Determinazione del Deflusso Minimo Vitale

I criteri generali di stima del deflusso minimo vitale seguono sostanzialmente due procedure di calcolo differenti: la prima si basa sulla elaborazione di parametri idrologici, strutturali e morfologici del bacino ed è definita di tipo teorico o tradizionale, la seconda, di tipo sperimentale, si basa sulla ricerca delle condizioni ambientali idonee a garantire lo sviluppo delle biocenosi acquatiche, valutando le relazioni esistenti tra variabili strutturali del corso d'acqua ed esigenze ecologiche di una specie vivente in rapporto alle portate medie e minime dei corsi d'acqua.

In diverse parti del mondo sono state proposte ed applicate metodologie o relazi oni matematiche, definite sia su basi sperimentali che indirette, per determinare la quantità d'acqua che deve essere rilasciata in un fiume quando il suo corso sia soggetto a prelievi idrici.

I metodi di individuazione del DMV adottati sono essenzialmente di tipo:

idrologici: nei quali il DMV, che è una portata idraulica, si ricava a partire da dati

idrologici del territorio, individuando una portata di magra che garantisca la salvaguardia ecologica del corso d'acqua, mediante utilizzo di curve di durata, portata media, morfometria del bacino;

idraulici: che utilizzano variabili idrauliche o strutturali del corso d'acqua, quali la

scala di deflusso, individuando un punto caratteristico sulla curva o, più semplicemente, fanno riferimento alla portata minima relativa ad una sezione idraulica di riferimento;

di qualità ambientale: che stimano, in funzione di determinate variabili del corso d'acqua,

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ambientale; dalla curva che esprime tali indici in funzione della portata si ricavano indicazioni sulla portata minima ottimale.

In Europa l'orientamento generale valuta il DMV in funzione di una data aliquota della portata media o della minima portata per un numero di giorni consecutivi e con tempi di ritorno prefissati.

Per l’impianto mini-idroelettrico sul rio Nigola, la quantificazione del DMV è stata eseguita attraverso la formula empirica adottata dalla Provincia Autonoma di Bolzano, che verrà riportata nel seguito, in quanto il Deflusso Minimo Vitale calcolato con l’indicazione della Regione Sardegna è risultato inadeguato. Si riportano nella tabella seguente i valori mensili ottenuti quantificando l’entità del rilascio nella misura del 10% della portata naturale, come previsto da tale indicazione.

Tabella 4.1:Valori Deflussi Minimi Vitali

Come si può notare dai dati, nei mesi in cui la portata del corso d’acqua risulta limitata, il valore così calcolato del DMV assume valori estremamente piccoli, i quali risultano a giudizio dell’autore inadeguati a garantire un accettabile livello di qualità ambientale.

Nello specifico nei mesi che vanno da Giugno a Ottobre le portate ottenute sono dell’ordine di pochi litri al secondo; tali valori, considerata anche l’entità dell’evaporazione relativa al periodo estivo, risulta chiaramente inadeguati. È questo il motivo per cui si è scelto di fare ricorso a metodi di calcolo differenti.

Sono state utilizzate diverse metodologie, delle quali se ne riportano alcune a titolo d’esempio.

Metodo proposto dall’Autorità di Bacino del Fiume Serchio, ispirata a quella del Fiume Magra:

Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic

0,079 0,090 0,095 0,073 0,041 0,014 0,005 0,004 0,004 0,008 0,030 0,085 DMV Regione Sardegna (DMV =10% Q) [mc/s]

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Il bacino del Fiume Serchio ed il bacino del Fiume Magra presentano affinità climatiche, idrologiche, morfologiche, idrografiche ed idrauliche che consentono di effettuare correlazioni attendibili. Poiché, nell'ambito del bacino del Serchio, al momento, non sono disponibili dati idraulici sulle portate medie e minime di tutti i corsi d'acqua, tenuto conto del già collaudato utilizzo del metodo per l'individuazione del DMV nel bacino del Magra, si intende adottare per il Fiume Serchio una formula analoga a quella del Fiume Magra, apportando alcune modifiche ed integrazioni.

L'utilizzo della formula proposta risulta di facile applicazione e i risultati con essa ottenuti sono validamente confermati dai valori sperimentali di portata minima disponibili per alcuni corsi d'acqua quali il Torrente Lima e lo stesso Fiume Serchio.

