CAPITOLO IV La dinamica costiera

CAPITOLO IV

La dinamica costiera

4.1 Il trasporto solido longitudinale

L’ambiente costiero è un sistema altamente dinamico in cui i fenomeni di erosione e ripascimento sono controllati da numerosi fattori meteo-climatici, geologici ed antropici. Sebbene il clima sia da considerare come la causa principale tra gli agenti modificatori, in ambito locale ciascuno degli altri parametri può assumere importanza prevalente. I principali fattori da menzionare sono:

1. apporto fluviale di sedimenti; 2. moto ondoso e correnti marine; 3. tasso di subsidenza;

4. variazioni del livello del mare.

I primi due fattori sono quelli che interessano la fascia costiera in esame, mentre non si registrano dati significativi per quanto riguarda fenomeni di subsidenza1.

Nel corso dello studio si cercherà di approfondire quanto più possibile, in relazione ai dati in possesso, ogni causa modificatrice dell’equilibrio dinamico del litorale mettendo in evidenza, però, l’importanza degli apporti solidi dovuti ai corsi d’acqua che sfociano nell’unità fisiografica e come tali apporti modellino la costa in funzione del clima meteo-marino che insiste sul paraggio.

La spiaggia, infatti, è il risultato del continuo apporto di sedimenti continentali trasportato dai fiumi. Elementi sabbiosi e sedimenti fini vengono immessi in mare e le correnti costiere li ridistribuiscono. In generale, sabbia e sedimenti grossolani tendono ad essere distribuiti nell’ambito della linea di costa, mentre limi ed argille vengono trasportati a largo e sedimentano sul fondo più lentamente ed in maniera più estesa. Erosione ed accrescimento sono funzione del bilancio tra sedimenti portati dai fiumi e loro sottrazione da parte del mare. Se si considera l’equilibrio di un’intera unità fisiografica, gli apporti solidi positivi sono essenzialmente quelli dei corsi d’acqua mentre le perdite, dovute al moto ondoso, sono stimate in m3/anno per metro

lineare di litorale e rappresentano la quantità di materiale che viene richiamata oltre l’isobata di chiusura2. Quando gli apporti superano le perdite si ha avanzamento del litorale all’interno dell’unità fisiografica. Ovviamente non tutto il litorale si troverà in avanzamento; per effetto del trasporto longitudinale netto (che raggiunge nell’anno medio anche il valore di centinaia di migliaia di m3) ci saranno tratti di litorale che si troveranno in erosione e altri in avanzamento. Mediamente, però, il litorale sarà in avanzamento.

Attraverso una generica sezione ortogonale alla linea di costa ci sarà, nell’anno medio, un passaggio di materiale solido in un verso e nell’altro, in funzione delle mareggiate di provenienza: il trasporto longitudinale netto è la risultate dei trasporti longitudinali nei due versi. Come si è già detto, all’interno dell’unità fisiografica il trasporto netto è nullo. Occorre precisare che il trasporto longitudinale in sé non provoca né erosione né avanzamento: il principale responsabile dei fenomeni erosivi e di ripascimento è la variazione di trasporto longitudinale netto sul litorale.

4.2 Determinazione analitica del trasporto solido longitudinale

Ai fini di una corretta progettazione è importante conoscere sia l’entità del trasporto solido sia l’andamento lungo il litorale. Per farlo ci serviamo di un modello matematico tarato dal CERC3 sulle coste americane; il modello risulta, quindi, fortemente approssimativo essendo diversa la natura delle coste su cui sono stati ricavati i coefficienti della formula. Sarà effettuato, utilizzando rilievi batimetrici storici e dati sperimentali in possesso4, un confronto con l’andamento della linea di riva e dei fondali in prossimità di un numero sufficiente di sezioni in cui si suddividerà l’unità fisiografica.

Il modello si basa sull’ipotesi secondo la quale il trasporto solido longitudinale dovuto ad un evento ondoso è proporzionale alla componente longitudinale PL del

2 _{Generalmente sull’ordine dei 12-15 mt, rappresenta la profondità entro la quale non c’è componente} trasversale di trasporto solido associato a condizioni meteo-climatiche ordinarie. Il quantitativo solido, associato ad eventi estremi, che si allontana oltre l’isobata di chiusura viene stimato mediamente nell’ordine degli 8-10 m3/anno per metro lineare di litorale, valore piccolo ma non trascurabile. 3 _{Coastal Engineering Research Center, U.S. Army.}

flusso di energia per unità di lunghezza del litorale. Considerando una mareggiata i cui fronti insistono sulla costa con inclinazione

