LAVORI SUL “PONTE S.P. 105 PER BUGGERRU SEZ. 2. SUL RIO MANNU DI FLUMINIMAGGIORE” PROGETTO PRELIMINARE

(1)

EX PROVINCIA DI CARBONIA IGLESIAS

LAVORI SUL “PONTE S.P. 105 PER BUGGERRU SEZ. 2. SUL RIO MANNU DI FLUMINIMAGGIORE”

PROGETTO PRELIMINARE

ALL. E – RELAZIONE IDRAULICA

Cagliari, 22 giugno 2015 PROGETTAZIONE:

TEC MED INGEGNERIA S.r.l.

Sede legale:

via Marche, 22 09127 CAGLIARI tel./fax. +39 070 480309 mail: info@tecmedingegneria.it

ARCHEOLOGIA:

dott.ssa Emanuela SOLINAS

COMMESSA TEC038/2015 TEAM PROJECT:

dott. ing. Giovanni OGGIANO Direttore Tecnico

ORDINE INGEGNERI PROVINCIA DI CAGLIARI N. 4898

dott. ing. Stefano PONTI Direttore Tecnico

dott. ing. Maurizio SASSU

(2)

INDICE

1. PREMESSA ...3

2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO ...4

3. STUDIO IDRAULICO ...4

3.1 Il modello idraulico...4

3.1.1 Scenario 1: Stato attuale ...6

3.1.1.1 Scenario 1 - Portata con tempo di ritorno 200 anni ...7

3.1.1.2 Scenario 1 - Portata con tempo di ritorno 500 anni ...8

3.1.2 Scenario 2: Stato attuale del corso d’acqua con inserimento del ponte di progetto ... 10

3.1.2.1 Scenario 2 - Portata con tempo di ritorno 200 anni ... 10

3.1.3 Scenario 3: Stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto. ... 13

3.1.4 Scenario 4: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m, altezza 6m e sponde 3:2 e inserimento del ponte di progetto. ... 17

3.1.5 Scenario 5: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m altezza 6.50m, sponde con pendenza 3:2 e inserimento del ponte di progetto. ... 21

3.2 Risultati ed analisi ... 25

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1. PREMESSA

La presente relazione idraulica accompagna il progetto preliminare per la realizzazione dei lavori inerenti il “Ponte S.P. 105 per Buggerru sez. 2. sul Rio Mannu di Fluminimaggiore”.

Il progetto individua e definisce interventi progettuali miranti alla mitigazione del rischio idraulico, così come emerso dall’analisi idrologica ed idraulica svolta nell’ambito del presente progetto, nonché dagli studi e dalla pianificazione esistente (rif. PAI e PSFF) dell’attraversamento stradale rispetto a eventi di piena con riferimento a differenti tempi di ritorno. Lo studio idraulico è stato infatti condotto per diversi scenari sia per portate con tempo di ritorno di 200 anni che per tempi di ritorno di 500 anni. Si rimanda all’allegato D per dettagli in merito all’analisi idrologica e alla descrizione delle caratteristiche dell’area presa in studio e del bacino nel suo complesso, mentre si riportano di seguito le verifiche idrauliche di un tratto significativo del corso d’acqua, finalizzate all’individuazione delle condizioni di deflusso secondo diversi scenari di riferimento.

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2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO

Lo studio idraulico è stato condotto in conformità alla normativa vigente:

- Piano per l’Assetto Idrogeologico della Regione Autonoma della Sardegna

- Norme tecniche di attuazione del Piano Stralcio per l’Assetto Idrogeologico (PAI) della Regione Autonoma della Sardegna - Interventi sulla rete idrografica e sui versanti - Legge 18 Maggio 1989, n. 183, art. 17, comma 6 ter - D.L. 180/98 e successive modifiche ed

integrazioni

- Direttiva per lo svolgimento delle verifiche di sicurezza delle infrastrutture esistenti di

attraversamento viario o ferroviario del reticolo idrografico della Sardegna nonché delle altre opere interferenti

3. STUDIO IDRAULICO

3.1 Il modello idraulico

Per la verifica idraulica del corso d’acqua nella stato di progetto si è scelto di implementare un modello numerico idraulico monodimensionale del tratto terminale del corso d’acqua utilizzando il noto software Hec-Ras (River Analysis System) sviluppato dall’U.S. Army Corps of Engineers - Hydrologic Engineering Center.

