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Rischio Idrogeologico

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  • 1. Università degli Studi dell’Aquila Corso di laurea Magistrale in Gestione degli Ecosistemi Terrestri e MariniRischio Piena Geologia dell’Ambiente Dr. Carlo Alberto Cucchia
  • 2. Caratteristiche generali dei fiumi• BACINO IDROGRAFICO: area topografica (solitamente identificabile in una valle o una pianura) di raccolta delle acque che scorrono sulla superficie del suolo confluenti verso un determinato corpo idrico recettore.• CLASSIFICAZIONE DEI FIUMI: la “grana” dipende dalla litologia locale e ciò incide sulla capacità drenante del corso d’acqua.• HORTON (1945), li suddivide in ORDINI; 1° ordine: corso non ramificato, si cresce di ordine quando si incontrano due corsi dello stesso ordine.• GLI AFFLUENTI, si impostano lungo le falde e confluiscono nel corso principale.• EROSIONE: azione erosiva verticale a “V”, frane e ruscellamento favoriscono l’erosione laterale
  • 3. Caratteristiche generali dei fiumi• IL FIUME, nel suo corso si adatta a numerosi fattori che influiscono sul cambiamento del canale stesso: – Resistenza del fondo e delle pareti – Modo di trasporto del carico solido (sul fondo o in sospensione) – Presenza di meandri ed isole – Larghezza, profondità e velocità della corrente.• SI DIFFERENZIA, in 3 tratti: – SUPERIORE o torrenziale, breve e veloce, erosione verso valle – INTERMEDIO o vallivo, cascate e rapide ai primi stadi – INFERIORE o di pianura, erosione laterale, e sono presenti: • Meandri, accentuano sempre più la loro curvatura, col tempo i due colli si uniscono formando un laghetto a ferro di cavallo • Attività deposizionale, ad es. isole.
  • 4. Caratteristiche generali dei fiumi• UNIFORMITA’ DI CORRENTE, lascia invariata la profondità e la larghezza.• PORTATA: Volume dell’acqua in un punto per unità di tempo• PROFONDITA’ (o altezza), dipende dalla portata (oltre che alla forma)• PORTATA MASSIMA: altezza massima del canale• PORTATA E GEOMETRIA IDRAULICA: modificate dall’erosione• TASSO D’EROSIONE: dipende dall’energia che possiede il fiume che a sua volta è legata alla portata e al carico solido, nonché dal tipo di suolo o roccia (strutture geologiche). L’accumulo di sedimento provoca lo spostamento del canale in direzione dell’attacco corrosivo.
  • 5. Caratteristiche generali dei fiumi• PIENA: accelera l’erosione, con trasporto a valle dei sedimenti.• TRASPORTO SEDIMENTO: può avvenire per: – TRAZIONE – SALTELLAMENTO – SOSPENSIONE – SOLUZIONE La capacità di trasporto è detta “competenza”.
  • 6. Trasporto sedimento• la deposizione delle particelle solide avviene allorchè il mezzo trasportante rallenta il suo movimento a tal punto da non essere più in grado di sostenere anche il movimento dei sedimenti in esso contenuti • Questi infatti, per gravità, abbandonano il mezzo che li aveva fin li trasportati e si accumulano luno sopra laltro sul fondo del fiume o del bacino.
  • 7. Diagramma di Hjulstrom• Rappresenta come sedimentazione, trasporto ed erosione dipendano da velocità della corrente e dimensione delle particelle, (anche se dobbiamo tenere presente che la velocità della corrente descresce progressivamente avvicinandosi al fondo).
  • 8. LE PIENE• Hanno un livello maggiore di prevedibilità rispetto a terremoti, eruzioni vulcaniche, frane.• Quelle più distruttive sono il prodotto di piogge eccessive o scioglimento di neve.• Avvengono anche “piene improvvise”, eventi estremi di breve durata in corrispondenza di temporali. Hanno un potenziale distruttivo molto elevato in quanto l’energia è data anche dall’abbondante materiale trasportato.• Piogge poco intense ma persistenti danno un tipo diverso di piena, di maggiore volume anche se diluite nel tempo, procurando disagi minori.• Singoli eventi di piena hanno un solo picco principale ma una durata molto più lunga di quelle improvvise.