α

, detta WG la celerità di gruppo, il

flusso di energia per unità di lunghezza di litorale è:

( )

α γ cos 8 1 2 0 = ⋅ ⋅H ⋅WG ⋅ P

Considerando la componente longitudinale, si ottiene:

( )

α

( )

α

γ H W sen

P_L = ⋅ ⋅ ⋅ _G ⋅cos ⋅ 8

1 2

Ora, considerando che il trasporto viene influenzato fortemente dalla zona dei frangenti, si prende in esame il flusso PL calcolandolo in tale zona, indicando con il

pedice “B” le grandezze al frangimento:

( )

B GB B L H W sen P γ 2α 16 1 2 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ =

in cui, in prima approssimazione, può porsi, per la celerità di gruppo, il valore:

B

GB g H

W = 2⋅ ⋅

Dell’altezza d’onda al frangimento si è già discusso e si è già introdotta la relazione che la lega all’altezza d’onda proveniente dalle acque alte:

( )

( )

B B W n W H H ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = 2 cos cos _{0 0} 0 B

α

α

Perseguire questa via comporterebbe la costruzione di centinaia di piani d’onda; per questo motivo si fa l’ipotesi di isobate rettilinee e parallele alla linea di riva o comunque dotate di una certa regolarità, così da poter esprimere alcune grandezze al largo tramite le analoghe in acque basse o al frangimento. Si ottiene:

( )

0 0 2 0 2 16 1 α γ H W sen PL = ⋅ ⋅ ⋅ G ⋅

Analisi sperimentali hanno dimostrato che la celerità di gruppo in acque alte si può esprimere attraverso la relazione:

0 0 2 1 G G W W = ⋅

Sostituendo le relazioni scritte nella formula della celerità di gruppo si ottiene:

( )

( )

4 1 0 4 1 0 0 0 2 cos cos 2 2 1       ⋅ ⋅ ⋅       ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = B G W n W H g W B

α

α

ma considerato che 1.14 2 4 1 0 ≅       ⋅ ⋅n WB W

e che cos

( )

α

_B ≅1, si ottiene:

( )

2

( )

0 1 0 2 5 0 2 2 2 1 14 . 1 cos 16 1 α α γ H g sen PL = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

In definitiva, il trasporto solido, proporzionale a PL, risulta proporzionale a:

( )

2

( )

0 1 0 2 5 0 cos

α

sen 2

α

H ⋅ ⋅

Come detto in precedenza, il CERC ha tarato il modello sulle coste americane, fornendo il coefficiente di proporzionalità che intercorre tra il trasporto solido e la quantità appena ricavata. La formula che ne risulta e che verrà adoperata per ricavare l’andamento e la quantità di trasporto solido è la seguente:

( )

( )

∑

⋅ ⋅      _⋅ ⋅ ⋅ = i j j i o i L f H sen Q 2 ₀ 1 0 2 5 5 2 cos 10 8 . 19 α α

Con fi viene indicata la frequenza, adimensionale, della generica mareggiata di

altezza H0i proveniente dalla direzione α0J, angolo che il fronte d’onda al largo

forma con il generico tratto di litorale che presenta un’inclinazione determinata. Per seguire questo procedimento occorre suddividere l’unità fisiografica in un certo numero di tratti in modo da ottenere una spezzata i cui segmenti formino angoli non superiori ai 2 – 3°. Al variare dei tratti considerati, una stessa mareggiata insiste con angoli differenti, provocando, così, direzioni del trasporto solido diverse. Nel generico tratto di litorale il trasporto solido longitudinale netto è pari alla somma

algebrica dei trasporti delle varie mareggiate, che formano con il tratto angoli α0_J

diversi. Il calcolo viene snellito dall’introduzione dell’altezza media pesata:

[ ]

2 5 0 2 5 0 1 i i i i f H f H = ⋅

∑

⋅

in cui f rappresenta la frequenza complessiva di tutte le mareggiate provenienti dalla

direzione in esame: =

∑

i i

f f

4.3

Trasporto solido longitudinale netto sul litorale rossanese

L’applicazione del modello appena descritto prevede la conoscenza del clima marittimo all’interno dell’unità fisiografica. Si è già descritto il funzionamento delle

boe ondametriche (vedi Cap. II) che permettono di venire a conoscenza di tutte le grandezze necessarie ad affrontare il problema.

