa sulla regolarizzazione statistica delle stime relative ai quantili <strong>di</strong> <strong>di</strong>versa durata.<br />
Una volta stimati i parametri della regressione, le altezze <strong>di</strong> precipitazione sono<br />
esprimibili me<strong>di</strong>ante una relazione, da tempo adottata nella pratica progettuale<br />
italiana, del tipo<br />
T<br />
T<br />
n T<br />
h ( d)<br />
= a d<br />
(2)<br />
in cui la costante a T e l’esponente <strong>di</strong> scala n T <strong>di</strong>pendono dal tempo <strong>di</strong> ritorno.<br />
Nell’ambito <strong>di</strong> questo stu<strong>di</strong>o per la formulazione delle LSPP è stata utilizzata<br />
l’equazione dell’equazione (2), utilizzando due <strong>di</strong>versi valori per l’esponente <strong>di</strong> scala n<br />
per le durate inferiori all’ora e per quelle superiori. La stima <strong>dei</strong> parametri a, n ed ns<br />
(dove n ed ns in<strong>di</strong>cano rispettivamente l’esponente <strong>di</strong> scala per l’intervallo <strong>di</strong> durate<br />
compreso fra 1h e 24h, e quello valido per l’intervallo 15 min – 1h) è stata ottenuta<br />
utilizzando il metodo <strong>dei</strong> minimi quadrati.<br />
V.2.1.2.2<br />
Distribuzioni <strong>di</strong> probabilità<br />
La stima <strong>dei</strong> parametri è stata eseguita con il metodo <strong>dei</strong> momenti e per le<br />
sole <strong>di</strong>stribuzioni <strong>di</strong> Gumbel e lognormale, con il metodo della massima<br />
verosimiglianza. Per quanto riguarda il caso della <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> Gumbel e <strong>di</strong> Frechet,<br />
si è utilizzato sia il metodo <strong>dei</strong> momenti convenzionale che quello basato sul metodo<br />
<strong>dei</strong> momenti lineari (L-moments).<br />
1 Si definisce quantile F-esimo <strong>di</strong> una variabile aleatoria continua H il valore h F che H assume con una probabilità <strong>di</strong><br />
superamento pari a 1-F.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 57
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Per verificare se il campione <strong>di</strong> dati <strong>di</strong>sponibili <strong>di</strong>fferisce in maniera<br />
statisticamente significativa rispetto alle stime conseguite tramite l’applicazione del<br />
generico modello probabilistico sono stati utilizzati due test <strong>di</strong> adattamento: χ 2 (o <strong>di</strong><br />
Pearson) e Kolmogorov-Smirnov.<br />
L’esame <strong>dei</strong> risultati ottenuti in<strong>di</strong>ca che complessivamente il miglior<br />
adattamento si ottiene con le <strong>di</strong>stribuzioni <strong>di</strong> Gumbel e lognormale, mentre meno<br />
adatta appare la <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> Frechet.<br />
Sulla base <strong>di</strong> tali risultati, e <strong>dei</strong> risultati ottenuti in stu<strong>di</strong> precedenti (Della<br />
Lucia et al., 1976, cfr. V.2.1.1), la <strong>di</strong>stribuzione lognormale è stata quin<strong>di</strong> assunta<br />
come quella riferimento, e si sono calcolati i risultati in base a tale <strong>di</strong>stribuzione, con<br />
parametri stimati secondo il metodo <strong>dei</strong> momenti convenzionali.<br />
V.2.1.2.3<br />
Linee segnalatrici invarianti <strong>di</strong> scala<br />
Recenti indagini relative al processo <strong>di</strong> precipitazione hanno ipotizzato la<br />
vali<strong>di</strong>tà della seguente eguaglianza in probabilità<br />
dove Z(t) rappresenta il processo integrale<br />
d<br />
n<br />
Zλ ( t)<br />
= λ Zd<br />
( t)<br />
(3)<br />
d<br />
t+<br />
d<br />
=<br />
t − d<br />
2<br />
2<br />
Zd<br />
() t ∫ X( ζ)<br />
dζ<br />
(4)<br />
X(t) rappresenta l’intensità <strong>di</strong> pioggia all’istante t, il simbolo = d in<strong>di</strong>ca<br />
l’eguaglianza in <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> probabilità, λ in<strong>di</strong>ca un fattore <strong>di</strong> scala ed n un<br />
esponente caratteristico del sito esaminato. Questa relazione, detta <strong>di</strong> invarianza <strong>di</strong><br />
scala del processo, in<strong>di</strong>ca che la <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> probabilità del processo integrato è<br />
invariante rispetto alla scala utilizzata per integrare il processo X(t). La (3), applicata<br />
all’analisi delle piogge intense, può essere espressa, in altra forma, come<br />
hT<br />
( λd)<br />
n<br />
= λ<br />
h ( d)<br />
T<br />
(5)<br />
La relazione in<strong>di</strong>ca che il rapporto fra due quantili T-ennali <strong>di</strong> precipitazione,<br />
relativi a due <strong>di</strong>verse durate, è pari alla potenza n-esima del fattore <strong>di</strong> scala. Questa<br />
relazione, meno restrittiva della (3) implica l’invarianza <strong>di</strong> scala per il momento,<br />
calcolato rispetto all’origine, d’or<strong>di</strong>ne qualsiasi delle variabili, ossia<br />
l n l<br />
[ ] [ ]<br />
l ⋅<br />
= λ E H<br />
E H<br />
λ d<br />
d<br />
(6)<br />
dove l rappresenta l’or<strong>di</strong>ne del momento ed H d rappresenta il processo <strong>dei</strong><br />
massimi annuali <strong>di</strong> durata d. Pertanto, quando sia verificata la (6), me<strong>di</strong>a e varianza<br />
<strong>dei</strong> massimi annuali per piogge <strong>di</strong> <strong>di</strong>versa durata vengono a riscalarsi rispettivamente<br />
secondo i fattori λ n e λ 2n .<br />
Conseguenza importante <strong>di</strong> questa proprietà è l’invarianza del coefficiente <strong>di</strong><br />
variazione V rispetto alla durata; infatti, se consideriamo un intervallo <strong>di</strong> durate entro<br />
il quale la precipitazione è scala invariante nel tempo, si ha<br />
58<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V<br />
[ H ]<br />
d<br />
[ Hd<br />
]<br />
[ H ]<br />
2n<br />
[ Hd<br />
]<br />
[ H ]<br />
[ H1]<br />
[ H ]<br />
var d var var<br />
= =<br />
= = V [ H ] cost<br />
2<br />
2n<br />
2<br />
2<br />
1 =<br />
(7)<br />
E d E E<br />
d<br />
d<br />
Più in generale, si può verificare che, in quest’ipotesi, anche il coefficiente <strong>di</strong><br />
asimmetria e quello <strong>di</strong> appiattimento sono in<strong>di</strong>pendenti dalla durata.<br />
La relazione (6) può essere riscritta nel modo seguente<br />
1<br />
n<br />
⎛ d ⎞<br />
n<br />
h T ( d)<br />
= hT<br />
(1) ⎜ ⎟ = hT<br />
(1)<br />
d<br />
(8)<br />
⎝ 1 ⎠<br />
dove h T (1) in<strong>di</strong>ca il quantile T-ennale dell’altezza <strong>di</strong> pioggia per la durata <strong>di</strong><br />
riferimento (per esempio oraria). La relazione (8) può dunque rappresentare la linea<br />
segnalatrice corrispondente al tempo <strong>di</strong> ritorno T, espressa come legge <strong>di</strong> potenza il<br />
cui esponente risulta invariante con la durata.<br />
Il quantile T-ennale dell’altezza <strong>di</strong> pioggia generica si può scrivere utilizzando il<br />
fattore <strong>di</strong> frequenza introdotto da Chow (1951) (cfr. Chow et al., 1988, p. 389) nel<br />
modo seguente<br />
h d)<br />
= E[<br />
H ] + K var[ H ]<br />
(9)<br />
T ( d T<br />
d<br />
dove K T in<strong>di</strong>ca il fattore <strong>di</strong> frequenza. È pertanto possibile ottenere una<br />
famiglia <strong>di</strong> linee segnalatrici scala-invarianti nel modo seguente<br />
T<br />
T<br />
n<br />
h ( d)<br />
= a1 (1+<br />
VK ) d<br />
(10)<br />
dove<br />
a 1 =E[H(1)] rappresenta il coefficiente <strong>di</strong> scala della linea segnalatrice, valore atteso<br />
dell’altezza <strong>di</strong> pioggia massima annuale per la durata <strong>di</strong> riferimento (si noti<br />
che il valore della variabile a 1 può ottenersi in termini generali come<br />
rapporto fra il valore atteso dell’altezza <strong>di</strong> pioggia massima annuale <strong>di</strong><br />
durata T* e la durata stessa elevata a potenza n-esima);<br />
(1+VK T ) rappresenta il fattore <strong>di</strong> crescita in frequenza, in quanto esso <strong>di</strong>pende da<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno T e dalla <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> probabilità scelta per<br />
rappresentare il processo <strong>dei</strong> massimi annuali;<br />
n<br />
rappresenta l’esponente <strong>di</strong> scala con cui la variabilità del fenomeno si<br />
trasmette dalla scala temporale <strong>di</strong> riferimento alle altre scale temporali.<br />
Nello stu<strong>di</strong>o è stata utilizzata una formulazione scala-invariante con il modello<br />
lognormale.<br />
V.2.1.2.4<br />
Valutazione delle linee segnalatrici <strong>di</strong> probabilità pluviometrica in<br />
siti privi <strong>di</strong> osservazioni pluviometriche<br />
La valutazione delle linee segnalatrici in siti privi <strong>di</strong> osservazioni pluviometriche<br />
richiede l’estrapolazione spaziale <strong>dei</strong> risultati ottenuti tramite le elaborazioni<br />
statistiche <strong>dei</strong> dati <strong>di</strong> pioggia massima annuale nelle stazioni pluviografiche..<br />
L’adozione del modello scala-invariante consente <strong>di</strong> risolvere, allorché la proprietà <strong>di</strong><br />
invarianza <strong>di</strong> scala sia verificata, il problema <strong>di</strong> stima delle linee segnalatrici in punti<br />
privi <strong>di</strong> osservazioni pluviometriche me<strong>di</strong>ante estrapolazione <strong>di</strong> un numero limitato <strong>di</strong><br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 59
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
parametri, legati alle statistiche delle precipitazioni osservate nei punti <strong>di</strong> misura. La<br />
metodologia <strong>di</strong> stima risulta quin<strong>di</strong> statisticamente più robusta, per questo scopo,<br />
rispetto a quella che basata sul metodo <strong>dei</strong> quantili regolarizzati.<br />
Utilizzando la <strong>di</strong>stribuzione lognormale, per ogni punto t dell’area esaminata<br />
vengono stimati i valori <strong>dei</strong> parametri a 1 (t), n(t) e V(t) a partire dai valori <strong>di</strong> a 1 (t i ),<br />
n(t i ) e V(t i ) valutati separatamente in ognuna delle n stazioni localizzate nei punti <strong>di</strong><br />
coor<strong>di</strong>nate t i , i=1,...,n.<br />
Nello stu<strong>di</strong>o è stata utilizzata la tecnica geostatistica nota come kriging, per<br />
ottenere le mappe <strong>dei</strong> tre parametri delle linee segnalatrici scala invarianti.<br />
Con questa tecnica, con riferimento ad una griglia <strong>di</strong> punti corrispondente a<br />
quella del modello <strong>di</strong>gitale del terreno della Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento, si sono<br />
stimati i valori puntuali <strong>dei</strong> parametri sull’intera area <strong>di</strong> indagine con una risoluzione <strong>di</strong><br />
0,25 km 2 . A partire da questi sono state quin<strong>di</strong> ottenute, tramite un programma <strong>di</strong><br />
mappatura automatica, le isolinee <strong>dei</strong> parametri e le mappe iso-linee delle piogge <strong>di</strong><br />
progetto per alcune durate e tempi <strong>di</strong> ritorno.<br />
V.2.1.3<br />
Scale caratteristiche <strong>dei</strong> bacini e delle precipitazioni critiche<br />
Un punto nodale delle analisi idrologiche concerne la relazione fra la scala<br />
caratteristica <strong>dei</strong> bacini chiusi alla sezione in cui deve essere valutata la portata <strong>di</strong><br />
piena e la scala caratteristica delle precipitazioni critiche per quel bacino.<br />
Il problema concerne, dunque, la valutazione delle caratteristiche degli eventi<br />
meteorici intensi del territorio Provinciale, mutuati dalla storia idrologica misurata<br />
nelle <strong>di</strong>verse stazioni <strong>di</strong> misura e relativi ai <strong>di</strong>versi bacini idrografici <strong>di</strong> interesse del<br />
<strong>Piano</strong>.<br />
Le questioni teoriche mobilitate dal problema sono molte e complesse, in<br />
particolare relativamente al fatto se la domanda posta (se esistano scale spaziali<br />
caratteristiche delle correlazioni nelle piogge intense) abbia senso. Per gli scopi del<br />
<strong>Piano</strong> appare ragionevole assumere che la domanda sia sensata, teoricamente e<br />
praticamente. In effetti sono <strong>di</strong>sponibili <strong>di</strong>verse analisi geostatistiche <strong>di</strong> campi spaziotemporali<br />
<strong>di</strong> precipitazione trentini, in particolare nel bacino dell’A<strong>di</strong>ge (e.g. Sadler,<br />
1999; Bellin et al., 2001). È <strong>di</strong> rilievo particolare l’analisi <strong>di</strong> tre eventi meteorici ben<br />
strumentati con almeno 30 stazioni (nel 1997, 1998 e 1999, che hanno prodotto<br />
eventi <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> ritorno circa decennale: ciò che sembra, ma non è, un ossimoro), sia<br />
relative ai volumi <strong>di</strong> afflusso che relative alla mappe delle <strong>di</strong>stribuzioni orarie<br />
registrate e interpolate per via geostatistica con un metodo adeguato (e.g. Bellin e<br />
Rubin, 1996). Da tali analisi è possibile dedurre la scala <strong>di</strong> correlazione spaziale<br />
(ovvero la macroscala, la <strong>di</strong>stanza – in qualunque <strong>di</strong>rezione, per semplicità – entro la<br />
quale un osservatore che misuri una precipitazione intensa può ritenere correlato il<br />
valore della precipitazione che, in quell’istante, egli osserva) tipiche per gli eventi<br />
intensi del territorio Trentino. In sintesi estrema, e rimandando alla letteratura citata,<br />
tali scale sperimentali del Trentino sono risultate sempre inferiori alle poche decine <strong>di</strong><br />
chilometri.<br />
L’importanza applicativa della determinazione delle macroscale delle piogge<br />
nel trentino, idealmente anche per le valli alte oltre che per la val d’A<strong>di</strong>ge, risiede nel<br />
fatto che la loro analisi <strong>di</strong>scrimina i bacini per i quali può assumersi una precipitazione<br />
costante nello spazio per la determinazione delle portate <strong>di</strong> piena. Infatti se la<br />
<strong>di</strong>mensione del bacino è confrontabile con la macroscala delle piogge intense per le<br />
durate critiche può assumersi ragionevolmente che le piogge siano <strong>di</strong>stribuite<br />
60<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
uniformemente nello spazio: con il corollario della applicabilità della maggior parte <strong>dei</strong><br />
meto<strong>di</strong> in uso. Se, invece, la <strong>di</strong>mensione del bacino fosse sicuramente maggiore della<br />
macroscala una tale assunzione <strong>di</strong>viene irrealistica.<br />
Una <strong>di</strong>scussione particolare meriterebbe la determinazione della scala<br />
caratteristica <strong>di</strong> un bacino idrografico, che può essere grossolanamente determinata<br />
dalla ra<strong>di</strong>ce dell’area del bacino idrografico. In realtà la materia è complessa (e.g.<br />
Rodriguez-Iturbe e Rinaldo, 1997), e per gli scopi del presente <strong>Piano</strong> basterà una tale<br />
assunzione.<br />
In conclusione, le analisi <strong>dei</strong> campi <strong>di</strong> precipitazione intensa del Trentino<br />
suggeriscono che:<br />
• per bacini <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione inferiore ai 100 km 2 , in<strong>di</strong>pendentemente dalle<br />
caratteristiche idrografiche e geografiche del bacino, è sensato assumere<br />
precipitazioni <strong>di</strong> intensità costante, uniformemente <strong>di</strong>stribuita, ai fini della<br />
determinazione delle portate <strong>di</strong> piena;<br />
• per bacini <strong>di</strong> superficie superiore a 200 km 2 è necessario tenere in conto della<br />
variabilità delle precipitazioni nei modelli della risposta idrologica, ad esempio<br />
secondo le linee guida (cfr. V.2.1.2.4) che definiscono le opportune interpolazioni<br />
<strong>di</strong> campi non uniformi (nello spazio e nel tempo) <strong>di</strong> precipitazione al suolo;<br />
• per bacini <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione compresa fra i 100 ed i 200 km 2 non può darsi una<br />
regola generale, dovendosi considerare le peculiarità del caso <strong>di</strong> specie (e.g.<br />
relativamente all’importanza dell’opera in progetto; al rischio idraulico connesso;<br />
ai caratteri geografici e alle eventuali barriere orografiche; ai fattori<br />
idrometeorologici rilevanti). Per gli scopi del presente <strong>Piano</strong> appare dunque<br />
ragionevole che la decisione sulla procedura <strong>di</strong> calcolo più adatta sia affidata al<br />
competente Ufficio Provinciale.<br />
V.2.1.4<br />
Modelli stocastici delle <strong>di</strong>stribuzioni spazio-temporali delle<br />
precipitazioni<br />
V.2.1.4.1 Modelli Montecarlo-generazione sistetica <strong>di</strong> realizzazioni <strong>di</strong><br />
processi stocastici<br />
La valutazione <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> eventi <strong>di</strong> piena fluviali con un metodo<br />
Montecarlo richiede la generazione sintetica <strong>di</strong> molte, <strong>di</strong>verse e in<strong>di</strong>pendenti,<br />
realizzazioni <strong>di</strong> significativi campi <strong>di</strong> precipitazione intensa sul bacino <strong>di</strong> interesse e la<br />
modellazione della loro risposta idrologica. Una tale impostazione, semplice<br />
concettualmente, ha <strong>di</strong>versi pregi. Consente infatti, se il metodo per la generazione <strong>di</strong><br />
campi <strong>di</strong> precipitazione produce risultati ragionevoli, <strong>di</strong> generare con un modello della<br />
risposta idrologica ripetute realizzazioni <strong>di</strong> piene fluviali, caratterizzate da <strong>di</strong>versa<br />
portata al colmo e <strong>di</strong>versi volume e forma. Una tale procedura postula la stazionarietà<br />
<strong>dei</strong> caratteri climatici e idrometeorologici che influenzano le portate <strong>di</strong> piena: una<br />
assunzione assai meno restrittiva rispetto a quella, assai più problematica, della<br />
stazionarietà della risposta del bacino: che implica la trascurabilità delle mo<strong>di</strong>fiche<br />
nell’uso del suolo e degli effetti <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa e <strong>di</strong> sistemazione nel arco del tempo<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 61
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
<strong>di</strong> ritorno dell’evento <strong>di</strong> progetto. Una eventualità che, nel caso del Trentino, appare<br />
davvero intenibile.<br />
Nel presente <strong>Piano</strong> appare opportuno descrivere le linee guida della procedura<br />
<strong>di</strong> calcolo del ritorno probabile <strong>dei</strong> caratteri delle piene fluviali, basata su un modello<br />
stocastico <strong>di</strong> campi <strong>di</strong> precipitazione massimi annuali e su un modello geomorfologico<br />
della risposta idrologica (descritta nel seguito, cfr.V.2.2.2.5). Alcune recenti<br />
applicazioni della procedura per bacini simili a quelli <strong>di</strong> interesse del presente <strong>Piano</strong>,<br />
infatti, segnalano la fattibilità tecnica delle applicazioni: ed il loro notevole interesse<br />
pratico (Rinaldo et al. 2002).<br />
V.2.1.4.2<br />
Modello stocastico spazio-temporale <strong>dei</strong> campi <strong>di</strong> precipitazione<br />
Il modello <strong>di</strong> interesse (Marani et al., 1999; Rinaldo et al., 2002) è<br />
un'estensione del modello <strong>di</strong> Cox e Isham (1988) e si basa sulla descrizione stocastica<br />
<strong>dei</strong> processi che compongono gli eventi <strong>di</strong> precipitazione. Si è infatti impiegato un<br />
processo <strong>di</strong> generazione (nello spazio e nel tempo) <strong>di</strong> celle <strong>di</strong> precipitazione che<br />
riproduca la caratteristica struttura a celle convettive degli eventi osservati (Houze,<br />
1981). Il processo <strong>di</strong> arrivi delle celle è <strong>di</strong> tipo poissoniano: del numero <strong>di</strong> celle<br />
generate per unità <strong>di</strong> tempo e del numero <strong>di</strong> celle per unità <strong>di</strong> superficie. Ciascuna<br />
cella è caratterizzata da <strong>di</strong>mensioni (raggio) e durata <strong>di</strong>stribuiti secondo leggi<br />
esponenziali. Si può mostrare che la struttura degli arrivi adottata induce una<br />
correlazione esponenziale della precipitazione nello spazio e nel tempo (Cox e Isham,<br />
1988). Le celle sono caratterizzate da intensità costante per tutta la loro durata la<br />
quale, a <strong>di</strong>fferenza del modello <strong>di</strong> Cox e Isham (1988), è caratterizzata da una<br />
<strong>di</strong>stribuzione lognormale. Questa scelta è suggerita dalla constatazione che l'uso <strong>di</strong><br />
una <strong>di</strong>stribuzione ad un solo parametro (e.g. una <strong>di</strong>stribuzione esponenziale) non<br />
conferisce al modello la flessibilità necessaria a riprodurre la varianza spaziale<br />
osservata (Sadler, 1999: Bellin et al., 2002; Rinaldo et al., 2002): che verrebbe<br />
altrimenti sottostimata con conseguenze per la riproduzione <strong>di</strong> eventi estremi. Il<br />
modello descritto ha dunque sei parametri determinati utilizzando le statistiche della<br />
precipitazione misurata nelle 17 stazioni pluviografiche. In particolare, sono assegnati:<br />
il volume totale <strong>di</strong> un evento, la sua varianza spaziale (me<strong>di</strong>a nel tempo), la scala<br />
integrale della correlazione spaziale, la frazione <strong>di</strong> area asciutta, la varianza<br />
temporale, e la correlazione temporale per lag unitario. Data la relativa complessità<br />
dello schema <strong>di</strong> generazione non è possibile ricavare relazioni analitiche che leghino i<br />
parametri del modello alle statistiche da riprodurre. La taratura deve essere quin<strong>di</strong><br />
svolta calcolando le statistiche su sequenze <strong>di</strong> campi sintetici, variando i parametri del<br />
modello fino ad ottenere una sod<strong>di</strong>sfacente riproduzione <strong>dei</strong> valori desunti dalle<br />
osservazioni.<br />
Le mappe <strong>dei</strong> valori istantanei delle intensità <strong>di</strong> precipitazione dedotte dal<br />
modello citato si mostrano in grado <strong>di</strong> riprodurre i caratteri osservati delle piogge<br />
reali. L’applicazione del modello alla generazione <strong>di</strong> centinaia d’anni <strong>di</strong> eventi intensi<br />
(massimi annuali) <strong>di</strong> prefissata durata consente la determinazione <strong>di</strong> altrettanti eventi<br />
<strong>di</strong> risposta del bacino, dai quali la deduzione del tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>dei</strong> caratteri delle<br />
piene è imme<strong>di</strong>ata.<br />
È appena il caso <strong>di</strong> segnalare che una tale procedura si mostra particolarmente<br />
adatta al calcolo <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> laminazione delle piene nei casi, invero frequenti, in<br />
cui i volumi da destinarsi ad invaso non siano gran<strong>di</strong> rispetto al volume complessivo<br />
62<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
della piena da moderare. Infatti la generazione <strong>di</strong> molte piene <strong>di</strong> <strong>di</strong>verso carattere<br />
(ripi<strong>di</strong>tà, volume, colmo, esaurimento) consente <strong>di</strong> calcolare il comportamento<br />
idraulico degli organi <strong>di</strong> regolazione e <strong>di</strong> sfioro in molte, <strong>di</strong>verse circostanze idrologiche<br />
– come accade in realtà alle opere: dalle quali si deduce il vero tempo <strong>di</strong> ritorno della<br />
portata in uscita, invero <strong>di</strong> questionabile determinazione guardando ai caratteri <strong>di</strong> una<br />
sola piena <strong>di</strong> progetto<br />
V.2.2<br />
Linee Guida per la determinazione delle portate <strong>di</strong> piena<br />
V.2.2.1<br />
Sui meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> stima delle portate <strong>di</strong> piena<br />
Il metodo da adottarsi per la determinazione delle portate <strong>di</strong> piena <strong>di</strong>pende dal<br />
problema da trattarsi. Per il progetto <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> sistemazione <strong>di</strong> modesta importanza,<br />
e in sezioni idrauliche sottese da piccoli bacini, meto<strong>di</strong> spe<strong>di</strong>tivi <strong>di</strong> tipo empirico,<br />
specie se sostenuti da esperienza del campo, sono infatti da ritenersi del tutto<br />
sod<strong>di</strong>sfacenti. Il progetto <strong>di</strong> importanti opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa in sezioni sottese da gran<strong>di</strong><br />
bacini idrografici richiedono, invece, considerazioni tecniche <strong>di</strong> notevole complessità.<br />
La scelta operata dal presente <strong>Piano</strong> <strong>Generale</strong> <strong>di</strong> Utilizzazione delle Acque è quella <strong>di</strong><br />
presentare <strong>di</strong>verse procedure, tra<strong>di</strong>zionali e innovative, empiriche e relative allo stato<br />
dell’arte delle conoscenze teoriche: immaginando <strong>di</strong> delegare la definizione della<br />
procedura adatta al problema <strong>di</strong> specie, fra le <strong>di</strong>verse possibili qui elencate, agli uffici<br />
Provinciali competenti in ragione dell’importanza dell’opera, <strong>dei</strong> rischi connessi, degli<br />
impatti sociali ed ambientali e della <strong>di</strong>mensione del bacino idrografico.<br />
La stima delle portate <strong>di</strong> piena, in passato, era esercizio empirico temperato<br />
dalla esperienza. Il futuro delle determinazioni idrologiche concerne la definizione<br />
sempre più precisa, e in bacini non strumentati, <strong>di</strong> idrogrammi e se<strong>di</strong>mentogrammi<br />
per il progetto <strong>di</strong> opere idrauliche, e la determinazione del rischio idraulico, in<br />
con<strong>di</strong>zioni attuali e <strong>di</strong> riforma <strong>di</strong> uso del suolo, clima, infrastrutture idrauliche. In<br />
questa sezione del <strong>Piano</strong> sono descritti sia gli approcci tra<strong>di</strong>zionali che le tendenze <strong>di</strong><br />
particolare rilevanza per il <strong>di</strong>mensionamento <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> laminazione delle piene.<br />
Va segnalato, in particolare, che una classe <strong>di</strong> modelli innovativi<br />
particolarmente importanti in prospettiva sono relativi alla generazione <strong>di</strong> tipo<br />
Montecarlo <strong>di</strong> significative piene fluviali, e la determinazione <strong>di</strong> relativi tempi <strong>di</strong> ritorno<br />
(della portata al colmo; del volume della piena; della forma dell’idrogramma). La<br />
rilevanza del problema appare evidente: potendosi generare una sequenza<br />
arbitrariamente estesa <strong>di</strong> eventi <strong>di</strong> piena (interi idrogrammi, non solo valori al colmo)<br />
postulando la stazionarità statistica degli eventi meteorologici invece che quella, piu'<br />
problematica, della risposta del bacino. Scenari <strong>di</strong> uso del suolo sono, infatti,<br />
facilmente incorporati nella struttura <strong>dei</strong> modelli idrologici <strong>di</strong> nuova concezione basati<br />
sulla descrizione accurata della morfologia <strong>dei</strong> bacini quale quella desumibile da<br />
cartografie <strong>di</strong>gitali. Vale la pena <strong>di</strong> osservare che modelli basati sulla teoria<br />
geomorfologica della risposta idrologica (cfr.V.2.2.2.5), su una accurata descrizione<br />
morfologica <strong>di</strong> reti e <strong>versanti</strong> mutuata da letture automatiche, e colte, <strong>di</strong> mappe<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 63
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
<strong>di</strong>gitali del terreni, e che facciano uso <strong>di</strong> informazioni telerilevate e <strong>di</strong>stribuite sul<br />
territorio per ricavare le informazioni sull'uso del suolo necessarie alla modellazione<br />
puntuale <strong>dei</strong> fenomeni <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> deflusso sono considerati la nuova frontiera<br />
per applicazioni rilevanti. I modelli <strong>di</strong> risposta idrologica <strong>di</strong> nuova concezione sono<br />
accoppiati a modelli stocastici delle precipitazioni nello spazio-tempo per la<br />
generazione <strong>di</strong> eventi meteorologici importanti: i cui caratteri sono mutuati dalle<br />
statistiche degli eventi massimi annuali registrati (descritti al precedente Paragrafo<br />
V.2.1.4.2). Le relative piene fluviali alla sezione <strong>di</strong> chiusura prescelta rendono<br />
possibile una statistica degli eventi estremi sia per il valore <strong>di</strong> portata al colmo che per<br />
il volume e la forma dell’onda <strong>di</strong> piena. L’interesse del <strong>Piano</strong>, ai fini della verifica <strong>di</strong><br />
qualsiasi opera <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa, appare dunque evidente. È parimenti evidente che un tale<br />
e<strong>di</strong>ficio tecnico-scientifico si giustifica solo per applicazioni <strong>di</strong> particolare rilevanza:<br />
sulla cui definizione si soffermano le norme proposte.<br />
Il calcolo del tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> piene fluviali mitigate da opportune<br />
costruzioni idrauliche si basa generalmente sull’assunto che esista una forma<br />
caratteristica dell’onda <strong>di</strong> piena, caratterizzata da una portata al colmo <strong>di</strong> probabilità<br />
<strong>di</strong> superamento definibile, tale da consentire il calcolo della efficacia <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi<br />
moderatori quali casse <strong>di</strong> espansione o serbatoi: o, semplicemente, dovuti a fenomeni<br />
propagatori. Una tale ipotesi si <strong>di</strong>mostra, <strong>di</strong> solito, inadeguata (e.g. Wigmosta e<br />
Burges, 2001). Inoltre la necessità <strong>di</strong> progettare opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa <strong>di</strong> sempre minore<br />
<strong>di</strong>mensione, per esigenze <strong>di</strong> carattere ambientale e per la ridotta <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong><br />
gran<strong>di</strong> volumi in territori a crescente antropizzazione, forza una revisione <strong>dei</strong> criteri <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>mensionamento mirati ad un uso ottimo <strong>di</strong> spazi e strutture. Il cumulo delle<br />
semplificazioni <strong>di</strong> solito adottate nella pratica tende dunque rapidamente a <strong>di</strong>venire<br />
eccessivo nel rapporto fra lo stato delle conoscenze e le esigenze del mondo reale. Da<br />
una parte, ad esempio, la deduzione del tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> portate <strong>di</strong> piena mutuato<br />
dalla storia idrologica <strong>di</strong> portate osservate nel bacino si basa su una improbabile<br />
stazionarietà statistica – non esiste bacino idrografico <strong>di</strong> una certa importanza in Italia<br />
che possa <strong>di</strong>rsi immune da significative mo<strong>di</strong>fiche dell’uso del suolo. Su questa base<br />
sola, ad esempio, è questionabile l’uso <strong>di</strong> metodologie statistiche <strong>di</strong> regionalizzazione<br />
(e.g. Darlymple, 1965; Rossi et al., 1984; Cunnane, 1988; Villi et al., 2001), sulla cui<br />
improbabilità esiste una ampia letteratura (e.g. Brath e Rosso, 1994). Dall’altra<br />
modelli <strong>di</strong> trasformazione delle precipitazioni in portate si basano, in genere e fino ad<br />
oggi, su ipotesi quali e.g: l’uniforme <strong>di</strong>stribuzione spaziale delle precipitazioni; il<br />
funzionamento secondo schemi concettuali <strong>di</strong> larga massima <strong>dei</strong> complessi fenomeni<br />
<strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> deflusso; la sommaria descrizione geomorfologica del bacino e della<br />
sua ricchezza <strong>di</strong> forme e funzioni, che chiedono una sistemazione alla luce delle nuove<br />
conoscenze (e.g. Bras, 1990; Rodriguez-Iturbe e Rinaldo, 1997).<br />
La stagione tecnologica aperta dall’informazione basata sulla descrizione<br />
remota dell’uso del suolo, <strong>dei</strong> pattern spazio-temporali delle precipitazioni e della<br />
morfologia del bacino rende obsoleti gli schemi del passato recente: culturalmente,<br />
come è naturale; ma anche per ragioni pratiche, potendosi intravvedere un notevole<br />
margine <strong>di</strong> utilità delle nuove culture intorno alla definizione del vero tempo <strong>di</strong> ritorno<br />
<strong>di</strong> eventi <strong>di</strong> piena, basato su assunzioni robuste quali, ad esempio, la stazionarietà del<br />
clima su scale temporali proporzionali alla vita <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa (e.g. Rinaldo et al.<br />
2002).<br />
Non pare inopportuno ricordare che gli schemi detti geomorfologici della<br />
risposta idrologica (Rodriguez-Iturbe e Valdes, 1979; Gupta e Waymire, 1980; Mesa e<br />
64<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Mifflin, 1988; Kirshen e Bras, 1983; Rosso, 1984; Troutman e Karlinger, 1985, 1992;<br />
Karlinger e Troutman, 1985; Rinaldo et al., 1991; Rinaldo e Rodriguez-Iturbe, 1996)<br />
hanno sistemato culturalmente una antica questione sopra il presunto primato <strong>di</strong><br />
meto<strong>di</strong> a fondamento cinematico o <strong>di</strong> invaso, ovvero <strong>di</strong> modelli concentrati piuttosto<br />
che <strong>di</strong>stribuiti: potendosi riguardare i meto<strong>di</strong> razionale e dell’invaso come casi<br />
particolari del caso generale del metodo geomorfologico nel quale si possono<br />
considerare analiticamente sia effetti <strong>di</strong> invaso che <strong>di</strong> propagazione (Rinaldo et al.<br />
1991); e inoltre i caratteri del metodo sono <strong>di</strong>stribuiti nella descrizione della<br />
morfologia del bacino (Mesa e Mifflin, 1988; Rinaldo et al., 1995) ma basati sulla<br />
formulazione del trasporto per tempi <strong>di</strong> residenza, e dunque stocastici e concentrati<br />
nei loro parametri <strong>di</strong>namici (Cox e Miller, 1965; Dagan, 1989). Dunque critiche sopra<br />
la pretesa superiorità applicativa <strong>di</strong> schemi che del metodo geomorfologico sono casi<br />
particolari, si basano su una volonterosa ma malcerta comprensione della sua<br />
generalità, specie se applicati ad una descrizione della geometria del bacino con<br />
modelli, ad esempio Hortoniani, che eliminano inescapabilmente ogni complessità<br />
nella descrizione geometrica e topologica della rete idraulica (e.g. Kirchner, 1993;<br />
Rodriguez-Iturbe e Rinaldo, 1997) e del bacino idrografico (Montgomery e Dietrich,<br />
1988, 1989, 1992; Dietrich et al., 1986, 1988, 1992, 1993; Howard, 1994). È appena<br />
il caso <strong>di</strong> menzionare i gran<strong>di</strong> progressi del passato recente sopra la determinazione<br />
automatica delle caratteristiche geomorfologiche (i.e. relative alla determinazione<br />
della frazione canalizzata e <strong>di</strong> quella <strong>di</strong> versante del bacino), geometriche e<br />
topologiche <strong>dei</strong> reticoli idrografici da mappe <strong>di</strong>gitali del terreno (e.g. Dietrich et al.<br />
1993; Rodriguez-Iturbe e Rinaldo, 1997).<br />
Da queste osservazioni, la presente sezione del PGUAP <strong>di</strong>scute problemi e<br />
prospettive delle applicazioni <strong>dei</strong> meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo, tra<strong>di</strong>zionali o innovativi: con la<br />
reiterata avvertenza che il livello <strong>di</strong> dettaglio da applicarsi allo stu<strong>di</strong>o del problema<br />
progettuale <strong>di</strong> specie dovrà essere deciso, caso per caso o per classi <strong>di</strong> problemi, dagli<br />
uffici Provinciali competenti.<br />
V.2.2.2<br />
Meto<strong>di</strong> in uso nella Provincia <strong>di</strong> Trento per il calcolo delle<br />
portate <strong>di</strong> piena<br />
La progettazione delle opere idrauliche, degli interventi <strong>di</strong> ingegneria<br />
naturalistica, delle infrastrutture civili e delle misure (strutturali e non-strutturali) per<br />
la mitigazione del rischio alluvionale – misure che comprendono anche le regole <strong>di</strong><br />
pianificazione e gestione del territorio volte a <strong>di</strong>minuirne la vulnerabilità – richiede due<br />
livelli previsionali:<br />
• la valutazione della portata al colmo <strong>di</strong> piena, temibile lungo la rete idrografica;<br />
• la valutazione <strong>di</strong> idrogrammi <strong>di</strong> piena significativi.<br />
La in<strong>di</strong>viduazione delle possibili metodologie atte a conseguire una valutazione<br />
del regime <strong>di</strong> piena e delle portate temibili <strong>di</strong>pende da vari fattori; primi fra tutti, la<br />
<strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> dati osservati e la copertura spaziale della rete idrometeorologica. In<br />
relazione ai dati <strong>di</strong>sponibili, sono stati scelti, in passato, tre possibili per<strong>corsi</strong>:<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 65
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• l’analisi statistica <strong>di</strong> una lunga serie <strong>di</strong> osservazioni <strong>di</strong> portate e volumi <strong>di</strong> piena<br />
nella sezione idrografica <strong>di</strong> interesse, qualora <strong>di</strong>sponibili (e qualora abbia senso<br />
immaginare che il bacino sia rimasto sostanzialmente lo stesso, idrologicamente,<br />
nel periodo delle misure);<br />
• l’analisi statistica dell’insieme delle osservazioni <strong>di</strong> portate e volumi <strong>di</strong> piena<br />
<strong>di</strong>sponibili in una regione idrologica, la quale presenti caratteristiche <strong>di</strong><br />
omogeneità in relazione al regime <strong>di</strong> piena;<br />
• l’analisi statistica delle osservazioni pluviometriche e la successiva<br />
trasformazione in probabilità delle portate e <strong>dei</strong> volumi <strong>di</strong> piena.<br />
La prima impostazione è raramente percorribile, sia per carenze <strong>di</strong><br />
osservazioni idrometriche <strong>di</strong>ffuse capillarmente lungo le reti idrografiche, sia per la<br />
relativa brevità delle serie eventualmente <strong>di</strong>sponibili. Di norma, la lunghezza del<br />
periodo <strong>di</strong> osservazione non consente <strong>di</strong> estrapolare la <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> probabilità nel<br />
campo delle frequenze <strong>di</strong> superamento associate ai tempi <strong>di</strong> ritorno compatibili con<br />
accettabili livelli del rischio alluvionale. Di conseguenza, è necessario ricorrere<br />
giocoforza a statistiche <strong>di</strong> insieme, tramite procedure <strong>di</strong> regionalizzazione statistica del<br />
regime <strong>di</strong> piena e successiva particolarizzazione nel sito <strong>di</strong> interesse, ovvero alla<br />
trasformazione delle statistiche della precipitazione in probabilità associate ai valori<br />
della portata e del volume <strong>di</strong> piena. I principi <strong>di</strong> tali metodologie sono nel seguito<br />
sinteticamente descritti.<br />
V.2.2.2.1<br />
Modelli <strong>di</strong> regionalizzazione <strong>di</strong> dati idrologici (analisi statistica a<br />
livello provinciale)<br />
In questo paragrafo viene descritto il metodo semplificato <strong>di</strong> tipo statistico<br />
elaborato dal Servizio Idrografico della Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento per la<br />
determinazione della portata <strong>di</strong> piena a partire dai dati raccolti a livello provinciale<br />
Questo metodo <strong>di</strong> calcolo della portata <strong>di</strong> piena consente <strong>di</strong> esprimere<br />
empiricamente la portata <strong>di</strong> piena per un tempo <strong>di</strong> ritorno pari a cento anni in<br />
funzione della sola area del bacino sotteso alla sezione <strong>di</strong> chiusura me<strong>di</strong>ante una<br />
formula del tipo:<br />
n<br />
Q 100 = mS<br />
(11)<br />
Tale formula, pur semplificata, consente <strong>di</strong> modellare il calo del contributo<br />
unitario al crescere dell’area del bacino, e costituisce un buon termine <strong>di</strong> paragone per<br />
evitare <strong>di</strong> adottare portate poco cre<strong>di</strong>bili o comunque poco cautelative.<br />
Sono state così ricavate due <strong>di</strong>verse espressioni della (11) valide<br />
rispettivamente per bacini <strong>di</strong> estensione minori e maggiori <strong>di</strong> 1000 km 2 ; esse sono:<br />
0,6839<br />
Q 100 = 8,<br />
8029S<br />
per S1000km 2 (13)<br />
Nella seguente Tabella V.2.3 sono riportati i valori del contributo unitario <strong>di</strong><br />
portata e della portata con T r pari a 100 anni per le <strong>di</strong>verse estensioni del bacino.<br />
66<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Superficie Contributo unitario Portata Superficie Contributo unitario Portata<br />
[km 2 ] [m 3 /s/km 2 ] [m 3 /s] [km 2 ] [m 3 /s/km 2 ] [m 3 /s]<br />
1 8,8 9 170 1,74 295<br />
2 7,07 14 180 1,71 307<br />
3 6,22 19 190 1,68 319<br />
4 5,68 23 200 1,65 330<br />
5 5,29 26 250 1,54 384<br />
6 5 30 300 1,45 435<br />
7 4,76 33 350 1,38 484<br />
8 4,56 36 400 1,33 530<br />
9 4,39 40 450 1,28 574<br />
10 4,25 43 500 1,23 617<br />
12 4,01 48 550 1,2 659<br />
14 3,82 54 600 1,17 699<br />
16 3,66 59 700 1,11 777<br />
18 3,53 64 800 1,06 852<br />
20 3,41 68 900 1,03 923<br />
25 3,18 80 1.000 0,99 990<br />
30 3 90 1.200 0,89 1.073<br />
35 2,86 100 1.400 0,82 1.149<br />
40 2,74 110 1.600 0,76 1.219<br />
45 2,64 119 1.800 0,71 1.284<br />
50 2,56 128 2.000 0,67 1.345<br />
55 2,48 136 2.500 0,59 1.485<br />
60 2,41 145 3.000 0,54 1.609<br />
65 2,35 153 3.500 0,49 1.723<br />
70 2,3 161 4.000 0,46 1.828<br />
75 2,25 169 4.500 0,43 1.925<br />
80 2,2 176 5.000 0,4 2.017<br />
85 2,16 184 5.500 0,38 2.104<br />
90 2,12 191 6.000 0,36 2.186<br />
95 2,09 198 6.500 0,35 2.265<br />
100 2,05 205 7.000 0,33 2.341<br />
110 1,99 219 7.500 0,32 2.413<br />
120 1,94 233 8.000 0,31 2.483<br />
130 1,89 246 8.500 0,3 2.550<br />
140 1,85 258 9.000 0,29 2.616<br />
150 1,81 271 9.500 0,28 2.679<br />
160 1,77 283 10.000 0,27 2.740<br />
Tabella V.2.3: Valori limiti <strong>di</strong> verifica della portata <strong>di</strong> massima piena con Tr=100 anni.<br />
Nei grafici <strong>di</strong> Figura V.2.1 e Figura V.2.2 sono riportati gli andamenti delle<br />
curve che esprimono il legame tra portata <strong>di</strong> piena e area del bacino per estensioni<br />
rispettivamente minori e maggiori <strong>di</strong> 1000 km 2 .<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 67
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Q [m 3 /s]<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Portate <strong>di</strong> piena S < 1000 km 2<br />
y = 8,8029x 0,6839<br />
R 2 = 1<br />
0 200 400 600 800 1000 1200<br />
S [km 2 ]<br />
Figura V.2.1: Portata <strong>di</strong> piena per bacini <strong>di</strong> estensione minore <strong>di</strong> 1000 km 2 .<br />
Portate <strong>di</strong> piena S > 1000 km 2<br />
Q [m 3 /s]<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
y = 46,697x 0,4421<br />
R 2 = 1<br />
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000<br />
S [km 2 ]<br />
Figura V.2.2: Portata <strong>di</strong> piena per bacini <strong>di</strong> estensione maggiore <strong>di</strong> 1000 km 2 .<br />
V.2.2.2.2<br />
Metodo razionale<br />
Si tratta <strong>di</strong> un metodo largamente utilizzato grazie alla sua semplice<br />
formulazione (e.g. Moisello, 1998). L’ipotesi alla base del metodo è che la<br />
precipitazione sia uniforme su tutto il bacino e che la durata dell’evento critico sia pari<br />
al tempo <strong>di</strong> corrivazione, cioè: T p = T c . La portata <strong>di</strong> massima piena è data da:<br />
Q<br />
p<br />
= , 278<br />
Ch A<br />
T<br />
c<br />
0 ⋅<br />
(14)<br />
c<br />
dove: Q p = portata al colmo [m 3 /s];<br />
0,278= coefficiente <strong>di</strong> conversione delle unità <strong>di</strong> misura;<br />
C= coefficiente <strong>di</strong> deflusso me<strong>di</strong>o per l’area in esame;<br />
h c = altezza <strong>di</strong> pioggia critica [mm];<br />
A= area del bacino [km 2 ];<br />
T c = tempo <strong>di</strong> corrivazione del bacino [h]<br />
68<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Il tempo <strong>di</strong> corrivazione T c può essere calcolato attraverso formule empiriche;<br />
ad esempio secondo la formula <strong>di</strong> Giandotti si ha:<br />
T c<br />
=<br />
4 S + 1,5 L<br />
0,8 H − Z<br />
(15)<br />
con S= estensione del bacino [km 2 ]<br />
L= lunghezza dell’asta principale del corso [km]<br />
H= altitu<strong>di</strong>ne me<strong>di</strong>a dl bacino imbrifero sotteso [m s.m.m.]<br />
Z= quota della sezione considerata [m s.m.m.]<br />
T c = tempo <strong>di</strong> corrivazione del bacino [h]<br />
L’applicazione del metodo consente <strong>di</strong> associare il tempo <strong>di</strong> ritorno dell’altezza<br />
<strong>di</strong> pioggia, h c, alla stima della portata: naturalmente nelle ipotesi semplificative citate.<br />
V.2.2.2.3<br />
Metodo del Soil Conservation Service (S.C.S.)<br />
Il metodo detto del Soil Conservation Service (1972; e.g. Moisello, 1998) si<br />
basa sull’osservazione che in natura il tempo <strong>di</strong> accumulo, cioè la fase crescente<br />
dell’idrogramma <strong>di</strong> piena è minore del tempo <strong>di</strong> esaurimento, ovvero la fase<br />
decrescente dell’idrogramma <strong>di</strong> piena ed è pure <strong>di</strong>verso dal tempo <strong>di</strong> pioggia, ma ad<br />
esso può essere correlato introducendo il tempo <strong>di</strong> ritardo. Come per il metodo<br />
razionale vale l’ipotesi che la precipitazione sia uniforme su tutto il bacino; in questa<br />
situazione la portata la colmo può essere espressa come segue:<br />
VA<br />
Qp<br />
= 0, 278<br />
(16)<br />
T<br />
a<br />
con:<br />
Q p = portata <strong>di</strong> massima piena [m 3 /s];<br />
0,278 = coefficiente <strong>di</strong> conversione delle unità <strong>di</strong> misura;<br />
V= volume <strong>di</strong> deflusso superficiale [mm]<br />
A = superficie del bacino [km 2 ]<br />
T a = tempo <strong>di</strong> accumulo<br />
Il metodo si basa sull’ipotesi che il deflusso superficiale sia funzione del<br />
contenuto idrico del suolo, della pioggia netta (cioè della pioggia depurata delle<br />
per<strong>di</strong>te iniziali per intercettazione), e del contenuto idrico massimo del suolo. Le<br />
per<strong>di</strong>te iniziali possono essere correlate al contenuto idrico massimo, e il volume <strong>di</strong><br />
deflusso superficiale si può esprimere come:<br />
V<br />
P − 0,2S<br />
= (17)<br />
P + 0,8S<br />
dove<br />
P = altezza <strong>di</strong> pioggia critica [mm]<br />
S = contenuto idrico massimo del suolo [mm]<br />
Il contenuto idrico massimo del suolo è funzione del parametro CN, che varia<br />
tra 0 e 100 ed esprime la propensione <strong>di</strong> un bacino a produrre deflussi in funzione<br />
delle <strong>di</strong>verse combinazioni suolo-soprassuolo presenti. Valori bassi <strong>di</strong> CN identificano<br />
una situazione locale poco favorevole alla formazione del deflusso superficiale, mentre<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 69
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
valori progressivamente crescenti caratterizzano superfici che tendono<br />
all’impermeabilità. Si ha:<br />
⎛1000<br />
⎞<br />
S = 25,4 ⎜ − 10⎟<br />
(18)<br />
⎝ CN ⎠<br />
Nell’ipotesi <strong>di</strong> pluviogramma <strong>di</strong> forma rettangolare si ha:<br />
T = T + 0, 5 T<br />
(19)<br />
a<br />
L<br />
p<br />
dove T p = tempo <strong>di</strong> pioggia<br />
Il metodo considera un tempo <strong>di</strong> pioggia critico pari a:<br />
TL<br />
T p = 2T<br />
c con Tc<br />
=<br />
(20)<br />
0,6<br />
T L = tempo <strong>di</strong> ritardo, esprime l’intervallo temporale tra il baricentro del<br />
pluviogramma e il punto <strong>di</strong> massimo dell’idrogramma. Un’ampia letteratura empirica è<br />
tesa a legare i parametri del metodo alle caratteristiche degli idrogrammi <strong>di</strong> progetto.<br />
Ad esempio, la formula <strong>di</strong> Mockus correla il ritardo ad alcuni parametri del metodo e<br />
fisici, i.e.<br />
0,7<br />
−0,5<br />
0,8 ⎛1000<br />
⎞<br />
0,342<br />
Y L − 9⎟ ⎠<br />
T L =<br />
⎜<br />
(21)<br />
⎝ CN<br />
con Y= pendenza me<strong>di</strong>a del bacino [%]<br />
Il metodo proposto dal Soil Conservation Service sintetizza le proprietà <strong>dei</strong><br />
suoli superficiali relativamente alla loro attitu<strong>di</strong>ne alla produzione <strong>di</strong> deflusso,<br />
definendo la permeabilità <strong>dei</strong> suoli a saturazione con la sud<strong>di</strong>visione qualitativa in<br />
quattro classi (gruppi idrologici),denominati con le lettere da A a D, con attitu<strong>di</strong>ne<br />
crescente alla produzione <strong>di</strong> deflusso superficiale (impermeabilità crescente).<br />
Sud<strong>di</strong>viso il territorio in esame in gruppi idrologici omogenei, si costruisce una<br />
mappa del parametro chiave del metodo, il curve number CN, assegnando alle <strong>di</strong>verse<br />
combinazioni <strong>di</strong> permeabilità - uso del suolo un valore <strong>di</strong> questo parametro, come<br />
riportato a titolo <strong>di</strong> esempio in Tabella V.2.4.<br />
70<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Gruppi Idrologici<br />
A B C D<br />
Fustaia 13 16 21 25<br />
Fustaia rada 19 23 28 32<br />
Ceduo 24 27 32 37<br />
Ceduo scadente 26 29 34 39<br />
Rupi boscose 29 32 38 43<br />
Arbusteti 32 35 41 46<br />
Prati e colture agrarie 43 46 55 59<br />
Alpi e pascoli 48 51 60 64<br />
Improduttivi 56 59 68 72<br />
Aree urbanizzate 90 90 90 90<br />
Corsi <strong>d'acqua</strong> e laghi 95 95 95 95<br />
Palu<strong>di</strong> 95 95 95 95<br />
Tabella V.2.4: Valori <strong>di</strong> CN per <strong>di</strong>versi complessi suolo – soprassuolo secondo AMC II (metodo S.C.S. mo<strong>di</strong>ficato) (Soil<br />
Conservation Service, 1972).<br />
La tabella <strong>di</strong> riferimento (Soil Conservation Service, 1972) ha un valore<br />
in<strong>di</strong>cativo sia per il carattere del metodo, sia per il fatto che i parametri in essa<br />
contenuti sono stati stimati in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> uso del suolo ed ambientali <strong>di</strong>verse da<br />
quelle proprie del territorio trentino.<br />
Il metodo può tenere in conto <strong>di</strong>verse con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> saturazione del suolo<br />
all’inizio dell’evento adeguando il valore <strong>di</strong> CN tramite un parametro, AMC (Antecedent<br />
Misture Con<strong>di</strong>tions), che contempera le precipitazioni cadute in un congruo numero <strong>di</strong><br />
giorni precedenti l’evento, come riportato in Tabella V.2.5. Vale la pena <strong>di</strong> osservare<br />
che lo stabilirsi <strong>di</strong> quanti siano i giorni rispetto ai quali valutare lo stato iniziale del<br />
bacino dovrebbe a rigore definirsi caso per caso, in ragione <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> esaurimento<br />
profondo e della <strong>di</strong>mensione del bacino. È in uso, viceversa, riferirsi in modo<br />
standar<strong>di</strong>zzato alla precipitazione nei cinque giorni precedenti l’evento: il che, attesa<br />
la schematicità del metodo, appare adeguato.<br />
Precipitazione caduta nei 5 giorni precedenti l’evento<br />
Periodo vegetativo<br />
Riposo vegetativo<br />
Minore <strong>di</strong> 35 mm Minore <strong>di</strong> 13 mm I<br />
AMC<br />
tra 35 mm e 53 mm Tra 13 mm e 28 mm II<br />
Maggiore <strong>di</strong> 53 mm Maggiore <strong>di</strong> 28 mm III<br />
Tabella V.2.5: Definizione del parametro <strong>di</strong> stato iniziale del bacino (AMC).<br />
I valori del parametro CN si possono ricavare da apposite tabelle che lo<br />
riportano per <strong>di</strong>verse combinazioni suolo-soprassuolo. Solitamente questi valori sono<br />
riferiti alla classe AMC II (interme<strong>di</strong>a), ma esistono delle tabelle per convertire i valori<br />
<strong>di</strong> CN così calcolati anche nelle altre 2 classi.<br />
È appena il caso <strong>di</strong> segnalare che nel caso <strong>di</strong> bacini caratterizzati da usi del<br />
suolo <strong>di</strong>versificati e/o da proprietà <strong>dei</strong> suoli superficiali identificabili per aree<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 71
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
omogenee, nella relazione (9) andrà inserito un valore <strong>di</strong> CN me<strong>di</strong>o, , ottenuto<br />
come me<strong>di</strong>a pesata sulle aree <strong>dei</strong> valori delle aree omogenee.<br />
Il calcolo dell’idrogramma <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> progetto viene in alcuni casi eseguito<br />
utilizzando un modello <strong>di</strong> simulazione afflussi-deflussi che utilizza qualunque chema <strong>di</strong><br />
formazione <strong>dei</strong> deflussi all’interno <strong>di</strong> un software che applichi il metodo in modo<br />
<strong>di</strong>stribuito all’interno del bacino <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o.<br />
L’applicazione del metodo applicato nella forma <strong>di</strong>stribuita, consente <strong>di</strong><br />
descrivere il processo idrologico in modo più completo. Infatti, l’applicazione<br />
tra<strong>di</strong>zionale del metodo SCS con un valore <strong>di</strong> CN me<strong>di</strong>o, non produce pioggia efficace<br />
e quin<strong>di</strong> deflusso per valori <strong>di</strong> precipitazione inferiori alle per<strong>di</strong>te iniziali, anche se<br />
all’interno del bacino idrografico si osserva la presenza <strong>di</strong> zone a scarsa permeabilità,<br />
in grado <strong>di</strong> produrre deflusso anche a fronte <strong>di</strong> modeste precipitazioni. Tale fenomeno<br />
può essere descritto con l’applicazione <strong>di</strong> un modello <strong>di</strong>stribuito, ovvero<br />
parametrizzando le zone omogenee in modo <strong>di</strong>fferenziato e gestendo ciascuna <strong>di</strong> esse<br />
in modo in<strong>di</strong>pendente.<br />
Nelle applicazioni si è osservato che, per una data serie <strong>di</strong> eventi misurati<br />
riportati in un <strong>di</strong>agramma precipitazione-deflusso, anche la migliore interpolazione<br />
ottenuta con l’equazione del SCS applicata in modo concentrato sottostima la<br />
produzione <strong>di</strong> deflusso degli eventi brevi e, al contrario, tende a sovrastimare quella<br />
degli eventi prolungati nel tempo (Dalla Fontana e Cazorzi, 1993).<br />
L’applicazione <strong>di</strong> un modello <strong>di</strong>stribuito con l’uso <strong>di</strong> sistemi informativi<br />
geografici consente <strong>di</strong> seguire la realtà più da vicino visto che vi sono sempre alcune<br />
areole con valori elevati del CN (aree urbane, specchi d’acqua) che producono<br />
deflusso anche per valori bassi <strong>di</strong> precipitazione. Alla sezione <strong>di</strong> chiusura giunge quin<strong>di</strong><br />
una serie <strong>di</strong> impulsi <strong>di</strong> portata (numero <strong>di</strong> celle per numero <strong>di</strong> intervalli <strong>di</strong> calcolo), la<br />
cui somma definisce l’idrogramma del deflusso superficiale o <strong>di</strong>retto. È possibile, poi,<br />
supporre che la pioggia caduta e non partecipe al deflusso <strong>di</strong>retto (pioggia totale<br />
meno la pioggia efficace) sia globalmente cumulata in un unico serbatoio che si<br />
esaurisce in modo lineare producendo il deflusso <strong>di</strong> base.<br />
Il metodo permette <strong>di</strong> prendere in considerazione <strong>di</strong>verse con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà<br />
del terreno all’inizio della precipitazione, attraverso il parametro AMC, che esprime il<br />
<strong>di</strong>verso stato idrico del terreno. Come visto, secondo la formulazione originaria questo<br />
parametro può assumere valori <strong>di</strong>screti variabili da 1 a 3 rispettivamente per una<br />
capacità <strong>di</strong> deflusso superficiale bassa (1), me<strong>di</strong>a (2) o elevata (3). In realtà il<br />
contenuto idrico del suolo presenta un comportamento continuo e quin<strong>di</strong> è possibile<br />
ammettere anche l’uso <strong>di</strong> valori interme<strong>di</strong>. Un tale ragionamento presuppone una<br />
variabilità del parametro AMC anche al <strong>di</strong> fuori <strong>dei</strong> valori originariamente previsti e<br />
quin<strong>di</strong> che il valore 3, talvolta, non esprima in modo completo la massima capacità <strong>di</strong><br />
produzione <strong>di</strong> deflusso del bacino idrografico. In un’ipotesi progettuale, ipotizzando le<br />
con<strong>di</strong>zioni più sfavorevoli per il bacino idrografico preso in considerazione si può<br />
ammettere l’uso <strong>di</strong> valore <strong>di</strong> AMC superiori a 3. La correzione <strong>dei</strong> valori <strong>di</strong> CN in<br />
funzione del parametro AMC avviene secondo le formule empiriche <strong>di</strong> seguito riportate<br />
(Cazorzi, 1996):<br />
72<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
CN2<br />
* parA<br />
CN =<br />
(22)<br />
CN * parB + 10<br />
dove i valori <strong>di</strong> parA e parB sono espressi in funzione <strong>di</strong> AMC come segue:<br />
2<br />
( AMC*0,80709)<br />
parA = 2,08454e<br />
− 0,47225<br />
(23)<br />
,2<br />
parB = parA − 4 − 0,058<br />
(24)<br />
100<br />
Un altro aspetto delicato del metodo SCS è la quantificazione delle per<strong>di</strong>te<br />
iniziali. Infatti, parte della pioggia caduta non concorre a produrre deflusso, in quanto<br />
intercettata dalla vegetazione o trattenuta dal terreno. Secondo la formulazione<br />
originale del metodo le per<strong>di</strong>te iniziali sono quantificate in modo empirico pari al 20%<br />
del contenuto idrico del suolo, mentre stu<strong>di</strong> condotti in ambiente alpino hanno<br />
evidenziato che tali per<strong>di</strong>te sono più contenute. È ormai consolidato l’uso <strong>di</strong> un<br />
coefficiente per la quantificazione delle per<strong>di</strong>te iniziali pari a 0,1 volte il contenuto<br />
idrico del terreno, in sostituzione al valore originale 0,2, anche se per piccoli bacini<br />
montani e ad elevata pendenza alcuni stu<strong>di</strong> idrologici sono stati condotti applicando un<br />
valore <strong>di</strong> per<strong>di</strong>te iniziali pari a 0,05 (e.g. Lenzi e Paterno, 1997). Per le caratteristiche<br />
intrinseche al metodo, l’adozione <strong>di</strong> un valore <strong>di</strong>verso da 0,2 comporta una variazione<br />
<strong>dei</strong> coefficienti originali <strong>di</strong> CN per le varie combinazioni suolo-soprassuolo.<br />
La propagazione degli impulsi <strong>di</strong> pioggia efficace alla sezione <strong>di</strong> chiusura del<br />
bacino è influenzata dalla forma e dalla lunghezza del percorso idrografico che si<br />
<strong>di</strong>parte da ciascuna cella, prima lungo il versante e poi nel reticolo idrografico.<br />
L’informazione cartografica tra<strong>di</strong>zionale rappresenta una porzione più o meno estesa<br />
della rete idrografica reale, ma non sufficiente a descrivere in modo esteso i per<strong>corsi</strong><br />
dell’acqua lungo i <strong>versanti</strong>. Ne consegue che la maggior parte delle unità <strong>di</strong> area che<br />
definiscono il bacino (generalmente definite celle, o pixel) non sono connesse in modo<br />
univoco alla sezione <strong>di</strong> chiusura. Attraverso l’utilizzo ragionato <strong>di</strong> sistemi informativi<br />
geografici e sulla base della sola mappa <strong>di</strong>gitale delle elevazioni (D.E.M.) è possibile<br />
ricavare l’insieme <strong>di</strong> per<strong>corsi</strong> che collegano ciascuna cella del bacino alla sezione <strong>di</strong><br />
chiusura in modo univoco (per esempi <strong>di</strong> programmi <strong>di</strong> calcolo <strong>di</strong> analisi<br />
geomorfologiche <strong>di</strong>sponibili gratuitamente in rete si vedano e.g. Tarboton, 2001;<br />
Rigon e Cozzini, 2001). L’insieme <strong>dei</strong> per<strong>corsi</strong>, che si sviluppano seguendo le linee <strong>di</strong><br />
massima pendenza, possono essere interpretati come un reticolo idrografico sintetico.<br />
Naturalmente una tale interpretazione <strong>di</strong>pende dai criteri <strong>di</strong> identificazione automatica<br />
della frazione canalizzata del bacino, e per <strong>di</strong>fferenza dell’estesa <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>, sulla<br />
quale esiste una importante letteratura specifica (e.g. Montgomery e Dietrich, 1988,<br />
1992; Dietrich et al., 1993, 1996; Howard 1994; Tarboton et al. 1989, 1991;<br />
Rodriguez-Iturbe e Rinaldo, 1997).<br />
Il modello idrologico simula la concentrazione <strong>dei</strong> deflussi superficiali prodotti<br />
da una precipitazione uniformemente <strong>di</strong>stribuita, nell’ipotesi <strong>di</strong> perfetta omogeneità<br />
del suolo su tutto il bacino.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 73
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
L’in<strong>di</strong>viduazione dell’insieme <strong>dei</strong> per<strong>corsi</strong> delle acque superficiali rende<br />
possibile l’elaborazione dell’area drenata, nel quale ciascuna unità territoriale <strong>di</strong><br />
riferimento (cella) assume un valore che esprime il numero <strong>di</strong> celle che fanno<br />
convergere il deflusso in quel punto, definendo il numero <strong>di</strong> celle che compongono il<br />
bacino orografico sotteso da ciascuna cella.<br />
Un criterio possibile è il seguente. Ipotizzando una <strong>di</strong>stribuzione uniforme del<br />
deflusso sul bacino è possibile in<strong>di</strong>viduare l’area minima contribuente (area <strong>di</strong> soglia)<br />
in grado <strong>di</strong> produrre deflusso superficiale, ossia in grado <strong>di</strong> originare il reticolo<br />
idrografico. Quando su una cella converge il deflusso prodotto da un numero <strong>di</strong> celle<br />
pari o superiore all’area <strong>di</strong> soglia si ritiene che la cella assuma le caratteristiche <strong>di</strong> un<br />
canale; questo permette <strong>di</strong> definire un reticolo idrografico sintetico. Tutte le altre celle<br />
sono, per esclusione, classificate come <strong>di</strong> versante. La scelta dell’area <strong>di</strong> soglia è<br />
un’operazione arbitraria, pertanto per valori <strong>di</strong>versi produce reticoli <strong>di</strong>fferenti, ovvero<br />
più o meno espansi. Altri criteri impiegano valori <strong>di</strong> soglia della curvatura topografica<br />
o valori <strong>di</strong> area <strong>di</strong>pendente dalla pendenza locale.<br />
Il modello idrologico da impiegarsi nelle simulazioni in genere potrà<br />
considerare solo aspetti macroscopici del tipo <strong>di</strong> moto, <strong>di</strong>stinguendo le <strong>di</strong>namiche <strong>di</strong><br />
versante da quelle <strong>di</strong> alveo. L’attribuzione <strong>di</strong> un valore <strong>di</strong> velocità me<strong>di</strong>a del deflusso<br />
superficiale lungo il versante e lungo il reticolo idrografico, consente <strong>di</strong> definire il<br />
tempo <strong>di</strong> propagazione dell’acqua caduta nelle singole celle fino alla sezione <strong>di</strong><br />
chiusura. All’interno del programma è necessario quin<strong>di</strong> ipotizzare <strong>dei</strong> valori me<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />
velocità negli stati versante e quelli canalizzati.<br />
Il modello afflussi-deflussi basato su un sistema informativo è così in grado <strong>di</strong><br />
calcolare l’idrogramma <strong>di</strong> piena sulla base <strong>di</strong> alcune mappe raster (mappa del CN,<br />
mappa della lunghezza <strong>dei</strong> per<strong>corsi</strong> lungo il reticolo sintetico e lungo i <strong>versanti</strong>) ed in<br />
base ad altri parametri per il controllo del deflusso <strong>di</strong>retto (parametro AMC per le<br />
con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà del terreno, velocità me<strong>di</strong>a del deflusso sul versante, velocità<br />
me<strong>di</strong>a del deflusso in alveo) e del deflusso <strong>di</strong> base (portata iniziale e coefficiente <strong>di</strong><br />
esaurimento del serbatoio lineare). Ai fini del calcolo della portata <strong>di</strong> piena a scopi<br />
progettuali i primi tre parametri sono da considerarsi senz’altro i più significativi. Il<br />
parametro che descrive l’esaurimento del serbatoio lineare assume particolare<br />
significato nei bacini in cui il deflusso superficiale è scarso o assente, mentre assume<br />
maggiore importanza il deflusso <strong>di</strong> base.<br />
Vale la pena <strong>di</strong> menzionare che un tale metodo si configura come caso<br />
particolare <strong>di</strong> schemi più generali della risposta, che sono <strong>di</strong> seguito descritti (cfr.<br />
V.2.2.2.6).<br />
V.2.2.2.4<br />
Regionalizzazione statistica delle piene<br />
I vari modelli probabilistici per la stima delle portate ad assegnato tempo <strong>di</strong><br />
ritorno conducono, come è noto, a risultati spesso molto <strong>di</strong>fferenti fra loro. Inoltre la<br />
capacità <strong>di</strong>scriminante <strong>dei</strong> tests <strong>di</strong> adattamento, comunemente utilizzati per la scelta<br />
fra le varie <strong>di</strong>stribuzioni, risulta spesso piuttosto limitata. In queste con<strong>di</strong>zioni,<br />
l’atten<strong>di</strong>bilità della valutazione <strong>dei</strong> quantili delle portate può essere inficiata<br />
dall’arbitrarietà delle scelte fatte dall’operatore. La variabilità delle stime può risultare<br />
particolarmente sensibile quando si operi si campioni osservati <strong>di</strong> limitata numerosità,<br />
quali normalmente si incontrano nella pratica. Questi problemi, che si incontrano<br />
frequentemente nell’analisi puntuale <strong>di</strong> frequenza delle piene, nonché quelli posti dalla<br />
74<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
necessità <strong>di</strong> effettuare valutazioni in sezioni del reticolo idrografico privo <strong>di</strong><br />
osservazioni, hanno portata allo sviluppo <strong>di</strong> tecniche <strong>di</strong> regionalizzazione<br />
dell’informazione idrometrica <strong>di</strong>sponibile (Cunnane, 1988). Numerosi stu<strong>di</strong> hanno<br />
<strong>di</strong>mostrato che le valutazioni ritraibili da queste ultime risultano generalmente più<br />
affidabili rispetto a quelle puntuali, in quanto caratterizzate da una minore variabilità<br />
<strong>di</strong> stima (Lettenmaier, 1988). L’analisi regionale si basa sull’in<strong>di</strong>viduazione <strong>di</strong><br />
raggruppamenti <strong>di</strong> bacini idrografici che abbiano caratteristiche comuni nei riguar<strong>di</strong> <strong>dei</strong><br />
fenomeni <strong>di</strong> formazione delle piene e per i quali, quin<strong>di</strong>, si possano ipotizzare<br />
<strong>di</strong>stribuzioni <strong>di</strong> probabilità con qualche caratteristica comune. Essa richiede la<br />
preventiva omogeneizzazione delle osservazioni provenienti dalle <strong>di</strong>verse stazioni<br />
idrometriche. A tal fine, è assai <strong>di</strong>ffuso l’uso del metodo della piena in<strong>di</strong>ce (Dalrymple,<br />
1965), che consiste nell’a<strong>di</strong>mensionalizzazione delle serie campionarie X (x 1 , x 2 , x 3 ,..,<br />
x i ,…,x n ; dove n rappresenta la numerosità campionaria della serie generica), rispetto<br />
ad un valore caratteristico <strong>di</strong> ciascuna serie (piena in<strong>di</strong>ce), in genere assunto pari al<br />
valore me<strong>di</strong>o μ x ; successivamente i singoli campioni, così ottenuti, vengono riuniti in<br />
un’unica serie, che viene utilizzata ai fini inferenziali. Con il metodo della piena in<strong>di</strong>ce,<br />
la valutazione del quantile <strong>di</strong> portata Q T <strong>di</strong> assegnato periodo <strong>di</strong> ritorno T, viene<br />
condotta tramite la relazione<br />
Q<br />
= μ<br />
(25)<br />
T<br />
x T<br />
x<br />
dove la procedura inferenziale <strong>di</strong> tipo regionale fornisce la stima del quantile x T<br />
(curva <strong>di</strong> crescita) del deflusso normalizzato rispetto alla piena in<strong>di</strong>ce μ x caratteristica<br />
<strong>di</strong> ciascun sito fluviale. Tale metodo prevede infine la derivazione <strong>di</strong> equazioni<br />
regionali <strong>di</strong> tipo multi-regressivo, che legano la portata in<strong>di</strong>ce ad alcune caratteristiche<br />
geomorfoclimatiche del bacino. Tali legami consentono la stima della piena in<strong>di</strong>ce per<br />
sezioni fluviali prive <strong>di</strong> osservazioni idrometriche <strong>di</strong>rette, una volta che il bacino<br />
sotteso venga identificato come appartenente ad uno <strong>dei</strong> gruppi in<strong>di</strong>viduati, rendendo<br />
quin<strong>di</strong> possibile la stima della piena in<strong>di</strong>ce per sezioni fluviali prive <strong>di</strong> osservazioni<br />
idrometriche <strong>di</strong>rette, una volta che il bacino sotteso venga identificato come<br />
appartenente ad uno <strong>dei</strong> gruppi in<strong>di</strong>viduati, rendendo quin<strong>di</strong> possibile la stima <strong>dei</strong><br />
quantili delle portate al colmo anche in tali sezioni.<br />
L’ipotesi <strong>di</strong> base dell’analisi regionale è che la <strong>di</strong>stribuzione delle portate al<br />
colmo standar<strong>di</strong>zzate X/μ x sia invariante all’interno <strong>dei</strong> gruppi <strong>di</strong> bacini<br />
idrologicamente omogenei: una assunzione problematica nel contesto del territorio<br />
trentino. L’invarianza della <strong>di</strong>stribuzione equivale, nel caso <strong>dei</strong> modelli a due<br />
parametri, ad assumere costante nella regione il coefficiente <strong>di</strong> variazione CV, mentre<br />
è necessario valutare l’ipotesi aggiuntiva <strong>di</strong> costanza del coefficiente <strong>di</strong> asimmetria CS<br />
per il caso <strong>di</strong> modelli a tre parametri. Di conseguenza, uno degli aspetti più importanti<br />
dell’analisi regionale è quello dell’identificazione <strong>di</strong> gruppi <strong>di</strong> bacini che possano<br />
considerarsi omogenei nei riguar<strong>di</strong> delle caratteristiche <strong>di</strong> <strong>di</strong>spersione, ed<br />
eventualmente <strong>di</strong> asimmetria, <strong>dei</strong> massimi valori <strong>di</strong> portata al colmo. Tale operazione<br />
può talvolta risultare problematica a causa della notevole variabilità campionaria <strong>di</strong><br />
queste statistiche. Il metodo più semplice e più comunemente impiegato per<br />
l’in<strong>di</strong>viduazione delle regioni omogenee è quello basato sull’adozione <strong>di</strong> criteri <strong>di</strong> tipo<br />
geografico; tale approccio è stato, ad esempio, adottato dal NERC (1975) per la<br />
regionalizzazione delle portate <strong>di</strong> piena in Gran Bretagna. È comunque da tener<br />
presente che il criterio geografico non va considerato <strong>di</strong> vali<strong>di</strong>tà generale: numerose<br />
esperienze hanno infatti evidenziato come la continuità geografica fra bacini non ne<br />
implichi necessariamente l’omogeneità nel regime <strong>di</strong> frequenza delle piena. In<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 75
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
alternativa, possono essere utilizzate tecniche <strong>di</strong> analisi multivariata, in particolare<br />
l’analisi <strong>dei</strong> ‘grappoli’ o ‘cluster analysis’, adottando, come attributi, caratteristiche<br />
geomorfologiche e in<strong>di</strong>ci climatici <strong>dei</strong> bacini sottesi; queste tecniche hanno<br />
recentemente conosciuto larga applicazione nell’analisi regionale <strong>di</strong> frequenza delle<br />
piene (Wiltshire, 1986; Wiltshire e Beran, 1987; Acreman e Sinclair, 1986; Burn,<br />
1988; Adom, 1990). L’applicazione <strong>di</strong> tali metodologie produce talvolta tuttavia<br />
risultati geograficamente e climaticamente improbabili, delimitando l’area esaminata<br />
in regioni omogenee <strong>di</strong>stribuite a macchia <strong>di</strong> leopardo, secondo strutture spaziali<br />
<strong>di</strong>fficilmente giustificabili con argomenti fisici (cfr. ad es., Brath e Rosso, 1994). Di<br />
conseguenza, le ipotesi <strong>di</strong> omogeneità che sono a fondamento del metodo della piena<br />
in<strong>di</strong>ce non vengono talvolta suffragate da un sufficiente riscontro oggettivo (cfr. ad<br />
es., Ste<strong>di</strong>nger et al., 1993).<br />
Va inoltre osservato che i meto<strong>di</strong> fondati sul cosiddetto metodo razionale<br />
muovono dalla ipotesi <strong>di</strong> isofrequenza fra la portata temibile ed il tasso <strong>di</strong> pioggia che<br />
caratterizza i nubifragi (pioggia <strong>di</strong> progetto). Attraverso una rappresentazione globale<br />
del funzionamento idrologico del bacino in esame, tali meto<strong>di</strong> trasformano la pioggia<br />
temibile in valori temibili <strong>di</strong> portata al colmo, associati al corrispondente idrogramma,<br />
il cui periodo <strong>di</strong> ritorno è, a rigore, quello della sollecitazione meteorica. Nei casi più<br />
semplici, la trasformazione viene rappresentata dalla formula razionale, ma sempre<br />
più sovente si fa ricorso alla simulazione tramite modelli idrologici <strong>di</strong> piena. Recenti<br />
applicazioni del metodo razionale (qui in<strong>di</strong>cate come Metodo Razionale Esteso) vedono<br />
l’utilizzazione <strong>di</strong> modelli idrologici <strong>di</strong> tipo <strong>di</strong>stribuito per la simulazione della<br />
trasformazione afflussi-deflussi, tipicamente implementati su supporto GIS. Tali<br />
applicazioni consentono <strong>di</strong> descrivere la variabilità spaziale delle caratteristiche <strong>di</strong><br />
assorbimento e trasporto delle acque sui <strong>versanti</strong> e lungo la rete idrografica. Per via<br />
dell’intrinseca capacità <strong>di</strong> descrivere la variabilità spaziale <strong>di</strong> tali caratteristiche, il<br />
metodo si presta ad un’implementazione <strong>di</strong>stribuita sul territorio. Una volta prodotto lo<br />
sforzo per costruire il modello idrologico ed implementarne la consultazione me<strong>di</strong>ante<br />
un supporto cartografico automatico, la previsione <strong>di</strong> piena può essere agevolmente<br />
condotta su ogni ramo del reticolo idrografico e coprire quin<strong>di</strong> l’intera gamma delle<br />
scale spaziali contemplata nel modello. Inoltre, il metodo si presta a valutazioni in<br />
