ALL.H - Comune di Casalnuovo Monterotaro

Firmato digitalmente da DI PIERNO NICOLA
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sn=DI PIERNO, dnQualifier=0369777, title=INGEGNERE
Data: 2014.04.05 13:08:49 +02'00'
Raggruppamento Temporaneo di Professionisti
Studio tecnico
Ing. Nicola DI PIERNO
via G. Mazzini,160
71036 LUCERA (FG)
Studio tecnico
Ing. Emanuele ZICCARDI
via Scarano,69
71036 LUCERA (FG)
Studio tecnico
Arch. Andrea ZICCARDI
via Canosa,6
71036 LUCERA (FG)
Studio tecnico
Dott. Agr. Giovanni Grasso
via A. C. Carelli, 28/A
71100 Foggia (FG)
Sommario
RELAZIONE IDRAULICO – IDROLOGICA ...................................................................................... 2
1.
PREMESSA.............................................................................................................................................. 2
2.
INQUADRAMENTO GENERALE ............................................................................................................ 2
Inquadramento generale dell'area .................................................................................................................... 2
2.1.1
Caratteristiche climatiche .................................................................................................................. 3
2.1.2
Caratteristiche geologiche e pedologiche ......................................................................................... 4
2.1.3
Caratteristiche vegetazionali ............................................................................................................. 4
Inquadramento idrogeologico ........................................................................................................................... 4
Stato di fatto...................................................................................................................................................... 5
3.
ANALISI DEL CORSO D'ACQUA ............................................................................................................ 6
Portata di massima piena ................................................................................................................................. 6
Verifica di sezioni d'alveo ................................................................................................................................. 8
3.3.1
Ante operam ...................................................................................................................................... 8
3.3.2
Post operam ...................................................................................................................................... 8
3.3.3
Calcolo dello sforzo tangenziale ....................................................................................................... 9
4.
CONCLUSIONI ...................................................................................................................................... 10
RELAZIONE IDRAULICO – IDROLOGICA
1. PREMESSA
La presente relazione ha lo scopo di verificare la problematica idrologico - idraulica inerente la parte di opere
idrauliche previste nel progetto di “Procedura negoziale per l’attuazione delle azioni previste dal Piano di
Gestione dei SIC/ZPS del fiume Fortore e per la conservazione e valorizzazione dell’area”.
L’attenzione, da un punto di vista idraulico, è stata focalizzata principalmente sull'intervento C che prevede la
riqualificazione naturalistica e funzionale del sistema ecologico ed idraulico del fiume Fortore nell’area di
Dragonara.
In particolare, si prevede la rinaturalizzazione degli argini che sarà effettuata estendendo gli interventi già
sperimentati con il progetto LIFE Natura Fortore, tenendo conto di quanto previsto dal PAI. Pertanto, si
procederà alla rinaturalizzazione degli argini con essenze di ecotipi locali (Populus alba, Salix alba, Ulmus
minor, Quercus iIex, Quercus pubescens, Fraxinum oxycarpa, ecc.).
Il presente studio prende in considerazione le indicazioni delle NORME TECNICHE DI ATTUAZIONE (NTA)
dello STRALCIO di ASSETTO IDROGEOLOGICO del PIANO DI BACINO (PAI) dell'Autorità di Bacino dei
Fiumi Trigno, Bifemo e Minori, Saccione e Fortore, in cui ricade l'area di studio.
Per una lettura dei risultati ottenuti, sono riportati, nei paragrafi successivi, i tabulati di calcolo, mentre per
quanto riguarda i profili e gli andamenti delle opere si rimanda alle tavole grafiche allegate al presente progetto.
2. INQUADRAMENTO GENERALE
Inquadramento generale dell'area
Nel tratto in esame, il Fiume Fortore scorre al confine tra le province di Foggia (Puglia) e Campobasso (Molise).
L'areale rientra nella seguente cartografia della Carta d'Italia I.G.M.:
-
a scala 1:100.000 nel Foglio 155 - SAN SEVERO
-
a scala 1:50.000 nel Foglio 395 - TORREMAGGIORE
-
a scala 1:25.000 nella tavoletta III S.E. - CASTELLO DI DRAGONARA.