Inizialmente occorre determinare, per effettuare i calcoli meno laboriosamente, l’altezza media pesata elevata a 5/2 per le varie direzioni di provenienza delle mareggiate. Il calcolo delle frequenze è riportato nelle seguenti tabelle in cui si è tenuto conto della totalità dei rilevamenti effettuati dallo strumento nel periodo di osservazione che va, come specificato in precedenza, dal Luglio ‘89 al Gennaio ‘06.

Per il calcolo dell’altezza media pesata occorre inserire un valore per l’altezza d’onda. Per ogni classe di appartenenza si è scelto un valore rappresentativo considerando un valore medio, pesato in relazione alla maggiore vicinanza degli eventi all’estremo superiore o inferiore della classe stessa, ottenendo così il valore degli H0i da inserire nella formula per il calcolo dell’altezza media pesata:

1. CLASSE I (0.00-0.10 mt) H1 = 0.10 mt H0i5/2 = 0.0031 2. CLASSE II (0.10-0.50 mt) H2 = 0.32 mt H0i5/2 = 0.0579 3. CLASSE III (0.50-1.25 mt) H3 = 0.82 mt H0i5/2 = 0.6089 4. CLASSE IV (1.25-2.50 mt) H4 = 1.67 mt H0i5/2 = 3.6041 5. CLASSE V (2.50-4.00 mt) H5 = 3.18 mt H0i5/2 = 18.0330 6. CLASSE VI (4.00-6.00 mt) H6 = 4.58 mt H0i5/2 = 44.8915 7. CLASSE VII (6.00-9.00 mt) H7 = 6.20 mt H0i5/2 = 95.7148

Una volta in possesso dei dati riportati in tabella, l’unità fisiografica, lunga all’incirca 60 km, è stata suddivisa in una spezzata costituita da circa 700 segmenti. L’inclinazione tra due segmenti successivi è stata limitata a 3° e la lunghezza media dei segmenti è risultata di 82 mt. A ciascuno dei segmenti sono stati assegnati l’inclinazione, relativamente al Nord geografico, ed il proprio settore di traversia. All’interno di tutti questi settori (relativi ciascuno ad un solo segmento) sono state considerate le mareggiate suddivise per classi di altezze, ciascuna con la propria frequenza e altezza media pesata. E’ stata, quindi, applicata la formula:

[ ]

i

( )

j

( )

j L f H sen Q 2 ₀ 1 0 2 5 0 5 2 cos 10 8 . 19 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ α ⋅ α =

ricavando, per ciascun tratto in cui è stata suddivisa l’unità fisiografica, il trasporto solido longitudinale netto come somma algebrica di tutti i contributi delle mareggiate provenienti dalle direzioni di provenienza possibili.

Nel tratto in cui si è scelto di ubicare l’opera portuale, corrispondente alle sezioni comprese nell’intervallo 610 – 640, il trasporto solido è diretto verso Est (Capo Trionto) e varia tra 75.000 e 150.000 m3 (vedi Allegato I). Quello che si è ottenuto è sicuramente un trasporto eccessivo che potrebbe far nascere molti dubbi sull'eventuale convenienza economica, nonché sul notevole impatto ambientale, conseguente alla realizzazione di un’opera portuale turistica.

Il modello utilizzato, però, come precisato in 4.2, è stato tarato sulle coste americane, in condizioni di pendenze molto dolci, nell’ordine dell’unità percentuale (con bassi diametri granulometrici della spiaggia emersa e sommersa) e sotto condizioni meteo marine sicuramente molto differenti da quelle in oggetto. In effetti, la grossa discrepanza che si rileva nelle sezioni interessanti il porto di Corigliano5, fanno sorgere molti dubbi sulla bontà del risultato ottenuto.

Nei prossimi paragrafi verrà realizzato un confronto tra l’andamento del grafico del trasporto solido ottenuto analiticamente e quello ottenuto sperimentalmente, analizzando l’andamento dell’evoluzione dei fondali e realizzando un bilancio del volume compreso tra due sezioni successive, la linea di costa e l’isobata di chiusura. Si vedrà come i risultati ottenuti siano pressoché simili a quelli ottenuti analiticamente, ma in scala molto differente, a testimonianza del fatto che il modello presenta un coefficiente (19.8 x 105) troppo elevato per la natura delle coste italiane.

