CAPITOLO I
1.1
CARATTERISTICHE MORFOMETRICHE
Il torrente esaminato ha un bacino di 58.6 km² collinare nella parte alta e pianeggiante nella zona a ridosso della città di Lucca.
Come si evince dalla tabella e dalla curva ipsografica del bacino la maggior parte della superficie è compresa tra i 18 e i 300 metri sul livello del mare (71.54%).
∆H (m) Area (m2) % Area 770 700 38373 0.07% 700 600 510824 0.87% 600 500 1806024 3.08% 500 400 4576079 7.81% 400 300 9739851 16.62% 300 200 16119032 27.50% 200 100 14105803 24.07% 100 18 11708151 19.97% 58604137 100.00%
Curva Ipsografica Bacino Freddana
0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 10 20 30 40 50 60 Superficie (k m2) A lt e zz e H ( m s .l .m .)
Il torrente Freddana ha una lunghezza di 17 km ed i suoi affluenti principali sono: Pratalino, Casaline, Vinciola, Rio Cerreto, Solco del Gambogi, Ribongi, Rio Arsina. In base a tali affluenti, il bacino è stato suddiviso in sottobacini come mostra la figura 2.
Figura 2 – Divisione in sottobacini
Sottobacino Freddana monte Sottobacino Pratalino Sottobacino Vinciola Sottobacino Rio Cerreto Sottobacino Rio Arsina Interbacino Freddana valle Sottobacino Ribongi Interbacino Carbonaia Sottobacino Casaline Interbacino
San Martino SottobacinoGambogi
Interbacino Mutigliano
Oltre ai sottobacini, sono presenti anche delle zone dette di Interbacino, zone in cui l’afflusso è diretto e continuo lungo tutto il corso del torrente Freddana.
Nella tabella seguente sono presenti i dati morfologici dei sottobacini:
Area (km2) L (km) Pendenza media (%) Sottobacino Freddana monte 17.6 6.9 39.92 Sottobacino Fosso Pratalino 6.2 3.5 40.02 Interbacino San Martino 3.6 1.8 33.44 Sottobacino Fosso Casaline 1.5 1.7 40.4 Sottobacino Fosso Vinciola 8.5 4.3 46.01
Interbacino Carbonaia 3.1 2 45.8
Sottobacino Rio Cerreto 3.5 2.2 38.19 Interbacino Mutigliano 3.2 1.4 33.85 Sottobacino Solco del Gambogi 1.4 1.7 30.78 Sottobacino Fosso Ribongi 2.6 3 23.77 Interbacino Freddana valle 2.9 1.1 7.21 Sottobacino Rio Arsina 4.5 2.4 15.58
L è la lunghezza massima dell’asta principale del sottobacino, e per il calcolo della pendenza si è fatto ricorso al metodo di Horton secondo il quale la pendenza tra due curve di livello con differenza di quota ∆h, è data da:
i i i i S L h i = ∆ ⋅
dove: Li = lunghezza delle due curve
Si = area compresa tra le curve di livello
come pendenza media dell’intero bacino si assume la media pesata sull’area delle varie pendenze:
∑
⋅ = S S i i i i m1.2
CARATTERISTICHE GEOLOGICHE E PERMEABILITA’
Dalla carta geologica fornita dall’Autorità di Bacino del Fiume Serchio (figura 3) è evidente come le formazioni geologiche maggiormente presenti nel bacino del torrente Freddana siano calcari marnosi, marne, calcari, arenarie calcari, sabbie e argille di origine fluviale e fluvio-lacustre.
Figura 3 – Carta geologica del bacino del Serchio.
Arenarie feldspatiche con intercalazioni di marne
Scisti policromi, marne siltose con intercalazioni di arenarie e calcari
Arenarie quarzoso-feldspatiche alternate a strati di argilliti e siltiti
Ciottoli, sabbie e argille di origine fluviale e fluviolacustre
Calcari marnosi scuri, marne e arenare calcaree
Radiolariti e argilliti silicee
Argille e marne con calcari, calcari marnosi, arenarie, brecce e diaspri
Arenarie calcaree alternate ad argilliti
Calcari fittamente stratificati
Argilliti rosse con intercalazioni di calcari, marne e calcareniti
Arenarie torbiditiche
Per la costruzione della carta della permeabilità del bacino del torrente Freddana, si utilizza la classificazione dei suoli proposta dal Soil Conservation Service degli Stati Uniti (S.C.S.) secondo la tabella seguente:
Gruppo Descrizione
A Scarsa potenzialità di deflusso. Comprende sabbie profonde con scarsissimo
limo e argilla, ghiaie profonde molto permeabili.
B
Potenzialità di deflusso moderatamente bassa. Comprende la maggior parte dei suoli sabbiosi meno profondi che nel gruppo A, ma il gruppo nel suo insieme mantiene alte capacità d’infiltrazione anche a saturazione.
C
Potenzialità di deflusso moderatamente alta. Comprende suoli sottili e suoli contenenti considerevoli quantità d’argilla e colloidi, anche se meno che nel gruppo D. Il gruppo ha scarsa capacità d’infiltrazione a saturazione.