presenza <strong>di</strong> mo<strong>di</strong>ficazioni delle coperture e degli usi del suolo. In tal modo, è possibile<br />
valutare la sensitività del regime <strong>di</strong> piena in relazione a cicli climatici naturali e/o<br />
interventi antropici <strong>di</strong>stribuiti sul territorio stesso.<br />
La metodologia soffre peraltro in ragione <strong>di</strong> almeno due motivi: i) le incertezze<br />
tipiche derivanti dalla implicita <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> stima del valore <strong>dei</strong> parametri utilizzati<br />
nella modellazione idrologica; ii) l’ipotesi <strong>di</strong> isofrequenza fra la portata temibile e il<br />
tasso <strong>di</strong> pioggia <strong>dei</strong> nubifragi, che può risultare non necessariamente realistica.<br />
L’esigenza <strong>di</strong> prefissare l’andamento temporale e spaziale del nubifragio <strong>di</strong> progetto<br />
introduce ulteriori elementi <strong>di</strong> arbitrarietà.<br />
Risulta pertanto evidente dalla esposizione precedente come entrambe le<br />
metodologie sinteticamente illustrate soffrano <strong>di</strong> limitazioni oggettive. In particolare,<br />
l’utilizzazione del metodo razionale esteso, mentre appare idonea a cogliere la<br />
<strong>di</strong>stribuzione spaziale delle caratteristiche del regime <strong>di</strong> piena, non è necessariamente<br />
in grado <strong>di</strong> riprodurre per intero l’andamento della <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> frequenza delle<br />
osservazioni. In modo speculare, le tecniche statistiche <strong>di</strong> regionalizzazione sembrano<br />
fornire prestazioni più convincenti proprio per la stima delle statistiche <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne<br />
superiore, e, quin<strong>di</strong>, della curva <strong>di</strong> crescita x T . Queste considerazioni in<strong>di</strong>cano<br />
76<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
l’opportunità <strong>di</strong> procedere alla stima delle portate <strong>di</strong> piena Q T tramite uno sviluppo<br />
integrato delle due impostazioni, quella statistica, propria dell’analisi <strong>di</strong> frequenza<br />
regionale, e quella concettuale, propria del metodo razionale, con l’intento <strong>di</strong> mirare<br />
ad un’utilizzazione ottimale delle peculiarità <strong>di</strong> entrambe.<br />
Le sezioni seguenti sono de<strong>di</strong>cate alla presentazione <strong>di</strong> tale metodologia, con<br />
lo specifico obiettivo <strong>di</strong> evidenziare tre caratteristiche <strong>di</strong> possibili procedure <strong>di</strong><br />
previsione statistica delle piene:<br />
• possibilità <strong>di</strong> piena utilizzazione del metodo nel caso <strong>di</strong> bacini montani <strong>di</strong> modesta<br />
estensione spaziale (ovvero per bacini idrografici <strong>di</strong> estensione spaziale non<br />
maggiore <strong>di</strong> 200 km 2 );<br />
• caratteristiche <strong>di</strong> utilizzazione omogenea ed uniforme della procedura sull’intero<br />
territorio della Provincia <strong>di</strong> Trento;<br />
• possibilità <strong>di</strong> accesso e consultazione della metodologia me<strong>di</strong>ante moderne<br />
tecnologie informatiche <strong>di</strong> analisi spaziale <strong>dei</strong> dati territoriali.<br />
Uno stu<strong>di</strong>o regionale del regime <strong>di</strong> piena esteso al Triveneto è stato<br />
completato recentemente ad opera del CNR-IRPI <strong>di</strong> Padova nell’ambito del progetto<br />
VAPI-CNR (Villi et al. 2002). Sulla scorta delle elaborazioni effettuate a scala<br />
regionale, condotte utilizzando le 25 serie <strong>di</strong> osservazioni idrometriche ultra 30-ennali,<br />
il progetto VAPI è pervenuto a due risultati:<br />
• la stima della cosiddetta curva <strong>di</strong> crescita regionale, ovvero della relazione che<br />
lega, per ogni sezione idrometrica considerata, il valore <strong>di</strong> xT, (rapporto fra la<br />
portata al colmo QT, <strong>di</strong> assegnato tempo <strong>di</strong> ritorno T, e la me<strong>di</strong>a <strong>dei</strong> colmi<br />
massimi annuali nella medesima sezione μx), ed il tempo <strong>di</strong> ritorno T stesso;<br />
• l’identificazione delle leggi che consentono la determinazione della piena in<strong>di</strong>ce<br />
μx.<br />
Utilizzando, secondo la procedura VAPI, la <strong>di</strong>stribuzione TCEV (Two<br />
Components Extreme Value, Rossi et al., 1984), le stime <strong>dei</strong> parametri che la<br />
caratterizzano assumono i seguenti valori:<br />
Λ*=0,8937<br />
Θ*=2,0184<br />
Λ 1 =15,862<br />
che comportano una legge <strong>di</strong> crescita regionale (nella sua forma<br />
approssimata):<br />
x T = 0,544<br />
+ 0,4396 ln( T )<br />
(26)<br />
La curva <strong>di</strong> crescita porge pertanto i seguenti valori per i tempi <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong><br />
maggior interesse tecnico:<br />
T 5 10 30 75 100 200 500 1000<br />
x T 1,254 1,561 2,273 2,452 2,579 2,886 3,291 3,598<br />
Tabella V.2.6: Valori del parametro xT per <strong>di</strong>versi tempi <strong>di</strong> ritorno.<br />
La stima della piena in<strong>di</strong>ce è stata parimenti effettuata. Per la determinazione<br />
della portata al colmo <strong>di</strong> dato tempo <strong>di</strong> ritorno Q T occorre moltiplicare il valore <strong>di</strong> x T<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 77
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
per quello della portata in<strong>di</strong>ce, in questo caso coincidente con la me<strong>di</strong>a <strong>dei</strong> colmi μ x .<br />
Per le varie zone del Triveneto sono state stimate le relazioni interpolari <strong>di</strong> seguito<br />
riportate in Tabella V.2.7.<br />
Bacino<br />
A<strong>di</strong>ge<br />
Brenta e Piave<br />
Relazione<br />
Alto bacino fino a Tel e Rienza fino alla confluenza μ x =10,4 10 -2 A 200
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
precipitazione (basti pensare alla struttura della formazione delle piene lungo<br />
l’asta dell’A<strong>di</strong>ge a valle della stazione <strong>di</strong> Bronzolo, dove i contributi dell’A<strong>di</strong>ge e<br />
dell’Isarco quasi mai si sommano in modo <strong>di</strong>retto);<br />
• per le sezioni idrometriche poste lungo l’asta dell’A<strong>di</strong>ge, e quin<strong>di</strong> corrispondenti ai<br />
bacini idrografici <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni maggiori, hanno storicamente giocato un ruolo<br />
importante le sorgenti <strong>di</strong> non stazionarietà dovute alla costruzione <strong>di</strong> serbatoi<br />
artificiali;<br />
• le relazioni in<strong>di</strong>viduate per la stima della piena in<strong>di</strong>ce non si prestano ad una<br />
utilizzazione nel caso <strong>di</strong> bacini <strong>di</strong> ridotta <strong>di</strong>mensione. Per il me<strong>di</strong>o bacino<br />
dell’A<strong>di</strong>ge, ad esempio, lo stu<strong>di</strong>o del regime <strong>di</strong> piena propone una relazione<br />
interpolare valida solo per bacini bacini <strong>di</strong> estensione superiore a 70 km 2 .<br />
Sulla base <strong>di</strong> queste osservazioni, si propone <strong>di</strong> stabilire una nuova procedura<br />
statistica <strong>di</strong> regionalizzazione, limitata ai soli dati relativi a piccoli e me<strong>di</strong> bacini<br />
idrografici nella zona dell’Alto e Me<strong>di</strong>o Bacino dell’A<strong>di</strong>ge, del Sarca, del Brenta e del<br />
Bacchiglione.<br />
I dati <strong>di</strong>sponibili sono relativi ai bacini idrografici in<strong>di</strong>cati in Tabella V.2.8.<br />
Bacino idrografico Superficie [km 2 ]<br />
Isarco a Prà <strong>di</strong> Sopra 652<br />
Rienza a Monguelfo 273<br />
Aurino a Ca<strong>di</strong>pietra 155<br />
Ridanna a Vipiteno 206<br />
Rio <strong>di</strong> Rive a Seghe 91<br />
Gadera a Mantana 387<br />
Avisio a Soraga 208<br />
Avisio a Pezzè <strong>di</strong> Moena 212<br />
Travignolo a Sottosassa 102<br />
Sarca a Ponte Seghe 23<br />
Posina a Stancari 114<br />
Tabella V.2.8: Bacini idrografici considerati nella messa a punto della procedura <strong>di</strong> regionalizzazione statistica<br />
proposta.<br />
Ai dati già <strong>di</strong>sponibili verranno aggiunte le serie storiche rese <strong>di</strong>sponibili<br />
durante il progetto.<br />
Si propone l’adozione della legge generalizzata <strong>dei</strong> valori estremi (GEV:<br />
Generalized Extreme Values) quale modello statistico della curva <strong>di</strong> crescita del<br />
massimo annuale della portata al colmo <strong>di</strong> piena. La scelta è basata sul favorevole<br />
bilancio fra prestazioni e semplicità operativa che caratterizza l’applicazione del<br />
modello GEV per la descrizione delle curve <strong>di</strong> crescita regionali nell’area oggetto <strong>di</strong><br />
indagine. La GEV, proposta da Jenkinson (1955) per ottenere un’unica espressione per<br />
le tre leggi asintotiche <strong>dei</strong> valori estremi, si scrive nel modo seguente:<br />
⎪<br />
⎧<br />
⎡ k(<br />
x − ξ ) ⎤<br />
P(<br />
x)<br />
= exp⎨−<br />
⎢1<br />
− ⎥<br />
⎪⎩<br />
⎣ α ⎦<br />
1<br />
k<br />
⎪<br />
⎫<br />
⎬<br />
⎪⎭<br />
(27)<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 79
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
dove k, α e ξ sono i tre parametri (rispettivamente, <strong>di</strong> forma, <strong>di</strong> scala e <strong>di</strong><br />
posizione) della <strong>di</strong>stribuzione. La stima regionale <strong>dei</strong> parametri della <strong>di</strong>stribuzione<br />
verrà condotta utilizzando la tecnica <strong>dei</strong> momenti lineari (L-Moments; Hosking, 1990).<br />
Gli L-moments sono quantità analoghe ai momenti convenzionali ma sono stimati sulla<br />
base <strong>di</strong> combinazioni lineari <strong>di</strong> statistiche <strong>di</strong> <strong>di</strong>verso or<strong>di</strong>ne. Quantità analoghe ai<br />
rapporti <strong>di</strong> momenti convenzionali quali il coefficiente <strong>di</strong> variazione CV, il coefficiente<br />
<strong>di</strong> asimmetria CS ed il coefficiente <strong>di</strong> appiattimento (o <strong>di</strong> curtosi) sono i rapporti <strong>di</strong> L-<br />
moments: L-CV, L-CS e L-kurtosi.<br />
Un importante vantaggio <strong>dei</strong> momenti lineari è costituito dal fatto che, poiché<br />
questi sono funzioni lineari <strong>dei</strong> dati, risentono meno della variabilità campionaria e<br />
della <strong>di</strong>storsione dovuta alla elevazione a potenza <strong>dei</strong> dati. È ben noto, infatti, che<br />
stime <strong>di</strong> CV e CS basate su campioni <strong>di</strong> limitata numerosità (inferiori a 100 elementi)<br />
soffrono <strong>di</strong> significativa <strong>di</strong>storsione e variabilità campionaria (Fischer, 1929; Hazen,<br />
1930; Wallis et al., 1974). Wallis et al. (1974) hanno mostrato come le proprietà<br />
campionarie (<strong>di</strong>storsione e varianza) degli stimatori convenzionali <strong>dei</strong> momenti<br />
statistici <strong>di</strong>pendano dal tipo <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> probabilità cui appartiene il campione.<br />
Per questo motivo, le metodologie introdotte per limitare l’influenza della <strong>di</strong>storsione<br />
su tali stime sono generalmente coronate da limitato successo. I momenti lineari<br />
introdotti a Hosking (1990) sono, per contro, quasi in<strong>di</strong>storti per tutte le <strong>di</strong>stribuzioni<br />
ed anche per basse numerosità campionarie. I momenti lineari sono descritti in<br />
letteratura, fra gli altri, da Hosking (1990), Ste<strong>di</strong>nger et al. (1993), Wallis (1989),<br />
Vogel e Fennessey (1993) e Wang (1996).<br />
I primi quattro momenti lineari sono definiti nel modo seguente<br />
λ = E<br />
1<br />
[ X ]<br />
1<br />
λ2<br />
= E<br />
2<br />
1<br />
λ3<br />
= E<br />
3<br />
1<br />
λ4<br />
= E<br />
4<br />
λ2<br />
τ 2 =<br />
λ<br />
1<br />
λ3<br />
τ 3 =<br />
λ<br />
2<br />
λ4<br />
τ 4 =<br />
λ<br />
2<br />
1:1<br />
[ X − X ]<br />
2:2<br />
[ X − 2X<br />
+ X ]<br />
3:3<br />
[ X − 3X<br />
+ 3X<br />
− X ]<br />
4:4<br />
1:2<br />
2:3<br />
3:4<br />
dove X j:m in<strong>di</strong>ca la variabile posta in posizione j in un campione <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione<br />
m or<strong>di</strong>nato in senso crescente ed E[ ] in<strong>di</strong>ca l’operatore <strong>di</strong> me<strong>di</strong>a. Il calcolo <strong>dei</strong><br />
momenti lineari è tra<strong>di</strong>zionalmente effettuato utilizzando i momenti pesati in<br />
probabilità (probability weighted moments, Greenwood et al., 1979). È possibile,<br />
tuttavia, fondare la stima <strong>dei</strong> momenti lineari <strong>di</strong>rettamente sulla loro definizione, come<br />
mostrato da Wang (1996). Utilizzando quest’ultima opzione, e prendendo il caso <strong>di</strong> λ 2<br />
come esempio, questo momento viene calcolato<br />
(i) selezionando tutte le possibile coppie <strong>di</strong> valori del campione,<br />
(ii) calcolando per ciascuna coppia la <strong>di</strong>fferenza come in<strong>di</strong>cato in (28),<br />
1:3<br />
2:4<br />
1:4<br />
(28)<br />
80<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
(iii) calcolando la me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> tutte le <strong>di</strong>fferenze così ottenute, ed infine<br />
(iv) <strong>di</strong>videndo il risultato per due.<br />
Generalmente λ 2 assume valori che sono all’incirca la metà <strong>dei</strong> valori della<br />
deviazione standard del campione. Il momento lineare <strong>di</strong> primo or<strong>di</strong>ne è equivalente<br />
alla me<strong>di</strong>a del campione. Si nota che i rapporti <strong>dei</strong> momenti lineari possono assumere<br />
valori compresi in un intervallo limitato, essendo |τ r |
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
esterni alla rete si sostituiscano le lunghezze me<strong>di</strong>e <strong>dei</strong> tratti lungo <strong>versanti</strong>, , e<br />
nei canali, , e la forma <strong>dei</strong> primi non <strong>di</strong>penda consistentemente dalla <strong>di</strong>stanza<br />
dalla sezione <strong>di</strong> controllo. Nell’ipotesi che le due velocità si possano considerare<br />
costanti su tutto il bacino si può ricavare il tempo me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> residenza nel bacini (Rigon<br />
et al., 1996):<br />
DC<br />
E<br />
t<br />
+<br />
u<br />
1−<br />
β 1−<br />
β<br />
( T ) = ( A − A ) E( T )<br />
c<br />
h<br />
(30)<br />
dove E(T h ) è il tempo me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> residenza sui <strong>versanti</strong>, A è l’area totale del<br />
bacino, A t definisce l’area me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> un versante (determinata dalla soglia topografica<br />
della canalizzazione cfr. Montgomery e Dietrich, 1988, 1992), β è l’esponente della<br />
<strong>di</strong>stribuzione delle aree cumulate – variabile in natura nel campo 0,40-0,50<br />
(Rodriguez-Iturbe e Rinaldo, 1997). Inoltre C è un’opportuna costante, e D<br />
rappresenta la densità <strong>di</strong> drenaggio, definita come il rapporto fra la lunghezza totale<br />
<strong>dei</strong> canali e l’area del bacino. L’equazione (30) in<strong>di</strong>ca che per piccole aree contribuenti<br />
il termine <strong>di</strong> versante domina la risposta idrologica ed il tempo <strong>di</strong> residenza all’interno<br />
del bacino è all’incirca costante, mentre per aree più estese il tempo me<strong>di</strong>o risulta<br />
bene approssimato da una legge <strong>di</strong> potenza il cui esponente varia da 0,35 a 0,5.<br />
Questi risultati forniscono un’in<strong>di</strong>cazione relativa alla significativa influenza che verrà<br />
esercitata sul risultato della modellazione idrologica dalla corretta valutazione<br />
dell’estensione del reticolo idrografico.<br />
La metodologia descritta si presta a descrivere in modo dettagliato la<br />
variabilità spaziale del regime <strong>di</strong> piena e reclama quin<strong>di</strong> una implementazione<br />
<strong>di</strong>stribuita lungo il reticolo idrografico. A tal fine, si prevede la possibilità d’uso del<br />
modello in modo tale da rendere possibile la valutazione automatica delle piene<br />
temibili in corrispondenza <strong>di</strong> sezioni generiche del reticolo idrografico selezionate<br />
dall’operatore.<br />
Il caso citato, <strong>di</strong> semplice esposizione e <strong>di</strong>chiaro significato fisico, si <strong>di</strong>mostra<br />
caso particolare dello schema geomorfologico generale.<br />
Il modello generale si basa sulla teoria geomorfologica della risposta idrologica<br />
(Rodriguez-Iturbe e Valdes, 1979; Rodriguez-Iturbe et al., 1980; Gupta e Waymire,<br />
1983; Mesa e Mifflin, 1988; Rosso, 1984; Troutman e Karlinger, 1985; Karlinger e<br />
Troutman, 1985; Rinaldo et al., 1991; Rinaldo e Rodriguez-Iturbe, 1996). Questa si<br />
fonda sulla definizione delle <strong>di</strong>stribuzioni <strong>di</strong> probabilità <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> residenza nei<br />
<strong>di</strong>versi stati (stati versante e stati canale) e su un postulato generale <strong>di</strong> in<strong>di</strong>pendenza<br />
statistica del tempo <strong>di</strong> residenza in stati morfologicamente <strong>di</strong>versi. Infatti la<br />
<strong>di</strong>stribuzione <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> residenza successivi ad un impulso istantaneo ed unitario <strong>di</strong><br />
precipitazione efficace è la risposta del bacino, i.e. il suo idrogramma istantaneo<br />
unitario. Praticamente, lo schema generale richiede la definizione <strong>dei</strong> per<strong>corsi</strong><br />
idrologici del bacino, con cui comporre le <strong>di</strong>stribuzioni <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> residenza per<br />
convoluzioni successive (‘nested’) secondo la reale composizione <strong>dei</strong> per<strong>corsi</strong>. È<br />
appena il caso <strong>di</strong> segnalare che i meto<strong>di</strong> razionale, cinematico, dell’invaso e numerosi<br />
modelli concettuali della risposta del bacino (del tipo del modello <strong>di</strong> Nash o <strong>di</strong> Dooge)<br />
si <strong>di</strong>mostrano casi particolari dello schema generale. Dunque la pratica può suggerire<br />
schemi particolari e sperimentati in luogo <strong>di</strong> quello generale: ma la teoria può ritenersi<br />
conclusa ed aperta alle applicazioni.<br />
82<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Le <strong>di</strong>stribuzioni <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> residenza in rete si possono dedurre<br />
analiticamente da uno schema parabolico che include sia fenomeni cinematici che <strong>di</strong><br />
invaso (Rinaldo et al., 1991), che viceversa nello schema suesposto (Eq. 10) si<br />
limitavano ad una definizione deterministica <strong>di</strong> velocità costante nei due stati possibili,<br />
versante e canale. Le complesse sequenze <strong>di</strong> convoluzioni delle pertinenti densità <strong>di</strong><br />
probabilità, necessarie alla soluzione dello schema morfologico generale (e.g. Gupta e<br />
Waymire, 1983), sono calcolabili con algoritmi accurati <strong>di</strong> trasformata integrale che<br />
rendono trascurabile l’errore numerico anche per lunghe simulazioni. Le ‘path<br />
probabilities’ o probabilità <strong>di</strong> percorso necessarie alla determinazione del peso relativo<br />
<strong>dei</strong> <strong>di</strong>versi per<strong>corsi</strong> (e.g. Gupta e Waymire, 1983) sono dedotte <strong>di</strong>rettamente dalle<br />
<strong>di</strong>stribuzioni sintetiche o sperimentali delle precipitazioni (si osservi che nel caso più in<br />
uso si suole assumere che la probabilità <strong>di</strong> percorso sia semplicemente il rapporto fra<br />
l’area del versante in testa al percorso idrologico e l’area dell’intero bacino: ciò che<br />
postula precipitazione uniforme. Ogni possibile variante <strong>di</strong>scende <strong>di</strong>rettamente con un<br />
calcolo numerico laborioso ma non <strong>di</strong>fficile).<br />
È da osservare che la sud<strong>di</strong>visione rete-<strong>versanti</strong>, da frasi sulla base <strong>di</strong> un<br />
modello <strong>di</strong>gitale del terreno (DEM) con tecniche automatiche <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduazione della<br />
frazione canalizzata del bacino, deve essere opportunamente in grado <strong>di</strong> risolvere ogni<br />
ambiguità nella definizione delle <strong>di</strong>rezioni <strong>di</strong> drenaggio in presenza <strong>di</strong> aree<br />
topograficamente convesse, ovvero per topografie <strong>di</strong>vergenti (Tarboton et al., 1991;<br />
Dietrich et al., 1993; Cabral & Burges, 1994; Rodriguez-Iturbe e Rinaldo, 1997;<br />
Tarboton, 2001).<br />
Non pare inopportuno menzionare le possibilità delle nuove teconologie per la<br />
descrizione delle proprietà superficiali e <strong>di</strong> uso del suolo <strong>dei</strong> sottobacini con algoritmi<br />
<strong>di</strong> estrazione automatica secondo meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> classificazione <strong>di</strong> dati multispettrali<br />
Landsat ETM 7. In particolare è suggerito l'algoritmo <strong>di</strong> classificazione controllata dello<br />
Spectral Angle Mapper (Kruse et al., 1993), segmentando il territorio in classi <strong>di</strong><br />
copertura (e.g. boschi, aree urbanizzate, incolto scoperto, aree a pascolo) <strong>di</strong> interesse<br />
idrologico. In base a tale partizione del territorio è possibile determinare i parametri<br />
che controllano i processi <strong>di</strong> formazione <strong>dei</strong> deflussi. Il modello <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong><br />
deflusso da utilizzars è arbitrario, com’è logico: pur se appare sensato applicare il<br />
metodo del Soil Conservation Service (cfr. V.2.2.2.3) per il quale è anche possibile<br />
legare <strong>di</strong>rettamente il valore <strong>dei</strong> parametri ad osservazioni satellitari (e.g. Ragan e<br />
Jackson, 1980).<br />
Va segnalato che il metodo si presta ad applicazioni rilevanti bacini fortemente<br />
antropizzati quali quelli del Trentino. Ad esempio, nel caso <strong>di</strong> presenza <strong>di</strong> serbatoi<br />
idraulici, è possibile affinare il calcolo idrologico con il calcolo idraulico locale degli<br />
effetti <strong>dei</strong> volumi <strong>di</strong> invaso e delle regolazioni. La laminazione delle piene in serbatoi<br />
idraulici può essere condotta, infatti, a partire dall'idrogramma idrologico in ingresso<br />
al serbatoio che viene enucleato dallo schema geomorfologico. Viene poi integrata<br />
l’equazione <strong>dei</strong> serbatoi per le <strong>di</strong>verse manovre e geometrie degli scarichi e degli<br />
invasi, e reimmettendo l'idrogramma in uscita nello schema geomorfologico (cfr.<br />
Rinaldo et al. 2002).<br />
La determinazione della risposta idrologica secondo gli schemi del tipo<br />
morfologico richiede generalmente la determinazione <strong>di</strong> due parametri <strong>di</strong>namici, uno<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 83
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
per la celerità <strong>di</strong> propagazione nella rete idrografica (potendosi riguardare la<br />
<strong>di</strong>spersione idro<strong>di</strong>namica (cfr. Chow, 1959; Moisello, 1998) nello schema come<br />
sostanzialmente ininfluente in un ampio intervallo <strong>di</strong> valori fisicamente significativi cfr.<br />
Rinaldo et al., 1991) ed uno per i tempi <strong>di</strong> residenza fuori rete se, come appare<br />
ragionevole, ci si affida ad una <strong>di</strong>stribuzione esponenziale <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> residenza negli<br />
stati esterni alla rete idraulica. In ogni modo, l’onere delle calibrazioni risulta ridotto<br />
rispetto a schemi <strong>di</strong>stribuiti della risposta idrologica. La situazione ideale dovrebbe<br />
consentire <strong>di</strong> confrontare la celerità nei <strong>di</strong>vesi rami della rete idraulica me<strong>di</strong>ata da:<br />
misure idrologiche <strong>di</strong> campo in <strong>di</strong>verse sezioni significative <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua<br />
interessati al modello idrologico <strong>di</strong> piena; calcoli <strong>di</strong> moto uniforme; leggi <strong>di</strong> scala con<br />
l’area <strong>di</strong> drenaggio, producendo schema geomorfoclimatici (Rodriguez-Iturbe et al.,<br />
1980) in cui la celerità in ogni tronco <strong>di</strong> rete <strong>di</strong>pende dalla intensità dell’evento, dalla<br />
pendenza e dalle geometrie dedotte da DEM. I tempi <strong>di</strong> residenza esterni alla rete<br />
idraulica sono definiti da <strong>di</strong>stribuzioni esponenziali, in cui il tempo me<strong>di</strong>o è scalato con<br />
la densità <strong>di</strong> drenaggio locale calcolata da DEM. L’esaurimento profondo, descritto da<br />
una <strong>di</strong>stribuzione esponenziale, è dedotto <strong>di</strong>rettamente dagli esaurimenti osservati.<br />
La Figura V.2.3 mostra un esempio delle potenzialità <strong>di</strong> meto<strong>di</strong> geomorfologici-<br />
Montecarlo con riferimento al bacino del Brenta chiuso a Bassano (Rinaldo et al.,<br />
2002).<br />
2000<br />
PORTATA AL COLMO (m 3 /s)<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
CORLO REGOLATO A QUOTA: 262 m<br />
CORLO REGOLATO A QUOTA: 240 m<br />
0<br />
1 10 100<br />
TEMPO DI RITORNO (anni)<br />
Figura V.2.3: Tempo <strong>di</strong> ritorno della portata al colmo del F. Brenta a Bassano del Grappa in <strong>di</strong>verse ipotesi <strong>di</strong><br />
regolazione del serbatoio del Corlo (da Rinaldo et al., 2002).<br />
Lo stu<strong>di</strong>o, non <strong>di</strong> stretto interesse Provinciale per l’ampia porzione <strong>di</strong> bacino<br />
idrografico <strong>di</strong> competenza della Regione del Veneto, si segnala per questioni<br />
metodologiche e per alcune similarità con i bacini fortemente antropizzati del Trentino.<br />
Infatti la relazione fra portata al colmo e tempo <strong>di</strong> ritorno è dedotta simulando<br />
stocasticamente (cfr. V.2.1.4.2) cento anni <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzioni spazio-temporali <strong>di</strong> piogge<br />
massime annuali <strong>di</strong> durata pari a due giorni (critiche per i valori del colmo <strong>di</strong> piena),<br />
con i quali si sono prodotti cento idrogrammi <strong>di</strong> piena completi in due <strong>di</strong>verse ipotesi<br />
<strong>di</strong> gestione idraulica del territorio. Le due ipotesi interessano la gestione del serbatoio<br />
del Corlo, posto quasi in chiusura del T. Cismon, affluente <strong>di</strong> sinistra del Brenta,<br />
84<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
appena fuori dal territorio provinciale. Il tempo <strong>di</strong> ritorno delle portate a Bassano in<br />
due <strong>di</strong>verse con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> regolazione del livello del serbatoio del Corlo È calcolato<br />
simulando la laminazione <strong>di</strong> tutte le cento piene così determinate.<br />
L’effetto della regolazione, senza ulteriori misure strutturali <strong>di</strong> contenimento<br />
delle piene, è da ritenersi significativo nel caso del Brenta a Bassano. Dalla Figura<br />
V.2.3 si nota che valori modesti della portata <strong>di</strong> piena (verosimilmente associati a<br />
valori paragonabili del ritorno probabile <strong>dei</strong> volumi in gioco) sono in ogni caso mitigati<br />
dall’invaso posto al <strong>di</strong> sopra della quota degli scarichi, talchè le portate nelle due<br />
ipotesi <strong>di</strong> gestione idraulica sono vicine. Per piene più intense la <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> volume<br />
invasabile produce sensibili <strong>di</strong>fferenze nelle portate scaricate, e dunque nel rischio<br />
idraulico a Bassano. Per valori estremi delle piene, superiori alla piena centenaria, il<br />
volume <strong>di</strong> laminazione <strong>di</strong>viene rapidamente insufficiente in<strong>di</strong>pendentemente dalla<br />
regolazione. L’esempio citato è da ritenersi rilevante per il PGUAP. Infatti il <strong>di</strong>battito<br />
sopra l’effettiva capacità <strong>di</strong> laminazione delle piene conseguente ad un <strong>di</strong>verso uso <strong>dei</strong><br />
formidabili serbatoi Trentini esistenti (si pensi, ad esempio, alla <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> S. Giustina sul<br />
T. Noce) potrebbe utilmente beneficiare <strong>di</strong> tali procedure.<br />
Va osservato, in conclusione, che la struttura <strong>dei</strong> modelli analizzati permette <strong>di</strong><br />
utilizzarli <strong>di</strong>rettamente, senza ritarature, nella previsione degli effetti <strong>di</strong> un mutato uso<br />
del suolo e <strong>di</strong> scenari <strong>di</strong> cambiamento climatico; e nella determinazione non<br />
grossolana <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> ritorno delle piene a valle <strong>di</strong> costruende (o ipotizzate) opere <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>fesa.<br />
È infine da menzionare l’ampia classe <strong>di</strong> modelli <strong>di</strong>stribuiti della risposta<br />
idrologica che combinano informazioni dai sistemi informativi geografici (si veda, per<br />
una recente analisi, e.g. Gebremeskel et al. 2002). Tali modelli presuppongono una<br />
mole importanti <strong>di</strong> dati territoriali per la loro taratura. È verosimile che ben<br />
<strong>di</strong>fficilmente essi possano considerarsi strumenti per la progettazione <strong>di</strong> opere e<br />
sistemazioni entro il tempo <strong>di</strong> vita del presente <strong>Piano</strong>. Non pare ragionevole, d’altra<br />
parte, doverli escludere per questioni <strong>di</strong> principio dalle linee guida per la<br />
determinazione delle portate <strong>di</strong> piena. Pare infatti sensato affidare agli uffici provinciali<br />
competenti il giu<strong>di</strong>zio sopra l’opportunità della accettazione <strong>di</strong> modelli <strong>di</strong> un tale tipo:<br />
escludendosi, viceversa, l’opportunità <strong>di</strong> raccomandarli per applicazioni <strong>di</strong> interesse<br />
pratico.<br />
V.2.2.2.6<br />
Parametrizzazione, calibrazione ed implementazione<br />
Le linee guida devono prevedere l’impostazione e il perseguimento <strong>di</strong> una<br />
metodologia – composta <strong>di</strong> analisi <strong>di</strong> sensibilità e <strong>di</strong> verifiche - tale da accertare la<br />
capacità del metodo <strong>di</strong> ricostruire curve osservate <strong>di</strong> frequenza <strong>di</strong> piena con minima<br />
varianza <strong>di</strong> stima e con minima complessità strutturale del modello (Flood Stu<strong>di</strong>es<br />
Report, I.6.7 e Flood Estimation Handbook, 4.36 e segg.).<br />
Una regola generale relativa alla selezione <strong>dei</strong> parametri della funzione <strong>di</strong><br />
propagazione <strong>dei</strong> deflussi verrà dedotta sulla base <strong>di</strong> misure idrometrografiche,<br />
accoppiate alla stima <strong>dei</strong> campi spazio-temporali corrispondenti delle precipitazioni,<br />
relative ad eventi <strong>di</strong> piena osservati in più bacini idrografici localizzati nelle Alpi<br />
nordorientali. Sulla base <strong>di</strong> tali informazioni sono stimate le risposte idrologiche <strong>dei</strong><br />
bacini con qualunque metodo, e sono quin<strong>di</strong> selezionati i valori <strong>dei</strong> parametri che<br />
consentono l’accurata ricostruzione <strong>di</strong> tali stime. Tale dotazione sperimentale è anche<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 85
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
da utilizzarsi per confermare la procedura <strong>di</strong> identificazione della soglia <strong>di</strong><br />
in<strong>di</strong>viduazione <strong>dei</strong> canali rispetto ai <strong>versanti</strong>.<br />
I parametri che figurano nelle funzioni destinate a descrivere il processo <strong>di</strong><br />
formazione del deflusso superficiale sono caratterizzati sia in senso fisico (stante la<br />
loro relazione con caratteristiche fisiche riconoscibili <strong>dei</strong> suoli e <strong>dei</strong> loro usi) che in<br />
senso statistico. Infatti, poiché le <strong>di</strong>stribuzioni <strong>di</strong> probabilità <strong>dei</strong> nubifragi e delle<br />
portate temibili non sono in generale del tutto congruenti (Titmarsh et al., 1995), ogni<br />
fattore che consente la conversione dalle prime nelle seconde deve poter variare con il<br />
periodo <strong>di</strong> ritorno considerato per il calcolo.<br />
Uno stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> piena proporzionato deve prevedere:<br />
• la definizione <strong>di</strong> una procedura <strong>di</strong> determinazione del massimo potenziale <strong>di</strong><br />
ritenzione idrica e della sua variabilità spaziale sulla base delle informazioni<br />
<strong>di</strong>sponibili a scala provinciale;<br />
• il controllo dell’affidabilità della procedura <strong>di</strong> stima del massimo potenziale <strong>di</strong><br />
ritenzione idrica me<strong>di</strong>ante confronto con i valori me<strong>di</strong> a scala <strong>di</strong> bacino deducibili<br />
dall’analisi <strong>dei</strong> dati pluvio-idrometrici <strong>di</strong>sponibili per una serie <strong>di</strong> eventi <strong>di</strong> piena in<br />
alcuni bacini rilevanti il caso <strong>di</strong> specie;<br />
• la definizione della relazione fra potenziale massimo <strong>di</strong> ritenzione idrica, per<strong>di</strong>te<br />
iniziali e con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> saturazione del bacino all’inizio dell’ipotetico evento <strong>di</strong><br />
piena (tale relazione dovrà essere definita per <strong>di</strong>versi tempi <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> interesse<br />
tecnico);<br />
• la verifica della relazione in base alla ricostruzione tramite modello afflussideflussi<br />
della curva <strong>di</strong> crescita regionale e della <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> frequenza delle<br />
portate osservate in corrispondenza <strong>di</strong> alcuni bacini idrografici;<br />
• il confronto fra stime puntuali della portata in<strong>di</strong>ce lungo il reticolo idrografico. Tali<br />
stime verranno verificate sulla base della capacità <strong>di</strong> portata degli alvei (portata<br />
a piene ripe, che nella regione in esame è usualmente caratterizzata da una<br />
frequenza <strong>di</strong> superamento pari a 1-2 anni). Per altra via, la stima <strong>di</strong>stribuita <strong>di</strong><br />
m(Q) può essere conseguita calcolando il rapporto fra la portata <strong>di</strong> esondazione,<br />
cui si attribuisce una frequenza pari al numero <strong>di</strong> esondazioni censite in relazione<br />
al periodo <strong>di</strong> osservazione, ed il rispettivo coefficiente <strong>di</strong> crescita regionale<br />
determinato tramite la procedura statistica <strong>di</strong> regionalizzazione;<br />
• lo sviluppo <strong>di</strong> una procedura atta alla ricostruzione della <strong>di</strong>stribuzione spaziale del<br />
massimo potenziale <strong>di</strong> assorbimento tramite un adatto sistema informativo<br />
territoriale.<br />
L’implementazione del metodo richiede la definizione delle caratteristiche<br />
relative alla forzante meteorologica, in termini <strong>di</strong> durata, forma e riduzione all’area.<br />
Se è sensato assumere precipitazioni uniformemente <strong>di</strong>stribuite sul bacini (cfr.<br />
V.2.1.1), la forzante meteorologica verrà definita in base alle linee segnalatrici <strong>di</strong><br />
probabilità pluviometrica (LSPP), recentemente definite e rese <strong>di</strong>sponibili per l’area<br />
Trentina tramite procedure <strong>di</strong> estrapolazione spaziale. L’implementazione delle LSPP<br />
tramite un supporto informatico georeferenziato ridurrà gli errori materiali <strong>di</strong><br />
86<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
consultazione del materiale cartografico necessario a rappresentare la variabilità<br />
spaziale delle LSPP, tramite l’interrogazione <strong>di</strong> mappe raster <strong>dei</strong> parametri costitutivi.<br />
Quando siano <strong>di</strong>sponibili stime spazialmente <strong>di</strong>stribuite delle linee segnalatrici<br />
puntuali, estese ad un assegnato bacino, la linea segnalatrice associata al bacino può<br />
essere dedotta essenzialmente tramite due vie <strong>di</strong>verse:<br />
i) viene calcolata la me<strong>di</strong>a a scala <strong>di</strong> bacino <strong>dei</strong> parametri necessari per la<br />
costruzione della linea segnalatrice invariante <strong>di</strong> scala;<br />
ii) si calcolano le precipitazioni a scala <strong>di</strong> bacino per ogni durata e tempo <strong>di</strong> ritorno,<br />
e si tracciano successivamente su questa base le linee segnalatrici valide per il<br />
bacino.<br />
Per quanto riguarda la forma dello ietogramma <strong>di</strong> progetto, da un punto <strong>di</strong><br />
vista metodologico risulta possibile operare me<strong>di</strong>ante l’introduzione <strong>di</strong> forme sintetiche<br />
dello ietogramma. In alternativa, è possibile conservare la proprietà <strong>di</strong> invarianza <strong>di</strong><br />
scala della pioggia nel tempo, rappresentata dall’esponente della LSPP. L’adozione<br />
della prima soluzione è oltremodo opinabile, in quanto l’estrapolazione geografica del<br />
profilo <strong>di</strong> pioggia introduce enormi incertezze. La seconda presenta, senza dubbio, una<br />
maggiore coerenza con la <strong>di</strong>namica prevalentemente scala invariante <strong>dei</strong> nubifragi<br />
maggiori. Essa fornisce poi risultati sod<strong>di</strong>sfacenti soprattutto quando l’allocazione<br />
temporale della massima intensità dello ietogramma rispetta la prevalente <strong>di</strong>namica <strong>di</strong><br />
scroscio del sito in esame (per esempio, frontale, ciclonica o convettiva). Pare<br />
opportuno vengano considerati tutti i <strong>di</strong>versi scenari scala-invarianti <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>saggregazione della pioggia T-ennale, avendo scelto un opportuno passo temporale<br />
per l’integrazione del modello. I risultati verranno valutati in termini <strong>di</strong> qualità della<br />
ricostruzione da parte del metodo della curve <strong>di</strong> frequenza osservate, e comparati con<br />
quelli ottenibili me<strong>di</strong>ante la semplice ipotesi <strong>di</strong> andamento uniforme nel tempo dello<br />
ietogramma <strong>di</strong> progetto.<br />
Nell’ambito dello stu<strong>di</strong>o verrà stabilita una metodologia per la definizione<br />
automatica della durata della precipitazione <strong>di</strong> progetto, che sarà determinata in<br />
relazione alla risposta idrologica (idrogramma <strong>dei</strong> tempi <strong>di</strong> contribuzione), in modo<br />
tale da rendere massimo il picco <strong>di</strong> portata risultante.<br />
L’assunzione <strong>di</strong> particolari forme funzionali per il fattore <strong>di</strong> riduzione all’area<br />
risulta estremamente incerta, sia perché rimane tuttora oscura la struttura stocastica<br />
della variabilità spaziale <strong>dei</strong> nubifragi, sia perché mancano esaurienti ed aggiornati<br />
stu<strong>di</strong> strumentali in materia. In generale, il fattore <strong>di</strong> riduzione non <strong>di</strong>pende soltanto<br />
dall’area del bacino e dalla durata della precipitazione, ma anche dalla forma e<br />
dall’evoluzione del campo <strong>di</strong> pioggia, a loro volta determinati dall’interazione fra<br />
orografia e meteorologia. I <strong>di</strong>versi meto<strong>di</strong> utilizzabili sono spesso legati all’ambiente <strong>di</strong><br />
validazione per cui sono stati concepiti, così che la loro estrapolazione ad ambienti<br />
climatici e geografici <strong>di</strong>versi è soggetta ad incertezze più o meno elevate. Si può<br />
notare che anche in questo campo è possibile utilizzare, almeno teoricamente, il<br />
concetto <strong>di</strong> invarianza <strong>di</strong> scala.<br />
Stante le incertezze relative alla stima del fattore <strong>di</strong> riduzione all’area delle<br />
precipitazioni <strong>di</strong> progetto, la virtuale assenza <strong>di</strong> dati che ne consentano la<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 87
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
determinazione, e la modesta estensione spaziale <strong>dei</strong> bacini idrografici oggetto dello<br />
stu<strong>di</strong>o, tale fattore non verrà esplicitamente considerato nello stu<strong>di</strong>o.<br />
Per quanto invece concerne l’utilizzo <strong>di</strong> modelli delle <strong>di</strong>stribuzioni spaziotemporali<br />
delle precipitazioni (cfr. V.2.1.4), i valori sono <strong>di</strong>rettamente <strong>di</strong>stribuiti al<br />
suolo, e qualunque modello <strong>di</strong> formazione <strong>dei</strong> deflussi propone le medesime<br />
problematiche.<br />
Il grado <strong>di</strong> dettaglio richiesto alla tratura degli strumenti <strong>di</strong> uno stu<strong>di</strong>o<br />
idrologico varia grandemente con l’importanza del problema <strong>di</strong> specie. Per problemi <strong>di</strong><br />
una certa rilevanza, è sempre opportuno riferirsi a misure idrologiche per la taratura.<br />
La classica procedura <strong>di</strong> minimizzazione <strong>dei</strong> quadrati degli scarti fra osservazioni <strong>di</strong><br />
portata nel tempo e simultanei valori simulati con qualunque schema (che mantiene<br />
come parametri della ottimizzazione i parametri del modello idrologico) si segnala<br />
come il metodo generalmente considerato più robusto ed affidabile. Per problemi <strong>di</strong><br />
piccola scala ed opere <strong>di</strong> modesta importanza meto<strong>di</strong> empirici <strong>di</strong> larga massima sono<br />
<strong>di</strong> certo sufficienti. Come altrove osservato nel presente <strong>Piano</strong>, la procedura ritenuta<br />
più affidabile è quella <strong>di</strong> affidare la decisione sopra il grado <strong>di</strong> dettaglio necessario alle<br />
indagini idrologiche agli uffici Provinciali competenti.<br />
Un obiettivo <strong>di</strong> particolare importanza per il <strong>Piano</strong> concerne la valutazione della<br />
portata <strong>di</strong> progetto per una qualsiasi sezione del reticolo idrografico provinciale.<br />
Appare opportuno che nel tempo <strong>di</strong> vita del presente <strong>Piano</strong>, l’Amministrazione<br />
Provinciale si doti <strong>di</strong> software adeguato <strong>di</strong> analisi e restituzione specificatamente<br />
de<strong>di</strong>cato all’analisi <strong>di</strong> piena. Il co<strong>di</strong>ce dovrà essere culturalmente adeguato: e fornire<br />
l’informazione <strong>di</strong>stribuita me<strong>di</strong>ante l’operazione su una finestra interattiva<br />
georeferenziata, utilizzando un dettaglio coerente con l’impiego del metodo. È<br />
ragionevole rendere possibile l’aggiornamento del sistema a fronte <strong>di</strong>:<br />
• aggiornamento delle previsioni statistiche <strong>di</strong> pioggia allorché nuove informazioni<br />
pluviometriche vengano rese <strong>di</strong>sponibili;<br />
• aggiornamento delle mappe <strong>di</strong> uso del suolo, in relazione a mo<strong>di</strong>fiche verificatesi<br />
nel corso del tempo o prospettate per il futuro;<br />
• scenari <strong>di</strong> mutamento climatico;<br />
• realizzazione <strong>di</strong> significative infrastrutture idrauliche <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa e <strong>di</strong> utilizzazione.<br />
• Il sistema potrà prevedere, ad esempio, la descrizione dell’intero reticolo <strong>di</strong><br />
drenaggio della Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento in termini della portata <strong>di</strong> piena<br />
caratterizzata da tempi <strong>di</strong> ritorno pari a 10 e 100 anni per la loro importanza ai<br />
fini della progettazione <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> sistemazione.<br />
Lo schema complessivo del sistema potrà essere costituito da:<br />
• un insieme <strong>di</strong> modelli relazionali e matematici, secondo gli schemi descritti in<br />
questo Capitolo;<br />
• un sistema esperto che gestisce il flusso <strong>dei</strong> dati da e verso la banca dati; esegue<br />
i modelli matematici in una sequenza controllata; guida l’utente nell’assunzione<br />
<strong>di</strong> decisioni riguardanti una questione particolare o la soluzione <strong>di</strong> un problema;<br />
88<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• un sistema <strong>di</strong> gestione della banca dati, che include una serie <strong>di</strong> procedure <strong>di</strong><br />
trattamento <strong>dei</strong> dati stessi;<br />
• un sistema informativo territoriale che consenta la gestione <strong>dei</strong> dati<br />
georeferenziati me<strong>di</strong>ante gli strumenti tipici dell’analisi spaziale, come ad<br />
esempio l’identificazione automatica <strong>dei</strong> bacini e della rete drenante, mentre lo<br />
scambio <strong>dei</strong> dati fra GIS e modelli viene gestito in maniera ottimale dal Sistema<br />
Esperto;<br />
• un interfaccia utente. La restituzione informatizzata, ad esempio in ambiente<br />
Windows, dovrà facilitare l’uso <strong>di</strong> tutte le procedure previste dal programma, che<br />
si intende avvalere della sintassi operativa propria <strong>di</strong> tale ambiente. In<br />
particolare, è consentita la personalizzazione delle elaborazioni condotte dal<br />
sistema, sia attraverso operazioni <strong>di</strong>rette <strong>di</strong> “taglia/incolla” sia attraverso<br />
salvataggio su archivio richiamabile da applicativi specifici.<br />
V.2.3<br />
Linee Guida per il calcolo del trasporto <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti<br />
V.2.3.1<br />
Stima delle portate solide con meto<strong>di</strong> empirici<br />
Assieme alla portata liquida, anche il trasporto solido gioca un ruolo centrale<br />
nel determinare le modalità <strong>di</strong> deflusso, e quin<strong>di</strong> i maggiori danni per il territorio e per<br />
le infrastrutture. Durante gli eventi <strong>di</strong> piena e <strong>di</strong> morbida si assiste ad un<br />
rimodellamento del fondo dell’alveo dovuto al trasporto, spesso massiccio, del<br />
materiale proveniente non solo dalla zona del corso d’acqua, ma <strong>di</strong> tutto il bacino, in<br />
ragione delle sue caratteristiche geologiche e della copertura vegetale.Per una<br />
valutazione, almeno <strong>di</strong> massima, del trasporto solido, nel passato sono state utilizzate<br />
in particolare le seguenti tre metodologie:<br />
i) il metodo <strong>di</strong> Scheuringer (1984) è un metodo empirico che permette <strong>di</strong> valutare il<br />
trasporto solido che può instaurarsi in un tratto <strong>di</strong> corso d’acqua a partire<br />
dall’analisi delle caratteristiche principali dello stesso. Il corso d’acqua viene<br />
<strong>di</strong>viso in tratti omogenei ai quali si associa un coefficiente <strong>di</strong> trasporto solido<br />
(metri cubi al secondo per metro lineare) che <strong>di</strong>pende dall’analisi delle possibili<br />
fonti <strong>di</strong> materiali (erosioni, frane), dalle granulometria in gioco e dalla presenza<br />
<strong>di</strong> interventi <strong>di</strong> consolidamento. Il rilevatore sintetizza le valutazioni in uno<br />
schema in cui per ogni tratto sono in<strong>di</strong>cate la quota, la lunghezza del tratto, la<br />
quantità me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> trasporto solido per metro lineare e la somma del trasporto<br />
solido per l’intero tratto. La portata <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> riferimento è caratterizzata da un<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 150 anni. I coefficienti tipici <strong>di</strong> trasporto solido variano da<br />
valori prossimi a 0 [m 3 /s m] per alvei in roccia fino a 20 [m 3 /s m]. A questi valori<br />
va aggiunto l’eventuale contributo <strong>di</strong> frane attive e sottratto il quantitativo che si<br />
prevede possa venire se<strong>di</strong>mentato a monte. Per valutare le possibili frane che<br />
possono raggiungere l’alveo è importante avvalersi <strong>di</strong> in<strong>di</strong>catori geomorfologici<br />
quali forme che in<strong>di</strong>cano fenomeni <strong>di</strong> movimento, o la presenza <strong>di</strong> specie vegetali<br />
in<strong>di</strong>catrici o <strong>di</strong> particolari associazioni vegetali. Naturalmente per avere un<br />
quadro più preciso della situazione, qualora si abbiano tempo e mezzi sufficienti<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 89
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
ii)<br />
a <strong>di</strong>sposizione, si può procedere a dettagliate analisi geomorfologiche,<br />
(perforazioni e carotaggi, analisi geotecniche a varie profon<strong>di</strong>tà). Molto utile<br />
risulta anche un sopralluogo sul torrente fatto preferibilmente a partire dall’alto<br />
in modo tale da affrontare il problema del trasporto solido dalla sua fonte<br />
valutandone poi la possibile evoluzione procedendo verso valle essendo la<br />
quantità <strong>di</strong> materiale che può essere trasportato dal corso d’acqua la risultante <strong>di</strong><br />
una serie <strong>di</strong> fenomeni che si verificano su tutto il bacino;<br />
il metodo <strong>di</strong> Kronfellner Kraus (1984) permette <strong>di</strong> valutare, in maniera<br />
necessariamente approssimata, il trasporto solido eccezionale <strong>di</strong> un torrente<br />
alpino. Sulla base <strong>di</strong> un’ampia serie <strong>di</strong> osservazioni è stata definita la seguente<br />
formula, valida per bacini <strong>di</strong> area inferiore agli 80 km 2 :<br />
dove:<br />
G S =trasporto solido per eventi eccezionali;<br />
E =superficie;<br />
J = pendenza;<br />
K = coefficiente <strong>di</strong> torrenzialità.<br />
G S = EJK<br />
(31)<br />
Il coefficiente <strong>di</strong> torrenzialità K tiene conto <strong>dei</strong> fenomeni <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mentazione e <strong>di</strong><br />
trasporto che possono avvenire nel bacino, in base alla sua geomorfologia e alle<br />
sue <strong>di</strong>mensioni. Per i bacini piccoli e ripi<strong>di</strong>, con ampi tratti in erosione o in cui<br />
sono visibili i segni <strong>di</strong> erosioni passate o con copertura vegetale facilmente<br />
ero<strong>di</strong>bile sono caratterizzati da valori <strong>di</strong> K elevati (intorno a 1500); mentre i<br />
bacini ampi, con abbondante vegetazione e ridotte capacità <strong>di</strong> materiale<br />
ero<strong>di</strong>bile, hanno K bassi (intorno a 500). Per esprimere il coefficiente K gli autori<br />
hanno proposto delle formule del tipo:<br />
K<br />
−B⋅E<br />
= Ae<br />
(32)<br />
dove A e B sono due coefficienti ricavati per lacune zone <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o, ed E è<br />
l’estensione del bacino.<br />
Facendo variare K si arriva a definire un intervallo <strong>di</strong> valori da adottare per la<br />
stima del trasporto solido eccezionale;<br />
iii) l’estensione del metodo <strong>di</strong> Kronfellner-Kraus (1987) al territorio trentino prende<br />
in considerazione parametri aggiuntivi rispetto alla formulazione originaria:<br />
tenendo conto del grado <strong>di</strong> sistemazione del bacino, della natura geologica <strong>dei</strong><br />
detriti, delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> trasporto (debris flow, debris flood, bedload) e<br />
permette <strong>di</strong> calcolare i volumi <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mento che possono essere convogliati su un<br />
conoide.In base alle osservazioni su 62 bacini <strong>di</strong> estensione inferiore a 85 km2<br />
nel Trentino Orientale sono state ricavate le seguenti formule:<br />
90<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
G<br />
G<br />
G<br />
G<br />
G<br />
G<br />
G<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
=<br />
−0,005A<br />
( 667 e )<br />
= 211Ai<br />
= 45 A<br />
= 36 AI<br />
= 39 AI<br />
0,9<br />
= 160 A<br />
1,5<br />
= 334 Ai<br />
1,5<br />
1,5<br />
1,3<br />
1,5<br />
( I.<br />
G.<br />
)<br />
−2<br />
( 1+<br />
C.<br />
S.<br />
)<br />
−0,6<br />
( I.<br />
T.<br />
)<br />
( I.<br />
G.<br />
)( 1+<br />
C.<br />
S.<br />
)<br />
−0,<br />
3<br />
( I.<br />
G.<br />
)( I.<br />
T.<br />
)<br />
i<br />
1,3<br />
Ai<br />
−1<br />
(33)<br />
dove: G S = volume del se<strong>di</strong>mento trasportato<br />
I.T.= in<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> trasporto (1 per debris flow; 2 per debris flood; 3 per<br />
bedload).<br />
A= superficie del bacino chiuso all’apice del conoide<br />
i = pendenza me<strong>di</strong>a del torrente<br />
I.G. =in<strong>di</strong>ce geologico, variabile da 0 a 5 quantifica l’attitu<strong>di</strong>ne della classe<br />
litologica a generare eventi <strong>di</strong> trasporto estremo<br />
C.S. = coefficiente <strong>di</strong> sistemazione del bacino; in<strong>di</strong>ca il grado <strong>di</strong> efficienza<br />
delle sistemazioni per quanto riguarda gli interventi strutturali in<br />
alveo e le sistemazioni <strong>di</strong> versante. Il valore C.S.=1 rappresenta la<br />
situazione ideale, grazie alla quale si limiterebbero fortemente le<br />
conseguenze negative <strong>di</strong> un evento alluvionale; un valore interme<strong>di</strong>o<br />
compreso tra 0 e 1 fornisce la misura degli interventi ancora<br />
necessari al conseguimento della sistemazione ideale.<br />
Per il calcolo dell’in<strong>di</strong>ce geologico I.G. che compare nelle (33) si può far<br />
riferimento alla seguente Tabella V.2.9.<br />
Classe litologica<br />
Punteggio<br />
Copertura morenica, alluvionale e <strong>di</strong> falda 5<br />
Rocce metamorfiche, filla<strong>di</strong>, gneiss, ecc… 4<br />
Rocce “terrigene”: marne, strati <strong>di</strong> Werfen,ecc. 3<br />
Rocce laviche degradate, tufi basaltici, brecce 2<br />
Rocce calcaree 1<br />
Rocce porfiriche, granitiche, <strong>di</strong>oritiche 0<br />
Tabella V.2.9: valori dell’in<strong>di</strong>ce I.G. per <strong>di</strong>verse classi <strong>di</strong> rocce<br />
Le formule (27) sono state ottenute da un’analisi <strong>di</strong> regressione multipla,<br />
cercando la <strong>di</strong>pendenza dalle 5 variabili: A,i, I.G., C.S., I.T. ; la prima <strong>di</strong> esse è la<br />
già citata equazione <strong>di</strong> Kronfellner-Kraus; la seconda equazione rappresenta un<br />
migliore adattamento della stessa alla zona <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o. Gli autori hanno poi<br />
stu<strong>di</strong>ato la <strong>di</strong>pendenza del trasporto solido da variabili aggiuntive, rispetto<br />
all’area del conoide e alla pendenza; tra le formule proposte è stato notato che<br />
l’in<strong>di</strong>ce geologico I.G. rappresenta la variabile in grado <strong>di</strong> migliorare in modo più<br />
sensibile l’accuratezza della stima. Le equazioni in cui compare il coefficiente <strong>di</strong><br />
sistemazione C.S. permettono <strong>di</strong> fare <strong>dei</strong> paragoni tra il trasporto solido nella<br />
situazione <strong>di</strong> partenza e dopo la sistemazione.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 91
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Va infine osservato che i tre meto<strong>di</strong> esposti forniscono risultati assai variabili<br />
tra loro (ad esempio il metodo <strong>di</strong> Kronfellner Kraus fornisce valori generalmente<br />
superiori a quelli dedotti con il metodo <strong>di</strong> Scheuringer), ma propongono un intervallo<br />
<strong>di</strong> valori su cui fare affidamento.<br />
V.2.3.2<br />
Trasporto <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti a scala <strong>di</strong> bacino<br />
In modo non <strong>di</strong>ssimile da quanto avviene nella modellazione idrologica,<br />
l’intensità del trasporto solido reale, che si verifica in un tratto arbitrario della rete<br />
idrografica ad opera <strong>di</strong> un evento <strong>di</strong> piena, <strong>di</strong>pende dalle con<strong>di</strong>zioni del bacino che<br />
precedono l’evento considerato. La conoscenza dell’intensità del trasporto solido<br />
costituisce una con<strong>di</strong>zione necessaria per la corretta pianificazione degli interventi <strong>di</strong><br />
sistemazione <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua, che spesso in passato sono stati progettati dal punto<br />
<strong>di</strong> vista idraulico ignorando l’effetto del trasporto <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti, sulla base della sola<br />
esperienza del progettista o in analogia con opere realizzate in ambienti simili.<br />
Nel caso del trasporto solido, sia che si verifichi un trasporto <strong>di</strong> tipo or<strong>di</strong>nario<br />
(<strong>di</strong> fondo e/o in sospensione), sia una corrente iperconcentrata, sia, infine, una colata<br />
<strong>di</strong> detriti o <strong>di</strong> fango (debris o mud flow), la con<strong>di</strong>zione antecedente è rappresentata<br />
dalla <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti resi prontamente <strong>di</strong>sponibili dall’alveo e dalle aree<br />
sorgenti <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mento <strong>di</strong>rettamente connesse con la rete idrografica. È quin<strong>di</strong> il livello<br />
<strong>di</strong> ricarica <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti lungo la rete idrografica che risulta determinante per la<br />
previsione della risposta solida ad un evento reale (Ashida et al., 1976).<br />
Il territorio della Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento è caratterizzato in larga misura<br />
da <strong>corsi</strong> d’acqua a forte pendenza e con granulometrie <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti abbastanza<br />
grossolane, perciò la capacità teorica <strong>di</strong> trasporto, determinata dalle portate liquide,<br />
richiede <strong>di</strong> norma una <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti superiore a quella riscontrabile in sito.<br />
La metodologia che si intende utilizzare per la stima delle portate solide<br />
conseguenti agli idrogrammi <strong>di</strong> piena modellati prescinderà, specie per quanto<br />
riguarda la stima del trasporto solido <strong>di</strong> fondo, dalle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> alimentazione solida<br />
locali, operando sull’idrogramma <strong>di</strong> piena una valutazione che si basa sulla capacità <strong>di</strong><br />
trasporto. Quest’ultima, giova ripeterlo, è la capacità che un flusso liquido, canalizzato<br />
in un alveo alluvionale, possiede <strong>di</strong> veicolare una certa portata solida, quando il<br />
canale, non mutando il suo profilo <strong>di</strong> fondo, riceve da monte un’alimentazione solida<br />
esattamente pari a quella che la corrente è in grado <strong>di</strong> smaltire.<br />
La capacità <strong>di</strong> trasporto quin<strong>di</strong>, per quanto teorica, possiede una buona<br />
valenza da un punto <strong>di</strong> vista della progettazione degli interventi, poiché rappresenta<br />
un limite superiore rispetto alla portata solida reale ed è a questo limite che è<br />
opportuno riferirsi nel definire gli interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulica.<br />
Anche per la stima della portata solida (Q s ), per congruenza e continuità con il<br />
sistema <strong>di</strong> modellazione idrologica proposto, si intende mantenere la possibilità <strong>di</strong><br />
pervenire alla determinazione dell’evoluzione temporale della piena solida in un punto<br />
arbitrario del reticolo idrografico della Provincia.<br />
A questo fine, tuttavia, il reticolo idrografico, già introdotto con finalità<br />
idrologiche, deve essere ri<strong>di</strong>mensionato ad un reticolo <strong>di</strong> interesse per il trasporto<br />
solido. Il primo, infatti, verrà esteso fino ad interessare i collettori <strong>di</strong> primo or<strong>di</strong>ne per<br />
i quali, ai fini sistematori, la determinazione della variazione nel tempo della portata<br />
solida risulta poco significativa. Questo reticolo <strong>di</strong> interesse, che sarà comunque da<br />
definirsi, nel dettaglio, in concertazione con i tecnici dell’ASSM della Provincia, poco si<br />
92<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
<strong>di</strong>scosterà da quello numerato nella Carta <strong>dei</strong> Corsi d’Acqua Pubblici (Provincia<br />
Autonoma <strong>di</strong> Trento, Dipartimento Territorio, Ambiente e Foreste, 1990).<br />
Su questo reticolo, andando a selezionare la sezione ove si intende chiudere<br />
un determinato bacino, la procedura <strong>di</strong> utilizzo del software che verrà approntato<br />
consentirà <strong>di</strong> stimare sia l’evoluzione temporale della piena solida generata dal<br />
verificarsi <strong>di</strong> un trasporto solido <strong>di</strong> fondo, sia, se <strong>di</strong> interesse, una possibile evoluzione<br />
temporale <strong>di</strong> un’onda da debris-flow.<br />
Per meglio definire le aspettative <strong>di</strong> utilizzo, il grado <strong>di</strong> affidabilità e la qualità<br />
<strong>dei</strong> risultati attesi per le due forme <strong>di</strong> trasporto che si sono <strong>di</strong>stinte, vengono <strong>di</strong><br />
seguito in<strong>di</strong>cati i presupposti teorici, le verifiche <strong>di</strong> campo e le successive ipotesi, sui<br />
quali si intende tarare e progressivamente affinare gli algoritmi <strong>di</strong> calcolo che saranno<br />
implementati.<br />
V.2.3.2.1<br />
La scabrezza nei <strong>corsi</strong> d’acqua naturali a fondo fisso<br />
La con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> moto uniforme in un corso d’acqua naturale si realizza<br />
<strong>di</strong>fficilmente, a causa delle variazioni longitu<strong>di</strong>nali delle sezioni trasversali. Nello<br />
stabilire la resistenza al moto è tuttavia utile fare riferimento ad una ideale con<strong>di</strong>zione<br />
<strong>di</strong> moto uniforme, che si instaurerebbe nel caso in cui il canale fosse cilindrico <strong>di</strong><br />
sezione pari a quella in esame.<br />
La formula <strong>di</strong> Darcy-Waisbach rappresenta la legge razionale <strong>di</strong> resistenza, ma<br />
nella pratica progettuale può essere più agevole impiegare delle formule empiriche,<br />
che fanno <strong>di</strong>pendere il coefficiente <strong>di</strong> scabrezza dalla sola scabrezza assoluta (formula<br />
<strong>di</strong> Gaukler-Strickler e formula <strong>di</strong> Manning) oppure dalla scabrezza relativa (formula <strong>di</strong><br />
Chèzy-Ta<strong>di</strong>ni).<br />
2 / 3 1/ 2<br />
h i<br />
Q = AK R<br />
Gaukler-Strickler<br />
s<br />
1/ 2 1/ 2<br />
h i<br />
Q = Aχ<br />
R<br />
Chèzy-Ta<strong>di</strong>ni (34)<br />
1 2 / 3 1/ 2<br />
Q = A Rh<br />
i<br />
Manning<br />
n<br />
Nelle equazioni proposte, Q rappresenta la portata liquida, A l’area della<br />
generica sezione, i la pendenza del fondo del canale, R h =A/C il raggio idraulico della<br />
generica sezione (C contorno bagnato), K s il coefficiente <strong>di</strong> Strickler, χ il coefficiente <strong>di</strong><br />
Chèzy ed n il coefficiente <strong>di</strong> Manning. La formula <strong>di</strong> Manning può essere facilmente<br />
ricondotta a quella <strong>di</strong> Strickler, osservando che K s =1/n, mentre la formula <strong>di</strong> Strickler<br />
può essere trasformata in quella <strong>di</strong> Chèzy-Ta<strong>di</strong>ni:<br />
−1/ 6<br />
s = Rh<br />
K χ (35)<br />
Sebbene non esista un criterio oggettivo che consenta <strong>di</strong> determinare quale sia<br />
la formula migliore, nell’idraulica <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua si utilizza in genere la formula <strong>di</strong><br />
Gaukler-Strickler, poiché il relativo coefficiente <strong>di</strong>pende in misura minore dal raggio<br />
idraulico e quin<strong>di</strong>, almeno in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sommergenza elevata, <strong>di</strong>pende<br />
sostanzialmente dalla scabrezza assoluta della parete.<br />
Per calcolare il coefficiente <strong>di</strong> Strickler, nel caso in cui la scabrezza sia<br />
riconducibile al solo materiale <strong>di</strong> fondo, si ricorre spesso alle seguenti espressioni:<br />
Formula <strong>di</strong> Strickler:<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 93
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
21,1<br />
1/ 3 −1<br />
K s = [ d] = [ m] ; [ Ks ] = [ m s ]<br />
(36)<br />
d<br />
1/ 6<br />
50<br />
Formula <strong>di</strong> Henderson:<br />
26<br />
1/ 3 −1<br />
K s = [ d] = [ m] ; [ Ks ] = [ m s ]<br />
(37)<br />
d<br />
1/ 6<br />
90<br />
Formula <strong>di</strong> Limerinos:<br />
K<br />
s<br />
R<br />
1,16 + 0,86 ln<br />
d<br />
0,013 R<br />
h<br />
1/ 3 −1<br />
= [ ] = [ m] ; [ K ] = [ m s ]<br />
84<br />
1/ 6<br />
h<br />
d s (38)<br />
Nel caso in cui sia presente vegetazione in alveo oppure il canale presenti<br />
particolari peculiarità, si può invece fare riferimento ai valori proposti da Chow<br />
(Armanini, 1999).<br />
V.2.3.2.2<br />
Trasporto solido or<strong>di</strong>nario<br />
Il trasporto solido viene definito come or<strong>di</strong>nario se il moto <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti è<br />
determinato prevalentemente dalle azioni idro<strong>di</strong>namiche (<strong>di</strong> resistenza e <strong>di</strong> portanza)<br />
esercitate dalla corrente e non dalla forza <strong>di</strong> gravità, come avviene invece per le<br />
colate <strong>di</strong> detriti. Come in<strong>di</strong>cato nella premessa generale, la stima viene operata sulla<br />
capacità <strong>di</strong> trasporto solido, ovvero la massima quantità <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti che la corrente<br />
riesce a trasportare. Questa con<strong>di</strong>zione richiede che sia <strong>di</strong>sponibile una quantità <strong>di</strong><br />
materiale sufficiente. In caso contrario, la corrente trasporta tutto ciò che è<br />
<strong>di</strong>sponibile, ma la portata solida effettiva sarà inferiore alla capacità <strong>di</strong> trasporto. Una<br />
stima <strong>di</strong> questa quantità può essere condotta grazie ai risultati che sono emersi, in<br />
ambito <strong>di</strong> ricerca, dalle numerose sperimentazioni condotte con sistematicità da oltre<br />
una cinquantina d’anni in canali <strong>di</strong> laboratorio e su modello fisico.<br />
Una volta che il materiale si sia messo in movimento, esso può continuare il<br />
suo moto secondo due modalità (Armanini, 1999):<br />
Moto <strong>di</strong> fondo: il materiale si sposta rotolando sul fondo oppure attraverso una<br />
alternanza <strong>di</strong> piccoli salti, durante i quali il materiale si alza ad una <strong>di</strong>stanza<br />
relativamente piccola dal fondo, dell’or<strong>di</strong>ne della <strong>di</strong>mensione della particella stessa.<br />
Moto in sospensione: la particella viene sollevata ad una altezza dal fondo<br />
dell’or<strong>di</strong>ne del tirante d’acqua e, prima <strong>di</strong> tornare in contatto con il fondo, percorre un<br />
tratto dell’or<strong>di</strong>ne del tirante d’acqua, spesso ad esso <strong>di</strong>verse volte superiore.<br />
Nella letteratura scientifica sono citate molte formule <strong>di</strong> trasporto. Per molte<br />
viene esplicitamente <strong>di</strong>chiarato che esse si riferiscono al trasporto <strong>di</strong> fondo, per altre<br />
l’intervallo <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametri delle particelle nel quale esse sono state testate fa supporre che<br />
esse siano da ritenersi valide solo per il trasporto <strong>di</strong> fondo, mentre in altri casi ancora<br />
le formule sono state calibrate per il trasporto totale. Alcune teorie si basano sulla<br />
probabilità <strong>di</strong> <strong>di</strong>stacco <strong>dei</strong> grani, che si estende da 1 a 0, per cui non si introduce un<br />
valore <strong>di</strong> soglia della portata liquida al <strong>di</strong> sotto del quale corrisponda l’assenza<br />
assoluta <strong>di</strong> trasporto. Tra queste la più famosa è sicuramente la teoria elaborata da<br />
Einstein (1950). La maggiore parte delle formule <strong>di</strong> trasporto si basano invece sul<br />
concetto del valore critico <strong>di</strong> moto incipiente. Molte <strong>di</strong> queste formule sono puramente<br />
94<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
empiriche, ricavate cioè sulla base <strong>di</strong> una serie <strong>di</strong> osservazioni sperimentali condotte<br />
in laboratorio o in campagna.<br />
Una delle fonti <strong>di</strong> questi dati <strong>di</strong> più in<strong>di</strong>scusso valore è sicuramente<br />
rappresentata dalle esperienze condotte presso il Politecnico <strong>di</strong> Zurigo da Meyer-Peter<br />
e Müller (1948) prima, quin<strong>di</strong> da Smart e Jäggy (1983) e, infine, da Rickenmann<br />
(1991). Le esperienze <strong>di</strong> questi ricercatori hanno il merito <strong>di</strong> avere progressivamente<br />
esteso il campo <strong>di</strong> indagine a pendenze via via più elevate, sino ad arrivare a coprire<br />
un campo compreso fra lo 0,04 ed il 20%.<br />
La formula <strong>di</strong> Meyer-Peter e Müller, nel caso <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua alpini, consente<br />
<strong>di</strong> esprimere la portata solida totale per unità <strong>di</strong> larghezza del canale q s , nella<br />
seguente forma:<br />
D ⋅<br />
q<br />
s<br />
g ⋅ Δ ⋅ D<br />
=<br />
( ϑ'<br />
−ϑ ) 1, 5<br />
8 ⋅ cr<br />
(39)<br />
nella quale ϑ ' rappresenta il parametro <strong>di</strong> mobilità <strong>di</strong> Shields, calcolato con<br />
riferimento alla sola resistenza <strong>di</strong> grano (non conteggiando gli effetti indotti dalle<br />
ρs − ρ<br />
forme <strong>di</strong> fondo), g l’accelerazione <strong>di</strong> gravità, Δ = la densità relativa del grano<br />
ρ<br />
immerso e D il <strong>di</strong>ametro caratteristico del materiale trasportato. Il valore critico del<br />
parametro <strong>di</strong> mobilità <strong>di</strong> Shields ϑ cr<br />
può essere ricavato dal <strong>di</strong>agramma <strong>di</strong> Shields<br />
u ⋅ D<br />
(Figura V.2.4:) in funzione del numero <strong>di</strong> Reynolds <strong>di</strong> grano Re * = * , in cui la<br />
ν<br />
velocità <strong>di</strong> attrito u* = g ⋅ i ⋅ RH<br />
è espressa in funzione del raggio idraulico R H , della<br />
pendenza del fondo i e dell’accelerazione <strong>di</strong> gravità g.<br />
Figura V.2.4: Diagramma <strong>di</strong> Shields<br />
Nella formula <strong>di</strong> Meyer-Peter e Müller veniva posto θ cr = 0,047; la formula è<br />
stata tarata per materiali <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro abbastanza grossolano (0,4 ÷ 29 mm) ed è<br />
raccomandata per i <strong>corsi</strong> d’acqua ghiaiosi, con pendenze fino al 2%. Per pendenze<br />
superiori, la formula sottostima la portata solida, per cui è preferibile ricorrere ad una<br />
formula alternativa, quale quella <strong>di</strong> Smart e Jäggy, che rappresenta l’estensione <strong>di</strong><br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 95
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
quella <strong>di</strong> Meyer-Peter e Müller ai canali con forte pendenza (comunque inferiore al<br />
20%).<br />
D<br />
50<br />
⋅<br />
q<br />
s<br />
g ⋅ Δ ⋅ D<br />
0,2<br />
⎛ D90<br />
⎞<br />
0,6 u 0,5<br />
= 4 ⋅<br />
⎜ ⋅ i ⋅ ⋅ϑ<br />
⋅ ( ϑ − ϑcr<br />
)<br />
D<br />
⎟<br />
(40)<br />
⎝ 30 ⎠ u*<br />
Gli autori consigliano <strong>di</strong> porre θ cr = 0,05. si noti inoltre che in questa formula<br />
viene utilizzato il valore totale del parametro <strong>di</strong> mobilità <strong>di</strong> Shields, inclusivo cioè della<br />
resistenza <strong>di</strong> forma. Nel caso <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua alpini, a granulometria piuttosto<br />
eterogenea (fatte salve situazioni particolari), il rapporto d 90 /d 30 è compreso fra 2 e<br />
4,5, cosicché il parametro (d 90 /d 30 ) 0,2 è contenuto nel range 1,15-1,35, con un valore<br />
me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> 1,25.<br />
Dalla formula <strong>di</strong> Meyer-Peter e Müller, nel caso <strong>di</strong> elevata mobilità del<br />
materiale (θ >> θ cr ), si osserva che la portata solida risulta in<strong>di</strong>pendente dal <strong>di</strong>ametro<br />
del materiale, ovvero si instaurano le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equimobilità. Tuttavia è assai<br />
improbabile che in natura si instaurino tali con<strong>di</strong>zioni, poiché in genere sarà presente<br />
una frazione granulometrica, anche se in quantità modeste, <strong>di</strong> pezzatura<br />
sufficientemente grande da determinarne una mobilità prossima a quella critica. Tale<br />
situazione è <strong>di</strong> norma favorita dal corazzamento <strong>di</strong>namico, processo per il quale le<br />
granulometrie sottili sono più facilmente asportate, per cui il materiale <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni<br />
maggiori tende a concentrarsi in prossimità della superficie dell’alveo. Dal momento<br />
che la portata solida <strong>di</strong> ogni classe granulometrica è proporzionale alla percentuale del<br />
materiale <strong>di</strong> quella classe presente in alveo, la portata solida del materiale più<br />
grossolano sarà modesta mentre, a parità <strong>di</strong> portata liquida, la portata solida relativa<br />
alle frazioni più sottili sarà molto elevata, per cui ad una variazione repentina del<br />
<strong>di</strong>ametro corrisponderà una variazione della portata solida molto elevata. Si capisce<br />
così che ad esempio la rottura dello strato <strong>di</strong> corazzamento comporti una variazione<br />
notevole della portata solida e quin<strong>di</strong> inneschi un notevole processo erosivo, per cui<br />
dal punto <strong>di</strong> vista quantitativo fare riferimento in questo caso alla granulometria del<br />
subalveo risulterebbe cautelativo nei confronti della sicurezza. La portata solida totale<br />
può essere espressa me<strong>di</strong>ante la sommatoria, su ciascuna classe, del prodotto tra la<br />
percentuale <strong>di</strong> materiale presente in alveo <strong>di</strong> ogni classe e la relativa portata solida,<br />
calcolata nell’ipotesi <strong>di</strong> un alveo costituito da materiale omogeneo <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro pari al<br />