4.4 Determinazione sperimentale del trasporto solido longitudinale

4.4.1 Rilievi batimetrici storici ed evoluzione della linea di riva

Prima di effettuare la descrizione del metodo sperimentale, viene introdotta un’ulteriore semplificazione permessa dalla presenza, all’interno dell’unità fisiografica, del porto commerciale di Corigliano Calabro, i cui moli si aggettano nel mar Ionio fino all’isobata -12 mt. La capitaneria di porto di Corigliano mi ha fornito i dati relativi alla quantità di materiale solido dragato6. Secondo tali dati risulta un dragaggio medio annuo, negli ultimi 15 anni, pari a circa 20.000 m3.

La sezione provinciale dell’ARPA di Catanzaro ha effettuato delle operazioni di campionamento in mare. Il risultato positivo fornito dalle analisi ha permesso il reinserimento del materiale dragato nel tratto a valle del molo di sopraflutto, in direzione Sud.

E’ lecito pensare che la profondità raggiunta dal molo di sopraflutto sia prossima all’isobata di chiusura. In base a questa considerazione si può ammettere che tutto il trasporto solido venga intercettato dal molo per essere poi reimmesso nell’unità fisiografica.

Conoscere il trasporto solido nella sezione del porto di Corigliano (per il confronto con il metodo precedente si veda Allegato I – sez. 365), permette di restringere il campo d’indagine al tratto che va dallo stesso porto di Corigliano, fino al termine dell’unità fisiografica, senza doverla studiare nella sua globalità. Il tratto d’interesse, dunque, si restringe all’intervallo compreso tra la sezione a valle della foce del torrente Malfrancato e quella a monte di capo Trionto.

Il metodo consiste nel suddividere l’unità fisiografica in tratti di litorale di lunghezza di circa 1 km mediante sezioni trasversali in cui, partendo dalla linea di riva, si descrive l’andamento dei fondali fino all’isobata di chiusura in corrispondenza della quale la pendenza diventa molto piccola. Si considerino due sezioni successive, contrassegnate dai pedici i ed i+1, che delimitano un volume di controllo insieme alla linea di costa e all’isobata di chiusura. Denominata con Qi la

6 _{Il valore fornito è un valore medio. Infatti il dragaggio è stato effettuato, negli ultimi 15 anni, tre} volte con cadenza quinquennale.

portata annua di sedimenti che attraversa uno dei 4 lati delimitanti il volume, si consideri il bilancio annuo di materiale solido:

i i

i V

Q =∆

∑

esplicitabile nella forma: Ti +Gi +Ti+1 +Pi =∆Vi

in cui le componenti della sommatoria saranno considerate positive se in ingresso e negative se in uscita dal volume di controllo.

Fig. 4.1 Contributi solidi in ingresso e in uscita dal volume di controllo

Il termine Gi rappresenta il materiale solido in ingresso dall’entroterra e può

essere solo positivo. Se tra due sezioni considerate un corso d’acqua sfocia in mare, Gi sarà assunto pari al trasporto solido annuo utile del corso d’acqua, nullo

altrimenti. L’aliquota di Gi utile all’equilibrio del litorale è quella che presenta

dimensioni maggiori o uguali a quelle dei grani più piccoli presenti in mare fino all’isobata di chiusura. Nel caso in esame, l’unico corso d’acqua presente è il fiume Trionto di cui è stato stimato il contributo di materiale solido attraverso un modello a base empirica denominato PSIAC (vedi Allegato II). Tale corso d’acqua presenta un complesso di foce molto diramato che interessa entrambi i tratti compresi tra le sezioni n° 16-17 e n° 17-18: il trasporto solido sarà mediato nelle sezioni d’interesse.

Il valore di _DVi è ricavabile sperimentalmente tramite l’ausilio dei rilievi

batimetrici relativi a due istanti temporali diversi. Costruite le sezioni trasversali in entrambi i periodi è possibile determinare la variazione di volume relativa ad una

sezione nel periodo considerato. Dette _DSi e DSi+1 le variazioni di aree di materiale

solido (positive se l’area aumenta, negative altrimenti) e detta di la distanza tra le

due sezioni, si ottiene:

i i i i S S d V = ⋅ ∆ +∆ ⋅ ∆ ( ₊ ) 2 1 1

Dividendo il valore ottenuto per il numero di anni che intercorre tra i due rilievi si ottiene la variazione annua cercata. Ovviamente è necessario disporre, in un periodo temporale non troppo ristretto, dei rilievi di un numero sufficiente di sezioni.