Come richiesto nella Direttiva per lo svolgimento delle verifiche di sicurezza delle infrastrutture esistenti di attraversamento viario o ferroviario del reticolo idrografico della Sardegna nonché delle altre opere interferenti - (articolo 22 delle Norme di Attuazione del PAI), il calcolo dei livelli idrici corrispondenti all’evento di piena verrà condotto con tecniche di moto permanente con tempi di ritorno non inferiori ai 200 anni.

Le simulazioni sono state eseguite infatti in moto permanente considerando le portate con tempo di ritorno di 200 e 500 anni (Tabella 1)

Tr (anni)

Q (m³/s)

200 376

500 449

Tabella 1 – Portate estreme del Rio Mannu di Fluminimaggiore in corrispondenza del ponte stradale sulla SP105

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Si è considerato, nelle simulazioni idrauliche, un innalzamento medio del livello del mare in condizione di tempesta pari a +1.80 m s.m.m.. In tutte le simulazione eseguite tuttavia si osserva come si instaurino profili di corrente lenta governati da valle. Nella sezione 1, in cui termina il rilevato arginale ed il deflusso risulta non confinato, si instaura una sezione critica della corrente con il livello idrico pari all’altezza critica che risulta essere sempre superiore alla quota massima raggiunta dalla marea sia per la portata duecentennale, sia per quella cinquecentennale. Il livello a monte non è perciò influenzato dall’escursione del livello del mare.

Si sono considerati i seguenti scenari:

- Scenario 1: Stato attuale.

Tale scenario rispecchia il comportamento idraulico del corso d’acqua allo stato attuale.

- Scenario 2: Stato attuale del corso d’acqua con inserimento del ponte di progetto.

Tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto avente quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni d’alveo sono state rettificate per un tratto di 25m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, altezza 6.00m e sponda con pendenza 3H:2V.

- Scenario 3: Stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione ottimale dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto.

Tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto con quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni d’alveo sono state rettificate per un tratto di 25m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, e sponda con pendenza 3H:2V. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente.

- Scenario 4: Le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, altezza pari a 6m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante e pari a 0.0027 a partire da 250m dalla sezione terminale e fino a quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

- Scenario 5: Le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, altezza pari a 6.50m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante pari a 0.0027 a partire da 250m dalla sezione terminale e fino a

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quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

3.1.1 Scenario 1: Stato attuale

Figura 1 – Planimetria del modello HEC-RAS di calcolo idraulico

Scabrezze idrauliche utilizzate a

monte del ponte

Scabrezze idrauliche utilizzate a valle del ponte

Manning (m^-1/3s)

Gauckler-Strickler (m^1/3s^-1)

Manning (m^-1/3s)

Gauckler- Strickler (m^1/3s^-1)

alveo 0.028 36 alveo 0.1 10

sponde 0.1 10 sponde 0.1 10

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Innalzamento del livello medio del mare in condizioni di tempesta: +1.80 m s.m.m..

3.1.1.1 Scenario 1 - Portata con tempo di ritorno 200 anni

Figura 2 – Scenario 1: Profilo longitudinale del corso d’acqua con profilo idraulico con portata Tr200

Figura 3 – Scenario 1: Sezione in corrispondenza del ponte con livello idrometrico per la portata Tr200

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Tabella 2 – Scenario 1: Grandezze idrauliche caratteristiche – Tr200

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Tabella 3 – Scenario 1: Grandezze idrauliche caratteristiche– Tr500

Com’è possibile osservare, la geometria del corso d’acqua non è in grado di far transitare né la portata con tempo di ritorno pari a 200 anni, né quella relativa a TR=500 anni. Si osserva come il modello, qualora le sezioni siano insufficienti dal punto di vista idraulico, non contempli diminuzioni di portata per esondazione dagli argini, ma viene considerata costante in ciascuna sezione del corso d’acqua. In corrispondenza del ponte l’impalcato viene così completamente investito dalla corrente in entrambi i casi analizzati, anche se fisicamente si verificheranno esondazioni e conseguenti allagamenti a monte di esso (come peraltro illustrato nella già citato Progetto Di Piano Stralcio Delle Fasce Fluviali), diminuendo così la portata da monte verso valle.