  • 9. LE PIENE• Più pericolosa è la piena con serie di picchi in rapida successione (piena multipla).• Durante una piena vi è un alto trasporto di inerte che va a depositarsi dove meno lo si desidera creando seri problemi (strade, abitazioni).• INFLUENZA ANTROPICA: – TAGLIO DEI BOSCHI: Può ampliare i picchi di piena aumentando il rischio d’esondazione. – URBANIZZAZIONE: impermeabilizza il suolo riducendo l’infiltrazione e accelerando il deflusso superficiale• La piena può essere definita: – Dal livello d’acqua raggiunto (sopra un certo punto di riferimento) – Dall’area d’esondazione – Dalla durata
  • 10. PREVISIONE• ANALISI FREQUENZA DELLE PIENE: – Si registrano nelle stazioni di misura o la massima portata per ogni anno, o tutte le portate più grandi di un valore dato. – Si calcola poi l’INTERVALLO DI RICORRENZA”, cioè il periodo in anni entro il quale un certo evento di data grandezza o maggiore di essa si ripeterà. T = n+1/m T= intervallo di ricorrenza n= N° di anni documentati m= ordine di grandezza della piena• La PROBABILITA’ “P”, che una piena di una certa grandezza si manifesti o sia superata in un dato periodo di tempo “T” è il reciproco di “T” ovvero. P= 1-(1-1/T)
  • 11. PRECIPITAZIONISE IL SUOLO E’ SATURO LA PIOGGIA NON SI PUO’ INFILTRARE E VA TUTTA NEL DEFLUSSO SUPERFICIALE
  • 12. ZONAZIONE• La parte inferiore di un fiume è quella più soggetta a rischio esondazione e può essere suddivisa in una serie di zone di pericolo piena.• La zonazione si rappresenta tramite “carte di pericolosità idraulica” FIUME SERCHIO
  • 13. FATTORI DI VALUTAZIONE• Perdita di vite umane e beni• Erosione• Danno strutturale• Interruzione attività socio-economiche (trasporti inclusi)• Inquinamento acque• Danno ai terreni agricoli e al bestiame
  • 14. FATTORI DI VALUTAZIONE• Le abitazioni dovrebbero essere costruite nelle zone con intervalli di ricorrenza 20-100 anni e comunque con opere di protezione (da considerare come già detto il problema dell’impermeabilizzazione del terreno).• I canali dovrebbero essere lasciati liberi senza ostruzioni• Il rimboschimento di pendici riduce il deflusso e smorza l’intensità delle piene, ma se il suolo è saturo la copertura non serve a niente.• La velocità di deflusso è anche diminuita da pratiche agricole particolari (ad es. arare seguendo le isoipse, terrazzamenti).
  • 15. AZIONI D’EMERGENZA• Erigere difese temporanee – Argini artificiali (con sacchi di sabbia*)• Evacuazione
  • 16. AZIONI D’EMERGENZA• Il successo di questi interventi dipende dalla capacità di previsione delle piene e dall’efficacia dei sistemi d’allarme: – AVVISI RADIO-TELEVISIVI – AVVISI DIFFUSI CON ALTOPARLANTI VIA TERRA O ARIA (elicotteri) – RADIOTRASMITTENTI ACCOPPIATE A PLUVIOMETRI, che inviano dati ad un pc che li decodifica e li analizza* – SCANSIONE RADAR DELLA PIOGGIA, in modo da combinare ad un modello di un idrogramma di piena per favorire previsioni in tempo reale mentre una piena sta montando.
  • 17. PIENA E CONTROLLO PIENE• Nessuna struttura importante dovrebbe essere costruita in prossimità di un corso d’acqua. Argini, ponti, terrapieni, dighe devono necessariamente essere adeguati alle proiezioni di piena, tenendo conto della PIENA DI PROGETTO.• FATTORI DI CALCOLO DELAL PIENA DI PROGETTO: – MAGNITUDINE – PROBABILITA’ DELLA SUA EVENIENZA, 1 piena ogni 100 anni equivale all’1% di possibilità che si verifichi.• La piena di progetto è calcolata anche in base a tutti i fattori economici, sociali, ambientali (di una certa rilevanza).
  • 18. OPERE DI DIFESA• RIGIDE: – Muratura, calcestruzzo.• FLESSIBILI – Terra.
  • 19. OPERE DI DIFESA• ARGINI ARTIFICIALI: – Terrapieni i cui fianchi devono essere protetti dall’erosione tramite • Arbusti • Pavimentaizone – Riducono l’immagazzinamento di acqua nella piana alluvionale. – Contraggono il canale facendo salire i livelli di piena accelerando le correnti (e di conseguenza l’erosione). – La costruzione di argini artificiali incoraggia nuovi insediamenti, ma la piena eccezionale può sempre superarli quindi per ridurre i danni: • Si cerca di individuare le potenziali zone meno vulnerabili e in fase di progetto si costruisce una specie di fusibile (argini più deboli).
  • 20. OPERE DI DIFESA• DIVERSIONE – Via alternativa per l’acqua: • Temporanea: canale principale affiancato da un canale sfioratore o di BYPASS (che si attiva durante la piena) • Permanente: canale d’intercettazione (CUT-OFF), sostituisce il canale originale deviando il deflusso quasi in toto. *si usa nelle aree densamente popolate.
  • 21. OPERE DI DIFESA• ABBATTIMENTO LIVELLO ACQUA: – Allargamento canale – Approfondimento • In entrambi i casi vi è un aumento del flusso ed una diminuzione della velocità con conseguente deposito e necessità di dragare periodicamente. – Corso d’acqua reso più rettilineo • Con conseguente aumento di velocità
  • 22. OPERE DI DIFESA• SERBATOI: – Aiutano a regolare le piene – Vi sono chiuse per regolare il rilascio (richiede una pianificazione accurata) – Se sono presenti più di un serbatoio devono essere temporizzati/sincronizzati (se se coincidono possono avvenire disastri).
  • 23. OPERE DI DIFESA• CASSE D’ESPANSIONE: – Si riempiono quando il livello sale particolarmente, hanno come vantaggio il fatto che sono inondate di rado, per cui possono essere coltivate ma non abitate.
  • 24. Fiume Tagliamento –Regione FriuliLarea delle tre casse diespansione-laminazionepreviste dal progetto:1) ha 2402-3) ha 430

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