Il termine Pi rappresenta le perdite (è quindi un contributo negativo) verso il

largo attraverso l’isobata di chiusura. Applicando il metodo tra la sezione iniziale e quella finale ad un’unità fisiografica, essendo nulli per definizione i trasporti

longitudinali in ingresso e in uscita, si ottiene: _{tot tot}

i

i P V

G + =∆

∑

, da cui, una volta

noti i DVtot e

∑

i

i

G , è possibile ricavare il valore delle perdite. Nel caso del litorale

rossanese il limite Nord dell’unità fisiografica è stato traslato fino al molo del porto di Corigliano in cui, come detto, si assume un valore del trasporto annuo in ingresso pari a Ti = 20.000 m3. La relazione da usare si riscrive nel modo seguente:

tot tot i i P V G + + =∆

∑

20.000

Facendo l’ipotesi che le perdite siano uniformemente distribuite lungo l’isobata di

chiusura, si può ottenere la perdita per unità di lunghezza di litorale: p_i =P_tot/L in cui L è la lunghezza del litorale considerato7.

Una volta individuate le grandezze descritte è possibile ricavare l’andamento del trasporto solido longitudinale netto lungo l’intero tratto considerato, riapplicando la formula generale a ciascuno degli intervalli delimitati da due sezioni successive. Partendo dal primo tratto, compreso tra la prima e la seconda sezione, si ricava il Ti+1

in uscita, che diventa Ti in ingresso nel secondo tratto, delimitato dalla seconda e

terza sezione. Iterando fino all’ultimo tratto si ricavano valori e versi dei vari trasporti solidi di ogni sezione. In pratica, ad ogni passaggio, l’unico valore incognito dell’equazione è Ti+1 che, ricavato ed introdotto col proprio segno come Ti

nell’equazione successiva, serve a determinare il Ti+1 relativo al tratto successivo.

4.4.2.1 Modelli a base empirica: il modello PSIAC

E’ un modello su base empirica messo a punto nel 1968 per effettuare una stima di massima sulla produzione di sedimenti nel territorio degli Stati Uniti. Applicando il modello si ottengono delle area a produzione differenziata di sedimenti, alle quali il modello assegna dei dati di misura diretta disponibili su altre area campione.

Per l’applicazione del modello vengono usati i seguenti nove fattori, a ciascuno dei quali viene assegnato un valore:

1. geologia 2. suolo 3. clima 4. deflusso 5. topografia 6. copertura vegetale 7. uso del suolo

8. erosione del suolo (areale)

9. erosione incanalata e trasporto di sedimenti (lineare)

Per i primi quattro fattori viene assegnato un valore zero se la classe di resa in sedimento è bassa, 5 se è moderata e 10 se è elevata. La topografia si ritiene giochi un ruolo importante, perciò gli si applicano valori tra 0 e 20; la copertura vegetale e l’uso del suolo hanno valori tra –10 e 10 e quindi hanno un campo di variabilità pari a 20 ma i valori negativi stanno ad indicare che limitano l’erosione al tal punto che si può fermare del materiale. Gli ultimi due parametri sono molto importanti e possano variare tra 0 e 25. Il totale può variare tra 0 e 130, tale intervallo viene diviso in cinque classi:

Tab. 4.3 Suddivisioni delle classi in funzione dei fattori assegnati

Classe Valori 1 > 100 2 75 ÷ 100 3 50 ÷ 75 4 25 ÷ 50 5 0 ÷ 25

Il modello fornisce una tabella in cui, ad ogni classe, sono associati valori di erosione netta in m3/ha.

Tab. 4.4 Contributo solido delle sub-unità in funzione della classe assegnata

Classe m3/ha 1 > 14,29 2 4,76÷ 14,29 3 2,38 ÷ 4,76 4 0,95 ÷ 2,38 5 < 0,95

Moltiplicando per la densità del materiale (considerata nel modello pari a 1.4 ton/m3) si ottiene il peso di materiale eroso ogni anno.

La cartografia di cui mi sono servito, contenuta nel Piano di Assetto Idrogeologico della regione Calabria è composta da:

1. Carta Geologica 2. Carta Litologica

3. Carta della Permeabilità 4. Carta dell’Uso del Suolo 5. Carta delle Pendenze

6. Carta del Reticolo Idrografico

7. Carta stazioni di misura Idropluviometriche

Per applicare il modello PSIAC al bacino del Trionto ho sovrapposto le seguenti carte: Geologica, Litologica, della Permeabilità, dell’Uso del Suolo e quella delle Pendenze, al fine di stabilire dei confini fra aree a produzione differenziata di sedimenti. Ottenute queste sub-aree (land units) ho incrociato i dati delle carte ed ho assegnato i valori della Tabella 4.4 (fattori per l’applicazione del modello Psiac).