In ogni caso la struttura di attraversamento viaria attuale risulta del tutto inadeguata al superamento del corso d’acqua, sia per la quota di intradosso dell’impalcato, sia per l’ingombro delle spalle di appoggio che riducono notevolmente la sezione di deflusso delle acque.

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3.1.2 Scenario 2: Stato attuale del corso d’acqua con inserimento del ponte di progetto

Come si è già detto sopra, tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto avente quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni dell’alveo sono state rettificate per un tratto di 25 m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00 m, altezza 6.00 m e sponda con pendenza 3H:2V. Facendo riferimento alla medesima posizione delle sezioni indicata in Figura 1, e con riferimento alle scabrezze indicate nelle tabelle seguenti, è stata condotta l’analisi dello scenario 2, i cui risultati sono riassunti di seguito.

monte del ponte

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36 alveo 0.1 10

sponde 0.1 10 sponde 0.1 10

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Come si evince dalle tabelle e dai grafici sopra riportati, sempre considerando che il modello non contempla riduzioni di portata da monte a valle dovute ad esondazioni che certamente avvengono già nella sezione più a monte (il livello idrico raggiunto è sempre superiore, per entrambi i tempi di ritorno considerati, alla quota di sommità arginale), la quota del ponte di progetto non risulta essere sufficiente per il corretto deflusso della corrente. Si vuole sottolineare come le condizioni riprodotte rispecchino una situazione di estrema incuria del corso d’acqua che si riflette in una scabrezza molto elevata soprattutto nelle sponde.

3.1.3 Scenario 3: Stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto.

Tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto con quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni d’alveo sono state rettificate per un tratto di 25 m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, e sponda con pendenza 3H:2V. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Facendo riferimento alla medesima posizione delle sezioni indicata in Figura 1, e con riferimento alle scabrezze indicate nella tabella seguente, è stata condotta l’analisi dello scenario 3, i cui risultati sono riassunti di seguito.

Scabrezze idrauliche utilizzate

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36

sponde 0.04 25

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Considerando anche in questo scenario che il modello non contempla riduzioni di portata da monte a valle dovute ad esondazioni che certamente avvengono già nella sezione più a monte (il livello idrico raggiunto è sempre superiore, per entrambi i tempi di ritorno considerati, alla quota di sommità arginale), la quota del ponte di progetto risulta essere tuttavia sufficiente per il corretto deflusso dell’intera portata liquida.

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3.1.4 Scenario 4: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m, altezza 6m e sponde 3:2 e inserimento del ponte di progetto.

Nello scenario 4 si ipotizza una condizione di eventuale sviluppo futuro, non inclusa nelle opere previste nel presente progetto. In tale scenario le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00 m, altezza pari a 6.00 m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante e pari a 0.0027 a partire da 250m dalla sezione terminale e fino a quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36

sponde 0.04 25

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Figura 16 – Scenario 4: Vista 3D - Tr200

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Figura 19 – Scenario 4: Vista 3D – Tr500

In questo scenario la portata liquida è sempre contenuta entro le sezioni di progetto per la portata con tempo di ritorno 200 anni, mentre si verificano esondazioni a monte della viabilità per la portata con tempo di ritorno pari a 500 anni.

La geometria del ponte risulta tuttavia sufficiente in entrambi i casi al transito sia della portata duecentennale, sia di quella cinquecentennale con un franco idraulico rispettivamente pari a 1.35m e 0.86m.