<strong>di</strong>ametro caratteristico della classe in esame.<br />
La revisione più significativa alla formulazione originale della formula <strong>di</strong><br />
trasporto proposta da Meyer-Peter e Müller è sicuramente quella <strong>di</strong> Smart e Jäggy,<br />
alla quale Rickenmann ha aggiunto un parametro correttivo che tiene conto del<br />
numero <strong>di</strong> Froude della corrente. L’apporto delle esperienze <strong>di</strong> Smart e Jäggy e,<br />
soprattutto, <strong>di</strong> Rickenmann è <strong>di</strong> notevole importanza, poiché ha in sostanza<br />
<strong>di</strong>mostrato la possibilità <strong>di</strong> formulare un'unica equazione <strong>di</strong> trasporto che copre un<br />
campo <strong>di</strong> concentrazioni solide <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti in seno alla corrente da meno <strong>di</strong> un<br />
punto percentuale al 25-28%, valori questi ultimi che già competono a flussi<br />
iperconcentrati ben sviluppati. Takahashi (1987) ha anche condotto una analisi <strong>di</strong> tipo<br />
comparativo fra le formule sopra menzionate e le principali formule giapponesi,<br />
<strong>di</strong>mostrando che i risultati sono similari.<br />
Le equazioni proposte, oppure altre equivalenti che si prestino allo stesso<br />
scopo, nascono da sperimentazioni in con<strong>di</strong>zioni stazionarie <strong>di</strong> portata, ma possono<br />
essere utilizzate per la stima dell’evoluzione temporale della piena solida,<br />
scomponendo l’idrogramma liquido in uscita dal modello idrologico in una successione<br />
96<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
<strong>di</strong> intervalli (Δt) a portata costante pari al valor me<strong>di</strong>o degli estremi dell’intervallo.<br />
Ciascuno <strong>di</strong> questi intervalli andrà quin<strong>di</strong> a produrre un volume solido (ΔV s = Q s Δt) che<br />
consentirà <strong>di</strong> costruire, passo passo, la variazione della portata solida e <strong>di</strong> pervenire,<br />
operando una semplice sommatoria <strong>dei</strong> volumi parziali, anche alla stima del volume<br />
solido complessivo che transita attraverso la sezione considerata. L’ammissione<br />
dell’ipotesi <strong>di</strong> stazionarietà del trasporto, anche se effettuata su Δt piccoli (ad esempio<br />
5’), implica necessariamente <strong>di</strong> non tenere conto <strong>dei</strong> fenomeni <strong>di</strong> isteresi che invece si<br />
osservano in campo (D’Agostino e Lenzi, 1996). Infatti, una stessa portata liquida<br />
andrà a produrre il medesimo trasporto solido, in<strong>di</strong>pendentemente dal fatto che essa<br />
si presenti nella fase ascendente o <strong>di</strong>scendente dell’idrogramma <strong>di</strong> piena.<br />
Per l’applicazione delle equazioni che esprimono la capacità <strong>di</strong> trasporto, è<br />
necessaria una valutazione della pendenza del canale. A questo riguardo si prevede <strong>di</strong><br />
mettere a punto una procedura automatica che opererà <strong>di</strong>rettamente sul raster delle<br />
quote relativo alle celle del reticolo <strong>di</strong> interesse.<br />
Una volta selezionata una cella, il programma <strong>di</strong> calcolo determinerà la<br />
pendenza me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> un tratto d’alveo a monte della cella selezionata per una lunghezza<br />
<strong>di</strong> un centinaio <strong>di</strong> metri (potrà eventualmente anche consentirsi la scelta <strong>di</strong> una<br />
lunghezza arbitraria).<br />
Si prevede anche <strong>di</strong> lasciare all’utente la possibilità <strong>di</strong> inserire <strong>di</strong>rettamente la<br />
pendenza da considerare; ciò per due or<strong>di</strong>ni <strong>di</strong> motivi: sia perché può essere<br />
<strong>di</strong>sponibile un rilievo topografico che fornisce con maggior precisione il dato, sia<br />
perché può essere necessario valutare l’effetto, in termini <strong>di</strong> riduzione del trasporto<br />
solido, che un intervento <strong>di</strong> consolidamento dell’alveo determinerebbe sul tratto in<br />
esame.<br />
Completeranno i risultati della simulazione: i valori della massima<br />
concentrazione solida e della massima portata solida da attribuire al picco<br />
dell’idrogramma <strong>di</strong> piena; sono infatti questi ultimi gli elementi <strong>di</strong> maggiore utilità per<br />
il <strong>di</strong>mensionamento o la verifica delle sezioni idrauliche, mentre i volumi totali<br />
risultano ovviamente <strong>di</strong> maggiore interesse per verificare la funzionalità <strong>di</strong> aree <strong>di</strong><br />
deposito destinate ad un invaso, anche parziale, <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti.<br />
V.2.3.2.3<br />
Colate detritiche<br />
Nella valutazione dell’onda <strong>di</strong> piena associata ad una colata detritica si devono<br />
considerare le seguenti problematiche:<br />
A) valutazione dell’idrogramma solido in aggiunta a quello liquido, e valutazione<br />
della composizione granulometrica e litologica della fase solida della colata;<br />
B) stato dell’alveo in merito alla partecipazione ai processi <strong>di</strong> erosione e deposito;<br />
C) determinazione <strong>di</strong> relazioni esplicative <strong>di</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> moto caratterizzanti, quali<br />
la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> moto uniforme, la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> moto in curva;<br />
D) elementi <strong>di</strong> verifica delle opere <strong>di</strong> controllo delle colate detritiche;<br />
E) valutazione del rischio associato all’evento colata.<br />
Le problematiche qui evidenziate sono comunque fra loro <strong>di</strong>pendenti, e<br />
pertanto le proposte metodologiche ed analitiche devono correttamente considerare<br />
questa reciprocità. Inoltre, occorre <strong>di</strong>fferenziare le colate che convogliano<br />
essenzialmente se<strong>di</strong>mento grossolano (propriamente colate detritiche o debris flows)<br />
da quelle <strong>di</strong> fango (mud flows) che convogliano, eventualmente in aggiunta al<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 97
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
se<strong>di</strong>mento grossolano, non trascurabili frazioni limose e argillose. In misture reali, in<br />
cui siano presenti frazioni granulometriche molto fini, sono spesso importanti sia gli<br />
aspetti tipici delle colate detritiche che quelli delle colate <strong>di</strong> fango, le quali vengono<br />
spesso identificate con il termine colate viscose. Allo stato attuale della conoscenza<br />
risulta non ancora definito alcun criterio interpretativo al riguardo. L’identificazione <strong>dei</strong><br />
processi specifici <strong>dei</strong> due <strong>di</strong>versi regimi in esame risulta fondamentale per la<br />
definizione <strong>dei</strong> meccanismi <strong>di</strong> resistenza locale (reologia della mistura in moto), che<br />
possono variare all’interno <strong>di</strong> una medesima colata, e <strong>di</strong>pendono inoltre dal regime <strong>di</strong><br />
moto. Una semplice in<strong>di</strong>cazione sulla <strong>di</strong>stinzione in esame per una miscela <strong>di</strong> acqua e<br />
se<strong>di</strong>menti si può ottenere dalla curva granulometrica. Infatti, secondo Coussot (1994),<br />
le miscele caratterizzate dalla presenza <strong>di</strong> particelle fini (<strong>di</strong>ametro inferiore a 40 μm)<br />
con una concentrazione volumetrica superiore al 10%, vengono classificate come<br />
muddy debris flow (Coussot, 1994). Quest’ultimo tipo <strong>di</strong> colate è, ad esempio, molto<br />
frequente proprio in ambiente dolomitico, quando l’abbondanza <strong>di</strong> detriti morenici,<br />
abbinata allo sfasciume che deriva dal <strong>di</strong>sfacimento delle pareti calcaree, rende<br />
possibile la genesi <strong>di</strong> colate, che, pur avendo nella matrice una modesta quantità <strong>di</strong><br />
materiale coesivo, finiscono per avvicinarsi nel loro comportamento reologico alle<br />
colate fangose. La <strong>di</strong>stinzione anzidetta ha delle implicazioni non trascurabili nei<br />
riguar<strong>di</strong> della portata <strong>di</strong> picco <strong>di</strong> un onda <strong>di</strong> debris flow. Molti stu<strong>di</strong> su colate reali<br />
(Mizuyama et al., 1992, Rickenmann, 1991 e 1994) hanno infatti evidenziato come, a<br />
parità <strong>di</strong> volume solido complessivamente mobilitato dalla colata, le colate <strong>di</strong> tipo<br />
puramente granulare <strong>di</strong>ano luogo a valori della portata al colmo notevolmente più<br />
elevati.<br />
A) Valutazione dell’idrogramma solido in aggiunta a quello liquido, e valutazione<br />
della composizione granulometrica e litologica della fase solida della colata<br />
Si considerano i meto<strong>di</strong> che la letteratura recente ha proposto in merito alla<br />
valutazione dell’idrogramma solido, od al suo valore <strong>di</strong> picco. Quanto si propone<br />
in questa sezione (nei punti A1, A2 e A3) riguarda unicamente alvei torrentizi in<br />
cui si <strong>di</strong>spone <strong>di</strong> una quantità illimitata <strong>di</strong> materiale sciolto ed ero<strong>di</strong>bile, ed in cui<br />
la colata è <strong>di</strong> tipo detritico e generata da un evento pluviometrico <strong>di</strong> forte<br />
intensità e breve durata (evento temporalesco con durata sempre inferiore od<br />
uguale all’ora, ed assegnato tempo <strong>di</strong> ritorno).<br />
Per le colate <strong>di</strong> fango è invece necessaria la conoscenza tramite osservazione<br />
<strong>di</strong>retta del valore della concentrazione solida me<strong>di</strong>a c (che spesso ha valori<br />
prossimi o ad<strong>di</strong>rittura superiori al 50 %, come nel caso <strong>di</strong> Sarno, Campania). Per<br />
1<br />
esse si può porre, in prima approssimazione, Qd<br />
= Ql<br />
, ove Q l è la portata<br />
1 − c<br />
liquida, mentre Q d e la portata volumetrica totale (comprensiva delle fasi solida e<br />
liquida).<br />
A1) Un primo metodo <strong>di</strong> valutazione riguarda il valore della portata <strong>di</strong> picco<br />
determinabile nell’ipotesi <strong>di</strong> scorrimento <strong>di</strong> una portata <strong>di</strong> acqua chiara su <strong>di</strong> un<br />
ammasso granulare sciolto e completamente saturo in torrenti ad elevata<br />
pendenza (> 20 gra<strong>di</strong> sess.). Qd può allora stimarsi con la formula (metodo<br />
volumetrico):<br />
Q<br />
⎛<br />
= ⎜<br />
⎝<br />
c<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
*<br />
d ⎜<br />
Q l<br />
c − c ⎟<br />
* ∞<br />
(41)<br />
98<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
ove c* = concentrazione <strong>di</strong> massimo impaccamento del materiale costituente<br />
l’ammasso, e può in genere assumersi c* = 0,65 (Armanini, 1999); c∞ =<br />
concentrazione volumetrica <strong>di</strong> equilibrio del fronte stazionario della colata in<br />
movimento; per pendenze del fondo superiori al 35% la concentrazione c∞ è<br />
esprimibile come:<br />
c∞ = α c *<br />
(42)<br />
con α prossimo a 0,9. Per pendenze inferiori la determinazione <strong>di</strong> α può essere<br />
leggermente inferiore.<br />
L’idrogramma ottenuto tramite la (41) deve essere quin<strong>di</strong> ridotto per tener conto<br />
del fatto che i fenomeni <strong>di</strong> colata si verificano quando lo sforzo tangenziale<br />
agente sul contorno eccede un valore <strong>di</strong> soglia τ s Questo valore può essere<br />
ottenuto dalla seguente relazione τ s = 0,06<br />
ρwg<br />
Δd90<br />
, ove ρ w e la densità <strong>di</strong> massa<br />
dell’acqua. Nota la pendenza del fondo, si determina quin<strong>di</strong>, a mezzo <strong>di</strong><br />
formulazioni <strong>di</strong> moto uniforme (es. la formula <strong>di</strong> Strickler) la portata liquida Q s<br />
cui corrisponde un tirante idrico ed uno sforzo tangenziale me<strong>di</strong>o sul fondo pari a<br />
τ s . Infine, l’idrogramma <strong>dei</strong> volumi totali risulta dalla seguente espressione:<br />
⎛ c*<br />
⎞<br />
Q d =<br />
⎜ Ql<br />
− Qs<br />
se Ql<br />
> Q<br />
c c<br />
⎟ ( )<br />
⎝ * − ∞ ⎠<br />
s<br />
(43)<br />
Q<br />
d<br />
= Q se Q ≤ Q<br />
(44)<br />
l<br />
l<br />
s<br />
A2) Un secondo metodo riguarda le colate che hanno origine da collasso <strong>di</strong><br />
sbarramento. Si noti che lo sbarramento può anche non pre-esistere nel tratto<br />
esaminato, ma può essere messo in conto come il risultato <strong>di</strong> un naturale<br />
processo <strong>di</strong> sbarramento operato dalla presenza <strong>di</strong> tronchi ed altro materiale<br />
vegetale ingombrante nelle sezioni più strette. In questo caso si può assumere<br />
un valore che, in termini volumetrici, sia assai prossimo a quello che deriva dalla<br />
soluzione analitica <strong>di</strong> Ritter, valida per con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> fluido inviscido e fondo fisso,<br />
8 1,5<br />
ovvero Q l<br />
= gh , ove h è l’altezza idrica in prossimità allo sbarramento. La<br />
27<br />
portata solida massima, nel caso <strong>di</strong> sbarramento effimero formatosi durante<br />
eventi <strong>di</strong> trasporto solido, si ricava con una relazione del tipo Q d = ceq<br />
Ql<br />
, ove c eq<br />
/c b =β, c b e la concentrazione solida in alveo (in generale c b =0,6-0,65), β<br />
rappresenta un parametro <strong>di</strong> mobilità del se<strong>di</strong>mento in alveo. Nel caso <strong>di</strong> rottura<br />
<strong>di</strong> sbarramenti esistenti, tipicamente le briglie <strong>di</strong> trattenuta e consolidamento, la<br />
portata solida massima, nel tratto imme<strong>di</strong>atamente a valle della briglia, può<br />
8 1,5<br />
essere stimata per mezzo della seguente Q<br />
l<br />
= cb<br />
ghg<br />
, ove h g e l’altezza del<br />
27<br />
deposito, fino alla gaveta, a monte della briglia. La determinazione <strong>dei</strong> parametri<br />
(ad es. β) e la teoria si trovano in Fraccarollo e Armanini, 2000, ed in Fraccarollo<br />
e Capart, 2002.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 99
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
A3) Nel caso <strong>di</strong> pendenze inferiori ai 20°, un metodo <strong>di</strong> valutazione dell’intero<br />
idrogramma solido in una sezione del reticolo idrografico si basa sulla seguente<br />
tanϑ<br />
ipotesi Q d = ceq<br />
Ql<br />
, ove ceq<br />
=<br />
con Δ ≈ 1,65, φ = angolo <strong>di</strong> attrito<br />
Δ(tanφ<br />
− tanϑ)<br />
statico (in<strong>di</strong>cabile, in assenza <strong>di</strong> valutazioni specifiche, in circa 40°), ϑ=pendenza<br />
longitu<strong>di</strong>nale del fondo. Qualora la valutazione <strong>di</strong> c eq ecceda il limite fisico c b , si<br />
assuma ceq = 0, 9cb<br />
, come suggerito da Takahashi (1991). Una trattazione teorica<br />
delle risultanze qui riferite si trova in (Armanini et al. (2000), Fraccarollo et al.<br />
(2000)).<br />
B) In A) si sono date in<strong>di</strong>cazioni per la valutazione delle portate defluenti nelle<br />
situazioni in cui la <strong>di</strong>namica evolutiva del fondo sia associabile a quella della<br />
colata defluente. Tale con<strong>di</strong>zione cessa nel caso il fondo, ed il materiale che lo<br />
costituisce, non siano in relazione (con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> equilibrio) con il materiale che<br />
partecipa al deflusso. Una situazione tipica è rappresentata dagli scorrimenti<br />
entro canaloni in roccia. Qualora l’alveo è fisso non è possibile la valutazione<br />
della frazione solida del trasporto, o del trasporto totale, tramite espressioni del<br />
tipo sopra proposto. Occorrerà pertanto ricorrere ad espressioni quali quella<br />
sopra riportata per le colate <strong>di</strong> fango, in cui il valore della concentrazione solida è<br />
<strong>di</strong>sgiunto dalle con<strong>di</strong>zioni idro<strong>di</strong>namiche locali e richiede generalmente una<br />
valutazione sperimentale.<br />
C) con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> moto caratterizzanti: la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> moto uniforme, la con<strong>di</strong>zione<br />
<strong>di</strong> moto in curva<br />
Si considerano, nella presente sezione, con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> moto <strong>di</strong> grande interesse<br />
nella pratica ingegneristica. Esse, infatti, rappresentano con<strong>di</strong>zioni prossime a<br />
quelle reali in gran parte dello sviluppo <strong>di</strong> una colata, oppure riguardano<br />
fenomeni localizzati importanti nella valutazione della sicurezza delle opere e<br />
nella valutazione del rischio idraulico.<br />
C1) Moto uniforme<br />
La con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> moto uniforme può essere assunta rappresentativa del moto nei<br />
tratti ad andamento rettilineo. L’esame della relazione fra portate volumetriche<br />
liquida e totale è già stato esaminato in A).<br />
Si vuole ora in<strong>di</strong>care la relazione che intercorre fra la portata totale e le<br />
grandezze idro<strong>di</strong>namiche in gioco. Si opererà una sud<strong>di</strong>visione fra colate<br />
detritiche e fangose.<br />
C1a) Colate fangose.<br />
Per le colate fangose occorre stabilire come la presenza <strong>di</strong> frazioni fini influenzi la<br />
legge reologica. Nella fattispecie si può assumere<br />
du<br />
τ = τ y + μ<br />
(45)<br />
dy<br />
ove τ y e` la tensione <strong>di</strong> soglia e μ è la viscosità <strong>di</strong>namica del fluido.<br />
Per un miscuglio solido-liquido con particelle <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni d
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
μ r = α e βc<br />
(46)<br />
in cui α e β sono coefficienti da determinarsi sperimentalmente in laboratorio, o<br />
ricorrendo a tabelle.<br />
La tensione <strong>di</strong> soglia τ y compare quando la concentrazione solida della matrice<br />
fluida eccede un valore <strong>di</strong> soglia. La concentrazione critica varia con la tipologia<br />
del se<strong>di</strong>mento e con la sua composizione mineralogica; in generale la tensione <strong>di</strong><br />
soglia τ y cresce con la concentrazione del miscuglio e molte formule empiriche<br />
sono state proposte per esplicitarne la variazione con la concentrazione. In<br />
particolare sono state ampiamente utilizzate formule esponenziali del tipo<br />
(O’Brien & Julien, 1988) :<br />
y<br />
m<br />
τ = K c<br />
(47)<br />
ove c e` la concentrazione solida e K variabile con la composizione mineralogica<br />
del se<strong>di</strong>mento, mentre l’esponente m in molti casi viene adottato pari a 3. Valori<br />
superiori a 3 sono utilizzati per miscugli ad elevata concentrazione, e valori<br />
inferiori a tre per miscugli a basse concentrazioni. La formula precedente, inoltre,<br />
risulta essere un’espressione semplificata <strong>di</strong> τ y , in quanto non considera un valore<br />
critico <strong>di</strong> concentrazione sotto cui tale tensione non esiste.<br />
Da quanto esposto si nota un’ampia variabilità <strong>di</strong> μ e τ y in funzione della<br />
concentrazione del miscuglio e dell’assortimento del se<strong>di</strong>mento (O’Brien & Julien,<br />
1988):<br />
Inoltre, se la tensione <strong>di</strong> soglia è tale che tutte le particelle del flusso sono più<br />
piccole del seguente valore D o :<br />
τ y<br />
D0 = k<br />
(48)<br />
γ − γ<br />
s<br />
w<br />
i se<strong>di</strong>menti trasportati si comportano come trasporto neutrale in galleggiamento,<br />
ed il flusso può essere trattato come monofase. Il significato del parametro k è<br />
spiegato in Wan e Wang (1994).<br />
La <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> velocità <strong>di</strong> un flusso laminare <strong>di</strong> un fluido fangoso <strong>di</strong>pende<br />
dalla presenza della tensione <strong>di</strong> soglia. Infatti nella parte centrale e superiore del<br />
flusso, in un canale a pelo libero, laddove lo sforzo tangenziale è minore dello<br />
sforzo <strong>di</strong> soglia, non si hanno gra<strong>di</strong>enti <strong>di</strong> velocità (zona <strong>di</strong> plug), e lo<br />
spostamento è <strong>di</strong> tipo traslazionale rigido, con velocità u p .<br />
Il profilo <strong>di</strong> velocità teorico, nel caso <strong>di</strong> sezione rettangolare larga, al <strong>di</strong> sotto<br />
dello strato in moto rigido, risulta essere:<br />
( 2γ<br />
Hi − γ yi − 2τ<br />
)<br />
y<br />
u = m m y per 0 ≤ y<br />
2μ<br />
τ y<br />
≤ H −<br />
γ i<br />
m<br />
(49)<br />
ove i e` la pendenza del fondo, γ m è il peso specifico della mistura, H l’altezza del<br />
flusso ed y la <strong>di</strong>stanza dal fondo. Nella zona <strong>di</strong> plug, il fluido si muove alla<br />
velocità u p data da:<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 101
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
u<br />
p<br />
γ i ⎛ τ<br />
2 ⎟ ⎞<br />
m<br />
y<br />
=<br />
⎜H<br />
−<br />
μ ⎝ γ mi<br />
⎠<br />
2<br />
(50)<br />
Nel caso in cui τ y risulti nulla, si ottengono i profili <strong>di</strong> velocità <strong>di</strong> un fluido<br />
Newtoniano.<br />
C1b) Colate detritiche.<br />
Vi sono evidenze sperimentali che fanno risaltare come, al variare <strong>dei</strong> parametri<br />
<strong>di</strong>mensionali in gioco, ed in particolare la pendenza del fondo, si realizzano<br />
regimi <strong>di</strong> moto uniforme assai <strong>di</strong>versi (Armanini et al., Capart et al.). Senza<br />
entrare in tali dettagli, si propongono relazioni semplificate <strong>di</strong> moto uniforme.<br />
Una prima trattazione deriva dall’ipotesi <strong>di</strong> esistenza del regime reologico<br />
<strong>di</strong>spersivo <strong>di</strong> Bagnold (Takahashi, 1991) sull’intera sezione trasversale del moto.<br />
Si ottiene la seguente espressione del coefficiente <strong>di</strong> Strickler:<br />
K<br />
s<br />
( CΔ + 1)<br />
a sin( φ )<br />
2 h ρw<br />
1 6<br />
= g<br />
h<br />
(51)<br />
5 λD<br />
ρ<br />
s<br />
ove, in aggiunta a simboli già identificati in quanto precede, h e l’altezza <strong>di</strong> moto<br />
uniforme, λ la concentrazione lineare <strong>di</strong> Bagnold, ρ s è la densità <strong>di</strong> massa del<br />
materiale solido;<br />
In assenza <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> valutazione della espressione (50), si consiglia<br />
l’adozione della espressione <strong>di</strong> Strickler assumendo un valore del parametro <strong>di</strong><br />
Strickler nell’intervallo 5
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.2.3.3<br />
Altre considerazioni.<br />
V.2.3.3.1<br />
Trasporto solido <strong>di</strong> fondo<br />
Come in<strong>di</strong>cato nella premessa generale, una stima comune del trasporto viene<br />
operata sulla capacità <strong>di</strong> trasporto solido al fondo. Una stima <strong>di</strong> questa quantità può<br />
essere condotta grazie alle risultanze che sono emerse, in ambito <strong>di</strong> ricerca, dalle<br />
numerose sperimentazioni condotte in laboratorio su modello fisico e che sono inziate<br />
con sistematicità da oltre una cinquantina d’anni. Una delle fonti <strong>di</strong> questi dati <strong>di</strong> più<br />
in<strong>di</strong>scusso valore è sicuramente rappresentata dalle esperienze condotte presso il<br />
Politecnico <strong>di</strong> Zurigo da Meyer-Peter e Muller (1948) prima, quin<strong>di</strong> da Smart e Jaeggy<br />
(1983) e, infine, da Rickenmann (1991). Le esperienze <strong>di</strong> questi ricercatori hanno il<br />
merito <strong>di</strong> avere progressivamente esteso il campo <strong>di</strong> indagine a pendenze via via più<br />
elevate sino ad arrivare a coprire un campo compreso fra lo 0,04 ed il 20%. La<br />
revisione più significativa alla formulazione originale della formula <strong>di</strong> trasporto<br />
proposta da Meyer-Peter e Muller è sicuramente quella <strong>di</strong> Smart e Jaeggy, alla quale<br />
Rickenmann ha aggiunto un parametro correttivo che tiene conto del numero <strong>di</strong><br />
Froude della corrente. L’apporto delle esperienze <strong>di</strong> Smart e Jaeggy e, soprattutto, <strong>di</strong><br />
Rickenmann è <strong>di</strong> notevole importanza, poiché ha in sostanza <strong>di</strong>mostrato la possibilità<br />
<strong>di</strong> formulare un'unica equazione <strong>di</strong> trasporto che copre un campo <strong>di</strong> concentrazioni<br />
solide <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti in seno alla corrente da meno <strong>di</strong> un punto percentuale al 25-28%,<br />
valori questi ultimi che già competono a flussi iperconcentrati ben sviluppati.<br />
Takahashi (1987) ha anche condotto una analisi <strong>di</strong> tipo comparativo fra le formule<br />
sopra menzionate e le principali formule giapponesi <strong>di</strong>mostrando che i risultati sono<br />
similari.<br />
Le formulazioni svizzere presentano però lo svantaggio <strong>di</strong> risultare alquanto<br />
onerose per una applicazione su larga scala, quale è quella rappresentata da tutto il<br />
territorio montano della Provincia <strong>di</strong> Trento. Esse richiedono la conoscenza, oltre che<br />
della portata liquida, anche dello sforzo tangenziale me<strong>di</strong>o sul fondo da associare a<br />
questa portata liquida. Si intuisce quin<strong>di</strong> come, per la stima <strong>di</strong> questo sforzo<br />
tangenziale, sarebbe richiesta, in modo quasi puntuale, la conoscenza della geometria<br />
delle sezioni del reticolo <strong>di</strong> interesse e, ancor più <strong>di</strong>fficile, <strong>di</strong> una parametro <strong>di</strong><br />
scabrezza idraulica.<br />
Lefort (1991) ha messo a punto per il SOGREAH una formula che è derivata<br />
dai dati delle sperimentazioni <strong>di</strong> Smart e Jaeggy e Meyer-Peter e Muller e che contiene<br />
le seguenti variabili:<br />
Q : portata liquida (m3 s-1);<br />
Qcr : portata liquida <strong>di</strong> inizio del trasporto solido (portata critica) (m3 s-1);<br />
I : pendenza del canale (-);<br />
d 90 / d 30 : rapporto fra i frattili del 90% e del 30% della curva granulometrica<br />
cumulata del materiale superficiale costituente l’alveo.<br />
La formula proposta originariamente da Lefort ha la forma:<br />
Q<br />
'<br />
s<br />
= 4,45<br />
Q<br />
⎛ d<br />
⎜<br />
⎝ d<br />
90<br />
30<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
0,2<br />
ρ<br />
I<br />
ρ − ρ<br />
s<br />
1,5<br />
⎡ ⎛ Qcr<br />
⎞<br />
⎢1<br />
− ⎜ ⎟<br />
⎢⎣<br />
⎝ Q ⎠<br />
0,375<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎥⎦<br />
(53)<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 103
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
'<br />
ove la portata solida Q s è espressa come volume apparente <strong>di</strong> deposito (m 3 /s)<br />
ed include quin<strong>di</strong> anche i vuoti tra le particelle, mentre ρ s e ρ esprimono,<br />
rispettivamente, la densità <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti e dell’acqua: ρ / (ρ s - ρ) ≅ 1/ 1,65.<br />
Nel caso <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua alpini, a granulometria piuttosto eterogenea (fatte<br />
salve situazioni particolari) il rapporto d 90 /d 30 è compreso fra 2 e 4,5, cosicché il<br />
parametro (d 90 /d 30 ) 0,2 è contenuto nel range 1,15-1,35 con un valore interme<strong>di</strong>o <strong>di</strong><br />
1,25. Ricordando che la formula <strong>di</strong> Lefort è stata ricavata per una densità apparente<br />
del materiale depositato pari a 2000 kg m -3 , (53) può fornire <strong>di</strong>rettamente una stima<br />
della capacità <strong>di</strong> trasporto solido in termini <strong>di</strong> volume effettivo:<br />
0,375<br />
⎡<br />
⎤<br />
1,5 ⎛ Qcr<br />
⎞<br />
Qs ≅ 2 Q I ⎢1<br />
− ⎜ ⎟ ⎥<br />
(54)<br />
⎢⎣<br />
⎝ Q ⎠ ⎥⎦<br />
relazione che, come quasi tutte le formule <strong>di</strong> trasporto solido, tende ad una<br />
sovrastima quando la portata liquida Q è <strong>di</strong> poco superiore a Q cr . Koulinsky (1993) ha<br />
peraltro osservato che questa formula presenta un <strong>di</strong>screto comportamento, rispetto a<br />
quella <strong>di</strong> Smart e Jaeggy (1983), anche per trasporti soli<strong>di</strong> deboli.<br />
Per la valutazione <strong>di</strong> Q cr , sempre Lefort (1991), ha proposto la relazione:<br />
Q<br />
cr<br />
2,5<br />
m<br />
−13 / 6<br />
8 / 3<br />
( 1−<br />
1,2 )<br />
= 0,92<br />
d I<br />
I<br />
(55)<br />
essendo d m il <strong>di</strong>ametro me<strong>di</strong>o (in m) della curva <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />
granulometrica <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti del letto.<br />
La eq. (53), che nasce da sperimentazioni in con<strong>di</strong>zioni stazionarie <strong>di</strong> portata,<br />
sarà utilizzata per la stima del se<strong>di</strong>mentogramma <strong>di</strong> piena, scomponendo<br />
l’idrogramma liquido in uscita dal modello idrologico in una successione <strong>di</strong> intervalli<br />
(Δt) a portata costante e pari al valor me<strong>di</strong>o agli estremi dell’intervallo. Ciascuno <strong>di</strong><br />
questi intervalli andrà quin<strong>di</strong> a produrre un volume solido (ΔV s = Q s Δt) che consentirà<br />
<strong>di</strong> costruire, passo passo, il se<strong>di</strong>mentogramma e <strong>di</strong> pervenire, operando una semplice<br />
sommatoria <strong>dei</strong> volumi parziali, anche alla stima del volume solido complessivo che<br />
transita attraverso la sezione considerata. L’ammissione dell’ipotesi <strong>di</strong> stazionarietà<br />
del trasporto, anche se effettuata su Δt piccoli (ad esempio 5’), implica<br />
necessariamente <strong>di</strong> non tenere conto <strong>dei</strong> fenomeni <strong>di</strong> isteresi che invece si osservano<br />
in campo (D’Agostino e Lenzi, 1996). Infatti, una stessa portata liquida, andrà a<br />
produrre il medesimo trasporto solido, in<strong>di</strong>pendentemente dal fatto che essa si<br />
presenti nella fase ascendente o <strong>di</strong>scendente dell’idrogramma <strong>di</strong> piena.<br />
Per la valutazione della portata critica <strong>di</strong> inizio e <strong>di</strong> cessazione del trasporto -<br />
eq.(55), si propone <strong>di</strong> ricorrere alla relazione (56) solo in una seconda fase <strong>di</strong> verifica<br />
della metodologia su alcune sezioni campione scelte sui collettori <strong>di</strong> maggiore<br />
importanza (quali ad esempio l’Avisio, il Travignolo, il Fersina, il Maso, il Vanoi, il<br />
Sarca, l’Adanà, il Noce, il Leno,…).<br />
Vi è inoltre da osservare che, nella eq.(53), il peso <strong>di</strong> Q cr sulla stima <strong>di</strong> Q s va<br />
progressivamente riducendosi al crescere della portata liquida in esame. Pare quin<strong>di</strong><br />
poco significativo ricercare una stima oltremodo accurata <strong>di</strong> Q cr lungo tutto il reticolo<br />
<strong>di</strong> interesse. Si propone piuttosto <strong>di</strong> ammettere, come ulteriore ipotesi semplificativa,<br />
che la portata <strong>di</strong> inizio del trasporto solido coincida con la portata a piene rive (nota<br />
anche, secondo terminologia anglosassone, come “bankfull <strong>di</strong>scharge”). È questa<br />
un’ipotesi <strong>di</strong> lavoro che può portare in qualche caso ad una leggera sovrastima della<br />
104<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
portata <strong>di</strong> inizio del trasporto, ma che costituisce un criterio oggettivo <strong>di</strong> valutazione,<br />
specie in ragione dell’estensione dell’area in esame.<br />
Le prime ricerche sulla portata che determina un flusso a piene rive ne hanno<br />
identificato un tempo <strong>di</strong> ricorrenza probabile (T r ) compreso fra 1 e 2 anni (Leopold et<br />
al., 1964).Questo valore è <strong>di</strong> norma crescente al crescere dell’area drenata (Nixon,<br />
1959), risultando tendenzialmente inferiore ad 1,5 per le zone <strong>di</strong> testata <strong>dei</strong> bacini.<br />
Petit e Pauquet (1997) hanno condotto uno stu<strong>di</strong>o su un gruppo <strong>di</strong> 26 bacini dell’area<br />
delle Ardenne, con alvei in ciottoli che scorrono su <strong>di</strong> un substrato impermeabile; per il<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno (T r ) della “bankfull <strong>di</strong>scharge” i due rimatori hanno ottenuto la<br />
relazione:<br />
T r = 0 ,58 logA<br />
+ 0,19<br />
(56)<br />
Essendo T r espresso in anni e l’area drenata (A) in km 2 .<br />
Ammettendo, anche per la zona in stu<strong>di</strong>o, una relazione prossima alla (56), se<br />
ne deduce un tempo <strong>di</strong> ritorno della portata a piene ripe che va da 0,7 anni per un<br />
bacino della superficie <strong>di</strong> 10 km 2 , ad 1,35 per una superficie <strong>di</strong> 100 km 2 .<br />
Nella valutazione della portata critica <strong>di</strong> inizio del trasporto solido che compete<br />
ai torrenti montani della Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento, potrà quin<strong>di</strong> assumersi, in una<br />
prima fase, un valore pari alla portata generata da un evento <strong>di</strong> pioggia con tempo <strong>di</strong><br />
ritorno <strong>di</strong> un anno.<br />
In una seconda fase, sia tramite verifiche <strong>di</strong> campo, sia anche tenendo conto<br />
delle con<strong>di</strong>zioni geo-litologiche degli alvei, il valore assunto dalla procedura <strong>di</strong> calcolo<br />
potrà anche affinarsi, utilizzando una relazione sul tipo della (56), eventualmente con<br />
qualche correttivo sui coefficienti che vi compaiono suggerito dal confronto con un<br />
approccio più deterministico (55).<br />
Vale la pena <strong>di</strong> sottolineare che in questa fase si riuscirà anche a realizzare<br />
una buona sinergia <strong>di</strong> lavoro fra le esigenze imposte dalla determinazione del<br />
se<strong>di</strong>mentogramma e la messa a punto del modello idrologico, che pure richiede la<br />
conoscenza della portata a piene ripe.<br />
Per l’applicazione della eq.(54) è anche necessaria una valutazione della<br />
pendenza del canale. A questo riguardo si prevede <strong>di</strong> mettere a punto una procedura<br />
automatica che opererà <strong>di</strong>rettamente sul raster delle quote relativo alle celle del<br />
reticolo <strong>di</strong> interesse.<br />
Una volta selezionata una cella, il programma <strong>di</strong> calcolo determinerà la<br />
pendenza me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> un tratto d’alveo a monte della cella selezionata per una lunghezza<br />
<strong>di</strong> un centinaio <strong>di</strong> metri (potrà eventualmente anche consentirsi la scelta <strong>di</strong> una<br />
lunghezza arbitraria).<br />
Si prevede anche <strong>di</strong> lasciare all’utente la possibilità <strong>di</strong> inserire <strong>di</strong>rettamente la<br />
pendenza da considerare; ciò per due or<strong>di</strong>ni <strong>di</strong> motivi: sia perché può essere<br />
<strong>di</strong>sponibile un rilievo topografico che fornisce con maggior precisione il dato, sia<br />
perché può essere necessario valutare l’effetto, in termini <strong>di</strong> riduzione del trasporto<br />
solido, che un intervento <strong>di</strong> consolidamento dell’alveo determinerebbe sul tratto in<br />
esame.<br />
Completeranno i risultati della simulazione: i valori della massima<br />
concentrazione solida e della massima portata solida da attribuire al picco<br />
dell’idrogramma <strong>di</strong> piena; sono infatti questi ultimi gli elementi <strong>di</strong> maggiori utilità per<br />
il <strong>di</strong>mensionamento o la verifica delle sezioni idrauliche, mentre i volumi totali<br />
risultano ovviamente <strong>di</strong> maggiore interesse per verificare la funzionalità <strong>di</strong> aree <strong>di</strong><br />
deposito destinate ad un invaso, anche parziale, <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 105
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Al proposito, la Figura V.2.5 riporta un’applicazione esemplificativa della<br />
metodologia appena descritta: nella applicazione eseguita vengono ad esempio<br />
mobilitati dall’evento circa 32000 m 3 ; la portata solida al picco è <strong>di</strong> circa 3,5 m 3 s -1 e<br />
la corrispondente concentrazione volumetrica è del 16%.<br />
portata solida (m 3 in 0.25 h)<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
portata solida<br />
portata liquida<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0.00<br />
1.30<br />
3.00<br />
4.30<br />
6.00<br />
7.30<br />
9.00<br />
10.30<br />
12.00<br />
portata liquida (m 3 /s)<br />
tem po (h)<br />
Figura V.2.5: Esempio <strong>di</strong> un se<strong>di</strong>mentogramma calcolato da un onda <strong>di</strong> piena: in figura sono rappresentati i volumi che<br />
transitano ogni 15’, il calcolo è stato implementato su intervalli Δt <strong>di</strong> 5’.<br />
V.2.3.3.2<br />
Se<strong>di</strong>mentogrammi da colata detritica<br />
Nella valutazione dell’onda <strong>di</strong> piena generata da una colata detritica sono in<br />
gioco, oltre all’apporto idrico che satura i <strong>versanti</strong> e genera deflusso, un numero<br />
consistente <strong>di</strong> variabili.<br />
Queste descrivono, solo per citare le più importanti, i meccanismi <strong>di</strong> innesco e<br />
<strong>di</strong> propagazione della colata stessa, la composizione granulometrica e litologica della<br />
colata, le caratteristiche del fluido intergranulare, i se<strong>di</strong>menti ed il legname che<br />
vengono progressivamente coinvolti nel moto della colata.<br />
Possono inoltre <strong>di</strong>stinguersi colate <strong>di</strong> tipo granulare, colate fangose, ove è<br />
prevalente la presenza <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti coesivi a grana fine o, anche, colate che, pur<br />
veicolando una forte quantità <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti granulari, finiscono per avvicinarsi, nel loro<br />
comportamento, alle colate viscose. Questo ultimo tipo <strong>di</strong> colate è, ad esempio, molto<br />
frequente proprio in ambiente dolomitico, quando l’abbondanza <strong>di</strong> detriti morenici,<br />
abbinata allo sfasciume che deriva dal <strong>di</strong>sfacimento delle pareti calcaree, rende<br />
possibile la genesi <strong>di</strong> colate, che, pur avendo nella matrice una modesta quantità <strong>di</strong><br />
materiale coesivo, finiscono per avvicinarsi nel loro comportamento reologico alle<br />
colate fangose. Il flusso <strong>di</strong> queste colate, nelle quali sono presenti anche massi, è per<br />
la gran parte costituito da materiale minuto (sabbie, ghiaie, piccoli ciottoli) ed assume<br />
nel complesso l’aspetto <strong>di</strong> una colata pseudo-coesiva.<br />
La <strong>di</strong>stinzione anzidetta ha delle implicazioni non trascurabili nei riguar<strong>di</strong> della<br />
portata <strong>di</strong> picco <strong>di</strong> un onda <strong>di</strong> debris flow. Molti stu<strong>di</strong> su colate reali (Mizuyama et al.,<br />
1992, Rickenmann, 1999) hanno infatti evidenziato come, a parità <strong>di</strong> volume solido<br />
complessivamente mobilitato dalla colata, le colate <strong>di</strong> tipo puramente granulare <strong>di</strong>ano<br />
luogo a valori della portata al colmo notevolmente più elevati.<br />
Per la complessità del fenomeno, che è stata sopra sinteticamente richiamata,<br />
la metodologia che si intende utilizzare per la stima <strong>di</strong> un se<strong>di</strong>mentogramma da colata<br />
106<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
viene costruita su alcune ipotesi <strong>di</strong> base che, semplificando la problematica, ne<br />
consentono una quantificazione <strong>di</strong> massima.<br />
Le ipotesi <strong>di</strong> lavoro proposte sono <strong>di</strong> seguito in<strong>di</strong>cate.<br />
a) La colata viene generata da un evento pluviometrico <strong>di</strong> forte intensità e breve<br />
durata (evento temporalesco con durata sempre inferiore od uguale all’ora) <strong>di</strong><br />
assegnato tempo <strong>di</strong> ritorno.<br />
b) L’alveo <strong>di</strong>spone <strong>di</strong> una quantità illimitata <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti; viene cioè mobilizzato<br />
tutto il se<strong>di</strong>mento asportabile dalla “portata idrologica” (similmente per il<br />
trasporto <strong>di</strong> fondo si è valutata la capacità <strong>di</strong> trasporto in luogo della portata<br />
solida reale). Più precisamente, la <strong>di</strong>sponibilità illimitata <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mento viene<br />
ipotizzata in concomitanza del transito della portata <strong>di</strong> colmo dell’idrogramma<br />
liquido.<br />
c) La portata <strong>di</strong> picco del debris flow (Q d ), intesa come somma della portata liquida<br />
(Q=Q l ) e della portata solida (Q s ), viene determinata nell’ipotesi <strong>di</strong> scorrimento <strong>di</strong><br />
una portata <strong>di</strong> acqua pulita su <strong>di</strong> un ammasso granulare completamente saturo.<br />
Qd può allora stimarsi con la formula (metodo volumetrico):<br />
Q<br />
⎛<br />
=<br />
⎜<br />
⎝<br />
c* ⎞<br />
⎟<br />
(57)<br />
⎠<br />
d Q l<br />
c*<br />
− c∞<br />
ove<br />
c *<br />
= concentrazione <strong>di</strong> massimo impaccamento del materiale costituente<br />
l’ammasso; può in genere assumersi c *<br />
= 0,65 (Armanini, 1999);<br />
c ∞ = concentrazione volumetrica <strong>di</strong> equilibrio del fronte stazionario della colata in<br />
movimento; per pendenze del fondo superiori al 35% la concentrazione c ∞ è<br />
esprimibile come:<br />
con α prossimo a 0,9.<br />
c∞ = α<br />
(58)<br />
c *<br />
La relazione (57) è supportata dai riscontri sperimentali <strong>di</strong> Hashimoto et al.<br />
(1978) (in Ghilar<strong>di</strong> et al. 1996) e <strong>di</strong> Tubino e Lanzoni (1993); tuttavia, come si<br />
osserva dalla Figura V.2.6, od anche da un esame del comportamento della eq.<br />
(57), è sufficiente una variazione anche <strong>di</strong> pochi punti percentuali del coefficiente<br />
α per far variare sensibilmente il valore della quantità che compare entro<br />
parentesi (coefficiente moltiplicativo) nella eq. (57) Così ad esempio per: α<br />
=0,90, risulta Q d =10 Q l , ma per α =0,93, <strong>di</strong>viene già: Q d =14 Q l .<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 107
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.2.6: Legame funzionale fra i parametri che compaiono nell.eq. 57: rappresentazione <strong>dei</strong> risultati sperimentali<br />
<strong>di</strong> Hashimoto et al., (1978): tratto da Ghilar<strong>di</strong> et al. (1996).<br />
Nella applicazione del metodo al reticolo idrografico <strong>di</strong> interesse potrà<br />
ammettersi, per una prima analisi, un valore <strong>di</strong> default <strong>di</strong> α pari 0,9 (quin<strong>di</strong> Q d =<br />
10 Q; c∞ = Qs / Qd<br />
= 0,9 × 0,65 = 0,585 = c ).<br />
∞ max<br />
d) L’ultima ipotesi che viene posta riguarda la variazione del coefficiente<br />
c<br />
∞ durante<br />
gli intervalli <strong>di</strong> tempo che precedono e che seguono l’istante <strong>di</strong> picco;<br />
l’assunzione <strong>di</strong> un valore pari a c ∞ max da applicare a tutta la durata dell’onda<br />
liquida porterebbe, infatti, alla determinazione <strong>di</strong> un se<strong>di</strong>mentogramma da debris<br />
flow assai poco realistico. L’ipotesi <strong>di</strong> lavoro è quin<strong>di</strong> quella <strong>di</strong> fare incominciare<br />
l’onda da colata in corrispondenza al transito <strong>di</strong> una portata liquida pari a 2,5<br />
volte la portata <strong>di</strong> inizio del trasporto <strong>di</strong> fondo (Q cr ; paragr. precedente),<br />
determinando il primo valore della portata del debris flow Qd per un valore <strong>di</strong> c ∞<br />
= 0,2 = c ∞ min (è noto che l’arrivo <strong>di</strong> una colata detritica viene spesso preceduto<br />
da un flusso iperconcentrato). Considerando, quin<strong>di</strong>, il tempo <strong>di</strong> crescita del<br />
debris flow, come l’intervallo che separa, sull’idrogramma liquido, gli istanti in cui<br />
si verificano le portate 2,5 Q cr e Q l =Q max , si determinano i successivi valori <strong>di</strong> Q d<br />
ammettendo un andamento lineare <strong>di</strong> c ∞ (da c ∞ min a c ∞ max ) in funzione del tempo.<br />
Procedura analoga si applica per la fase calante della colata, ipotizzando che<br />
l’ultimo valore <strong>di</strong> Q d sia ancora determinato da Q =2,5 Q cr e da c ∞ min = 0,2 e che<br />
la decresita <strong>di</strong> c ∞ sia lineare a partire dal valore <strong>di</strong> picco c ∞ max .<br />
In Figura V.2.7 viene riportato un esempio <strong>di</strong> applicazione della procedura<br />
anzidetta per un bacino idrografico che sottende una superficie <strong>di</strong> 3,5 km 2 . Nel<br />
caso specifico l’idrogramma <strong>di</strong> piena è quello prodotto da un evento della durata<br />
<strong>di</strong> 45’, costruito, a partire da una linea segnalatrice <strong>di</strong> possibilità pluviometrica,<br />
or<strong>di</strong>nando in senso crescente le massime altezze <strong>di</strong> pioggia che si determinano<br />
con successione temporale <strong>di</strong> 5’. Avendo assunto un valore c ∞ max = 0,585, il<br />
volume complessivo (solido + liquido) movimentato dalla colata nel corso <strong>di</strong> tutto<br />
l’evento è risultato pari a 140.000 m 3 . Il volume d’acqua è prossimo ai 30.000<br />
m 3 , il solo volume solido è <strong>di</strong> 110.000 m 3 . Per una simulazione meno “estrema”<br />
dell’evento sarebbe sufficiente ripetere il calcolo riducendo unicamente il valore<br />
<strong>di</strong> c ∞ max .<br />
108<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Q (m 3 s -1 ) - h(mm)<br />
130<br />
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
c ∝ = 0.585<br />
precipitazione<br />
portata liquida<br />
portata debris flow<br />
c ∝ = 0.2 c ∝ = 0.2<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200<br />
t (minuti)<br />
Figura V.2.7: Esempio del risultato <strong>di</strong> calcolo <strong>di</strong> un onda <strong>di</strong> piena da debris flow a partire da un idrogramma liquido<br />
La finalità <strong>di</strong> una tale metodologia sono orientate a fini progettuali.<br />
Conveniente appare anche la possibilità <strong>di</strong> pervenire, in un arbitraria sezione del<br />
reticolo idrografico, ad una comparazione imme<strong>di</strong>ata <strong>di</strong> due <strong>di</strong>versi scenari d’evento,<br />
potendo stimare la portata solida sia nel caso che si ipotizzi un trasporto massivo<br />
(colata) innescato da un evento intenso, sia nel caso si valuti il trasporto <strong>di</strong> fondo per<br />
scorrimento del letto. Tale opportunità è particolarmente utile per i bacini che drenano<br />
una superficie inferiore ai 30 km 2 , per i quali i due fenomeni, anche nella realtà del<br />
territorio trentino, si trovano spesso a coesistere. Il metodo si propone, infine, come<br />
un punto <strong>di</strong> partenza, sul quale innestare, me<strong>di</strong>ante il supporto <strong>di</strong> un’azione <strong>di</strong><br />
monitoraggio, misura <strong>di</strong> campo e controllo <strong>dei</strong> risultati, <strong>dei</strong> successivi affinamenti. Con<br />
specifico riferimento alla problematica del trasporto solido, questi affinamenti si<br />
focalizzano sostanzialmente su due aspetti:<br />
• verifica in campo della stima della portata critica <strong>di</strong> inizio del trasporto solido su<br />
base geomorfica attraverso la misura della portata a piene ripe <strong>di</strong> tratti non<br />
<strong>di</strong>sturbati (molto opportuno per questa verifica è il periodo <strong>di</strong> fusione nivale).<br />
• calibrazione del coefficiente <strong>di</strong> concentrazione solida <strong>di</strong> equilibrio per le colate<br />
detritiche: questa calibrazione, sicuramente più complessa della precedente,<br />
potrà giovarsi <strong>di</strong> informazioni storiche, ricostruzione e osservazione <strong>di</strong> eventi<br />
significativi, indagini geo-litologiche e granulometriche sui se<strong>di</strong>menti che<br />
generano e alimentano e le colate detritiche.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 109
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.2.4<br />
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114<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
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PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 115
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
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116<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.3 Progettazione degli interventi <strong>di</strong> sistemazione <strong>dei</strong><br />
<strong>corsi</strong> d’acqua<br />
V.3.1<br />
Criteri generali<br />
Nella progettazione <strong>di</strong> un’opera <strong>di</strong> sistemazione <strong>di</strong> un corso d’acqua è<br />
necessario tenere conto <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi fattori interagenti tra loro, intesi come criteri guida<br />
che possono in<strong>di</strong>rizzare la progettazione verso una soluzione piuttosto che un’altra.<br />
In primo luogo la sistemazione deve sod<strong>di</strong>sfare il criterio della sicurezza,<br />
garantendo cioè che nel tratto <strong>di</strong> corso d’acqua interessato dal progetto non si<br />
verifichino inondazioni, frane e altri <strong>di</strong>ssesti come colate detritiche o <strong>di</strong> fango. Il grado<br />
<strong>di</strong> sicurezza con cui progettare l’opera andrà deciso in base alle possibili conseguenze<br />
del <strong>di</strong>sastro stesso (per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> vite umane, danni economici, sociali ed ambientali). In<br />
questo contesto è necessario valutare se una situazione <strong>di</strong> rischio potenziale (versante<br />
in frana; possibili colate <strong>di</strong> detriti) si concretizzi in un effettivo pericolo per lo stato a<br />
valle e se quin<strong>di</strong> sia opportuno operare una sistemazione o accettare invece la<br />
naturale evoluzione <strong>dei</strong> fenomeni. L’opportunità <strong>di</strong> non praticare eventi <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a<br />
può trovare giustificazione sulla base <strong>di</strong> due considerazioni: il carattere naturale<br />
dell’evoluzione del fenomeno in stu<strong>di</strong>o; ed il suo stretto rapporto con il paesaggio del<br />
luogo e la necessità <strong>di</strong> garantire comunque un flusso <strong>di</strong> materiale da convogliare verso<br />
valle.<br />
Un secondo criterio che gioca un ruolo decisivo è quello della valutazione<br />
dell’impatto sull’ambiente e dell’impatto sul paesaggio che la sistemazione comporta<br />
scegliendo, compatibilmente con il fattore legato alla sicurezza, opere che non<br />
interferiscano in maniera eccessiva sulla vita dell’ecosistema fluviale e conservino per<br />
quanto possibile le caratteristiche <strong>di</strong> naturalità dello stesso.<br />
Infine è necessario tenere conto <strong>dei</strong> criteri <strong>di</strong> efficacia, che misura fino a che<br />
punto la sistemazione sia utile a risolvere le problematiche che è chiamata ad<br />
affrontare, <strong>di</strong> affidabilità della sistemazione, cioè la stima della probabilità che l’opera<br />
(o il complesso <strong>di</strong> opere) assolva ai suoi compiti durante la sua vita d’esercizio e <strong>di</strong><br />
durabilità dell’opera, soprattutto nei casi in cui esistano <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> manutenzione.<br />
V.3.1.1<br />
Scelta del periodo dell’intervento<br />
L’esecuzione delle opere <strong>di</strong> progetto nell’ambito fluviale va calibrata al fine <strong>di</strong><br />
minimizzare le situazioni <strong>di</strong> rischio.<br />
In generale è molto <strong>di</strong>fficile inquadrare il periodo migliore d’intervento in<br />
alveo, infatti, per una analisi completa è necessario tenere conto <strong>di</strong> più aspetti che<br />
<strong>di</strong>fficilmente potranno andare a definire univocamente il periodo <strong>di</strong> intervento.<br />
Semplificando, è possibile schematizzare i <strong>di</strong>versi aspetti sud<strong>di</strong>videndoli in tre<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 117
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
categorie: esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico, con<strong>di</strong>zionamento antropico ed esigenze <strong>di</strong> tipo<br />
naturalistico.<br />
Esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico<br />
Naturalmente va premesso che l’aspetto tecnico è <strong>di</strong> primaria importanza,<br />
perciò andrà valutato con priorità assoluta sugli altri. Esso è caratterizzato da due<br />
elementi che risultano <strong>di</strong> particolare importanza per la determinazione del periodo in<br />
cui eseguire gli interventi in alveo.<br />
Il primo elemento è quello climatico. Quest’ultimo impone sia l’in<strong>di</strong>viduazione<br />
degli eventi idrologici persistenti, in particolare <strong>dei</strong> perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> magra, sia la valutazione<br />
della temperatura dell’ambiente. È evidente che gli interventi in alveo <strong>di</strong>ventano molto<br />
<strong>di</strong>fficili se non eseguiti nei perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> magra, poiché con<strong>di</strong>zionano molto i tempi <strong>di</strong><br />
esecuzione delle opere per le quali si rende necessario realizzare costosi interventi <strong>di</strong><br />
deviazione dell’acqua, riducendo peraltro la sicurezza <strong>dei</strong> lavoratori. L’elemento<br />
climatico, come visto, impone inoltre <strong>di</strong> tenere conto della temperatura. Risulta,<br />
infatti, problematico lavorare con temperature rigide sia per le <strong>di</strong>fficoltà che ciò<br />
comporta per i lavoratori e la loro sicurezza, sia per le <strong>di</strong>fficoltà tecnica <strong>di</strong> eseguire<br />
determinati interventi, quali ad esempio le gettate <strong>di</strong> cemento con conseguente presa.<br />
Esistono inoltre <strong>dei</strong> con<strong>di</strong>zionamenti tecnici anche per quanto riguarda le<br />
tecniche <strong>di</strong> sistemazione naturalistica. Queste, infatti, sono positivamente eseguibili<br />
solo in determinati periodo dell’anno, basti pensare al trattamento e all’impianto delle<br />
talee altamente sconsigliato nel periodo vegetativo delle piante.<br />
G<br />
F<br />
M<br />
A<br />
M<br />
G<br />
L<br />
A<br />
S<br />
O<br />
N<br />
D<br />
Idrologia<br />
Temperatura<br />
Semine<br />
Tecniche <strong>di</strong><br />
sistemazione<br />
" a verde "<br />
Talee<br />
Talee<br />
Piantagione<br />
Piantagione<br />
Perio<strong>di</strong> consigliati<br />
Perio<strong>di</strong> sconsigliati<br />
Situazioni da valutare<br />
caso per caso<br />
Tabella V.3.1: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico.<br />
Con<strong>di</strong>zionamento antropico<br />
118<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Tale aspetto, anche se meno rilevante <strong>di</strong> quello tecnico, può comunque<br />
con<strong>di</strong>zionare la scelta del periodo più idoneo d’intervento. Bisogna tenere conto, se<br />
previsto, del possibile uso “ricreativo” dell’alveo ad esempio per la pesca o la<br />
navigabilità. Non va poi sottovalutato l’effetto negativo dal punto <strong>di</strong> vista<br />
paesaggistico: cantieri in alveo possono ripercuotersi negativamente sul turismo<br />
locale.<br />
G<br />
F<br />
M<br />
A<br />
M<br />
G<br />
L<br />
A<br />
S<br />
O<br />
N<br />
D<br />
Turismo<br />
Attività<br />
<strong>di</strong> pesca<br />
Navigazione<br />
Perio<strong>di</strong> consigliati<br />
Perio<strong>di</strong> sconsigliati<br />
Situazioni da valutare<br />
caso per caso<br />
Tabella V.3.2: Calendario degli interventi secondo i con<strong>di</strong>zionamenti <strong>di</strong> tipo antropico.<br />
Esigenze <strong>di</strong> tipo naturalistico<br />
Ultimo, ma <strong>di</strong> pari importanza rispetto al con<strong>di</strong>zionamento antropico, è<br />
l’aspetto naturalistico. Nei casi in cui sia possibile scegliere il periodo migliore in cui<br />
intervenire, è necessario rispettare i cicli biologici della fauna ittica ed in particolare i<br />
perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> riproduzione della stessa. Una prima schematizzazione può essere<br />
rappresentata dalla seguente tabella.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 119
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
G F M A M G L A S<br />
O N D<br />
Cicli<br />
riproduttivi<br />
fauna acquatica<br />
Ciprini<strong>di</strong> e altri<br />
Salmoni<strong>di</strong><br />
Cicli<br />
biologici:<br />
Idrofite<br />
Cicli<br />
biologici:<br />
Fauna Terrestre<br />
Ni<strong>di</strong>ficazione,Riproduzione Vertebrati<br />
Perio<strong>di</strong> consigliati<br />
Perio<strong>di</strong> sconsigliati<br />
Situazioni da valutare<br />
caso per caso<br />
Tabella V.3.3: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo naturalistico.<br />
Come si vede dall’intersezione delle <strong>di</strong>verse tabelle, risulta impossibile<br />
determinare il periodo, nel quale intervenire, che sod<strong>di</strong>sfi i vari aspetti sopra descritti.<br />
Spetta quin<strong>di</strong> al progettista, caso per caso, in<strong>di</strong>viduare il momento più idoneo<br />
per eseguire l’intervento in alveo.<br />
V.3.1.2<br />
La vegetazione in alveo<br />
In occasione <strong>di</strong> piene <strong>di</strong> gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni, le piante trascinate dalla corrente<br />
possono essere causa <strong>di</strong>retta <strong>di</strong> danni anche <strong>di</strong> notevoli proporzioni. Infatti, molto<br />
spesso sono proprio le piante che provocano l’intasamento <strong>di</strong> ponti (o <strong>di</strong> altre sezioni<br />
ristrette) che poi a loro volta sono causa <strong>di</strong> deviazioni della corrente e <strong>di</strong> esondazioni.<br />
120<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.1: Trattenimento <strong>di</strong> materiale vegetale ad opera <strong>di</strong> pila <strong>di</strong> ponte.<br />
Accade spesso, che questi sbarramenti temporanei, improvvisamente cedano<br />
alla crescente pressione dell’acqua, con la formazione <strong>di</strong> forti ondate con elevato<br />
trasporto solido, caratterizzate da velocità, capacità erosiva e violenza <strong>di</strong> impatto<br />
elevatissime. Il ruolo “negativo” della presenza delle piante nell’alveo in questo caso è<br />
indubitabile.<br />
Appare quin<strong>di</strong> certamente utile, e necessario, intervenire sulla vegetazione<br />
nell’alveo e in prossimità <strong>di</strong> esso, allo scopo <strong>di</strong> cercare <strong>di</strong> prevenire questi possibilieffetti<br />
negativi.<br />
D’altra parte non possono essere trascurati i vantaggi derivanti dalla presenza<br />
della copertura vegetale sulle sponde e sui <strong>versanti</strong>, come quelli:<br />
• <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne statico (consolidamento meccanico delle sponde da parte delle ra<strong>di</strong>ci,<br />
drenaggio acque tramite evapotraspirazione);<br />
• idraulici (la vegetazione rallenta la velocità <strong>di</strong> scorrimento dell’acqua);<br />
• biologici (rallentamento della corrente e formazione <strong>di</strong> punti <strong>di</strong> ristagno, apporto<br />
<strong>di</strong> sostanza organica; arricchimento dell’ambiente <strong>di</strong> ripario, ombreggiamento);<br />
• <strong>di</strong> carattere estetico-paesaggistico.<br />
Il problema è dunque <strong>di</strong> intervenire correttamente sulla copertura vegetale, in<br />
modo mirato e consapevole, per attenuare e possibilmente eliminare, gli effetti<br />
negativi e ottimizzare le funzioni positive che essa è in grado <strong>di</strong> svolgere.<br />
Talora, invece, una concezione puramente idraulica, che considera i torrenti<br />
come <strong>dei</strong> canali e riduce tutti i problemi a quello <strong>di</strong> far passare una determinata<br />
quantità <strong>di</strong> acqua attraverso una certa sezione, ha portato a considerare la<br />
vegetazione in alveo prevalentemente come un ostacolo al deflusso e quin<strong>di</strong> a ridurre<br />
il problema del trattamento della vegetazione a quello della sua eliminazione: da<br />
risolvere quin<strong>di</strong> con interventi <strong>di</strong> taglio raso, più estesi possibile e da effettuarsi in<br />
qualsiasi stagione.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 121
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
In considerazione <strong>dei</strong> molteplici vantaggi che una copertura vegetale adatta<br />
(specializzata) garantisce, sembra invece quantomai utile passare ad una concezione<br />
“<strong>di</strong> trattamento della vegetazione” che abbia lo scopo <strong>di</strong> favorire l’evoluzione ed il<br />
mantenimento <strong>di</strong> una cenosi specializzata, adatta alle particolari con<strong>di</strong>zioni ed<br />
esigenze <strong>di</strong> alveo, <strong>di</strong> sponda e <strong>di</strong> versante in prossimità dell’alveo. Si tratta <strong>di</strong><br />
prendere atto che nel torrente ideale, la situazione a cui la gestione del torrente reale<br />
deve tendere, non è quella priva <strong>di</strong> vegetazione, bensì quello con un certo tipo <strong>di</strong><br />
cenosi vegetale. Infatti, la presenza <strong>di</strong> vegetazione sulle sponde o nelle zone golenali<br />
dell’alveo comporta una serie <strong>di</strong> vantaggi che possono essere riassunti nei seguenti<br />
punti:<br />
• Stabilizzazione: l’effetto <strong>di</strong> stabilizzazione <strong>dei</strong> terreni sciolti, e delle opere in<br />
pietrame a secco o in legname, prodotto dalle ra<strong>di</strong>ci delle piante è <strong>di</strong> grande<br />
rilevanza. La copertura vegetale garantisce una importante e duratura protezione<br />
contro l’erosione superficiale, mentre l’apparato migliora la struttura del suolo,<br />
attraverso l’azione consolidante e l’apporto <strong>di</strong> sostanza organica, favorendo la<br />
formazione <strong>di</strong> aggregati resistenti. E ancora <strong>di</strong> grande rilevanza è l’azione <strong>di</strong>retta<br />
delle ra<strong>di</strong>ci che trattengono il suolo (e aumentano la resistenza alla degradazione<br />
delle opere a secco).<br />
Nei confronti <strong>dei</strong> manufatti in calcestruzzo o pietrame e calcestruzzo invece,<br />
l’azione delle ra<strong>di</strong>ci può risultare <strong>di</strong>sgregatrice, in quanto insinuandosi nelle<br />
fessure tende ad espanderle.<br />
Questi effetti sono prodotti in modo <strong>di</strong>verso, da qualsiasi tipo <strong>di</strong> vegetazione –<br />
erbacea, arbustiva ed arborea- a seconda delle caratteristiche dell’apparato<br />
ra<strong>di</strong>cale e della lettiera: particolarmente efficiente risulta la vegetazione riparia<br />
specializzata, soprattutto <strong>di</strong> salici e ontani. Tali specie sono dotate <strong>di</strong> apparati<br />
ra<strong>di</strong>cali profon<strong>di</strong> e ben sviluppati, sono resistenti alla sommersione e<br />
all’interramento, hanno capacità pollonifera elevata che garantisce una rapida<br />
ripresa dopo la ceduazione, non raggiungono mai <strong>di</strong>mensioni eccessive, sono<br />
dotate <strong>di</strong> notevole flessibilità e resistenza soprattutto nella fase giovanile, hanno<br />
una elevata capacità colonizzatrice. Evidentemente minore è l’effetto della<br />
vegetazione erbacea; ma anche delle conifere, che a causa della conformazione<br />
superficiale dell’apparato ra<strong>di</strong>cale (abete rosso in modo particolare) e delle<br />
gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni che possono raggiungere (trasmettendo al terreno forti<br />
sollecitazioni per effetto del proprio peso, del vento, o <strong>di</strong> corrente), risultano<br />
decisamente meno adatte.<br />
• Rallentamento della corrente: l’effetto idraulico della presenza <strong>di</strong> vegetazione<br />
sulle sponde, nelle aree golenali e nelle parti <strong>di</strong> alveo dove l’acqua non scorre con<br />
continuità, è quello <strong>di</strong> rallentare la velocità <strong>di</strong> scorrimento. Si tratta <strong>di</strong> un effetto<br />
favorevole, alla sola con<strong>di</strong>zione che la sezione sia sufficiente per il deflusso della<br />
piena.<br />
Il sovra<strong>di</strong>mensionamento della sezione dovrebbe comunque essere una<br />
con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> sicurezza generalizzata, con la sola eccezione <strong>di</strong> con<strong>di</strong>zioni<br />
preesistenti particolari (cunettoni, attraversamenti <strong>di</strong> abitati) : in questi ultimi<br />
casi il rallentamento della corrente sarebbe negativo in quanto accentua<br />
l’insufficienza della sezione e può provocare il deposito del trasporto solido.<br />
Ai fini idraulici è importante che la vegetazione sia specializzata all’ambiente <strong>di</strong><br />
alveo: flessibile resistente alle sollecitazioni della corrente e alla temporanea<br />
sommersione. Essenziale è che non raggiunga gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni per evitare che<br />
122<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
nel corso della piena possa schiantarsi provocando pericolosissimi sbarramenti<br />
provvisori.<br />
• Miglioramento biologico: la qualità dell’acqua è legata da una parte alla<br />
immissione <strong>di</strong> sostanze inquinanti e dall’altra alla capacità <strong>di</strong> autodepurazione del<br />
torrente. Quest’ultima <strong>di</strong>pende dalla filtrazione e dal deposito <strong>di</strong> inquinanti, dal<br />
grado <strong>di</strong> ossigenazione dell’acqua (autodepurazione fisica) e dall’azione della<br />
comunità (vegetale e animale) acquatica (autodepurazione biologica). Tanto più<br />
complessa è la biocenosi acquatica, e il numero <strong>di</strong> specie che la compongono ne<br />
è una buona espressione, secondo un concetto generale dell’ecologia valido<br />
anche in questo caso, tanto migliore risulta la qualità delle acque.<br />
Il numero <strong>di</strong> specie che possono vivere in un certo tratto <strong>di</strong> torrente <strong>di</strong>pende<br />
dalla varietà <strong>dei</strong> micro-ambienti presenti. Un alveo in con<strong>di</strong>zioni naturali è<br />
caratterizzato da una gran<strong>di</strong>ssima variabilità <strong>di</strong> con<strong>di</strong>zioni in brevi spazi, per<br />
effetto dell’alternanza <strong>di</strong> grossi sassi e <strong>di</strong> depositi <strong>di</strong> ghiaia e sabbia, <strong>di</strong> tratti con<br />
elevata velocità e salti (ossigenazione) e zone <strong>di</strong> ristagno, <strong>di</strong> luce e <strong>di</strong> ombra e<br />
per la presenza <strong>di</strong> una copertura vegetale mista. All’estremo opposto sono le<br />
con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> un canale rivestito: le con<strong>di</strong>zioni assolutamente omogenee su fondo<br />
e sponde (velocità della corrente, substrato, caratteristiche dell’acqua)<br />
permettono la vita ad un numero molto limitato <strong>di</strong> organismi, per cui la struttura<br />
della biocenosi risulta molto semplificata e l’autodepurazione biologica delle<br />
acque risulta molto limitata.<br />
L’effetto della vegetazione è certamente migliorativo: la linea <strong>di</strong> sponda viene<br />
resa irregolare con la creazione <strong>di</strong> piccole anse e aree <strong>di</strong> rallentamento della<br />
corrente, viene mo<strong>di</strong>ficato il substrato; si determina un’alternanza <strong>di</strong> luce e<br />
ombra; vi è un apporto <strong>di</strong> sostanza organica che permette l’inse<strong>di</strong>amento <strong>di</strong> altre<br />
specie. Complessivamente si instaura una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> variabilità <strong>di</strong><br />
microambienti che riproduce le con<strong>di</strong>zioni naturali e permette la vita ad una<br />
cenosi più complessa.<br />
• Effetto estetico-paesaggistico: è forse l’aspetto più evidente e <strong>di</strong> più imme<strong>di</strong>ata<br />
percezione, per cui non occorre spenderci molte parole. L’effetto della presenza<br />
della vegetazione (in modo particolare sulle sponde) è <strong>di</strong> creare l’impressione <strong>di</strong><br />
un ambiente naturale, non contaminato dall’opera dell’uomo e questo viene<br />
imme<strong>di</strong>atamente percepito come bello. L’importanza <strong>dei</strong> torrenti e delle zone<br />
riparie come elementi del paesaggio (in termini estetici, ma anche ecologici) è<br />
evidente: e da questo deriva la necessità <strong>di</strong> saperne tenere conto nell’attività <strong>di</strong><br />
sistemazione, necessità che probabilmente è destinata ad aumentare nel<br />
prossimo futuro e a rappresentare un fattore <strong>di</strong> grande importanza nel<br />
determinare l’atteggiamento dell’opinione pubblica verso le sistemazioni. La<br />
vegetazione non è certamente l’unico elemento da considerare ma è senz’altro<br />
uno <strong>dei</strong> più importanti. E il sistematore deve tenerne conto nelle scelte<br />
progettuali e nell’esecuzione e nella rifinitura <strong>dei</strong> lavori:<br />
• nella scelta del tipo <strong>di</strong> intervento, dando –quando è possibile- la preferenza alle<br />
soluzioni <strong>di</strong> tipo naturalistico (soprattutto limitando allo stretto in<strong>di</strong>spensabile la<br />
costruzione <strong>di</strong> argini e cunettoni), e a quelle più rispettose dell’ambiente<br />
naturale;<br />
• rispettando le aree <strong>di</strong> espansione naturale (ed eventualmente creandone <strong>di</strong><br />
artificiali dove la morfologia del terreno lo permetta), molto utili anche dal punto<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 123
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
<strong>di</strong> vista strettamente idraulico in quanto rallentano la corrente e favoriscono la<br />
deposizione del trasporto solido;<br />
• salvaguardando (o ricreando) la vegetazione riparia naturale;<br />
• dando all’alveo una conformazione con caratteristiche variabili e simili a quelle<br />
dell’ambiente naturale (e rispettivamente mantenendole se queste sussistono),<br />
evitando per quanto possibile una conformazione geometrica.<br />
Vale la pena sottolineare l’effetto mascherante che la vegetazione nell’alveo e<br />
sulle sponde può esercitare, anche nei confronti <strong>di</strong> interventi <strong>di</strong> tipo strettamente<br />
tecnico: in proposito si possono citare vari esempi <strong>di</strong> sistemazioni che dopo alcuni anni<br />
sono “sparite”, in quanto nascoste dallo sviluppo della vegetazione spontanea (per lo<br />
più ontani). Il punto che qui si vuole sottolineare è che tale effetto può essere <strong>di</strong> gran<br />
lunga superiore se già in fase <strong>di</strong> progettazione questo effetto viene considerato dal<br />
progettista dell’intervento, per cui sia la scelta del tipo <strong>di</strong> intervento, sia l’esecuzione<br />
delle rifiniture tengono conto <strong>di</strong>rettamente della necessità <strong>di</strong> ricreare un paesaggio <strong>di</strong><br />
tipo naturale.<br />
Si riba<strong>di</strong>sce, quin<strong>di</strong>, che la corretta progettazione <strong>di</strong> un intervento sistematorio<br />
deve prevedere la presenza <strong>di</strong> vegetazione; gli effetti negativi che essa induce in<br />
termini <strong>di</strong> capacità <strong>di</strong> deflusso devono essere previsti in fase <strong>di</strong> progetto, e<br />
conseguentemente le sezioni devono essere <strong>di</strong>mensionate in base a questa ulteriore<br />
esigenza.<br />
V.3.1.3<br />
<strong>Sistemazione</strong> ed interventi <strong>di</strong> riqualificazione paesaggisticoambientale<br />
V.3.1.3.1<br />
Introduzione<br />
Le cause principali del degrado ambientale e paesaggistico <strong>di</strong> molti <strong>corsi</strong><br />
d’acqua sono riconducibili sostanzialmente a due fattori, spesso sinergici, decisamente<br />
influenti sugli equilibri ecosistemici e, <strong>di</strong> conseguenza, sulle caratteristiche qualiquantitative<br />
dell’acqua e quin<strong>di</strong> sulle potenzialità <strong>di</strong> utilizzazione estesa delle risorse<br />
idriche:<br />
• le opere <strong>di</strong> regimazione, rettifica e regolarizzazione degli alvei fluviali;<br />
• il complesso delle derivazioni idriche.<br />
Tali fattori provocano, nei <strong>corsi</strong> d’acqua, una riduzione:<br />
• delle naturali capacità <strong>di</strong> autodepurazione organica;<br />
• della bio<strong>di</strong>versità;<br />
• dell’attrazione paesaggistica,<br />
• dell’utilizzazione turistico-ricreativa;<br />
e suggeriscono un approccio complessivo, multifunzionale, nella progettazione<br />
<strong>dei</strong> nuovi interventi, nelle azioni <strong>di</strong> ripristino e/o miglioramento ambientale <strong>di</strong> opere<br />
esistenti, anche attraverso la più ampia applicazione delle tecniche <strong>di</strong> ingegneria<br />
124<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
naturalistica, specialmente in ambiti fluviali, nonché la definizione <strong>di</strong> deflussi minimi<br />
vitali a valle delle derivazioni idriche attive sui <strong>corsi</strong> d’acqua.<br />
V.3.1.3.2<br />
Cenni storici<br />
Le esigenze <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa idraulica del territorio hanno determinato, già dalla metà<br />
dell’Ottocento, proseguendo negli anni Venti del Novecento e poi soprattutto in<br />
seguito all’alluvione del 1966, la <strong>di</strong>ffusa realizzazione <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa idraulica <strong>dei</strong><br />
<strong>corsi</strong> d’acqua. L’incidenza delle opere idrauliche sul territorio è quin<strong>di</strong> elevata, così<br />
come la loro permanenza; non <strong>di</strong> rado la loro progettazione ha trascurato gli aspetti<br />
paesaggistici e la funzionalità ecologica <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua.<br />
La costruzione <strong>di</strong> briglie e gran<strong>di</strong> arginature, peraltro necessarie quali strutture<br />
<strong>di</strong> sicurezza idrogeologica del territorio, d’altra parte, ha prodotto la semplificazione<br />
dell’ambiente riducendo la <strong>di</strong>versità morfologica dell’alveo e degli ambienti ripariali, in<br />
molte sezioni ha provocato l’interruzione della continuità fisica e biologica <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong><br />
d’acqua, perlopiù con grave danno per i naturali processi <strong>di</strong> migrazione ittica,<br />
particolarmente per quegli ambienti naturalmente privi <strong>di</strong> fattori <strong>di</strong> <strong>di</strong>scontinuità quali<br />