Nelle figure seguenti sono rappresentate le carte particelle ed infine intersecate per ottenere land units omogenee.

Per semplicità si è ulteriormente suddiviso il bacino idrografico in sub-unità quadrate di superficie (circa) 0.25 km2 e, in base ad informazioni ricavate dalle carte intersecate, a ciascuna di queste aree è stata attribuita una classe, i cui corrispondenti valori di erosione sono stati indicati nella tabella rappresentata ad inizio capitolo.

Si può, ora, ricavare l’apporto medio di sedimenti che il Fiume Trionto riceve dai versanti appartenenti al suo bacino idrografico.

I risultati ottenuti sono riassunti nella seguente tabella:

Tab. 4.5 Elementi riassuntivi del modello PSIAC

Classe Superficie (Km2) Superficie (ha) Coefficienti (m3/ha) Materiale Eroso (m3) 1 7.0 700 16 11200 2 6.5 650 10 6500 3 10.5 1050 4 4200 4 23.0 2300 2 4600 5 43.0 4300 0.95 4085 Totali 90.0 9000 30585

4.4.2.2 Conclusioni dedotte dal modello PSIAC

Con questo lavoro si è cercato di valutare il comportamento erosivo del bacino idrografico del Trionto, ricavando delle informazioni che correlassero l’apporto solido del fiume con la dinamica litoranea osservata negli ultimi dieci anni. Si è utilizzato un modello a base empirica (PSIAC), il quale ha fornito il valore medio annuo pari a 30.000 m3.

Nell’Allegato III si riportano i dati utili (Dati Idrologici Ufficiali forniti dalla Regione Calabria) per comprendere se il suddetto corso d’acqua è capace di smaltire questa portata solida. I dati sintetizzano, per ciascuno dei tratti in cui è stato suddiviso il Trionto (da Longobucco fino a Rossano, dove sfocia a mare):

• Lunghezza del tratto

• Codice Horton

• Codice asta

• Codice bacino

• Portata massima Qmax

• Portata minima Qmin

• Pendenza media del tratto

• Nome dell’asta

• Comune di appartenenza

I dati riportati sono gli unici in grado di fornire informazioni, non essendo reperibili dati riguardanti la granulometria del materiale di fondo, soprattutto nel tratto terminale del corso d’acqua. Dai dati si nota come la pendenza sia elevata sino ad una breve distanza dal mare, e come la larghezza dell’alveo sia tale da permettere al corso d’acqua di smaltire la portata solida.

A supporto di questa ipotesi intervengono i risultati ottenuti nello studio della modellazione del litorale.

Da studi effettuati dall’Università della Calabria e dall’analisi delle sezioni relative agli ultimi 20 Km di costa dell’unità fisiografica in esame, si è dedotto che, nel periodo di osservazione, il ripascimento è nettamente prevalente rispetto all’erosione (il 70% contro il 30% circa di litorale in erosione). L’entità della differenza tra ripascimento ed erosione è stata stimata in quasi 80.000 m3 annui.

Se si pensa che il corso d’acqua in esame ha, nel suo corso montano, caratteristiche torrentizie e che l’apporto solido dai versanti è prevalentemente sabbia con piccole percentuali di argilla, si può ipotizzare che quasi la totalità dell’apporto solido arrivi al mare sottoforma di trasporto di fondo e venga distribuito omogeneamente sulla costa, anche perché le mareggiate che insistono sul litorale non danno luogo a forti fenomeni di erosione localizzata. Quest’ultimo aspetto è da imputare fondamentalmente a due fenomeni:

1. I fetches (lunghezza di mare libero sulla quale il vento cede energia al mare) sono molto limitati, sia quelli geografici che quelli efficaci, come si può osservare dai risultati del Cap. II.

2. Inoltre, se si osserva la granulometria della spiaggia (emersa e sommersa) si nota come questa necessiti di elevate velocità al fondo per dar luogo a forti fenomeni erosivi.

Dallo studio effettuato si deduce, in definitiva, come gli interventi sistematori effettuati nel bacino negli ultimi anni abbiano apportato un’inversione di tendenza rispetto agli anni che vanno dal 1920 al 1970 (periodo in cui il dissesto che si è osservato sia nei tratti montani che sul litorale ionico cosentino è imputabile in prevalenza al prelievo di inerti per la costruzione dell’autostrada Salerno-Reggio Calabria).

