INDICE
1 INTRODUZIONE
1.1. La prevenzione dei rischi naturali e la salvaguardia delle risorse nella
Regione Toscana pag. 1
1.1.1. La disciplina pag. 1
1.2. Gli strumenti operativi pag. 4
1.2.1. Pianificazione pag. 4
1.2.2. Programmazione pag. 5
1.2.3. Realizzazione e gestione interventi pag. 5 1.2.4. Controllo di efficacia pag. 5 1.3. Il Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico :P.A.I. pag. 6
1.3.1. Contenuti del PAI regionale pag. 7 1.3.2. Le norme di attuazione pag. 9
1.3.2.1. Le norme di Piano (sez. Assetto Idrogeologico) pag. 9 1.3.2.1.1. Ambiti di applicazione pag. 9 1.3.2.1.2. Finalità del PAI pag. 9 1.3.2.1.3. Elaborati del PAI pag.10 1.3.2.2. Norme di Piano (sez. Pericolosità Idraulica) pag.11 1.3.2.2.1. Finalità specifiche pag.11 1.3.2.2.2. Aree a pericolosità idraulica molto elevata (P.I.M.E.) pag.11 1.3.2.2.3. Aree a pericolosità idraulica elevata (P.I.E.) pag.15 1.3.2.2.4. Aree a rischio (i.v.) pag.18 1.3.2.2.5. Aree non perimetrali pag.18 1.3.2.2.6. Aree di pertinenza fluviale pag.19 1.3.2.2.7. Aree strategiche per interventi di prevenzione
(A.S.I.P.) (i.v.) pag.19
1.3.2.2.8. Espropri e servitù per gli interventi strutturali pag.20 1.3.2.3. Ambiti territoriali omogenei pag.20
1.3.2.3.1. Definizioni pag.20 1.3.2.4. Direttive per le aree di particolare attenzione per la prevenzione
dei dissesti idrogeologici pag.21 1.3.2.5. Direttive per le aree di particolare attenzione per la prevenzione
da allagamenti pag.22
1.3.2.6. Attuazione del Piano pag.23 1.3.2.6.1. Indirizzi per le funzioni di polizia idraulica pag.23 1.3.2.6.2. Riordino del vincolo idrogeologico pag.24 1.3.2.6.3. Programmazione degli interventi pag.25 1.3.2.6.4. Adeguamento degli strumenti di governo del territorio pag.25 1.4. Il Piano degli Interventi pag.26
1.4.1. Macro obiettivi pag.26 1.4.2. Criteri per lo sviluppo degli studi e la valutazione di efficacia pag.27 1.4.3. Caratterizzazione Morfologica ed Idrologica pag.28 1.4.4. Studio Idraulico pag.30 1.4.5. Valutazione di efficacia pag.31
2 IL TERRITORIO
2.1. Caratteristiche morfologiche,sedimentologiche e idrologiche del bacino del torrente Trossa pag.32 2.1.1. Inquadramento geografico del bacino del Trossa pag.33 2.1.2. Inquadramento geologico del bacino del Trossa pag.34 2.1.3. Successione neogenica del versante tirrenico pag.37 2.1.4. Geomorfologia pag.39 2.1.5. La carta litotecnica pag.42 2.2. Caratteristiche geo-morfologiche nella zona di sbarramento del torrente
Trossa pag.44
3 ANALISI IDROGRAFICA - IDROLOGICA
3.1. Introduzione pag. 46
3.1.1. Il bacino imbrifero pag. 46 3.1.2. Il Tempo di Corrivazione pag. 47 3.2. Elaborazione dei dati pluviometrici pag. 50
3.2.1. Le precipitazioni meteoriche e loro misura pag. 50 3.2.2. La rappresentazione delle piogge pag. 55 3.2.3. La curva di possibilità climatica o pluviometrica pag. 59 3.2.4. Variazione delle piogge nello spazio e nel tempo pag. 62 3.2.5. Implementazione delle conoscenze pag. 77
3.3. La pioggia di progetto pag. 78
3.3.1. Introduzione pag. 78
3.3.2. La variazione delle piogge nel tempo pag. 79 3.3.3. La variazione delle piogge nello spazio pag. 81 3.3.4. AMC (Antecedent Moisture Condition) pag. 81 3.3.5. Durata della pioggia di progetto pag. 83 3.4. Trasformazione afflussi – deflussi pag. 84
3.4.1. Introduzione pag. 84
3.4.2. Cenni sulla formazione del deflusso pag. 84 3.4.3. Bilancio idrologico pag. 90 3.4.4. Perdite del bacino pag. 93 3.4.5. Coefficiente di deflusso pag. 97 3.4.6. CN – Il metodo Curve Number per la determinazione del coefficiente di
deflusso pag. 98
3.4.7. CN – Applicazione al bacino del torrente Trossa pag.101 3.5. L’idrogramma di piena pag.111
3.5.1. Introduzione pag.111
3.5.2. I modelli di simulazione delle piene pag.112 3.5.3. Il metodo CN nel calcolo della massima portata al colmo pag.114 3.5.4. Il metodo cinematico della corrivazione pag.115 3.5.5. L’idrogramma di piena pag.122