sono particolarmente i <strong>corsi</strong> d’acqua <strong>di</strong> fondovalle (ove peraltro giocano ruolo<br />
fondamentale anche gli impianti a scopo idroelettrico).<br />
I danni derivanti da questo approccio eminentemente e/o spesso<br />
esclusivamente idraulico all’intervento sul reticolo idrografico hanno provocato, tra<br />
l’altro, una generale riduzione delle superfici fluviali e ripariali, e dunque <strong>dei</strong> substrati<br />
utili per l’inse<strong>di</strong>amento della fauna macrobentonica, anfibia e ittica e per la spontanea<br />
autodepurazione organica delle acque. Si può stimare che, rispetto alle con<strong>di</strong>zioni del<br />
reticolo idrografico provinciale dell’inizio dell’ottocento, la capacità complessiva <strong>di</strong><br />
produzione ittica si sia ridotta del 60 - 70 %.<br />
La possibilità <strong>di</strong> imporre, da parte della Giunta provinciale, la realizzazione <strong>di</strong><br />
passaggi per i pesci esplicitamente contemplata dalla L.P. 60/78, inoltre, è stata<br />
raramente applicata, sicché oggi il reticolo idrografico mantiene un elevato grado <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>scontinuità determinato da barriere fisiche artificiali insuperabili.<br />
V.3.1.3.3<br />
Situazione o<strong>di</strong>erna<br />
Recenti esperienze, condotte principalmente nell’area alpina e centro-europea,<br />
offrono oggi la possibilità <strong>di</strong> intervenire con finalità ed effetti congiunti <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
idraulica e <strong>di</strong> ripristino o <strong>di</strong> conservazione ambientale in buona parte degli ambienti<br />
fluviali della nostra provincia. Le attuali tecniche dell’ingegneria naturalistica adattate<br />
e applicate agli ambiti torrentizi e fluviali alpini, consentono <strong>di</strong> unire gli obiettivi <strong>di</strong><br />
sicurezza idraulica agli scopi <strong>di</strong> tutela o ripristino della funzionalità ecologica ed<br />
apprezzabilità paesistica <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua, nonchè <strong>di</strong> incremento o restauro delle<br />
capacità ittiogeniche spontanee. Risulta perciò prioritaria l’esigenza <strong>di</strong> applicare il più<br />
<strong>di</strong>ffusamente possibile metodologie e tecniche <strong>di</strong> sistemazione idraulica ispirate a<br />
criteri ecosistemici, sia nelle nuove realizzazioni sia nelle ristrutturazioni delle opere<br />
esistenti.<br />
È fondamentale realizzare i nuovi interventi tenendo conto, già nelle fasi<br />
iniziali <strong>di</strong> programmazione e progettazione, delle esigenze <strong>di</strong> tutela e ripristino degli<br />
ambienti acquatici ai fini biologici, paesaggistici, turistico-ricreativi. In altre parole<br />
nell’operare sugli ambienti acquatici per garantire la sicurezza idraulica del territorio<br />
deve maturare la consapevolezza che si agisce su ecosistemi. Uno sforzo culturale<br />
sicuramente non in<strong>di</strong>fferente che presuppone l’integrazione <strong>di</strong> professionalità e<br />
sensibilità <strong>di</strong>verse, la sperimentazione <strong>di</strong> tecniche nuove, l’aggiornamento e il<br />
confronto continuo <strong>di</strong> esperienze. Tale approccio consentirà <strong>di</strong> ottenere non solo<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 125
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
migliori risultati sul piano paesaggistico e ambientale ma anche, più in generale,<br />
mantenere il più elevato grado <strong>di</strong> efficienza delle molteplici funzioni che un ecosistema<br />
mo<strong>di</strong>ficato razionalmente dall’uomo e non a senso unico è comunque in grado <strong>di</strong><br />
espletare.<br />
I concetti sinora esposti sono tra l’altro con<strong>di</strong>visi dalla revisione della Carta<br />
Ittica della Provincia <strong>di</strong> Trento, approvata dalla Giunta nel settembre 2001 con propria<br />
deliberazione. Anche finalità e azioni che sono <strong>di</strong> seguito illustrate corrispondono in<br />
buona parte a quelle in<strong>di</strong>viduate nel documento anzidetto, che evidentemente<br />
definisce in<strong>di</strong>cazioni operative <strong>di</strong> riqualificazione e ripristino in relazione, in sintesi<br />
estrema, al loro positivo effetto sulla capacità ittiogenica degli ambienti acquatici.<br />
V.3.1.3.4<br />
Obiettivi e azioni tipo<br />
Nel perseguimento prioritario degli obiettivi <strong>di</strong> sicurezza del territorio andranno<br />
previste, dunque, soprattutto per quanto riguarda i <strong>corsi</strong> d’acqua <strong>di</strong> fondovalle,<br />
soluzioni atte anche a produrre:<br />
1. incremento delle superfici fluviali tramite il recupero almeno parziale <strong>di</strong> aree <strong>di</strong><br />
espansione ed esondazione e delle aree periferiche <strong>di</strong> pertinenza fluviale;<br />
2. conservazione o ripristino della naturale continuità biologica longitu<strong>di</strong>nale e<br />
riduzione della <strong>di</strong>scontinuità tramite la realizzazione <strong>di</strong> strutture transitabili per<br />
l’uomo (scivoli e rampe) e per la fauna ittica (scale <strong>di</strong> monta, etc.);<br />
3. conservazione o ripristino della continuità paesaggistico ambientale trasversale<br />
(gli argini non devono costituire una frattura tra il corso d’acqua e il territorio che<br />
attraversano);<br />
4. conservazione o ripristino del naturale scambio idrico tra corso superficiale e<br />
falda freatica;<br />
5. conservazione o ripristino della <strong>di</strong>versità morfologica e biologica dell’ambiente<br />
fluviale, tramite il restauro del naturale assetto fisico dell’alveo, l’utilizzo <strong>di</strong><br />
materiali naturali per le opere <strong>di</strong> sponda e <strong>di</strong> fondo, il ripristino delle aree<br />
golenali, il mantenimento degli ambienti fluviali periferici;<br />
6. conservazione o ripristino delle fasce riparie vegetate anche tramite l’impianto <strong>di</strong><br />
arbusti, l’applicazione delle “scogliere vive”, delle “coperture <strong>di</strong>ffuse” e delle<br />
tipologie d’opera tipiche dell’ingegneria naturalistica (gradonate, palificate vive,<br />
cordonate etc.);<br />
7. salvaguar<strong>di</strong>a o ripristino delle aree e <strong>dei</strong> tasselli ambientali <strong>di</strong> particolare valore<br />
per la fauna come, in particolare, i siti riproduttivi e <strong>di</strong> rifugio per la fauna ittica.<br />
L’applicazione <strong>di</strong> questi criteri generali si concretizza nelle tipologie <strong>di</strong><br />
intervento, azione e in<strong>di</strong>cazioni elencate e <strong>di</strong> seguito descritte, è una sintesi generale<br />
<strong>di</strong> tutte le in<strong>di</strong>cazioni utili al miglioramento ambientale che possono adattarsi<br />
presumibilmente alla buona parte degli ambienti d’acqua corrente del territorio alpino.<br />
Le tipologie <strong>di</strong> intervento sono:<br />
• Rinaturalizzazione delle sponde nei tratti arginati con strutture rigide e<br />
impermeabili tramite ristrutturazione naturalistica delle arginature e ripristino<br />
della fascia riparia vegetata;<br />
• Riqualificazione dell’alveo <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua canalizzati tramite la riapertura <strong>dei</strong><br />
tratti interrati, la ristrutturazione totale o parziale <strong>dei</strong> canali al fine <strong>di</strong> realizzare<br />
126<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
meandri, inserire vegetazione sulle sponde, generare <strong>di</strong>versità ambientale e<br />
ripristinare i fondali naturali adatti all’inse<strong>di</strong>amento della fauna<br />
macrozoobentonica ed alla riproduzione ittica;<br />
• Ripristino della naturale <strong>di</strong>versità ambientale e morfologica dell’alveo nei tratti<br />
strutturalmente alterati;<br />
• Eliminazione o riduzione delle barriere artificiali alla continuità biologica del corso<br />
d’acqua anche tramite la realizzazione <strong>di</strong> passaggi per pesci adatti alle migrazioni<br />
<strong>dei</strong> Salmoni<strong>di</strong>;<br />
• Ripristino della vegetazione riparia naturale nei tratti <strong>di</strong> sponda devegetati e<br />
limitazione e definizione <strong>di</strong> criteri del taglio della vegetazione riparia arbustiva;<br />
• Ripristino <strong>di</strong> ambienti perifluviali <strong>di</strong> lanca e <strong>di</strong> risorgiva naturali tramite la<br />
ristrutturazione delle aree golenali a struttura seminaturale;<br />
È comunque necessario valutare complessivamente, nella programmazione ed<br />
esecuzione degli interventi, le esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico, antropico e naturalistico (cfr.<br />
paragrafo V.3.1.1).<br />
Per ottimizzare l’azione sistematoria complessiva, migliorandone anche<br />
l’efficacia in termini costi-benefici, non sembra superfluo aggiungere ai criteri generali<br />
elencati sopra, alcune “considerazioni applicative” <strong>di</strong> intervento che con<strong>di</strong>zionano<br />
positivamente la capacità ittiogenica degli ambienti acquatici.<br />
a) Caratteristiche geometriche delle opere<br />
Nella progettazione (e/o rifacimento) <strong>di</strong> opere trasversali preferire soluzioni che:<br />
• scompongano la teorica “traversa unica” <strong>di</strong> altezza insuperabile alla fauna ittica<br />
in più salti non eccedenti la misura <strong>di</strong> 60÷80 cm;<br />
• contengano per quanto possibile la <strong>di</strong>mensione sommitale del corpo dell’opera<br />
nel senso dello scorrimento dell’acqua, prevedano comunque una sagomatura<br />
trasversale tale da concentrare l’acqua al fine <strong>di</strong> mantenere, anche in magra,<br />
tiranti minimamente utili a “contenere fisicamente” i soggetti in passaggio;<br />
• evitino profilature longitu<strong>di</strong>nali che impe<strong>di</strong>scano, anche in opere non sviluppate in<br />
altezza, la risalita <strong>dei</strong> pesci;<br />
• non prevedano la collocazione <strong>di</strong> massi a valle dell’opera a spezzare la lama<br />
stramazzante (massi sui quali inevitabilmente urterebbe il pesce in spostamento<br />
verso valle) ma la creazione <strong>di</strong> una buca utile sia alla <strong>di</strong>ssipazione dell’energia<br />
dell’acqua sia alla creazione <strong>di</strong> siti <strong>di</strong> rifugio e riposo nonchè spazio per la<br />
“rincorsa” <strong>dei</strong> soggetti in risalita, necessaria per superare il salto a monte;<br />
• qualora si ponga mano ad opere insuperabili ai pesci, non mo<strong>di</strong>ficabili in altezza,<br />
valutare la possibilità e l’opportunità <strong>di</strong> realizzare scale <strong>di</strong> monta o rampe in<br />
massi o per<strong>corsi</strong> <strong>di</strong> risalita ecc..<br />
Nella realizzazione (e/o rifacimento) <strong>di</strong> opere longitu<strong>di</strong>nale preferire soluzioni che:<br />
• applichino più <strong>di</strong>ffusamente tecniche <strong>di</strong> ingegneria naturalistica;<br />
• prevedano copertura e rinver<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> scogliere, scarpate, ecc.;<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 127
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• utilizzino per la realizzazione delle stesse preferibilmente (in or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> priorità <strong>di</strong><br />
scelta) massi a secco, massi legati, massi cementali con fughe profonde.<br />
b) Ambiti sensibili<br />
Foci e tratti terminali <strong>di</strong> affluenti in recettori <strong>di</strong> fondovalle sono spesso porzioni<br />
del reticolo estremamente importanti quali siti riproduttivi, soprattutto <strong>dei</strong> Salmoni<strong>di</strong>:<br />
il mantenimento e/o il ripristino della loro risalibilità e <strong>di</strong> un substrato naturale,<br />
almeno per un certo tratto, con demolizione <strong>di</strong> briglie o cunettoni terminali insuperabili<br />
dai pesci e la sostituzione con opere meno alte o con altri manufatti che consentano<br />
medesimi livelli <strong>di</strong> sicurezza idraulica sono senz’altro da favorire. Evidentemente<br />
nell’eventuale demolizione si deve ritenere prioritario l’intervento sui manufatti più<br />
vicini al recettore procedendo quin<strong>di</strong> da valle a monte nell’opera <strong>di</strong> ripristino della<br />
risalibilità del corso d’acqua. Altri ambiti sensibili puntuali sono espressamente<br />
in<strong>di</strong>viduati in alcuni Piani <strong>di</strong> Gestione relativi a singoli ecosistemi omogenei (o a gruppi<br />
<strong>di</strong> essi) nei quali è stato sud<strong>di</strong>viso il reticolo idrografico provinciale, ai fini principali<br />
della loro gestione ittiogenica, dalla revisione 2001 della Carta Ittica.<br />
c) Asporto <strong>di</strong> materiale d’alveo<br />
Per la realizzazione delle opere deve essere evitato <strong>di</strong> utilizzare massi <strong>di</strong><br />
rilevanti <strong>di</strong>mensione presenti in alveo, in quanto costituiscono elemento fondamentale<br />
per movimentare morfologicamente e <strong>di</strong>namicamente l’alveo; salvo ricorrervi qualora<br />
non esista alternativa praticabile in termini tecnici, a fronte <strong>di</strong> necessità <strong>di</strong> messa in<br />
sicurezza del sito. Gli stessi elementi vanno esclusi dai prelievi in alveo, qualora<br />
vengano autorizzati asporti <strong>di</strong> materiale litoide; inoltre la sistemazione dell’alveo a<br />
seguito <strong>di</strong> detti lavori non deve consistere nella banalizzazione della naturale<br />
morfologia fluviale, ad esempio con “rettificazione” del fondo.<br />
d) Compensazioni<br />
Nella con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> dover necessariamente attuare interventi connessi a forte<br />
per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> naturalità (e.g. cunettoni) si prevedano eventuali interventi compensativi <strong>di</strong><br />
rinaturalizzazione in altri tratti del corso d’acqua.<br />
V.3.2<br />
Portata <strong>di</strong> progetto<br />
Le opere idrauliche <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa si <strong>di</strong>fferenziano da molte altre opere <strong>di</strong> ingegneria<br />
in quanto sono destinate a regolare grandezze naturalmente variabili, che possono<br />
essere considerate e trattate come grandezze aleatorie: note, cioè, solo con la<br />
probabilità <strong>di</strong> essere eguagliate o superate. La <strong>di</strong>zione corrente è quella <strong>di</strong> grandezze<br />
casuali o variabili. Assumendo dunque che le precipitazioni meteoriche possano, in<br />
generale, essere considerate come un evento casuale, è pratica comune assumere che<br />
anche le portate in un corso d’acqua possano essere trattate come tali. Grazie ad<br />
analisi <strong>di</strong> tipo statistico e probabilistico è possibile far corrispondere ad ogni valore <strong>di</strong><br />
una variabile idrologica la probabilità che si verifichi un evento maggiore o uguale <strong>di</strong><br />
quello dato, cioè <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare per ogni evento il suo tempo <strong>di</strong> ritorno; teoricamente,<br />
l’inverso della frequenza <strong>di</strong> superamento <strong>di</strong> un evento. Nel caso si regolarizzino eventi<br />
massimi annuali(<strong>di</strong> precipitazione per un assegnata durata, <strong>di</strong> portata) il tempo <strong>di</strong><br />
128<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
ritorno si misura dunque in anni.. Nella progettazione si assumerà quin<strong>di</strong> un evento <strong>di</strong><br />
riferimento e l’opera sarà in grado <strong>di</strong> svolgere la sua funzione in modo corretto solo<br />
per eventi meno gravosi <strong>di</strong> quello scelto. Al contrario, il grado <strong>di</strong> inefficienza <strong>di</strong><br />
un’opera aumenterà al crescere della <strong>di</strong>stanza tra l’evento reale e quello assunto alla<br />
base del progetto. La scelta dell’evento su cui basare la progettazione sarà quin<strong>di</strong><br />
associata ad un certo grado <strong>di</strong> rischio, che si ritiene essere accettabile.<br />
Si riporta <strong>di</strong> seguito una descrizione del metodo da adottarsi per stimare il<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno per il progetto <strong>di</strong> un’opera idraulica <strong>di</strong> sistemazione. Nei paragrafi che<br />
seguono verrà descritto con maggior dettaglio come applicare il metodo proposto alla<br />
verifica idraulica degli attraversamenti (ponti, attraversamenti aerei) e per la<br />
progettazione <strong>di</strong> tutte le opere <strong>di</strong> sistemazione e manutenzione <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua.<br />
Per le due categorie <strong>di</strong> interventi (<strong>di</strong> sistemazione e attraversamenti) sono<br />
stati definiti degli intervalli <strong>di</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> rischio potenzialmente accettabili. fissando<br />
un tempo <strong>di</strong> ritorno massimo ed uno minimo come riportato nella seguente Tabella<br />
V.3.4.<br />
Tipologia <strong>di</strong> opera idraulica Tr min [anni] Tr max [anni]<br />
Interventi <strong>di</strong> sistemazione e manutenzione 30 200<br />
Attraversamenti del corso d’acqua (ponti, attraversamenti aerei) 100 200<br />
Tabella V.3.4: Intervallo <strong>di</strong> riferimento per l’adozione del tempo <strong>di</strong> ritorno da assegnare all’opera idraulica<br />
Il criterio proposto prevede <strong>di</strong> determinare il valore del tempo <strong>di</strong> ritorno T rcalcolo<br />
da usare nella progettazione dell’opera usando la seguente formula:<br />
T<br />
rcalcolo<br />
r min<br />
( T −T<br />
)<br />
= T + α con 0 ≤ α ≤ 1<br />
(1)<br />
r max<br />
r min<br />
Il coefficiente α può essere determinato tenendo conto del valore dell’uso del<br />
suolo cui sono soggette le zone circostanti il tratto <strong>di</strong> corso d’acqua in cui si esegue<br />
l’opera e del tipo <strong>di</strong> evento che interessa il corso d’acqua su cui si progetta grazie alla<br />
seguente formula:<br />
α = α 1 ⋅α 2<br />
(2)<br />
con: α 1 = coefficiente ( 0 ≤ α ≤ 1<br />
1)che tiene conto dell’uso del suolo<br />
α 2 = coefficiente ( 0 ≤ α ≤ 2<br />
1) descrittivo del tipo <strong>di</strong> fenomeno.<br />
Per assegnare il valore numerico α 1 ai <strong>di</strong>versi usi del suolo si è fatto<br />
riferimento ai valori delle classi <strong>di</strong> uso del suolo determinati per la quantificazione del<br />
rischio idrogeologico sul territorio. Le categorie <strong>di</strong> uso del suolo sono state accorpate<br />
passando da 13 a 5 classi essendo queste ultime sufficienti ai fini della determinazione<br />
del tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto. Si riportano nella seguente Tabella V.3.5 le 5 classi<br />
scelte con i rispettivi valori.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 129
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Classe <strong>di</strong> uso del suolo Valore α 1<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture,<br />
0,93<br />
depuratori, imp. idroelettrici, strutture turistiche<br />
Aree agricole 0,23<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15<br />
Paesaggi naturali ed improduttivo 0,02<br />
Tabella V.3.5: Valori assegnati alle classi <strong>di</strong> uso del suolo<br />
Va sottolineato il fatto che le categorie d’uso del suolo considerate nel metodo<br />
proposto costituiscono solo una semplificazione della situazione reale e che nella<br />
maggior parte <strong>dei</strong> casi <strong>di</strong>fficilmente le zone intorno al tratto <strong>di</strong> corso d’acqua<br />
considerato ricadono in un’unica categoria. In questi casi, per garantire un adeguato<br />
grado <strong>di</strong> sicurezza, l’analisi andrà condotta scegliendo tra gli usi del suolo<br />
effettivamente presenti sul territorio interessato quello caratterizzato dal valore α 1<br />
maggiore.<br />
È stato poi introdotto un valore α 2 per tenere conto del grado <strong>di</strong> pericolosità<br />
del fenomeno che può verificarsi, <strong>di</strong>stinguendo le situazioni riportate in Tabella V.3.6<br />
con i rispettivi valori.<br />
Descrizione del fenomeno Valore α 2<br />
Colate detritiche (debris flow) in zone pendenti (superiori al 20%) e sui conoi<strong>di</strong> caratterizzati da<br />
violenta attività torrentizia con elevatissimo trasporto solido che si instaura in seguito a precipitazioni<br />
<strong>di</strong> forte intensità e breve durata in bacini idrografici <strong>di</strong> ridotte <strong>di</strong>mensioni con elevata <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong><br />
materiale solido movimentabile sui <strong>versanti</strong> (per frane) e in alveo.<br />
Corsi d’acqua a carattere torrentizio caratterizzati da trasporto solido generalmente molto elevato,<br />
alimentato dai fenomeni <strong>di</strong> monte. In questo caso il livello idrico <strong>di</strong> piena non è controllato dalla<br />
portata liquida, ma dall’innalzamento del fondo dovuto al deposito del materiale solido trasportato<br />
dalla corrente. La situazione è aggravata dal fatto che l’eventuale esondazione interessa zone<br />
pendenti (fino al 20%).<br />
Corsi d’acqua maggiori a carattere fluviale caratterizzati da fenomeni <strong>di</strong> trasporto solido generalmente<br />
ridotti. In questo caso si può considerare che il livello idrico <strong>di</strong> piena sia controllato dalla portata<br />
liquida, l’eventuale esondazione interessa zone pianeggianti.<br />
Corsi d’acqua minori nella rete idrografica <strong>di</strong> pianura, caratterizzate da fenomeni <strong>di</strong> trasporto solido e<br />
da portate liquide <strong>di</strong> piena ridotti. L’eventuale esondazione interessa zone pianeggianti.<br />
Tabella V.3.6: Definizione del valore del coefficiente α 2 per i vari fenomeni<br />
Il valore più elevato del coefficiente α 2 è stato assegnato alle colate <strong>di</strong> detriti in<br />
quanto questi fenomeni sono particolarmente pericolosi e <strong>di</strong>struttivi a causa delle forti<br />
velocità raggiunte dal materiale e della capacità <strong>di</strong> trasportare blocchi <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni<br />
elevate. Inoltre, le colate <strong>di</strong> detriti sono <strong>di</strong> <strong>di</strong>fficile previsione e quantificazione, in<br />
quanto legate a eventi piovosi intensi e <strong>di</strong> breve durata e ad una malcerta<br />
determinazione <strong>dei</strong> volumi <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mento movimentabili dall’evento. Queste<br />
caratteristiche impongono <strong>di</strong> scegliere in sede progettuale margini <strong>di</strong> sicurezza<br />
maggiori rispetto ad altri fenomeni pur rilevanti per la <strong>di</strong>fesa del suolo.<br />
È stato scelto un coefficiente elevato anche per i <strong>corsi</strong> d’acqua caratterizzati da<br />
elevato trasporto solido, in quanto le <strong>di</strong>fficoltà insite nella loro modellazione rendono<br />
1<br />
0,9<br />
0,7<br />
0,55<br />
130<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
<strong>di</strong>fficile la previsione affidabile degli eventi rilevanti le sistemazioni. In particolare<br />
risulta <strong>di</strong>fficile il controllo <strong>dei</strong> depositi localizzati all’interno dell’alveo che possono<br />
portare ad innalzamenti notevoli <strong>dei</strong> livelli idrici e quin<strong>di</strong> a possibili esondazioni ed<br />
erosioni localizzate che possono causare instabilità sia delle sponde sia <strong>di</strong><br />
infrastrutture <strong>di</strong> attraversamento.<br />
Per i <strong>corsi</strong> d’acqua in pianura sono stati adottati <strong>dei</strong> coefficienti α 2 minori in<br />
quanto i modelli <strong>di</strong> previsione <strong>dei</strong> fenomeni risultano più atten<strong>di</strong>bili, e l’intensità <strong>dei</strong><br />
danni minore. Sono stati <strong>di</strong>stinti i <strong>corsi</strong> d’acqua maggiori da quelli minori per tenere<br />
conto delle <strong>di</strong>verse proporzioni <strong>dei</strong> fenomeni.<br />
Scelti i coefficienti α 1 e α 2 per il contesto in cui l’opera stessa sarà inserita, è<br />
possibile a questo punto determinare il valore del tempo <strong>di</strong> ritorno T r.calcolo applicando<br />
le formule (1) e (2).<br />
I tempi <strong>di</strong> ritorno T rcalcolo così ottenuti sono stati poi raggruppati nelle classi <strong>di</strong><br />
riferimento riportate in Tabella V.3.7; nella stessa tabella è riportato anche il valore <strong>di</strong><br />
tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto da scegliere per ogni classe.<br />
Classi Intervallo su T r calcolo Tr <strong>di</strong> progetto<br />
1 T r calcolo ≤ 40 T r progetto = 30 anni<br />
2 40< T r calcolo ≤ 60 T r progetto = 50 anni<br />
3 60< T r calcolo ≤ 120 T r progetto = 100 anni<br />
4 120< T r calcolo ≤ 160 T r progetto = 150 anni<br />
5 T r calcolo > 160 T r progetto = 200 anni<br />
Tabella V.3.7: Valore del tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto per i valori <strong>di</strong> tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> calcolo<br />
V.3.2.1<br />
Criteri <strong>di</strong> compatibilità idraulica per i ponti<br />
La con<strong>di</strong>zione minima richiesta per verificare la compatibilità idraulica <strong>di</strong> un<br />
ponte è riferirsi ad una portata <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> progetto con tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 100 anni,<br />
mantenendo un franco minimo tra la quota idrometrica e la quota <strong>di</strong> intradosso del<br />
ponte non inferiore ad 1 m. Il valore del franco deve essere assicurato per almeno i<br />
2/3 della luce quando l’intradosso del ponte non sia rettilineo e comunque per almeno<br />
40 m nel caso <strong>di</strong> luci superiori a tale valore.<br />
In alcune particolari situazioni viene richiesto al progettista <strong>di</strong> eseguire una<br />
verifica con un tempo <strong>di</strong> ritorno maggiore, che può essere desunto con la metodologia<br />
già vista.<br />
Si riportano <strong>di</strong> seguito i valori del tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto ottenuti<br />
applicando i coefficienti riportati in Tabella V.3.5 e Tabella V.3.6 per il caso <strong>dei</strong> ponti.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 131
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
α 2 = 1<br />
Ponti<br />
Uso suolo<br />
Colate <strong>di</strong> detriti<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 1,00 200 200<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,93 193 200<br />
Aree agricole 0,23 0,23 123 150<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,15 115 100<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,02 102 100<br />
α 2 = 0,9<br />
Ponti<br />
Uso suolo<br />
Corsi d’acqua a carattere torrentizio<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 0,90 190 200<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,84 184 200<br />
Aree agricole 0,23 0,21 121 150<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,14 114 100<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,02 102 100<br />
α 2 = 0,7<br />
Ponti<br />
Uso suolo<br />
Corsi d’acqua maggiori a carattere fluviale<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 0,70 190 200<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,65 165 200<br />
Aree agricole 0,23 0,16 116 100<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,11 111 100<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,01 101 100<br />
α 2 = 0,55<br />
Ponti<br />
Uso suolo<br />
Corsi d’acqua minori in pianura<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 0,55 155 150<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,51 151 150<br />
Aree agricole 0,23 0,13 113 100<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,08 108 100<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,01 101 100<br />
132<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Nei casi in cui il tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto calcolato tenendo conto dell’uso<br />
del suolo e della tipologia dell’evento risulti maggiore <strong>di</strong> 100 anni, è necessario<br />
valutare la riduzione <strong>di</strong> franco che si manifesta per la portata <strong>di</strong> progetto; ai fini <strong>di</strong> una<br />
completa determinazione dello stato <strong>di</strong> sicurezza dell’opera sarà necessario verificare<br />
che il franco idraulico <strong>di</strong> 1 m sia sufficiente a far defluire la nuova portata <strong>di</strong> progetto.<br />
Quando questo non avviene il franco dovrà essere adeguato.<br />
V.3.2.2 Criteri <strong>di</strong> progettazione delle opere <strong>di</strong> sistemazione e<br />
manutenzione<br />
Per la progettazione <strong>di</strong> tutte le tipologie <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> sistemazione e degli<br />
interventi <strong>di</strong> manutenzione deve essere eseguita una verifica idraulica con la portata<br />
caratterizzata da un tempo <strong>di</strong> ritorno definito in funzione delle caratteristiche<br />
dell’evento e dell’uso del suolo con il metodo proposto.<br />
Per i vari fenomeni presi in considerazione si ottengono i seguenti valori del<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno in funzione dell’uso del suolo nel territorio circostante il corso<br />
d’acqua.<br />
α 2 = 1<br />
Interventi <strong>di</strong> sistemazione e manutenzione<br />
Uso suolo<br />
Colate <strong>di</strong> detriti<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 1,00 200 200<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,93 188 200<br />
Aree agricole 0,23 0,23 69 100<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,15 56 50<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,02 33 30<br />
α 2 = 0,9<br />
Interventi <strong>di</strong> sistemazione e manutenzione<br />
Uso suolo<br />
Corsi d’acqua a carattere torrentizio<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 0,90 183 200<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,84 172 200<br />
Aree agricole 0,23 0,21 65 100<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,14 53 50<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,02 33 30<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 133
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
α 2 = 0,7<br />
Interventi <strong>di</strong> sistemazione e manutenzione<br />
Uso suolo<br />
Corsi d’acqua maggiori a carattere fluviale<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 0,70 149 150<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,65 141 150<br />
Aree agricole 0,23 0,16 57 50<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,11 48 50<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,01 32 30<br />
α 2 = 0,55<br />
Interventi <strong>di</strong> sistemazione e manutenzione<br />
Uso suolo<br />
Corsi d’acqua minori in pianura<br />
Uso suolo*α 2 T r calcolato T r progetto<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici 1,00 0,55 124 150<br />
Aree produttive, aree con infrastrutture, depuratori,<br />
imp. Idroel., viabilità, strutture turistiche<br />
0,93 0,51 117 100<br />
Aree agricole 0,23 0,13 52 50<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco 0,15 0,08 44 50<br />
Paesaggi naturali e improduttivo 0,02 0,01 32 30<br />
A questo punto è possibile trovarsi <strong>di</strong> fronte a tre casi:<br />
T r progetto 100 anni<br />
Nel primo caso, la progettazione deve essere eseguita con il T r progetto definito<br />
dal modello, ma è comunque necessario verificare il comportamento dell’opera in<br />
rapporto ad una piena con un tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 100 anni (T r100 ) e garantire che in<br />
questa situazione non si verifichi un aggravamento delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> rischio idraulico<br />
sul territorio circostante.<br />
Nei casi in cui il tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto coincida con il tempo <strong>di</strong> ritorno<br />
minimo (cioè T r = 30 anni) il progettista deve valutare l’alternativa <strong>di</strong> non intervenire<br />
sul corso d’acqua tramite un’analisi costi-benefici relativa all’opera.<br />
Al fine <strong>di</strong> ottenere questa con<strong>di</strong>zione nella determinazione dell’altezza delle<br />
opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa longitu<strong>di</strong>nali andrà assegnato un franco adeguato.<br />
Nel secondo caso il T rprogetto è 100 anni e solo in base a questo deve essere<br />
verificata l’opera da progettare; mantenendo un franco <strong>di</strong> sicurezza pari ad 1 m<br />
rispetto alla quota del pelo libero al passaggio della piena <strong>di</strong> progetto.<br />
Nel terzo caso, dove il T r risulta maggiore <strong>di</strong> 100 anni sarà necessario<br />
verificare il rischio idraulico al passaggio <strong>di</strong> una piena con il T rprogetto che risulta dal<br />
modello e aggiungere un franco pari a 1m ai livelli idrici così calcolati.<br />
Va infine notato che in situazione <strong>di</strong> particolari rischi o per la protezione <strong>di</strong><br />
situazioni particolari presenti sul territorio è possibile considerare valori del tempo <strong>di</strong><br />
ritorno maggiori <strong>di</strong> quelli calcolati, ad esempio scegliendo <strong>dei</strong> T r maggiori <strong>di</strong> 200 anni.<br />
134<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
I tempi <strong>di</strong> ritorno a cui riferirsi nella progettazione <strong>di</strong> un’opera <strong>di</strong> sistemazione<br />
o <strong>di</strong> manutenzione <strong>di</strong> un corso d’acqua possono quin<strong>di</strong> essere riassunti nella seguente<br />
tabella in funzione dell’uso del suolo da proteggere.<br />
Categorie uso del suolo<br />
Paesaggi naturali e improduttivo<br />
Aree ver<strong>di</strong> e bosco<br />
Aree agricole<br />
Aree produttive, infrastrutture, viabilità<br />
Centri abitati, e<strong>di</strong>fici<br />
Rischi e situazioni particolari<br />
Tempi <strong>di</strong> ritorno<br />
< 30 30 50 100 150 200 > 200<br />
V.3.3<br />
Progettazione delle opere <strong>di</strong> sistemazione<br />
Nel capitolo precedente sono stati presentati i criteri generali che devono<br />
essere utilizzati per la corretta progettazione delle opere <strong>di</strong> sistemazione <strong>di</strong> un corso<br />
d’acqua; l’estrema variabilità delle situazioni che si possono incontrare fa sì che sia<br />
molto <strong>di</strong>fficile definire <strong>di</strong>rettive generali <strong>di</strong> progettazione. È pertanto opportuno<br />
stu<strong>di</strong>are ogni caso separatamente. In generale, è comunque possibile osservare che<br />
per la corretta progettazione delle opere <strong>di</strong> sistemazione <strong>di</strong> un corso d’acqua è sempre<br />
necessario stu<strong>di</strong>are attentamente le mo<strong>di</strong>ficazioni del tratto <strong>di</strong> corso d’acqua<br />
interessato dagli interventi <strong>di</strong> progetto. Questa analisi permette <strong>di</strong> valutare se la<br />
sistemazione assolve ai compiti per i quali è stata progettata, e tutti gli altri effetti che<br />
essa produca sul regime idraulico del corso d’acqua in cui è inserita.<br />
A tale proposito è necessario evidenziare come le problematiche da indagare<br />
non vadano limitate alla sola zona dell’intervento, ma anzi estese alle tratte <strong>di</strong> valle, in<br />
quanto anch’esse possono pesantemente risentire degli effetti indotti dalla<br />
sistemazione. Un tipico esempio <strong>di</strong> questo problema è rappresentato dai sovralzi<br />
arginali, il cui uso in<strong>di</strong>scriminato peggiora le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> deflusso a valle a causa<br />
dell’aumento della portata legato alla sottrazione delle naturali zone <strong>di</strong> espansione.<br />
Pertanto, come opera idraulica <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa, essa, ove possibile, va consentita solamente<br />
per la protezione <strong>di</strong>retta ed attiva <strong>di</strong> aree urbane. Possono altresì essere progettate e<br />
realizzate particolari risagomature arginali in compresenza <strong>di</strong> misure strutturali<br />
compensative, quali aree <strong>di</strong> espansione controllata, che garantiscano la neutralità<br />
complessiva degli interventi rispetto alla crisi idraulica <strong>dei</strong> comprensori <strong>di</strong> valle.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 135
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.2 Rilevati arginali in corrispondenza <strong>di</strong> un attraversamento <strong>di</strong> centri storici<br />
Il progetto deve inoltre garantire e verificare la stabilità delle opere realizzate<br />
e <strong>di</strong> quelle preesistenti nelle con<strong>di</strong>zioni idrauliche <strong>di</strong> riferimento. L’efficacia della<br />
sistemazione <strong>di</strong> progetto deve essere indagata eseguendo un confronto tra la<br />
situazione <strong>di</strong> partenza e quella <strong>di</strong> progetto. In particolare la verifica idraulica deve<br />
mettere in luce i seguenti aspetti:<br />
• variazioni delle quote idrometriche e compatibilità con le opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
longitu<strong>di</strong>nali presenti nel tratto;<br />
• variazioni della velocità e/o del profilo trasversale <strong>di</strong> velocità, evidenziando in<br />
particolare le conseguenze <strong>di</strong> queste variazioni sull’evoluzione della geometria<br />
della sezione (scavi, depositi) e sulla stabilità delle opere preesistenti;<br />
• variazione della capacità <strong>di</strong> trasporto solido della corrente e dello sforzo<br />
tangenziale al fondo;<br />
• variazione della forma dell’idrogramma <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> valle (effetto <strong>di</strong> laminazione).<br />
La verifica idraulica del tratto <strong>di</strong> corso d’acqua in cui andranno inserite le opere<br />
<strong>di</strong> sistemazione va eseguita con riferimento a tre <strong>di</strong>verse situazioni:<br />
1. Stato attuale, cioè la situazione prima della realizzazione dell’opera in questione<br />
2. Stato <strong>di</strong> progetto, cioè lo scenario con la configurazione definitiva dell’opera<br />
3. Fasi <strong>di</strong> costruzione dell’opera ritenute interessanti per l’analisi.<br />
Il confronto tra le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> moto nella situazione attuale e in quella <strong>di</strong><br />
progetto va eseguito considerando la portata <strong>di</strong> progetto, cioè quella corrispondente al<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno calcolato nel paragrafo V.3.2.<br />
Nella progettazione delle opere, oltre alle considerazioni inerenti la portata<br />
liquida, è necessario valutare con la migliore approssimazione possibile anche la<br />
componente solida, facendo riferimento a quanto già esposto nella parte V.2.3; a tal<br />
136<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
fine si rimanda anche agli elementi per il <strong>di</strong>mensionamento delle opere per il controllo<br />
del trasporto solido e delle colate <strong>di</strong> detriti presenti nell’Allegato 1: elementi <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>mensionamento e verifica delle opere <strong>di</strong> controllo del trasporto solido e delle colate<br />
detritiche.<br />
La valutazione del deflusso durante le fasi <strong>di</strong> costruzione dell’opera va fatta<br />
qualora si ipotizzi, in questa con<strong>di</strong>zione, una situazione più gravosa per le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
deflusso. È il caso, per esempio, <strong>di</strong> lavori in alveo necessari per la costruzione<br />
dell’opera che costringono a con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> deflusso con sezioni parzializzate. In questo<br />
caso il tempo <strong>di</strong> ritorno da assumere come riferimento nella verifica idraulica è pari a<br />
trenta anni.<br />
Lo scopo delle simulazioni così eseguite è quello <strong>di</strong> quantificare gli effetti sul<br />
corso d’acqua dovuti al nuovo assetto <strong>di</strong> progetto. Per valutare la compatibilità del<br />
progetto con i vincoli presenti si devono considerare i seguenti punti:<br />
• Verifica della stabilità dell’intervento e delle eventuali opere preesistenti durante<br />
il deflusso della piena, evidenziando in particolare gli effetti dell’azione erosiva<br />
della corrente e le sollecitazioni cui sono sottoposte le opere. Vanno evidenziate<br />
eventuali temporanee riduzioni <strong>di</strong> funzionalità delle opere <strong>di</strong> sistemazione<br />
progettate durante l’ evento <strong>di</strong> piena e gli accorgimenti tecnici tesi ad evitare<br />
pericolo per le persone o danno per i beni.<br />
• Calcolo delle mo<strong>di</strong>ficazioni delle altezze idrometriche (nella situazione finale o<br />
durante la realizzazione della sistemazione) dovute all’intervento in seguito a<br />
restringimenti o alla formazione <strong>di</strong> depositi localizzati. Vanno evidenziati i<br />
provve<strong>di</strong>menti presi per evitare tracimazioni con conseguenti danni alle persone<br />
o ai beni.<br />
• Analisi delle mo<strong>di</strong>ficazioni della capacità <strong>di</strong> invaso dell’alveo per riduzione delle<br />
superfici allagabili. Nei casi in cui l’intervento provochi la riduzione del volume <strong>di</strong><br />
invaso e, <strong>di</strong> conseguenza, della capacità <strong>di</strong> laminazione del tratto <strong>di</strong> corso<br />
d’acqua va analizzata la mo<strong>di</strong>fica dell’idrogramma <strong>di</strong> piena a valle dell’intervento.<br />
• Interazioni tra l’intervento <strong>di</strong> progetto ed eventuali opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa preesistenti.<br />
Vanno in<strong>di</strong>cati quali sono gli effetti che il progetto ha sulle situazione pregressa e<br />
gli accorgimenti adottati per scongiurare possibili peggioramenti della stabilità.<br />
• Mo<strong>di</strong>fiche indotte dall’intervento sulle caratteristiche naturali, biologiche e<br />
paesaggistiche dell’area fluviale. Vanno in<strong>di</strong>cate le conseguenze dell’inserimento<br />
delle opere progettate sull’ambiente naturale; nei casi in cui esse comportino un<br />
peggioramento della situazione dal punto <strong>di</strong> vista naturale vanno in<strong>di</strong>cati gli<br />
interventi che si intendono adottare, compatibilmente con le esigenze <strong>di</strong><br />
sicurezza, per mitigare gli effetti della sistemazione o, nel caso <strong>di</strong> intervento <strong>di</strong><br />
rinaturalizzazione, per ripristinare una situazione <strong>di</strong> maggiore naturalità.<br />
• Mo<strong>di</strong>fiche indotte sull’assetto planimetrico e altimetrico dell’alveo. Vanno in<strong>di</strong>cati<br />
gli elementi che permettono <strong>di</strong> escludere preve<strong>di</strong>bili mo<strong>di</strong>ficazioni altimetriche o<br />
creazione <strong>di</strong> vie <strong>di</strong> deflusso preferenziali incompatibili con la situazione <strong>di</strong><br />
progetto.<br />
Con<strong>di</strong>zione necessaria per la scelta e il <strong>di</strong>mensionamento corretto dell’opera e<br />
per la verifica della sua efficacia in termini degli obiettivi prefissati è la conoscenza<br />
delle modalità <strong>di</strong> deflusso della corrente nel tratto d’asta interessato dalla<br />
sistemazione stessa.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 137
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Un’analisi <strong>di</strong> questo tipo richiede una procedura specifica per il calcolo delle<br />
grandezze richieste con grado <strong>di</strong> approfon<strong>di</strong>mento dell’analisi evidentemente<br />
commisurato alla natura del problema ed all’entità della sistemazione proposta.<br />
Vengono richiamati <strong>di</strong> seguito gli elementi essenziali per la stesura <strong>di</strong> una verifica<br />
idraulica per lo stu<strong>di</strong>o dell’efficienza dell’intervento <strong>di</strong> sistemazione che si intende<br />
realizzare. In particolare i punti da considerare sono i seguenti:<br />
1. dati <strong>di</strong> input per il calcolo;<br />
2. scelta del metodo <strong>di</strong> calcolo da utilizzare;<br />
3. con<strong>di</strong>zioni al contorno.<br />
V.3.3.1<br />
Dati <strong>di</strong> input per il calcolo<br />
Per procedere all’implementazione dell’algoritmo <strong>di</strong> calcolo è necessario<br />
definire le grandezze che influenzano il fenomeno. In particolare i dati <strong>di</strong> partenza per<br />
la progettazione <strong>di</strong> un intervento <strong>di</strong> sistemazione idraulica sono i seguenti:<br />
• caratteristiche geometriche dell’alveo;<br />
• caratteristiche morfologiche dell’alveo;<br />
• caratteristiche granulometriche del materiale d’alveo;<br />
• definizione del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza dell’alveo<br />
• caratteristiche ambientali e paesistiche della regione fluviale;<br />
• opere e manufatti interferenti<br />
• portate <strong>di</strong> piena<br />
V.3.3.1.1<br />
Caratterizzazione geometrica dell’alveo<br />
La descrizione dell’alveo necessaria per l’impostazione <strong>di</strong> tutte le verifiche<br />
idrauliche, deve essere effettuata avvalendosi <strong>di</strong> una planimetria aggiornata a scala <strong>di</strong><br />
dettaglio adeguata (1:1.000 – 1:10.000 in relazione alle <strong>di</strong>mensioni dell’opera in<br />
progetto e del corso d’acqua) e da sezioni trasversali topografiche.<br />
La descrizione delle caratteristiche geometriche dell’alveo va fatta ricavando<br />
un numero opportuno <strong>di</strong> sezioni topografiche, comprensive della parte batimetrica per<br />
i <strong>corsi</strong> d’acqua perenni. Le sezioni devono rappresentare la geometria attuale<br />
dell’alveo. La scelta delle sezioni da inserire nello stu<strong>di</strong>o va fatta in modo tale da poter<br />
rappresentare le singolarità dell’alveo e le variazioni delle <strong>di</strong>mensioni dello stesso<br />
lungo il tratto <strong>di</strong> indagine. Le sezioni non devono essere parziali, ma contenere la<br />
descrizione dell’intero alveo <strong>di</strong> piena.<br />
Il numero e l’interasse delle sezioni necessarie per la rappresentazione della<br />
geometria dell’alveo vanno commisurati alle esigenze <strong>di</strong> dettaglio delle analisi<br />
idrauliche da effettuare.<br />
V.3.3.1.2<br />
Caratteristiche morfologiche dell’alveo<br />
L’analisi morfologica del corso d’acqua ha lo scopo <strong>di</strong> evidenziare la situazione<br />
dell’alveo attivo e delle zone fluviali abbandonate e/o riattivabili in caso <strong>di</strong> piena. In<br />
particolare vanno stu<strong>di</strong>ati:<br />
138<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• il grado <strong>di</strong> stabilità dell’alveo inciso, in concomitanza a situazioni <strong>di</strong> piena, in<br />
rapporto a possibili fenomeni <strong>di</strong> <strong>di</strong>vagazione trasversale (erosioni <strong>di</strong> sponda,<br />
mo<strong>di</strong>ficazioni del tracciato del talweg) e <strong>di</strong> innalzamento o abbassamento del<br />
fondo alveo, tenendo conto delle opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa idraulica presenti e dell’assetto<br />
complessivo dell’alveo;<br />
• le con<strong>di</strong>zioni morfologiche delle aree golenali o inondabili, con particolare<br />
riferimento alla presenza <strong>di</strong> forme fluviali abbandonate e/o riattivabili in piena e<br />
alla <strong>di</strong>stinzione tra zone sede <strong>di</strong> deflusso in piena e quelle che svolgono funzioni<br />
<strong>di</strong> invaso; complessivamente gli elementi considerati devono permettere <strong>di</strong><br />
valutare il grado <strong>di</strong> stabilità dell’alveo <strong>di</strong> piena;<br />
• la tendenza evolutiva dell’alveo, da definire in base agli elementi <strong>di</strong> cui ai punti<br />
precedenti, anche in relazione al grado <strong>di</strong> sistemazione idraulica presente o<br />
eventualmente in progetto; gli elementi <strong>di</strong> interesse concernono le mo<strong>di</strong>ficazioni<br />
del tracciato planimetrico dell’alveo inciso, la variazione delle quote <strong>di</strong> fondo<br />
(tendenza all’erosione o al deposito) e le trasformazioni delle aree golenali o<br />
inondabili.<br />
Le analisi devono essere condotte attraverso i seguenti elementi principali:<br />
• definizione dell’alveo tipo attuale e valutazione comparativa delle caratteristiche<br />
planimetriche dell'alveo e delle sue mo<strong>di</strong>ficazioni recenti (ultimi 30-40 anni);<br />
• quantificazione delle mo<strong>di</strong>ficazioni geometriche dell’alveo inciso tramite confronto<br />
<strong>di</strong> sezioni e profili d'alveo riferiti a rilievi topografici eseguiti in epoche <strong>di</strong>verse<br />
(dove <strong>di</strong>sponibili) ovvero tramite la considerazione <strong>di</strong> altri in<strong>di</strong>catori locali;<br />
• identificazione della morfologia <strong>di</strong> antichi alvei abbandonati;<br />
• ricostruzione delle aree allagate in occasione <strong>di</strong> significativi eventi <strong>di</strong> piena e delle<br />
modalità <strong>di</strong> allagamento.<br />
V.3.3.1.3<br />
Caratteristiche granulometriche del materiale d’alveo<br />
Per un calcolo accurato del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza (ks) oppure nel caso in cui<br />
si renda necessario effettuare valutazioni sulla capacità <strong>di</strong> trasporto solido nel tratto<br />
interessato (calcolo della pendenza <strong>di</strong> equilibrio per opere trasversali, valutazioni <strong>di</strong><br />
erosioni o depositi localizzati), deve essere prodotta una caratterizzazione del<br />
materiale d’alveo me<strong>di</strong>ante analisi granulometriche.<br />
I punti <strong>di</strong> campionamento devono caratterizzare i depositi <strong>di</strong> fondo alveo, le<br />
sponde ed eventualmente le aree golenali e dovranno essere in numero adeguato alla<br />
rappresentazione delle caratteristiche del materiale, verificando anche se esiste un<br />
effetto <strong>di</strong> corazzamento dell’alveo.<br />
V.3.3.1.4<br />
Definizione del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza dell’alveo<br />
Il coefficiente <strong>di</strong> scabrezza in un alveo naturale è una misura globale della<br />
resistenza al moto; la scelta del valore da assegnare a questo coefficiente deve essere<br />
effettuata a seguito <strong>di</strong> un’accurata ricognizione <strong>dei</strong> luoghi, considerando le<br />
caratteristiche specifiche <strong>dei</strong> materiali che compongono l’alveo e la copertura vegetale<br />
delle sponde e delle aree golenali a<strong>di</strong>acenti interessate al deflusso.<br />
Ricordando la formula <strong>di</strong> Strickler:<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 139
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
s<br />
2 3 1 2<br />
h<br />
if<br />
o in alternativa la formula <strong>di</strong> Manning:<br />
V = k R<br />
(1)<br />
1<br />
R 2 3 1 2<br />
V =<br />
h i f<br />
(2)<br />
n<br />
con V = velocità me<strong>di</strong>a della corrente [m/s]<br />
R h = raggio idraulico della corrente [m]<br />
i f = pendenza me<strong>di</strong>a del fondo [m/m]<br />
k s = coefficiente <strong>di</strong> scabrezza <strong>di</strong> Strickler [m 1/3 /s]<br />
n = coefficiente <strong>di</strong> scabrezza <strong>di</strong> Manning [s/m 1/3 ]<br />
Il coefficiente <strong>di</strong> scabrezza n <strong>di</strong> Manning può essere scritto come:<br />
( n0 + n1<br />
+ n2<br />
+ n3<br />
n4<br />
) m5<br />
n = +<br />
(3)<br />
Per la scelta <strong>dei</strong> valori numerici da assegnare al coefficiente <strong>di</strong> scabrezza n si<br />
può fare riferimento alle in<strong>di</strong>cazioni fornite dalle tabelle <strong>di</strong> "Open Channel Hydraulics",<br />
Ven te Chow, McGraw Hill International E<strong>di</strong>tions riportate in Tabella V.3.8.<br />
Materiale costituente l’alveo<br />
Irregolarità della superficie della<br />
sezione<br />
Variazione della forma e della<br />
<strong>di</strong>mensione della sezione trasversale<br />
Con<strong>di</strong>zioni dell’alveo<br />
Valori<br />
Terra 0,020<br />
Roccia 0,025<br />
Alluvione grossolana 0,028<br />
Alluvione fine<br />
0,024<br />
Trascurabile 0,000<br />
Bassa 0,005<br />
Moderata 0,010<br />
Elevata<br />
0,020<br />
Graduale 0,000<br />
Variazione occasionalmente 0,005<br />
Variazione frequente<br />
0,010 ÷ 0,015<br />
n 0<br />
n 1<br />
n 2<br />
Effetto della vegetazione<br />
Grado <strong>di</strong> sinuosità dell’alveo<br />
Basso 0,005 ÷ 0,010<br />
Me<strong>di</strong>o 0,010 ÷ 0,025<br />
n 4<br />
Alto 0,025 ÷ 0,050<br />
Molto alto<br />
0,050-0,100<br />
Modesto 1,000<br />
Apprezzabile 1,150<br />
m 5<br />
Elevato<br />
1,300<br />
Tabella V.3.8: Metodo per il calcolo del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza n nei <strong>corsi</strong> d’acqua<br />
In Tabella V.3.9 sono riportati i valori tipici del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza k s per i<br />
<strong>corsi</strong> d’acqua.<br />
140<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Tipologia del corso d’acqua ks = 1/n (m 1/3 s -1 )<br />
Corsi d’acqua minori (raggio idraulico ≅ 2 m; larghezza in piena < 30 m)<br />
Corsi d’acqua <strong>di</strong> pianura<br />
• alvei con fondo compatto, senza irregolarità 45 ÷ 40<br />
• alvei regolari con vegetazione erbacea 30 ÷ 35<br />
• alvei con ciottoli e irregolarità modeste 25 ÷ 30<br />
• alvei fortemente irregolari 25 ÷ 15<br />
Torrenti montani<br />
• fondo alveo con prevalenza <strong>di</strong> ghiaia e ciottoli, pochi grossi 30 ÷ 25<br />
• alveo in roccia regolare 30 ÷ 25<br />
• fondo alveo con ciottoli e molti grossi massi 20 ÷ 15<br />
• alveo in roccia irregolare 20 ÷ 15<br />
Corsi d’acqua maggiori (raggio idraulico ≅ 4 m; larghezza in piena > 30 m)<br />
• sezioni con fondo limoso, scarpate regolari a debole copertura erbosa 45 ÷ 40<br />
• sezioni in depositi alluvionali, fondo sabbioso, scarpate regolari a copertura erbosa 25 ÷ 30<br />
• sezioni in depositi alluvionali, fondo regolare, scarpate irregolari con vegetazione arbustiva<br />
e arborea<br />
35<br />
• in depositi alluvionali, fondo irregolare, scarpate irregolari con forte presenza <strong>di</strong><br />
vegetazione arbustiva e arborea<br />
20 ÷ 25<br />
Aree golenali (raggio idraulico ≅ 1 m)<br />
• a pascolo, senza vegetazione arbustiva 40 ÷ 20<br />
• coltivate 50 ÷ 20<br />
• con vegetazione arbustiva spontanea 25 ÷ 10<br />
• con vegetazione arborea coltivata 30 ÷ 20<br />
Alveo in terra<br />
• materiale compatto, liscio 60<br />
• sabbia compatta, con argilla o pietrisco 50<br />
• sabbia e ghiaia, scarpata lastricata 50 ÷ 45<br />
• ghiaietto 10-30 mm 45<br />
• ghiaia me<strong>di</strong>a 20-60 mm 40<br />
• ghiaia grossa 50-150 mm 35<br />
• limo in zolle 30<br />
• grosse pietre 30 ÷ 25<br />
• sabbia,limo o ghiaia, con forte rivestimento 25 ÷ 20<br />
• con lavorazione me<strong>di</strong>a 25 ÷ 20<br />
• con lavorazione grossolana 20 ÷ 15<br />
Alveo in muratura<br />
• muratura in pietra da taglio 80 ÷ 70<br />
• muratura accurata in pietra da cava 70<br />
• muratura normale in pietra da cava 60<br />
• pietre grossolanamente squadrate 50<br />
• scarpate lastricate, fondo in sabbia e ghiaia 50 ÷ 45<br />
Alveo in calcestruzzo<br />
• pavimentazione in cemento 100<br />
• calcestruzzo con casseforme metalliche 100 ÷ 90<br />
• calcestruzzo con intonaco 95 ÷ 90<br />
• calcestruzzo lisciato 90<br />
• intonaco <strong>di</strong> cemento intatto 90 ÷ 80<br />
• calcestruzzo con casseforme in legno, senza intonaco 70 ÷ 65<br />
• calcestruzzo costipato, superficie liscia 65 ÷ 60<br />
• calcestruzzo vecchio, superficie pulita 60<br />
• rivestimento in calcestruzzo ruvido 55<br />
• superfici irregolari in calcestruzzo 50<br />
Tabella V.3.9: Valori del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza per i <strong>corsi</strong> d’acqua.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 141
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.3: Variazioni trasversali del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza in un alveo naturale<br />
Una stima approssimativa del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza si può fare per i torrenti<br />
e per la parte me<strong>di</strong>o-alta <strong>dei</strong> fiumi con la relazione:<br />
26<br />
k s = (4)<br />
d<br />
1 6<br />
90<br />
o in alternativa usando la formula:<br />
21,1<br />
k s = (5)<br />
d<br />
1 6<br />
50<br />
nelle quali d 90 e d 50 [m] sono i <strong>di</strong>ametri del materiale d’alveo cui corrisponde<br />
un passante pari al 90% ed al 50 % rispettivamente.<br />
Nei casi in cui all’interno dell’alveo del corso d’acqua sia presente della<br />
vegetazione è possibile stimare il coefficiente <strong>di</strong> scabrezza applicando le formule<br />
presenti nella letteratura scientifica sull’argomento. Innanzitutto occorre <strong>di</strong>stinguere<br />
tra vegetazione flessibile <strong>di</strong> tipo erbaceo e vegetazione rigida <strong>di</strong> tipo arbustivo ed<br />
arboreo; nella prima situazione si può utilizzare il metodo proposto da Kouwen,<br />
mentre nel caso <strong>di</strong> vegetazione <strong>di</strong> tipo arboreo si può utilizzare la teoria proposta da<br />
Petrik-Bosmaijan.<br />
La presenza <strong>di</strong> vegetazione <strong>di</strong> tipo erbaceo sul contorno bagnato <strong>di</strong> un corso<br />
d’acqua comporta in alcuni casi un sensibile aumento della scabrezza dello stesso e<br />
quin<strong>di</strong> della resistenza al moto.<br />
La velocità me<strong>di</strong>a V del moto in un canale a pelo libero in cui sia presente della<br />
vegetazione <strong>di</strong> tipo erbaceo può essere calcolata attraverso l’equazione <strong>di</strong> Darcy –<br />
Weisbach:<br />
142<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V<br />
g<br />
= 8 ⋅ hi<br />
(6)<br />
f<br />
dove f = fattore <strong>di</strong> attrito <strong>di</strong>mensionale secondo Darcy – Weisbach<br />
Il fattore <strong>di</strong> attrito f che compare nella (6) è legato alla scabrezza relativa y 0 /k<br />
attraverso la formula logaritmica:<br />
1<br />
f<br />
= A + BLog<br />
10<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎝<br />
h ⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
k v<br />
(7)<br />
con:<br />
A e B = coefficienti <strong>di</strong>pendenti dal tipo e dallo stato della vegetazione,<br />
k v = altezza della scabrezza.<br />
In Tabella V.3.10 sono in<strong>di</strong>cati i valori <strong>di</strong> A e B in funzione dello stato della<br />
vegetazione.<br />
Tabella V.3.10: Valori <strong>di</strong> A e B (Kouwen e Li, 1980).<br />
Tipo vegetazione A B<br />
Vegetazione eretta 0,15 1,85<br />
Vegetazione prona 7,6 ÷ 9,9 0,6 ÷ 0,8<br />
Il parametro k v è legato alle altre grandezze descrittive del fenomeno dalla<br />
relazione:<br />
k<br />
= 0,14h<br />
veg<br />
⎡<br />
⎢<br />
⎢⎣<br />
( M.<br />
E.<br />
I.<br />
τ )<br />
h<br />
veg<br />
0<br />
0,25<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎥⎦<br />
1,59<br />
(8)<br />
dove: h veg =altezza della vegetazione;<br />
M = densità <strong>di</strong> vegetazione definita da<br />
1<br />
2<br />
0<br />
y<br />
M = ;<br />
λ λ<br />
E = modulo <strong>di</strong> elasticità del materiale<br />
I = momento d’inerzia dell’area degli steli.<br />
τ 0 rappresenta la tensione tangenziale totale al contorno<br />
La relazione tra h veg ed MEI può essere quantificata attraverso le seguenti<br />
equazioni:<br />
2<br />
- erba verde<br />
3,3<br />
319 h veg<br />
MEI = (9)<br />
- erba dormiente<br />
2,26<br />
25,4<br />
hveg<br />
MEI = (10)<br />
In mancanza <strong>di</strong> in<strong>di</strong>cazioni sullo stato del manto erboso, si può avvalersi della<br />
seguente relazione che me<strong>di</strong>a i due casi:<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 143
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
3,125<br />
223 h veg<br />
MEI = (11)<br />
Va osservato che la teoria <strong>di</strong> Kouwen si applica al caso <strong>di</strong> vegetazione<br />
sommersa<br />
La valutazione della scabrezza equivalente in presenza <strong>di</strong> vegetazione rigida è<br />
condotta con il metodo <strong>di</strong> Petrik e Bosmajian, (1975), che permette <strong>di</strong> valutare il<br />
coefficiente <strong>di</strong> resistenza ks <strong>di</strong> Strickler per i canali a pelo libero caratterizzati dalla<br />
presenza <strong>di</strong> vegetazione <strong>di</strong> tipo rigido non troppo fitta, per la quale è possibile<br />
calcolare la resistenza offerta dalla singola pianta. Scrivendo l’equazione del moto per<br />
un tratto <strong>di</strong> canale in moto uniforme:<br />
γ ALi E = τ 0 CL + ∑Ri<br />
(12)<br />
dove γ = peso specifico del liquido<br />
A = sezione trasversale<br />
L = lunghezza del tratto <strong>di</strong> canale considerato<br />
R i = resistenza idro<strong>di</strong>namica offerta dalla pianta i-esima<br />
C = perimetro bagnato del canale<br />
La forza <strong>di</strong> resistenza esercitata dalla singola pianta si può scrivere come:<br />
R<br />
i<br />
2<br />
Cd<br />
γ Vi<br />
Ai<br />
= (13)<br />
2g<br />
con<br />
C d = coefficiente <strong>di</strong> resistenza della vegetazione<br />
Vi = velocità in prossimità dell’i-esima pianta<br />
A i = area della pianta proiettata in <strong>di</strong>rezione della corrente<br />
g = accelerazione <strong>di</strong> gravità.<br />
A partire dalla (7) e dalla (8) è possibile trovare la seguente relazione che lega<br />
il coefficiente <strong>di</strong> scabrezza equivalente globale k seq al coefficiente <strong>di</strong> scabrezza della<br />
sezione k s0 e a quello per la sola vegetazione:<br />
k<br />
1<br />
2<br />
seq<br />
1 1<br />
= +<br />
(14)<br />
k k<br />
2<br />
s0<br />
2<br />
sveg<br />
Introducendo il parametro densità <strong>di</strong> vegetazione Λ :<br />
D∑<br />
si ottengono le seguenti relazioni:<br />
k<br />
C Ai<br />
Λ =<br />
(15)<br />
AL<br />
sveg<br />
1<br />
= (16)<br />
R<br />
2 Λ<br />
3<br />
H<br />
2g<br />
144<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
k<br />
seq<br />
k<br />
s0<br />
= (17)<br />
Λ<br />
2g<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1+<br />
ks0RH<br />
Per il calcolo del termine ∑ Ai<br />
che compare nella (15), nell’ipotesi che le piante<br />
abbiano spaziature e <strong>di</strong>ametri simili tra loro, si può scrivere:<br />
∑<br />
BL ALd ∑ Ai<br />
d<br />
A i = Ndh = dh = ⇒ =<br />
s s s s AL s s<br />
x<br />
y<br />
x<br />
y<br />
x<br />
y<br />
Nella seguente tabella sono riportati i valori in<strong>di</strong>cativi <strong>dei</strong> <strong>di</strong>ametri me<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />
alcuni tipi <strong>di</strong> piante e delle <strong>di</strong>stanze in <strong>di</strong>rezione x e y tra le stesse.<br />
Vegetazione Grado <strong>di</strong> sviluppo d p [m] s x [m] s y [m]<br />
Vegetazione <strong>di</strong>stribuita<br />
• canneto - 0,003 ÷ 0,01 0,01 ÷ 0,03 0,01 ÷ 0,03<br />
• arbusti 1 anno 0,03 0,25 ÷ 0,35 0,25 ÷ 0,35<br />
• salici Più anni 0,03 ÷ 0,06 0,15 ÷ 0,25 0,15 ÷ 0,25<br />
• alberi Betulla, 5 anni 0,04 ÷ 0,10 1,0 ÷ 5,0 1,0 ÷ 5,0<br />
Betulla, > 5 anni 0,15 ÷ 0,50 3,0 ÷ 10,0 3,0 ÷ 10,0<br />
Solo tronchi 0, 5 ÷ 1,0 10,0 ÷ 20,0 5,0 ÷ 15,0<br />
Piante isolate e gruppi <strong>di</strong> piante<br />
• cespugli Più anni 3,5 3,5 ÷ 10,0 3,5 ÷ 10,0<br />
• gruppi <strong>di</strong> alberi Più anni 1,0 10,0 10,0<br />
Tabella V.3.11: Valori in<strong>di</strong>cativi <strong>dei</strong> parametri dp, sx e sy per alcuni tipi <strong>di</strong> vegetazione<br />
Nei casi in cui il contorno del canale sia costituito da materiali con scabrezze<br />
<strong>di</strong>verse è necessario calcolare il coefficiente <strong>di</strong> scabrezza equivalente per la sezione. È<br />
tipico il caso per i <strong>corsi</strong> d’acqua <strong>di</strong> pianura <strong>di</strong> un alveo <strong>di</strong> piena costituito da un alveo<br />
centrale (alveo inciso) per il deflusso <strong>di</strong> magra o <strong>di</strong> piene moderate, e <strong>di</strong> una o due<br />
zone laterali talvolta anche molto estese (golene) contribuenti al moto, impegnate<br />
solo nel corso delle piene più gravose, che sono normalmente vegetate o coltivate e in<br />
cui la profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> corrente è ridotta.<br />
Per la valutazione del comportamento <strong>di</strong> queste sezioni composite la maggior<br />
parte <strong>dei</strong> moduli <strong>di</strong> calcolo permette <strong>di</strong> assegnare valori <strong>di</strong>versi <strong>di</strong> scabrezza per ogni<br />
parte elementare della sezione; in alternativa si deve fare ricorso a un valore <strong>di</strong><br />
scabrezza equivalente, che può essere calcolato con il metodo <strong>di</strong> Einstein-Horton o con<br />
quello <strong>di</strong> Engelund.<br />
V.3.3.1.5<br />
Caratteristiche ambientali e paesistiche della regione fluviale<br />
Per definire le caratteristiche ambientali e paesistiche della regione fluviale si<br />
procede analizzando l’uso del suolo nella regione fluviale evidenziando le aree naturali<br />
(<strong>di</strong>stinguendo tra zone con vegetazione spontanea arborea, erbacea ed aree prive <strong>di</strong><br />
copertura vegetale) e quelle interessate da attività antropiche (aree a uso agricolo,<br />
infrastrutture, inse<strong>di</strong>amenti).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 145
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Vanno inoltre in<strong>di</strong>viduate le aree ad elevato pregio ambientale e le componenti<br />
naturalistiche, ambientali e paesistiche più sensibili nei confronti degli effetti indotti<br />
dalla realizzazione dell’opera.<br />
V.3.3.1.6<br />
Opere e manufatti interferenti<br />
Il modello utilizzato per le verifiche idrauliche richieste per la redazione del<br />
progetto <strong>di</strong> sistemazione del corso d’acqua deve descrivere dal punto <strong>di</strong> vista<br />
geometrico tutte le opere e i manufatti esistenti nel tratto in oggetto nonché tutte<br />
quelle previste nel progetto.<br />
V.3.3.1.7<br />
Portate <strong>di</strong> piena<br />
Per quanto riguarda la scelta della portata <strong>di</strong> piena da considerare nelle analisi<br />
si rimanda al paragrafo V.3.2, in cui è riportata la metodologia da applicare per<br />
determinare il tempo <strong>di</strong> ritorno da assumere nella progettazione in funzione della<br />
gravità del fenomeno considerato e dell’uso del suolo nelle zone circostanti il tratto <strong>di</strong><br />
corso d’acqua in esame, ed al capitolo V.2 per i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo delle portate <strong>di</strong><br />
piena.<br />
V.3.3.2<br />
Scelta del metodo <strong>di</strong> calcolo<br />
A seconda dell’approfon<strong>di</strong>mento dell’analisi da eseguire sono possibili vari<br />
criteri <strong>di</strong> calcolo. In or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> semplificazione si <strong>di</strong>stinguono:<br />
• Profilo <strong>di</strong> moto uniforme (portata e geometria costanti) ; in generale configura<br />
una approssimazione semplicistica (in particolare, l’assunzione <strong>di</strong> geometria<br />
costante è spesso inadeguata per gli alvei naturali) e pertanto da usare con<br />
saggezza.<br />
• Profilo <strong>di</strong> moto permanente mono<strong>di</strong>mensionale (portata costante e geometria<br />
variabile). Questa schematizzazione è adeguata per tutti quei casi in cui la<br />
variabilità delle grandezze in <strong>di</strong>rezione ortogonale alla corrente non sia<br />
significativa, e sia quin<strong>di</strong> lecito rappresentare il fenomeno in termini <strong>di</strong> grandezze<br />
me<strong>di</strong>ate sulla sezione. È dunque adatto a sezioni compatte ed alvei privi <strong>di</strong> curve<br />
pronunciate. In questo contesto è comunque possibile considerare un’eventuale<br />
variabilità trasversale della scabrezza me<strong>di</strong>andola in modo opportuno sulle<br />
sezione (per esempio il metodo <strong>di</strong> Horton).<br />
• Profilo <strong>di</strong> moto permanente bi<strong>di</strong>mensionale (portata costante e geometria<br />
variabile). Permette <strong>di</strong> calcolare eventuali sovralzi e profili <strong>di</strong> velocità indotti dalla<br />
presenza <strong>di</strong> curve ai fini, per esempio, <strong>di</strong> valutare in modo migliore la capacità<br />
erosiva della corrente o il rischio <strong>di</strong> esondazione.<br />
146<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.4: Esempio <strong>di</strong> sovralzo all’estradosso <strong>di</strong> una curva (Leno a Rovereto).<br />
• Profilo <strong>di</strong> moto vario (portata variabile nel tempo) Permette <strong>di</strong> valutare gli effetti<br />
<strong>di</strong> laminazione dell’onda <strong>di</strong> piena dovuti all’azione <strong>di</strong> casse <strong>di</strong> espansione o altro.<br />
Richiede la conoscenza dell’idrogramma <strong>di</strong> piena completo, che va quin<strong>di</strong><br />
calcolato separatamente con una metodologia afflussi/deflussi; si tratta quin<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />
una schematizzazione adatta a sistemazioni <strong>di</strong> notevole rilievo.<br />
• Profilo <strong>di</strong> moto permanente in presenza <strong>di</strong> evoluzioni morfologiche (modello a<br />
fondo mobile). Richiede considerazioni morfo<strong>di</strong>namiche per calcolare sovralzi e<br />
profili.<br />
I meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo, ad eccezione dell’ultimo, si intendono a fondo fisso, cioè<br />
senza considerare l’effetto del trasporto solido nel rimodellare il fondo alveo. In<br />
generale, infatti, l’implementazione <strong>di</strong> un modello a fondo mobile richiede un notevole<br />
sforzo a livello scientifico non ripagato da un livello sufficiente <strong>di</strong> affidabilità <strong>dei</strong><br />
risultati, in particolare per le grosse incertezze legate alle con<strong>di</strong>zioni al contorno da<br />
assegnare.<br />
Tuttavia in più <strong>di</strong> un caso risultano necessarie analisi relative alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
movimentazione del materiale d’alveo. In particolare:<br />
• Calcolo della pendenza <strong>di</strong> equilibrio da raggiungere tramite la costruzione <strong>di</strong><br />
briglie o soglie<br />
• Calcolo dell’erosione localizzata a valle <strong>di</strong> una briglia<br />
• Calcolo <strong>di</strong> stabilità per opere trasversali o spondali costituite da massi sciolti<br />
• Calcolo dell’erosione localizzata in corrispondenza <strong>di</strong> un ponte<br />
Per queste tipologie <strong>di</strong> problemi è possibile impostare l’analisi delle con<strong>di</strong>zioni<br />
<strong>di</strong> incipiente movimento dovuta a Shields od utilizzare formule empiriche apposite,<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 147
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
ben note in letteratura (per esempio la formula <strong>di</strong> Schoklitsch per l’erosione a valle <strong>di</strong><br />
una briglia).<br />
Per quel che riguarda l’analisi <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> rampe, scogliere e muri in massi<br />
sciolti sono <strong>di</strong>sponibili in letteratura abachi sperimentali basati sulla teoria <strong>di</strong> Shields<br />
estesa a con<strong>di</strong>zioni più generali (effetto <strong>di</strong> nascon<strong>di</strong>mento, effetto della pendenza del<br />
fondo o delle sponde).<br />
Per maggiori dettagli sul calcolo della portata solida e sul suo effetto sulle<br />
opere <strong>di</strong> sistemazione si rimanda al V.2.3 e al V.3.7.<br />
V.3.3.3<br />
Con<strong>di</strong>zioni al contorno<br />
Le con<strong>di</strong>zioni al contorno da assegnare sono:<br />
• La portata massima (o l’intero idrogramma, nel caso <strong>di</strong> moto vario) che defluisce<br />
nella sezione <strong>di</strong> monte;<br />
• Un'altra con<strong>di</strong>zione al contorno (in termini <strong>di</strong> tiranti) da assegnarsi a monte nel<br />
caso <strong>di</strong> corrente veloce, a valle nel caso <strong>di</strong> corrente lenta;<br />
• Eventuali altre con<strong>di</strong>zioni da porre in corrispondenza <strong>di</strong> sezioni <strong>di</strong> controllo (ad<br />
esempio il passaggio per l’altezza critica in un restringimento localizzato, quando<br />
si abbia transizione).<br />
V.3.4<br />
Verifica idraulica per gli attraversamenti <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua<br />
Nella progettazione delle opere <strong>di</strong> attraversamento stradale o ferroviario (ponti<br />
e viadotti) va sempre garantito che esse risultino compatibili con il corso d’acqua, per<br />
questo esse non devono costituire ostacolo al deflusso della portata <strong>di</strong> piena. Va<br />
prestata attenzione anche al fatto che l’opera non interferisca e mo<strong>di</strong>fichi i fenomeni<br />
idraulici naturali che possono aver luogo nel fiume e non pregiu<strong>di</strong>chi le caratteristiche<br />
<strong>di</strong> particolare rilevanza naturale dell’ecosistema fluviale. In particolare per campate<br />
fino a 40 metri è consigliabile evitare <strong>di</strong> utilizzare pile (in quanto tecnicamnete<br />
possibile), anche al prezzo <strong>di</strong> maggiori spessori dell’impalcato e quin<strong>di</strong> minori franchi a<br />
<strong>di</strong>sposizione.<br />
Nella progettazione <strong>di</strong> un’opera <strong>di</strong> attraversamento <strong>di</strong> un corso d’acqua si<br />
devono tenere presenti le seguenti considerazioni:<br />
• conseguenze dell’inserimento del ponte sul profilo <strong>di</strong> piena: la verifica della<br />
compatibilità dell’attraversamento da questo punto <strong>di</strong> vista si può fare<br />
confrontando il profilo <strong>di</strong> piena in con<strong>di</strong>zioni in<strong>di</strong>sturbate con quello che si ha in<br />
presenza dell’opera. Andrà verificato che l’innalzamento del livello idrometrico<br />
provocato dal restringimento dovuto alla presenza del ponte sia compatibile con<br />
le opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa longitu<strong>di</strong>nali esistenti o in progetto; questa con<strong>di</strong>zione deve<br />
essere garantita lungo tutto il tratto fluviale interessato dall’innalzamento del<br />
livello idrometrico. Va inoltre verificato che la costruzione del ponte non provochi<br />
effetti <strong>di</strong> destabilizzazione <strong>dei</strong> rilevati arginali o fenomeni <strong>di</strong> infiltrazione nel corpo<br />
arginale o <strong>di</strong> sifonamento delle fondazioni (fontanazzi). Nei tratti non arginati va<br />
comunque garantito che la realizzazione dell’opera non provochi conseguenze <strong>di</strong><br />
148<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
rischio inaccettabili per le zone circostanti il corso d’acqua. Vanno inoltre<br />