4.4.3 Calcolo dei

_D

_D

_D

_{DV tra due sezioni successive}

Nell’ambito del progetto “Rischio di erosione costiera in Calabria”, condotto dal prof. Paolo Veltri per conto dell’Università della Calabria, è stata analizzata l’evoluzione della linea di riva nei litorali del Tirreno e dell’alto Ionio cosentino. Il progetto prevedeva, inoltre, lo studio dell’evoluzione dei fondali attraverso l’acquisizione di un numero di punti sufficiente a rappresentare la batimetria relativamente ai primi 15 mt di profondità. Il periodo d’osservazione risale al Gennaio 2001; essendo in possesso dei dati relativi al 1981 è stato possibile effettuare un confronto in un intervallo temporale ventennale, forse non sufficiente a rappresentare la tendenza evolutiva del litorale, ma idoneo a descrivere il fenomeno dell’andamento del trasporto solido longitudinale e ad effettuare un confronto con i

risultati ottenuti analiticamente.

Sono state realizzate n°18 sezioni trasversali comprese tra il molo di sopraflutto del porto di Corigliano e Capo Trionto. Ad ogni tratto compreso tra due sezioni successive è stata assegnata la propria lunghezza (vedi Allegato II). Per poter applicare la metodologia descritta e calcolare i volumi compresi tra due sezioni successive, le distanze sono state contenute nell’intervallo 990 – 1250 mt. Infatti, si ipotizza un andamento dei fondali in modo tale da poter linearizzare il calcolo di volumi attraverso la relazione ∆V_i =1/2

[

(∆S_i +∆S_i+1)⋅d_i

]

; questo è plausibile solo per distanze contenute nell’ordine di misura utilizzato.

Per ciascuna sezione sono stati riportati gli andamenti dei fondali relativi alle isobate -1, -3, -5, -7, -10 e -15 mt, ricostruiti a partire da una sequenza puntuale di rilevamenti, per gli anni 1981 e 2001; come detto, quelli che si otterranno saranno valori medi nell’intervallo ventennale considerato.

Tab. 4.6 Calcolo dei

_D

Vi nei tratti d’interesse

Nell’Allegato II sono riportati gli andamenti in scala delle 18 sezioni; i valori dei volumi sono stati considerati positivi in caso di ripascimento, negativi in caso di

erosione8. Nella tabella 4.6 sono stati riportati i valori riscontrati nei tratti compresi tra due sezioni successive, relativamente alle variazioni di aree di materiale solido (Ai ed Ai+1); inoltre sono riportate le lunghezze dei vari tratti (di) attraverso i quali si

è pervenuto al valore dei _DVi.

4.4.4 Calcolo delle perdite lungo l’isobata di chiusura

Come detto, per il calcolo delle perdite è necessario aver calcolato i _DVi

relativi ai vari tratti del litorale. Si prende, poi, in esame tutto il litorale considerato, della lunghezza totale di circa 19 chilometri. Per ipotesi, dal limite dell’unità fisiografica, corrispondente a Capo Trionto, non c’è passaggio di materiale solido. Dalla prima sezione è noto il quantitativo medio annuo dragato e reimmesso in mare nella zona di sottoflutto del porto di Corigliano, quantificato in 20.000 m3/anno. Inoltre, è stato stimato in 30.000 m3/anno l’apporto solido del fiume Trionto, il cui complesso di foce interessa le ultime due sezioni. L’apporto dei torrenti Colognati e Coserie è invece nullo, essendo tali corsi d’acqua in secca ormai da molti anni.

Effettuando il bilancio tra la prima e l’ultima sezione, con i dati ora in possesso è possibile stimare il valore totale delle perdite totali:

tot tot i i P T V G + + =∆

∑

1

che si riscrive, sostituendo i valori: 97201 20000

30000+P_tot + =−

da cui si ricava: Ptot = 147201 m3

Quello che interessa nei calcoli, però, è il valore unitario per metro lineare di litorale: si suppone, cioè, che le perdite siano uniformemente distribuite lungo il litorale e pari ad un valore unitario9:

8 _{Non si può propriamente parlare di erosione e ripascimento, in quanto può anche accadere che un} volume solido venga trasportato dal tratto sottocosta verso il largo; in questo caso si avrebbe un sostanziale equilibrio pur avendo un tratto che perde materiale ed un altro che ne acquista.