Relazione idraulico - idrologica
2
Individuazione dell'area di studio - IGM
Individuazione dell'area di studio - ortofoto
2.1.1
Caratteristiche climatiche
L'area in esame presenta caratteristiche riconducibili a quelle tipiche del clima mediterraneo, caratterizzato da
un regime di precipitazioni invernali e primaverili e da aridità estiva, con inverni miti. Le attuali condizioni
meteorologiche rispecchiano le vicende stagionali dell'area del Mediterraneo orientale, per effetto delle
interferenze fra l'anticiclone eurasiatico, di origine termica, e l'anticiclone subtropicale delle Azzorre, di origine
dinamica. Durante l'inverno, una fascia depressionaria (sede di ciclogenesi) si instaura nell'area mediterranea
con orientamento SO-NE, separando la zona di alta pressione eurasiatica da quella delle Azzorre; nei mesi
Relazione idraulico - idrologica
3
estivi, la zona anticiclonica eurasiatica scompare e l'anticiclone delle Azzorre si intensifica e si sposta verso
nord. I venti predominanti provengono dai quadranti settentrionale e meridionale, di norma con valori medi di
intensità alti e distribuiti in modo piuttosto uniforme durante il corso dell'anno, si rimanda alla relazione climatica
per approfondimenti.
2.1.2
Caratteristiche geologiche e pedologiche
Il tratto vallivo in esame presenta un'area alluvionale pianeggiante e molto ampia, essa riflette le condizioni
geologiche e l'articolazione topografica. Il substrato di quest'area è costituito da una potente successione
calcareo-dolomitica del Mesozoico su cui poggiano argille con irregolari e ripetute alternanze di livelli sabbiosi
e/o ghiaiosi di età Pliocene superiore - Pleistocene inferiore. Alle argille sono sovrapposti depositi marini ed
alluvionali terrazzati (Pleistocene superiore - Olocene), formati da ghiaie, sabbie e limi sabbiosi. Localmente le
linee fondamentali dell'assetto geomorfologico sono caratterizzate soprattutto dalla presenza dei terreni di
natura alluvionale depositatesi durante l'Olocene (recente - attuale), distribuiti in quattro ordini di terrazzi fluviali,
costituiti da detriti di varia granulometria, con potenze che possono raggiungere localmente gli 80 metri.
2.1.3
Caratteristiche vegetazionali
La vegetazione è abbondante, con forte connotazione igrofila e con un grado di biodiversità elevato
rispetto a quella presente nell'ambito del bacino. Gli elementi di fitocenosi ripariale e golenale sono
differenziati e di interesse, sia in riferimento alle specie erbacee, sia a quelle arbustive ed arboree, si
rimanda alla relazione sulla vegetazione per approfondimenti.
Inquadramento idrogeologico
Le aree facenti parte del bacino del fiume Fortore appartengono a 3 regioni: Puglia, Molise e Campania,
come illustrato nella figura seguente.
Bacini idrografici
Per quanto attiene il PAI Fortore, come si deduce dalle successive figure, l'area perimetrale al fiume nella
zona di studio è, per l'Autorità di Bacino dei fiumi Trigno, Biferno e Minori, Saccione e Fortore, classificata
ad alta pericolosità idraulica (PI3) e in parte a pericolosità idraulica moderata (PI2).
Relazione idraulico - idrologica
4
Stralcio dalla Tavola "Fc_TAV 04_019" - Carta della Pericolosità Idraulica, dal Progetto di Piano Stralcio per l'assetto
idrogeologico del bacino interregionale del fiume Fortore
Stato di fatto
Il bosco di Dragonara è uno degli ultimi boschi planiziali pugliesi; si estende in adiacenza al fiume Fortore, in
agro del comune di Castelnuovo della Daunia, ed è in gran parte di proprietà del comune di Torremaggiore.