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3.1.5 Scenario 5: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m altezza 6.50m, sponde con pendenza 3:2 e inserimento del ponte di progetto.

Anche nello scenario 5 si ipotizza una condizione di eventuale sviluppo futuro, non inclusa nelle opere previste nel presente progetto. In tale scenario le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00 m, altezza pari a 6.50 m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante pari a 0.0027 a partire da 250 m dalla sezione terminale e fino a quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36

sponde 0.04 25

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(24)

In questo scenario la portata liquida è sempre contenuta entro le sezioni di progetto. La geometria del ponte risulta sufficiente negli scenari considerati al transito sia della portata con tempo di ritorno pari a 200 anni sia per un tempo di ritorno pari a 500 anni.

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3.2 Risultati ed analisi

Come è possibile osservare dai dati numerici ottenuti, la situazione attuale è chiaramente inadeguata ad eventi di piena del corso d’acqua. (scenario 1). La demolizione e ricostruzione di un nuovo ponte con intradosso a quota +6.00 m s.m.m. risulta adeguata al transito della corrente purché si provveda alla regolare pulizia del corso d’acqua al fine di ridurre la scabrezza e facilitare il deflusso delle acque.

Tuttavia gli argini si dimostrano insufficienti al transito delle portate considerate e si verificheranno fenomeni di esondazione delle acque (scenario 3).

Un significativo miglioramento si ottiene rettificando gli ultimi 250 metri del corso d’acqua introducendo una sezione trapezia con base 9 m, altezza 6, pendenza sponde 3H:2V ed una pendenza regolare dello 0.0027 (scenario 4). In tal caso la portata duecentennale è sempre contenuta entro la sezione d’alveo mentre la quota idrica raggiunta da quella cinquecentennale supera, a monte del ponte, la quota di sommità arginale. Un incremento delle sezioni con un’altezza pari a 6.50 m dal fondo (scenario 5) garantirebbe il contenimento della portata entro il corpo arginale. Lo scenario 5 presenta ovviamente le condizioni più favorevoli per il deflusso delle acque, avendo incrementato la quota di sommità arginale e potendo contenere tutta la portata entro la sede propria del corso d’acqua.

quota intradosso impalcato

quota pelo libero

Altezza cinetica

franco

idraulico Note

scenario 1 -

Tr200 4.01 7.37 0.98 -

Sezioni idrauliche del corso d’acqua insufficienti e ponte

non adeguato scenario 2 -

Tr200 6.00 6.09 0.47 -

Tr200 6.00 4.94 0.83 1.06

adeguato scenario 4 -

Tr200 6.00 4.65 0.86 1.35

Tr200 6.00 4.65 0.86 1.35 Sezioni idrauliche e

ponte adeguati Tabella 12 – Franco idraulico e carico cinetico per gli scenari considerati per la portata Tr200

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franco

scenario 1 -

Tr500 4.01 7.89 1.25 -

Tr500 6.00 7.31 0.46 -

Tr500 6.00 5.39 0.93 0.61

adeguato scenario 4 –

Tr500 6.00 5.14 0.94 0.86

Come richiesto dal PAI, articolo 4.1, e dalle relative norme di attuazione, articolo 21 comma d, la quota di intradosso del ponte deve garantire un franco sul livello della portata di progetto pari al massimo tra l’altezza cinetica della corrente ed un metro per una portata con tempo di ritorno non inferiore a 200 anni.

Lo scenario 3 - stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione ottimale dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto – garantisce per la portata duecentennale il rispetto del franco così come imposto dalla Normativa. E’ essenziale notare come la corretta e costante pulizia e manutenzione del corso d’acqua sia di fondamentale importanza sia per la verifica del franco idraulico in corrispondenza della struttura, sia per evitare pericolosi fenomeni di allagamento dovuti al superamento, da parte della corrente fluida, della quota arginale.

Osservando inoltre i valori di velocità della corrente, si osserva come le velocità siano sempre molto elevate E’ consigliabile perciò prevedere idonee protezioni a difesa dell’erosione del fondo e delle sponde con massi ciclopici al fine di evitare fenomeni di erosione localizzata e perciò possibili danni all’infrastruttura viaria.