La formula proposta per il calcolo del DMV è la seguente:

DMV= A x B x C x D x E x F x G x H + Modulazione di portata

Si riporta di seguito il significato dei simboli:

Parametri idrologici:

A= Superficie bacino idrografico sotteso. Valore espresso in Kmq pari alla superficie del bacino idrografico sotteso dall'opera di derivazione sino alla linea dello spartiacque.

B= Rilascio specifico. Fattore fisso di 1.6

C= Precipitazioni. Fattore relativo alle precipitazioni medie nel bacino sotteso alla derivazione.

D= Altitudine. Fattore relativo alla altitudine media del bacino sotteso alla derivazione.

E= Permeabilità. Fattore relativo alla permeabilità media dei terreni costituenti il bacino.

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F= Qualità biologica del corso d'acqua. Fattore relativo alla qualità biologica nel tratto considerato valutata secondo il metodo IBE (Indice Biotico Esteso - Ghetti 1997)

G= Naturalità. Fattore valutato in relazione alle vocazioni naturali del territorio ed alla distribuzione delle aree protette.

H=Lunghezza captazione - Fattore a sua volta definito dalla seguente formula:

1+(Dx0.05)

dove D è la distanza misurata lungo il corso d'acqua e espressa in Km tra l'opera di presa e il punto di restituzione. Tale valore 0,05 è stato ottenuto mediando la formula utilizzata nell'ambito del bacino del Magra nei due casi in cui nel tratto compreso tra l'opera di presa e quella di restituzione si immettano oppure no affluenti il cui bacino idrografico complessivo sia pari ad almeno la metà di quello relativo al corso principale misurato dalla linea dello spartiacque e sino all'opera di presa.

Si riportano nella tabella che segue i parametri inseriti nella formula relativi al caso in oggetto:

A) AREA DEL BACINO IDROGRAFICO 36,143

B) RILASCIO SPECIFICO 1,6

C) PRECIPITAZIONI 1

D) ALTITUDINE DEL BACINO 1,3

E) PERMEABILITA' 1,1

F) QUALITA' BIOLOGICA DEL CORSO D'ACQUA 1,1

G) NATURALITA' 1,4

H) LUNGHEZZA DELLA CAPTAZIONE 2,25 PARAMETRI PER IL CALCOLO DEL DMV (Serchio) FATTORE

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Tabella 4.2: Parametri di calcolo del DMV

Il valore ottenuto applicando tale metodo è:

DMV = 286.54 l/s

Tale valore risulta sovradimensionato se paragonato alle portate naturali del rio Nigola, si è deciso pertanto di non tenerne di conto.

La formula che invece è risultata più adatta se paragonata al regime delle portate naturali è risultata quella fornita dalla Provincia Autonoma di Bolzano, elaborata evidentemente per bacini montani la quale prevede che il DMV venga calcolato nel modo seguente:

DMV = 2 [ l /s ] ∙ Ab

In cui l’area del bacino deve essere espressa in Km2_{, ricordando che il suo valore è}

pari a 36.14 Km2 il valore ottenuto, costante per l’intero anno idrologico è risultato pari a:

DMV = 0,072 mc/s

Il grande vantaggio nell’applicare questo metodo al rio Nigola risiede nel fatto che anche nei periodi di magra, quando le portate sono ridotte, il valore del DMV rimane costante, tanto che nei mesi di Luglio, Agosto e Settembre, come si può notare dalla tabella delle portate nette riportata nel capitolo precedente, tale valore risulta maggiore della portata naturale del corso d’acqua. È evidente che in tali mesi il rilascio di portata sarà pari alla portata naturale e di conseguenza la portata prelevata sarà nulla. Questo significa che nel periodo in cui la necessità di avere un deflusso minimo è più sentita, tale metodo dà luogo al rilascio massimo possibile. Si fa notare che se si fosse seguita

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l’indicazione del Piano di Tutela delle Acque della Regione Sardegna, nel periodo critico, sarebbe comunque stato possibile il prelievo del 90% delle portate naturali. In questo caso, per l’esiguo valore del DMV, esso non avrebbe permesso di raggiungere l’obiettivo per il quale le norme lo hanno istituito e cioè non sarebbe stato sufficiente a preservare la vita del corso d’acqua.

Un secondo vantaggio si riscontra nel fatto che nei periodi di morbida, quando le portate raggiungono valori considerevoli, l’utilizzo del “Metodo Bolzano” consente di prelevare portate superiori rispetto a quelle consentite dal “Metodo Sardegna”.

Si può affermare quindi che il metodo utilizzato da luogo a uno sfruttamento della risorsa più razionale.

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