Nell'area del bosco di Dragonara i tagli indiscriminati e l’eccessivo pascolo hanno determinato il progressivo
diradamento dell’habitat con la conseguente contrazione del bosco e l’impoverimento dei popolamenti
vegetali/animali presenti nell’area. In particolare, una parte del bosco, quella più degradata, è ancora di proprietà
privata. Nella stessa area vecchi interventi di regimazione idraulica effettuati a seguito della costruzione della
diga di Occhito hanno comportato la realizzazione di argini in cemento che per un ampio tratto hanno causato il
restringimento dell'alveo fluviale naturale, molto più ampio. Tale intervento costituisce un ostacolo fisico alla
naturale evoluzione del corso d'acqua.
L'alveo è, inoltre, significativamente ostruito dal trasporto solido che si è depositato, presumibilmente, durante
eventi di particolare intensità, come l'apertura del canale di scolo della diga di Occhito.
Durante i sopralluoghi effettuati nell'area di studio si sono evidenziate molte situazioni di dissesto di sponda,
accumulo di materiale solido in alveo e presenza di una fittissima vegetazione che di fatto ostacolano un corretto
deflusso all'intermo della sede del corso d'acqua.
Il dissesto di sponda comporta grossi problemi per la sicurezza del corso d'acqua in quanto non viene solo a
mancare la garanzia dell'effetto di contenimento delle portate in transito nell'alveo, ma è sintomatico di una
tendenza negativa del sistema idraulico inteso come reticolo idrografico.
L' accumulo di materiale solido trasportato in alveo, riducendo la sezione idraulica utile, costituisce il maggior
rischio di esondazione per un corso d'acqua. Il trasporto solido dipende dalla modalità e dalle caratteristiche
idrauliche del corso d'acqua stesso.
La presenza di una fittissima vegetazione, sia spondale che nella sezione di deflusso del corso d'acqua,
costituisce un ostacolo al libero deflusso dell'acqua, influendo sia sulla grandezza della sezione di deflusso che
sui parametri di scabrezza del fondo alveo e delle sponde.
Di seguito si riportano alcune foto scattate durante i sopralluoghi effettuati.
Relazione idraulico - idrologica
5
3. ANALISI DEL CORSO D'ACQUA
Portata di massima piena
L'allegato I "Indirizzi tecnici per la redazione di studi e verifiche idrauliche" delle Norme Tecniche di
Attuazione (NTA) del Piano dello Stralcio di Assetto Idrogeologico del Piano di Bacino (PAI) dell'Autorità di
Relazione idraulico - idrologica
6
Bacino dei Fiumi Trigno, Biferno e Minori, Saccione e Fortore, prevede l'utilizzo delle seguenti curve
d'inviluppo per il calcolo della portata di massima piena:
Nelle successive figure sono rappresentate le curve di inviluppo presentate nel PAI.
Curva di inviluppo per Tr=20 e Tr=30 anni
Curva di inviluppo per Tr=100 e Tr=200 anni
2
Il bacino scolante è di circa 1.311 km ; utilizzando tale valore per il calcolo delle portate di massima piena si
ottengono i seguenti valori:
Tempo di ritorno
20
100
200
500
Relazione idraulico - idrologica
Curva inviluppo
075
Q=10 A
075
Q=13 A
075
Q=16 A
0 75
Q=19 A
3
QMAX [m /sec]
2.179
2.832
3.486
4.140
7
Verifica di sezioni d'alveo
La progettazione dell'intervento parte dalla verifica della capacità di deflusso delle sezioni dell'alveo allo stato
attuale.
Per definire le caratteristiche idrauliche del torrente sono state effettuate delle verifiche della capacità di deflusso
dell'alveo allo stato attuale mediante la procedura di calcolo con moto permanente.
3.3.1
Ante operam
I parametri di scabrezza selezionati attraverso le caratteristiche delle superfici di scorrimento e osservando
quanto richiesto dalle NTA, sono omogenei per ogni sezione e il coefficiente di Strickler è risultato pari a:
K= 0.030 [m / s
K= 0.013 [m
1/3
—1
] per i tratti coperti da folta vegetazione;
s
—1
] per gli argini in cemento.
Per le elaborazioni idrologiche ed idrauliche sono state individuate 12 sezioni
Le portate utilizzate per la verifica sono quelle presentate al paragrafo 3.1.