8424 , 7 18770 147201₌ = = tot tot i L P P (m3/anno · m di litorale)

4.4.5 Andamento ed entità del trasporto longitudinale netto

Una volta in possesso dei dati analizzati e ricavati in precedenza, è possibile analizzare l’andamento e la direzione del trasporto solido longitudinale netto iterando il bilancio a partire dalla prima sezione. Per ciascuno dei 17 tratti si considera un trasporto passante dalla sezione d’ingresso ed uno passante da quella in uscita (positivo se entra nel volume di controllo, negativo altrimenti).

Seguendo la numerazione dell’Allegato III, occorre considerare che il contributo del Fiume Trionto è stato distribuito nei tratti n° 16 e 17, in cui ricade il complesso di foce. Ad entrambi i tratti è stato attribuito un Gi pari a metà del

trasporto solido annuo del fiume in questione, pari a 30.000 m3/anno.

Nella tabella 4.7 si riportano i risultati ottenuti con le notazioni già descritte nei paragrafi precedenti.

4.5

Confronto tra i metodi analitico e sperimentale

In base ai risultati ottenuti è ora possibile tracciare un bilancio di quello che sarà lo scenario futuro per il litorale. Si sono tracciati gli andamenti del trasporto solido nella zona d’interesse confrontando i grafici relativi al metodo sperimentale ed al metodo analitico. E’ da evidenziare il fatto che le convenzioni utilizzate nei due metodi sono opposte: con il metodo analitico sono stati considerati positivi i trasporti solidi diretti verso il Nord (verso Ovest quando il litorale diviene pressoché orizzontale); con il metodo sperimentale del tracciamento dei fondali sono stati considerati positivi i trasporti entranti nelle sezioni da Ovest verso Est, a partire dal molo di sopraflutto del porto di Corigliano. Per uniformare il confronto viene considerato positivo nel grafico il verso del trasporto diretto verso Capo Trionto. Nel grafico di figura 4.2 vengono rappresentati i risultati ottenuti.

C ap ito lo I V – L a d in a m ic a co st ie ra 8 0

4.6 Conclusioni

Dall’analisi del grafico si osserva come le due curve abbiano un andamento qualitativo simile, anche se in scale differenti, se si esclude il primo tratto. I tratti delle spezzate con pendenza positiva rappresentano le zone in erosione in quanto nel volume di controllo esce una maggior quantità di volume solido di quanta non ne entri. In definitiva, si possono trarre le seguenti conclusioni:

• La differenza tra i due metodi dipende della taratura del metodo analitico, non opportuna per il litorale in oggetto; appare evidente come il coefficiente di proporzionalità tra il trasporto solido longitudinale, indicato con Qi, ed il

termine

( )

2

( )

0 1 0 2 5 0 cosα sen 2α

H ⋅ ⋅ , sia sovrastimato, essendo stato ricavato su coste di natura differente da quelle calabresi.

• Considerando i dati ricavati a partire dalle variazioni del fondale, il litorale risulta in erosione fino alla sezione 14; si sottolinea come l’erosione registrata abbia un valore abbastanza basso, come era lecito attendersi a causa della pezzatura grossolana di cui sono formate la spiaggia emersa e quella sommersa fino all’isobata -5 mt ed a causa alle mareggiate di limitata altezza d’onda che si registrano all’interno del golfo. Dalla sezione 14 fino al termine dell’unità fisiografica, tratto in cui ricade il sito scelto per la progettazione, il litorale risulta in ripascimento. Il fenomeno è spiegabile dalle favorevoli inclinazioni (dei tratti precedenti e seguenti la zona di progetto) rispetto alla direzione dominante (330 °N). In effetti, il tratto precedente la zona di progetto favorisce il movimento solido verso il termine dell’unità fisiografica (Est) mentre quello successivo è inclinato in modo che le mareggiate dominanti spingano il trasporto mediamente in direzione Ovest. Si suppone che una percentuale del trasporto solido del fiume Trionto vada ad alimentare il litorale con forma “a conca” antecedente il fiume stesso, mentre la restante vada a depositarsi nella zona denominata Capo Trionto che tende a protrarsi sempre più verso il mare.

• La realizzazione di un’opera portuale nel litorale in oggetto interromperà il trasporto diretto verso Est. Solo una percentuale del materiale solido, già di per sé poco cospicuo, troverà sbarramento nel molo di sopraflutto: potrà essere previsto un eventuale modesto dragaggio per ripristinare lo scenario attuale.