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SISTEMAZIONE DEI CORSI D’ACQUA
di Maurizio Giardina
Generalità: Durante l’escursus del
master on-line ho avuto modo di rielaborare e rivedere alcuni concetti
relativi al dissesto idrogeologico, affrontato teoricamente da
Volontario di Protezione Civile durante un momento formativo, e pertanto
cercherò di esporre con concetti semplici e alla portata di tutti,
nell’ambito dell’ingegneria naturalistica, gli elementi e gli interventi
base utili per conoscere, quanto meno per cultura personale, quanto sia
importante la riqualificazione del territorio, specificatamente per la
sistemazione appunto dei corsi d’acqua.
A tale scopo vanno utilizzati in maniera
equilibrata materiali ed elementi costruttivi vivi e inerti: i tratti
rettilinei degli alvei si possono difendere con opere biologiche, le
sponde concave, in quanto soggette ad erosione, si possono proteggere
applicando metodi misti, mentre per le sponde convesse, soggette a
fenomeni di sedimentazione dei materiali trasportati, si può tentare con
la sistemazione vegetale.
La scelta dei metodi di sistemazione tiene
conto anche della durata media di sommersione del settore fluviale e
territoriale da difendere. A questo scopo la sezione del corso d’acqua
viene divisa in zone altitudinali con diverse frequenze di sommersione,
interessate, se presente, da vegetazione con diverse caratteristiche
fitosociologiche. Nella zona bassa, permanentemente subacquea,
prevalgono le sistemazioni con materiali inerti, nella zona intermedia,
soggetta a frequenti oscillazioni, si preferiranno le sistemazioni di
tipo misto; infine nella zone superiori, quasi sempre emergenti, trovano
applicazione in larga scala le sistemazioni di tipo biologico.
Verifica statica: Logicamente, prima
di qualunque intervento sul campo, occorre procedere con le attività di
verifica statica, per espletare quanto detto si avvia una campagna di
analisi e studi propedeutici, durante la quale si andranno a valutare le
forze aggressive che la corrente esercita in tempo di piena sul letto e
sulle rive, soltanto in uno step successivo si procederà col progettare
un sistema statico di protezione vegetale o mista che sviluppi forze di
resistenza superiori. Successivamente al percorso analitico e al
seguente periodi di raccolta dati si potranno dimensionare le singole
opere scegliendo le piante da utilizzare che meglio si integreranno
nell’ambiente d’innesto.
La forza di trascinamento della corrente
(Ft) è direttamente proporzionale al raggio idraulico
(R), parametro fondamentale nel dimensionamento di canali,
condotte ed altri elementi delle opere idrauliche che esprime la
relazione tra:
-
L'area bagnata (A, in m²).
-
Il perimetro bagnato (P,
in m).
Ovvero:
e alla pendenza dell’alveo (P),
inoltre a variare la forza di trascinamento contribuisce il parametro
(ps) che indica il peso specifico dell’acqua, quanto espresso
trova ragione nella semplice formula matematica di seguito elencata:
Ft = ps x R x
P
Il risultato del calcolo soprastante
effettuato in diverse sezioni e diverse stazioni di rilevamento viene
rappresentato con una curva Ft(L) distintamente per le due
rive, e riportata a confronto con la curva delle forze di resistenza del
substrato e del suo rivestimento appunto per ogni riva F1t(L).
Dall’operazione di controllo anzidetta deve risultare ovunque che
F1t > Ft, essendo di fatto la differenza F1t – Ft il margine
di sicurezza variabile. Per quanto detto finora, si ravvisa quindi la
necessità di un’analisi delle forze di resistenza nel loro sviluppo
temporale.