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EX PROVINCIA DI CARBONIA IGLESIAS

LAVORI SUL “PONTE S.P. 105 PER BUGGERRU SEZ. 2. SUL RIO MANNU DI FLUMINIMAGGIORE”

PROGETTO PRELIMINARE

ALL. E – RELAZIONE IDRAULICA

Cagliari, 22 giugno 2015 PROGETTAZIONE:

TEC MED INGEGNERIA S.r.l.

Sede legale:

via Marche, 22 09127 CAGLIARI tel./fax. +39 070 480309 mail: info@tecmedingegneria.it

ARCHEOLOGIA:

dott.ssa Emanuela SOLINAS

COMMESSA TEC038/2015 TEAM PROJECT:

dott. ing. Giovanni OGGIANO Direttore Tecnico

dott. ing. Stefano PONTI Direttore Tecnico

dott. ing. Maurizio SASSU

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INDICE

1. PREMESSA ...3 2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO ...4 3. STUDIO IDRAULICO ...4 3.1 Il modello idraulico...4 3.1.1 Scenario 1: Stato attuale ...6 3.1.1.1 Scenario 1 - Portata con tempo di ritorno 200 anni ...7 3.1.1.2 Scenario 1 - Portata con tempo di ritorno 500 anni ...8 3.1.2 Scenario 2: Stato attuale del corso d’acqua con inserimento del ponte di progetto ... 10 3.1.2.1 Scenario 2 - Portata con tempo di ritorno 200 anni ... 10 3.1.2.2 Scenario 2 - Portata con tempo di ritorno 500 anni ... 11 3.1.3 Scenario 3: Stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto. ... 13 3.1.3.1 Scenario 3 - Portata con tempo di ritorno 200 anni ... 14 3.1.3.2 Scenario 3 - Portata con tempo di ritorno 500 anni ... 15 3.1.4 Scenario 4: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m, altezza 6m e sponde 3:2 e inserimento del ponte di progetto. ... 17 3.1.4.1 Scenario 4 - Portata con tempo di ritorno 200 anni ... 17 3.1.4.2 Scenario 4 - Portata con tempo di ritorno 500 anni ... 19 3.1.5 Scenario 5: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m altezza 6.50m, sponde con pendenza 3:2 e inserimento del ponte di progetto. ... 21 3.1.5.1 Scenario 5 - Portata con tempo di ritorno 200 anni ... 21 3.1.5.2 Scenario 5 - Portata con tempo di ritorno 500 anni ... 23 3.2 Risultati ed analisi ... 25

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1. PREMESSA

La presente relazione idraulica accompagna il progetto preliminare per la realizzazione dei lavori inerenti il “Ponte S.P. 105 per Buggerru sez. 2. sul Rio Mannu di Fluminimaggiore”.

Il progetto individua e definisce interventi progettuali miranti alla mitigazione del rischio idraulico, così come emerso dall’analisi idrologica ed idraulica svolta nell’ambito del presente progetto, nonché dagli studi e dalla pianificazione esistente (rif. PAI e PSFF) dell’attraversamento stradale rispetto a eventi di piena con riferimento a differenti tempi di ritorno. Lo studio idraulico è stato infatti condotto per diversi scenari sia per portate con tempo di ritorno di 200 anni che per tempi di ritorno di 500 anni. Si rimanda all’allegato D per dettagli in merito all’analisi idrologica e alla descrizione delle caratteristiche dell’area presa in studio e del bacino nel suo complesso, mentre si riportano di seguito le verifiche idrauliche di un tratto significativo del corso d’acqua, finalizzate all’individuazione delle condizioni di deflusso secondo diversi scenari di riferimento.