D
Potenzialità di deflusso molto alta. Comprende la maggior parte delle argille con alta capacità di rigonfiamento, ma anche suoli sottili con orizzonti pressoché impermeabili in vicinanza della superficie.
Figura 4 – Carta della permeabilità del bacino del Freddana.
A B C D Classe Superficie ( km² ) % A 11.85 20.22 B 7.05 12.03 C 33.37 56.94 D 6.33 10.81
1.3
USO DEL SUOLO
La Regione Toscana ha appaltato la realizzazione di una carta della copertura del suolo a scala 1:100.000 secondo le specifiche del Progetto CEE Corine-Land Cover e della relativa base di dati.
La realizzazione di tale base di dati prevede l’interpretazione a video di immagini LANDSAT TM di più periodi (agosto ‘90, novembre ‘90 e agosto ‘92) affiancata dalla fotointerpretazione delle foto pancromatiche della copertura aerea del Volo Alta Quota Italia, scala approssimativa 1:70.000, realizzata nel 1988-1989.
Da questo studio è emerso che più del 77% del territorio è coperto da boschi misti, uliveto e boschi di conifere e latifoglie. Le aree urbanizzate coprono una piccola superficie e sono concentrate per lo più nella zona bassa del bacino del Freddana (Piana di Lucca).
Le zone agricole coprono una superficie pari a poco più del 15 %.
Lo spopolamento progressivo di molti paesi (anche se negli ultimi anni si avverte una inversione di tendenza) ed il cambio delle attività economiche sono le cause principali che hanno condotto all’uso attuale del suolo.
Uso del suolo Superficie (km2 ) %
Boschi misti 27.51 46.95
Uliveto 6.2 10.59
Colture permanenti 4.84 8.26
Boschi di conifere 2.1 3.58
Boschi di latifoglie 9.54 16.3
Colture agrarie con spazi naturali 3.77 6.43
Aree industriali e commerciali 1 1.7
Tessuto urbano discontinuo 0.89 1.53
Seminativi in aree non irrigue 1.13 1.92
Figura 5 – Carta dell’uso del suolo del bacino del Freddana.
Aeroporti
Aree a pascolo naturale e praterie d'alta quota Aree a vegetazione boschiva e arbustiva in evoluzione Aree a vegetazione sclerofilia
Aree agroforestali Aree con vegetazione rada Aree estrattive
Aree industriali o commerciali Aree percorse da incendi Aree portuali
Aree prev. occup.da colture agrarie, con spazi nat. Aree sportive e ricreative
Aree verdi urbane Bacini d'acqua Boschi di conifere Boschi di latifoglie Boschi misti Brughiere e cespuglieti Cantieri
Colture annuali associate e colture permanenti Corsi d'acqua, canali e idrovie
Discariche
Frutteti e frutti minori Lagune
Paludi interne Paludi salmastre Prati stabili
Reti stradali e ferroviarie e spazi accessori Risaie
Rocce nude, falesie, rupi, affioramenti Seminitavi in aree non irrigue
Sistemi colturali e particellari permanenti Spiagge, dune, sabbie
Tessuto urbano continuo Tessuto urbano discontinuo Uliveti
1.4
STAZIONI PLUVIOMETRICHE
Le caratteristiche idrologiche del bacino del Freddana sono state determinate tramite l’acquisizione e l’elaborazione dei dati pluviometrici delle stazioni localizzate intorno ad esso.
Le stazioni sono le seguenti:
• Gombitelli • Chiatri • Mutigliano • Lucca • Piaggione • Ponte a Moriano
Per fare un’analisi statistica dei dati storici relativi alle piogge osservate nelle stazioni pluviometriche, si pone la necessità di delimitare le aree di competenza di ogni stazione.
Più precisamente è importante stabilire quali siano le porzioni di area del bacino di competenza di ciascuna stazione.
Vi sono alcuni metodi per il tracciamento di tale aree ma quello più semplice e di più diffusa applicazione è il metodo dei topoieti o poligoni di Thiessen.
Questo metodo consiste nel tracciare i segmenti che collegano una generica stazione con quelle limitrofe, disegnando poi le normali passanti per i punti di mezzo di tali segmenti, fino a che esse non si intersecano.
In questo modo si individua l’area di competenza di ciascuna stazione, detta appunto topoieto, come si vede dalla figura 6.
Figura 6 – Topoieti. Gombitelli Piaggione Ponte a Moriano Mutigliano Chiatri Lucca
Poiché le stazioni di Lucca, Chiatri e Piaggione interessano una piccolissima area del bacino, si considerano soltanto le stazioni di Gombitelli e Mutigliano come illustrato in figura 7.
Figura 7 – Topoieti
Gombitelli
Dalla Tabella III (piogge da 1 a 24 ore) degli Annali Idrologici parte I sez. B, sono stati ricavati i dati pluviometrici per le stazioni prese in esame con lo scopo di determinare le curve segnalatrici di possibilità pluviometrica con tempi di ritorno pari a 10, 30, 50, 100 e 200 anni per ogni stazione.