In linea di massima risulta che F1t =
F1ta + F1tb dove il primo addendo indica la resistenza che si
manifesta immediatamente dopo la realizzazione del rivestimento
protettivo e si riduce nel tempo per la decomposizione dei materiali
inerti, mentre il secondo addendo indica la resistenza (nelle fasi
iniziali successive all’intervento di riqualificazione quasi nulla)
della vegetazione che va incrementandosi nel tempo secondo quanto
evincibile da tabelle sperimentali a disposizione degli addetti ai
lavori.
Verifica idraulica: Nei progetti di
riqualificazione e ripristino dei corsi d’acqua, è fondamentale
accertare che la capacità di deflusso delle sezioni interessate dalla
vegetazione sia congrua, pertanto è necessario un accurato rilevamento
di una sezione rappresentativa per ciascuna tratta da sistemare.
Rilevamento geometrico e
vegetazionale:
I valori geometrici possono essere calcolati applicando
un graduale processo di integrazione matematica, che prevede la
divisione della sezione fluviale in analisi in figure geometriche
semplici e poi raggruppando i parziali precedentemente ricavati. Da un
punto di vista vegetazionale invece è opportuno effettuare dei
distinguo, difatti le piante erbacee non si oppongono assolutamente al
deflusso, addirittura si piegano sotto la sua azione e quindi vengono
considerate come una superficie liscia. In maniera similare si
comportano i salici, arbusti giovani in legno dolce, ma solamente quanto
il tirante idraulico assume valori tipici di soglia, viceversa, le
piante di legno duro incrementano la scabrezza del percorso e devono
essere rilevate nella loro posizione ed estensione all’interno della
sezione di deflusso.
Le piante distanziate
tra loro in misura inferiore i due metri, in tempo di piena, sono
avviluppate da materiale vegetale interposto e pertanto sono da
considerarsi come una formazione vegetale compatta avvolta dalla
corrente, proseguendo nell’analisi, per i corsi d’acqua equipaggiati con
molte piante ad arbusto legnoso, occorre necessariamente tener conto
dell’effetto di sottrazione della capacità di deflusso, applicando di
fatto una differenza alla sezione bagnata per le superfici coinvolte e
attraversate con difficoltà, modificando di fatto il perimetro lineare
bagnato. L’esperienza degli addetti ai lavori evidenzia come occorre
prestare attenzione al caso dei canneti e salici piangenti giovani. Nel
periodo primaverile, p.e., il canneto è così flessibile, che si piega
completamente quando è sommerso.
In modo duale, in
autunno e all’inizio dell’inverno, le canne sono più rigide e tendono a
spezzarsi quando sommerse. Analogamente, anche i giovani salici e altre
specie flessibili di legno dolce, quando sono sommersi, si piegano sotto
l’azione della corrente, riducendo quindi la resistenza al deflusso. Una
regola empirica applicata per i popolamenti vegetali, che solo
parzialmente non sono attraversati dalla corrente, consiste nel
sottrarre dalla sezione di deflusso almeno un terzo dell’altezza massima
di sviluppo.
Qualora invece dovessero
esserci casi di esemplari vegetali isolati (p.e. un tronco d’albero)
avvolti, ma non completamente sommersi dalla corrente, basta procedere
sottraendo la relativa superficie dalla sezione di deflusso efficace.
Questi elementi non costituiscono argomenti utili nella determinazione
del contorno bagnato. Infine, prima di concludere, va valutata la
condizione di filari continui di alberi e arbusti rigidi, gli stessi,
disposti a breve distanza, non possono essere attraversati dalla
corrente e quindi devono essere necessariamente estraniati dalla sezione
di deflusso.
Quanto finora espresso,
potrebbe essere tranquillamente contemplato dall’adozione della legge
183/89 relativa alle fasce di pertinenza fluviale, cioè quelle aree
territoriali all’interno delle quali è possibile realizzare interventi
necessari ad incrementare la naturalità del corso d’acqua, al fine di
recuperarne l’originaria funzione di corridoio ecologico per regolare a
regime i deflussi fluviali, anche i più estremi utilizzando interventi
il più possibile naturali.
Maurizio Giardina |