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2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO

Lo studio idraulico è stato condotto in conformità alla normativa vigente:

- Piano per l’Assetto Idrogeologico della Regione Autonoma della Sardegna

- Norme tecniche di attuazione del Piano Stralcio per l’Assetto Idrogeologico (PAI) della Regione Autonoma della Sardegna - Interventi sulla rete idrografica e sui versanti - Legge 18 Maggio 1989, n. 183, art. 17, comma 6 ter - D.L. 180/98 e successive modifiche ed

integrazioni

- Direttiva per lo svolgimento delle verifiche di sicurezza delle infrastrutture esistenti di

attraversamento viario o ferroviario del reticolo idrografico della Sardegna nonché delle altre opere interferenti

3. STUDIO IDRAULICO

3.1 Il modello idraulico

Per la verifica idraulica del corso d’acqua nella stato di progetto si è scelto di implementare un modello numerico idraulico monodimensionale del tratto terminale del corso d’acqua utilizzando il noto software Hec-Ras (River Analysis System) sviluppato dall’U.S. Army Corps of Engineers - Hydrologic Engineering Center.

Come richiesto nella Direttiva per lo svolgimento delle verifiche di sicurezza delle infrastrutture esistenti di attraversamento viario o ferroviario del reticolo idrografico della Sardegna nonché delle altre opere interferenti - (articolo 22 delle Norme di Attuazione del PAI), il calcolo dei livelli idrici corrispondenti all’evento di piena verrà condotto con tecniche di moto permanente con tempi di ritorno non inferiori ai 200 anni.

Le simulazioni sono state eseguite infatti in moto permanente considerando le portate con tempo di ritorno di 200 e 500 anni (Tabella 1)

Tr (anni)

Q (m³/s)

200 376

500 449

Tabella 1 – Portate estreme del Rio Mannu di Fluminimaggiore in corrispondenza del ponte stradale sulla SP105

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Si è considerato, nelle simulazioni idrauliche, un innalzamento medio del livello del mare in condizione di tempesta pari a +1.80 m s.m.m.. In tutte le simulazione eseguite tuttavia si osserva come si instaurino profili di corrente lenta governati da valle. Nella sezione 1, in cui termina il rilevato arginale ed il deflusso risulta non confinato, si instaura una sezione critica della corrente con il livello idrico pari all’altezza critica che risulta essere sempre superiore alla quota massima raggiunta dalla marea sia per la portata duecentennale, sia per quella cinquecentennale. Il livello a monte non è perciò influenzato dall’escursione del livello del mare.

Si sono considerati i seguenti scenari:

- Scenario 1: Stato attuale.

Tale scenario rispecchia il comportamento idraulico del corso d’acqua allo stato attuale.

- Scenario 2: Stato attuale del corso d’acqua con inserimento del ponte di progetto.

Tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto avente quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni d’alveo sono state rettificate per un tratto di 25m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, altezza 6.00m e sponda con pendenza 3H:2V.

- Scenario 3: Stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione ottimale dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto.

Tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto con quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni d’alveo sono state rettificate per un tratto di 25m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, e sponda con pendenza 3H:2V. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente.

- Scenario 4: Le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, altezza pari a 6m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante e pari a 0.0027 a partire da 250m dalla sezione terminale e fino a quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

- Scenario 5: Le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, altezza pari a 6.50m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante pari a 0.0027 a partire da 250m dalla sezione terminale e fino a

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quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

3.1.1 Scenario 1: Stato attuale

Figura 1 – Planimetria del modello HEC-RAS di calcolo idraulico

monte del ponte

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36 alveo 0.1 10

sponde 0.1 10 sponde 0.1 10

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Tabella 2 – Scenario 1: Grandezze idrauliche caratteristiche – Tr200

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Com’è possibile osservare, la geometria del corso d’acqua non è in grado di far transitare né la portata con tempo di ritorno pari a 200 anni, né quella relativa a TR=500 anni. Si osserva come il modello, qualora le sezioni siano insufficienti dal punto di vista idraulico, non contempli diminuzioni di portata per esondazione dagli argini, ma viene considerata costante in ciascuna sezione del corso d’acqua. In corrispondenza del ponte l’impalcato viene così completamente investito dalla corrente in entrambi i casi analizzati, anche se fisicamente si verificheranno esondazioni e conseguenti allagamenti a monte di esso (come peraltro illustrato nella già citato Progetto Di Piano Stralcio Delle Fasce Fluviali), diminuendo così la portata da monte verso valle.