quantificate, se presenti, le riduzioni delle superfici allagabili, causate dalla<br />
realizzazione dell’intervento e gli effetti <strong>di</strong> queste in termini <strong>di</strong> <strong>di</strong>minuzione della<br />
laminazione in alveo lungo il tratto fluviale mettendo quin<strong>di</strong> in evidenza la<br />
riduzione del volume <strong>di</strong> invaso e il corrispondente aumento del colmo <strong>di</strong> piena.<br />
• mo<strong>di</strong>fiche indotte dal ponte sull’assetto morfologico planimetrico ed altimetrico<br />
dell’alveo <strong>di</strong> magra e <strong>di</strong> quello <strong>di</strong> piena. Questo va verificato controllando che<br />
l’introduzione dell’opera non comporti effetti erosivi <strong>di</strong> sponda o del fondo e non<br />
<strong>di</strong>a luogo alla formazione nuove vie <strong>di</strong> deflusso all’interno dell’alveo <strong>di</strong> piena.<br />
Figura V.3.5: Effetti erosivi in sponda a monte del ponte <strong>di</strong> S. Michele all’A<strong>di</strong>ge nel 1966.<br />
• possibili mo<strong>di</strong>fiche degli ecosistemi fluviali naturali circostanti l’opera. Questo<br />
punto va preso in considerazione in modo particolare per le situazioni in cui<br />
esistano componenti o elementi <strong>di</strong> particolare rilevanza o molto sensibili alle<br />
variazioni introdotte. In questi casi si potrà ricorrere ad opere <strong>di</strong> mitigazione<br />
degli impatti naturale e paesaggistico.<br />
• con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> sicurezza dell’opera durante i fenomeni <strong>di</strong> piena: vanno garantite le<br />
con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità e quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> funzionalità dell’opera in relazione alle<br />
sollecitazioni che si possono avere durante il deflusso della piena, tenendo conto<br />
nella progettazione <strong>dei</strong> livelli idrici raggiunti e delle conseguenze sulle fondazioni<br />
<strong>dei</strong> fenomeni <strong>di</strong> erosione del fondo da parte della corrente.<br />
Per verificare queste con<strong>di</strong>zioni è quin<strong>di</strong> necessario pre<strong>di</strong>sporre uno stu<strong>di</strong>o per<br />
verificare la compatibilità dell’opera <strong>di</strong> attraversamento con il corso d’acqua; lo stu<strong>di</strong>o<br />
deve contenere i seguenti punti, descritti nei criteri <strong>di</strong> progetto delle sistemazioni e<br />
cioè:<br />
1. caratterizzazione geometrica dell’alveo,<br />
2. caratteristiche morfologiche dell’alveo,<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 149
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
3. caratteristiche granulometriche del materiale costituente l’alveo,<br />
4. definizione del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza dell’alveo<br />
5. caratteristiche ambientali e paesistiche della zona in esame,<br />
6. opere e manufatti interferenti,<br />
7. portate <strong>di</strong> piena,<br />
8. modalità <strong>di</strong> deflusso in piena,<br />
9. effetti degli interventi in progetto.<br />
In particolare per quanto riguarda le modalità <strong>di</strong> deflusso della piena va<br />
prestata particolare attenzione agli effetti <strong>di</strong> rigurgito provocati dal possibile<br />
restringimento e le erosioni localizzate che si possono verificare attorno alle fondazioni<br />
(fenomeni <strong>di</strong> scalzamento).<br />
Di seguito vengono descritte alcune metodologie per lo stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> questi due<br />
effetti (rigurgito e scalzamento), utili per completare l’analisi <strong>di</strong> compatibilità idraulica<br />
<strong>di</strong> un attraversamento.<br />
V.3.4.1<br />
Effetto <strong>di</strong> rigurgito provocato da restringimenti e da pile<br />
Nel caso in cui il ponte costituisca una singolarità geometrica dell’alveo,<br />
comportando un restringimento della sezione per effetto delle pile e/o delle spalle,<br />
esso provoca alcune mo<strong>di</strong>fiche alle altezze idrometriche della corrente, che devono<br />
essere tenute in conto nella progettazione del ponte e delle eventuali opere<br />
complementari necessarie.<br />
Figura V.3.6: Effetto <strong>di</strong> rigurgito indotto da un ponte.<br />
150<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Il calcolo del sovralzo a monte del restringimento va effettuato, nell’ambito<br />
della costruzione del profilo idrico, attraverso l’impiego delle usuali formulazioni della<br />
letteratura scientifica, in funzione della classe <strong>di</strong> moto presente:<br />
• classe A: il moto è lento e rimane lento nel restringimento;<br />
• classe B: il moto avviene con transizione, da lento a veloce o viceversa (casi 1b e<br />
2b);<br />
• classe C: il moto è veloce e rimane veloce.<br />
La <strong>di</strong>stinzione tra le classi è rappresentata nel <strong>di</strong>agramma <strong>di</strong> Figura V.3.7, in<br />
v<br />
funzione del numero <strong>di</strong> Froude Fr = e del rapporto <strong>di</strong> strozzatura r = b 1 /b 0 .<br />
gh<br />
dove: v = velocità me<strong>di</strong>a della corrente [m/s]<br />
g = accelerazione <strong>di</strong> gravità [m/s 2 ]<br />
h= altezza della corrente<br />
Figura V.3.7: Classificazione <strong>dei</strong> meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> deflusso attraverso un restringimento.<br />
Nel caso in cui il deflusso sia <strong>di</strong> tipo A, sono <strong>di</strong>sponibili numerose formule<br />
sperimentali per determinare il sovralzo rispetto all’altezza del moto in<strong>di</strong>sturbato.<br />
Quelle d’uso più comune sono le seguenti.<br />
Formula <strong>di</strong> Yarnell<br />
Δy<br />
y<br />
= k<br />
y<br />
4 2<br />
[ ]<br />
2<br />
2<br />
( k − ,6 + 5Fr<br />
) 1−<br />
r + 15( − r )<br />
y<br />
0 Fr<br />
2 1<br />
dove ( 1 r )<br />
( b − b )<br />
0 1<br />
− = è il grado <strong>di</strong> restringimento e k y un coefficiente <strong>di</strong> forma<br />
che assume i valori riportati in Figura V.3.8.<br />
b<br />
0<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 151
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.8: Coefficienti <strong>di</strong> forma per le pile <strong>dei</strong> ponti.<br />
Nell’ipotesi che la corrente investa l’asse della pila con un angolo α <strong>di</strong>verso da<br />
0, i valori <strong>di</strong> Δy calcolati con l’espressione riportata, vanno moltiplicati per un<br />
coefficiente che assume valori 1,3 per α = 10° e 2,3 per α = 20°.<br />
Formula <strong>di</strong> Rehbock<br />
Δ y<br />
= k<br />
R<br />
( 1−<br />
r )<br />
2<br />
V2<br />
2g<br />
dove<br />
K R = 1, per pile e rostri arrotondati<br />
K R = 2, per pile a spigoli vivi.<br />
Formula <strong>di</strong> Nagler<br />
2<br />
⎛ V ⎞<br />
2<br />
Q = kNb<br />
2g<br />
⎜ y ⎟<br />
1 2 −θ<br />
Δy<br />
+ C<br />
2g<br />
⎝ ⎠<br />
dove:<br />
θ = coefficiente <strong>di</strong> turbolenza (normalmente assunto pari a 0,3),<br />
C R = coefficiente in funzione del rapporto <strong>di</strong> contrazione r = b 1 /b 2 (cfr. Figura<br />
V.3.9),<br />
k N = coefficiente <strong>di</strong> forma della pila, funzione <strong>di</strong> r, dell’angolo formato dalla<br />
corrente con<br />
l’asse della pila e della forma della pila (cfr. Tabella V.3.12).<br />
R<br />
2<br />
V0<br />
2g<br />
152<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.9: Valori del coefficiente C R in funzione del rapporto <strong>di</strong> contrazione r [formula <strong>di</strong> Nagler].<br />
Rapporto <strong>di</strong> contrazione r<br />
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5<br />
Tipo <strong>di</strong> pila K N K A K N K A K N K A K N K A K N K A<br />
con fronte e retro a spigolo vivo 0,91 0,96 0,87 1,02 0,86 1,02 0,87 1,00 0,89 0,97<br />
con fronte e retro semicircolari 0,94 0,99 0,92 1,13 0,95 1,20 1,03 1,26 1,11 1,31<br />
con fronte e retro triangolari con angolo<br />
acuto al vertice <strong>di</strong> 90°<br />
0,95 0,94 0,92<br />
coppia <strong>di</strong> cilindri con o senza setto <strong>di</strong><br />
collegamento<br />
0,91 0,89 0,88<br />
con fronte e retro lenticolari 0,95 1,00 0,94 1,14 0,97 1,22<br />
Tabella V.3.12: Valori <strong>di</strong> K N e K A per pile parallele alla corrente.<br />
Formula <strong>di</strong> Aubuisson<br />
2<br />
1y<br />
2 2gΔy<br />
v 0<br />
Q = K A b +<br />
dove K A <strong>di</strong>pende principalmente dal rapporto <strong>di</strong> contrazione r e dalla forma e<br />
dall’orientamento dell’ostacolo; i valori <strong>di</strong> questo coefficiente sono riportati in Tabella<br />
V.3.12.<br />
Nel caso in cui il deflusso attraverso il ponte sia <strong>di</strong> classe B, il moto avviene<br />
passando nella sezione ristretta in con<strong>di</strong>zioni critiche. Per deflusso <strong>di</strong> classe 1b, la<br />
profon<strong>di</strong>tà a monte della sezione contratta è data da:<br />
y = K<br />
0<br />
2 2<br />
( gb Fr ) 1/ 3<br />
0<br />
Q<br />
2<br />
lim<br />
dove:<br />
b 0 = larghezza dell’alveo a monte del restringimento,<br />
Fr lim = numero <strong>di</strong> Froude, in Figura V.3.7 è riportato in funzione del rapporto <strong>di</strong><br />
contrazione.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 153
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
K = coefficiente <strong>di</strong>pendente dalla forma dell’ostruzione (cfr. Tabella V.3.13)<br />
Tipo <strong>di</strong> ostruzione<br />
pile con fronti squadrate 1,135<br />
pile con fronti triangolari 1,085<br />
pile con fronti semicircolari 1,050<br />
contrazione laterale ben accompagnata 1,030 ÷ 1,020<br />
Tabella V.3.13: Valori del coefficiente K per la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> moto <strong>di</strong> classe 1b.<br />
Nel caso in cui il deflusso attraverso il ponte sia <strong>di</strong> classe C, il massimo<br />
dell’elevazione si ha nella sezione contratta ed è inferiore, o al massimo uguale,<br />
all’altezza critica.<br />
K<br />
V.3.4.2<br />
Erosioni localizzate attorno alle fondazioni (scalzamento)<br />
Le rapide variazioni d’intensità e <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione della velocità della corrente in<br />
corrispondenza <strong>di</strong> restringimenti ed ostacoli (pile del ponte) possono provocare<br />
fenomeni <strong>di</strong> erosione localizzata, soprattutto se l’alveo è composto da materiale<br />
incoerente.<br />
La profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> scavo massima è determinabile tramite l’applicazione <strong>di</strong><br />
formule empiriche, <strong>di</strong>sponibili nella letteratura scientifica, derivanti dai risultati <strong>di</strong><br />
indagini sperimentali. La scelta della formula da utilizzare è demandata alle valutazioni<br />
da effettuare nell’ambito dello stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> compatibilità, in funzione della migliore<br />
rispondenza alle con<strong>di</strong>zioni del caso specifico e degli elementi conoscitivi acquisiti.<br />
A titolo esemplificativo, una delle formule comunemente utilizzate è <strong>di</strong> seguito<br />
riportata:<br />
d<br />
s<br />
⎛ v<br />
= f<br />
⎜<br />
⎝ v<br />
⎞⎡<br />
⎟⎢<br />
⎠⎣<br />
⎛ y<br />
tanh⎜<br />
⎝ s<br />
⎞⎤<br />
⎟⎥f<br />
⎠⎦<br />
l<br />
s<br />
⎛ ⎞<br />
( forma) f ⎜ ⎟<br />
⎠<br />
s 0<br />
0<br />
1 2 2<br />
3 α ,<br />
c<br />
⎝<br />
dove:<br />
d s = profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> scavo a partire dal fondo in<strong>di</strong>sturbato;<br />
s = larghezza della pila;<br />
l = lunghezza della pila;<br />
v o = velocità me<strong>di</strong>a della corrente in<strong>di</strong>sturbata;<br />
( γ s − γ )<br />
v c = 0 ,85 2gd<br />
velocità critica <strong>di</strong> trascinamento, intesa come velocità<br />
γ<br />
me<strong>di</strong>a della corrente alla quale inizia il movimento del materiale <strong>di</strong> fondo <strong>di</strong><br />
assegnato <strong>di</strong>ametro d; per materiale <strong>di</strong>somogeneo si adotta normalmente d =<br />
d 50 ; γ s e γ in<strong>di</strong>cano il peso specifico del materiale <strong>di</strong> fondo e dell’acqua;<br />
α = angolo tra la <strong>di</strong>rezione della corrente in<strong>di</strong>sturbata e la pila;<br />
f 1 (v o /v c ) = 0 per v o /v c ≤ 0,5;<br />
f 1 (v o /v c ) = 2 v o /v c –1 per 0,5 1,0;<br />
f 2 (forma) = 1,00 per pile circolari o con fronti arrotondate;<br />
f 2 (forma) = 0,75 per pile sagomate in modo da accompagnare la corrente;<br />
f 2 (forma) = 1,30 per pile rettangolari;<br />
154<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
f 3 (α, l/s) = ricavabile dalla Figura V.3.10.<br />
Figura V.3.10: Andamento della funzione f3 al variare <strong>dei</strong> parametri α e l/s.<br />
In sede <strong>di</strong> progetto, volendo contenere il valore dello scalzamento nel limite<br />
derivante dalla <strong>di</strong>mensione della pila, è necessario porre il plinto <strong>di</strong> fondazione a una<br />
quota inferiore al valore d s rispetto al fondo alveo; infatti nel caso in cui esso venga<br />
messo allo scoperto dall’erosione, le <strong>di</strong>mensioni maggiori e le forme più tozze<br />
provocano un ulteriore scalzamento. In tal caso il calcolo <strong>di</strong> d s va ripetuto<br />
considerando le <strong>di</strong>mensioni del plinto invece che quelle della pila.<br />
In sede <strong>di</strong> progetto o <strong>di</strong> verifica il massimo scalzamento stimabile in<br />
corrispondenza <strong>di</strong> una pila in alveo è pertanto definito come:<br />
d max = d s + d a<br />
dove:<br />
d s = scalzamento proprio della pila valutabile secondo l’espressione sopra<br />
riportata;<br />
d a = abbassamento proprio del fondo alveo (eventuale) <strong>di</strong>pendente dalla<br />
tendenza evolutiva del corso d’acqua, estrapolato sulla base della durata <strong>di</strong><br />
vita economica dell’opera.<br />
V.3.4.3<br />
Prescrizioni e in<strong>di</strong>rizzi per la progettazione e la verifica<br />
idraulica <strong>dei</strong> ponti<br />
I ponti che attraversano un corso d’acqua interferiscono con le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
deflusso quando le pile siano collocate in alveo e quando le spalle o i rilevati <strong>di</strong><br />
accesso <strong>di</strong>ano luogo a un restringimento dell’alveo stesso. In generale quin<strong>di</strong> gli effetti<br />
sull’assetto <strong>di</strong> un corso d’acqua derivanti dall’inserimento <strong>di</strong> un ponte sono facilmente<br />
classificabili ed è possibile <strong>di</strong> conseguenza stabilire a priori <strong>dei</strong> criteri <strong>di</strong> compatibilità<br />
specifici, cioè una serie <strong>di</strong> prescrizioni, che costituiscono con<strong>di</strong>zioni da rispettare in<br />
modo tassativo e degli in<strong>di</strong>rizzi alle scelte <strong>di</strong> natura progettuale, finalizzati a orientare<br />
il progetto per il migliore inserimento dell’opera all’interno del corso d’acqua.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 155
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Vengono presentate <strong>di</strong> seguito le prescrizioni da adottarsi sia per le nuove<br />
opere in progetto sia per quelle esistenti, quando sia necessario verificare la<br />
compatibilità. In generale si vuole garantire:<br />
• che l’inserimento della struttura sia coerente con l’assetto idraulico del corso<br />
d’acqua e non comporti alterazioni delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> rischio idraulico;<br />
• che siano valutate in modo adeguato le sollecitazioni <strong>di</strong> natura idraulica cui è<br />
sottoposta l’opera, in rapporto alla sicurezza della stessa.<br />
La verifica <strong>di</strong> compatibilità idraulica per i ponti va comunque realizzata con gli<br />
stessi criteri visti per le opere in progetto; nel caso in cui non sia sod<strong>di</strong>sfatta la verifica<br />
idraulica <strong>di</strong> compatibilità andranno definiti:<br />
• le eventuali con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> esercizio transitorio della struttura, sino alla<br />
realizzazione degli interventi <strong>di</strong> adeguamento progettati,<br />
• i criteri <strong>di</strong> progettazione degli interventi correttivi e <strong>di</strong> adeguamento necessari.<br />
V.3.4.4<br />
Criteri <strong>di</strong> compatibilità idraulica per i ponti e i rilevati <strong>di</strong><br />
accesso<br />
V.3.4.4.1<br />
Portata <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> progetto e franco idraulico<br />
La con<strong>di</strong>zione minima richiesta per verificare la compatibilità idraulica <strong>di</strong> un<br />
ponte è riferirsi ad una portata <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> progetto con tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 100 anni,<br />
mantenendo un franco minimo tra la quota idrometrica e la quota <strong>di</strong> intradosso del<br />
ponte non inferiore ad 1 m. Il valore del franco deve essere assicurato per almeno i<br />
2/3 della luce quando l’intradosso del ponte non sia rettilineo e comunque per almeno<br />
40 m. nel caso <strong>di</strong> luci superiori a tale valore.<br />
Per la valutazione della portata <strong>di</strong> progetto e del franco idraulico da assegnare<br />
si rimanda comunque al paragrafo V.3.2, dove sono state analizzati, caso per caso, i<br />
tempi <strong>di</strong> ritorno da adottare per la progettazione in base alla sud<strong>di</strong>visione del territorio<br />
in classi <strong>di</strong> uso del suolo e al grado <strong>di</strong> rischio attribuito al tipo <strong>di</strong> evento.<br />
156<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.11: Riduzione del franco idraulico in corrispondenza <strong>di</strong> un ponte.<br />
V.3.4.4.2<br />
Posizionamento del ponte rispetto all’alveo.<br />
L’insieme delle opere costituenti l’attraversamento non deve comportare<br />
con<strong>di</strong>zionamenti al deflusso della piena e indurre mo<strong>di</strong>ficazioni all’assetto morfologico<br />
dell’alveo. L’orientamento delle pile (ed eventualmente delle spalle) deve essere<br />
parallelo alla <strong>di</strong>rezione della corrente principale. In particolare devono essere<br />
rispettate le seguenti con<strong>di</strong>zioni:<br />
• Corsi d’acqua arginati: la quota <strong>di</strong> intradosso del ponte deve essere superiore a<br />
quella della sommità arginale; la spalla del ponte deve essere sul lato campagna,<br />
a una <strong>di</strong>stanza minima <strong>di</strong> 10 m dal piede dell’argine maestro; lo stesso limite<br />
vale per il caso siano presenti pile sul lato campagna; sul lato fiume la posizione<br />
delle pile deve essere al <strong>di</strong> fuori del petto dell’argine; in via eccezionale la pila<br />
può interessare il corpo arginale, purché non intacchi il nucleo centrale<br />
dell’argine stesso e sia integrata con opportuni accorgimenti <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa e <strong>di</strong><br />
rivestimento;<br />
• Corsi d’acqua non arginati: le pile e le spalle devono essere poste al <strong>di</strong> fuori delle<br />
sponde incise dell’alveo; in via eccezionale la pila può interessare la sponda,<br />
purché sia integrata con opportuni accorgimenti <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa e <strong>di</strong> rivestimento;<br />
• nei casi in cui il ponte sia inserito in un tratto <strong>di</strong> corso d’acqua interessato da<br />
altre opere <strong>di</strong> attraversamento poste in a<strong>di</strong>acenza, a monte o a valle, è<br />
necessario che le pile in alveo (ed eventualmente le spalle) siano allineate con<br />
quelle esistenti in modo che le pile presenti, considerate congiuntamente, non<br />
riducano la luce effettiva <strong>di</strong>sponibile, anche ai fini del rischio <strong>di</strong> ostruzione da<br />
parte del materiale trasportato in piena;<br />
• la struttura deve consentire il mantenimento della continuità della pista <strong>di</strong><br />
servizio in fregio al corso d’acqua ovvero sul rilevato arginale.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 157
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.3.4.4.3<br />
Effetti idraulici indotti dal ponte.<br />
La soluzione progettuale per il ponte e per i relativi rilevati <strong>di</strong> accesso deve<br />
garantire l’assenza <strong>di</strong> effetti negativi indotti sulle modalità <strong>di</strong> deflusso in piena; in<br />
particolare il profilo idrico <strong>di</strong> rigurgito eventualmente indotto dall'insieme delle opere<br />
<strong>di</strong> attraversamento deve essere compatibile con l’assetto <strong>di</strong>fensivo presente e non<br />
deve comportare un aumento delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> rischio idraulico per il territorio<br />
circostante. Vanno inoltre verificati seguenti aspetti aggiuntivi:<br />
• assenza <strong>di</strong> riduzione della superficie delle aree allagabili per effetto del ponte al<br />
fine <strong>di</strong> evitare effetti <strong>di</strong> minore laminazione della piena lungo l’asta fluviale;<br />
• compatibilità dell’opera e delle eventuali sistemazioni idrauliche connesse con gli<br />
effetti indotti da possibili ostruzioni delle luci ad opera <strong>di</strong> corpi flottanti trasportati<br />
dalla piena ovvero <strong>di</strong> deposito anomalo <strong>di</strong> materiale derivante dal trasporto<br />
solido, soprattutto nel caso possano realizzarsi a monte invasi temporanei <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>mensione significativa.<br />
V.3.4.4.4<br />
Opere idrauliche collegate al ponte.<br />
Nel caso in cui l’inserimento o la presenza del ponte comporti la realizzazione<br />
<strong>di</strong> opere idrauliche con funzioni <strong>di</strong> sistemazione dell’alveo nel tratto interessato<br />
dall’attraversamento, il progetto deve comprendere la definizione delle opere stesse<br />
con lo stesso livello <strong>di</strong> dettaglio relativo all’opera principale.<br />
V.3.4.4.5<br />
Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sicurezza idraulica del ponte e delle opere collegate.<br />
Il progetto del manufatto e delle opere connesse deve contenere la verifica<br />
della stabilità strutturale rispetto ai seguenti aspetti:<br />
• scalzamento massimo sulle fondazioni delle pile, delle spalle;<br />
• urti e abrasioni provocate dalla corrente sulle pile in alveo;<br />
• scalzamento massimo sui rilevati <strong>di</strong> accesso per effetto dell’erosione della<br />
corrente;<br />
• spinta idro<strong>di</strong>namica per effetto del sovralzo idrico indotto dalla struttura; ove<br />
opportuno la valutazione deve essere condotta anche con riferimento a con<strong>di</strong>zioni<br />
<strong>di</strong> tracimazione del ponte per effetto <strong>di</strong> ostruzione delle luci.<br />
V.3.4.5<br />
In<strong>di</strong>rizzi alle scelte progettuali<br />
Nella definizione delle caratteristiche <strong>di</strong>mensionali del ponte, oltre ai valori <strong>di</strong><br />
prescrizione in<strong>di</strong>cati in precedenza, vanno considerati anche altri elementi, da definirsi<br />
caso per caso, prendendo in conto i caratteri specifici <strong>di</strong> manifestazione della piena,<br />
che <strong>di</strong>pendono dalle caratteristiche del bacino idrografico sotteso e del corso d’acqua<br />
nella parte a monte, in rapporto alla copertura vegetale e alle sue con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
stabilità. In particolare si deve tenere conto <strong>dei</strong> seguenti aspetti:<br />
• <strong>di</strong>slivello tra quota <strong>di</strong> intradosso impalcato e fondo alveo: non inferiore a 6-7 m<br />
quando si possa temere il transito <strong>di</strong> alberi <strong>di</strong> alto fusto; valori maggiori vanno<br />
mantenuti per ponti con luci inferiori ai 30 m o posti su torrenti su cui sono<br />
possibili sovralzi del fondo alveo per deposito <strong>di</strong> materiale solido;<br />
158<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• <strong>di</strong>slivello tra quota <strong>di</strong> intradosso impalcato e piano campagna: è opportuno,<br />
soprattutto nei territori <strong>di</strong> pianura, che la quota <strong>di</strong> intradosso dell’impalcato del<br />
ponte sia superiore a quella del piano campagna circostante per i <strong>corsi</strong> d’acqua<br />
non arginati;<br />
• <strong>di</strong>mensione dell’alveo del corso d’acqua: ai fini della definizione della luce del<br />
ponte e dell’ubicazione <strong>dei</strong> manufatti relativi (pile e spalle) è necessario<br />
considerare, oltre alle <strong>di</strong>mensioni attuali dell’alveo, anche quelle eventuali <strong>di</strong><br />
progetto, in modo tale che l’opera, una volta realizzata, non sia <strong>di</strong> ostacolo a<br />
futuri interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulica sul corso d’acqua, compresi gli<br />
ampliamenti delle <strong>di</strong>mensioni dell’alveo;<br />
• luce del ponte: nei casi in cui la larghezza dell’alveo <strong>di</strong> piena sia limitata, non<br />
superiore ai 40 m, è preferibile la realizzazione <strong>di</strong> un ponte con luce unica in<br />
modo da non avere pile in alveo e da ubicare le spalle al <strong>di</strong> fuori dell’alveo<br />
stesso;<br />
• <strong>di</strong>slocazione delle pile: la parte maggiormente attiva dell’alveo,<br />
significativamente l’alveo inciso, deve essere lasciata libera da pile,<br />
compatibilmente con i vincoli <strong>di</strong> natura strutturale, ricercando una soluzione che<br />
collochi le pile in golena o nelle zone dove il livello idrometrico in piena sia<br />
relativamente modesta;<br />
• forma delle pile in alveo: è preferibile la forma circolare o <strong>di</strong> tipo profilato in<br />
modo da costituire minore ostacolo alla corrente (minore esposizione<br />
all’erosione); nei casi in cui si abbia elevata velocità <strong>di</strong> corrente abbinata a un<br />
trasporto solido significativo, la parte delle pile a contatto con la corrente deve<br />
essere opportunamente protetta;<br />
• soluzioni per il controllo dello scalzamento: le fondazioni delle pile e delle spalle<br />
devono essere <strong>di</strong>mensionate in modo da sopportare <strong>di</strong>rettamente il massimo<br />
scalzamento preve<strong>di</strong>bile (scalzamento <strong>di</strong>retto ed eventuale abbassamento del<br />
fondo alveo), senza la necessità <strong>di</strong> opere idrauliche aggiuntive. Ad esempio nel<br />
caso <strong>di</strong> fondazioni su pali il <strong>di</strong>mensionamento <strong>dei</strong> pali deve considerare scoperto<br />
il tratto <strong>di</strong> palo compreso tra la testa e la quota <strong>di</strong> massimo scalzamento;<br />
• interferenza con le opere idrauliche presenti: nel caso l’opera sia inserita in un<br />
tratto <strong>di</strong> corso d’acqua arginato è frequente la necessità prevedere protezioni<br />
(rivestimenti e/o <strong>di</strong>aframmature) del paramento lato fiume dell’argine, in<br />
conseguenza delle maggiori sollecitazioni idro<strong>di</strong>namiche indotte dall’opera stessa.<br />
In situazioni particolari possono essere necessarie opere <strong>di</strong> ringrosso e/o sovralzo<br />
arginale locale.<br />
V.3.5<br />
Quaderno delle opere tipo<br />
In allegato viene fornito un quaderno delle opere tipo, ossia un insieme <strong>di</strong><br />
schede descrittive delle principali tipologie <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> sistemazione presenti sul<br />
territorio trentino che possa servire da punto <strong>di</strong> riferimento per le future attività <strong>di</strong><br />
progettazione.<br />
Si è utilizzato il termine generico <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> sistemazione, senza uno specifico<br />
riferimento all’idraulica, in quanto il quaderno è comprensivo non sole delle opere<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 159
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
d’alveo vere e proprie, ma anche delle opere <strong>di</strong> sistemazione delle aree franose: si<br />
ritiene infatti che i due argomenti siano fortemente interagenti e che quin<strong>di</strong> vadano<br />
presentati parallelamente.<br />
Il quaderno presenta una struttura ad albero riassunta nell’apposito quadro<br />
sinottico; per ogni tipologia d’opera, oltre alle singole schede che la compongono, è<br />
stata redatta un’introduzione che riepiloga per sommi capi i criteri progettuali e le<br />
finalità della tipologia stessa.<br />
Il quaderno propone una vasta gamma <strong>di</strong> opere, che in taluni casi possono<br />
riproporsi pressoché identiche in <strong>di</strong>verse famiglie (per esempio tra opere <strong>di</strong> sostegno<br />
<strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> e opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa <strong>di</strong> sponda). In questi casi la scheda viene proposta due<br />
volte, senza tenere in conto delle ripetizioni <strong>di</strong> testo e <strong>di</strong>segno.<br />
Per quanto riguarda gli interventi <strong>di</strong> ingegneria naturalistica, non si è ritenuto<br />
<strong>di</strong> de<strong>di</strong>carvi una specifica categoria, in quanto essi devono essere intesi come parte<br />
integrante dell’opera: pertanto ciascuna scheda è comprensiva sia dell’opera grezza<br />
sia delle eventuali possibilità <strong>di</strong> rinaturazione che si possono prevedere in quel caso<br />
specifico.<br />
A fianco delle schede relative alle opere tipo viene presentata una carrellata <strong>di</strong><br />
particolari, e significativi, interventi <strong>di</strong> riqualificazione ambientale.<br />
Le schede contengono una serie <strong>di</strong> termini tecnici; la classificazione stessa<br />
delle opere si basa su <strong>di</strong> una terminologia che potrebbe dare a<strong>di</strong>to a frainten<strong>di</strong>menti,<br />
in quanto taluni termini possono avere, anche in letteratura, un significato ambiguo o<br />
comunque sfumato.<br />
Per ovviare a questo problema si è pensato <strong>di</strong> affiancare al quaderno un<br />
glossario, che contiene una definizione il più possibile precisa <strong>dei</strong> termini adottati,<br />
soffermandosi in particolare sulle terminologie che possono dare a<strong>di</strong>to ad una<br />
maggiore ambiguità.<br />
Il quaderno delle opere è quin<strong>di</strong> costituito dalle seguenti parti:<br />
• A: Opere <strong>di</strong> consolidamento degli alvei<br />
• B: Opere <strong>di</strong> consolidamento <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong><br />
• C: Opere <strong>di</strong> controllo delle portate solide<br />
• D: Opere speciali<br />
• E: interventi <strong>di</strong> riqualificazione ambientale<br />
• Glossario<br />
Vengono <strong>di</strong> seguito riportate per sommi capi le descrizioni delle categorie<br />
appena citate e il relativo quadro sinottico.<br />
Nella parte A sono riportate le opere <strong>di</strong> consolidamento dell’alveo, cioè quegli<br />
interventi <strong>di</strong>retti alla stabilizzazione del fondo dell’alveo e alla salvaguar<strong>di</strong>a del<br />
territorio circostante lo stesso da esondazioni.<br />
160<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
A.1.1: briglie e soglie in massi a<br />
secco<br />
A.1.2: briglie e soglie in massi<br />
cementati<br />
A.1.: OPERE TRASVERSALI<br />
A.1.3: briglie e soglie in legname<br />
e pietrame<br />
A.1.4: briglie e soglie in<br />
calcestruzzo rivestito<br />
A.1.5: briglie e soglie in<br />
calcestruzzo<br />
A.2.1: muro <strong>di</strong> sponda in calcestruzzo<br />
(rivestito in pietrame)<br />
A.2.2: muro <strong>di</strong> sponda in massi cementati<br />
A.2.3: muro <strong>di</strong> sponda in massi a<br />
secco<br />
A.2.4: scogliera in massi e calcestruzzo<br />
A.2: OPERE SPONDALI<br />
A.2.5: scogliera in massi a secco<br />
A.2.6: scogliera in massi a secco legati<br />
A.2.7: <strong>di</strong>fesa <strong>di</strong> sponda in gabbioni<br />
A.2.8: <strong>di</strong>fesa <strong>di</strong> sponda in legname e<br />
pietrame<br />
A: OPERE DI CONSOLIDAMENTO<br />
DELL'ALVEO<br />
A.2.9: copertura <strong>di</strong>ffusa<br />
A.3.1: realizzazione nuovo argine<br />
(h 4m)<br />
A.3.3: adeguemento rilevato stradale<br />
o ferroviario per <strong>di</strong>fesa arginale<br />
A.3.4: adeguamneto in sagoma e/o<br />
quota <strong>di</strong> argine esistente<br />
A.4: RIVESTIMENTI<br />
D'ALVEO<br />
A.4.1: platee in pietrame e calcestruzzo<br />
A.4.2: platee in massi a secco<br />
A.5.1: cunettone in massi a secco<br />
A.5: CUNETTE E<br />
CUNETTONI<br />
A.5.2: cunettone in massi cementati<br />
A.5.3: cunettone in legname<br />
A.5.4: cunettone in calcestruzzo rivestito<br />
in pietrame<br />
A.6: REPELLENTI<br />
A.6.1: repellente in pali e fascine<br />
rinforzato con protezione in massi<br />
Nella parte B sono riportate le opere <strong>di</strong> sistemazione <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 161
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
B.1.1.1: canaletta inerbita<br />
B.1.1.2: canaletta in sassi<br />
B.1.1: DRENAGGI<br />
SUPERFICIALI<br />
B.1.1.3: canaletta in legname<br />
B.1.1.4: canaletta in legname e<br />
pietrame<br />
B1: OPERE DI REGIMAZIONE DELLE<br />
ACQUE SUPERFICIALI<br />
B.1.1.5: canaletta in elementi<br />
prefabbricati<br />
B.1.2.1: trincea drenante con<br />
fascinate vive o morte<br />
B.1.2.2: trincea drenante con<br />
fascinate e tubo forato<br />
B.1.2: DRENAGGI<br />
PROFONDI<br />
B.1.2.3: trincea drenante<br />
B.1.2.4: trincea drenante con<br />
struttura sintetica<br />
B.1.2.5: dreni suborizzontali<br />
B.2.1.1: semina con fiorume<br />
B.2.1: INTERVENTI DI<br />
COPERTURA<br />
B.2.1.2: semina con il metodo "nero<br />
verde"<br />
B.2.1.3: idrosemina<br />
B.2.1.4: semina con reti antierosive<br />
B: OPERE DI SISTEMAZIONE DEI<br />
VERSANTI<br />
B2: OPERE DI PROTEZIONE E<br />
CONSOLIDAMENTO SUPERFICIALE<br />
B.2.2.1: semina <strong>di</strong> specie legnose<br />
B.2.2.2: piantagione o cespugliamento<br />
con specie ra<strong>di</strong>cate<br />
B.2.2.3: cespugliamento con talee <strong>di</strong><br />
specie pioniere<br />
B.2.2: SISTEMAZIONI<br />
STABILIZZANTI<br />
B.2.2.4: gradonata o cordonata<br />
B.2.2.5: fascinata<br />
B.2.2.6: viminata o graticciata<br />
B.2.2.7: palizzata<br />
B.2.2.8: grata in legname con<br />
elementi vivi<br />
B.3.1: muro <strong>di</strong> sostegno in calcestruzzo<br />
rivestito <strong>di</strong> pietrame<br />
B.3.2: muro <strong>di</strong> sostegno in massi<br />
cementati<br />
B.3.3: muro <strong>di</strong> sostegno in massi a secco<br />
B.3.4: scogliera in massi e calcestruzzo<br />
B3: OPERE DI SOSTEGNO<br />
B.3.5: scogliera in massi a secco<br />
B.3.6: muro <strong>di</strong> sostegno in gabbioni<br />
B.3.7: palificata in legname con talee<br />
B.3.8: terra rinforzata con geotessili<br />
o geogriglie<br />
B.3.9: "ombrelli da neve"<br />
162<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Nella parte C sono riportate le briglie aperte, opere per il controllo della<br />
portata solida.<br />
C.1: briglie a fessura<br />
C.2: briglie a finestra<br />
C: OPERE PER IL CONTROLLO<br />
DELLA PORTATA SOLIDA: BRIGLIE<br />
APERTE<br />
C.3: briglie a pettine<br />
C.4: briglie a fune<br />
C.5: briglie a sperone<br />
Nella categoria D delle opere speciali rientrano tutte quelle tipologie <strong>di</strong> opere<br />
che non appartengono specificatamente a categorie <strong>di</strong> intervento quali sistemazioni<br />
d’alveo o <strong>di</strong> versante. Sono particolari tecniche costruttive che vanno combinate o che<br />
supportano le normali tipologie <strong>di</strong> intervento.<br />
D.1: <strong>di</strong>aframmi<br />
D: OPERE SPECIALI<br />
D.2: micropali<br />
D.3: jet grouting<br />
Nella parte E sono riportati i seguenti esempi particolari <strong>di</strong> riqualificazione<br />
ambientale:<br />
1. Brenta a Maso Tollo<br />
2. Rio Maggiore a Levico<br />
3. Fersina a Canezza<br />
4. Fersina a Doss del Ciuss<br />
5. Mandola a Calceranica<br />
6. Chiese a Cimego<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 163
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.3.6<br />
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opere a verde.Prestampa. Reperibile c/o AIPIS-TS.<br />
[23] Pignatti S. (1964) Fitogeografia. In C. Cappelletti Botanica Vol I UTET Torino.<br />
[24] Sansoni G., (1993) – La rinaturalizzazione degli ambienti fluviali, Lezioni tenute<br />
presso l’Istituto Agrario <strong>di</strong> S. Michele all’A<strong>di</strong>ge (Trento)<br />
[25] Sauli G., Siben S. (1992) Tecniche <strong>di</strong> rinaturazione e <strong>di</strong> ingegneria naturalistica:<br />
esperienze europee. Patron E<strong>di</strong>tore, Quarto Inferiore (BO).<br />
[26] Schiechtl H.M. (1992) Bioingegneria forestale - Biotecnica naturalistica. Ed<br />
Castal<strong>di</strong>. Feltre (BL).<br />
[27] Schiechtl H.M. (1996) I salici nell’uso pratico.Ed Arca Gardolo (TN).<br />
[28] Schiechtl H.M. Stern R. (1992) Ingegneria naturalistica – Manuale delle opere in<br />
terra. Ed. Castal<strong>di</strong>. Feltre (BL).<br />
[29] Schiechtl H.M. Stern R. (1996) Ingegneria naturalistica – Manuale delle<br />
costruzioni idrauliche. Ed Arca Gardolo (TN).<br />
[30] Zeh H. (1988) Opere <strong>di</strong> ingegneria naturalistica sulle sponde tecniche<br />
costruttive ed esempi nel cantone <strong>di</strong> Berna. (Trad. 1993). Ministero<br />
dell’Ambiente, Servizio Valutazione Impatto Ambientale, Informazione ai<br />
Citta<strong>di</strong>ni e per la Relazione sullo Stato dell’Ambiente. Roma<br />
[31] Zeh H. (1988) Tecniche <strong>di</strong> ingegneria naturalistica. Ed Il Verde E<strong>di</strong>toriale,<br />
Milano.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 165
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.3.7<br />
Allegato 1: elementi <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensionamento e verifica delle<br />
opere <strong>di</strong> controllo del trasporto solido e delle colate<br />
detritiche<br />
D1) Con<strong>di</strong>zione non stazionaria <strong>di</strong> impatto <strong>di</strong> fronti che si propagano contro<br />
paramenti fissi.<br />
La sovrapressione Δ p generatasi durante l’impatto <strong>di</strong> fronti <strong>di</strong> colata contro<br />
opere <strong>di</strong> frangimento o paramenti <strong>di</strong> briglie può essere determinata attraverso<br />
opportuni bilanci <strong>di</strong> massa e quantità <strong>di</strong> moto, come <strong>di</strong>mostrato da Armanini e Scotton<br />
(1993):<br />
Δ p = a p<br />
ρ v<br />
(1)<br />
df<br />
2<br />
impact<br />
in cui ρ df rappresenta la densità <strong>di</strong> massa del fluido, ν impact la velocità del fronte<br />
(che può essere maggiore della velocità del corpo centrale, a moto uniforme, della<br />
colata), e a p è un coefficiente correttivo, che risulta pari a 2 per colate lente, e scende<br />
a 0,7 per le colate più fluide e veloci. La velocità <strong>di</strong> avanzamento del fronte può essere<br />
assunta pari al valore maggiore fra la velocità <strong>di</strong> moto uniforme (v u ) e la celerità del<br />
fronte <strong>di</strong> valle nel moto conseguente a collasso <strong>di</strong> sbarramento in con<strong>di</strong>zioni inviscida<br />
(v dam-break ).<br />
v = K<br />
u<br />
s<br />
i<br />
1<br />
2<br />
h<br />
2<br />
3<br />
u<br />
3<br />
5<br />
⎛ ⎞<br />
2 2 ⎜<br />
Q<br />
v<br />
⎟<br />
dam −break<br />
= ghu<br />
= g<br />
v<br />
1<br />
2<br />
impact = max { v u,<br />
v dam−break<br />
} (2)<br />
⎝ BKsi<br />
⎠<br />
Per quanto concerne il <strong>di</strong>mensionamento statico <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa, è<br />
necessario considerare che la forza trasmessa dalla colata all’impatto è <strong>di</strong>retta nella<br />
<strong>di</strong>rezione del flusso. Ciò risulta importante nei casi in cui la superficie <strong>di</strong> impatto non<br />
sia ortogonale alla corrente in arrivo, sì da evitare sovrastime eccessive della<br />
pressione <strong>di</strong> impatto.<br />
D2) Criteri <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensionamento <strong>di</strong> cunettoni in massi sciolti<br />
I cunettoni vengono <strong>di</strong> solito costruiti quando un corso d’acqua deve<br />
attraversare un centro abitato e lo spazio a <strong>di</strong>sposizione è esiguo. I cunettoni sono<br />
quin<strong>di</strong> <strong>dei</strong> canali, <strong>di</strong> sezione abbastanza stretta, realizzati per garantire il rapido<br />
deflusso <strong>di</strong> gran<strong>di</strong> quantità d’acqua.<br />
Nella letteratura specializzata non si trovano a riguardo criteri <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>mensionamento opportuni, pertanto, nella pratica progettuale, si è fatto sempre<br />
riferimento all’esperienza progettuale maturata nel corso <strong>dei</strong> decenni e talvolta si è<br />
applicato il criterio <strong>di</strong> Shields senza conoscere l’effettivo contributo dell’effetto della<br />
pendenza del fondo, dell’ammorsamento meccanico e idro<strong>di</strong>namico <strong>dei</strong> massi e<br />
l’influenza della granulometria del sottofondo sulla stabilità.<br />
166<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Gli stu<strong>di</strong> preliminari in acqua chiara fino ad ora condotti hanno messo in rilievo<br />
il peso <strong>dei</strong> contributi sopra evidenziati nel caso <strong>di</strong> sezione trasversale rettangolare,<br />
trapezia e parabolica.<br />
Nei grafici e nelle formulazioni sotto riportate si fa riferimento alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
mobilitazione <strong>dei</strong> massi delle protezioni che ricoprono l’alveo.<br />
Allo stato attuale dello stu<strong>di</strong>o si <strong>di</strong>spone <strong>di</strong> dati sufficienti per fornire il criterio<br />
progettuale per sezione rettangolare (Chini, 2002).<br />
La sezione rettangolare è costituita da un fondo in massi sciolti, in grado <strong>di</strong><br />
mantenere la continuità tra alveo e subalveo, e da pareti in calcestruzzo armato.<br />
Lo stu<strong>di</strong>o sperimentale è stato condotto <strong>di</strong>sponendo sul fondo i massi delle<br />
protezioni con cura, cioè ammorsandoli, pertanto la scabrezza del fondo non è<br />
correlata alla <strong>di</strong>mensione caratteristica <strong>dei</strong> massi ma piuttosto alla scabrezza<br />
superficiale <strong>dei</strong> singoli massi e alla loro spaziatura.<br />
La scabrezza equivalente si può rappresentare per massi da frantoio, o<br />
comunque irregolari (fattore <strong>di</strong> forma compreso tra 0,5-0,7), in funzione del <strong>di</strong>ametro<br />
caratteristico d 50 :<br />
k e<br />
≈ 0,4<br />
⋅ d<br />
(3)<br />
50<br />
L’analisi progettuale si fonda sulla determinazione del tirante <strong>di</strong> progetto, a<br />
partire dalla formula <strong>di</strong> resistenza per moto a bassa sommergenza, ricavata in questa<br />
sede.<br />
g<br />
ks ≈ 3 ÷ 4 ⋅<br />
1<br />
Rh<br />
6<br />
;<br />
[ m<br />
1<br />
3<br />
⋅ s<br />
−1<br />
]<br />
Con riferimento alla teoria <strong>di</strong> Shields la relazione progettuale ricavata è la<br />
seguente:<br />
Rh ⋅ sen( α )<br />
θ cr , teo =<br />
= 0, 057 ⋅ fif<br />
⋅ fke<br />
/ h ⋅ fdss,<br />
P%<br />
;<br />
Δ ⋅ d p<br />
dove:<br />
ρS<br />
− ρ<br />
Δ = ;<br />
ρ<br />
ρ = ( CΔ + 1 ) ⋅ ρW<br />
;<br />
0,5<br />
⎛ ke<br />
⎞<br />
fke / h = 1+<br />
0, 67 ⋅ ⎜ ⎟ (Armanini, 1990);<br />
⎝ h ⎠<br />
ρ sen<br />
( )<br />
( α )<br />
fif<br />
= cos α − ⋅ ;<br />
ρ − ρ tg φ<br />
f<br />
dss<br />
s<br />
( )<br />
⎛d<br />
d<br />
ss<br />
, % , P%<br />
⎞<br />
ss<br />
P ⎜<br />
= 0,66 + 1,78 + 0,01⋅<br />
P%<br />
d ⎟<br />
.<br />
⎝ P ⎠<br />
d<br />
P<br />
da cui si ricava, noti i parametri geometrici ed il tirante, il <strong>di</strong>ametro delle<br />
protezioni.<br />
Nel termine della pendenza f if , φ non corrisponde all’angolo <strong>di</strong> naturale riposo<br />
<strong>dei</strong> massi delle protezioni ma all’angolo <strong>di</strong> contatto (Ulrich, 1987), che descrive<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 167
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
opportunamente la <strong>di</strong>sposizione regolare <strong>dei</strong> massi sul fondo posti a stretto contatto<br />
tra loro:<br />
φ ( ° ) = 61+<br />
0,45 ⋅ P(%);<br />
P < 30%<br />
Nelle espressioni sopra riportate è utilizzata la seguente simbologia:<br />
d ss = <strong>di</strong>ametro del materiale <strong>di</strong> sottofondo;d P =<strong>di</strong>ametro del materiale della<br />
protezioni;<br />
ϑ cr,mi s = parametro <strong>di</strong> mobilità <strong>di</strong> Shields misurato;<br />
ϑ cr,teo = parametro <strong>di</strong> mobilità <strong>di</strong> Shields teorico;<br />
α = pendenza del fondo;<br />
φ = angolo <strong>di</strong> contatto;<br />
f if = fattore correttivo della pendenza del fondo e dell’ammorsamento<br />
meccanico tra massi delle protezioni;<br />
K e = scabrezza equivalente;<br />
Ks = coefficiente <strong>di</strong> Gaukler-Strickler;<br />
f ke/h = fattore correttivo della bassa sommergenza;<br />
f dss,P% = fattore correttivo del rapporto tra i <strong>di</strong>ametri del materiale delle<br />
protezioni (SF=0,68) e del sottofondo, e percentuale <strong>di</strong> massi<br />
allungati (SF=0,58) inseriti verticalmente;<br />
P [%] = percentuale <strong>di</strong> massi allungati rispetto al totale <strong>dei</strong> massi impiegati;<br />
ρ W = densità dell’acqua;<br />
ρ S = densità del materiale solido;<br />
ρ = densità del mistura.<br />
D3) Risagomatura <strong>di</strong> tratti torrentizi e inserzione <strong>di</strong> piazze <strong>di</strong> deposito<br />
Alcuni tra i possibili oggetti <strong>di</strong> progettazione e sistemazione <strong>di</strong> alvei torrentizi è<br />
costituito dalla risagomatura <strong>di</strong> tratti torrentizi e dalla inserzione <strong>di</strong> piazze <strong>di</strong> deposito.<br />
Data l’estrema varietà delle situazioni analizzabili, nelle presenti poche righe non è<br />
possibile fornire uno schema propositivo <strong>di</strong> ausilio agli interventi adottabili. Si<br />
raccomanda perciò l’uso <strong>di</strong> strumenti pre<strong>di</strong>ttivi <strong>di</strong> calcolo idonei a descrivere in modo<br />
corretto l’esito <strong>di</strong> possibili interventi nelle situazioni <strong>di</strong> interesse.<br />
In generale, tuttavia, vale la pena <strong>di</strong> ricordare che la congiunzione <strong>di</strong> tratti a<br />
livelletta <strong>di</strong>versa comporta esiti opposti a seconda che vi sia un addolcimento od un<br />
irripi<strong>di</strong>mento del fondo muovendo da monte verso valle. Il caso <strong>di</strong> pendenza via via<br />
più dolce è causa <strong>di</strong> deposito <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mento a partire dalla zona <strong>di</strong> cambio <strong>di</strong> pendenza;<br />
il fenomeno propaga sia verso monte che verso valle con celerità <strong>di</strong> propagazione<br />
facilmente approssimabili (Armanini, 1999) Tale situazione va pertanto attentamente<br />
valutata. Un’altra situazione schematica <strong>di</strong> interesse riguarda le variazioni brusche <strong>di</strong><br />
larghezza dell’alveo. A seconda del regime della corrente detritica (F r > o < <strong>di</strong> 1) si<br />
verificano erosioni/depositi che muovono verso monte e verso valle, ma con celerità<br />
sostanzialmente <strong>di</strong>verse. Nel caso infine, <strong>di</strong> piazze <strong>di</strong> deposito laterali, va ricordato che<br />
il volume utile può essere significativamente minore dello spazio geometrico<br />
<strong>di</strong>sponibile, a causa delle modalità <strong>di</strong> riempimento che la colata attua, e che <strong>di</strong>pende<br />
fortemente dalla geometria dell’accesso alla piazza e dal numero <strong>di</strong> Froude (F r ).<br />
168<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
F) Analisi del rischio nelle zone investite dalla colata<br />
L’evoluzione <strong>di</strong>namica <strong>di</strong> una colata, in uno con le eventuali connesse<br />
variazioni morfologiche, determina con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> pericolo nelle aree interessate dal<br />
deflusso. La valutazione del rischio associato a colate detritiche è determinabile a<br />
seguito della messa a punto <strong>di</strong> protocolli <strong>di</strong> definizione del rischio stesso, e tramite<br />
applicazioni <strong>di</strong> modelli matematici e numerici in grado <strong>di</strong> pre<strong>di</strong>re l’evolversi dell’onda <strong>di</strong><br />
piena. Esempi <strong>di</strong> analisi del rischio perseguiti secondo la modalità delineata si trovano<br />
negli atti conclusivi del progetto europeo DFR (Debris flows Risk Assessment, 1995-<br />
1998). Gli strumenti <strong>di</strong> calcolo impiegabili riguardano sia i fenomeni confinati entro<br />
alvei torrentizi (uni-<strong>di</strong>mensionali), sia i fenomeni <strong>di</strong> sbocco delle colate in aree<br />
ricettrici quali piazze <strong>di</strong> deposito naturali o artificiali, o conoi<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>dei</strong>ezione (bi<strong>di</strong>mensionali).<br />
Detti strumenti possono inoltre essere <strong>di</strong> tipo commerciale e molto<br />
<strong>di</strong>ffusi (Ex. Flow 2D, Mike11-21) o rappresentare prodotti dello stato dell’arte della<br />
ricerca in quest’ambito (Ghilar<strong>di</strong> et al., 1996, Fraccarollo e Capart, 2002). Si ricorda<br />
che un co<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> calcolo de<strong>di</strong>cato e completo nei confronti delle colate detritiche può<br />
fornire elementi <strong>di</strong> valutazione globali delle caratteristiche delle colate<strong>di</strong> estremo<br />
interesse, quali: le con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> innesco e <strong>di</strong> arresto <strong>di</strong> un evento, la durata<br />
dell’evento, la celerità <strong>di</strong> propagazione <strong>di</strong> eventuali fronti.<br />
V.3.7.1<br />
Trasporto solido e opere <strong>di</strong> sistemazione<br />
Le azioni erosive esercitate dagli agenti atmosferici sulla superficie della Terra,<br />
ed in particolare nelle zone montane, determinano l’accumularsi <strong>di</strong> materiale solido in<br />
corrispondenza <strong>dei</strong> collettori naturali costituenti i bacini idrografici. Il deflusso<br />
dell’acqua in tali collettori, in particolare modo durante gli eventi <strong>di</strong> piena, innesca<br />
ulteriori fenomeni <strong>di</strong> erosione a monte e <strong>di</strong> deposito lungo il tratto inferiore <strong>dei</strong><br />
collettori, determinando lo spostamento <strong>di</strong> ingenti quantitativi <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti verso<br />
valle, sia sotto forma <strong>di</strong> trasporto solido or<strong>di</strong>nario che <strong>di</strong> colate detritiche. Se la piena<br />
ha una durata sufficiente per garantire il trasferimento del materiale solido<br />
accumulato a monte fino al tratto più pianeggiante del corso d’acqua, la<br />
configurazione ottenuta si <strong>di</strong>mostra stabile. In caso contrario, lungo il tratto<br />
interme<strong>di</strong>o dell’asta torrentizia, il materiale forma un deposito, che si rende <strong>di</strong>sponibile<br />
per il trasporto nel corso <strong>di</strong> una piena successiva. Da queste considerazioni si evince<br />
come non sia il solo evento idrologico eccezionale, ovvero una pioggia con un elevato<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno, il motore <strong>di</strong> potenziali catastrofi, ma come sia necessaria la<br />
concomitanza <strong>di</strong> una elevata <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> materiale solido in alveo. D’altro canto<br />
non solo i casi <strong>di</strong> eccesso <strong>di</strong> materiale solido costituiscono potenziali rischi; infatti,<br />
nella eventualità in cui il torrente sia sottoalimentato, ovvero nel caso in cui la<br />
presenza <strong>di</strong> materiale solido sia tale da non garantire l’instaurarsi della capacità <strong>di</strong><br />
trasporto, s’innescano fenomeni erosivi lungo l’intera asta del corso d’acqua e, dove la<br />
conformazione geologica lo consenta, possono innescarsi la frana <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> e lo<br />
scalzamento delle fondazioni <strong>di</strong> opere a<strong>di</strong>acenti.<br />
Tali fenomeni possono assumere connotazioni <strong>di</strong> tipo catastrofico in<br />
corrispondenza <strong>di</strong> eventi che si presentano con tempi <strong>di</strong> ritorno che superano<br />
generalmente <strong>di</strong>verse decine <strong>di</strong> anni, ovvero un periodo che va oltre quella che può<br />
essere definita la memoria della popolazione. Infatti, l’uomo ha spesso sottovalutato la<br />
potenza devastante della natura ed ha costruito inse<strong>di</strong>amenti nelle imme<strong>di</strong>ate<br />
vicinanze o ad<strong>di</strong>rittura in corrispondenza <strong>di</strong> zone ad alto rischio idrogeologico, proprio<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 169
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
avvalendosi della constatazione che da molti anni la situazione appariva stabile e priva<br />
<strong>di</strong> minacce potenziali alla propria incolumità, facendo <strong>di</strong>menticare le conseguenze che<br />
si erano verificate magari cinquanta anni prima. In questo modo in alcuni luoghi è<br />
nata, ed in altri è aumentata, la necessità <strong>di</strong> intervenire in modo mirato sul territorio,<br />
al fine <strong>di</strong> impe<strong>di</strong>re il verificarsi <strong>di</strong> danni alle abitazioni, alle infrastrutture ed alla<br />
popolazione.<br />
Gli interventi <strong>di</strong> sistemazione realizzabili possono interessare le sole aste <strong>dei</strong><br />
<strong>corsi</strong> d’acqua oppure aree più estese all’interno del bacino. In quest’ultimo caso lo<br />
scopo consiste nella protezione della superficie del suolo e nella stabilizzazione <strong>dei</strong><br />
<strong>versanti</strong> in frana, intervenendo già nella fase <strong>di</strong> accumulo del materiale solido. Gli<br />
interventi sono quin<strong>di</strong> mirati alla prevenzione del <strong>di</strong>ssesto generale, tenendo conto del<br />
tipo <strong>di</strong> copertura vegetale e del tipo <strong>di</strong> suolo, con lo scopo <strong>di</strong> migliorare lo stato della<br />
superficie del bacino idrografico, <strong>di</strong> aumentare il tempo <strong>di</strong> corrivazione e <strong>di</strong> <strong>di</strong>minuire<br />
l’erosione e, con questa, l’apporto <strong>di</strong> eccessivo materiale solido ai torrenti.<br />
In questa sede si focalizzerà l’attenzione sugli interventi in alveo, finalizzati a<br />
conferire una stabilità <strong>di</strong>namica al corso d’acqua e a prevenire possibili danni a<br />
persone, inse<strong>di</strong>amenti e infrastrutture dovuti a fenomeni <strong>di</strong> erosione o <strong>di</strong><br />
sovralluvionamento. Alcuni concetti fondamentali riguardo ai criteri <strong>di</strong> progettazione<br />
sono richiamati <strong>di</strong> seguito:<br />
• l’effetto della sistemazione <strong>di</strong> un bacino deve essere <strong>di</strong>namico, come <strong>di</strong>namica è<br />
l’evoluzione <strong>di</strong> un torrente, e la tipologia degli interventi deve adattarsi alle<br />
caratteristiche del torrente in maniera il più possibile adeguata;<br />
• la sistemazione deve essere un intervento a scala <strong>di</strong> bacino, evitando <strong>di</strong> prendere<br />
in considerazione in modo isolato problemi locali;<br />
• la progettazione deve essere stu<strong>di</strong>ata in modo da ottenere i risultati desiderati<br />
contenendo il più possibile l’impatto ambientale ed i costi <strong>di</strong> realizzazione e <strong>di</strong><br />
manutenzione;<br />
• accanto alle funzioni tra<strong>di</strong>zionali proprie delle tra<strong>di</strong>zionali tipologie costruttive,<br />
consolidare, stabilizzare e ritenere, si aggiungono ora le funzioni <strong>di</strong> selezionare,<br />
regolare e frangere le colate, che consentono al progettista <strong>di</strong> intervenire sulla<br />
specifica in<strong>di</strong>vidualità <strong>di</strong> ogni torrente.<br />
Una classificazione intuitiva delle opere <strong>di</strong> sistemazione <strong>dei</strong> torrenti può essere<br />
effettuata <strong>di</strong>stinguendo tra le opere <strong>di</strong>sposte trasversalmente e quelle <strong>di</strong>sposte<br />
longitu<strong>di</strong>nalmente rispetto alla <strong>di</strong>rezione prevalente della corrente. Le opere<br />
trasversali hanno <strong>di</strong> solito la funzione <strong>di</strong> controllare in modo <strong>di</strong>retto l’evoluzione<br />
morfologica dell’alveo, impedendone l’erosione o provocandone l’innalzamento. Alle<br />
opere longitu<strong>di</strong>nali sono invece affidati compiti <strong>di</strong> contenimento della corrente e <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>fesa delle sponde dall’erosione. Spesso tuttavia la <strong>di</strong>fesa delle sponde è affidata ad<br />
opere trasversali, costruite con lo scopo <strong>di</strong> ridurre la velocità della corrente e, quin<strong>di</strong>,<br />
la capacità erosiva.<br />
Le opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa trasversali sono essenzialmente le soglie e le briglie. La<br />
<strong>di</strong>stinzione tra queste due tipologie <strong>di</strong> opere è abbastanza arbitraria e poco<br />
significativa: come soglie si intendono le traverse completamente inserite nell’alveo<br />
del corso d’acqua, oppure sono <strong>dei</strong> salti <strong>di</strong> fondo abbastanza modesti, inferiori al<br />
metro, a valle <strong>dei</strong> quali la corrente si mantiene radente al fondo, senza dare luogo ad<br />
un effetto <strong>di</strong> vena libera. Le briglie sono invece opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione maggiore, nelle<br />
quali la vena che abbandona l’opera fluisce liberamente con il bordo inferiore a<br />
170<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
contatto con l’atmosfera. Da un punto <strong>di</strong> vista funzionale, sia le soglie che le briglie<br />
hanno lo scopo <strong>di</strong> ridurre, sebbene in forma e misura <strong>di</strong>verse, il trasporto solido <strong>di</strong> un<br />
torrente, intervenendo <strong>di</strong>rettamente sul flusso <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti oppure in<strong>di</strong>rettamente<br />
riducendo la sua capacità <strong>di</strong> trasporto.<br />
Le <strong>di</strong>fese longitu<strong>di</strong>nali <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua sono quelle opere che vengono<br />
costruite per contenere i <strong>corsi</strong> d’acqua entro limiti laterali compatibili con le attività<br />
antropiche, proteggendo gli inse<strong>di</strong>amenti dalle inondazioni: <strong>di</strong> questa categoria fanno<br />
parte le arginature, i muri <strong>di</strong> sponda e le protezioni <strong>di</strong> sponda me<strong>di</strong>ante pennelli. Nella<br />
progettazione <strong>di</strong> tali opere, particolare attenzione va posta nei tratti interessati da<br />
cambi <strong>di</strong> pendenza e da variazioni planimetriche. I tratti nei quali la pendenza<br />
dell’alveo si riduce, saranno generalmente interessati da processi <strong>di</strong> deposito<br />
localizzato, mentre i tratti in curva possono determinare la formazione <strong>di</strong> scavi<br />
localizzati, che possono pregiu<strong>di</strong>care la stabilità delle fondazioni delle opere.<br />
Si analizzano ora le tipologie costruttive e i parametri progettuali significativi<br />
dal punto <strong>di</strong> vista idraulico nella realizzazione delle principali tipologie <strong>di</strong> opere<br />
trasversali, mettendo in evidenza l’importanza <strong>di</strong> tenere conto dell’effetto del trasporto<br />
<strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti, soprattutto per le opere maggiori.<br />
V.3.7.1.1<br />
Briglie chiuse<br />
Lungo i <strong>corsi</strong> d’acqua si sono costruite moltissime tipologie <strong>di</strong> briglie, in molti<br />
casi <strong>di</strong> dubbia funzionalità, giacché nel momento della loro realizzazione non<br />
esistevano <strong>dei</strong> criteri progettuali standar<strong>di</strong>zzati ai quali fare riferimento. Inoltre,<br />
considerando che gli eventi per cui esse furono costruite si presentano con tempi <strong>di</strong><br />
ritorno che superano generalmente i cinquanta anni, manca tuttora una casistica<br />
sufficiente a valutarne l’efficienza.<br />
In letteratura sono stati proposti <strong>di</strong>versi criteri <strong>di</strong> classificazione, che però<br />
spesso rendono arduo lo sforzo <strong>di</strong> avere una chiara visione delle caratteristiche<br />
funzionali <strong>di</strong> tali opere. Uno <strong>dei</strong> meto<strong>di</strong> tuttora più accre<strong>di</strong>tati consiste nel <strong>di</strong>stinguere<br />
in briglie con funzione <strong>di</strong> trattenuta e briglie <strong>di</strong> consolidamento, a seconda che siano<br />
costruite su torrenti che trasportino un’ingente quantità <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti oppure su<br />
torrenti in erosione. Tale <strong>di</strong>stinzione, però, si <strong>di</strong>mostra in alcuni casi semplicistica:<br />
infatti, uno stesso torrente può presentare delle zone in cui si ha tendenza al deposito<br />
<strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti e altre in cui si innescano fenomeni <strong>di</strong> scavo più o meno localizzato.<br />
Parallelamente lo stesso tratto del torrente può comportarsi nell’uno o nell’altro modo,<br />
a seconda degli eventi meteorici e dell’effettiva <strong>di</strong>sponibilità in alveo <strong>di</strong> materiale<br />
trasportabile dalla corrente.<br />
Il più semplice e, probabilmente, più efficace metodo <strong>di</strong> classificazione delle<br />
briglie porta alla <strong>di</strong>stinzione funzionale tra le più tra<strong>di</strong>zionali briglie chiuse e le briglie<br />
aperte o filtranti, a seconda che esse siano o no permeabili ai se<strong>di</strong>menti.<br />
Le briglie chiuse vengono impiegate nella sistemazione <strong>dei</strong> torrenti ormai da<br />
secoli e vengono realizzate per ottenere uno o più <strong>dei</strong> seguenti scopi:<br />
• creare un invaso al cui interno trattenere il materiale solido in arrivo;<br />
• fissare la quota dell’alveo in un determinato punto impedendo l’abbassamento<br />
progressivo <strong>di</strong> tutto il letto del torrente;<br />
• ridurre la pendenza longitu<strong>di</strong>nale dell’alveo nel caso in cui vengano realizzate più<br />
opere in successione, conferendogli una struttura a gra<strong>di</strong>ni.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 171
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Al fine del raggiungimento <strong>di</strong> questi obiettivi, si verificano però degli effetti<br />
indesiderati:<br />
• la briglia non ha capacità <strong>di</strong> autopulizia, per cui esaurisce la propria funzione <strong>di</strong><br />
trattenuta del materiale, mantenendo però quella <strong>di</strong> consolidamento, nel<br />
momento in cui l’invaso è completamente riempito, a meno che esso non venga<br />
ripristinato artificialmente me<strong>di</strong>ante l’ausilio <strong>di</strong> macchine per la movimentazione<br />
<strong>dei</strong> terreni;<br />
• la briglia esercita una selezione granulometrica modesta sul materiale da<br />
trattenere, bensì lo blocca tutto in<strong>di</strong>stintamente;<br />
• la briglia trattiene tutto il materiale solido in arrivo anche in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> magra,<br />
riducendo l’invaso <strong>di</strong>sponibile in occasione <strong>di</strong> un evento <strong>di</strong> piena straor<strong>di</strong>naria;<br />
• a valle, a meno che non si sia ormai esaurita la capacità <strong>di</strong> trattenuta, si ha la<br />
fuoriuscita <strong>di</strong> acqua chiara priva <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti; considerando che nel caso <strong>di</strong><br />
torrenti alpini il volume <strong>di</strong> invaso è generalmente troppo piccolo per garantire<br />
una laminazione apprezzabile della portata liquida, il picco <strong>di</strong> piena (contenente<br />
solamente acqua) presenta un carattere fortemente erosivo e costituisce un<br />
potenziale pericolo per la stabilità delle fondazioni <strong>di</strong> argini e manufatti limitrofi;<br />
• tali opere hanno un elevato impatto visivo sul territorio, soprattutto nel caso in<br />
cui vengano realizzate in serie al fine <strong>di</strong> ottenere una sezione trasversale del<br />
torrente a gra<strong>di</strong>ni;<br />
• nei tratti compresi tra due briglie, talvolta si tende ad eliminare l’alternanza <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>verse con<strong>di</strong>zioni idro<strong>di</strong>namiche, <strong>di</strong> tratti in corrente veloce e <strong>di</strong> altri in cui si ha<br />
un parziale ristagno della corrente, potendo creare qualche problema al corretto<br />
sviluppo della catena trofica che è alla base del processo <strong>di</strong> autodepurazione <strong>dei</strong><br />
torrenti;<br />
• la presenza del salto effettuato dall’acqua a valle dell’opera costituisce spesso un<br />
ostacolo per la risalita della fauna ittica.<br />
Riguardo al primo punto considerato, bisogna aggiungere che nel caso <strong>di</strong><br />
briglie completamente interrate a monte un certo accumulo <strong>di</strong> materiale solido<br />
durante le piene è talvolta possibile. In caso <strong>di</strong> forte trasporto solido, infatti, la<br />
pendenza <strong>di</strong> equilibrio può essere maggiore della pendenza che si aveva prima<br />
dell’evento e quin<strong>di</strong> garantire un volume <strong>di</strong> invaso supplementare durante la fase <strong>di</strong><br />
picco della piena. Parte <strong>di</strong> questo materiale accumulato durante l’evento può venire<br />
parzialmente rimosso dalla piena stessa in fase <strong>di</strong> calo ed in parte durante eventi<br />
successivi, dotati magari <strong>di</strong> portata solida minore e portata liquida maggiore<br />
(caratterizzati quin<strong>di</strong> da una pendenza <strong>di</strong> equilibrio minore). Ciò è particolarmente<br />
rilevante se l’alimentazione solida deriva da processi <strong>di</strong> scaricamento <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> del<br />
tipo colata <strong>di</strong> detriti. Calcolare il contributo <strong>di</strong> questo effetto <strong>di</strong> laminazione della<br />
portata solida è molto <strong>di</strong>fficile e spesso poco cautelativo: vale quin<strong>di</strong> la pena<br />
considerarlo solo come un ulteriore grado <strong>di</strong> sicurezza durante gli eventi <strong>di</strong><br />
sovralluvionamento (Armanini, 1995).<br />
Dal punto <strong>di</strong> vista idraulico, la briglia provoca localmente una alterazione del<br />
deflusso della corrente, generalmente inducendone il rallentamento a monte. Come<br />
conseguenza si ha un deposito del materiale solido ed una variazione morfologica che<br />
è praticamente definitiva nel caso delle briglie chiuse e più o meno provvisoria nel<br />
caso delle briglie aperte. La brigli atende a fare assumere all’alveo un assetto <strong>di</strong><br />
172<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
equilibrio. Ammettendo la presenza <strong>di</strong> trasporto solido, è possibile determinare la<br />
pendenza <strong>di</strong> equilibrio i θ del corso d’acqua utilizzando una formula che esprima la<br />
capacità <strong>di</strong> trasporto della corrente. Ad esempio, facendo riferimento all’equazione <strong>di</strong><br />
Meyer-Peter e Müller, si ottiene la seguente espressione:<br />
2<br />
⎡<br />
3 ⎤<br />
D ⎢<br />
⎛<br />
⎞<br />
⎜<br />
1 qs<br />
i<br />
⎟ ⎥<br />
ϑ = Δ ⋅ ⋅ ϑ + ⋅<br />
⎢<br />
cr<br />
(4)<br />
R<br />
⎥<br />
H<br />
⎢⎣<br />
⎝<br />
8 D ⋅ g ⋅ Δ ⋅ D ⎠ ⎥⎦<br />
Nel caso in cui la portata solida si annulli, la pendenza <strong>di</strong> equilibrio assume un<br />
valore che viene definito pendenza <strong>di</strong> compensazione i co .<br />
i<br />
co<br />
D<br />
= Δ ⋅ ⋅ϑcr<br />
(5)<br />
R<br />
H<br />
Il concetto <strong>di</strong> pendenza <strong>di</strong> compensazione ha <strong>dei</strong> riscontri oggettivi nel fatto<br />
che spesso i tratti <strong>di</strong> alveo a monte <strong>di</strong> briglie chiuse tendono ad autocorazzarsi nel<br />
tempo, ovvero si assiste ad un continuo accumulo nello strato superficiale dell’alveo <strong>di</strong><br />
materiale sempre maggiore, che non riesce ad essere trasportato dalle piene più<br />
ricorrenti. Si deve tuttavia tenere presente che tale strato tende a rompersi durante le<br />
piene eccezionali.<br />
Dal punto <strong>di</strong> vista progettuale, la nuova pendenza dell’alveo può essere<br />
assunta, a seconda <strong>dei</strong> casi, pari alla pendenza <strong>di</strong> compensazione (4) o alla pendenza<br />
<strong>di</strong> equilibrio (5). L’altezza ed il numero <strong>di</strong> briglie possono essere determinati sulla base<br />
del valore <strong>di</strong> tale pendenza e facendo in modo che, nel caso <strong>di</strong> briglie <strong>di</strong> trattenuta, la<br />
somma <strong>dei</strong> volumi <strong>di</strong> invaso <strong>di</strong>sponibili a monte <strong>di</strong> ciascuna briglia sia pari al volume<br />
totale <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti da trattenere. Lo schema della pendenza dell’alveo sistemato per<br />
mezzo <strong>di</strong> una serie <strong>di</strong> briglie è rappresentato in Figura V.3.12. Un calcolo corretto <strong>dei</strong><br />
tempi <strong>di</strong> interramento può essere effettuato solo sulla base <strong>dei</strong> modelli <strong>di</strong> evoluzione<br />
morfologica.<br />
Figura V.3.12: Schema della pendenza dell’alveo dopo la sistemazione sulla base della pendenza <strong>di</strong> compensazione<br />
(Armanini, 1995).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 173
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Nel <strong>di</strong>mensionamento idraulico della gaveta <strong>di</strong> una briglia, si può assumere che<br />
essa sia assimilabile ad uno stramazzo a soglia larga, trascurando il carico cinetico<br />
della corrente in arrivo. Con riferimento, per quanto riguarda i simboli, alla Figura<br />
V.3.13, l’altezza a della gaveta può essere calcolata per mezzo della seguente<br />
espressione:<br />
2<br />
3<br />
⎛<br />
0,38<br />
2 ⎟ ⎟ ⎞<br />
⎜ Q<br />
a =<br />
(6)<br />
⎜<br />
⎝ L g ⎠<br />
la quale, per inclinazioni <strong>dei</strong> bor<strong>di</strong> della gaveta poco pronunciate (n ⎜ ⎟<br />
(7)<br />
2<br />
2 ⎜ ⎟<br />
⎝ gL ⎠<br />
Nel caso <strong>di</strong> opere trasversali minori, con salti inferiori a 3 m indotti dalla<br />
singola briglia e <strong>di</strong>fferenze globali <strong>di</strong> quota, dovute alla successione <strong>di</strong> più opere, che<br />
non eccedano i 15 m circa, le espressioni (6) e (7) possono ritenersi uno strumento<br />
sufficiente per il corretto <strong>di</strong>mensionamento della gaveta. Nel caso in cui ci si occupi<br />
invece <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> maggiore importanza, è opportuno <strong>di</strong>mensionare la gaveta anche<br />
sulla base <strong>di</strong> considerazioni che coinvolgano, oltre alla portata liquida, anche la<br />
portata solida. Se il volume a monte della briglia è completamente riempito <strong>di</strong><br />
se<strong>di</strong>menti, la presenza della gaveta, che si comporta come un restringimento<br />
174<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
localizzato dell’alveo, determina un effetto analogo a quello indotto da una briglia a<br />
fessura, inducendo quin<strong>di</strong> la formazione <strong>di</strong> un deposito a monte, la cui altezza può<br />
essere determinata utilizzando i criteri esposti nel paragrafo V.3.7.1.3 relativo alle<br />
briglie a fessura. In questo caso è opportuno verificare che la relazione (7) sia<br />
sod<strong>di</strong>sfatta mantenendo un franco <strong>di</strong> sicurezza <strong>di</strong> almeno mezzo metro.<br />
L’impatto della vena che stramazza dalla gaveta può provocare un’erosione<br />
localizzata a valle della briglia stessa che, se non contenuta entro limiti tollerabili, può<br />
comportare l’instabilità della struttura e, in alcuni casi, il suo collasso. Vista la<br />
<strong>di</strong>fficoltà oggettiva <strong>di</strong> affrontare analiticamente il problema, si preferisce in questo<br />
caso ricorrere all’espressione sperimentale ottenuta da Schoklitsch, nella quale i<br />
simboli utilizzati fanno riferimento alla (Figura V.3.14).<br />
h<br />
t<br />
( h − h )<br />
0,2 0,57<br />
0 v q<br />
= −hv<br />
+ 4,75<br />
(8)<br />
0,32<br />
d90<br />
La relazione, espressa in forma <strong>di</strong>mensionale, le altezze devono essere<br />
espresse in metri, il <strong>di</strong>ametro d 90 del materiale d’alveo in millimetri e la portata liquida<br />
per unità <strong>di</strong> larghezza q in [m 3 s -1 m -1 ].<br />
Q<br />
ho<br />
hv<br />
ht<br />
Figura V.3.14: Schema relativo ai fenomeni erosivi a valle <strong>di</strong> una briglia.<br />
Un’espressione analoga, con riferimento alla stessa simbologia, è stata<br />
proposta da Veronese:<br />
h<br />
t<br />
( h − h )<br />
0,225 0,54<br />
0 v q<br />
= −hv<br />
+ 3,68<br />
(9)<br />
0,42<br />
d90<br />
Nelle applicazioni delle formule per il calcolo dell’erosione a valle delle briglie,<br />
si consiglia una maggiorazione <strong>di</strong> sicurezza <strong>di</strong> 0,5÷0,6 m.<br />
Il contenimento dell’erosione può essere ottenuto corazzando l’alveo <strong>di</strong> valle<br />
con materiale <strong>di</strong> pezzatura sufficientemente grande, sulla base delle relazioni (8) e<br />
(9). Il materasso <strong>di</strong> materiale grossolano deve essere sufficientemente profondo,<br />
poiché lo scalzamento <strong>di</strong> parte del materiale <strong>di</strong> superficie potrebbe mettere a nudo gli<br />
strati inferiori, che, se <strong>di</strong> granulometria troppo sottile, potrebbe essere facilmente<br />
asportato dalla corrente, provocando il collasso della struttura. L’entità dell’erosione<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 175
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
<strong>di</strong>pende in maniera significativa dal valore del tirante <strong>di</strong> valle h v , il quale è influenzato,<br />
a sua volta, dalle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> valle, che, opportunamente controllate, possono quin<strong>di</strong><br />
determinare una significativa riduzione dello scavo.<br />
V.3.7.1.2<br />
Briglie aperte<br />
Le briglie aperte sono degli sbarramenti costruiti in alveo al cui interno<br />
vengono ricavate una o più aperture <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> grandezza<br />
