Le opere di tipo rigido

Come è già stato accennato sopra, gli interventi di tipo rigido possono ulteriormente suddividersi in opere disposte con orientamento dell’asse principale parallelo o sub-parallelo alla linea di riva ed opere disposte con asse trasversale o sub-ortogonale alla linea di riva. Alla prima categoria appartengono i frangiflutti ed i seawall, mentre alla seconda i pennelli (Dipartimento di Ingegneria delle Acque e di Chimica 2010).

6.2.1

Seawall

Le scogliere aderenti sono strutture disposte sulla linea di riva, concepite come semplice difesa passiva del territorio retrostante, e costituiscono una metodologia efficace per stabilizzare la linea di costa, ma determinano una profonda trasformazione del paesaggio, ed in genere una

53 perdita della spiaggia, dato che la riflessione delle onde alla loro base produce condizioni di elevata energia e quindi l’asporto dei sedimenti presenti (Pranzini 2004).

La principale funzione dei seawall è prevenire o alleviare le inondazioni e l’overtopping sulle strutture all’interno dovute a mareggiate e ad eventi ondosi. Il seawall appare come un muro parallelo alla linea di riva che rinforza parte del profilo (Figura 40). Tale struttura permette di preservare ciò che si trova al suo interno, ma promuove, attraverso la riflessione, l’erosione del fondale antistante. Ciò determina un profilo più ripido , che permette alle onde più alte di arrivare al seawall. Conseguentemente si possono avere problemi di instabilità causata dall’erosione del fondale al piede della struttura (Burcharth e Hughes 2006).

Figura 40 Seawall (Burcharth e Hughes 2006)

6.2.2

Barriere parallele distaccate

Le barriere parallele distaccate sono piccole, relativamente corte, non connesse alla riva, ma abbastanza vicine ad essa. Hanno la funzione principale di ridurre l’erosione della spiaggia. Sono costruite parallele alla costa in acque poco profonde. Possono esserci lunghe sequenze di barriere separate da gap per proteggere tratti di costa estesi. I gap tra le barriere sono, nella maggior parte dei casi, dello stesso ordine di grandezza delle barriere.

Ogni barriera riflette e dissipa parte dell’energia del moto ondoso incidente, riducendone l’altezza d’onda a tergo delle strutture e riducendo l’erosione costiera. Il sedimento trasportato lungo la spiaggia si muove nell’area a riparo della barriera e si deposita nella regione con minore energia da parte delle onde. Il moto ondoso vicino riva, che è fortemente influenzato dalla diffrazione alle teste delle strutture, può causare la formazione di salienti o talvolta di tomboli, questo rende la spiaggia simile ad una serie di pocket beach (Figura 41). La formazione di un tombolo o di un saliente dipende dalla lunghezza della barriera, dalla sua distanza dalla costa e dal moto ondoso incidente.

In seguito alla installazione delle barriere, oltre che a fenomeni di accumulo, si può assistere anche a fenomeni di natura erosiva. Questi ultimi ad esempio avvengono se i materiali si spostano lungo il piede esterno, per l’azione di riflessione della barriera sul moto ondoso, e

54 vengono deviati verso il largo causando quindi un deficit sedimentario nell’alimentazione delle spiagge sottoflutto, che entrano in erosione.

Figura 41 Barriere, formazione di tomboli e salienti (Burcharth e Hughes 2006)

La quota di cresta (berma) delle barriere distanziate può variare entro ampi intervalli determinando così i livelli di risalita dell’onda (run-up) e di portata tracimante (overtopping). Le strutture con una berma bassa sono meno impattanti visivamente, e promuovono anche la distribuzione di materiale lungo la costa. Vi sono anche barriere sommerse, che permettono maggiore movimento ancora e riducono i rischi associati all’innalzamento del livello del mare a tergo delle barriere (pilling up), causato dall’overtopping. Esso infatti provoca la formazione di correnti di rip tra i gap delle strutture, talvolta causando anche problemi di erosione ai piedi delle barriere. Un parametro che può essere preso in considerazione per risolvere tale problematica è anche la permeabilità della barriera. Il problema dell’erosione si può verificare anche nel lato verso mare delle barriere per la presenza del fenomeno della riflessione delle onde incidenti (Cappietti A.A.2011-2012).