La simulazione ha verificato che il torrente esonda in tutte le sezioni considerate per tempi di ritorno di 20 anni.
Le motivazioni sono legate alla superficie delle sezioni richiamate, ad una scarsa pendenza motrice ed alla folta
vegetazione che invade tutto l'alveo.
3.3.2
Post operam
Per la sistemazione del canale e la rinaturalizzazione dell'area si utilizzeranno tecniche di Ingegneria
Naturalistica.
La visione sistemica dell'intero fiume è l'unico approccio capace di garantire la corretta gestione dello stesso;
l'intervento proposto è significativamente esteso, ma non è indirizzato verso una riduzione del rischio
idrogeologico ed idraulico, bensì verso una rinaturalizzazione delle sponde.
Di fatto non saranno modificati in maniera significativa i parametri idraulici che regolano il deflusso del corso
d'acqua:
-
la scabrezza complessiva della sezione non varia di molto poiché le opere si estendono per una
superficie trascurabile data l'ampiezza del torrente;
-
la resistenza degli argini rinaturalizzati si dimostra compatibile con gli sforzi tangenziali;
-
la stabilità dell'argine non viene compromessa poiché si ha la sostituzione di argini in cemento di scarsa
qualità (data l'età e la scarsa manutenzione) con opere in ingegneria naturalistica quali materassi e rete
zincata.
Per le verifiche post intervento sono stati utilizzati i seguenti coefficienti di Strickler:
Ks = 0.030[m 1/3 s -1] per i tratti coperti da folta vegetazione;
Ks = 0.030[m 1/3 s -1] per i tratti di nuova realizzazione con opere di ingegneria naturalistica.
Le verifiche evidenziano che il torrente esonda in tutte le sezioni considerate non modificando nulla rispetto alla
situazione precedente.
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Nelle tabelle e negli allegati grafici vengono allegati i risultati delle sezioni analizzate.
3.3.3
Calcolo dello sforzo tangenziale
In questo capitolo si procede alla verifica della resistenza delle sponde andando a calcolare l'andamento,
sezione per sezione, degli sforzi tangenziali sulle sponde del torrente.
Avremo pertanto:
=R
i)
dove:
= sforzo tangenziale massimo (forza erosiva);
Rt = coefficiente dipendente dalla forma della sezione, dal rapporto d'aspetto L/h e dalla zona di interesse
(fondo o sponda);
peso specifico del liquido;
H = tirante idrico;
i = pendenza canale,
Per quanto riguarda il valore del tirante idrico h, si fa riferimento alla profondità del canale avendo verificato
che il torrente esonda.
% — Yhi
Fig. 4.1 Schematizzazione per il calcolo degli sforzi medi tangenziali
Nel nostro caso il calcolo viene condotto direttamente calcolando lo sforzo tangenziale media sulla sezione
arginata prima e dopo l’intervento.
Dal modellatore Hec – Ras, in regime di corrente mista, si sono ricavati i dati inerenti gli sforzi tangenziali
sul fondo di ogni singola sezione e la pendenza dei tratti (i).
Le tabelle riepilogative allegate dimostrano inifluenza della modifica della scabrezza sia sul tirante idrico
che sulla variabite tensionale.
Relazione idraulico - idrologica
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4. CONCLUSIONI
La verifica idraulica evidenzia che non vi sono variazioni significative apportate dalle opere proposte.
Si sottolinea, infatti, che il torrente esonda dalla zona arginata per le portate inferiori a 20 anni di tempo di ritorno
sia prima che dopo la realizzazione delle opere di progetto.
Inoltre, la verifica effettuata con una portata con T= 20 anni dimostra che l'aumento locale della scabrezza, a
causa della presenza di vegetazione, non modifica i livelli idrometrici nelle sezioni prese in esame.
Tale aumento di scabrezza in relazione all'ampiezza complessiva della sezione risulta essere totalmente
ininfluente sulle capacità di deflusso globale come si dimostra dalle tabelle e dagli schemi allegati.
Inoltre gli sforzi tangenziali calcolati sul rivestimento in materassi reno sono totalmente compatibili con i materiali
utilizzati.
Relazione idraulico - idrologica
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