dell’altezza della briglia stessa. Tali opere vengono spesso chiamate anche briglie<br />
filtranti, in quanto una delle loro caratteristiche principali è quella <strong>di</strong> trattenere il<br />
materiale <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni maggiori e <strong>di</strong> lasciare passare la frazione più fine, agendo<br />
come un vero e proprio filtro.<br />
La costruzione <strong>di</strong> briglie aperte consente <strong>di</strong> ridurre alcuni degli effetti<br />
indesiderati prodotti da quelle chiuse. Infatti, con riferimento ai <strong>di</strong>fetti elencati nel<br />
paragrafo precedente, si possono annoverare i seguenti miglioramenti:<br />
• durante la fase calante della piena, oppure durante le piene minori, la briglia può<br />
rilasciare una portata <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti superiore a quella proveniente da monte,<br />
ovvero è atta all’instaurarsi <strong>di</strong> un processo <strong>di</strong> laminazione e <strong>di</strong> autopulizia,<br />
allungando la durata dell’efficacia della sistemazione;<br />
• la briglia esercita una selezione granulometrica sul materiale proveniente da<br />
monte ed in particolare favorisce la se<strong>di</strong>mentazione delle granulometrie <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>mensioni maggiori, senza impe<strong>di</strong>re il libero deflusso verso valle <strong>di</strong> quelle più<br />
sottili;<br />
• in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> magra la briglia non impe<strong>di</strong>sce il deflusso verso valle del<br />
materiale, anzi, come descritto al punto precedente, favorisce il processo <strong>di</strong><br />
autopulizia;<br />
• a valle non si ha in alcun caso la fuoriuscita <strong>di</strong> acqua priva <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti,<br />
riducendo il potere erosivo della corrente;<br />
• si ha l’assenza <strong>di</strong> salti che impe<strong>di</strong>scano alla fauna ittica <strong>di</strong> risalire la corrente.<br />
Un caso in cui le briglie aperte offrono probabilmente minori garanzie rispetto<br />
a quelle chiuse è quello in cui ci si prefigga <strong>di</strong> realizzare un’opera con lo scopo<br />
principale <strong>di</strong> consolidare l’alveo. Anche in questo caso, comunque, tali opere non si<br />
rivelano completamente inefficaci poiché la creazione <strong>di</strong> una o più aperture<br />
relativamente piccole può indurre a monte profili <strong>di</strong> corrente lenta, con conseguente<br />
riduzione della velocità e della capacità erosiva.<br />
V.3.7.1.3<br />
Briglie a griglia e briglie a fessura<br />
Dal punto <strong>di</strong> vista del funzionamento, può essere conveniente raggruppare le<br />
briglie aperte in due gran<strong>di</strong> categorie: le briglie a griglia e le briglie a fessura. Le<br />
prime sono costituite da sbarramenti al cui interno sono ricavate una o più aperture<br />
presi<strong>di</strong>ate da griglie <strong>di</strong> <strong>di</strong>verse forme, il cui scopo è il trattenimento me<strong>di</strong>ante<br />
vagliatura meccanica <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione maggiore e del legname trasportato<br />
dalla corrente. La <strong>di</strong>stanza tra gli elementi delle griglie secondo alcuni autori<br />
(Zollinger, 1984; Mizuyama, 1984) è <strong>di</strong> 1,2 ÷ 1,5 volte, mentre secondo altri<br />
(Üblagger, 1972) è <strong>di</strong> 3 volte il <strong>di</strong>ametro delle granulometrie da trattenere. A volte<br />
accade che durante un evento intenso l’accumulo <strong>di</strong> questi se<strong>di</strong>menti e del materiale<br />
vegetale a monte delle griglie rende praticamente impermeabile al trasporto solido<br />
176<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
l’apertura della briglia. Tale riempimento progressivo ha quin<strong>di</strong> l’effetto <strong>di</strong> portare ad<br />
esaurimento la funzione filtrante <strong>di</strong> queste opere nell’arco <strong>di</strong> un periodo <strong>di</strong> tempo più o<br />
meno lungo, trasformandole così in briglie chiuse con funzione <strong>di</strong> consolidamento.<br />
Nelle briglie a fessura vengono praticate una o più aperture verticali<br />
relativamente strette, che si estendono dal basamento dell’opera fino alla soglia della<br />
gaveta. Tali aperture sono generalmente presi<strong>di</strong>ate da griglie o da barre al fine <strong>di</strong><br />
prevenirne l’intasamento ad opera del legname. Nell’ipotesi che la corrente <strong>di</strong> monte<br />
sia supercritica, lo scopo dell’apertura è <strong>di</strong> provocare a monte un profilo <strong>di</strong> rigurgito,<br />
con passaggio in corrente lenta e quin<strong>di</strong> notevole riduzione delle velocità, tale da<br />
consentire il depositarsi delle granulometrie <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni maggiori.<br />
Spesso le aperture delle briglie vengono otturate da materiali vegetali o da<br />
massi <strong>di</strong> grande <strong>di</strong>mensioni, impedendone il corretto funzionamento. In tali casi si<br />
rende necessario l’intervento <strong>di</strong> macchine operatrici in modo da ristabilire l’efficienza<br />
dell’opera idraulica. Al fine <strong>di</strong> impe<strong>di</strong>re tali fenomeni <strong>di</strong> intasamento, le aperture<br />
vengono talvolta presi<strong>di</strong>ate da filtri, i quali sono generalmente fissati me<strong>di</strong>ante<br />
ancoraggi mobili per agevolare l’intervento umano, finalizzato a rimuovere eventuali<br />
ostruzioni.<br />
La progettazione del filtro è forse la parte più <strong>di</strong>fficile, visto che non si<br />
conoscono meto<strong>di</strong> co<strong>di</strong>ficati per in<strong>di</strong>viduarne il tipo più adatto in relazione a quanto si<br />
vuole ottenere in termini <strong>di</strong> funzionalità dell’opera. Proprio per questo motivo, dove è<br />
possibile, è utile progettarlo a elementi mobili, in qualche maniera modulabile, per<br />
poterlo eventualmente mo<strong>di</strong>ficare dopo averne constatato il funzionamento durante un<br />
evento <strong>di</strong> piena (Cerato, 1995).<br />
Il tipo <strong>di</strong> filtro va scelto tenendo conto delle caratteristiche idrogeologiche del<br />
torrente, possibilmente avvalendosi della conoscenza storica <strong>di</strong> eventi del passato, in<br />
modo da stabilire a quali funzioni dare maggiore o minore prevalenza: il trattenimento<br />
del materiale, il consolidamento, la laminazione, la selezione granulometrica, ecc.<br />
Il filtro a griglia orizzontale presenta delle fessure formate da elementi <strong>di</strong>sposti<br />
orizzontalmente; tale struttura si ostruisce con notevole facilità, per cui è da<br />
pre<strong>di</strong>ligersi in manufatti il cui scopo primario sia la ritenzione del materiale.<br />
Il filtro a griglia verticale presenta delle fessure formate da elementi verticali;<br />
tale struttura denota una maggiore selettività e capacità <strong>di</strong> autosvuotamento, perciò è<br />
da pre<strong>di</strong>ligersi in opere con prevalente funzione <strong>di</strong> selezione e laminazione del<br />
trasporto.<br />
Il filtro a griglia inclinata è costituito da una serie <strong>di</strong> travi <strong>di</strong>sposte secondo una<br />
o più inclinazioni il cui scopo è quello <strong>di</strong> accumulare il materiale vegetale nella parte<br />
più elevata delle aperture, in modo da prevenire le possibilità <strong>di</strong> intasamento; tale<br />
tipologia <strong>di</strong> filtro è da pre<strong>di</strong>ligersi nelle opere che devono mantenere la funzione <strong>di</strong><br />
selezione e laminazione nel tempo oppure in quelle <strong>di</strong> trattenuta del legname.<br />
A <strong>di</strong>fferenza delle briglie a griglia, il cui scopo è la trattenuta del legname e <strong>dei</strong><br />
se<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni maggiori trasportati dalla corrente me<strong>di</strong>ante una vagliatura <strong>di</strong><br />
tipo meccanico, le briglie a fessura basano il loro funzionamento su principi <strong>di</strong> natura<br />
idro<strong>di</strong>namica: nell’ipotesi che la corrente <strong>di</strong> monte sia supercritica, come avviene<br />
generalmente nei torrenti alpini, lo scopo dell’apertura consiste nel provocare a monte<br />
un rigurgito della corrente, con una riduzione delle velocità tale da consentire il<br />
depositarsi delle granulometrie <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni maggiori.<br />
Nel descrivere il processo <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mentazione a monte della briglia si fa<br />
riferimento ad un torrente <strong>di</strong> sezione prismatica, la cui pendenza iniziale i o nel tratto<br />
in<strong>di</strong>sturbato è maggiore della pendenza critica i c . Spesso questa tipologia <strong>di</strong> opere<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 177
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
viene costruita in tratti ad elevata pendenza, lungo i quali non avvengono fenomeni <strong>di</strong><br />
deposizione del materiale solido (la pendenza i 0 del fondo roccioso è maggiore della<br />
pendenza <strong>di</strong> equilibrio i θ ) oppure lungo i quali il deflusso avviene in equilibrio con il<br />
fondo (i o = i θ ). La pendenza <strong>di</strong> equilibrio viene univocamente determinata per mezzo<br />
della portata liquida Q, della portata solida Q s , del <strong>di</strong>ametro caratteristico D del<br />
materiale trasportato e della larghezza B del canale in<strong>di</strong>sturbato. Utilizzando ad<br />
esempio la formula <strong>di</strong> Meyer-Peter e Müller ( ( ) 3 2<br />
Q<br />
s<br />
= DB gΔDn<br />
ϑ − ϑ ) per definire la<br />
portata solida e la formula <strong>di</strong> moto uniforme <strong>di</strong> Chèzy per definire la portata liquida si<br />
ottiene:<br />
3 2<br />
2 3<br />
⎡<br />
⎤<br />
χ B ⎛<br />
⎢ 1 ⎞<br />
⎜<br />
Qs<br />
Δ<br />
i<br />
⎟ ⎥<br />
ϑ = ϑ Δ +<br />
⎢ cr D<br />
(10)<br />
Q<br />
⎥<br />
⎣ ⎝<br />
n B g ⎠ ⎦<br />
nella quale χ rappresenta il coefficiente <strong>di</strong> Chèzy, θ cr il parametro <strong>di</strong> mobilità<br />
2<br />
critico <strong>di</strong> Shields, ϑ = u* /( gΔD)<br />
il parametro <strong>di</strong> mobilità effettivo, g l’accelerazione <strong>di</strong><br />
gravità e Δ=(ρ s -ρ)/ρ la densità relativa del materiale immerso; n è un coefficiente<br />
assunto in origine dagli autori pari a 8.<br />
cr<br />
i o<br />
i θ<br />
u<br />
u’ d<br />
Δz o<br />
Figura V.3.15: Profilo del fondo e del pelo libero (io > iθ > ic): (a) in assenza <strong>di</strong> deposito; (b) durante il transitorio; (c)<br />
a regime.<br />
Se la portata liquida e la portata solida non variano nel tempo, il profilo del<br />
fondo tende a portarsi in una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> regime, caratterizzata da un deposito <strong>di</strong><br />
pendenza costante pari a i θ a monte della briglia. Spesso tale pendenza è superiore a<br />
quella critica (i o > i θ > i c ). La se<strong>di</strong>mentazione del materiale inizia in corrispondenza del<br />
risalto idraulico (Figura V.3.15 a) ed il deposito si estende verso monte e verso valle<br />
178<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
(Figura V.3.15 b) fino a raggiungere la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> regime (Figura V.3.15 c). Nei casi<br />
in cui i o > i θ > i c , durante il transitorio il risalto si localizza in prossimità dell’estremità<br />
<strong>di</strong> monte del deposito.<br />
L’altezza Δz 0 del deposito a monte della briglia (Figura V.3.15 c) può essere<br />
calcolata per mezzo <strong>di</strong> due <strong>di</strong>fferenti schemi, a seconda che si verifichi una delle due<br />
seguenti situazioni:<br />
• La fessura è sufficientemente larga ed al suo interno la velocità critica è più<br />
piccola della velocità <strong>di</strong> trasporto (velocità <strong>di</strong> moto uniforme relativa alla<br />
pendenza <strong>di</strong> equilibrio i θ ); nella fessura, quin<strong>di</strong>, il deflusso avviene in con<strong>di</strong>zioni<br />
supercritiche.<br />
• La fessura è sufficientemente stretta ed al suo interno la velocità critica è<br />
superiore alla velocità <strong>di</strong> trasporto; nella fessura, quin<strong>di</strong>, si instaurano le<br />
con<strong>di</strong>zioni critiche, corrispondenti al valore minimo dell’energia specifica.<br />
Nel primo caso (fessura larga) l’altezza del deposito può essere calcolata<br />
imponendo tre equazioni <strong>di</strong> conservazione tra la sezione u, imme<strong>di</strong>atamente a monte<br />
della briglia, e la sezione d, in corrispondenza della fessura (Figura V.3.15 c): la<br />
conservazione della portata liquida, della portata solida e dell’energia. Sempre<br />
utilizzando la formula <strong>di</strong> Meyer-Peter e Müller per definire la portata solida e<br />
trascurando le per<strong>di</strong>te localizzate <strong>di</strong> energia si ottiene:<br />
Δz<br />
h<br />
u<br />
0<br />
=<br />
ϑcr<br />
ϑ<br />
u<br />
R<br />
3<br />
( 1−<br />
R )<br />
2<br />
+ R<br />
2 3<br />
− 1+<br />
2<br />
⎛<br />
( )<br />
⎟ ⎞<br />
1−<br />
2 3 Fru<br />
ϑcr<br />
R<br />
⎜ − 1<br />
2 ϑu<br />
⎠<br />
⎝<br />
(11)<br />
nella quale compaiono il rapporto <strong>di</strong> restringimento R=B/b (con b larghezza<br />
della fessura), il tirante <strong>di</strong> moto uniforme h u sul deposito, il parametro <strong>di</strong> mobilità<br />
effettivo sul deposito θ u ed il numero <strong>di</strong> Froude della corrente sul deposito Fr u .<br />
Nell’ipotesi in cui sul deposito si instaurino le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> incipiente movimento,<br />
ovvero nel caso in cui si faccia riferimento alla pendenza <strong>di</strong> compensazione invece che<br />
alla pendenza <strong>di</strong> equilibrio, la (11) si semplifica notevolmente:<br />
Δz<br />
h<br />
u<br />
0<br />
= R −1<br />
(12)<br />
Per scopi progettuali, l’utilizzo dell’espressione (12) in luogo della (11) nel<br />
comune campo <strong>di</strong> impiego comporta degli errori contenuti. Per maggiori dettagli si<br />
rimanda ad Armanini e Larcher (2000).<br />
Nel secondo caso (fessura stretta) la capacità <strong>di</strong> trasporto nella fessura è<br />
superiore a quella che si realizza sul deposito.Giacché si assume che il fondo sia<br />
inero<strong>di</strong>bile in corrispondenza della briglia, la portata solida si conserva in ogni modo,<br />
ma non può essere calcolata me<strong>di</strong>ante una formula <strong>di</strong> trasporto solido. In questo caso<br />
nella fessura vengono imposte le con<strong>di</strong>zioni critiche e si ottiene:<br />
Δz<br />
h<br />
3<br />
=<br />
2<br />
Fr<br />
−1−<br />
2<br />
2<br />
0 2 3<br />
u<br />
( Fru<br />
R)<br />
u<br />
(13)<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 179
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Si è osservato sperimentalmente che nella regione compresa tra le sezioni u e<br />
d si verifica una separazione <strong>di</strong> corrente, con conseguenti per<strong>di</strong>te localizzate <strong>di</strong><br />
energia. Se ne può tenere conto facilmente calcolando l’energia specifica nella sezione<br />
u’ ipotizzando, in prima approssimazione, che anche nel caso <strong>di</strong> fessura larga nella<br />
fessura si instaurino le con<strong>di</strong>zioni critiche. In questo modo, in luogo dell’espressione<br />
(11), si ottiene:<br />
Δz<br />
h<br />
u<br />
0<br />
=<br />
R<br />
2 3<br />
+<br />
R<br />
3<br />
( 1−<br />
R )<br />
2<br />
ϑcr<br />
ϑ<br />
u<br />
2<br />
u<br />
Fr<br />
− 1+<br />
2<br />
⎪⎧<br />
⎨<br />
⎪⎩<br />
2<br />
( 1 ) 2 3<br />
⎛ϑcr<br />
⎞<br />
− R ⎜ − 1⎟<br />
⎡ + 1 − ( Fr R)<br />
⎜<br />
⎝ ϑu<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎢<br />
⎣<br />
3<br />
u<br />
−2<br />
3<br />
2<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦<br />
⎪⎫<br />
⎬<br />
⎪⎭<br />
(14)<br />
Mentre in luogo dell’espressione (13) si ottiene:<br />
Δz<br />
h<br />
u<br />
0<br />
=<br />
3<br />
2<br />
2<br />
⎪⎧<br />
⎨<br />
⎪⎩<br />
( ) 2 3<br />
⎡ − −<br />
u<br />
Fr R 1 1 − 1 − ( Fr R)<br />
u<br />
Fr<br />
2<br />
⎢<br />
⎣<br />
2<br />
3<br />
u<br />
−2<br />
3<br />
2<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦<br />
⎪⎫<br />
⎬<br />
⎪⎭<br />
(15)<br />
Confrontando la teoria proposta con i risultati <strong>di</strong> una serie <strong>di</strong> campagne<br />
sperimentali <strong>di</strong> laboratorio, emerge che nella fessura si instaurano delle con<strong>di</strong>zioni che<br />
si <strong>di</strong>scostano poco da quelle critiche, in<strong>di</strong>pendentemente dalla portata. In questo<br />
modo le <strong>di</strong>fferenze ottenute utilizzando le cinque formule proposte per il calcolo<br />
dell’altezza del deposito sono generalmente modeste, per cui la formula semplificata<br />
(12) si <strong>di</strong>mostra un valido in<strong>di</strong>catore nei casi esaminati, non solo nel caso in cui il<br />
torrente sia interessato da trasporto solido <strong>di</strong> tipo or<strong>di</strong>nario, ma anche da colate <strong>di</strong><br />
detriti e <strong>di</strong> fango (Larcher e Armanini, 2000).<br />
V.3.7.1.4<br />
Evoluzione del deposito durante una piena<br />
Durante un evento <strong>di</strong> piena si può osservare che gli effetti indotti dalla<br />
presenza <strong>di</strong> una briglia a fessura variano nel tempo. Nelle piene <strong>di</strong> minore entità, le<br />
con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> deflusso sono influenzate in piccola misura dalla presenza dell’opera ed i<br />
se<strong>di</strong>menti vengono trasportati a valle in<strong>di</strong>sturbati. In questo modo la capacità <strong>di</strong><br />
invaso a monte del restringimento rimane a <strong>di</strong>sposizione per le piene caratterizzate da<br />
un tempo <strong>di</strong> ritorno più elevato. Queste ultime, durante la loro fase crescente,<br />
determinano la formazione <strong>di</strong> un risalto idraulico a monte della briglia ed il<br />
conseguente passaggio della corrente in con<strong>di</strong>zioni subcritiche. La <strong>di</strong>minuzione della<br />
velocità causa la riduzione della capacità <strong>di</strong> trasporto e la deposizione <strong>di</strong> una parte del<br />
materiale solido trasportato. A questo punto le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> deflusso possono evolvere<br />
in due mo<strong>di</strong> <strong>di</strong>versi:<br />
Se, per un fissato valore del rapporto <strong>di</strong> contrazione R, la portata solida è<br />
sufficientemente elevata, durante la fase crescente dell’idrogramma <strong>di</strong> piena il campo<br />
<strong>di</strong> moto evolve attraverso una successione ideale <strong>di</strong> stati <strong>di</strong> equilibrio (Figura V.3.15<br />
c), che si possono descrivere me<strong>di</strong>ante le equazioni riportate nella sezione precedente.<br />
Se, al contrario, la portata solida è troppo piccola, il fronte del deposito si<br />
posiziona ad una certa <strong>di</strong>stanza a monte della briglia, come rappresentato nella Figura<br />
V.3.15 b, e l’evoluzione del campo <strong>di</strong> moto non può essere interpretata per mezzo <strong>di</strong><br />
una successione <strong>di</strong> stati <strong>di</strong> equilibrio. La <strong>di</strong>stanza tra il fronte del deposito e la briglia è<br />
tanto più grande, quanto più piccola è la portata <strong>di</strong> materiale granulare. In questo<br />
caso la briglia non rilascia se<strong>di</strong>menti fino al momento in cui il deposito raggiunge<br />
l’opera, ad esclusione del contributo dato dall’eventuale trasporto in sospensione.<br />
180<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Per stabilire quale sia la con<strong>di</strong>zione che si verifica, si può introdurre un<br />
parametro a<strong>di</strong>mensionale M (Larcher, 1998), definito come rapporto tra l’integrale<br />
dell’idrogramma della portata solida tra l’istante iniziale t 0 ed il tempo <strong>di</strong> picco t p ed il<br />
volume teorico V p del deposito calcolato per la portata solida <strong>di</strong> picco Q s-peak ,<br />
nell’ipotesi in cui esso sia stato ottenuto me<strong>di</strong>ante una successione <strong>di</strong> stati <strong>di</strong><br />
equilibrio. V p può essere calcolato facendo riferimento alle formule proposte per<br />
determinare i θ e Δz 0 . Considerando che i <strong>corsi</strong> d’acqua montani sono caratterizzati da<br />
portate or<strong>di</strong>narie piccole e da idrogrammi ripi<strong>di</strong>, la cui parte crescente è quasi lineare,<br />
si propone la seguente espressione per il calcolo <strong>di</strong> M:<br />
M<br />
=<br />
t<br />
t<br />
p<br />
∫<br />
() t<br />
Qs<br />
dt<br />
1 Qs<br />
peak<br />
( t p − t ) Qs<br />
peak<br />
( t p − t )<br />
0 −<br />
0 −<br />
0<br />
≅<br />
=<br />
(16)<br />
Vp<br />
2 V<br />
2<br />
p<br />
⎛ Δz<br />
⎞<br />
B ⎜<br />
0<br />
⎟<br />
i i<br />
⎝ 0 − ϑ ⎠<br />
peak<br />
Per valori <strong>di</strong> M inferiori all’unità, durante la fase crescente della piena il fronte<br />
del deposito non raggiunge la briglia. Per M=1 il fronte raggiunge la briglia in<br />
corrispondenza del picco della piena. Lo schema secondo il quale si descrive<br />
l’evoluzione del campo <strong>di</strong> moto attraverso una successione <strong>di</strong> stati <strong>di</strong> equilibrio <strong>di</strong>venta<br />
più pertinente al crescere <strong>di</strong> M. In particolare, per valori <strong>di</strong> M maggiori <strong>di</strong> 4÷8, tale<br />
schema può essere assunto come corretto.<br />
Se M>1, durante la fase decrescente della piena si ha una riduzione<br />
dell’altezza <strong>di</strong> equilibrio del deposito Δz 0 e una conseguente veloce erosione del fronte<br />
del deposito. In questo modo la portata solida uscente dalla fessura è costituita dalla<br />
somma <strong>di</strong> due contributi: il primo dato dal materiale granulare trasportato sopra al<br />
deposito, il secondo determinato dal processo <strong>di</strong> vuotamento del volume invasato<br />
durante la fase crescente dell’idrogramma (autopulizia del deposito). Per valori <strong>di</strong> M<br />
inferiori all’unità, invece, la fase <strong>di</strong> rilascio <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti inizia solamente dopo che il<br />
fronte del deposito ha raggiunto la briglia, ovvero dopo (o anche molto dopo) il<br />
superamento del picco dell’evento <strong>di</strong> piena.<br />
Quando la portata liquida <strong>di</strong>venta sufficientemente piccola, il deflusso avviene<br />
limitatamente in una porzione dell’alveo, in uno o più canali incisi nei quali il tirante<br />
idraulico è sufficientemente elevato da garantire una capacità <strong>di</strong> trasporto superiore a<br />
quella calcolabile sulla base <strong>di</strong> ipotesi mono<strong>di</strong>mensionali, secondo le quali il deflusso<br />
avvenga a tutta larghezza.<br />
La scelta <strong>di</strong> M <strong>di</strong>penderà, quin<strong>di</strong>, dallo scopo dell’intervento <strong>di</strong> sistemazione.<br />
Se la briglia è finalizzata ad una moderata laminazione della portata solida, in termini<br />
<strong>di</strong> abbattimento del picco dell’idrogramma e <strong>di</strong> selezione granulometrica, e ad una<br />
elevata capacità <strong>di</strong> autopulizia, vanno utilizzati valori <strong>di</strong> M elevati (tipicamente<br />
M=2÷3). Se lo scopo perseguito consiste invece nell’abbattimento della portata solida<br />
<strong>di</strong> picco, specialmente durante gli interventi estremi al fine <strong>di</strong> prevenire alluvioni a<br />
valle, si raccomandano valori <strong>di</strong> M prossimi all’unità o leggermente inferiori. Nei casi in<br />
cui M sia molto inferiore all’unità i se<strong>di</strong>menti non vengono rilasciati nemmeno durante<br />
la fase <strong>di</strong> picco della piena, provocando a valle possibili problemi <strong>di</strong> erosione.<br />
Scelto il valore <strong>di</strong> M, me<strong>di</strong>ante le equazioni proposte si possono determinare<br />
univocamente l’altezza Δz 0 del deposito ed il rapporto <strong>di</strong> restringimento R. Considerata<br />
l’incertezza <strong>di</strong> cui sono solitamente affetti i parametri progettuali, l’utilizzo<br />
dell’equazione (12) può essere considerato un’approssimazione accettabile,<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 181
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
in<strong>di</strong>pendentemente dalle con<strong>di</strong>zioni idro<strong>di</strong>namiche che si instaurano effettivamente<br />
(fessura larga oppure stretta). Tutti gli altri parametri in gioco <strong>di</strong>pendono<br />
dall’idrogramma <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> progetto, che generalmente corrisponde ad un tempo <strong>di</strong><br />
ritorno superiore a 50 anni. Il valore massimo ammissibile <strong>di</strong> Δz 0 presenta <strong>dei</strong> limiti <strong>di</strong><br />
natura topografica e strutturale, espressi dalla seguente con<strong>di</strong>zione:<br />
2<br />
u<br />
u<br />
Δz0 + hu<br />
+ + f = Hdam<br />
≤ Hadm<br />
(17)<br />
2g<br />
nella quale f rappresenta il franco <strong>di</strong> sicurezza per impe<strong>di</strong>re la tracimazione<br />
dell’opera, H dam rappresenta l’altezza della briglia e H adm il corrispondente massimo<br />
valore ammissibile. Se la (17) non viene sod<strong>di</strong>sfatta, si suggerisce la costruzione <strong>di</strong> N<br />
briglie in cascata, ad una <strong>di</strong>stanza L>H dam /(i o -i θ ).<br />
Si osservi comunque che l’approccio proposto è valido solamente per briglie<br />
costruite in torrenti ad elevata pendenza, nei quali la se<strong>di</strong>mentazione naturale del<br />
materiale solido non avviene (la pendenza i o del fondo è superiore alla pendenza <strong>di</strong><br />
equilibrio i θ per eventi estremi) oppure per tratti <strong>di</strong> alveo nei quali la corrente è in<br />
equilibrio con il fondo sottostante.<br />
Il <strong>di</strong>mensionamento della gaveta può essere effettuato, a scopo cautelativo,<br />
utilizzando lo schema proposto nel paragrafo V.3.7.1.1, nell’ipotesi che la fessura sia<br />
completamente ostruita, per cui l’opera si comporti a tutti gli effetti come una briglia<br />
chiusa. In questo modo la gaveta è in grado <strong>di</strong> consentire il deflusso dell’intero<br />
ammontare della portata proveniente da monte.<br />
V.3.7.1.5<br />
Elementi per la progettazione<br />
Nella progettazione <strong>di</strong> una briglia bisogna tenere conto <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi fattori:<br />
innanzitutto bisogna effettuare una accurata analisi delle caratteristiche del bacino,<br />
cercando <strong>di</strong> stabilire la quantità massima possibile <strong>di</strong> trasporto solido e se questo sia<br />
necessariamente <strong>di</strong> tipo or<strong>di</strong>nario oppure possa assumere la configurazione <strong>di</strong> colata<br />
detritica. Una volta stabiliti tali dati <strong>di</strong> ingresso è necessario analizzare me<strong>di</strong>ante<br />
mezzi opportuni quali siano i danni potenziali durante un evento alluvionale all’interno<br />
del bacino e del suo conoide, in<strong>di</strong>viduando le aree a rischio. Nel caso in cui tali aree<br />
siano abitate o si trovino comunque nelle vicinanze <strong>di</strong> infrastrutture, bisogna stabilire<br />
in che misura la realizzazione <strong>di</strong> una o più briglie possa migliorare la situazione e<br />
sceglierne l’ubicazione. Per i piccoli bacini, con conoide urbanizzato e con aree<br />
soggette a rischio alluvionale, il luogo <strong>di</strong> costruzione più in<strong>di</strong>cato è l’apice del conoide<br />
stesso, possibilmente in una gola rocciosa con allargamento della valle verso monte.<br />
Se tale luogo ideale non è in<strong>di</strong>viduabile oppure se in sua corrispondenza si trova già<br />
una vecchia opera <strong>di</strong> sistemazione bisogna ricercare un sito alternativo che si trovi a<br />
monte delle aree da proteggere. Questo sito deve garantire una adeguata proporzione<br />
tra il volume da invasare per ottenere una efficace laminazione del trasporto solido ed<br />
il volume dell’invaso effettivamente <strong>di</strong>sponibile. Bisogna inoltre verificare la stabilità<br />
delle sponde del corso d’acqua a tergo della briglia, in quanto sono soggette a<br />
continue pulsazioni <strong>di</strong> pressione e quin<strong>di</strong> ad erosione, e proteggere il tratto <strong>di</strong> valle<br />
dall’erosione localizzata causata dall’impatto della vena fluida.<br />
Se possibile la briglia va posizionata in una zona con pendenza inferiore alla<br />
me<strong>di</strong>a e con larghezza superiore alla me<strong>di</strong>a per garantire un maggiore volume <strong>di</strong><br />
invaso. Il luogo <strong>di</strong> costruzione dovrebbe inoltre essere accessibile da autocarri per gli<br />
182<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
interventi <strong>di</strong> costruzione e manutenzione ed essere il più possibile nascosto in modo<br />
da ridurre l’impatto visivo.<br />
Una volta scelta l’ubicazione è necessario in<strong>di</strong>viduare le ipotesi <strong>di</strong> carico per la<br />
progettazione della statica dell’opera, tenendo conto anche <strong>di</strong> eventuali azioni <strong>di</strong> tipo<br />
<strong>di</strong>namico e <strong>di</strong> un adeguato drenaggio sotto le fondazioni dell’opera (per evitare<br />
fenomeni <strong>di</strong> galleggiamento).<br />
Si procede in seguito alla progettazione delle aperture e del filtro ed alla<br />
valutazione dell’impatto ambientale dell’intero intervento <strong>di</strong> sistemazione, nel rispetto<br />
del paesaggio e dell’ecosistema fluviale.<br />
V.3.7.2<br />
Riferimenti bibliografici<br />
[1] Armanini, A. (1994) Appunti delle lezioni <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> Bacini Idrografici,<br />
Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Trento.<br />
[2] Armanini, A. (1998), “Previsione e prevenzione del rischio da colata <strong>di</strong> detriti”,<br />
In: Atti del simposio Il rischio idrogeologico e la <strong>di</strong>fesa del suolo, Accademia<br />
Nazionale <strong>dei</strong> Lincei, Roma 1-2 Ottobre, 1998.<br />
[3] Armanini, A., (1999). Principi <strong>di</strong> Idraulica Fluviale, E<strong>di</strong>toriale Bios, Cosenza, 152<br />
pp.<br />
[4] Armanini, A., Benedetti, G., (1996). “Sulla larghezza <strong>di</strong> apertura delle briglie a<br />
fessura”, XXV Convegno <strong>di</strong> Idraulica e Costruzioni Idrauliche, Torino 16-18<br />
Settembre 1996, Atti-Volume III, pp. 13-24.<br />
[5] Armanini, A., Fraccarollo, L., Larcher, M. (2001). “Recenti sviluppi della<br />
<strong>di</strong>namica delle colate <strong>di</strong> fango e <strong>di</strong> detriti e delle opere per il loro controllo”.<br />
Accademia Nazionale <strong>dei</strong> Lincei – Atti del convegno Il <strong>di</strong>ssesto idrogeologico:<br />
inventario o prospettive, Roma 5 Giugno 2001.<br />
[6] Armanini, A., Fraccarollo, L., Larcher, M., Rigon, R. (2002). Linee guida per la<br />
mappatura del rischio da colate <strong>di</strong> detriti e sovralluvionamento, Autorità <strong>di</strong><br />
Bacino <strong>di</strong> Interesse Nazionale del fiume Po, Parma, in stampa.<br />
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check dam”, J. Hydr. Engrg, ASCE, 127(2), 94-104.<br />
[8] Armanini, A., Larcher, M., Fraccarollo, L., Papa, M. (2001) Considerazioni sulla<br />
<strong>di</strong>namica delle colate <strong>di</strong> fango e sulle opere per il loro controllo, Atti del<br />
convegno “Forum per il rischio idrogeologico in Campania: fenomeni <strong>di</strong> colata<br />
rapida <strong>di</strong> fango nel maggio ’98”, Napoli 22 giugno.<br />
[9] Armanini, A., Larcher, M., Majone, B., Rigon, R., Benedetti, G., Mizuno, H.,<br />
(2000). “Restoration of the basins Quebrada San José de Galipán and Quebrada<br />
el Cojo”, International Workshop on the Debris Flow Disaster of December 1999<br />
in Venezuela, Caracas, November 27 th -December 1 st 2000.<br />
[10] Capart, H., Fraccarollo, L., Guarino, L., Armanini, A. & Zech, Y., (2000)<br />
Granular velocities, concentrations and temperatures for loose bed debris flows<br />
in steady uniform con<strong>di</strong>tions, Second Int. Conference on Debris-Flow Hazard<br />
Mitigation: Mechanics, Pre<strong>di</strong>ction and Assessment, Taipei, Agosto 16-18.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 183
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
[11] Cerato, M., (1995) Sulla progettazione ed il funzionamento delle briglie filtranti,<br />
L’Italia Forestale e montana, 2, 147-169.<br />
[12] Chini D., (2002) Analisi sperimentale della stabilità delle protezioni <strong>di</strong> canali a<br />
forte pendenza con massi regolari, Tesi <strong>di</strong> Laurea in Ingegneria per l’Ambiente e<br />
il Territorio, Università degli stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Trento.<br />
[13] Fraccarollo L., Capart, H. (2002) A Godunov method for the computation of<br />
erosional shallow water transient, in stampa, Int. Journal of Numerical Methods<br />
in Fluids.<br />
[14] Fraccarollo L., Capart, H., (2002) Riemann wave description of erosional dambreak<br />
flows, in stampa, Journal of Fluid Mechanics.<br />
[15] Fraccarollo, L., Armanini, A., (2000) Analisi sperimentale delle caratteristiche<br />
generali <strong>di</strong> colate granulari su fondo mobile”, XXVII Convegno Naz. <strong>di</strong> Idraulica<br />
e Costr. Idr., Genova, 2000.<br />
[16] Fraccarollo, L., Armanini, A., e H. Capart, (2000) Distribuzioni reologiche nelle<br />
colate granulari su fondo mobile, XXVII Convegno Naz. <strong>di</strong> Idraulica e Costr.<br />
Idr., Genova, 2000.<br />
[17] Fraccarollo, M., Papa, M. (2000) Numerical simulation of real debris-flow<br />
events, Phis. Chim. Earth B, 25(9), 757-763.<br />
[18] Larcher, M. (1998) Analisi sperimentale del processo <strong>di</strong> riempimento a monte <strong>di</strong><br />
briglie a fessura in moto vario. Tesi <strong>di</strong> Laurea in Ingegneria per l'Ambiente e il<br />
Territorio, Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Trento.<br />
[19] Larcher, M., Armanini, A. (2000) Design criteria of slit check dams and<br />
downstream channels for debris flows, International Workshop on the Debris<br />
Flow Disaster of December 1999 in Venezuela, Caracas, November 27 th -<br />
December 1 st 2000.<br />
[20] Larcher, M., Armanini, A. (2000) Dimensionamento della larghezza dell’apertura<br />
delle briglie a fessura, XXVII Convegno <strong>di</strong> Idraulica e Costruzioni Idrauliche,<br />
Genova, 12-15 Settembre 2000, Atti-Volume I, 289-297.<br />
[21] Papa, M., Fraccarollo, L. (2000) Metodologia <strong>di</strong> indagine <strong>di</strong> correnti detritiche<br />
reali, XXVII Convegno Naz. <strong>di</strong> Idraulica e Costr. Idr., Genova.<br />
184<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.4 Criteri <strong>di</strong> manutenzione degli alvei e delle opere <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>fesa<br />
Per manutenzione appropriata <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua, si intende il mantenimento<br />
della capacità <strong>di</strong> deflusso e dell’efficienza delle opere <strong>di</strong> protezione e delle opere <strong>di</strong><br />
consolidamento, contenimento e stabilizzazione.<br />
In molti casi la manutenzione preventiva costituisce l’intervento <strong>di</strong> maggiore<br />
importanza per mantenere in efficienza le sistemazioni realizzate e consentire un<br />
efficace funzionamento delle opere in modo tale da evitare situazioni <strong>di</strong> pericolo per i<br />
centri abitati e per le infrastrutture a causa degli impe<strong>di</strong>menti che si vengono a creare<br />
al regolare deflusso <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> piena (ridotta capacità delle<br />
sezioni, barriere e ostruzioni create dalla vegetazione in alveo in corrispondenza delle<br />
luci <strong>dei</strong> ponti, ecc.).<br />
La manutenzione dell’alveo comprende l’eliminazione <strong>di</strong> alberi e cespugli che<br />
possono restringere il profilo <strong>di</strong> deflusso e mettere in pericolo la stabilità delle opere <strong>di</strong><br />
sistemazione, lo sgombero della legna e <strong>dei</strong> detriti sparsi dalla sfera d’azione delle<br />
piene, lo sgombero <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mentazioni pericolose, lo svuotamento <strong>di</strong> bacini <strong>di</strong> deposito<br />
e la riparazione <strong>di</strong> danni alle opere <strong>di</strong> protezione.<br />
In merito va ricordato il DPR del 14 Aprile 1993, "Atto <strong>di</strong> in<strong>di</strong>rizzo e<br />
coor<strong>di</strong>namento alle regioni recante criteri e modalità per la redazione <strong>dei</strong> programmi<br />
<strong>di</strong> manutenzione idraulica e forestale”, nel quale si afferma che:<br />
1. Gli interventi sono finalizzati alla eliminazione <strong>di</strong> situazioni <strong>di</strong> pericolo per i centri<br />
abitati e per le infrastrutture, in conseguenza <strong>di</strong> eventi critici <strong>di</strong> deflusso,<br />
derivanti da carenze dello stato manutentorio degli alvei e delle opere idrauliche.<br />
2. Gli interventi devono avere finalità <strong>di</strong> manutenzione e caratteristiche tali da non<br />
comportare alterazioni sostanziali dello stato <strong>dei</strong> luoghi. Devono porsi come<br />
obiettivo il mantenimento ed il ripristino del buon regime idraulico delle acque, il<br />
recupero delle funzionalità delle opere idrauliche e la conservazione dell’alveo del<br />
corso d’acqua, riducendo, per quanto possibile, l’uso <strong>dei</strong> mezzi meccanici.<br />
3. Possono essere inseriti nei programmi interventi da realizzare sia in alveo sia<br />
sulle opere idrauliche presenti nello stesso.<br />
Le situazioni <strong>di</strong> carenza dello stato manutentorio possono essere definite con<br />
localizzazioni sia a carattere puntuale, in corrispondenza a singolarità specifiche<br />
dell’alveo, sia a carattere più <strong>di</strong>ffuso, legate cioè all’assetto morfologico <strong>di</strong> tratti <strong>di</strong><br />
alveo.<br />
Le tipologie più <strong>di</strong>ffusamente presenti sono costituite:<br />
• nei <strong>corsi</strong> d’acqua collinari e montani, dal materiale solido movimentato in<br />
connessione all’attività torrentizia e depositato in corrispondenza dai cambi <strong>di</strong><br />
pendenza e allo sbocco in pianura, che crea pericolose riduzioni della sezione<br />
<strong>di</strong>sponibile al deflusso;<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 185
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• nei <strong>corsi</strong> d’acqua <strong>di</strong> pianura, gli effetti <strong>di</strong> occlusione in corrispondenza <strong>di</strong> ponti o<br />
<strong>di</strong> altri restringimenti naturali o artificiali per accumulo <strong>di</strong> materiale litoide o<br />
presenza <strong>di</strong> vegetazione in alveo;<br />
• dal <strong>di</strong>ssesto delle opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa <strong>di</strong> sponda per effetto dell’erosione al piede da<br />
parte della corrente e/o dell’erosione <strong>di</strong> sponda o dell’aggiramento nei punti <strong>di</strong><br />
imposta dell’opera stessa;<br />
• dal <strong>di</strong>ssesto degli argini <strong>di</strong> ritenuta per effetto <strong>di</strong> scalzamento al piede, per la<br />
presenza <strong>di</strong> vegetazione non compatibile nel corpo arginale, per l’instaurarsi <strong>di</strong><br />
vie preferenziali <strong>di</strong> filtrazione nel corpo arginale stesso ovvero nelle fondazioni;<br />
• dall’insufficiente funzionalità delle opere <strong>di</strong> regolazione (manufatti regolatori);<br />
• dal <strong>di</strong>ssesto o l’insufficiente funzionalità delle opere trasversali <strong>di</strong> regimazione<br />
(briglie, soglie, traverse), per scalzamento al piede, anomalo accumulo <strong>di</strong><br />
materiale solido a monte.<br />
V.4.1<br />
Criteri generali<br />
In generale le zone in cui si concentrano le maggiori necessità <strong>di</strong><br />
manutenzione riguardano i bacini montani e collinari e le aree <strong>di</strong> pianura interessate<br />
da sistemi arginali continui.<br />
Le tipologie degli interventi manutentori possono essere sud<strong>di</strong>vise in due<br />
categorie:<br />
a) Interventi <strong>di</strong> riassetto morfologico degli alvei:<br />
• rimozione <strong>dei</strong> rifiuti soli<strong>di</strong> e taglio <strong>di</strong> vegetazione in alveo, intesi come<br />
eliminazione dalle sponde e dagli alvei <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> <strong>d'acqua</strong> <strong>dei</strong> materiali <strong>di</strong><br />
rifiuto provenienti dalle varie attività umane e collocazione a <strong>di</strong>scarica<br />
autorizzata; rimozione dalle sponde e dagli alvei attivi delle alberature che<br />
sono causa <strong>di</strong> ostacolo al regolare deflusso delle piene ricorrenti, con<br />
periodo <strong>di</strong> ritorno orientativamente trentennale, sulla base <strong>di</strong> misurazioni<br />
e/o valutazioni <strong>di</strong> carattere idraulico e idrologico, tenuto conto dell'influenza<br />
delle vegetazione sul regolare deflusso delle acque, nonché‚ delle<br />
vegetazione pregiu<strong>di</strong>zievoli per la <strong>di</strong>fesa e conservazione delle sponde,<br />
salvaguardando, ove possibile, la conservazione <strong>dei</strong> consorzi vegetali che<br />
colonizzano in modo permanente gli habitat ripari e le zone <strong>di</strong> deposito<br />
alluvionale a<strong>di</strong>acenti;<br />
• rinaturazione delle sponde, intesa come protezione al piede delle sponde<br />
<strong>di</strong>ssestate od in frana con strutture flessibili spontaneamente rinaturabili;<br />
restauro dell'ecosistema ripariale, compresa l'eventuale piantumazione <strong>di</strong><br />
essenze autoctone. Per quanto è possibile, gli interventi non devono essere<br />
realizzati contemporaneamente su entrambe le sponde, in modo da<br />
facilitare la colonizzazione spontanea della sponda opposta e conservare<br />
l'ecosistema fluviale preesistente;<br />
• ripristino della sezione <strong>di</strong> deflusso, inteso come eliminazione, nei tratti critici<br />
per il deflusso delle portate idriche, <strong>dei</strong> materiali litoi<strong>di</strong>, trasportati e<br />
accumulati in punti isolati dell'alveo, pregiu<strong>di</strong>zievoli al regolare deflusso<br />
186<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
delle acque. La sistemazione degli stessi <strong>di</strong> norma deve avvenire nell'ambito<br />
dello stesso alveo.;<br />
• sistemazione e protezione spondale, intese come risagomatura e<br />
sistemazione <strong>di</strong> materiale litoide collocato a protezione <strong>di</strong> erosioni spondali;<br />
sostituzione <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> gabbionata metallica deteriorata od instabile od<br />
altra <strong>di</strong>fesa artificiale deteriorata od in frana, utilizzando tecnologie <strong>di</strong><br />
ingegneria naturalistica;<br />
• interventi <strong>di</strong> riduzione <strong>dei</strong> detrattori ambientali, intesi come rinaturazione<br />
delle protezioni spondali con tecnologie <strong>di</strong> ingegneria naturalistica, allo<br />
scopo <strong>di</strong> favorire il riformarsi della stratificazione vegetazionale;<br />
• ripristino della funzionalità <strong>di</strong> tratti tombati, tombini stradali, ponticelli ecc.,<br />
inteso come ripristino del regolare deflusso sotto le luci <strong>dei</strong> ponti, con<br />
rimozione del materiale <strong>di</strong> se<strong>di</strong>me e vario accumulato nei sottopassi stradali,<br />
nei tombini, nei sifoni, sulle pile od in altre opere d'arte;<br />
• ripristino della stabilità <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>, inteso come ripristino della stabilità <strong>dei</strong><br />
<strong>versanti</strong> prospicienti le sponde <strong>di</strong> <strong>corsi</strong> <strong>d'acqua</strong>, me<strong>di</strong>ante tecniche <strong>di</strong><br />
ingegneria naturalistica.<br />
b) Interventi <strong>di</strong> manutenzione delle opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa:<br />
• manutenzione delle arginature e loro accessori, intesa come taglio <strong>di</strong><br />
vegetazione sulle scarpate, ripresa <strong>di</strong> scoscen<strong>di</strong>menti, ricarica <strong>di</strong> sommità<br />
arginale, interventi <strong>di</strong> conservazione e ripristino del parametro,<br />
manutenzione <strong>di</strong> opere d'arte e manufatti connessi al sistema arginale<br />
(chiaviche, scolmatori, botti a sifone ecc.), manutenzione e ripristino <strong>dei</strong><br />
cippi <strong>di</strong> delimitazione e in<strong>di</strong>viduazione topografica delle pertinenze idrauliche<br />
e delle aree demaniali per una attiva in<strong>di</strong>viduazione <strong>dei</strong> tratti fluviali;<br />
• ripristino <strong>di</strong> protezioni spondali deteriorate o franate in alveo (gabbioni e<br />
scogliere), inteso come risagomatura e sistemazione <strong>di</strong> materiale litoide<br />
collocato a protezione <strong>di</strong> erosioni spondali; sostituzione <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong><br />
gabbionata metallica deteriorata o instabile od altra <strong>di</strong>fesa artificiale<br />
deteriorata od in frana, utilizzando, ove possibile, tecnologie <strong>di</strong> ingegneria<br />
ambientale;<br />
• manutenzione <strong>di</strong> briglie e salti <strong>di</strong> fondo, intesa come sistemazione delle<br />
briglie ed idonei interventi a salvaguar<strong>di</strong>a <strong>di</strong> possibili fenomeni <strong>di</strong><br />
aggiramento o scalzamento o erosione dell'opera da parte delle acque,<br />
interventi <strong>di</strong> mitigazione dell'impatto visivo;<br />
• ripristino della stabilità <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>, inteso come ripristino della stabilità <strong>dei</strong><br />
<strong>versanti</strong> prospicienti le sponde <strong>di</strong> <strong>corsi</strong> <strong>d'acqua</strong>, me<strong>di</strong>ante tecniche <strong>di</strong><br />
ingegneria naturalistica.<br />
L’esecuzione degli interventi <strong>di</strong> manutenzione volta a realizzare sezioni d’alveo<br />
che garantiscano il deflusso delle portate <strong>di</strong> piena ammissibili, deve essere effettuata<br />
in modo tale da non compromettere le funzioni biologiche del corso d’acqua e delle<br />
comunità vegetali ripariali, fatta salvo la necessità <strong>di</strong> garantire la sicurezza idraulica in<br />
relazione a fenomeni <strong>di</strong> rischio per i centri abitati e per le infrastrutture. La portata <strong>di</strong><br />
piena ammissibile per il <strong>di</strong>mensionamento del ripristino della sezione dell’alveo è<br />
fissata pari a quella con tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 30 anni, salvo i casi particolari in cui sia<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 187
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
necessario assumere un tempo superiore ovvero in cui le opere <strong>di</strong> protezione e<br />
sistemazione presenti siano <strong>di</strong>mensionate per un tempo <strong>di</strong> ritorno superiore (cfr. par.<br />
V.3.2).<br />
La manutenzione ed il ripristino, anche parziale, delle opere trasversali in<br />
alveo deve prevedere, se tecnicamente possibile, gli opportuni accorgimenti per<br />
assicurare il mantenimento della continuità biologica del corso d’acqua tra monte e<br />
valle, con particolare riferimento alla fauna ittica. La manutenzione ed il ripristino <strong>di</strong><br />
opere e manufatti in alveo deve essere realizzata <strong>di</strong> norma tenendo conto, ove questo<br />
non sia già stato fatto, <strong>di</strong> criteri <strong>di</strong> ingegneria, atti ad una riqualificazione ambientale.<br />
Per quanto riguarda ulteriori criteri utili a ottimizzare gli interventi <strong>di</strong><br />
manutenzione anche dal punto <strong>di</strong> vista ittico-ambientale, vale quanto espresso al<br />
capitolo V.3.<br />
Gli interventi <strong>di</strong> manutenzione dell’alveo e delle opere all’interno del corso<br />
d’acqua, volti al ripristino delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> deflusso ed all’efficienza delle opere,<br />
andranno eseguiti nel più breve tempo possibile in tutti i casi in cui si tema che la<br />
situazione pregiu<strong>di</strong>chi lo stato <strong>di</strong> sicurezza del tratto <strong>di</strong> corso d’acqua in esame.<br />
L’esistenza <strong>di</strong> una situazione <strong>di</strong> sicurezza rappresenta, infatti, la con<strong>di</strong>zione primaria<br />
ed essenziale <strong>di</strong> un intervento manutentorio.<br />
In generale è molto <strong>di</strong>fficile inquadrare il periodo migliore d’intervento in<br />
alveo, infatti, per una analisi completa è necessario tenere conto <strong>di</strong> più aspetti che<br />
<strong>di</strong>fficilmente potranno andare a definire univocamente il periodo <strong>di</strong> intervento.<br />
Semplificando, è possibile schematizzare i <strong>di</strong>versi aspetti sud<strong>di</strong>videndoli in tre<br />
categorie: esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico, con<strong>di</strong>zionamento antropico ed esigenze <strong>di</strong> tipo<br />
naturalistico.<br />
V.4.1.1<br />
Esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico<br />
Naturalmente va premesso che l’aspetto tecnico è <strong>di</strong> primaria importanza,<br />
perciò andrà valutato con priorità assoluta sugli altri. Esso è caratterizzato da due<br />
elementi che risultano <strong>di</strong> particolare importanza per la determinazione del periodo in<br />
cui eseguire gli interventi in alveo.<br />
Il primo elemento è quello climatico. Quest’ultimo impone sia l’in<strong>di</strong>viduazione<br />
degli eventi idrologici persistenti, in particolare <strong>dei</strong> perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> magra, sia la valutazione<br />
della temperatura dell’ambiente. È evidente che gli interventi in alveo <strong>di</strong>ventano molto<br />
<strong>di</strong>fficili se non eseguiti nei perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> magra, poiché con<strong>di</strong>zionano molto i tempi <strong>di</strong><br />
esecuzione delle opere per le quali si rende necessario realizzare costosi interventi <strong>di</strong><br />
deviazione dell’acqua, riducendo peraltro la sicurezza <strong>dei</strong> lavoratori. L’elemento<br />
climatico, come visto, impone inoltre <strong>di</strong> tenere conto della temperatura. Risulta,<br />
infatti, problematico lavorare con temperature rigide sia per le <strong>di</strong>fficoltà che ciò<br />
comporta per i lavoratori e la loro sicurezza, sia per le <strong>di</strong>fficoltà tecnica <strong>di</strong> eseguire<br />
determinati interventi, quali ad esempio le gettate <strong>di</strong> cemento con conseguente presa.<br />
Esistono inoltre <strong>dei</strong> con<strong>di</strong>zionamenti tecnici anche per quanto riguarda le<br />
tecniche <strong>di</strong> sistemazione naturalistica. Queste, infatti, sono positivamente eseguibili<br />
solo in determinati periodo dell’anno, basti pensare al trattamento e all’impianto delle<br />
talee altamente sconsigliato nel periodo vegetativo delle piante.<br />
188<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
G<br />
F<br />
M<br />
A<br />
M<br />
G<br />
L<br />
A<br />
S<br />
O<br />
N<br />
D<br />
Idrologia<br />
Temperatura<br />
Tecniche <strong>di</strong><br />
sistemazione<br />
" a verde "<br />
Talee<br />
Semine<br />
Talee<br />
Piantagione<br />
Piantagione<br />
Perio<strong>di</strong> consigliati<br />
Perio<strong>di</strong> sconsigliati<br />
Situazioni da valutare<br />
caso per caso<br />
Tabella V.4.1: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico.<br />
V.4.1.2<br />
Con<strong>di</strong>zionamento antropico<br />
Tale aspetto, anche se meno rilevante <strong>di</strong> quello tecnico, può comunque<br />
con<strong>di</strong>zionare la scelta del periodo più idoneo d’intervento. Bisogna tenere conto, se<br />
previsto, del possibile uso “ricreativo” dell’alveo ad esempio per la pesca o la<br />
navigabilità. Non va poi sottovalutato l’effetto negativo dal punto <strong>di</strong> vista<br />
paesaggistico: cantieri in alveo possono ripercuotersi negativamente sul turismo<br />
locale.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 189
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
G<br />
F<br />
M<br />
A<br />
M<br />
G<br />
L<br />
A<br />
S<br />
O<br />
N<br />
D<br />
Turismo<br />
Attività<br />
<strong>di</strong> pesca<br />
Navigazione<br />
Perio<strong>di</strong> consigliati<br />
Perio<strong>di</strong> sconsigliati<br />
Situazioni da valutare<br />
caso per caso<br />
Tabella V.4.2: Calendario degli interventi secondo i con<strong>di</strong>zionamenti <strong>di</strong> tipo antropico.<br />
V.4.1.3<br />
Esigenze <strong>di</strong> tipo naturalistico<br />
Ultimo, ma <strong>di</strong> pari importanza rispetto al con<strong>di</strong>zionamento antropico, è<br />
l’aspetto naturalistico. Nei casi in cui sia possibile scegliere il periodo migliore in cui<br />
intervenire, è necessario rispettare i cicli biologici della fauna ittica ed in particolare i<br />
perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> riproduzione della stessa. Una prima schematizzazione può essere<br />
rappresentata dalla seguente tabella.<br />
190<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
G F M A M G L A S<br />
O N D<br />
Cicli<br />
riproduttivi<br />
fauna acquatica<br />
Ciprini<strong>di</strong> e altri<br />
Salmoni<strong>di</strong><br />
Cicli<br />
biologici:<br />
Idrofite<br />
Cicli<br />
biologici:<br />
Fauna Terrestre<br />
Ni<strong>di</strong>ficazione,Riproduzione Vertebrati<br />
Perio<strong>di</strong> consigliati<br />
Perio<strong>di</strong> sconsigliati<br />
Situazioni da valutare<br />
caso per caso<br />
Tabella V.4.3: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo naturalistico.<br />
Come si vede dall’intersezione delle <strong>di</strong>verse tabelle, risulta impossibile<br />
determinare il periodo, nel quale intervenire, che sod<strong>di</strong>sfi i vari aspetti sopra descritti.<br />
Spetta quin<strong>di</strong> al progettista, caso per caso, in<strong>di</strong>viduare il momento più idoneo<br />
per eseguire l’intervento in alveo.<br />
V.4.2<br />
Manutenzione degli alvei<br />
V.4.2.1<br />
Ripristino delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> deflusso con asportazione del<br />
materiale litoide<br />
L’asportazione <strong>di</strong> materiale dal corso d’acqua viene eseguita nelle situazioni <strong>di</strong><br />
sovralluvionamento, verificando comunque la compatibilità dell’operazione con il<br />
complessivo equilibrio trasporto/se<strong>di</strong>mentazione del corso d’acqua. In alcune<br />
circostanze le esigenze <strong>di</strong> sicurezza idraulica possono venire ottemperate tramite<br />
semplice movimentazione del materiale all’interno dell’alveo, senza la necessità <strong>di</strong> una<br />
vera e propria estrazione.<br />
Va inoltre sottolineata l’importanza <strong>di</strong> mantenere la <strong>di</strong>versità morfologica<br />
dell’alveo, soprattutto per quanto riguarda l’asportazione del materiale dal corso<br />
d’acqua, affinché possa essere mantenuta e/o favorita la massima <strong>di</strong>versificazione <strong>di</strong><br />
habitat e microhabitat atti alla vita <strong>di</strong> fauna ittica e macrobentonica.<br />
Per quanto riguarda l’estrazione <strong>dei</strong> materiali litoi<strong>di</strong> i <strong>di</strong>rigenti <strong>dei</strong> servizi<br />
preposti possono <strong>di</strong>sporre la concessione o l’autorizzazione per l’estrazione e<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 191
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
l’asportazione del materiale litoide d’alveo, ai fini degli interventi <strong>di</strong> sistemazione e <strong>di</strong><br />
manutenzione idraulica.<br />
Il prelievo <strong>di</strong> materiale litoide si intende valere su tutti i <strong>corsi</strong> d’acqua iscritti<br />
nell’elenco delle acque pubbliche sulle proprietà demaniali, le particelle del demanio<br />
idrico o comunque comprese all’interno dell’area interessata dalle piene, ed inoltre<br />
all’interno <strong>di</strong> serbatoi artificiali, a monte <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> presa, ed in tutte le altre<br />
situazioni in cui il sovralluvionamento dell’alveo, può favorire fenomeni <strong>di</strong> esondazione<br />
del corso d’acqua.<br />
Figura V.4.1: Consistente deposito a monte <strong>di</strong> un ponte.<br />
Si <strong>di</strong>stinguono i provve<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> concessione e <strong>di</strong> autorizzazione:<br />
• Il provve<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> concessione è a titolo oneroso e si applica per quantitativi<br />
non modesto <strong>di</strong> materiale con buone caratteristiche o che comunque possa<br />
trovare un utilizzo economicamente vantaggioso. La concessione viene concessa<br />
a seguito <strong>di</strong> un sondaggio informale alla quale debbono essere interpellate<br />
almeno cinque <strong>di</strong>tte<br />
• Il provve<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> autorizzazione è a titolo gratuito; si applica per quantitativi<br />
modesti <strong>di</strong> materiale, od in caso <strong>di</strong> qualità scadente, od ancora qualora non vi<br />
siano <strong>di</strong>tte <strong>di</strong>sposte a prelevare il materiale.<br />
Nei casi che richiedano un intervento rapido, per esigenze <strong>di</strong> sicurezza,<br />
l’accumulo temporaneo del materiale asportato in un sito idoneo nelle vicinanze del<br />
corso d’acqua prescinde dalle normative vigenti in materia <strong>di</strong> smaltimento in <strong>di</strong>scarica.<br />
Le corrette procedure <strong>di</strong> smaltimento vanno messe in atto solamente ultimata<br />
l’emergenza.<br />
192<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.4.2.2<br />
Trattamento della vegetazione in alveo<br />
Per quanto riguarda la presenza della vegetazione in alveo, non devono essere<br />
sottovalutati i problemi che essa può comportare; in particolare durante gli eventi <strong>di</strong><br />
piena. Infatti, l’occupazione <strong>di</strong> parte della sezione che essa determina, causa una<br />
<strong>di</strong>minuzione dell’area trasversale libera, con una conseguente riduzione della capacità<br />
<strong>di</strong> deflusso della stessa. A ciò si aggiunge l’aumento <strong>di</strong> scabrezza provocato dalle<br />
piante, che si traduce in una <strong>di</strong>minuzione della velocità della corrente all’interno del<br />
fiume. Inoltre, in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> piena la forza dell’acqua può causare lo sra<strong>di</strong>camento<br />
delle piante che, trascinate dalla corrente possono essere causa <strong>di</strong>retta <strong>di</strong> danni anche<br />
<strong>di</strong> notevoli proporzioni. Infatti, molto spesso sono proprio le piante che provocano<br />
l’intasamento <strong>di</strong> ponti (o <strong>di</strong> altre sezioni ristrette) che poi a loro volta sono causa <strong>di</strong><br />
deviazioni della corrente e <strong>di</strong> esondazioni.<br />
Accade spesso, che questi sbarramenti temporanei, improvvisamente cedano<br />
alla crescente pressione dell’acqua, con la formazione <strong>di</strong> forti ondate con elevato<br />
trasporto solido, caratterizzate da velocità, capacità erosiva e violenza <strong>di</strong> impatto<br />
elevatissime. Il ruolo “negativo” della presenza delle piante nell’alveo in questo caso è<br />
indubitabile.<br />
Appare quin<strong>di</strong> certamente utile, e necessario, intervenire sulla vegetazione<br />
nell’alveo e in prossimità <strong>di</strong> esso, allo scopo <strong>di</strong> cercare <strong>di</strong> prevenire questi possibilieffetti<br />
negativi.<br />
D’altra parte non possono essere trascurati i vantaggi derivanti dalla presenza<br />
della copertura vegetale sulle sponde e sui <strong>versanti</strong>, come quelli:<br />
• <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne statico (consolidamento meccanico delle sponde da parte delle ra<strong>di</strong>ci,<br />
drenaggio acque tramite evapotraspirazione);<br />
• idraulici (la vegetazione rallenta la velocità <strong>di</strong> scorrimento dell’acqua);<br />
• biologici (rallentamento della corrente e formazione <strong>di</strong> punti <strong>di</strong> ristagno, apporto<br />
<strong>di</strong> sostanza organica; arricchimento dell’ambiente <strong>di</strong> ripario, ombreggiamento);<br />
• <strong>di</strong> carattere estetico-paesaggistico.<br />
Il problema è dunque <strong>di</strong> intervenire correttamente sulla copertura vegetale, in<br />
modo mirato e consapevole, per attenuare e possibilmente eliminare, gli effetti<br />
negativi e ottimizzare le funzioni positive che essa è in grado <strong>di</strong> svolgere.<br />
Talora, invece, una concezione puramente idraulica, che considera i torrenti<br />
come <strong>dei</strong> canali e riduce tutti i problemi a quello <strong>di</strong> far passare una determinata<br />
quantità <strong>di</strong> acqua attraverso una certa sezione, ha portato a considerare la<br />
vegetazione in alveo prevalentemente come un ostacolo al deflusso e quin<strong>di</strong> a ridurre<br />
il problema del trattamento della vegetazione a quello della sua eliminazione: da<br />
risolvere quin<strong>di</strong> con interventi <strong>di</strong> taglio raso, più estesi possibile e da effettuarsi in<br />
qualsiasi stagione.<br />
In considerazione <strong>dei</strong> molteplici vantaggi che una copertura vegetale adatta<br />
(specializzata) garantisce, sembra invece quantomai utile passare ad una concezione<br />
“<strong>di</strong> trattamento della vegetazione” che abbia lo scopo <strong>di</strong> favorire l’evoluzione ed il<br />
mantenimento <strong>di</strong> una cenosi specializzata, adatta alle particolari con<strong>di</strong>zioni ed<br />
esigenze <strong>di</strong> alveo, <strong>di</strong> sponda e <strong>di</strong> versante in prossimità dell’alveo. Si tratta <strong>di</strong><br />
prendere atto che nel torrente ideale, la situazione a cui la gestione del torrente reale<br />
deve tendere, non è quella priva <strong>di</strong> vegetazione, bensì quello con un certo tipo <strong>di</strong><br />
cenosi vegetale.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 193
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Per quanto concerne il trattamento della vegetazione in alveo, questo deve<br />
essere eseguito mantenendo come criterio principale la sicurezza dal punto <strong>di</strong> vista<br />
idraulico, con la con<strong>di</strong>zione che la sezione <strong>di</strong> deflusso sia sufficiente, ma con l’obiettivo<br />
<strong>di</strong> favorire la <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong> una vegetazione riparia specializzata:<br />
• nella parte <strong>di</strong> alveo non soggetta a scorrimento permanente soprattutto specie<br />
flessibili e resistenti alla sommersione temporanea (varie specie <strong>di</strong> salice e<br />
ontani);<br />
• nella parte superiore dell’argine pioppi, aceri, sorbi, frassini e altre latifoglie<br />
(oltre alle stesse specie riparie).<br />
Essendo le con<strong>di</strong>zioni e le caratteristiche <strong>di</strong> ogni alveo e <strong>di</strong> ogni molto variabili<br />
al suo interno, dovrà essere definito un obiettivo sulla base dello stu<strong>di</strong>o sommario<br />
delle peculiarità del corso d’acqua e del sito. Il tipo <strong>di</strong> vegetazione ottimale varierà a<br />
seconda delle caratteristiche stazionali, della portata e delle sue variazioni, della<br />
pendenza, delle sezioni <strong>di</strong> deflusso, ecc.<br />
Il successivo trattamento <strong>di</strong> questa vegetazione avrà come obiettivo:<br />
1. il mantenimento <strong>di</strong> queste cenosi (evitando quin<strong>di</strong> l’evoluzione verso tipi con la<br />
presenza <strong>di</strong> conifere e l’inserimento <strong>di</strong> altre specie non specializzate, per esempio<br />
la robinia);<br />
2. la frequente rinnovazione (soprattutto agamica) delle piante per mantenerle in<br />
uno sta<strong>di</strong>o giovanile (con fusti flessibili e mai <strong>di</strong> gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni) migliorando al<br />
contempo la ra<strong>di</strong>cazione ed esaltando la capacità pollonifera delle specie.<br />
Occorre ancora sottolineare che si tratta <strong>di</strong> un trattamento mirato a mantenere<br />
un cero tipo <strong>di</strong> consociazione (vegetazione specializzata) e una certa fase <strong>di</strong> sviluppo<br />
(fase giovanile) e non dell’eliminazione della vegetazione dall’alveo. Per cui il<br />
personale addetto alla manutenzione della vegetazione, che deve essere esperto in<br />
questo tipo <strong>di</strong> lavori, dovrà essere in grado:<br />
• <strong>di</strong> intervenire correttamente per mantenere/mo<strong>di</strong>ficare la mescolanza;<br />
• <strong>di</strong> valutare gli effetti estetici dell’intervento, evitando il taglio raso su superfici<br />
eccessivamente estese (buoni risultati può dare il taglio raso su tratti <strong>di</strong> 30-50<br />
m);<br />
• <strong>di</strong> eseguire il taglio in modo tecnicamente corretto, così da favorire la pronta<br />
rinnovazione vegetativa.<br />
Infine a questo proposito vanno ricordati gli effetti negativi che un trattamento<br />
non corretto <strong>di</strong> queste cenosi può comportare: a parte i vistosi effetti paesaggistici del<br />
tutto negativi, spesso un taglio a raso in<strong>di</strong>scriminato, magari effettuato nel pieno della<br />
stagione vegetativa, avvia una evoluzione verso consociazioni miste nelle quali le<br />
conifere acquistano progressivamente spazio. Oppure rischia <strong>di</strong> favorire lo sviluppo <strong>di</strong><br />
specie non specializzate: un caso particolarmente evidente, osservato con frequenza,<br />
<strong>di</strong> questi effetti negativi è rappresentato dalla <strong>di</strong>ffusione della robinia in seguito al<br />
taglio a raso della vegetazione dell’alveo.<br />
Il risultato dell’intervento è, in sostanza, l’accelerazione dello sviluppo in<br />
<strong>di</strong>rezione <strong>di</strong> tipi <strong>di</strong> vegetazione che presentano vantaggi minori ed effetti sfavorevoli<br />
superiori rispetto alla vegetazione attuale. La valutazione dell’intervento in questo<br />
caso non può che essere decisamente negativa.<br />
194<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Un altro esempio <strong>di</strong> risultati negativi è rappresentato dall’eliminazione della<br />
vegetazione dagli argini e dalle opere a secco. Infatti più <strong>di</strong> una volta è stato<br />
osservato che poi, in breve tempo, tali opere sono state <strong>di</strong>strutte. Questo fatto<br />
evidenzia come la vegetazione esercitava un’azione <strong>di</strong> consolidamento <strong>di</strong> questi<br />
manufatti a secco e delle sponde; nel momento in cui è venuto a mancare questa<br />
azione le opere non più consolidate, sono state <strong>di</strong>strutte.<br />
Anche il trattamento della vegetazione (e qui si intende soprattutto quella<br />
forestale) in prossimità <strong>di</strong> alvei soggetti a fenomeni torrentizi <strong>di</strong> rilievo, dovrebbe<br />
essere oggetto <strong>di</strong> valutazioni particolari.<br />
Infatti come già evidenziato in precedenza, la presenza <strong>di</strong> tronchi nella<br />
corrente può costituire un elemento <strong>di</strong> grave pericolo nella <strong>di</strong>namica <strong>di</strong> una piena. Per<br />
questo sarebbe importante definire sui <strong>versanti</strong> in prossimità <strong>dei</strong> torrenti più<br />
pericolosi, <strong>dei</strong> tipi colturali <strong>di</strong> fustaia nei quali l’aspetto della stabilità prevalga su<br />
quello strettamente produttivo; il che concretamente significa avere una maggior<br />
rappresentanza delle latifoglie rispetto alle conifere, evitare la presenza <strong>di</strong> soggetti <strong>di</strong><br />
gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni (turni pi ù brevi o stature colturali inferiori), preferire, anche nei<br />
<strong>di</strong>radamenti, soggetti più stabili.<br />
Questo ovviamente non significa eliminazione del bosco (o suo snaturamento)<br />
lungo tutti i rivi montani, ma attento esame delle con<strong>di</strong>zioni <strong>dei</strong> torrenti per definire<br />
tratti o punti particolari che potrebbero risultare pericolosi, e considerazione esplicita<br />
<strong>di</strong> questa attività torrentizia nel trattamento del bosco in questione. Il che altro non è<br />
che una corretta applicazione del concetto <strong>di</strong> bosco <strong>di</strong> protezione.<br />
Per quanto detto, considerando gli aspetti positivi della vegetazione, è<br />
importante mantenere all’interno dell’alveo, una vegetazione specializzata <strong>di</strong> tipo<br />
spontaneo, poiché le fasce <strong>di</strong> vegetazione riparia, agendo da zona filtro tra l’ambiente<br />
terrestre ed il corso d’acqua, contribuiscono in modo significativo al mantenimento <strong>di</strong><br />
un’elevata qualità delle acque del fiume. Infatti le acque <strong>di</strong> ruscellamento superficiale,<br />
fortemente rallentate dalla presenza della vegetazione, depongono il loro carico solido<br />
(costituito principalmente da materiali argillosi) prima <strong>di</strong> raggiungere il corso d’acqua;<br />
questo porta ad una chiarificazione delle acque provenienti dal runoff e ad una<br />
maggiore limpidezza <strong>dei</strong> fiumi.<br />
A quest’azione <strong>di</strong> filtrazione meccanica si aggiunge un’intensa azione <strong>di</strong><br />
depurazione biologica (fitodepurazione). Stu<strong>di</strong> sul campo hanno infatti <strong>di</strong>mostrato che<br />
le fasce <strong>di</strong> vegetazione riparia possiedono un elevato potere <strong>di</strong> rimozione <strong>dei</strong> nutrienti<br />
e svolgono per questo un importante ruolo protettivo nei confronti dell’eutrofizzazione<br />
fluviale. Un ettaro del cosiddetto “ecofiltro ripario” trattiene ogni anno circa 50 – 90 kg<br />
<strong>di</strong> azoto e 4 kg <strong>di</strong> fosforo; sebbene queste cifre possano sembrare esigue, estendendo<br />
il potere depurante <strong>di</strong> un ettaro <strong>di</strong> ecoflitro ripario all’intera lunghezza del reticolo<br />
idrografico, si può affermare che le fasce <strong>di</strong> vegetazione riparia <strong>di</strong>ventano un<br />
depuratore <strong>di</strong>ffuso su tutto il territorio.<br />
Pertanto, anche nei casi in cui dal punto <strong>di</strong> vista idraulico la sezione risulti<br />
sufficiente, è sconsigliato utilizzare le superfici <strong>di</strong>sponibili all’interno dell’alveo per fini<br />
agricoli.<br />
Infatti in questo caso si viene a perdere l’effetto tampone della vegetazione<br />
riparia ed anzi si avvicinano sempre più all’alveo le fonti <strong>di</strong> inquinamento. Si<br />
manifestano inoltre, in particolare per le specie arboree, ulteriori aspetti negativi dal<br />
punto <strong>di</strong> vista della sicurezza e dell’impatto paesaggistico legati alla presenza <strong>di</strong> mezzi<br />
agricoli in alveo, <strong>di</strong> strutture ausiliarie fisse o mobili (ad esempio serre) ed eventuali<br />
impianti <strong>di</strong> irrigazione.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 195
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.4.3<br />
Manutenzione delle opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
V.4.3.1<br />
Metodologia <strong>di</strong> valutazione della efficienza delle opere<br />
La raccolta sistematica, il rior<strong>di</strong>no e l’informatizzazione <strong>dei</strong> dati contenuti nel<br />
catasto delle opere idrauliche consentono <strong>di</strong> trarre un quadro complessivo sullo stato<br />
generale degli interventi <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa idraulica che sono stati realizzati in un assegnato<br />
bacino idrografico. Tale valutazione può essere effettuata in termini <strong>di</strong> efficienza,<br />
assumendo come efficienza lo stato <strong>di</strong> conservazione del manufatto nel suo<br />
complesso.<br />
Procedendo in questa <strong>di</strong>rezione, per ogni opera è necessario considerare<br />
l’insieme <strong>dei</strong> materiali impiegati nella sua costruzione con le relative caratteristiche<br />
tecnologiche. A questa prima identificazione segue quin<strong>di</strong> una valutazione del grado <strong>di</strong><br />
conservazione in considerazione del fatto che l’opera, a partire dalla data del suo<br />
completamento, è stata soggetta ad una serie <strong>di</strong> alterazioni e danni che sono<br />
imputabili agli agenti <strong>di</strong> seguito in<strong>di</strong>cati:<br />
• geo-meccanici, che provocano la spinta <strong>dei</strong> terreni, impatti <strong>di</strong>namici e <strong>di</strong><br />
abrasione delle colate detritiche, l’attrito volvente e radente e d’urto del trasporto<br />
solido, la caduta <strong>di</strong> massi;<br />
• idraulici, quali il flusso dell’acqua, le sotto-escavazioni delle fondazioni, i<br />
sifonamenti, gli aggiramenti;<br />
• climatici, dovuti al ghiaccio, alla luce solare, al calore, all’umi<strong>di</strong>tà dell’aria e del<br />
terreno;<br />
• biologici, che sono collegati ad attacchi <strong>di</strong> funghi, <strong>di</strong> insetti, <strong>di</strong> batteri (importanti<br />
per le opere in legname);<br />
• chimici, imputabili in larga misura alle azioni <strong>di</strong> <strong>di</strong>sgregazione e <strong>di</strong>lavamento che<br />
possono subire calcestruzzi e malte in presenza <strong>di</strong> acque particolarmente<br />
aggressive e povere <strong>di</strong> sali (come avviene, talora, per opere <strong>di</strong> sistemazione<br />
idraulica ubicate nella parte alta <strong>dei</strong> bacini).<br />
In bacini <strong>di</strong> tipo alpino o prealpino, come quelli relativi al territorio trentino, i<br />
danni maggiori colpiscono, in genere, quelle opere collocate in particolari ambienti<br />
caratterizzati da notevoli movimenti <strong>dei</strong> pen<strong>di</strong>i. In tali zone, in continua evoluzione, le<br />
cause del danneggiamento progressivo delle opere non sono solo riconducibili al<br />
deca<strong>di</strong>mento della resistenza <strong>dei</strong> materiali, ma, soprattutto, alle forti sollecitazioni<br />
causate da forze esterne <strong>di</strong> natura meccanica. Tali forze esterne possono essere<br />
presenti fin dal momento della costruzione dell’opera oppure possono manifestarsi in<br />