In ogni caso la struttura di attraversamento viaria attuale risulta del tutto inadeguata al superamento del corso d’acqua, sia per la quota di intradosso dell’impalcato, sia per l’ingombro delle spalle di appoggio che riducono notevolmente la sezione di deflusso delle acque.

(36)

3.1.2 Scenario 2: Stato attuale del corso d’acqua con inserimento del ponte di progetto

Come si è già detto sopra, tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto avente quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni dell’alveo sono state rettificate per un tratto di 25 m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00 m, altezza 6.00 m e sponda con pendenza 3H:2V. Facendo riferimento alla medesima posizione delle sezioni indicata in Figura 1, e con riferimento alle scabrezze indicate nelle tabelle seguenti, è stata condotta l’analisi dello scenario 2, i cui risultati sono riassunti di seguito.

monte del ponte

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36 alveo 0.1 10

sponde 0.1 10 sponde 0.1 10

(37)

(38)

(39)

Come si evince dalle tabelle e dai grafici sopra riportati, sempre considerando che il modello non contempla riduzioni di portata da monte a valle dovute ad esondazioni che certamente avvengono già nella sezione più a monte (il livello idrico raggiunto è sempre superiore, per entrambi i tempi di ritorno considerati, alla quota di sommità arginale), la quota del ponte di progetto non risulta essere sufficiente per il corretto deflusso della corrente. Si vuole sottolineare come le condizioni riprodotte rispecchino una situazione di estrema incuria del corso d’acqua che si riflette in una scabrezza molto elevata soprattutto nelle sponde.

3.1.3 Scenario 3: Stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto.

Tale scenario prevede la sostituzione del ponte attuale con il ponte di progetto con quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m. Le sezioni d’alveo sono state rettificate per un tratto di 25 m in corrispondenza della struttura con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00m, e sponda con pendenza 3H:2V. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Facendo riferimento alla medesima posizione delle sezioni indicata in Figura 1, e con riferimento alle scabrezze indicate nella tabella seguente, è stata condotta l’analisi dello scenario 3, i cui risultati sono riassunti di seguito.

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36

sponde 0.04 25

(40)

(41)

(42)

Considerando anche in questo scenario che il modello non contempla riduzioni di portata da monte a valle dovute ad esondazioni che certamente avvengono già nella sezione più a monte (il livello idrico raggiunto è sempre superiore, per entrambi i tempi di ritorno considerati, alla quota di sommità arginale), la quota del ponte di progetto risulta essere tuttavia sufficiente per il corretto deflusso dell’intera portata liquida.

(43)

3.1.4 Scenario 4: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m, altezza 6m e sponde 3:2 e inserimento del ponte di progetto.

Nello scenario 4 si ipotizza una condizione di eventuale sviluppo futuro, non inclusa nelle opere previste nel presente progetto. In tale scenario le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00 m, altezza pari a 6.00 m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante e pari a 0.0027 a partire da 250m dalla sezione terminale e fino a quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36

sponde 0.04 25

(44)

(45)

(46)

In questo scenario la portata liquida è sempre contenuta entro le sezioni di progetto per la portata con tempo di ritorno 200 anni, mentre si verificano esondazioni a monte della viabilità per la portata con tempo di ritorno pari a 500 anni.

La geometria del ponte risulta tuttavia sufficiente in entrambi i casi al transito sia della portata duecentennale, sia di quella cinquecentennale con un franco idraulico rispettivamente pari a 1.35m e 0.86m.

(47)

3.1.5 Scenario 5: Sezioni d’alveo rettificate con base 9m altezza 6.50m, sponde con pendenza 3:2 e inserimento del ponte di progetto.

