Le morfologie d’alveo

La morfologia fl uviale studia le forme topografi che di fondo di un fi ume o di tratti discreti dello stesso (strettamente connesse con le caratteristiche idrauliche del fl usso che le ha formate) ed è defi nita dal profi lo longitudinale, dalla sezione e dal tracciato planimetrico. Due categorie principali sono gli alvei a fondo fi sso e quelli a fondo mobile. Le sezioni discrete con alveo a fondo fi sso si sviluppano su substrati rocciosi e la loro morfologia è strettamente correlata alle caratteristiche geologiche. Le sezioni discrete a fondo mobile scorrono su substrati geologici incoerenti e disomogenei, spesso sui propri stessi sedimenti derivanti da un precedente trasporto.

Le diverse confi gurazioni che può assumere il tracciato planimetrico dipendono da vari fattori che possono essere utilizzati, singolarmente o combinati, per la loro classifi cazione:

• la mobilità dell’alveo, a fondo fi sso o a fondo mobile;

• la sinuosità, lunghezza del corso d’acqua rispetto alla lunghezza della valle;

• il numero di canali, singolo o a multicanale; • la modalità di trasporto dei sedimenti:

- prevalente al fondo - bed load - (canali intrecciati);

- misto al fondo e in sospensione - mixed load - (fi umi meandriformi); - prevalente in sospensione - suspended load - (fi umi anastomizzati).

Per praticità si possono distinguere convenzionalmente cinque confi gurazioni d’alveo principali (Fig. 2.11).

Fig. 2.11 Classifi cazione schematica delle principali morfologie d’alveo, con l’indicazione sommaria dei parametri che le condizionano maggiormente. Sebbene nella fi gura le confi gu- razioni siano ordinate dai tratti montani a quelli di pianura, nella realtà alcune di esse posso- no essere assenti e i casi reali possono presentare diverse anomalie (da Billi, 1988, modif.).

I canali rettilinei e/o confi nati sono piuttosto rari in natura in quanto, anche se il canale mostra un andamento rettilineo, in realtà il fi lone principale della corrente segue un percorso sinuoso secondario, probabilmente perché rappresenta una condizione potenzialmente più stabile ed in equilibrio

con l’ambiente fi sico in cui si manifesta; in ogni caso i canali rettilinei sono limitati a brevi tratti montani, di lunghezza generalmente inferiore a 10 volte la larghezza del canale.

Gli alvei braided o a canali intrecciati sono frequenti in molti ambienti diversi: nelle aree periglaciali si formano nelle ampie pianure alluvionali ghiaiose, nelle zone aride e semi-aride sono associati ad alvei sabbiosi, nei climi temperati sono caratterizzati da pianure alluvionali ghiaiose con alte pendenze di fondo. La loro formazione è favorita da condizioni di alta energia con forti pendenze del fondovalle, portate ampie e variabili, grande alimentazione e disponibilità di sedimenti, prevalenza di trasporto al fondo e sponde non coesive. In sezione trasversale i canali sono molto larghi e poco profondi con circolazione idrica che favorisce la formazione delle barre. La bassa profondità dei canali e il loro ripetuto intreccio rendono problematica l’individuazione di un alveo principale.

Gli alvei wandering (canali a bassa sinuosità, in contrapposizione a quelli meandriformi che hanno invece sinuosità medio-alta) sono considerati come una confi gurazione intermedia tra i fi umi braided e quelli meandriformi. Sono tipicamente costituiti da barre laterali alternate, a forma di semi losanga più o meno allungata, con un unico canale attivo; spesso è presente un secondo canale, generalmente aderente ad una delle due sponde, che può essere più o meno attivo e alimentato solo in caso di piena, venire abbandonato nelle piene successive (canali di morta-aree riparali), oppure può allargarsi fi no a divenire il canale principale (Fig. 2.12).

Fig. 2.12 Rappresentazione schematica dell’evoluzione e della migrazione di un canale a bassa sinuosità (da Billi, 1988).

Gli alvei wandering possono temporaneamente trasformarsi in rettilinei anche con piene non eccessivamente consistenti, purché la profondità dell’acqua sia tale da ricoprire almeno in parte le barre. Gli wandering river sono considerati una confi gurazione instabile di transizione, in equilibrio precario, che tende facilmente ad evolvere in quella meandriforme o in quella braided.

I canali meandriformi predominano generalmente nelle parti basse delle pianure alluvionali e nelle piane costiere e deltizie (ma possono formarsi anche nelle pianure intramontane). Il modello è caratterizzato da un canale fl uviale singolo, ben più profondo di quelli braided, e intagliato in sedimenti più fi ni, tipicamente ghiaiosi. L’acqua riempie la parte più bassa del canale anche in regime di magra. Il canale meandriforme è fi ancheggiato da sponde naturali e barre di meandro e migra, sia verso valle sia lateralmente, entro una zona (fascia o corridoio dei meandri) larga in genere 15-20 volte il canale. L’evoluzione del meandro avviene attraverso l’erosione della riva concava e, di pari passo, la deposizione su quella convessa (Fig. 2.13).

L’erosione è massima subito dopo la fase culminante di piena e opera come sottoescavazione o escavazione al piede della riva concava, con crollo in massa; il materiale eroso non viene deposto sulla sponda convessa della stessa ansa ma di quella successiva.

I meccanismi di formazione dei canali meandriformi non sono ancora del tutto chiari. Teoricamente qualsiasi perturbazione ambientale in un canale rettilineo potrebbe dare origine a cambiamenti morfologici tali da indurlo a trasformarsi in meandriforme (Fig. 2.14).

Fig. 2.13 Meccanismo di sviluppo delle anse dei meandri: erosione sulla sponda esterna e deposito su quella interna (da Money, 1977).

Fig. 2.14 A sinistra: ipotesi sull’origine dei meandri. (a) perturbazione trasversale del fl usso da parte di irregolarità locali sul fondo o sulle rive, deviazione verso la riva opposta e inizio dell’erosione; (b) accentuazione della sinuosità: erosione e forza centrifuga si rinforzano a vicenda; deposito sulla sponda convessa (barra di meandro); (c) i meandri si allargano e migrano sia lateralmente sia verso valle). A destra: migrazione longitudinale (verso valle) e laterale dei meandri, con accentuazione della curvatura e formazione di un “collo di meandro”, che verrà “tagliato” da una piena, lasciando un “ramo morto” che, isolandosi progressivamente dal fi ume, diverrà una “lanca” (fi gura a sinistra da Hamblin, 1975; a destra da Money, 1977, modif.).

I canali anastomizzati sono costituiti da due o più canali stabili, con una sinuosità variabile, che in generale possono essere assimilati a canali meandriformi interconnessi tra loro. La stabilità dei canali è favorita dall’abbondante vegetazione sulle sponde. Questa confi gurazione morfologica, piuttosto rara in natura, sembra sia caratteristica di situazioni di bassa variabilità delle portate, basso trasporto solido in sospensione e quasi totale assenza di trasporto solido al fondo. Per la trattazione dei singoli canali si rimanda ai canali meandriformi, ai quali sono assimilabili.