Le misure delle piogge orarie sono riportate nelle tabelle seguenti.
Stazione di Mutigliano – Lucca (LU)
1h 3h 6h 12h 24h 1h 3h 6h 12h 24h 1935 74 121 131 199 218 1970 33 41.8 46.2 55.4 60.8 1938 29.6 36 41.4 76.1 84.2 1971 40 43.4 59 66.4 67.4 1939 32.4 41 46.2 56.8 100 1972 19 32.4 37.6 59 83.8 1940 26.2 37 60.6 76.8 81.8 1973 58.2 85.8 94.2 124 140 1941 16.4 32.4 39.2 45.6 56.2 1974 24.6 44.2 44.2 44.4 44.4 1942 39 82.2 83.6 87.6 94 1975 20.8 27.4 41.2 78 82 1943 41.2 42.4 42.4 42.4 42.4 1976 36.8 41.8 69 89.6 98.8 1944 40 49 49 49 54.6 1977 30.8 44 63.6 64 64 1945 26.2 26.6 28.8 33.8 37.2 1978 30.6 60.2 94.4 94.6 95.6 1946 25 33 53.6 70.6 83.6 1979 19.8 40.2 60.2 113 168 1947 45.6 55 56 56 56 1980 13.2 26.8 42.4 48 94 1948 17 32.2 45.4 56.4 70.6 1981 21.2 37 39.6 63.2 93 1949 51.6 63.6 77.6 78 78 1982 23.6 28.6 51.8 60.8 83.4 1950 34.2 41.8 60 71.4 86.4 1983 25.6 28.2 40.6 51.2 68.6 1951 36.4 99.2 99.6 108 109 1984 26.2 38.6 39.2 50 74.4 1952 34 62 66.4 70.8 119 1985 16.4 27 36 44.2 63.2 1953 41.6 59.6 82.6 89.6 89.6 1986 27.4 53 57.6 57.6 57.6 1954 28.2 49.6 56.4 63.8 74 1987 46.4 83 102 114 150 1955 25 51.8 76.6 102 125 1988 31.2 50 86.6 89 89.2 1956 20 32.8 37.4 44 57.8 1989 38.3 67.4 78.4 78.6 81.8 1957 33.4 38.4 50 60.6 71.2 1991 27.6 61.4 73 81.2 83.6 1958 37 38 47 50 71.4 1992 53.2 96.6 123 149 155 1959 20 39.6 49.2 81.2 111 1993 19.6 26.4 30.2 44.8 67 1960 39.2 52 75 88 97.4 1994 32 67.4 71.2 89 133 1961 40.6 47.6 53.4 66.2 118 1995 29.6 53.2 57.2 59.4 64.2 1962 33.8 42.6 46.6 49.8 58.8 1996 27.2 33.8 50.8 68.2 99 1963 32.2 42.2 51.8 63.6 78.4 1997 26 38.6 46 52.2 66.4 1964 40.2 51 53.4 74 89 1998 36.8 70.6 104 111 116 1965 69 74 74.2 74.2 81.8 1999 27.7 40.5 71.7 93.3 101 1966 30 50 74 99.8 105 2000 53.3 123 123 180 212 1967 40 79 92.2 95.8 97.2 2001 18 30.2 41.2 51.4 51.6 1968 49.4 63.8 102 120 121 2002 42.8 82.9 94.1 116 174 1969 18 31 44.2 47.2 54.8 2003 15.6 24.6 37.2 54.8 58.8
Stazione di Gombitelli – Camaiore (LU) 1h 3h 6h 12h 24h 1949 90 110.8 117.6 118.4 118.4 1950 40.4 52.6 59 62.2 75 1952 60 91.8 106 123 161.4 1953 58.4 74.4 86.4 114.6 114.6 1954 25 31 45.4 54.2 70.4 1955 24.6 41.6 57.8 59 79 1956 31 42 50.6 56.6 72 1957 21.8 36.2 43.6 46.4 61.6 1959 26 48.8 55.6 83 138 1960 31 38.2 42.2 48 77.2 1961 36 60 76.6 97.2 108.8 1968 48 63 81 115 128.6 1969 39 45 60.8 84 86.6 1970 26.2 45.4 45.4 50.2 68.6 1971 50 57 57.2 79 79.6 1972 20 39.8 54.2 61.2 68 1973 25 37.8 61.8 65.6 93.2 1975 28.8 34.4 50 56.8 66.8 1976 33.2 38.2 58.8 70 85 1977 22.2 41 51.6 68.6 73.2 1978 24.6 40.6 50 55 67.2 1996 51 70.4 75 78.4 91.4 1997 28.8 40.2 52.6 59.4 74.8 1998 62.2 94.7 107 128.8 130.8 1999 34.6 74 75 93 109.9 2000 78.2 107.6 111.8 115 123.6 2001 16.9 30 45.2 62 63.2 2002 29.8 57 66.8 77.4 132.8 2003 30.2 30.4 34.8 46 52.4