6.2.3

Pennelli

I pennelli sono efficaci solo nel caso in cui vi sia trasporto solido litoraneo e quindi le onde non arrivino principalmente dalla direzione perpendicolare alla costa. I pennelli sono strutture strette e perpendicolari alla linea di riva, che si estendono generalmente dal retrospiaggia (a partire da un punto sufficientemente radicato a terra perché il pennello non venga aggirato dal

55 getto di risalita) alla prima linea dei frangenti di normale mareggiata (oltre la quale il trasporto litoraneo è trascurabile). A differenza delle barriere distaccate, che operano indirettamente sul trasporto solido costiero creando una zona di calma dal moto ondoso incidente dove è favorita la sedimentazione del materiale solido, il principio di funzionamento dei pennelli si basa sull’intercettazione diretta del trasporto solido longitudinale. L’effetto di un singolo pennello consiste nell’accrezione della spiaggia nella parte sopraflutto e nell’erosione di essa nella parte sottoflutto. L’accumulo sopraflutto continua fino a che la linea di riva non diventa ortogonale al raggio d’onda, sempre che il pennello sia abbastanza lungo, ed in questo caso si genera un blocco completo del passaggio di sedimento. Sottoflutto si ha arretramento perché non entra sedimento, ma ne esce a causa delle onde rifratte. Infatti la presenza del pennello crea un cono d’ombra che risulta più ampio di quello geometrico, all’interno del quale si originano onde rifratte molto basse.

Si possono costruire una serie di pennelli adiacenti, che producono la formazione di una giacitura planimetrica stabile della linea di riva a forma di “dente di sega” (Figura 42).

L’orientazione, la lunghezza, l’altezza, la permeabilità e lo spaziamento tra i pennelli sono le caratteristiche strutturali che determinano il cambiamento della linea di costa.

L’efficacia dei pennelli nell’intercettare i sedimenti dipende in modo prevalente dalla loro lunghezza, nel senso che all’aumentare di essa aumenta la portata solida longitudinale intercettata. Se la lunghezza è tale da intercettare l’intero trasporto solido longitudinale essi vengono definiti “lunghi” e creano una nuova sezione di chiusura all’interno dell’unità fisiografica originale, viceversa vengono definiti “corti”.

Si tenga conto che a distanza pari a 5-10 volte la lunghezza del pennello non si notano più gli effetti dello stesso.

La costruzione dei pannelli a batteria deve essere iniziata da quello progettato in posizione più sottoflutto per poi costruire i restanti in modo tale da stabilizzare l’accumulo creatosi. Una progettazione ideale sarebbe costruire i pennelli di grandezza diversa: in particolare più corti i pennelli sopraflutto e con lunghezza crescente spostandosi sottoflutto.

Lungo lo sviluppo longitudinale di queste strutture, la quota di coronamento può essere posta ovunque al di sopra del livello dal mare, in tal caso si definiscono “emergenti”. Se invece la quota di coronamento degrada da valori positivi a riva a valori negativi procedendo verso il largo, si definiscono “parzialmente sommersi”. A parità di profondità raggiunta dalla testata dell’opera, un pennello parzialmente sommerso presenta una maggiore “permeabilità” al trasporto solido longitudinale in sospensione verso sottoflutto rispetto ad uno emergente. queste opere funzionano come un vero e proprio filtro che blocca la frazione grossolana al fondo e lascia passare la frazione fine che passa in sospensione. I pennelli possono essere

56 anche completamente sommersi, anche se l’esperienza sulla costa spesso ha dimostrato la loro inefficacia (Cappietti A.A.2011-2012).

I pennelli possono anche essere occasionalmente costruiti non perpendicolarmente alla linea di riva, possono essere curvi o possono essere a forma di T nell’estremità verso il mare. Le estremità verso il mare possono essere allargate per riparare una maggiore porzione di costa e per ridurre la possibilità di formazione di correnti di rip (Burcharth e Hughes 2006).

Figura 42 Pennelli e dinamiche costiere