seguito al collasso <strong>di</strong> opere limitrofe (si pensi ad esempio alla rottura <strong>di</strong> una briglia che<br />
determini l’abbassamento del letto del torrente, mettendo a nudo le fondazioni della<br />
briglia più a monte e delle eventuali <strong>di</strong>fese spondali accessorie).<br />
La fase della valutazione dell’efficienza consiste quin<strong>di</strong> non solo<br />
nell’identificazione <strong>dei</strong> danni macroscopici presenti sull’opera, ma anche<br />
nell’in<strong>di</strong>viduazione <strong>dei</strong> primi sintomi <strong>di</strong> possibili danni futuri e delle forze che li<br />
determinano.<br />
196<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
La prima fase <strong>di</strong> lavoro deve prevederne una prima <strong>di</strong>stinzione gerarchizzata<br />
fra tronchi <strong>di</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua ove siano presenti sistemazioni idrauliche a carattere<br />
intensivo e tratti non interessati da interventi antropici <strong>di</strong> sistemazione. Si ritiene<br />
infatti importante riconoscere, soprattutto a livello della rete idrografica periferica,<br />
quelle situazioni <strong>di</strong> assetto morfologico che, ove non ricorrano particolari situazioni <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>ssesto e sui quali non si è quin<strong>di</strong> intervenuti con opere <strong>di</strong> sistemazione, possano<br />
riflettere una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> equilibrio <strong>di</strong>namico dell’alveo.<br />
Una sud<strong>di</strong>visione ed in<strong>di</strong>viduazione fra tronchi sistemati e tronchi non<br />
sistemati costituisce quin<strong>di</strong> uno strumento propedeutico necessario per in<strong>di</strong>rizzare le<br />
modalità e le intensità delle proposte <strong>di</strong> mantenimento migliorativo, soprattutto alla<br />
luce <strong>di</strong> una politica <strong>di</strong> tutela e rispetto paesaggistico ed ambientale. Secondo la<br />
definizione dell’Ente nazionale italiano <strong>di</strong> unificazione (UNI 9910, UNI 10147) la<br />
manutenzione è definita come “la combinazione <strong>di</strong> tutte le azioni tecniche ed<br />
amministrative, incluse le azioni <strong>di</strong> supervisione, volte a mantenere o a riportare<br />
un’entità in uno stato in cui possa seguire le funzioni richieste”. In questo senso<br />
questa prima fase conoscitiva e ricognitiva costituisce già <strong>di</strong> per sé stessa, quale<br />
azione <strong>di</strong> supervisione, un intervento <strong>di</strong> manutenzione.<br />
È utile ricordare, inoltre, che la <strong>di</strong>struzione ed il danneggiamento <strong>di</strong> un'opera<br />
comporta conseguenze negative anche per quelle soprastanti e sottostanti, per cui<br />
nella valutazione della durata e dell'efficienza nei confronti delle piene <strong>di</strong> una<br />
determinata sistemazione idraulica sempre considerare l'insieme delle opere che<br />
costituiscono un tratto sistemato.<br />
Con riferimento all’inquadramento dell’efficienza idraulica appena richiamato si<br />
propone <strong>di</strong> utilizzare una metodologia <strong>di</strong> valutazione quali-quantitativa dell’efficienza,<br />
procedendo ad una classificazione della stessa sulla base degli interventi <strong>di</strong><br />
manutenzione che risultano necessari per riportare un’opera idraulica allo stato <strong>di</strong><br />
piena efficienza e stabilità da un punto <strong>di</strong> vista strutturale e per eliminare gli effetti <strong>dei</strong><br />
danni che risultano rilevabili sulla struttura.<br />
Le informazioni che si possono reperire, specialmente a livello <strong>di</strong> catasto delle<br />
opere idrauliche, costituiscono la base <strong>di</strong> partenza per questo tipo <strong>di</strong> analisi.<br />
L’organizzazione sistematica ed informatizzata <strong>dei</strong> dati del catasto delle opere, unita<br />
alle informazioni <strong>dei</strong> responsabili presso i vari Servizi ed Uffici Provinciali competenti<br />
per zona, consentono <strong>di</strong> trarre una carta <strong>di</strong> sintesi, denominabile appunto “carta <strong>di</strong><br />
efficienza delle opere idrauliche”, che fornisce il quadro complessivo, lungo la rete<br />
idrografica, sullo stato <strong>di</strong> conservazione degli interventi presenti.<br />
Seguendo una sud<strong>di</strong>visione che si è andata affermando da parte degli Enti<br />
preposti alla gestione delle opere idrauliche (Baroncini, 1994) si è adottata una<br />
classificazione <strong>di</strong> efficienza basata sulle azioni manutentorie. Questo schema prevede<br />
le tre classi <strong>di</strong> seguito in<strong>di</strong>cate.<br />
Opere efficienti: Sono opere che necessitano solo <strong>di</strong> una manutenzione<br />
or<strong>di</strong>naria <strong>di</strong> controllo, pulizia e piccole riparazioni da effettuare solo dopo importanti<br />
eventi <strong>di</strong> piena; rientrano negli interventi <strong>di</strong> manutenzione or<strong>di</strong>naria quelli necessari<br />
ad integrare e mantenere in efficienza le sezioni originali <strong>di</strong> deflusso del corso d’acqua,<br />
effettuati senza alterare lo stato <strong>dei</strong> luoghi e la volumetria <strong>dei</strong> manufatti.<br />
Opere poco efficienti: Sono opere che necessitano nell’imme<strong>di</strong>ato <strong>di</strong><br />
interventi <strong>di</strong> straor<strong>di</strong>naria manutenzione straor<strong>di</strong>naria. Si richiedono quin<strong>di</strong>, con una<br />
certa urgenza, interventi <strong>di</strong> riparazione, mo<strong>di</strong>fica o sostituzione <strong>di</strong> elementi<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 197
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
strutturalmente importanti per la stabilità dell’opera e per un suo risanamento e<br />
consolidamento integrale. Per queste opere può essere opportuna la trasformazione in<br />
strutture anche parzialmente <strong>di</strong>verse (anche sotto il profilo funzionale oltre che<br />
volumetrico) da quelle originarie, ma compatibili e funzionali ai compiti <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
idraulica originariamente assegnati in sede <strong>di</strong> progettazione.<br />
Nelle opere poco efficienti l’entità <strong>dei</strong> danni è comunque tale da non<br />
pregiu<strong>di</strong>care per l’opera la possibilità <strong>di</strong> essere riportata integralmente nella sua<br />
situazione funzionale originaria. Tale funzionalità originaria viene ancora in parte<br />
assicurata per eventi <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> tipo or<strong>di</strong>nario o poco più che or<strong>di</strong>nario (tempo <strong>di</strong><br />
ritorno <strong>di</strong> 5-10 anni) ma verrebbe con buona probabilità compromessa dal verificarsi<br />
<strong>di</strong> piene a carattere eccezionale (tempi <strong>di</strong> ritorno superiori ai 50 anni). Si elencano <strong>di</strong><br />
seguito le principali azioni manutentorie da associare alle opere poco efficienti:<br />
rifacimento integrale <strong>di</strong> porzioni dell’opera; consolidamento delle fondazioni e<br />
realizzazione <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> sotto-fondazione; costruzione <strong>di</strong> nuove <strong>di</strong>fese spondali a<br />
consolidamento del manufatto danneggiato; mo<strong>di</strong>fica o rifacimento <strong>di</strong> <strong>di</strong>fese spondali;<br />
risagomatura delle sponde o delle arginature rivolta al conseguimento della stabilità<br />
delle opere o <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>; introduzione nei manufatti esistenti <strong>di</strong> nuovi manufatti<br />
aventi il fine <strong>di</strong> conseguire un corretto e più idoneo funzionamento nei riguar<strong>di</strong> della<br />
<strong>di</strong>fesa idraulica e <strong>di</strong> evitare la messa fuori d’uso dell’opera in particolare con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
sollecitazione; introduzione <strong>di</strong> nuove opere <strong>di</strong> regolazione del flusso all’interno <strong>di</strong><br />
strutture esistenti; eliminazioni <strong>di</strong> viziosità dell’opera che inducono con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
deflusso non accettabili o fenomeni <strong>di</strong> erosione localizzata molto spinti.<br />
Opere non efficienti: Sono opere la cui funzionalità strutturale è<br />
compromessa a tal punto da non assicurare alcuna funzionalità idraulica o, ad<strong>di</strong>rittura<br />
da far temere che, la loro presenza, finisca per peggiorare il comportamento idraulico<br />
del tratto <strong>di</strong> corso d’acqua, specie in occasione <strong>di</strong> piene <strong>di</strong> una qualche entità (tempo<br />
<strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 10-20 anni). In questo tipo <strong>di</strong> opere non sono convenienti neppure<br />
interventi <strong>di</strong> manutenzione straor<strong>di</strong>naria. Risulta <strong>di</strong> norma più opportuna la<br />
demolizione dell’intera opera ed il suo rifacimento nello stesso sito o in un sito<br />
limitrofo, giu<strong>di</strong>cato più adatto, sia in ragione della mutata morfologia dell’alveo, sia in<br />
funzione <strong>di</strong> nuove esigenze <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa idraulica.<br />
A conclusione <strong>di</strong> questa sud<strong>di</strong>visione in classi <strong>di</strong> efficienza è opportuno ancora<br />
sottolineare che può essere fuorviante l’attribuire un peso eccessivo all’efficienza<br />
strutturale <strong>di</strong> una singola opera; pare invece più conveniente filtrare i giu<strong>di</strong>zi <strong>di</strong><br />
efficienza anche considerando se la fallanza <strong>di</strong> una singola opera possa ripercuotersi in<br />
modo decisivo, in termini <strong>di</strong> aggravio del pericolo, sull’idrosistema quando questo<br />
venga sollecitato da piene <strong>di</strong> assegnato tempo <strong>di</strong> ritorno.<br />
Tenendo presente questa circostanza, specie a livello <strong>di</strong> piccoli sottobacini,<br />
molte opere <strong>di</strong> consolidamento che interessano la zona <strong>di</strong> testata <strong>dei</strong> collettori e che<br />
risalgono anche ai primi dell’1800 possono non avere ancora subito interventi <strong>di</strong><br />
manutenzione straor<strong>di</strong>naria. La giustificazione <strong>di</strong> ciò è data molto spesso dal fatto che<br />
queste opere hanno in parte già esercitato la loro funzione, in un momento <strong>di</strong><br />
torrenzialità avanzata del collettore, e, in tempi più recenti, pur non essendo<br />
pienamente efficienti dal punto <strong>di</strong> vista strutturale, continuano comunque a garantire<br />
un funzione <strong>di</strong> consolidamento accettabile, se considerata nell’ambito della priorità<br />
delle esigenze sistematorie del bacino al quale afferiscono.<br />
198<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.4.3.2<br />
Valutazione della efficienza idraulica delle opere<br />
La qualità <strong>di</strong> un opera <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa idraulica non si esaurisce con la valutazione<br />
della sola efficienza strutturale, anche se quest’ultima costituisce una delle<br />
caratteristiche <strong>di</strong> maggior peso nella programmazione degli interventi <strong>di</strong><br />
manutenzione. Alla stima <strong>di</strong> efficienza si deve affiancare una determinazione del<br />
comportamento dell’opera, quale sinonimo <strong>di</strong> grado <strong>di</strong> rispondenza alle esigenze <strong>di</strong><br />
regimazione nel contesto delle problematiche <strong>di</strong> sicurezza idraulica che il bacino<br />
manifesta.<br />
Questo comportamento dell’opera, che potrebbe meglio definirsi con il termine<br />
<strong>di</strong> efficacia, traduce quin<strong>di</strong> la risposta funzionale dell’opera in occasione del verificarsi<br />
<strong>di</strong> un determinato scenario dal punto <strong>di</strong> vista dell’evento idrologico.<br />
Rispetto alla definizione <strong>di</strong> efficienza introdotta nel precedente paragrafo, e<br />
che è incentrata prevalentemente sulle con<strong>di</strong>zioni strutturali, in questo ambito si deve<br />
porre particolare attenzione alla efficienza <strong>di</strong> comportamento idraulico dell’opera. La<br />
separazione concettuale fra questi due attributi non è sempre facilmente in<strong>di</strong>viduabile,<br />
poiché quando un’opera versa in un cattivo stato <strong>di</strong> manutenzione, tale stato può<br />
essere imputabile unicamente al deca<strong>di</strong>mento <strong>dei</strong> materiali costruttivi che la<br />
compongono od anche, evenienza molto frequente, ad un comportamento poco<br />
sod<strong>di</strong>sfacente dal punto <strong>di</strong> vista del suo funzionamento idraulico o, infine, alla<br />
combinazione delle due cause appena menzionate.<br />
Nella valutazione dell’efficienza puramente idraulica (o efficacia) non è agevole<br />
neppure la determinazione dello scenario <strong>di</strong> evento <strong>di</strong> piena sul quale si va stimare la<br />
prestazione che l’opera garantisce. Se, infatti, si sta considerando un tratto <strong>di</strong><br />
collettore che interessa la parte valliva (pedemontana e <strong>di</strong> pianura) la prestazione può<br />
essere valutata, in modo prioritario, sulla base della sicurezza idraulica in<br />
concomitanza del transito <strong>dei</strong> deflussi liqui<strong>di</strong> <strong>di</strong> picco (o meglio ancora <strong>dei</strong> relativi<br />
idrogrammi <strong>di</strong> piena) associati all’evento <strong>di</strong> prefissato tempo <strong>di</strong> ritorno (30, 100, 200<br />
anni) che può dedursi con una modellazione <strong>di</strong> tipo idrologico.<br />
Andando invece a considerare i collettori <strong>dei</strong> primi or<strong>di</strong>ni <strong>dei</strong> sottobacini che<br />
afferiscono alla parte montana <strong>di</strong> un bacino, l’efficacia degli interventi può essere<br />
evidentemente certamente ancora valutata sulla base delle portate liquide, ma,<br />
congiuntamente ad esse, è necessario considerare le possibili forme <strong>di</strong> veicolazione<br />
<strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti.<br />
In un contesto quale quello alpino la pericolosità degli eventi deve essere<br />
contrad<strong>di</strong>stinta in or<strong>di</strong>ne a forme <strong>di</strong> trasporto <strong>di</strong>fferenziate. Riprendendo una nota<br />
classificazione proposta da Aulitzky (1973, 1982) e correntemente utilizzata in campo<br />
sistematorio (D’Agostino, 1996), si possono <strong>di</strong>stinguere quattro categorie <strong>di</strong> trasporto<br />
solido torrentizio, che vengono <strong>di</strong> seguito descritte in or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> pericolosità<br />
decrescente.<br />
• Le colate detritiche ("debris flow" o "mud - debris flow"), anche definite<br />
"trasporto <strong>di</strong> massa": sono manifestazioni parossistiche legate al trasporto<br />
impulsivo e gravitativo <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti. La colata (nella quale vengono coinvolti <strong>di</strong><br />
frequente anche massi <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione ciclopica) è costituita da una<br />
concentrazione volumetrica <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti compresa generalmente fra il 30 e il 70<br />
%. Questi valori <strong>di</strong> concentrazione solida fanno si che il fluido, ad alta viscosità,<br />
non possa più considerarsi <strong>di</strong> tipo newtoniano. I debris-flow avvengono lungo la<br />
rete idrografica secondaria (la superficie <strong>dei</strong> bacini interessati supera <strong>di</strong> rado i 20<br />
km 2 ) e influiscono in misura rilevante sulla evoluzione geomorfologica <strong>di</strong><br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 199
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
fondovalle, essendo responsabili <strong>dei</strong> processi <strong>di</strong> accumulo su coni <strong>di</strong> <strong>dei</strong>ezione e<br />
dell'ingresso <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti nelle aste idrogafiche <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne superiore. Per la<br />
rapi<strong>di</strong>tà con cui possono manifestarsi e la forza <strong>di</strong> impatto connessa al trasporto<br />
ingente <strong>di</strong> materiali litoi<strong>di</strong> a velocità non trascurabili (non sono improbabili<br />
velocità anche <strong>di</strong> 6-8 m s -1 ) le colate detritiche possono determinare effetti<br />
<strong>di</strong>struttivi e danni notevoli su zone abitate ed infrastrutture.<br />
• Le correnti iperconcentrate ("debris flood"): sono flussi <strong>di</strong> massa solida e acqua<br />
con concentrazione volumetrica <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti compresa, in genere, fra i 20 ed il<br />
30%. Il fenomeno, pur venendo ancora mobilizzata nel corso <strong>di</strong> un evento una<br />
notevolissima quantità <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti, non ha le caratteristiche <strong>di</strong>struttive e<br />
l'impatto territoriale <strong>di</strong> una colata (il processo <strong>di</strong> deposizione non si concentra su<br />
<strong>di</strong> un'area limitata, come per i debris flow). Il fluido, per la più ridotta<br />
percentuale <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti contenuti nell'acqua, può essere considerato <strong>di</strong> tipo<br />
newtoniano anche se altre classificazioni propendono per un inquadramento<br />
reologico <strong>di</strong>fferente da quello dell’acqua.<br />
• Il trasporto <strong>di</strong> fondo ("bedload"): è il classico moto <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti per scorrimento<br />
del letto. La traslazione verso valle <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti avviene per rotolamento,<br />
strisciamento e saltazione in vicinanza del fondo dell'alveo. Fenomeni <strong>di</strong> tipo<br />
<strong>di</strong>scontinuo nello spazio e nel tempo. Il fenomeno è innescato dal superamento <strong>di</strong><br />
determinati valori <strong>di</strong> soglia della velocità della corrente in prossimità al fondo (o<br />
dello sforzo tangenziale me<strong>di</strong>o sul contorno). Si raggiungono molto raramente<br />
portate solide <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti trasportati che eccedono il 15 - 20% delle portate<br />
liquide. Anche questo tipo <strong>di</strong> trasporto può determinare, se protratto nel tempo,<br />
la movimentazione <strong>di</strong> notevoli volumi <strong>di</strong> materiale e l’alterazione morfologica <strong>di</strong><br />
tratti d'alveo a fondo mobile. Il bedload rappresenta la componente più<br />
importante del trasporto totale nei torrenti alpini e si alimenta con gli elementi<br />
più grossolani del letto e delle sponde.<br />
• A queste tre tipologie è anche da aggiungere il trasporto <strong>di</strong> legname (D’Agostino<br />
et al., 2000) che, specie in collettori che presentano fasce spondali boscate, si<br />
rivela spesso cruciale nel determinare fenomeni <strong>di</strong> ostruzione temporanea o<br />
permanente <strong>di</strong> sezioni e manufatti o, ad<strong>di</strong>rittura, la generazione <strong>di</strong> debris flow<br />
per effetto del crollo (“dam break”) <strong>di</strong> sbarramenti effimeri generati da<br />
accatastamenti <strong>di</strong> materiale accumulatesi nel collettore.<br />
Effettuando una analisi accurata sul comportamento idraulico delle opere in<br />
or<strong>di</strong>ne alle problematiche sinteticamente richiamate è possibile operare una<br />
modellazione accurata ricorrendo a strumenti raffinati <strong>di</strong> simulazioni, quali quelli<br />
offerti da modelli matematici uni o bi<strong>di</strong>mensionali eventualmente anche supportati da<br />
investigazioni ad hoc su modello fisico.<br />
Si è ritenuto tuttavia opportuno proporre una valutazione <strong>di</strong> efficienza idraulica<br />
<strong>di</strong> primo livello che consenta, soprattutto, <strong>di</strong> mettere in evidenza:<br />
1. se un’opera sia da ritenersi, nel complesso, adeguatamente <strong>di</strong>mensionata;<br />
2. se un’opera, essendosi evidenziata nella analisi <strong>di</strong> primo livello qualche riserva in<br />
merito alla sua efficienza idraulica, debba essere verificata con una modellazione<br />
idraulica più accurata <strong>di</strong> secondo livello (stu<strong>di</strong>o del profilo <strong>di</strong> moto permanente od<br />
implementazione <strong>di</strong> uno scenario <strong>di</strong> moto non stazionario).<br />
200<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
I criteri generali e le ipotesi assunte nella formulazione della stima <strong>di</strong> tale<br />
efficienza idraulica vengono <strong>di</strong> seguito sintetizzati.<br />
• L’efficienza deve essere valutata in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stazionarietà della portata al<br />
colmo associata al tempo <strong>di</strong> ritorno considerato.Per la determinazione <strong>di</strong><br />
quest’ultimo si rimanda al capitolo V.2 (cfr.par. V.3.2).<br />
• In caso <strong>di</strong> deflusso da opere trasversali (soglie, briglie, traverse) va ipotizzato<br />
che la portata transiti in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> corrente critica. Le gàvete delle opere<br />
possono essere pertanto assimilate a stramazzi in parete grossa. Nei tratti ove è<br />
previsto il passaggio <strong>di</strong> flussi accompagnati da trasporto solido <strong>di</strong> fondo o <strong>di</strong><br />
correnti iperconcentrate vanno considerate idraulicamente efficienti le situazioni<br />
con un franco superiore o uguale ai 0,5 m, poco efficienti quelle con un franco<br />
idraulico compreso tra i 0,5 m e zero, non efficienti le situazioni <strong>di</strong> annullamento<br />
del franco accompagnate dal deflusso della corrente sulle ali dell’opera. Si ricorda<br />
che questo modo <strong>di</strong> procedere risulta sempre cautelativo: sia in caso <strong>di</strong> corrente<br />
lenta a monte dell’opera, sia nei casi in cui tratto <strong>di</strong> monte risulti avere, per la<br />
portata considerata, una pendenza superiore alla critica. Nel caso <strong>di</strong> opere<br />
trasversali interessate dal passaggio <strong>di</strong> debris flow questa valutazione non si è<br />
effettuata, spostando maggiormente l’attenzione sulle opere (in genere briglie<br />
filtranti) che sono preposte a intercettare parzialmente il debris flow e/o a<br />
trasformare il debris flow in una forma <strong>di</strong> trasporto meno temibile.<br />
• In caso <strong>di</strong> deflusso in tratti d’alveo interessati da opere longitu<strong>di</strong>nali o da<br />
cunettoni la verifica idraulica può essere compiuta con i meto<strong>di</strong> definiti nel<br />
capitolo 3, sia per quanto riguarda la scelta <strong>dei</strong> modelli <strong>di</strong> calcolo del profilo<br />
(moto permanente), sia per la scelta <strong>dei</strong> coefficienti <strong>di</strong> scabrezza. Relativamente<br />
alla caratterizzazione della classe <strong>di</strong> efficienza vanno considerate idraulicamente<br />
efficienti le situazioni con un franco superiore o uguale ad 1 m, poco efficienti<br />
quelle con un franco idraulico compreso tra i 1 m e lo zero, non efficienti tutte le<br />
situazioni <strong>di</strong> sormonto idrometrico rispetto alle quote sommitali <strong>di</strong> sponda.<br />
• In caso <strong>di</strong> presenza <strong>di</strong> pile <strong>di</strong> ponti che riducono la sezione idraulica da una<br />
larghezza B ad una larghezza utile BR si è preventivamente devono essere<br />
eseguite le verifiche idrauliche definite nel capitolo V.3 (cfr.par. V.3.4) per gli<br />
attraversamenti. Anche in questo caso la caratterizzazione del livello <strong>di</strong> efficienza<br />
idraulica (opera efficiente, poco efficiente, o non efficiente) viene operata sulla<br />
base del valore determinato per il franco idraulico, analogamente al caso delle<br />
opere longitu<strong>di</strong>nali e <strong>dei</strong> cunettoni, con l’ovvia <strong>di</strong>fferenza che il franco deve<br />
essere stimato rispetto alla quota più ribassata dell’impalcato del ponte, anziché<br />
rispetto alle sponde.<br />
• Per la stima della efficienza idraulica <strong>dei</strong> bacini <strong>di</strong> deposito e delle briglie filtranti<br />
non si ritiene opportuno procedere ad una verifica <strong>di</strong> tipo strettamente idraulico.<br />
Le opere aperte, che in genere sottendono a monte un bacino <strong>di</strong> deposito,<br />
risultano, <strong>di</strong> norma, abbondantemente sovra-<strong>di</strong>mensionate in relazione alle<br />
portate liquide. Risulta invece determinante, sulla loro efficienza idraulica la<br />
valutazione <strong>dei</strong> seguenti aspetti:<br />
• l’idoneità del tipo <strong>di</strong> filtro prescelto in relazione alla forma <strong>di</strong> trasporto<br />
prevalente; un filtro che risulta ad esempio inadeguato a contenere grossi<br />
afflussi <strong>di</strong> legname rischia persino <strong>di</strong> vanificare ogni capacità <strong>di</strong> laminazione<br />
della portata solida; così pure, un filtro sul quale transita, al più, una<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 201
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
corrente iperconcentrata può rivelarsi troppo aperto e non riuscire a<br />
controllare i deflussi soli<strong>di</strong> nella fase più intensa dell’evento;<br />
• il confronto fra la produzione <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mento attesa per un bacino in occasione<br />
<strong>di</strong> un evento <strong>di</strong> straor<strong>di</strong>nario e la capacità <strong>di</strong> invaso <strong>dei</strong> volumi soli<strong>di</strong><br />
garantita dalla briglia aperta; la valutazione <strong>di</strong> quest’ultimo parametro,<br />
sebbene non risulti sempre <strong>di</strong> agevole determinazione, può essere<br />
supportata da dati sui volumi osservati in occasione <strong>di</strong> eventi storici, da<br />
relazioni <strong>di</strong> tipo empirico o semi-empirico (in genere anche queste ottenute<br />
dai dati storici) ed, infine, da stime geo-morfiche condotte <strong>di</strong>rettamente sul<br />
campo (Spreafico et al., 1999) e talora <strong>di</strong>sponibili anche dai piani <strong>di</strong> bacino<br />
condotti da professionisti per conto degli uffici <strong>di</strong> sistemazione montana. In<br />
assenza <strong>di</strong> queste informazioni la <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> se<strong>di</strong>mento della rete potrà<br />
anche condursi, in via spe<strong>di</strong>tiva, con il supporto <strong>di</strong> tabelle (Hungr et<br />
al.,1984; tabella 1) o con l’utilizzo <strong>di</strong> equazioni <strong>di</strong> inviluppo (Marchi e Tecca,<br />
1996).<br />
In questo caso le classi <strong>di</strong> efficienza “idraulica” possono stabilirsi adottando il<br />
seguente schema:<br />
• opere efficienti se rispondenti sia al requisito <strong>di</strong> idoneità del filtro che a quello <strong>di</strong><br />
garantire un volume <strong>di</strong> invaso comparabile con quello atteso da un evento<br />
alluvionale <strong>di</strong> una certa eccezionalità (si ricorda che per i debris flow non esistono<br />
ancora stime atten<strong>di</strong>bili in grado <strong>di</strong> correlare la loro magnitudo ad una frequenza<br />
probabile);<br />
• opere poco efficienti se mancanti <strong>di</strong> almeno uno <strong>dei</strong> due requisiti <strong>di</strong> cui sopra;<br />
• opere non efficienti se mancanti <strong>di</strong> entrambi i requisiti sulla funzionalità del filtro<br />
e sul volume <strong>di</strong> invaso utile.<br />
Tipologia<br />
torrentizia<br />
Pendenza<br />
(gra<strong>di</strong> °)<br />
Materiale dell’alveo<br />
Versanti laterali<br />
I 20-35 (°) roccia compatta non ero<strong>di</strong>bili<br />
II 10-20 (°)<br />
III 10-20 (°)<br />
IV 10-20 (°)<br />
V 10-20 (°)<br />
sottile strato detritico o<br />
suolo sciolto sopra la<br />
roccia<br />
spesso strato <strong>di</strong> detriti<br />
<strong>di</strong> falda o morene<br />
spesso strato <strong>di</strong> detriti<br />
<strong>di</strong> falda o morene<br />
spesso strato <strong>di</strong> detriti<br />
<strong>di</strong> falda o morene<br />
non ero<strong>di</strong>bili<br />
(roccia compatta)<br />
Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
stabilità<br />
stabile,<br />
praticamente<br />
privo <strong>di</strong> copertura<br />
del suolo<br />
Quota detrito per<br />
unità <strong>di</strong> lunghezza<br />
(m 3 /m)<br />
0-5<br />
stabile 5-10<br />
alti meno <strong>di</strong> 5 m stabile 10-15<br />
detriti <strong>di</strong> falda,<br />
alti più <strong>di</strong> 5 m<br />
detriti <strong>di</strong> falda,<br />
alti più <strong>di</strong> 20 m<br />
<strong>versanti</strong> stabili 15-30<br />
<strong>versanti</strong><br />
potenzialmente<br />
instabili (area <strong>di</strong><br />
frana)<br />
superiore a 200, se<br />
considerato come<br />
area sorgente<br />
Tabella V.4.4: In<strong>di</strong>viduazione della quantità <strong>di</strong> detrito complessivamente asportabile in relazione alle caratteristiche<br />
geomorfiche del collettore (mo<strong>di</strong>ficato da Hungr et. al., 1984).<br />
202<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.4.3.3<br />
Densità delle opere <strong>di</strong> sistemazione.<br />
La densità degli interventi <strong>di</strong> sistemazione presenti in un bacino non può<br />
essere utilizzata come un parametro assoluto <strong>di</strong> valutazione, ma deve costituire uno<br />
strumento per un analisi <strong>di</strong> tipo comparato tra bacini aventi caratteristiche<br />
morfologiche, geologiche e climatiche che presentano una certa similarità.<br />
In particolare la densità sistematoria non deve essere considerata, in alcun<br />
modo, un in<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> efficienza della sistemazione. Vi sono, infatti, situazioni per le quali<br />
con un’unica opera si è in grado <strong>di</strong> ottenere una riduzione accettabile del pericolo che<br />
incombe sulle aree vulnerabili <strong>di</strong> un bacino. Per converso, la densità delle opere<br />
presenti in un corso d’acqua e nel suo bacino è piuttosto una testimonianza<br />
abbastanza eloquente della persistenza “storica” <strong>di</strong> problematiche idrogeologiche nel<br />
bacino stesso. Ad una concentrazione <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> consolidamento corrisponde,<br />
sempre, la memoria <strong>di</strong> una fase durante la quale nel torrente i processi <strong>di</strong> erosione e<br />
trasporto si sono andati intensificando fino ad abbassare marcatamente il suo profilo e<br />
a compromettere la stabilità <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>.<br />
Ove le informazioni sul catasto dello opere risultino <strong>di</strong>sponibili, si può cercare<br />
<strong>di</strong> desumere in forma tabellare, con l’estrazione <strong>di</strong> alcuni parametri, l’intensità delle<br />
opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa e <strong>di</strong> sistemazione presenti nei bacini principali e nei sottobacini <strong>di</strong><br />
or<strong>di</strong>ne inferiore.<br />
L’intensità della sistemazione si può raggruppare essenzialmente secondo tre<br />
<strong>di</strong>rettive, che, pur semplificando in una certa misura le modalità funzionali delle opere<br />
<strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa, danno modo <strong>di</strong> leggere in modo abbastanza <strong>di</strong>retto ed imme<strong>di</strong>ato la<br />
concentrazione e l’entità degli interventi.<br />
• Considerando in primo luogo le briglie <strong>di</strong> tipo chiuso presenti in ciascun<br />
sottobacino (nella maggior parte <strong>dei</strong> casi si tratta <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> consolidamento, ad<br />
eccezione <strong>di</strong> qualche caso isolato rappresentato da vecchie opere <strong>di</strong> trattenuta),<br />
si può estrarre il <strong>di</strong>slivello complessivo recuperato con l’inserimento <strong>di</strong> queste<br />
opere ed il numero <strong>di</strong> queste opere. Questo <strong>di</strong>slivello si ottiene come sommatoria<br />
delle altezze delle opere ed esprime, in<strong>di</strong>rettamente, sia l’entità <strong>di</strong> riduzione della<br />
pendenza originaria del collettore sia la densità <strong>di</strong> opere che sono risultate fino<br />
ad oggi necessarie per continuare a mantenere una certa stabilità del letto.<br />
Questo <strong>di</strong>slivello può essere anche rapportato alla lunghezza complessiva del<br />
tratto sotteso dalla presenza delle opere e alla lunghezza complessiva del corso<br />
d’acqua desunta dai dati catastali o dalla carta tecnica provinciale.<br />
• Analizzando, in secondo luogo, gli interventi longitu<strong>di</strong>nali, si possono estrarre le<br />
lunghezze degli sviluppi complessivi. Questi valori danno la misura della densità<br />
<strong>di</strong> interventi concentrati in quella parte <strong>dei</strong> sottobacini dove è più alta la<br />
pressione antropica (conoi<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>dei</strong>ezione).<br />
• Come ultima analisi <strong>di</strong> sintesi si può valutare la numerosità degli interventi volti<br />
ad ottenere una trattenuta controllata <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti. L’affermarsi e il <strong>di</strong>ffondersi<br />
dell’utilizzo <strong>di</strong> briglie <strong>di</strong> tipo filtrante o aperto ha permesso <strong>di</strong> conseguire, in molti<br />
bacini, un’apprezzabile miglioramento della sicurezza idraulica: sia nei riguar<strong>di</strong><br />
del pericolo <strong>di</strong> sovra-alluvionamento delle sezioni (e conseguente pericolo <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>vagazione <strong>dei</strong> flussi), sia nei confronti del decongestionamento <strong>dei</strong> se<strong>di</strong>menti<br />
apportati nei collettori <strong>di</strong> fondovalle, che sovente hanno una capacità <strong>di</strong><br />
smaltimento delle portate solide non proporzionata agli apporti provenienti dai<br />
tributari. La numerosità <strong>dei</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> tipo filtrante presenti nei sottobacini è<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 203
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
un in<strong>di</strong>catore delle necessità <strong>di</strong> laminazione e controllo del trasporto solido che si<br />
sono manifestate nel corso del tempo. Tale necessità non è legata alla sola<br />
attitu<strong>di</strong>ne alla produzione <strong>di</strong> se<strong>di</strong>menti, ma è parimenti con<strong>di</strong>zionata dal controllo<br />
<strong>di</strong> una serie <strong>di</strong> fattori quali: la presenza <strong>di</strong> infrastrutture e vie <strong>di</strong> comunicazione,<br />
la tutela delle esigenze <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa proveniente dal comparto agricolo, turistico ed<br />
industriale, la <strong>di</strong>fesa <strong>di</strong> siti <strong>di</strong> interesse storico e paesaggistico e, non ultimo,<br />
l’assetto idraulico <strong>dei</strong> no<strong>di</strong> <strong>di</strong> confluenza.<br />
Le considerazioni critiche relative ai primi due aspetti <strong>di</strong> densità sistematoria<br />
potranno essere sviluppate a mano a mano che verranno organicamente rior<strong>di</strong>nati e<br />
informatizzati i dati del catasto <strong>di</strong> ciascuno <strong>dei</strong> principali bacini che interessano il<br />
territorio provinciale. L’analisi sulla necessità complessiva <strong>di</strong> gestione e controllo del<br />
trasporto solido per i vari sottobacini ed affluenti, desunta dalla presenza delle opere<br />
aperte <strong>di</strong> trattenuta, sarà invece svolta a consuntivo del rior<strong>di</strong>no sistematico <strong>di</strong> tutti i<br />
dati raccolti.<br />
V.4.4<br />
Riferimenti bibliografici<br />
[1] AA.VV. (1995) <strong>Piano</strong> stralcio per la realizzazione degli interventi necessari al<br />
ripristino dell’assetto idraulico, alla eliminazione delle situazioni <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssesto<br />
idrogeologico e alla prevenzione <strong>dei</strong> rischi idrogeologici nonché per il ripristino<br />
delle aree <strong>di</strong> esondazione (PS45). Autorità <strong>di</strong> Bacino del fiume PO, Parma.<br />
[2] AA.VV: (1993) Manuale tecnico <strong>di</strong> ingegneria naturalistica. Regione Emilia-<br />
Romagna e Regione del Veneto.<br />
[3] Anselmo V. (1996) – Interferenze della vegetazione nelle sistemazioni<br />
idrauliche, in: Atti del convegno: Sistemazioni idrauliche con meto<strong>di</strong><br />
naturalistici: un programma <strong>di</strong> calcolo, AIPIN, 19 Aprile 1996, Bologna.<br />
[4] Aulitzky H. (1973) - Vorläufige Wildbachgefährlichkeits-Klassifikation für<br />
Schwemmkegel, in: 100 Jahre Hochschule für Bodenkultur, Band IV, Teil 2.<br />
[5] Aulitzky H. (1982) - Preliminary two-fold classification of torrents, in: Mitteil.<br />
der Forst. Bundesversuchsanstalt, Wien, Heft 144, 243-256.<br />
[6] Baroncini E. (1994) - La progettazione, l’esecuzione e la gestione delle opere<br />
idrauliche <strong>dei</strong> fiumi Padani, in: Moderni criteri <strong>di</strong> sistemazione degli alvei fluviali,<br />
ed. BIOS, Cosenza.<br />
[7] Bathurst J.C. (1985) - Flow resistance estimation in mountain rivers, in: Journal<br />
of Hydraulic Enginering, 111(4).<br />
[8] Chow V. T. (1959) - Open channel hydraulics, McGraw-Hill, New York.<br />
[9] D’Agostino V. (1996) - Analisi quantitativa e qualitativa del trasporto solido<br />
torrentizio nei bacini montani del Trentino Orientale, in: Scritti de<strong>di</strong>cati a<br />
Giovanni Tournon, AIIA.<br />
[10] D’Agostino V., Degetto M., Righetti M. (2000) - Experimental investigation on<br />
open check dam for coarse woody debris control, in: Dynamics of water and<br />
204<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
se<strong>di</strong>ments in mountain basins, Quaderni <strong>di</strong> Idronomia Montana, 20, ed. Bios,<br />
Cosenza.<br />
[11] Dellagiacoma F. (1991) Il trattamento della vegetazione in alveo. Dattiloscritto<br />
interno A.S.S.M. Provinxcia Autonoma <strong>di</strong> Trento.<br />
[12] Einstein H.A. (1934) - Der hydraulische oder Profil-Ra<strong>di</strong>us, in: Schwezerische<br />
Bauzeitung, Zürich, 103(8).<br />
[13] Ghetti A. (1981) - Idraulica, 2° ed., libreria Cortina, Padova.<br />
[14] Hungr O., Morgan G.C., VanDine D.F., Kellerhals R. (1984) - Quantitative<br />
analysis of debris torrent hazards for design of reme<strong>di</strong>al measures, Cana<strong>di</strong>an<br />
Geotechnical Journal, n.21.<br />
[15] Marchi E., Rubatta A. (1981) – Meccanica <strong>dei</strong> flui<strong>di</strong>, UTET, Torino.<br />
[16] Marchi L., Tecca P.R., 1996 – Magnitudo delle colate detritiche nelle Alpi<br />
Orientali Italiane, GEAM, Geoingegneria Ambientale e Mineraria, vol. 33, n. 2/3.<br />
[17] Puma F., 2000 – Il concetto <strong>di</strong> manutenzione <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua, L’acqua –<br />
numero speciale, Atti del convegno: Soluzioni innovative nella manutenzione <strong>dei</strong><br />
<strong>corsi</strong> d’acqua con forte trasporto solido, Capri, 10-11 Giugno 1999, n. 3.<br />
[18] Sansoni G., (1993) – La rinaturalizzazione degli ambienti fluviali, Lezioni tenute<br />
presso l’Istituto Agrario <strong>di</strong> S. Michele all’A<strong>di</strong>ge (Trento)<br />
[19] Schiechtl H.M., Stern R. (1992) - Ingegneria naturalistica<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 205
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
206<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.5 Pianificazione e programmazione degli interventi<br />
L'evento alluvionale del 1966 mise in evidenza la necessità <strong>di</strong> adottare a livello<br />
politico uno strumento strategico e programmatico <strong>di</strong> ampio respiro, attraverso il<br />
quale, terminata al fase dell'emergenza, pianificare gli intervento <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa del<br />
territorio montano.<br />
A Roma prese così origine, su iniziativa <strong>dei</strong> Ministeri <strong>dei</strong> Lavori Pubblici e<br />
dell'Agricoltura e Foreste, il "<strong>Piano</strong> De Marchi", dal nome della Presidente della<br />
Commissione incaricata.<br />
Le <strong>di</strong>rettive della Commissione prevedevano il ripristino <strong>di</strong> una accettabile<br />
con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> sicurezza idrogeologica del territorio, da ottenersi attraverso la<br />
realizzazione <strong>di</strong> un piano <strong>di</strong> intervento <strong>di</strong> vali<strong>di</strong>tà trentennale.<br />
In realtà, con il passare degli anni, le esigenze sistematorie messe in evidenza<br />
nel 1967 sono state precisate, ed altre ne sono nate in seguito ad altri eventi<br />
alluvionali, per cui il piano Demarchi ha continuato a rappresentare un riferimento, ma<br />
continuamente sottoposto a verifiche ed affinamenti.<br />
Verso la fine degli anni ’80, su iniziativa dell’allora Servizio Azienda speciale <strong>di</strong><br />
<strong>Sistemazione</strong> Montana nascono così i “Piani <strong>di</strong> Bacino”, poi denominati Piani Generali<br />
degli interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulico-forestale, redatti per bacini idrografici <strong>di</strong> 1°<br />
livello, che assumono, oltre la consueta veste tecnica, anche, dal 1996 - scaduto il<br />
"<strong>Piano</strong> De Marchi" - valenza programmatica.<br />
Attualmente, tramite un rapporto <strong>di</strong> collaborazione con il Dipartimento<br />
Territorio e Sistemi Agro-Forestali dell’Università degli stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Padova, si sta<br />
procedendo ad una verifica metodologica per la stesura <strong>di</strong> questi piani, in modo da<br />
poter <strong>di</strong>sporre <strong>di</strong> analisi idrologiche più raffinate e quin<strong>di</strong> più vicine alla realtà. A<br />
partire da questi dati si potranno così programmare gli interventi, calibrandoli con<br />
maggiore precisione, e attuando una più attenta pianificazione delle opere da<br />
realizzare.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 207
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Piani <strong>di</strong> bacino redatti<br />
al 1989 - 2001<br />
Piani <strong>di</strong> bacino in corso Piani <strong>di</strong> bacino previsti<br />
1 A002 Rio Bondone Rio Moggio Dosso <strong>di</strong> Nago<br />
2 A003 Cameras - Gresta Ceggio-Borgo Commezzadura - Mezzana<br />
3 A051 Torrente Ala Montagne Bleggio Inferiore<br />
4 A052 Torrente Leno Sarca <strong>di</strong> Val Genova<br />
5 A0A1 Roverè della Luna Terlago<br />
6 A0A3 Sardagna - Ravina Val <strong>di</strong> Daone e Fumo<br />
7 A0A4 Arione - Villalagarina Rio San Rome<strong>di</strong>o<br />
8 A0Z2 San Valentino - Cipriana S.Giustina Ovest<br />
9 A0Z4 Cavallo - Secco Sfruz - Vervò<br />
10 A0Z5 Mattarello - Man Terzolas - Cavizzana<br />
11 A0Z6 Cortesano Gardolo Sarca inf. sp. dx<br />
12 A0Z7 Lavis - S.Michele ValMoena – Cermis - Lagorai<br />
13 A151 Rio Brusago Torrente Pescara<br />
14 A153 Torrente Travignolo Torrente Vela<br />
15 A1A1 Antermont - Duron Vignola - Tenna<br />
16 A1A2 Udai – Soial - Barbide Aviana<br />
17 A1A3 Costalunga – Valsorda - Gardonè Brentonico - Tierno<br />
18 A1A7 Giovo - Cembra Carega<br />
19 A1Z1 Albiano - Lases Cordevole - S.Pellegrino<br />
20 A1Z2 Segonzano Gambis - Predaia<br />
21 A1Z3 Longo - Pre<strong>di</strong>sella P.sso Lavazè<br />
22 A201 Fersina – Testata fino a val Cava S Margherita - Lizzana<br />
23 A2A1 Fersina – fino al Palaori S.Pellegrino - Forno<br />
24 A2A2 Fersina – fino al Doss del Cius Sabbionara - Pilcante<br />
25 A2A4 Civezzano – Cognola (Farinella) Soraga - Mazzin<br />
26 A2Z1 Cimirlo – Roncogno - Zivignago (Salè) Testata Avisio - Val Contrin<br />
27 A301 Testata Val <strong>di</strong> Pejo Val Averta – Bianco - Stava<br />
28 A302 Torrente Vermigliana Valda - Capriana<br />
29 A303 Rio Meledrio Astico - Lavarone<br />
30 A304 Torrente Tresenica Astico - Posina<br />
31 A305 Torrente Sporeggio Castelnuovo - Grigno sponda dx<br />
32 A354 Torrente Rabbies Cavelonte - Cauriol<br />
33 A3A1 Pellizzano - Marilleva Levico - Novaledo<br />
34 A3A3 Cles - Tassullo Mandola - Merdar<br />
35 A3A4 Termon - Lovernatico Val Fredda - Val de Fora<br />
36 A3A5 Zambana - Mezzolombardo S. Giuliana - Sella<br />
37 A3Z1 Rotaliana - Ton Sagron - Pale (Cordevole)<br />
38 B001 Torrente Centa Senaiga<br />
39 B051 Torrente Maso Tezze sponda sinistra<br />
40 B0Z3 Roncegno – Ronchi (Larganza) Torrente Grigno<br />
41 B0Z5 Strigno - Ospedaletto (Chieppena) Rio Ca<strong>di</strong>no<br />
42 B101 Vanoi – testata fino a Caoria Rio Silla<br />
43 B1A1 Vanoi - Canal S.Bovo Bresimo - Caldes<br />
44 B201 Cismon – fino a Fiera Montagnaga - Canzolino<br />
45 B2A1 Cismon - a valle <strong>di</strong> Fiera Torrente Novella<br />
46 E101 Sarca <strong>di</strong> Campiglio<br />
47 E102 Sarca <strong>di</strong> Nambrone<br />
48 E104 Torrente Arnò<br />
49 E151 Molveno - Bondai<br />
50 E1A1 Caderzone - Borzago<br />
51 E1A2 Rendena sponda destra<br />
52 E1A3 Zuclo - Bleggio (Duina)<br />
53 E1B1 Ponale<br />
54 E1BA Garda Occidentale<br />
55 E1CA Garda Occidentale<br />
56 E1Z1 Stivo<br />
57 E1Z2 M.te Bondone Ovest<br />
58 E1Z4 Stenico - Banale (Ambiez)<br />
59 E1Z6 Rendena - sponda sinistra<br />
60 E2A1 Chiese - sponda dx<br />
61 E2Z2 Chiese - sponda sinistra<br />
62 E2Z1 Palvico - Bondone<br />
Totale 62 2 45<br />
Tabella V.5.1: Situazione <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> intervento.<br />
208<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.5.1: Situazione <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> bacino.<br />
V.5.1<br />
Piani degli interventi <strong>di</strong> sistemazione<br />
I Piani degli interventi <strong>di</strong> sistemazione hanno lo scopo <strong>di</strong> reperire, organizzare<br />
ed analizzare l’insieme delle informazioni <strong>di</strong>sponibili e necessarie per una corretta<br />
attività <strong>di</strong> pianificazione degli interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulica, idraulico-forestale e<br />
<strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa del suolo all’interno <strong>di</strong> un determinato bacino idrografico. Pertanto, gli<br />
interventi previsti nei Piani, potranno essere finalizzati oltre che alla <strong>di</strong>fesa<br />
idrogeologica ed idraulica, anche alla riqualificazione ambientale <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua,<br />
volta alla gestione sostenibile degli ecosistemi acquatici.<br />
Gli ambiti idrografici <strong>di</strong> riferimento <strong>dei</strong> Piani sono in<strong>di</strong>viduati nei sottobacini<br />
idrografici <strong>di</strong> primo livello, già perimetrati e definiti dal sistema <strong>di</strong> co<strong>di</strong>fica idrografica<br />
adottato dal SIAT (cfr. I.10) e fatto proprio dal <strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle<br />
acque pubbliche.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 209
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Per consentire una programmazione <strong>dei</strong> lavori <strong>di</strong> manutenzione o <strong>dei</strong> nuovi<br />
interventi <strong>di</strong> sistemazione, i Piani saranno articolati anche in relazione alla<br />
sud<strong>di</strong>visione delle competenze attualmente esistenti sul territorio provinciale in<br />
materia <strong>di</strong> demanio idrico ed opere idrauliche (rif. L.P.18 luglio 1976, n. 18 - Norme in<br />
materia <strong>di</strong> acque pubbliche, opere idrauliche e relativi servizi provinciali. Pertanto la<br />
redazione <strong>dei</strong> Piani relativi agli ambiti <strong>di</strong> fondovalle o per le parti terminali <strong>di</strong> un bacino<br />
idrografico dovranno tener conto <strong>di</strong> quanto previsto nei Piani relativi alla parte<br />
montana.<br />
I contenuti ed i criteri <strong>di</strong> redazione <strong>dei</strong> Piani dovranno corrispondere agli<br />
in<strong>di</strong>rizzi stabiliti dal <strong>Piano</strong> generale per l’utilizzazione delle acque pubbliche (PGUAP) e,<br />
per la parte <strong>di</strong> competenza del Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana, anche dal <strong>Piano</strong><br />
<strong>Generale</strong> Forestale.<br />
La struttura generale <strong>di</strong> un <strong>Piano</strong> potrà articolarsi in:<br />
• Descrizione delle stato generale del bacino ed in<strong>di</strong>viduazione delle principali<br />
criticità<br />
• In<strong>di</strong>viduazione degli interventi prioritari su un arco <strong>di</strong> tempo almeno decennale<br />
Gli interventi proposti nei Piani non avranno carattere impositivo, ma vanno<br />
intesi come in<strong>di</strong>cazioni per i Programmi annuali e triennali (cap V.5.1).<br />
In particolare i contenuti specifici <strong>dei</strong> piani ed i relativi elaborati tecnici e<br />
cartografici dovranno essere riferiti ai seguenti aspetti e documenti:<br />
• Caratteri generali del bacino idrografico<br />
• Inquadramento generale del bacino<br />
• Parametri geometrici e morfometria<br />
• Parametri idrografici<br />
• Geomorfologia<br />
• Tettonica e stratigrafia<br />
• Ero<strong>di</strong>bilità e permeabilità<br />
• Fenomeni erosivi e franosi<br />
• Sorgenti e fenomeni carsici<br />
• Clima e regime pluviometrico<br />
• Vegetazione, uso del territorio e loro interferenze sul regime idrologico<br />
• Fauna ittica e caratterizzazione bio-ecologica dell’ambiente acquatico<br />
• Derivazioni ed utilizzazioni principali<br />
• Analisi storica degli interventi alluvionali<br />
• Analisi storica degli interventi <strong>di</strong> sistemazione<br />
• Analisi della rete idrografica<br />
• Descrizione analitica <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua<br />
• Fenomeni franosi ed erosivi rilevati sui singoli <strong>corsi</strong> d’acqua<br />
210<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• Analisi <strong>dei</strong> conoi<strong>di</strong><br />
• Determinazione delle portate <strong>di</strong> massima piena<br />
• Analisi e quantificazione del trasporto solido<br />
• Valutazione dell’efficienza delle sezioni <strong>di</strong> deflusso e delle opere <strong>di</strong> sistemazione<br />
• Pianificazione degli interventi<br />
• Obiettivi strategici per garantire la stabilità del bacino idrografico e la <strong>di</strong>fesa del<br />
suolo<br />
• Sezioni critiche e aree <strong>di</strong> pericolo<br />
• Criteri <strong>di</strong> intervento<br />
• Ambiti <strong>di</strong> intervento e relative priorità<br />
I Piani degli interventi <strong>di</strong> sistemazione dovranno essere approvati con<br />
determinazione della Conferenza <strong>di</strong> Servizi <strong>di</strong> cui all’art. 16 della L.P.30 novembre<br />
1992, n. 23 e s.m (Principi per la democratizzazione, la semplificazione e la<br />
partecipazione all'azione amministrativa provinciale e norme in materia <strong>di</strong><br />
proce<strong>di</strong>mento amministrativo), convocata dal Dirigente del Servizio competente.<br />
Alla conferenza partecipano <strong>di</strong> volta in volta, a seconda del contesto, i <strong>di</strong>rigenti<br />
<strong>dei</strong> Servizi provinciali competenti in materia <strong>di</strong> sistemazioni idrauliche e montane, <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>fesa del suolo e calamità pubbliche, <strong>di</strong> urbanistica, <strong>di</strong> caccia e pesca, foreste ed<br />
eventuali altri servizi interessati.<br />
Negli allegati al presente capitolo sono riportate alcune note metodologiche e<br />
linee guida per la redazione delle carte tematiche ai fini idrologici, che dovranno<br />
essere allegati ai PIS:<br />
• Carta dell’uso del suolo (cfr. V.5.3);<br />
• Carta geologica (cfr. V.5.4);<br />
Tali elaborati sono in fase <strong>di</strong> pre<strong>di</strong>sposizione a cura del Servizio <strong>di</strong><br />
<strong>Sistemazione</strong> Montana, che si avvale della consulenza instaurata con l’Associazione<br />
Italiana <strong>di</strong> Idronomia (AIDI) ed il Servizio Geologico provinciale, utilizzando i dati<br />
<strong>di</strong>sponibili nel SIAT Foreste, opportunamente elaborati dal liberi professionisti. Il<br />
lavoro, in fase avanzata <strong>di</strong> elaborazione, verrà completato nel corso dell’anno 2003.<br />
V.5.2<br />
Programmazione degli interventi<br />
Per gli ambiti <strong>di</strong> competenza, il Servizio Opere Idrauliche ed il Servizio <strong>di</strong><br />
<strong>Sistemazione</strong> Montana pre<strong>di</strong>spongono il Programma Annuale ed il Programma<br />
Triennale degli interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulica e idraulico-forestale, da eseguirsi<br />
nell’ambito delle unità idrografiche omogenee, in<strong>di</strong>viduate dai bacini <strong>di</strong> primo livello o<br />
ricadenti nei perimetri <strong>dei</strong> bacini montani, già in<strong>di</strong>viduati sul territorio provinciale e<br />
classificati ai sensi del R.D. 30 <strong>di</strong>cembre 1923 n. 3267 (Rior<strong>di</strong>namento e riforma della<br />
legislazione in materia <strong>di</strong> boschi e <strong>di</strong> terreni montani).<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 211
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Tali programmi sono elaborati dai Servizi competenti in relazione all’entità<br />
delle risorse assegnate dalla Giunta Provinciale.<br />
Nel rispetto <strong>dei</strong> criteri generali <strong>di</strong> progettazione ed intervento stabiliti dal <strong>Piano</strong><br />
generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche, i Programmi dovranno recepire le<br />
in<strong>di</strong>cazioni fornite dai Piani degli interventi <strong>di</strong> sistemazione, ove questi siano già<br />
approvati, e dovranno valutare le esigenze sistematorie degli altri bacini idrografici e<br />
le relative priorità.<br />
I Programmi <strong>di</strong> cui al presente articolo sono approvati con Deliberazione della<br />
Giunta Provinciale. Per i <strong>corsi</strong> d’acqua <strong>di</strong> seconda categoria il Servizio Opere Idrauliche<br />
pre<strong>di</strong>spone un programma triennale, d’intesa con lo Stato (ai sensi del DPR 11<br />
novembre 1999 n°463).<br />
L’approvazione <strong>di</strong> un Programma degli interventi <strong>di</strong> sistemazione, che preveda<br />
interventi o opere non contemplati nel <strong>Piano</strong> degli interventi <strong>di</strong> sistemazione,<br />
costituisce mo<strong>di</strong>fica e integrazione al <strong>Piano</strong> stesso. Tale procedure vale anche per gli<br />
interventi <strong>di</strong> somma urgenza o <strong>di</strong> ripristino da attuarsi in seguito ad eventi alluvionali<br />
o altre calamità.<br />
V.5.3<br />
Allegato1 : Linee guida per la redazione della carta dell’uso<br />
del suolo ai fini idrologici: modalità <strong>di</strong> acquisizione ed<br />
elaborazione delle informazioni<br />
Le in<strong>di</strong>cazioni contenute nel presente lavoro si inseriscono nell’ambito <strong>di</strong> un<br />
Progetto <strong>di</strong> redazione delle nuove linee metodologiche per la redazione <strong>dei</strong> Piani degli<br />
interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulico-forestale in Provincia <strong>di</strong> Trento; a tale progetto,<br />
promosso dall’Azienda Speciale <strong>Sistemazione</strong> Montana della Provincia Autonoma <strong>di</strong><br />
Trento, collabora l’Associazione Italiana <strong>di</strong> Idronomia che è incarica dell’assistenza<br />
tecnico-scientifica.<br />
I professionisti incaricati della redazione della carta d’uso del suolo dovranno<br />
obbligatoriamente seguire le seguenti in<strong>di</strong>cazioni metodologiche e procedurali, in<br />
modo da ottenere un prodotto che possa essere il più possibile uniforme per qualità e<br />
dettaglio sull’intero territorio provinciale.<br />
È proposta una nuova legenda per le singole categorie d’uso, un po’ <strong>di</strong>fferente<br />
dalla classica legenda fino ad oggi adottata, essa risponde all’obiettivo <strong>di</strong> identificare<br />
le <strong>di</strong>verse categorie d’uso del suolo in relazione al loro potenziale grado <strong>di</strong> efficienza<br />
idrologica, passano quin<strong>di</strong> in secondo piano considerazioni <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne botanico e<br />
selvicolturale.<br />
• Categorie d’uso del suolo proposte:<br />
fustaia densa <strong>di</strong> conifere<br />
fustaia rada <strong>di</strong> conifere<br />
bosco <strong>di</strong> latifoglie<br />
ceduo scadente<br />
lariceti, cembrete e larici-cembrete<br />
pinete <strong>di</strong> pino silvestre e pino nero<br />
pascoli nu<strong>di</strong> e arborati<br />
prati e colture agrarie<br />
212<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
rupi boscate<br />
arbusteti e mughete<br />
improduttivo nudo<br />
aree urbanizzate<br />
piste da sci<br />
laghi e <strong>corsi</strong> d’acqua<br />
zone umide<br />
ghiacciai<br />
• La scala <strong>di</strong> restituzione della nuova cartografia dell’uso del suolo deve essere<br />
obbligatoriamente 1:10.000<br />
• Il formato <strong>di</strong> restituzione dovrà essere DIGITALE e GEOREFERENZIATO (base CTP<br />
raster 10.000 e <strong>di</strong>gitalizzazione con GIS, preferibilmente ArcView)<br />
• Il formato <strong>dei</strong> files <strong>di</strong> <strong>di</strong>gitalizzazione dovrà essere preferibilmente quello <strong>di</strong><br />
ArcView, ossia:<br />
• .SHP per poligoni, linee e punti<br />
• .DBF per il database collegato a ciascuna forma<br />
• .AVL per le legende<br />
Dovrà essere prodotto un unico progetto (.APR) in modo che le zone <strong>di</strong><br />
contatto e <strong>di</strong> conseguenza anche i limiti delle formazioni tra bacini contigui, e affidati<br />
ad altro professionista, corrispondano perfettamente.<br />
Al riguardo, sarà obbligatoria l’interazione tra professionisti operanti su bacini<br />
contigui per verificare l’esatta corrispondenza tra i limiti delle formazioni tracciate, per<br />
evitare <strong>di</strong>suniformità del prodotto finale.<br />
• Per poter essere cartografata, ogni categoria dovrà ricoprire una superficie<br />
minima <strong>di</strong> almeno 0,1 Ha (10 pixels nel caso <strong>di</strong> raster 10 x10 m).<br />
• L’acquisizione <strong>dei</strong> dati necessari alla redazione delle nuove carte d’uso del suolo<br />
in scala 1:10.000 dovrà avvenire utilizzando le seguenti fonti <strong>di</strong> dati e secondo le<br />
modalità in seguito riportate:<br />
1. Ove è a <strong>di</strong>sposizione la carta dell’uso del suolo <strong>dei</strong> vecchi piani <strong>di</strong> bacino<br />
(generalmente 1:25.000), si utilizzerà tale informazione come base (previa<br />
preventivo controllo sulla qualità ed età dell’informazione stessa). Si<br />
procederà quin<strong>di</strong> ad un’integrazione e correzione delle <strong>di</strong>verse categorie<br />
sulla base della nuova legenda sopra proposta previa controllo da Ortofoto<br />
Volo Italia 2000 e produzione della carta in scala 1:10.000.<br />
2. Ove manca l’informazione <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> bacino (zone non coperte da piani) la<br />
cartografia dovrà essere costruita ex-novo. Le fonti <strong>di</strong> dati al riguardo<br />
dovranno essere le seguenti:<br />
3. Dati <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> assestamento e degli inventari forestali<br />
4. Carte <strong>dei</strong> tipi strutturali per i boschi da produzione<br />
5. Carta fisionomica della copertura forestale del Trentino (possibilmente la più<br />
recente, aggiornata al 31/12/2000)<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 213
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
6. Dati SIAT, Servizio Opere igienico-sanitarie, Servizio Urbanistica e Tutela<br />
del paesaggio (viabilità principale, secondaria e forestale, aree urbanizzate,<br />
ghiacciai, ecc.)<br />
7. Fotointerpretazione da ortofoto volo Italia 2000<br />
8. Carta Tecnica Provinciale 1:10.000 (per verifica)<br />
9. Eventuali rilievi in campo puntuali e non generalizzati, se necessari, per<br />
integrare le zone non coperte dai piani <strong>di</strong> assestamento e in ombra nelle<br />
ortofoto.<br />
I dati relativi alle prime tre fonti sono <strong>di</strong>ponibili presso il Servizio Foreste della<br />
PAT (CD-ROM sui dati della pianificazione forestale), sezione Assestamento forestale.<br />
I dati relativi alla rete viaria principale, secondaria (strade statali, provinciali e<br />
parte delle comunali) sono <strong>di</strong>sponibili presso il Servizio Opere Igienico Sanitarie della<br />
PAT. I dati relativi alla rete viaria forestale, ai ghiacciai, ai laghi, ai <strong>corsi</strong> d’acqua, ecc.<br />
sono <strong>di</strong>sponibili al SIAT (sarà obbligo del professionista controllare e correggere<br />
eventuali errori <strong>di</strong> tali dati previa fotointerpretazione e/o rilievo in campo).<br />
Nota: non dovranno utilizzarsi altre fonti <strong>di</strong> informazioni e database <strong>di</strong>versi da<br />
quelli sopra proposti (es. CORINE, ecc.).<br />
Ove risulterà possibile sarà bene combinare ed integrare le informazioni <strong>di</strong><br />
tutte le fonti per avere un prodotto cartografico il più possibile corrispondente con la<br />
realtà.<br />
Le modalità <strong>di</strong> classificazione delle <strong>di</strong>verse categorie d’uso del suolo che<br />
dovranno costituire la nuova legenda delle carte <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> bacino sono le seguenti:<br />
1. Fustaia densa <strong>di</strong> conifere: i parametri <strong>di</strong>scriminanti per le fustaie adulte saranno<br />
la provvigione/ha e la densità me<strong>di</strong>a mentre per quelle giovani sarà la densità <strong>dei</strong> tipi<br />
strutturali.<br />
Saranno comprese in questa categoria le seguenti coperture vegetali della<br />
carta fisionomica del Trentino:<br />
a) fustaie <strong>di</strong> produzione con provvigione >= 150 m 3 /ha e densità me<strong>di</strong>a >= 0,5<br />
b) popolamenti <strong>di</strong> produzione giovani appartenenti ai tipi strutturali spessina, e<br />
perticaia con densità <strong>dei</strong> tipi strutturali me<strong>di</strong>a e elevata.<br />
• Abete rosso puro<br />
• Abete rosso prevalente<br />
• Misto (abete rosso con maggiore %)<br />
• Abete bianco puro<br />
• Abete bianco prevalente<br />
• Misto (abete bianco con maggiore %)<br />
• Misto abete rosso e abete bianco<br />
• Misto abete rosso e larice<br />
214<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Dopo una prima interrogazione del database per estrarre le fustaie dense <strong>di</strong><br />
conifere con P >=150 e d >= 0,5, occorrerà una verifica da ortofoto e sulla base delle<br />
carte <strong>dei</strong> tipi strutturali <strong>di</strong> tutte quelle particelle riconosciute come fustaia densa ma<br />
con presenza <strong>di</strong> novelleto, perché in molti casi questo copre anche superfici<br />
abbastanza ampie e quin<strong>di</strong> va cartografato come fustaia rada e non come densa.<br />
2. Fustaia rada <strong>di</strong> conifere: saranno comprese nella categoria le stesse formazioni<br />
della carta fisionomica viste nella fustaia densa ma:<br />
1. fustaie <strong>di</strong> produzione con provvigione < 150 m 3 /ha e densità me<strong>di</strong>a < 0,5;<br />
2. popolamenti <strong>di</strong> produzione giovani appartenenti ai tipi strutturali novelleto<br />
(qualunque sia la loro densità) e spessina, e perticaia con densità <strong>dei</strong> tipi<br />
strutturali scarsa;<br />
3. le fustaie <strong>di</strong> protezione con provvigione < 150 m 3 /ha;<br />
4. gli schianti da vento e da valanga <strong>di</strong> superficie > 0,1 Ha (rilevare da ortofoto o<br />
da dati <strong>dei</strong> <strong>di</strong>stretti forestali)<br />
NB. Ove manca il rilievo <strong>dei</strong> tipi strutturali il parametro da utilizzare per<br />
<strong>di</strong>scriminare le fustaie sarà la sola provvigione/ha.<br />
V.5.3.1<br />
Bosco <strong>di</strong> latifoglie<br />
Saranno comprese all’interno <strong>di</strong> questa categoria le seguenti coperture<br />
vegetali della carta fisionomica:<br />
FUSTAIE DI LATIFOGLIE delle seguenti formazioni (da carta fisioniomica)<br />
• Faggio puro<br />
• Faggio prevalente<br />
• Misto (faggio con maggiore %)<br />
• Altre latifoglie<br />
• Altre latifoglie prevalenti<br />
• Misto (altre latifoglie con maggiore %)<br />
• CEDUI delle seguenti formazioni (da carta fisioniomica)<br />
• Faggio<br />
• Misto (faggio con maggiore %)<br />
• Specie pregiate e secondarie<br />
• Querce<br />
• Misto (querce con maggiore %)<br />
• Carpino-orniello<br />
• Misto (carpino-orniello con maggiore %)<br />
• Castagno-robinia<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 215
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• Misto (castagno-robinia con maggiore %)<br />
• Misto (specie pregiate e secondarie con maggiore %)<br />
• Misto <strong>di</strong> querce, carpino e ornello:<br />
• appartenenti alla classe <strong>di</strong> fertilità A<br />
• appartenenti alla classe <strong>di</strong> fertilità B e con superficie da convertire o in<br />
conversione > della superficie a regime<br />
3. Ceduo scadente: in questa categoria ricadranno tutti i cedui <strong>di</strong> protezione e i<br />
cedui da produzione, appartenenti alle categorie fisionomiche sopra riportate per i<br />
cedui appartenenti ai “boschi <strong>di</strong> latifoglie” e:<br />
• appartenenti alla classe <strong>di</strong> fertilità C<br />
• appartenenti alla classe <strong>di</strong> fertilità B e con superficie da convertire o in conversione<br />
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
7. Prati e colture agrarie: tali formazioni, non essendo riportate nella carta<br />
fisionomica del Trentino e nei piani <strong>di</strong> assestamento, dovranno essere evidenziate e<br />
cartografate solamente previa fotointerpretazione e, ove fosse necessario, rilievo<br />
<strong>di</strong>retto in campo.<br />
Dovranno rientrare nella categoria anche le aree agricole abbandonate non<br />
ancora o solo parzialmente colonizzate da vegetazione arbustiva, riconoscibili previa<br />
fotointerpretazione.<br />
8. Rupi boscate: rientreranno nella categoria le formazioni della carta fisionomica del<br />
Trentino<br />
• Improduttivo a rupi boscate<br />
• Improduttivo a formazioni erbacee<br />
• Improduttivo misto<br />
Ovviamente, le informazioni riguardanti la categoria potranno/dovranno essere<br />
sempre validate ed eventualmente integrate previa analisi da ortofoto.<br />
9. Arbusteti e mughete: rientreranno in questa categoria le seguenti formazioni<br />
della carta fisionomica del Trentino:<br />
• Arbusteto<br />
• Ontaneto<br />
• Mugheto<br />
• Formazioni riparali<br />
Le formazioni ripariali andranno rilevate da ortofoto.<br />
10. Improduttivo nudo: rientra in questa categoria solamente la formazione<br />
improduttivo nudo della carta fisionomica del Trentino. Vi dovranno essere inserite<br />
inoltre tutte le zone a improduttivo non rilevate dai piani e costituite da rocce, falde<br />
detritiche, aree in frana ed erosione, canaloni da valanga non vegetati, aree<br />
spondali non vegetate, oltre alla viabilità forestale. Anche in questo caso le<br />
informazioni riguardanti la categoria dovranno essere sempre validate ed<br />
eventualmente integrate previa analisi da ortofoto.<br />
Sarà da inserire nella categoria anche l’improduttivo privato e demaniale.<br />
(I dati relativi agli improduttivi privati e demaniali, rilevati con uno stu<strong>di</strong>o effettuato<br />
dal Servizio Foreste negli anni '70, integrano quelli rilevati tramite i piani e gli<br />
inventari forestali. Si trovano, nella cartella "pascoli privati-demaniali" del CD-ROM<br />
del Servizio Foreste, i suddetti dati in formato shape-ArcView (shp), AutoCad (DXF),<br />
ARC/INFO export.<br />
11. Aree urbanizzate: rientreranno in questa categoria inse<strong>di</strong>amenti urbani,<br />
<strong>di</strong>scariche, infrastrutture varie, gran<strong>di</strong> parcheggi, cave, viabilità principale i<br />
cui dati sono <strong>di</strong>sponibili presso il Servizio Urbanistica e il servizio Opere igienicosanitarie<br />
e al SIAT. Trattasi in ogni modo <strong>di</strong> dati da verificare accuratamente da foto<br />
aeree viste le variazioni spaziali cui tali aree sono suscettibili nel tempo.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 217
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
12. Piste da sci: rientrano in questa categoria tutte le piste da sci che dovranno<br />
necessariamente essere rilevate da fotointerpretazione in quanto i piani <strong>di</strong><br />
assestamento ne riportano solamente la presenza ma non l’ubicazione e l’estensione.<br />
Ove ciò non è possibile sarà necessario un rilievo in campo.<br />
13. Laghi e <strong>corsi</strong> d’acqua: da rilevare per fotointerpretazione, dai dati del SIAT, dai<br />
dati presenti sul CD-ROM del Servizio foreste (riportano la rete idrografica e gli<br />
specchi d’acqua).<br />
14. Zone umide: rientrano nella categoria le palu<strong>di</strong> e le torbiere alte e basse. Da<br />
fotointerpretazione, dalla carta <strong>dei</strong> biotopi ed eventuale rilievo <strong>di</strong>retto in campo.<br />
15. Ghiacciai: da fotointerpretazione, rilievo <strong>di</strong>retto in campo e da dati SIAT.<br />
Nota: sia le strade principali che forestali sono rappresentate da elementi<br />
lineari che per essere rappresentati a livello <strong>di</strong> raster dell’uso del suolo dovranno<br />
obbligatoriamente essere trasformarti in poligoni. Per far questo si dovrà creare un<br />
buffer pari ad almeno 10 m (<strong>di</strong>mensione minima delle celle <strong>dei</strong> raster); ciò si adatta<br />
abbastanza bene nel caso <strong>di</strong> strade principali, la cui larghezza non si allontana tanto<br />
da questa misura, mentre fornisce una certa sovrastima della larghezza delle strade<br />
forestali (generalmente 3-3,5 m). Si può quin<strong>di</strong> pensare <strong>di</strong> “bufferizzare” (e quin<strong>di</strong><br />
rendere visibile a livello <strong>di</strong> raster) solamente le strade principali (autostrade e starde<br />
statali), usando invece le comunali e le forestali solo come elemento grafico al<br />
momento <strong>di</strong> una visualizzazione e/o stampa della carta, non facendole partecipare a<br />
livello <strong>di</strong> analisi idrologica.<br />
I co<strong>di</strong>ci (ID) da assegnare ai poligoni <strong>di</strong> <strong>di</strong>gitalizzazione sono gli stessi<br />
dell’elenco (1-16) sopra riportato.<br />
La grafica della legenda potrebbe essere la seguente:<br />
218<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Le colorazioni delle singole categorie dovranno essere decise in accordo tra i<br />
professionisti incaricati alla redazione delle carte e il SASSM, con l’accortezza <strong>di</strong><br />
utilizzare <strong>dei</strong> colori non eccessivamente carichi e saturi.<br />
NB. La verifica e validazione della cartografia prodotta sarà eseguita a cura<br />
dell’ASSM me<strong>di</strong>ante il controllo aree campione.<br />
V.5.4<br />
Allegato 2: Linee guida per la redazione della carta<br />
geologica ai fini idrologici: modalità <strong>di</strong> acquisizione ed<br />
elaborazione delle informazioni<br />
Le in<strong>di</strong>cazioni contenute nel presente lavoro si inseriscono nell’ambito <strong>di</strong> un<br />
Progetto <strong>di</strong> redazione delle nuove linee metodologiche per la redazione <strong>dei</strong> Piani degli<br />
interventi <strong>di</strong> sistemazione idraulico-forestale in Provincia <strong>di</strong> Trento; a tale progetto,<br />
promosso dall’Azienda Speciale <strong>Sistemazione</strong> Montana della Provincia Autonoma <strong>di</strong><br />
Trento, collabora l’Associazione Italiana <strong>di</strong> Idronomia che è incarica dell’assistenza<br />
tecnico-scientifica.<br />
I professionisti incaricati della redazione della carta geologica dovranno<br />
obbligatoriamente seguire le seguenti in<strong>di</strong>cazioni metodologiche e procedurali, in<br />
modo da ottenere un prodotto che possa essere il più possibile uniforme per qualità e<br />
dettaglio.<br />
• La scala <strong>di</strong> restituzione della nuova cartografia geologica deve essere<br />
obbligatoriamente 1:25.000<br />
• Il formato <strong>di</strong> restituzione sarà DIGITALE (preferibilmente <strong>di</strong>gitalizzato con GIS<br />
ArcView) su base raster 25.000 derivata dal 10.000 della CTP<br />
• Per essere cartografata, ogni formazione o deposito superficiale dovrà coprire<br />
una superficie minima <strong>di</strong> almeno 0,1 Ha (10 pixel nel caso <strong>di</strong> raster 10x10 m)<br />
• Ad ogni formazione cartografata dovrà corrispondere un poligono (anche per i<br />
cono<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>dei</strong>ezione e i coni detritici). Le linee e i punti si utilizzeranno solamente<br />
per le grafie e simbologie morfo-tettoniche.<br />
L’obiettivo ultimo della cartografia è quello <strong>di</strong> consentire un’interpretazione, il<br />
più possibile oggettiva, della permeabilità <strong>dei</strong> litotipi giungendo al loro accorpamento<br />
nei gruppi idrologici previsti dalla metodologia adottata.<br />
L’acquisizione ed elaborazione delle informazioni necessarie alla redazione<br />
delle carte dovrà avvenire secondo le modalità <strong>di</strong> seguito riportate:<br />
• La legenda verrà creata confrontando le legende <strong>dei</strong> piani a <strong>di</strong>sposizione e le<br />
carte del Servizio Geologico (10.000 ove <strong>di</strong>sponibile o 25.000 (da100.000),<br />
cercando <strong>di</strong> porre attenzione non solo sulla natura <strong>dei</strong> litotipi, ma anche su tutta<br />
una serie <strong>di</strong> parametri idrogeologici e tettonici ad essi legati e spesso trascurati<br />
quali la fessurazione, la permeabilità primaria e secondaria, l’ero<strong>di</strong>bilità, la<br />
potenza dello strato o del deposito (ove possibile rilevarla e solo per depositi <strong>di</strong><br />
particolare rilevanza), la presenza <strong>di</strong> faglie primarie e secondarie, la giacitura<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 219
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
degli strati (immersione e inclinazione), zone cataclastiche, ecc. Ad esempio, le<br />
<strong>di</strong>fferenze tra una dolomia compatta e una molto fratturata, pur rappresentanti la<br />
stessa categoria (“dolomia”), dovranno essere evidenziate a livello <strong>di</strong> cartografia<br />