Anche nello scenario 5 si ipotizza una condizione di eventuale sviluppo futuro, non inclusa nelle opere previste nel presente progetto. In tale scenario le sezioni del corso d’acqua sono state rettificate con la creazione di una sezione trapezia di base 9.00 m, altezza pari a 6.50 m e sponda con pendenza 3H:2V. La pendenza del fondo è costante pari a 0.0027 a partire da 250 m dalla sezione terminale e fino a quest’ultima. L’alveo del corso d’acqua è inoltre considerato completamente libero da vegetazione (arbusti, rami, ecc) che riducono le capacità di deflusso della corrente. Il ponte di progetto prevede una quota di intradosso pari a +6.00 m s.m.m..

Manning (m^-1/3s)

alveo 0.028 36

sponde 0.04 25

(48)

(49)

(50)

In questo scenario la portata liquida è sempre contenuta entro le sezioni di progetto. La geometria del ponte risulta sufficiente negli scenari considerati al transito sia della portata con tempo di ritorno pari a 200 anni sia per un tempo di ritorno pari a 500 anni.

(51)

3.2 Risultati ed analisi

Come è possibile osservare dai dati numerici ottenuti, la situazione attuale è chiaramente inadeguata ad eventi di piena del corso d’acqua. (scenario 1). La demolizione e ricostruzione di un nuovo ponte con intradosso a quota +6.00 m s.m.m. risulta adeguata al transito della corrente purché si provveda alla regolare pulizia del corso d’acqua al fine di ridurre la scabrezza e facilitare il deflusso delle acque.

Tuttavia gli argini si dimostrano insufficienti al transito delle portate considerate e si verificheranno fenomeni di esondazione delle acque (scenario 3).

Un significativo miglioramento si ottiene rettificando gli ultimi 250 metri del corso d’acqua introducendo una sezione trapezia con base 9 m, altezza 6, pendenza sponde 3H:2V ed una pendenza regolare dello 0.0027 (scenario 4). In tal caso la portata duecentennale è sempre contenuta entro la sezione d’alveo mentre la quota idrica raggiunta da quella cinquecentennale supera, a monte del ponte, la quota di sommità arginale. Un incremento delle sezioni con un’altezza pari a 6.50 m dal fondo (scenario 5) garantirebbe il contenimento della portata entro il corpo arginale. Lo scenario 5 presenta ovviamente le condizioni più favorevoli per il deflusso delle acque, avendo incrementato la quota di sommità arginale e potendo contenere tutta la portata entro la sede propria del corso d’acqua.

franco

scenario 1 -

Tr200 4.01 7.37 0.98 -

Tr200 6.00 6.09 0.47 -

Tr200 6.00 4.94 0.83 1.06

Tr200 6.00 4.65 0.86 1.35

(52)

franco

scenario 1 -

Tr500 4.01 7.89 1.25 -

Tr500 6.00 7.31 0.46 -

Tr500 6.00 5.39 0.93 0.61

Tr500 6.00 5.14 0.94 0.86

Come richiesto dal PAI, articolo 4.1, e dalle relative norme di attuazione, articolo 21 comma d, la quota di intradosso del ponte deve garantire un franco sul livello della portata di progetto pari al massimo tra l’altezza cinetica della corrente ed un metro per una portata con tempo di ritorno non inferiore a 200 anni.

Lo scenario 3 - stato attuale del corso d’acqua con pulizia e manutenzione ottimale dell’alveo e delle sponde e inserimento del ponte di progetto – garantisce per la portata duecentennale il rispetto del franco così come imposto dalla Normativa. E’ essenziale notare come la corretta e costante pulizia e manutenzione del corso d’acqua sia di fondamentale importanza sia per la verifica del franco idraulico in corrispondenza della struttura, sia per evitare pericolosi fenomeni di allagamento dovuti al superamento, da parte della corrente fluida, della quota arginale.

Osservando inoltre i valori di velocità della corrente, si osserva come le velocità siano sempre molto elevate E’ consigliabile perciò prevedere idonee protezioni a difesa dell’erosione del fondo e delle sponde con massi ciclopici al fine di evitare fenomeni di erosione localizzata e perciò possibili danni all’infrastruttura viaria.