con colore e co<strong>di</strong>ce <strong>di</strong>verso, in modo da poterle <strong>di</strong>stinguere al momento<br />
dell’attribuzione <strong>dei</strong> gruppi idrologici. Tali caratteri dovranno essere evidenziati,<br />
se non lo sono già sulle carte <strong>dei</strong> piani a <strong>di</strong>sposizione ed inserite<br />
obbligatoriamente nelle carte <strong>di</strong> nuova produzione.<br />
• L’informazione riguardante la copertura quaternaria (o depositi superficiali),<br />
dovrà essere ove possibile, integrata e migliorata, aumentandone il dettaglio,<br />
evidenziandole <strong>di</strong>verse proprietà idrogeologiche, in particolare la permeabilità<br />
(es. morene ad elementi calcarei o morene ad elementi vulcanici, morene <strong>di</strong><br />
fondo, morene a grossi blocchi, morene <strong>di</strong> ablazione, ecc.), sulla base del<br />
costipamento, della granulometria, % <strong>di</strong> matrice fine, ecc. Anche i depositi<br />
alluvionali dovranno essere <strong>di</strong>stinti sulla base della granulometria e della<br />
presenza o meno <strong>di</strong> matrice fine. Quanto appena detto vale anche per le falde<br />
detritiche. Dovrà essere evidenziata la potenza <strong>dei</strong> depositi, in particolare <strong>di</strong> quei<br />
lembi caratterizzati da spessori rilevanti.<br />
• Dovranno essere sicuramente evidenziate, almeno sugli affioramenti <strong>di</strong> maggiore<br />
interesse, le giaciture (immersione e inclinazione) degli strati, essendo caratteri<br />
in grado <strong>di</strong> influenzare la circolazione idrica;<br />
• Sono da segnalare eventuali zone con più o meno rilevanti fenomeni carsici;<br />
• La scelta della legenda adeguata agli scopi idrologici dovrà essere sicuramente<br />
<strong>di</strong>scussa con il professionista incaricato della redazione della carta, scegliendo se<br />
mantenere tutte o solo alcune delle formazioni presenti, magari attuando degli<br />
accorpamenti tra formazioni aventi caratteristiche simili.<br />
• Inoltre sembra utile or<strong>di</strong>nare la legenda in tre categorie (quaternario,<br />
se<strong>di</strong>mentario, magmatico) evitando legende confusionarie e caotiche (come in<br />
alcuni casi riscontrato) rispettando le successioni stratigrafiche.<br />
ID Formazione Permeabilità Ero<strong>di</strong>bilità Potenza degli strati Giacitura in gra<strong>di</strong><br />
Valore<br />
(4 classi: A, B, C, D) (6 classi:1,2,3,4,5,6) (3 classi: 1, 2, 3) Immersione/inclinazione<br />
assegnato Tipo <strong>di</strong> campo: stringa Tipo <strong>di</strong> campo: numero Tipo <strong>di</strong> campo: numero Tipo <strong>di</strong> campo: stringa<br />
Esempio <strong>di</strong> informazione richiesta nel database della nuova cartografia<br />
geologica 1:25.000<br />
1. co<strong>di</strong>ce ID del poligono (<strong>di</strong> default il programma assegna ID 0)<br />
2. permeabilità (4 classi: ELEVATA (A), MEDIA (B), BASSA (C), MOLTO BASSA<br />
(D))<br />
3. ero<strong>di</strong>bilità (6 classi: ALTISSIMA (1), ALTA (2), MEDIO-ALTA (3), MEDIA (4),<br />
BASSA (5), BASSISSIMA (6))<br />
4. potenza dello strato o del deposito in m (3 classi: 1- da 1 a 5 m, 2- da 5 a 10<br />
m, 3- > 10 m)<br />
5. giacitura degli strati in gra<strong>di</strong> (immersione e inclinazione in gra<strong>di</strong> con 0° riferiti<br />
al N e rotazione oraria; es 130/60)<br />
220<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• Per la colorazione e la simbologia morfo-tettonica da adottare si consiglia <strong>di</strong> fare<br />
riferimento all’impianto colori prodotto dal Servizio Geologico per la carta<br />
1:25.000<br />
• I co<strong>di</strong>ci (ID) da assegnare alle <strong>di</strong>verse categorie sono <strong>di</strong> seguito in<strong>di</strong>cati accanto<br />
a ciascuna formazione rilevabile.<br />
QUATERNARIO: <strong>di</strong>stinzione in 6 categorie a <strong>di</strong>verso comportamento idrologico<br />
sulla base della prevalenza granulometrica; gli ID corrispondenti dovranno essere i<br />
seguenti:<br />
• ALLUVIONI prevalentemente ghiaiose ID 101<br />
• ALLUVIONI prevalentemente sabbioso-limose ID 102<br />
• MORENE grossolane ID 103<br />
• MORENE a matrice fine ID 104<br />
• DETRITO DI FALDA a ghiaia prevalente ID 105<br />
• DETRITO DI FALDA a sabbia e limo-prevalenti ID 106<br />
SUBSTRATO: <strong>di</strong>stinzione delle formazioni della carta litologica e <strong>dei</strong> lineamenti<br />
strutturali del Trentino (1:200.000) sulla base del loro comportamento idrogeologico;<br />
gli ID corrispondenti dovranno obbligatoriamente essere i seguenti:<br />
• GRANITI, GRANODIORITI, TONALITI DELL’ADAMELLO – EOCENE MEDIO-<br />
OLIGOCENE ID 1<br />
• PORFIROIDI, GNEISS, PARAGNEISS, ORTOGNEISS – PREPERMIANO ID 2<br />
• MICASCISTI E FILLADI ID 3<br />
• GRANITOIDI – PERMIANO ID 4<br />
• CONGLOMERATI DI PONTE GARDENA – PERMIANO ID 5<br />
• VULCANITI (O PORFIDI) RIOLITICHE, RIODACITICHE E ANDESITICHE<br />
INDISTINTE – PERMIANO ID 6<br />
• UNITA’ CLASTICO EVAPORITICA INCOMPETENTE (Arenarie <strong>di</strong> Val Gardena,<br />
Formazione a Bellerophon, Formazione <strong>di</strong> Werfen, ecc.) E CONGLOMERATO DI<br />
RICHTHOFEN – PERMIANO SUP., TRIAS INF. ID 7<br />
• PRIMA UNITA’ CARBONATICA COMPETENTE (Dolomia dello Sciliar, Formazione <strong>di</strong><br />
Contrin, Calcare <strong>di</strong> Esino, Formazione <strong>di</strong> Breno) – ANISICO – CARNICO ID 8<br />
• PRIMA UNITA’ CARBONATICA STRATIFICATA INCOMPETENTE (Formazioni <strong>di</strong> La<br />
Valle, Livinallongo, S. Cassiano, Calcare <strong>di</strong> Prezzo, Calcare <strong>di</strong> Angolo) – ANISICO-<br />
CARNICO ID 9<br />
• EFFUSIONI ED INTRUSIONI TRIASSICHE INDISTINTE – TRIAS MEDIO ID 10<br />
• VULCANITI BASALTICHE – TRIAS MEDIO ID 11<br />
• CONGLOMERATO DELLA MARMOLADA – TRIAS MEDIO ID 12<br />
• DISCONTINUO INTERVALLO INCOMPETENTE PELITICO-CARBONATICO<br />
EVAPORITICO: STRATI DI RAIBL – CARNICO ID 13<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 221
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• SECONDA UNITA’ CARBONATICA COMPETENTE: DOLOMIA PRINCIPALE –<br />
NORICO ID 14<br />
• SECONDA UNITA’ CARBONATICA INCOMPETENTE – NORICO-RETICO ID 15<br />
• SUCCESSIONE INDISTINTA CALCAREO-DOLOMITICA A CARATTERE IN<br />
PREVALENZA INCOMPETENTE – RETICO-LIAS ID 16<br />
• TERZA UNITA’ CARBONATICA COMPETENTE – LIAS ID 17<br />
• TERZA UNITA’ CARBONATICA INCOMPETETENTE – GIURASSICO-CRETACEO ID<br />
18<br />
• INTERVALLO CLASTICO CARBONATICO INCOMPETENTE – CRETACICO SUP.-<br />
OLIGOCENE ID 19<br />
• BASALTI – EOCENE ID 20<br />
• DEPOSITI CLASTICI IN PARTE SINTETTONICI – OLIGOCENE SUP.-MIOCENE ID<br />
21<br />
Per l’attribuzione del valore <strong>di</strong> permeabilità delle varie formazioni, il<br />
professionista dovrà fare riferimento al seguente schema <strong>di</strong> massima:<br />
GRUPPO “A”<br />
• Tufi incoerenti, pozzolane, ceneri, scorie, lapilli (si presentano in strati e banchi,<br />
dune, depositi sabbiosi <strong>di</strong> origine eolica a ridosso delle spiagge);<br />
• Rocce calcaree (calcari dolomitici, calcari marnosi, travertini, calcareniti, brecce<br />
calcaree, calcari organogeni), fossilifere, organogene, molto fratturate, gessi,<br />
salgemma);<br />
• Limi, sabbie, ghiaie, ciottoli (formano depositi alluvionali <strong>di</strong> origine fluviale o<br />
lacustre, tali materiali formano le pianure alluvionali, i coni <strong>di</strong> <strong>dei</strong>ezione, i terrazzi<br />
fluviali);<br />
• Falde e coni <strong>di</strong> detrito, macereti, composti da cumuli <strong>di</strong> frammenti rocciosi, <strong>di</strong><br />
solito angolosi, talora più o meno cementati (brecce <strong>di</strong> pen<strong>di</strong>o), si trovano ai<br />
pie<strong>di</strong> <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> montuosi ripi<strong>di</strong> e presentano tracce più o meno evidenti <strong>di</strong><br />
stratificazione);<br />
• In generale formazioni del gruppo “B” a prevalenza <strong>di</strong> elementi grossolani;<br />
Di norma, a meno <strong>di</strong> particolari valutazioni locali, in questo gruppo saranno<br />
comprese le categorie con i seguenti ID: 101, 103,105<br />
GRUPPO “B”<br />
• Morene ed in genere depositi glaciali;<br />
• Coltri eluviali e colluviali – costituite prevalentemente da sabbie e limi con minori<br />
quantità <strong>di</strong> ghiaie, variamente mescolati tra loro;<br />
• Conglomerati, brecce, sabbioni e sabbie cementate (ciottoli, ghiaie, sabbie e limo<br />
a vari gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> cementazione)<br />
• Rocce del gruppo “C” molto fratturate<br />
222<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Di norma, a meno <strong>di</strong> particolari valutazioni locali, in questo gruppo saranno<br />
comprese le categorie con i seguenti ID: 102, 104, 106, 8, 14, 17<br />
GRUPPO “C”<br />
• Rocce se<strong>di</strong>mentarie compatte – dolomie, marne, arenarie, tufi cementati, pomici,<br />
alternanza <strong>di</strong> argille e arenarie, <strong>di</strong> argille e calcari;<br />
• Rocce dolomitiche compatte;<br />
• Rocce calcaree compatte;<br />
• Rocce del gruppo “D” a fratturazione me<strong>di</strong>o-alta<br />
Di norma, a meno <strong>di</strong> particolari valutazioni locali, in questo gruppo saranno<br />
comprese le categorie con i seguenti ID: 9, 10, 15, 16, 18, 20<br />
GRUPPO “D”<br />
• Rocce eruttive (o magmatiche) intrusive – graniti, sieniti, <strong>di</strong>oriti e gabbri;<br />
• Rocce eruttive (o magmatiche) effusive – porfi<strong>di</strong>, trachiti, lipariti, fonoliti,<br />
porfiriti, andesiti, basalti, tefriti, leuciti;<br />
• Rocce argillose – argilloscisti, argille varie, depositi argillosi <strong>di</strong> origine lacustre,<br />
banchi argillosi <strong>di</strong> origine fluviale intercalati spesso nei se<strong>di</strong>menti alluvionali,<br />
depositi eluviali (ferretto, terra rossa) o colluviali argillosi che possono coprire<br />
sottostanti rocce più permeabili rendendo così impermeabile il terreno;<br />
• Rocce metamorfiche – gneiss, micascisti, quarziti, filla<strong>di</strong>, scisti anfibolici,<br />
talcoscisti e scisti <strong>di</strong> natura silicea.<br />
Di norma, a meno <strong>di</strong> particolari valutazioni locali, in questo gruppo saranno<br />
comprese le categorie con i seguenti ID: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 13, 19, 21<br />
NB: L’attribuzione delle varie formazioni alle <strong>di</strong>verse classi <strong>di</strong> permeabilità<br />
seguirà lo schema sopra riportato sino a quando non si dovessero trovare localmente<br />
delle particolari con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> maggiore o minore permeabilità dovute a fenomeni<br />
particolari (es. forte fratturazione) che potranno rendere necessaria l’attribuzione della<br />
formazione ad una classe <strong>di</strong>versa da quella a cui viene normalmente assegnata.<br />
I criteri su esposti verranno seguiti solamente nella realizzazione delle carte<br />
geologiche <strong>dei</strong> piani mancanti e nell’integrazione <strong>di</strong> quelle già esistenti; ove però il<br />
Servizio Geologico ha già coperto il territorio con il 10.000, la base su cui lavorare<br />
sarà ovviamente quest’ultima, chiaramente previa semplificazione a scopi idrologici<br />
delle numerose formazioni presenti a causa dell’elevato dettaglio.<br />
Prima <strong>di</strong> iniziare la redazione delle carte mancanti, i professionisti incaricati<br />
dovranno obbligatoriamente interagire con il Servizio Geologico per una verifica del<br />
materiale già esistente ed un’eventuale integrazione <strong>di</strong> questo, seguendo le linee<br />
guida proposte. Interessante sembra inoltre integrare le informazioni con la “Carta<br />
<strong>dei</strong> lineamenti strutturali da dati Landsat”, a <strong>di</strong>sposizione al Servizio Geologico, in<br />
grado <strong>di</strong> evidenziare i fenomeni tettonici <strong>di</strong> maggiori <strong>di</strong>mensioni <strong>di</strong>fficilmente<br />
apprezzabili in campo.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 223
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Il Servizio Geologico ha già ha <strong>di</strong>sposizione, anche per le zone non ancora<br />
coperte dal 10.000, una cartografia parte al 25.000 e parte al 10.000 (es. cartografie<br />
più o meno ine<strong>di</strong>te per Cismon e parte alta Avisio) che dovrà obbligatoriamente essere<br />
utilizzata, almeno come base <strong>di</strong> partenza, dal professionista incaricato, insieme alle<br />
carte geologiche <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> bacino già redatti, almeno ove il dettaglio <strong>di</strong> queste<br />
risulta buono.<br />
La migliore procedura da seguire sarà senz’altro rifarsi a tali basi<br />
cartografiche, ove presenti, limitandosi solamente ad una loro integrazione con i<br />
caratteri idrogeologici e tettonici sopra descritti.<br />
Nelle zone non coperte da piani <strong>di</strong> bacino, sarà obbligo del professionista<br />
incaricato, partire dalla base cartografica al 25.000 a <strong>di</strong>sposizione al Servizio<br />
Geologico, integrando le informazioni contenute in questa attraverso rilievi in campo,<br />
foto aeree e altro materiale già <strong>di</strong>sponibile presso il Servizio Geologico stesso.<br />
La verifica e validazione della cartografia prodotta sarà eseguita a cura<br />
dell’ASSM me<strong>di</strong>ante controllo <strong>di</strong> aree campione.<br />
224<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
V.6 Laminazione delle onde <strong>di</strong> piena<br />
Il controllo delle piene può farsi, in qualche caso, inserendo nel corso d’acqua<br />
(sull’asta principale o su qualche suo affluente) una adatta capacità che sia in grado <strong>di</strong><br />
mo<strong>di</strong>ficare, ritenendone una parte, i deflussi <strong>di</strong> piena da avviare verso valle. Tali<br />
capacità sono denominate serbatoi <strong>di</strong> piena o casse <strong>di</strong> espansione. L’azione che essi<br />
svolgono è nota come laminazione della piena. I volumi vengono creati me<strong>di</strong>ante<br />
un’opera <strong>di</strong> ritenuta che intercetta il corso d’acqua in una zona adatta dal punto <strong>di</strong><br />
vista geologico e topografico; o altrimenti, nelle parti me<strong>di</strong>e e basse <strong>di</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua,<br />
in fregio al corso d’acqua regolando la derivazione e la reimmissione delle acque<br />
fluviali con opere accessorie. Va preliminarmente osservato che le opere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa o <strong>di</strong><br />
utilizzazione (ovvero le une e le altre congiuntamente) possono configurarsi in modo<br />
<strong>di</strong>verso in <strong>di</strong>pendenza dai valori delle portate o <strong>dei</strong> volumi da regolare. In generale, se<br />
le portate ed i volumi, con le loro <strong>di</strong>stribuzioni temporali peculiari dell’idrologia del<br />
bacino, sono piccoli rispetto ai valori fluenti ‘naturali’ (intendendosi con una tale<br />
definizione le grandezze del bacino prima dell’intervento), derivazioni o invasi possono<br />
comportare interventi limitati e senza mo<strong>di</strong>fiche significative nella successione<br />
temporale <strong>dei</strong> deflussi in rapporto allo stato del tratto a valle del corso d’acqua. In<br />
qualche altra situazione, riferibile a parti importanti del territorio trentino, la non<br />
trascurabile entità delle portate o <strong>dei</strong> volumi da regolare per la <strong>di</strong>fesa idraulica del<br />
territorio possono richiedere <strong>di</strong> mo<strong>di</strong>ficare in modo apprezzabile la successione degli<br />
afflussi ‘naturali’ rispetto ai deflussi tollerabili verso valle – ovvero, in genere,<br />
riducendo il valore della massima portata istantanea che transita nel corso d’acqua<br />
entro valori compatibili con la capacità <strong>di</strong> deflusso. Il processo idraulico che prende<br />
origine dalla necessità <strong>di</strong> ri<strong>di</strong>stribuire nel tempo i volumi e le portate con modalità<br />
<strong>di</strong>verse da quelle attuali è detto regolazione delle portate.Possono configurarsi, nel<br />
Trentino e in generale, interventi <strong>di</strong>ffusi, <strong>di</strong> limitata entità e <strong>di</strong>stribuiti sul territorio, o<br />
puntuali, <strong>di</strong> grande <strong>di</strong>mensione ed efficacia ma anche maggiormente impattanti. Dei<br />
primi, va ricordato che tali interventi possono interessare, per esempio, le<br />
caratteristiche del bacino imbrifero a monte della sezione <strong>di</strong> corso d’acqua<br />
considerata. Una maggiore presenza <strong>di</strong> vegetazione, per esempio, consente <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>minuire il contributo efficace <strong>di</strong> pioggia che contribuisce al deflusso e <strong>di</strong> allungare i<br />
tempi <strong>di</strong> corrivazione dell’acqua piovana verso il corso d’acqua: <strong>di</strong> conseguenza le<br />
piene, a piccola scala, sono destinate ad assumere caratteristiche meno impulsive<br />
(con picchi meno pronunciati) ed una durata maggiore a causa del ritardo <strong>dei</strong><br />
contributi <strong>di</strong> precipitazione più <strong>di</strong>stanti dalla sezione <strong>di</strong> chiusura. In quale misura tali<br />
interventi siano significativi, come detto in premessa, <strong>di</strong>pende dalle <strong>di</strong>mensioni <strong>dei</strong><br />
volumi in gioco rispetto ai totali nelle sezioni critiche per il sistema. Per i secon<strong>di</strong>, va<br />
ricordata la loro rilevanza per i casi <strong>dei</strong> gran<strong>di</strong> bacini dove <strong>di</strong>fficilmente, per i volumi in<br />
gioco nelle piene, opere <strong>di</strong>ffuse sono risolutive.<br />
Fissate le caratteristiche del bacino (pendenza, caratteristiche geologiche,<br />
vegetazione), e quin<strong>di</strong> stabilita (almeno in via <strong>di</strong> principio, cfr. cap. V.2) la forma<br />
completa dell’onda <strong>di</strong> piena corrispondente al tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto, è possibile<br />
renderla compatibile con le capacità <strong>di</strong> deflusso lungo le aste fluviali invasando il<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 225
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
volume d’acqua in eccesso in appositi serbatoi (serbatoi <strong>di</strong> piena e casse <strong>di</strong><br />
espansione), per restituirlo in tempi successivi.<br />
Serbatoi <strong>di</strong> piena<br />
Il controllo delle piene con serbatoi comporta generalmente che i volumi da<br />
rendere <strong>di</strong>sponibili siano dell’or<strong>di</strong>ne delle decine <strong>di</strong> milioni <strong>di</strong> metri cubi.<br />
Il loro funzionamento è governato dalla legge <strong>di</strong> conservazione della massa. La<br />
portata <strong>di</strong> piena entrante viene invasata sfruttando i volumi a <strong>di</strong>sposizione del<br />
serbatoio e rilasciata tramite opere accessorie, e.g. scarichi <strong>di</strong> fondo e/o <strong>di</strong> superficie.<br />
Gli scarichi possono essere liberi oppure presi<strong>di</strong>ati. Questi ultimi permettono <strong>di</strong><br />
minimizzare i volumi <strong>di</strong> invaso, in quanto è possibile regolare la portata uscente su un<br />
valore massimo compatibile con valle restringendo la luce <strong>di</strong> efflusso tramite la<br />
paratoia. La presenza <strong>di</strong> organi <strong>di</strong> regolazione meccanica espone il sistema ad una<br />
maggiore debolezza <strong>di</strong> gestione: mancanza <strong>di</strong> energia, blocco delle paratoie, etc.<br />
Va inoltre tenuta presente la necessità <strong>di</strong> garantire, a valle del serbatoio <strong>di</strong><br />
piena, una portata minima vitale compatibile con la biologia del corso d’acqua.<br />
In generale il problema <strong>dei</strong> serbatoi concerne i rilevanti impatti ambientali<br />
della loro messa in opera e funzionamento: mentre possono <strong>di</strong>rsi risolutivi per la<br />
sicurezza idraulica. Il bilancio <strong>di</strong> costi e <strong>di</strong> benefici per la loro realizzazione è <strong>di</strong>fficile e,<br />
in generale, irrisolto.<br />
Casse <strong>di</strong> espansione<br />
Talvolta è possibile reperire <strong>dei</strong> volumi sufficienti ad esplicare un qualche<br />
effetto <strong>di</strong> laminazione anche nei tratti me<strong>di</strong>o-bassi <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua; questa possibilità<br />
è limitata dal fatto che i volumi <strong>di</strong> invaso <strong>di</strong>sponibili sono generalmente piccoli rispetto<br />
a quelli delle piene qualora le altezze siano da contenersi in valori limitati e sia<br />
necessario prevederne uno sviluppo planimetrico non particolarmente ampio (che<br />
comporterebbe, fra l’altro, elevati costi <strong>di</strong> espropriazione).<br />
Le casse <strong>di</strong> espansione vengono alimentate da opere <strong>di</strong> imbocco adeguate,<br />
e.g. tramite una soglia sfiorante che permette la derivazione della portata una volta<br />
raggiunta una determinata altezza idrometrica nell’alveo. Per rendere più efficiente<br />
questo processo, specie in caso <strong>di</strong> corrente veloce, è possibile indurre un<br />
innalzamento del pelo libero tramite <strong>di</strong>spositivi idraulici quali un restringimento. La<br />
cassa d’espansione è dotata <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> scarico per restituire all’alveo eventuali volumi<br />
in eccesso e per restituire il volume invasato nei mo<strong>di</strong> più opportuni. Per una ottimale<br />
regolazione delle piene è anche opportuno, in molti casi, realizzare più casse collegate<br />
in serie.<br />
V.6.1<br />
Principali criticità idrauliche<br />
Ferma restando la possibilità <strong>di</strong> varie crisi a scala locale laddove si<br />
verificassero eventi <strong>di</strong> tipo parossistico, le situazioni <strong>di</strong> maggiore criticità dal punto <strong>di</strong><br />
vista idraulico che, seppur ricadenti in provincia <strong>di</strong> Trento hanno ripercussioni a scala<br />
<strong>di</strong> bacino idrografico, anche alla luce <strong>di</strong> quanto verificatosi in occasione delle recenti<br />
piene – autunno 2000 in particolare, sono riconducibili ai tre no<strong>di</strong> seguenti:<br />
226<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
1. passaggio dell’A<strong>di</strong>ge a valle della confluenza con l’Avisio, ed in particolare a<br />
Trento;<br />
2. passaggio del fiume Brenta attraverso l’abitato <strong>di</strong> Borgo Valsugana;<br />
3. gestione della galleria A<strong>di</strong>ge-Garda;<br />
Le prime due riguardano in particolare la capacità delle sezioni degli alvei <strong>di</strong><br />
far defluire le portate <strong>di</strong> piena, e sono quin<strong>di</strong> correlate, seppur in misura <strong>di</strong>versa, alla<br />
necessità <strong>di</strong> interventi <strong>di</strong> laminazione. La terza assume invece importanza vitale per la<br />
sicurezza idraulica <strong>dei</strong> territori meri<strong>di</strong>onali del Trentino e <strong>di</strong> quelli veneti, inclusa in<br />
particolare la città <strong>di</strong> Verona.<br />
In generale, il <strong>di</strong>battito sopra le <strong>di</strong>verse questioni connesse con le proponende<br />
opere <strong>di</strong> sistemazione ancora ferve. Il tema centrale concerne le <strong>di</strong>verse priorità degli<br />
interventi, la loro reale efficacia, e le possibili alternative. In quanto segue viene<br />
presentato un esame delle proposte e, comparativamente, <strong>dei</strong> loro costi complessivi<br />
(sociali ed ambientali) e <strong>dei</strong> benefici connessi.<br />
V.6.1.1<br />
A<strong>di</strong>ge a Trento<br />
Con riferimento alle informazioni <strong>di</strong> tipo idrologico e idraulico <strong>di</strong>sponibili, e<br />
tenuto anche conto delle recenti integrazioni allo stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> impatto ambientale relativo<br />
al progetto della <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> Valda per la laminazione delle piene del T. Avisio richiesto dal<br />
Ministero dell’Ambiente in data 3.12.1997 (cfr. Rapporto sintetico sullo stato <strong>dei</strong><br />
lavori, 2001) e delle successive osservazioni, possono farsi le seguenti considerazioni:<br />
1. l’analisi delle capacità <strong>di</strong> deflusso dell’A<strong>di</strong>ge a Trento evidenzia, già per tempi <strong>di</strong><br />
ritorno relativamente bassi (<strong>di</strong> circa 30 anni), possibili problemi <strong>di</strong> esondazione a<br />
partire dalla zona a sud della città (cfr. Figura V.6.1);<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 227
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.6.1: Situazione a Trento dopo 13 ore dall’inizio della piena (portata trentennale).<br />
2. per scongiurare questo evento una possibile ipotesi, costruita su un percorso<br />
progettuale successivo alla Relazione della Commissione De Marchi (1970), è la<br />
costruzione <strong>di</strong> uno sbarramento artificiale in località Valda al fine <strong>di</strong> laminare<br />
l’onda <strong>di</strong> piena in arrivo dal bacino dell’Avisio (responsabile, nel 1966, <strong>di</strong> una<br />
percentuale consistente della portata transitata per Trento). Nelle sue <strong>di</strong>verse<br />
configurazioni possibili, la <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> Valda potrebbe creare invasi notevoli per la<br />
laminazione delle piene d’Avisio, e dunque essere risolutiva per la sicurezza<br />
idraulica <strong>dei</strong> territori trentini <strong>di</strong> valle;<br />
3. la configurazione massima prevista per la <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> Valda, progettata in un<br />
contesto <strong>di</strong> sensibilità ambientale <strong>di</strong>verso da quello o<strong>di</strong>erno, è caratterizzata da<br />
notevoli volumi da de<strong>di</strong>care alla espansione delle piene, e pertanto si presta<br />
naturalmente bene alla funzionalità idraulica. Essa peraltro non contemperava la<br />
compresenza <strong>di</strong> altre opere <strong>di</strong> laminazione delle piene d’A<strong>di</strong>ge, che consentissero<br />
la riduzione della sua capacità, e dunque viene presentata in una configurazione<br />
che desta notevoli preoccupazioni dal punto <strong>di</strong> vista dell’impatto ambientale,<br />
sociale e paesaggistico e in generale dell’architettura del territorio connesso;<br />
4. alcune preoccupazioni sorte intorno a possibili effetti <strong>di</strong> aumentata sincronia fra<br />
le piene d’A<strong>di</strong>ge e piene d’Avisio indotti dalla possibile costruzione del nuovo<br />
invaso sono fugate da un’analisi estesa sui possibili scenari <strong>di</strong> laminazione e <strong>di</strong><br />
228<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
propagazione. La <strong>di</strong>mensione dell’invaso massimo in Valda è infatti tale da<br />
ridurre sempre in modo decisivo i contributi d’Avisio, talchè non esiste situazione<br />
idrologica per la quale la realizzazione dell’invaso <strong>di</strong> Valda possa peggiorare la<br />
situazione attuale. È dunque da rilevarsi che la <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> Valda è da considerarsi<br />
risolutiva dal solo punto <strong>di</strong> vista idraulico: mentre preoccupazioni relative al suo<br />
impatto ambientale relativamente alla architettura generale del territorio sono<br />
sempre considerevoli;<br />
5. dato l’indubbio impegno dell’opera, e le preve<strong>di</strong>bili ricadute <strong>di</strong> carattere<br />
ambientale e paesaggistico, sono state stu<strong>di</strong>ate una serie <strong>di</strong> alternative o <strong>di</strong><br />
opere complementari, che prevedano la combinazioni <strong>di</strong> più interventi <strong>di</strong> minor<br />
impatto. La combinazione <strong>di</strong> <strong>di</strong>verse strutture, <strong>di</strong>spositivi e regole d’uso applicate<br />
e/o realizzate con gradualità appare la via più opportuna, socialmente e<br />
tecnicamente, per condurre progressivamente l’adeguamento della sicurezza<br />
idraulica della città <strong>di</strong> Trento in un campo accettabile;<br />
6. l’esistente <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> S. Giustina permette un’efficace laminazione della portata del<br />
Noce, sicuramente significativa anche in relazione alle piene complessive d’A<strong>di</strong>ge<br />
nel territorio trentino, agendo sulla regolazione <strong>dei</strong> volumi esistenti. In<br />
particolare, stante la notevole capacità del serbatoio esistente, una efficace<br />
opera <strong>di</strong> laminazione può essere ottenuta riducendo marginalmente la produzione<br />
idroelettrica e rendendo certamente <strong>di</strong>sponibile un volume adeguato <strong>di</strong> invaso<br />
con criteri <strong>di</strong> regolazione derivati da esigenze <strong>di</strong> piena;<br />
7. opere <strong>di</strong>ffuse <strong>di</strong> laminazione delle piene, quali ad esempio casse <strong>di</strong> espansione in<br />
Val d’A<strong>di</strong>ge nel suo territorio trentino, possono dare un contributo alla riduzione<br />
della frequenza probabile della tracimazione dell’A<strong>di</strong>ge in Trento, ma tale<br />
contributo è da ritenersi complessivamente modesto in ragione della limitata<br />
<strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> volumi <strong>di</strong> espansione a fronte degli afflussi;<br />
8. opere <strong>di</strong>ffuse sul territorio trentino che promuovano la riduzione <strong>dei</strong> colmi <strong>di</strong><br />
piena d’A<strong>di</strong>ge appaiono comunque inadatte alla significativa riduzione del rischio<br />
idraulico in Trento.<br />
9. opere locali o <strong>di</strong>ffuse <strong>di</strong> rialzo arginale ed in generale relative all’aumento della<br />
officiosità della sezione idraulica in relazione allo smaltimento delle portate <strong>di</strong><br />
piena possono dare un contributo non marginale all’aumento del ritorno probabile<br />
della crisi idraulica della città <strong>di</strong> Trento;<br />
Con riferimento anche alle risultanze degli stu<strong>di</strong> citati, si può osservare che le<br />
alternative stu<strong>di</strong>ate prevedono:<br />
• la realizzazione, nella città <strong>di</strong> Trento, <strong>di</strong> un rialzo arginale che permetta il<br />
passaggio <strong>di</strong> 2500 m 3 /s, al posto degli attuali 2100 m 3 /s circa. Va osservato che<br />
un tale intervento ne postula altri connessi. Infatti, oltre al rialzo arginale, sarà<br />
necessario intervenire sulla confluenza tra A<strong>di</strong>ge ed A<strong>di</strong>getto per evitare effetti <strong>di</strong><br />
rigurgito del primo nel secondo che vanificherebbero l’officiosità degli interventi<br />
arginali (l’argine sinistro dell’A<strong>di</strong>getto è attualmente insufficiente allo scopo);<br />
• la laminazione delle portate del Torrente Noce assicurando in caso <strong>di</strong> piena la<br />
<strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> 20-30 milioni <strong>di</strong> metri cubi nell’invaso esistente <strong>di</strong> S. Giustina, la<br />
cui capacità complessiva e <strong>di</strong> circa 183 milioni <strong>di</strong> metri cubi;<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 229
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
• la laminazione della portata dell’Avisio tramite la costruzione <strong>di</strong> un invaso con<br />
potenzialità <strong>di</strong> trattenuta pari a 16-20 milioni <strong>di</strong> metri cubi. Una tale soluzione,<br />
certamente meno impattante della progettata <strong>di</strong>ga <strong>di</strong> Valda, progressivamente<br />
riduce il margine <strong>di</strong> sicurezza che essa produce in ragione della sua <strong>di</strong>mensione;<br />
• la regolazione mo<strong>di</strong>ficata dell’esistente invaso <strong>di</strong> Stramentizzo, rispetto alla quale<br />
va osservato che la capacità <strong>di</strong> questo serbatoio e la sua posizione relativa nel<br />
bacino idrografico non sono tali da consentire un intervento risolutivo<br />
paragonabile a quello che sarebbe invece consentito dalla realizzazione <strong>di</strong> nuove<br />
opere appositamente calibrate allo scopo prefisso;<br />
Vale ancora la pena <strong>di</strong> ricordare che un problema da considerare è la possibile<br />
riduzione della portata dell’A<strong>di</strong>ge proveniente dalla provincia <strong>di</strong> Bolzano. Nella<br />
situazione attuale si può prevedere, a Bronzolo, una portata cinquecentenaria<br />
dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 1600 m 3 /s, portata che risulta piuttosto bassa anche in termini <strong>di</strong><br />
contributo specifico <strong>di</strong> piena per confronto con situazioni alpine comparabili<br />
climaticamente. Ciò accade, in particolare, per alcune anomalie meteorologiche che è<br />
presumibile siano da ritenersi stazionarie, almeno nei tempi <strong>di</strong> interesse del presente<br />
<strong>Piano</strong>: ma soprattutto grazie alla presenza <strong>di</strong>ffusa <strong>di</strong> aree <strong>di</strong> esondazione naturale nei<br />
territori <strong>di</strong> monte.<br />
La materia induce qualche preoccupazione. Infatti, qualora la provincia <strong>di</strong><br />
Bolzano decidesse <strong>di</strong> proteggere tali zone ad esempio me<strong>di</strong>ante <strong>di</strong>ffusi rialzi arginali<br />
(non esclu<strong>di</strong>bili a priori nel contesto <strong>di</strong> uno sviluppo sociale ed economico <strong>dei</strong> territori<br />
in questione), la portata attesa per il medesimo tempo <strong>di</strong> ritorno salirebbe a circa<br />
2000 m 3 /s, il che imporrebbe opere più consistenti nelle regioni più a valle.<br />
Assume quin<strong>di</strong> notevole importanza la gestione coor<strong>di</strong>nata degli interventi<br />
sugli argini del Fiume A<strong>di</strong>ge, che dovrebbero essere alzati solo in casi eccezionali e<br />
comunque limitatamente alle esigenze <strong>di</strong> sicurezza degli abitati esistenti, in<strong>di</strong>viduando<br />
(e realizzando) al contempo le misure compensative atte ad impe<strong>di</strong>re che si<br />
producano aumenti significativi delle portate in <strong>di</strong>rezione <strong>dei</strong> territori posti più a valle.<br />
In conclusione si sottolinea la necessità che l’insieme degli interventi<br />
prospettati venga realizzato in maniera coor<strong>di</strong>nata e graduale, prestando particolare<br />
attenzione ai livelli <strong>di</strong> sicurezza ad essi associabili, utilizzando al meglio le strutture<br />
esistenti e considerando sinotticamente il contributo <strong>di</strong> tutte le opere. A tal fine si<br />
riassumono <strong>di</strong> seguito le considerazioni ritenute inelu<strong>di</strong>bili in relazione alle<br />
problematiche poste:<br />
1. attualmente la città <strong>di</strong> Trento è soggetta a rischio <strong>di</strong> inondazione con tempi <strong>di</strong><br />
ritorno variabili dai 30 ai 50 anni, a seconda del tipo <strong>di</strong> analisi che le contempera.<br />
Pare opportuno considerare cautelativamente il tempo <strong>di</strong> ritorno della crisi<br />
idraulica in circa 30 anni. In<strong>di</strong>pendentemente dalle valutazioni specifiche, tale<br />
livello <strong>di</strong> rischio è da considerarsi inaccettabile;<br />
2. un possibile intervento utile, non controverso e capace <strong>di</strong> aumentare il citato<br />
tempo <strong>di</strong> ritorno della crisi della città, consiste nella ricalibrazione degli argini in<br />
fregio a Trento ed alla sistemazione <strong>di</strong> opere complementari (e.g. il nodo<br />
idraulico della foce dell’A<strong>di</strong>getto);<br />
3. un consistente aumento della sicurezza idraulica <strong>di</strong> Trento può essere ottenuto<br />
con una regolazione del serbatoio esistente <strong>di</strong> S. Giustina che possa rendere<br />
certamente <strong>di</strong>sponibili all’uso <strong>di</strong> piena 20-30 milioni <strong>di</strong> metri cubi. L’uso<br />
230<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
combinato <strong>dei</strong> rialzi arginali e dell’uso <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> S. Giustina porta il tempo <strong>di</strong><br />
ritorno dell’inondazione della città <strong>di</strong> Trento nel campo <strong>di</strong> 80-100 anni;<br />
4. la pre<strong>di</strong>sposizione <strong>di</strong> nuovi volumi <strong>di</strong> invaso (pari ad almeno 16 milioni <strong>di</strong> metri<br />
cubi) preposti alla laminazione delle piene in alveo dell’Avisio consente <strong>di</strong><br />
aumentare ulteriormente il tempo <strong>di</strong> ritorno della crisi <strong>di</strong> Trento fino all’or<strong>di</strong>ne <strong>dei</strong><br />
200 anni;<br />
5. ogni intervento <strong>di</strong> sistemazione nei territori <strong>di</strong> monte volto alla riduzione delle<br />
aree <strong>di</strong> naturale espansione delle piene (e.g. rialzi arginali) deve essere<br />
compensato dalla creazione <strong>di</strong> invasi supplementari in grado <strong>di</strong> non aggravare la<br />
situazione idraulica <strong>dei</strong> territori <strong>di</strong> valle.<br />
V.6.1.2<br />
Brenta a Borgo Valsugana<br />
Nel transitare per l’abitato <strong>di</strong> Borgo Valsugana il fiume Brenta si trova a<br />
passare attraverso una vistosa strozzatura che limita le capacità <strong>di</strong> deflusso della<br />
corrente.<br />
Si può stimare, anche attraverso un’analisi <strong>dei</strong> livelli idrometrici oc<strong>corsi</strong><br />
durante la piena del 1993, che la massima capacità <strong>di</strong> deflusso in con<strong>di</strong>zioni attuali<br />
non superi i 110 m 3 /s.<br />
Viceversa l’analisi della risposta idrologica complessiva del fiume brenta chiuso<br />
a borgo fornisce valori <strong>di</strong> portata maggiori già a partire da tempi <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> circa 20<br />
anni.<br />
Figura V.6.2: Transito in piena del fiume Brenta attraverso l’abitato <strong>di</strong> Borgo Valsugana.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 231
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Per ovviare a questo problema sono state avanzate <strong>di</strong>verse ipotesi, anche in<br />
ragione <strong>di</strong> incertezze nella forma dell’onda <strong>di</strong> piena <strong>di</strong> progetto legate al calcolo<br />
dell’effetto <strong>di</strong> laminazione indotto dai laghi <strong>di</strong> Levico e Caldonazzo.<br />
Le possibili soluzioni in<strong>di</strong>viduate, per salvaguardare Borgo Valsugana dalle<br />
piene del fiume Brenta, possono essere schematizzate in due tipologie d’intervento: le<br />
prime mirano alla riduzione del volume entrante nel canale con abbattimento<br />
dell’apice dell’onda <strong>di</strong> piena, le seconde ad incrementare la sezione del canale,<br />
assicurando così lo smaltimento della portata <strong>di</strong> piena.<br />
Le possibili soluzioni stu<strong>di</strong>ate, per la riduzione della portata entrante nel<br />
canale, sono: una galleria <strong>di</strong> by-pass, una singola cassa <strong>di</strong> espansione, più casse <strong>di</strong><br />
espansione e interventi <strong>di</strong> riforestazione del bacino.<br />
Per le gallerie <strong>di</strong> by-pass sono state in<strong>di</strong>viduate quattro alternative <strong>di</strong><br />
percorso: due in sponda sinistra e due in sponda destra. Per quanto riguarda le prime<br />
due (in sponda sinistra), sono finalizzate all’allontanamento della portata <strong>di</strong> piena del<br />
Brenta Vecchio: per ottenere un funzionamento ottimale delle gallerie è in<strong>di</strong>spensabile<br />
che il primo tratto dell’opera abbia una pendenza maggiore rispetto a quella dell’alveo.<br />
Ciò comporta, nel caso della ipotesi “lunga”, la <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> reimmissione nel Fiume<br />
Brenta per problemi <strong>di</strong> quote. Nel caso dell’ipotesi “corta”, oltre ai problemi <strong>di</strong><br />
reimissione nel Fiume Brenta precedentemente evidenziati, esiste anche un nodo<br />
all’imbocco della galleria poiché non è possibile realizzare un imbocco idraulicamente<br />
efficiente.<br />
Le gallerie proposte in sponda destra sono state pensate per scolmare la<br />
portata del Fiume Brenta. Anche in questo caso sono stati in<strong>di</strong>viduati due per<strong>corsi</strong>,<br />
uno “corto” ed uno “lungo”. Nel primo caso il tracciato è stato in<strong>di</strong>viduato sotto la<br />
vecchia strada statale. Anche per questa configurazione si presentano gli stessi<br />
problemi <strong>di</strong> formazione del sifone (mancanza <strong>di</strong> un sufficiente <strong>di</strong>slivello) oltre a<br />
problematiche legate alla profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> scavo all’interno dell’abitato (oltre i 10 metri) e<br />
alla presenza <strong>di</strong> sottoservizi.<br />
La seconda ipotesi (Galleria <strong>di</strong> by-pass “lunga”), prevede la zona <strong>di</strong><br />
immissione, posta in prossimità della confluenza del Torrente Moggio, mentre<br />
l’imbocco è situato nei pressi del nuovo ponte della ferrovia. Questa alternativa appare<br />
come una delle ipotesi idraulicamente ed ambientalmente percorribili.<br />
Per quanto riguarda la realizzazione <strong>di</strong> una o due casse <strong>di</strong> espansione, nella<br />
prima ipotesi è stata in<strong>di</strong>viduata la zona denominata Palu<strong>di</strong>, Questa alternativa<br />
prevede la realizzazione <strong>di</strong> una cassa <strong>di</strong> espansione <strong>di</strong> 33 ettari (profon<strong>di</strong>tà me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> 2<br />
metri, volume d’invaso <strong>di</strong> 660.000 m³). Questa alternativa, che appare idraulicamente<br />
inefficace in quanto non permette la laminazione <strong>di</strong> tutto il surplus <strong>di</strong> portata, ha come<br />
nodo critico l’impossibilità <strong>di</strong> stoccaggio del materiale movimentato in aree prossime<br />
alla zona <strong>di</strong> intervento.<br />
Un’altra alternativa interessa sia l’area in località “Palu<strong>di</strong>” sia la zona <strong>di</strong> “Lago<br />
Morto“. Questa proposta, in<strong>di</strong>viduata a suo tempo anche dall’Università <strong>di</strong> Trento nello<br />
stu<strong>di</strong>o commissionato dal Comprensorio della Bassa Valsugana e Tesino, prevede la<br />
realizzazione <strong>di</strong> due casse <strong>di</strong> espansione con approfon<strong>di</strong>mento del piano <strong>di</strong> campagna:<br />
la prima in località Palu<strong>di</strong> (33 ettari, profon<strong>di</strong>tà me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> 2 metri, volume d’invaso <strong>di</strong><br />
660.000 m³), la seconda in località Lago Morto (78,5 ettari, profon<strong>di</strong>tà me<strong>di</strong>a 2,8<br />
metri, volume d’invaso <strong>di</strong> 2.240.000 m³). Il volume complessivo da invasare, ovvero<br />
tutta quella parte dell’onda <strong>di</strong> piena superiore ai 110 m³/sec che rappresentano il<br />
volume transitabile attraverso l’abitato <strong>di</strong> Borgo Valsugana, ammonta a 2.900.000<br />
m³. L’ipotesi, economicamente e socialmente molto gravosa (dovrebbero essere<br />
espropriati 112 ettari <strong>di</strong> aree agricole primarie), presenta come nodo critico<br />
232<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
l’impossibilità <strong>di</strong> stoccaggio del materiale <strong>di</strong> risulta dagli scavi, nonché tutti i problemi<br />
connessi al trasporto a <strong>di</strong>scarica del detrito movimentato.<br />
Per l’abbattimento dell’onda <strong>di</strong> piena, è stata presa in considerazione anche la<br />
possibilità <strong>di</strong> incrementare la copertura boscata del bacino. Questa alternativa, che<br />
prevede notevolissimi investimenti nella riforestazione e nel miglioramento delle<br />
strutture forestali, presenta tre criticità: la prima legata alla ridotta efficacia idraulica<br />
(l’abbattimento dell’onda <strong>di</strong> piena è inferiore al 10% del totale), la seconda ai tempi<br />
lunghi per la sua realizzazione (oltre un secolo), la terza dovuta all’impossibilità<br />
pratica <strong>di</strong> rimboschire qualsiasi area del bacino non attualmente occupata da bosco.<br />
Per quanto riguarda le possibili misure da adottare per l’incremento della<br />
sezione del canale, sono state stu<strong>di</strong>ate le seguenti alternative: riprofilatura dell’alveo e<br />
innalzamento degli argini. Queste, non incidono sulla forma dell’idrogramma <strong>di</strong> piena<br />
(se ne mantiene pertanto inalterato anche il volume) ma mo<strong>di</strong>ficano la forma del<br />
canale per incrementarne la capacità <strong>di</strong> smaltimento delle portate.<br />
La prima ipotesi progettuale prevede la riprofilatura dell’alveo eliminando sia il<br />
salto a valle della vecchia opera <strong>di</strong> derivazione della filanda (mantenendone inalterate<br />
le caratteristiche architettoniche) sia della soglia strumentata posta nei pressi del<br />
nuovo polo scolastico. Il <strong>di</strong>slivello così ottenuto verrebbe uniformemente <strong>di</strong>stribuito<br />
lungo tutta la lunghezza dell’attraversamento <strong>di</strong> Borgo Valsugana ottenendo un alveo<br />
più profondo e leggermente più pendente: questo nuovo assetto permetterebbe lo<br />
smaltimento “al limite” della portata centenaria.<br />
La seconda ipotesi progettuale prevede l’innalzamento delle arginature <strong>di</strong> circa<br />
un metro e mezzo e, contestualmente, la chiusura <strong>di</strong> tutti i fori presenti lungo il Lungo<br />
Brenta Trento – Trieste. Questa soluzione ha un punto nodale estremamente<br />
complesso: si tratta infatti <strong>di</strong> ri<strong>di</strong>segnare completamente l’altimetria delle piazze e<br />
delle strade prossime al torrente e <strong>di</strong> sopraelevare tutti i ponti. Questi ultimi però sono<br />
soggetti a tutela e perciò non possono essere mo<strong>di</strong>ficati.<br />
Dal processo <strong>di</strong> valutazione degli impatti, si è potuto giungere alla definizione<br />
<strong>di</strong> due possibili alternative per salvaguardare Borgo Valsugana dalle piene del fiume<br />
brenta:<br />
1. misure per la riduzione del volume entrante nel canale: galleria <strong>di</strong> by-pass<br />
“lunga”in sponda destra;<br />
2. misure per l’incremento della sezione del canale: riprofilatura dell’alveo.<br />
Entrambe le alternative sono dotate <strong>di</strong> un in<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> efficacia positivo in quanto<br />
permettono lo smaltimento del deflusso, garantendo quin<strong>di</strong> la sicurezza dell’abitato <strong>di</strong><br />
borgo.<br />
V.6.1.3<br />
Galleria A<strong>di</strong>ge-Garda<br />
Nel marzo del 1959 è stata inaugurata la galleria A<strong>di</strong>ge-Garda. Essa collega il<br />
fiume A<strong>di</strong>ge, partendo da Mori, con il lago <strong>di</strong> Garda, nei pressi <strong>di</strong> Torbole. Si estende<br />
per una lunghezza <strong>di</strong> quasi 10 km e compie un <strong>di</strong>slivello <strong>di</strong> 106 m, con una pendenza<br />
costante pari a 0,87%.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 233
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.6.3: Lo sviluppo della galleria, dal fiume A<strong>di</strong>ge al lago <strong>di</strong> Garda.<br />
Figura V.6.4: Opera <strong>di</strong> presa <strong>di</strong> Mori.<br />
234<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.6.5: Sbocco a Torbole.<br />
La galleria ha lo scopo <strong>di</strong> <strong>di</strong>fendere il territorio del me<strong>di</strong>o e basso corso<br />
dell’A<strong>di</strong>ge, in particolare la città <strong>di</strong> Verona, scolmando nel lago <strong>di</strong> Garda, fino ad un<br />
massimo <strong>di</strong> 500 m 3 /s, le portate al colmo <strong>di</strong> piena del fiume A<strong>di</strong>ge. Infatti, l’estensione<br />
dello specchio lacustre <strong>di</strong> circa 370 km 2 può, almeno per un certo tempo, fungere da<br />
cassa <strong>di</strong> espansione con modesti aumenti del livello lago. Va, in ogni caso, osservato<br />
che i livelli in lago sono fortemente con<strong>di</strong>zionati dai sostegni idraulici nel Mincio<br />
emissario (i.e. Salionze) ben oltre la possibile variazione indotta dai contributi della<br />
galleria. È anche da segnalarsi la vitale importanza della operatività della galleria per<br />
la sicurezza idraulica <strong>dei</strong> terreni veronesi <strong>di</strong> valle, come testimoniato dalle <strong>di</strong>sastrose<br />
rotte storiche dell’A<strong>di</strong>ge in quei comprensori.<br />
L’utilizzo della galleria è stato attivato dall’Ufficio del Genio Civile <strong>di</strong> Trento in<br />
occasione degli eventi <strong>di</strong> piena del fiume A<strong>di</strong>ge verificatisi tra il 1960 e il 1983 per ben<br />
nove volte, ma solamente nei giorni 4 e 5 novembre 1966 le paratoie <strong>di</strong> Mori vennero<br />
completamente aperte fino a raggiungere la massima portata prevista <strong>di</strong> 500 m 3 /sec.<br />
In tale occasione furono scaricati nel lago <strong>di</strong> Garda circa 64 milioni <strong>di</strong> metri cubi<br />
d’acqua, con un incremento del livello <strong>di</strong> circa 17 cm.<br />
In seguito al passaggio delle competenze dallo Stato alla Provincia Autonoma<br />
<strong>di</strong> Trento avvenuto nel novembre 1999, la galleria è stata utilizzata durante l’evento <strong>di</strong><br />
piena del fiume A<strong>di</strong>ge nei giorni 17 e 18 novembre 2000, ma per una portata massima<br />
<strong>di</strong> soli 100 m 3 /sec che ha scaricato nel Garda circa cinque milioni <strong>di</strong> m 3 d’acqua,<br />
corrispondenti ad un aumento del livello lago inferiore ai 2 cm.<br />
In tabella sono riportate, in corrispondenza <strong>di</strong> ogni evento <strong>di</strong> piena durante il<br />
quale la galleria ha funzionato, l’istante <strong>di</strong> apertura e chiusura della luce <strong>di</strong> ingresso,<br />
con il volume complessivamente scolmato.<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 235
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Evento Apertura Chiusura Vs[m3]<br />
09/1960<br />
09/1965<br />
07/1966<br />
08/1966<br />
11/1966<br />
09/1976<br />
10/1980<br />
07/1981<br />
05/1983<br />
10/2000<br />
17/09/60 11:30<br />
18/09/60 12:40<br />
02/09/65 14:07<br />
20/07/76 10:30<br />
17/08/66 17:25<br />
04/11/66 16:45<br />
14/09/76 09:30<br />
17/10/80 18:40<br />
19/07/81 08:30<br />
23/05/83 21:00<br />
17/10/00 18:00<br />
18/09/60 07:00<br />
21/09/60 18:30<br />
05/09/65 11:30<br />
22/07/76 08:30<br />
18/08/66 21:30<br />
06/11/66 14:30<br />
15/09/76 00:00<br />
19/10/80 08:00<br />
19/07/81 16:30<br />
25/05/83 00:00<br />
19/10/00 10:00<br />
71.325.000<br />
79.270.800<br />
6.499.920<br />
16.695.000<br />
63.777.300<br />
12.420.000<br />
26.410.000<br />
6.930.000<br />
20.016.000<br />
4.700.000<br />
Tabella V.6.1: Volume scolmato della galleria A<strong>di</strong>ge-Garda in relazione agli eventi per i quali è stata attivata.<br />
Il convogliamento <strong>di</strong> parte delle acque <strong>di</strong> piena del fiume A<strong>di</strong>ge nel lago <strong>di</strong><br />
Garda comporta ovviamente un aumento della portata dell’emissario, il fiume Mincio,<br />
che andrà a gravare sul bacino del fiume Po, per cui l’apertura della galleria A<strong>di</strong>ge-<br />
Garda, deve essere coor<strong>di</strong>nata anche secondo le esigenze <strong>di</strong> sfasamento temporale<br />
delle portate massime <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua gestiti dalle due Autorità <strong>di</strong> Bacino interessate<br />
(A<strong>di</strong>ge e Po).<br />
Attualmente la Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento, in accordo con la Regione<br />
Veneto, la Regione Lombar<strong>di</strong>a, l’Agenzia interregionale per il fiume Po , l’Autorità <strong>di</strong><br />
Bacino del fiume A<strong>di</strong>ge e l’Autorità <strong>di</strong> Bacino del fiume Po, ha definito e concordato in<br />
data 1 luglio 2002, le con<strong>di</strong>zioni e le modalità d’uso della galleria A<strong>di</strong>ge-Garda in caso<br />
<strong>di</strong> emergenza <strong>di</strong> piena del fiume A<strong>di</strong>ge. Non pare inopportuno riportare alcuni termini<br />
tecnici necessari per la corretta gestione e <strong>di</strong> base all’accordo stabilito:<br />
1. La Provincia <strong>di</strong> Trento, tramite i suoi referenti, gestisce le operazioni della<br />
galleria. Il responsabile, può avvalersi della collaborazione <strong>dei</strong> Servizi competenti<br />
della Provincia Autonoma <strong>di</strong> Trento ed è tenuto ad acquisire dati su: le previsioni<br />
meteo; la situazione idraulica generale; le con<strong>di</strong>zioni idrometriche in Alto A<strong>di</strong>ge,<br />
in Trentino e nel residuo bacino del fiume A<strong>di</strong>ge e nel lago <strong>di</strong> Garda. Le Regioni e<br />
l’Agenzia interregionale per il fiume Po sono tenuti a fornire ed aggiornare<br />
tempestivamente i dati <strong>di</strong> cui sopra, per quanto <strong>di</strong> rispettiva competenza. Le<br />
decisioni in merito alle operazioni sulla galleria spettano esclusivamente al<br />
responsabile provinciale dopo aver valutato tutte le informazioni acquisite.<br />
2. Quando l’altezza idrometrica nel fiume A<strong>di</strong>ge a Trento (ponte S. Lorenzo)<br />
raggiunge la quota <strong>di</strong> m 4,00 ed è preve<strong>di</strong>bile un ulteriore sensibile aumento<br />
dell’altezza idrometrica, il responsabile allerta le Regioni e l’Agenzia<br />
interregionale per il fiume Po, in modo che durante la piena possa essere chiesto<br />
il parere <strong>di</strong> tali soggetti e possano essere comunicate le decisioni assunte; al<br />
momento dell’allertamento ciascun ente provvede a segnalare il mezzo più<br />
idoneo per le comunicazioni e conferma ovvero in<strong>di</strong>ca i recapiti <strong>dei</strong> funzionari da<br />
contattare.<br />
3. Fino a <strong>di</strong>versa e comune determinazione, ai fini della decisione sulle manovre<br />
della galleria, si considerano critiche le altezze idrometriche <strong>di</strong> seguito riportate. I<br />
236<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
valori in<strong>di</strong>cati non sono comunque da considerare vincolanti, ma solo <strong>di</strong><br />
riferimento, per il responsabile provinciale:<br />
operazioni <strong>di</strong> apertura<br />
• m 5,00 a Trento (ponte S. Lorenzo);<br />
• m 5,20 a Villa Lagarina;<br />
• m 5,40 a Marco <strong>di</strong> Rovereto;<br />
• m 5,50 a Vò Destro <strong>di</strong> Avio;<br />
• m 2,10 a Pescantina;<br />
• m 2,20 a Verona (ponte S. Gaetano).<br />
In particolare le manovre sulla galleria saranno volte a mantenere l’altezza<br />
idrometrica a Vò Destro <strong>di</strong> Avio ad un valore inferiore a m 5,70;<br />
operazioni <strong>di</strong> chiusura<br />
Al fine della decisione <strong>di</strong> chiudere la galleria, si potrà considerare la piena non più<br />
pericolosa quando, nella fase <strong>di</strong> decrescenza, le altezze idrometriche sono<br />
entrambe scese sotto le seguenti con<strong>di</strong>zioni:<br />
• m 4,80 a Trento (ponte S. Lorenzo);<br />
• m 5,30 a Vò Destro.<br />
4. Quando l’andamento della piena è tale per cui viene presa in considerazione<br />
l’ipotesi dell’apertura della galleria, il responsabile contatta il Magistrato per il<br />
Po,à le Regioni ed e alll’Agenzia interregionale per il fiume Po, inviando una nota<br />
via fax (seguita da telefonata al numero predefinito al punto 4 per conferma) con<br />
cui prospetta il quadro <strong>di</strong> massima della situazione e delinea un programma,<br />
sempre <strong>di</strong> massima, per l’uso della galleria. Tali soggetti esprimono il parere<br />
entro il tempo massimo <strong>di</strong> un’ora; il responsabile provinciale può non considerare<br />
il parere pervenuto dopo il termine stabilito. Un eventuale parere contrario<br />
all’apertura della galleria deve essere motivato in linea tecnica. Qualora<br />
sussistano ragioni <strong>di</strong> imperiosa urgenza, il responsabile provinciale può richiedere<br />
che il parere venga espresso imme<strong>di</strong>atamente . Il responsabile provinciale segue<br />
la stessa procedura quando ritiene opportuno chiudere la galleria.<br />
V.6.2<br />
Gestione degli scarichi degli invasi idroelettrici<br />
Va infine osservato che è necessaria una <strong>di</strong>sciplina dello scarico dai numerosi<br />
invasi vasti e piccoli generalmente per uso idroelettrico che sono presenti nel territorio<br />
provinciale.<br />
Infatti sono note con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> <strong>di</strong>sagio generate da una gestione degli organi <strong>di</strong><br />
scarico solo avveduta delle necessità della produzione idroelettrica 2 .<br />
2 È evidente che l’operazione degli scarichi deve essere legata ad una sensata e sostenibile regolazione <strong>dei</strong> volumi <strong>di</strong><br />
invaso<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong> 237
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
È necessario che venga concordata per ogni invaso una procedura, ispirata a<br />
criteri <strong>di</strong> gradualità e <strong>di</strong> presenza anche per considerazioni idrauliche nelle tratte <strong>di</strong><br />
valle, che stabilisca mo<strong>di</strong> e tempi dell’apertura degli organi <strong>di</strong> scarico. Tale procedura<br />
dovrà essere concordata entro …. con gli uffici competenti della PAT e dovrà<br />
corrispondere un grado <strong>di</strong> affinamento delle relazioni <strong>di</strong> sostegno proporzionato<br />
all’importanza dell’opera (i.e. il suo volume <strong>di</strong> invaso; la capacità <strong>di</strong> portata massima<br />
degli organi <strong>di</strong> scarico e delle opere accessorie).<br />
238<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
INDICE DELLE TABELLE<br />
Tabella V.1.1: Caratteristiche principali del bacino del fiume Chiese..................................... 3<br />
Tabella V.1.2: Catasto delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano<br />
del Chiese (fonte Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana)...................................... 3<br />
Tabella V.1.3: Opere realizzate nel bacino del fiume Chiese dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.). ... 3<br />
Tabella V.1.4: Caratteristiche principali del bacino montano del torrente Fersina. .................. 4<br />
Tabella V.1.5: catasto delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano<br />
del Fersina (fonte Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana). .................................... 4<br />
Tabella V.1.6: Caratteristiche principali del bacino del torrente Fersina <strong>di</strong> competenza del<br />
S.O.I. ..................................................................................................... 4<br />
Tabella V.1.7: Opere realizzate nel bacino del torrente Fersina dal 1976 al 2001 (fonte<br />
S.O.I.). ................................................................................................... 4<br />
Tabella V.1.8: Caratteristiche principali del bacino del torrente Noce.................................... 5<br />
Tabella V.1.9: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino<br />
montano del Noce (fonte Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana). .......................... 5<br />
Tabella V.1.10: Caratteristiche principali del bacino del torrente Noce <strong>di</strong> competenza del<br />
S.O.I. ..................................................................................................... 5<br />
Tabella V.1.11: Opere realizzate nel bacino del torrente Noce dal 1976 al 2001 (fonte<br />
S.O.I.). ................................................................................................... 6<br />
Tabella V.1.12: Caratteristiche principali del bacino del fiume Sarca. ................................... 7<br />
Tabella V.1.13: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino<br />
montano del Sarca (fonte A.S.S.M.). ........................................................... 7<br />
Tabella V.1.14: Opere realizzate nel bacino del fiume Sarca dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.). .. 7<br />
Tabella V.1.15: Caratteristiche principali del bacino del fiume A<strong>di</strong>ge. ................................... 8<br />
Tabella V.1.16: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino<br />
montano dell’A<strong>di</strong>ge (fonte Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana).......................... 8<br />
Tabella V.1.17: Opere realizzate nel bacino del fiume A<strong>di</strong>ge sud<strong>di</strong>vise tra asta A<strong>di</strong>ge e Leno<br />
dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.)................................................................... 8<br />
Tabella V.1.18: Caratteristiche principali del bacino montano del torrente Avisio. .................. 9<br />
Tabella V.1.19: Consistenza delle opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino<br />
montano dell’Avisio (fonte Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana). ........................ 9<br />
Tabella V.1.20: Opere realizzate nel bacino del fiume Avisio dal 1976 al 2001 (fonte S.O.I.). .. 9<br />
Tabella V.1.21: Caratteristiche principali del bacino montano <strong>di</strong> Brenta, Cismon e Vanoi......... 9<br />
Tabella V.1.22: Consistenza opere <strong>di</strong> sistemazione idraulico forestali per il bacino montano<br />
<strong>di</strong> Brenta, Cismon e Vanoi (fonte Servizio <strong>di</strong> <strong>Sistemazione</strong> Montana). ............... 9<br />
Tabella V.1.23: Opere realizzate nel bacino <strong>di</strong> Brenta e Cismon dal 1976 al 2001 (fonte<br />
S.O.I.). ................................................................................................... 9<br />
Tabella V.2.1: Numero <strong>di</strong> stazioni pluviometriche che insistono sui vari bacini del territorio<br />
provinciale............................................................................................... 9<br />
Tabella V.2.2: Risultati delle elaborazioni per le zone omogenee in<strong>di</strong>viduate (Della Lucia et<br />
al., 1976). ............................................................................................... 9<br />
Tabella V.2.3: Valori limiti <strong>di</strong> verifica della portata <strong>di</strong> massima piena con Tr=100 anni............ 9<br />
Tabella V.2.4: Valori <strong>di</strong> CN per <strong>di</strong>versi complessi suolo – soprassuolo secondo AMC II<br />
(metodo S.C.S. mo<strong>di</strong>ficato) (Soil Conservation Service, 1972)......................... 9<br />
Tabella V.2.5: Definizione del parametro <strong>di</strong> stato iniziale del bacino (AMC). .......................... 9<br />
Tabella V.2.6: Valori del parametro xT per <strong>di</strong>versi tempi <strong>di</strong> ritorno. ..................................... 9<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong><br />
i
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Tabella V.2.7: Parametri a e b delle relazioni μ x .=aA b , per i bacini del Triveneto (dove A<br />
rappresenta la superficie del bacino, in km 2 , e la portata μ x è espressa in m 3 s -<br />
1 ). .......................................................................................................... 9<br />
Tabella V.2.8: Bacini idrografici considerati nella messa a punto della procedura <strong>di</strong><br />
regionalizzazione statistica proposta. ........................................................... 9<br />
Tabella V.2.9: valori dell’in<strong>di</strong>ce I.G. per <strong>di</strong>verse classi <strong>di</strong> rocce ............................................ 9<br />
Tabella V.3.1: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico. ....................... 9<br />
Tabella V.3.2: Calendario degli interventi secondo i con<strong>di</strong>zionamenti <strong>di</strong> tipo antropico. ........... 9<br />
Tabella V.3.3: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo naturalistico................. 9<br />
Tabella V.3.4: Intervallo <strong>di</strong> riferimento per l’adozione del tempo <strong>di</strong> ritorno da assegnare<br />
all’opera idraulica ..................................................................................... 9<br />
Tabella V.3.5: Valori assegnati alle classi <strong>di</strong> uso del suolo .................................................. 9<br />
Tabella V.3.6: Definizione del valore del coefficiente α 2 per i vari fenomeni........................... 9<br />
Tabella V.3.7: Valore del tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> progetto per i valori <strong>di</strong> tempo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong><br />
calcolo .................................................................................................... 9<br />
Tabella V.3.8: Metodo per il calcolo del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza n nei <strong>corsi</strong> d’acqua .............. 9<br />
Tabella V.3.9: Valori del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza per i <strong>corsi</strong> d’acqua. .................................. 9<br />
Tabella V.3.10: Valori <strong>di</strong> A e B (Kouwen e Li, 1980). ......................................................... 9<br />
Tabella V.3.11: Valori in<strong>di</strong>cativi <strong>dei</strong> parametri dp, sx e sy per alcuni tipi <strong>di</strong> vegetazione .......... 9<br />
Tabella V.3.12: Valori <strong>di</strong> K N e K A per pile parallele alla corrente. .......................................... 9<br />
Tabella V.3.13: Valori del coefficiente K per la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> moto <strong>di</strong> classe 1b. ..................... 9<br />
Tabella V.4.1: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo tecnico. ....................... 9<br />
Tabella V.4.2: Calendario degli interventi secondo i con<strong>di</strong>zionamenti <strong>di</strong> tipo antropico. ........... 9<br />
Tabella V.4.3: Calendario degli interventi secondo le esigenze <strong>di</strong> tipo naturalistico................. 9<br />
Tabella V.4.4: In<strong>di</strong>viduazione della quantità <strong>di</strong> detrito complessivamente asportabile in<br />
relazione alle caratteristiche geomorfiche del collettore (mo<strong>di</strong>ficato da Hungr<br />
et. al., 1984). .......................................................................................... 9<br />
Tabella V.5.1: Situazione <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> intervento. .............................................................. 9<br />
Tabella V.6.1: Volume scolmato della galleria A<strong>di</strong>ge-Garda in relazione agli eventi per i quali<br />
è stata attivata......................................................................................... 9<br />
ii<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
INDICE DELLE FIGURE<br />
Figura V.1.1: Briglia ad andamento rettilineo e curvilineo................................................... 9<br />
Figura V.1.2: Tipologie <strong>di</strong> briglie filtranti. ......................................................................... 9<br />
Figura V.1.3: Paramento a monte................................................................................... 9<br />
Figura V.1.4: Parametri geometrici descrittivi per una briglia. ............................................. 9<br />
Figura V.1.5: Briglia a doppia gaveta e briglia a gaveta curvilinea. ...................................... 9<br />
Figura V.1.6: Modalità <strong>di</strong> misura della pendenza <strong>dei</strong> fianchi della gaveta <strong>di</strong> una briglia............ 9<br />
Figura V.1.7: Esempio <strong>di</strong> gaveta anomala. ....................................................................... 9<br />
Figura V.1.8: Parametri geometrici misurati per le briglie curvilinee..................................... 9<br />
Figura V.1.9: Esempio <strong>di</strong> opera <strong>di</strong> presa trasversale. ......................................................... 9<br />
Figura V.1.10: Sezioni trasversali tipo <strong>di</strong> un’opera <strong>di</strong> canalizzazione..................................... 9<br />
Figura V.1.11: Tipo <strong>di</strong> fondo <strong>di</strong> un cunettone. ................................................................... 9<br />
Figura V.1.12: Parametri geometrici per un cunettone. ...................................................... 9<br />
Figura V.1.13: Parametri geometrici descrittivi delle opere spondali..................................... 9<br />
Figura V.1.14: Parametri geometrici misurabili. ................................................................ 9<br />
Figura V.1.15: Drenaggio superficiale e profondo. ............................................................. 9<br />
Figura V.1.16: Forme planimetriche <strong>di</strong> piazze <strong>di</strong> deposito. .................................................. 9<br />
Figura V.1.17: Parametrici geometrici misurabili per una piazza <strong>di</strong> deposito. ......................... 9<br />
Figura V.1.18: Definizione parametri geometrici per le <strong>di</strong>verse tipologie. .............................. 9<br />
Figura V.1.19: Parametri geometrici rilevabili per una sezione. ........................................... 9<br />
Figura V.1.20: Localizzazione <strong>di</strong> una zona golenare. .......................................................... 9<br />
Figura V.1.21: Segni per l’in<strong>di</strong>viduazione dell’altezza idrometrica massima. .......................... 9<br />
Figura V.2.1: Portata <strong>di</strong> piena per bacini <strong>di</strong> estensione minore <strong>di</strong> 1000 km 2 ........................... 9<br />
Figura V.2.2: Portata <strong>di</strong> piena per bacini <strong>di</strong> estensione maggiore <strong>di</strong> 1000 km 2 . ...................... 9<br />
Figura V.2.3: Tempo <strong>di</strong> ritorno della portata al colmo del F. Brenta a Bassano del Grappa in<br />
<strong>di</strong>verse ipotesi <strong>di</strong> regolazione del serbatoio del Corlo (da Rinaldo et al., 2002). .. 9<br />
Figura V.2.4: Diagramma <strong>di</strong> Shields................................................................................ 9<br />
Figura V.2.5: Esempio <strong>di</strong> un se<strong>di</strong>mentogramma calcolato da un onda <strong>di</strong> piena: in figura sono<br />
rappresentati i volumi che transitano ogni 15’, il calcolo è stato implementato<br />
su intervalli Δt <strong>di</strong> 5’. .................................................................................. 9<br />
Figura V.2.6: Legame funzionale fra i parametri che compaiono nell.eq. 57:<br />
rappresentazione <strong>dei</strong> risultati sperimentali <strong>di</strong> Hashimoto et al., (1978): tratto<br />
da Ghilar<strong>di</strong> et al. (1996). ........................................................................... 9<br />
Figura V.2.7: Esempio del risultato <strong>di</strong> calcolo <strong>di</strong> un onda <strong>di</strong> piena da debris flow a partire da<br />
un idrogramma liquido .............................................................................. 9<br />
Figura V.3.1: Trattenimento <strong>di</strong> materiale vegetale ad opera <strong>di</strong> pila <strong>di</strong> ponte. ......................... 9<br />
Figura V.3.2 Rilevati arginali in corrispondenza <strong>di</strong> un attraversamento <strong>di</strong> centri storici............ 9<br />
Figura V.3.3: Variazioni trasversali del coefficiente <strong>di</strong> scabrezza in un alveo naturale ............. 9<br />
Figura V.3.4: Esempio <strong>di</strong> sovralzo all’estradosso <strong>di</strong> una curva (Leno a Rovereto). .................. 9<br />
Figura V.3.5: Effetti erosivi in sponda a monte del ponte <strong>di</strong> S. Michele all’A<strong>di</strong>ge nel 1966........ 9<br />
Figura V.3.6: Effetto <strong>di</strong> rigurgito indotto da un ponte......................................................... 9<br />
Figura V.3.7: Classificazione <strong>dei</strong> meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> deflusso attraverso un restringimento. ................. 9<br />
Figura V.3.8: Coefficienti <strong>di</strong> forma per le pile <strong>dei</strong> ponti....................................................... 9<br />
Figura V.3.9: Valori del coefficiente C R in funzione del rapporto <strong>di</strong> contrazione r [formula <strong>di</strong><br />
Nagler]. .................................................................................................. 9<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong><br />
iii
<strong>Piano</strong> generale <strong>di</strong> utilizzazione delle acque pubbliche<br />
Figura V.3.10: Andamento della funzione f3 al variare <strong>dei</strong> parametri α e l/s. ......................... 9<br />
Figura V.3.11: Riduzione del franco idraulico in corrispondenza <strong>di</strong> un ponte. ......................... 9<br />
Figura V.3.12: Schema della pendenza dell’alveo dopo la sistemazione sulla base della<br />
pendenza <strong>di</strong> compensazione (Armanini, 1995). ............................................. 9<br />
Figura V.3.13: Schema della gaveta <strong>di</strong> una briglia............................................................. 9<br />
Figura V.3.14: Schema relativo ai fenomeni erosivi a valle <strong>di</strong> una briglia. ............................. 9<br />
Figura V.3.15: Profilo del fondo e del pelo libero (io > iθ > ic): (a) in assenza <strong>di</strong> deposito;<br />
(b) durante il transitorio; (c) a regime. ........................................................ 9<br />
Figura V.4.1: Consistente deposito a monte <strong>di</strong> un ponte. ................................................... 9<br />
Figura V.5.1: Situazione <strong>dei</strong> piani <strong>di</strong> bacino. ..................................................................... 9<br />
Figura V.6.1: Situazione a Trento dopo 13 ore dall’inizio della piena (portata trentennale). ..... 9<br />
Figura V.6.2: Transito in piena del fiume Brenta attraverso l’abitato <strong>di</strong> Borgo Valsugana......... 9<br />
Figura V.6.3: Lo sviluppo della galleria, dal fiume A<strong>di</strong>ge al lago <strong>di</strong> Garda. ............................. 9<br />
Figura V.6.4: Opera <strong>di</strong> presa <strong>di</strong> Mori................................................................................ 9<br />
Figura V.6.5: Sbocco a Torbole. ..................................................................................... 9<br />
iv<br />
PARTE V: <strong>Sistemazione</strong> <strong>dei</strong> <strong>corsi</strong> d’acqua e <strong>dei</strong> <strong>versanti</strong>