4 ANALISI IDRAULICA
4.1. Premessa pag.124
4.1.1. Concetto di sicurezza idrogeologica pag.124 4.1.2. Evidenza e trasparenza dei criteri di definizione della pericolosità e delle
componenti che concorrono alla pericolosità pag.124 4.1.3. Esplicitazione delle condizioni per la verifica di efficacia e coerenza a
scala di bacino del complesso delle attività relative al riequilibrio
idrogeologico ed alla prevenzione pag.126 4.1.4. Chiarezza nella definizione degli obiettivi dei piani di intervento pag.126 4.1.5. Esplicitazione delle condizioni di mantenimento del territorio pag.126
4.2. Obiettivi del piano stralcio (PAI) pag.126 4.3. Sistemazioni fluviali pag.128
4.3.1. Introduzione pag.128
4.3.2. Aspetti tipologici delle esondazione pag.128 4.3.3. Opere di scolmamento delle piene pag.134 4.3.3.1. Introduzione pag.134 4.3.3.2. Le casse di espansione pag.137 4.3.3.3. Normativa vigente sulla realizzazione delle casse di espansione
pag.141 4.4. Le correnti a pelo libero – Richiami di Idraulica pag.144
4.4.1. Introduzione pag.144
4.4.2. Classificazione pag.144 4.4.3. Il moto uniforme (cenni) pag.146 4.4.4. Il moto permanente (descrizione) pag.149 4.4.5. Il Risalto Idraulico pag.158 4.4.6. Le correnti rapidamente variate pag.161 4.5. Procedure e metodologia utilizzata per le verifiche idrauliche pag.170
4.5.1. Il software per le simulazioni idrauliche: HEC-RAS pag.170 4.5.1.1. Funzionamento a Moto Permanente pag.173 4.5.1.2. Funzionamento a Moto vario pag.176
5 SISTEMAZIONE IDRAULICA DEL TORRENTE TROSSA
5.1. Il controllo delle portate di massima piena pag.183 5.2. Strategie di intervento sul Trossa pag.184
5.2.1. Aumento della capacità di deflusso pag.185 5.2.2. Invasi di laminazione pag.187 5.2.2.1. Laminazione di tipo statico pag.188
5.2.2.1.1. Rappresentazione matematica pag.188 5.2.2.2. Opere di scarico pag.195
5.2.2.2.1. Le luci a battente pag.195 5.2.2.2.2. Scaricatori di superficie pag.198 5.2.3. Output dei risultati del bacino di laminazione con luci a battente pag.200
5.2.3.1. Analisi 1 (Tp = Tc con Tc = 8.012 ore) pag.200 5.2.3.2. Analisi 2 (Tp > Tc con Tp = 12 ore) pag.203
5.2.4. Laminazione per forte restringimento della sezione pag.206 5.2.4.1. Integrazione numerica delle equazioni che regolano il fenomeno
pag.206 5.2.5. Output dei risultati del bacino di laminazione con forte restringimento
della sezione d’alveo pag.209 5.2.5.1. Analisi 1 (Tp > Tc con Tp = 12 ore) pag.209
6 VALUTAZIONE DELL’EFFETTO DEL SERBATOIO DI LAMINAZIONE SULLA PIENA DEL FIUME CECINA
6.1. Aspetto idraulico della laminazione a valle dello sbarramento pag.212
7 NORME TECNICHE PER LA PROGETTAZIONE E LA COSTRUZIONE DEGLI SBARRAMENTI IN MATERIALE SCIOLTO
7.1. Definizioni pag.216
7.2. Norme generali pag.217
7.3. Dighe in materiali sciolti pag.220 7.4. Sbarramenti per la laminazione delle piene pag.224
7.5. Traverse fluviali pag.224
8 APPENDICE “A”
Sintesi del foglio di calcolo con programma “Mathcad” pag.226
9 APPENDICE “B”
Output del programma “HEC-RAS” pag.260
10 APPENDICE “C”
Documentazione fotografica del Torrente Trossa pag.296
BIBLIOGRAFIA pag.301
ALLEGATO : TAVOLE DI PROGETTO
Tav.1 :Il bacino del Trossa e inquadramento zona di intervento Tav.2 :Planimetria della zona di intervento
Tav.3 :Andamento altimetrico dell’asta fluviale
Tav.4 :Sezioni rilevate nell’area di intervento (Tav. 4a – Tav. 4b ) Tav.5 :Planimetria scenario “A”
Tav.6 :Planimetria scenario “B”
Tav.7 :Diga in materiale sciolto in loc. “Monte Grasso”
Tav.8 :Forte restringimento di sezione in loc. “Le Fragolaie”
ALLEGATO : CD-ROM (modellazione analitica Mathcad)
A1: Elaborazioni statistiche dei dati di pioggia;
A2: Determinazione del tempo di corrivazione;
A3: Determinazione del CN;
A4: Calcolo dell’altezza di pioggia netta;
A5: CPC e CPC ragguagliate;
A6: Calcolo dell’idrogramma di piena;
A7: Analisi del bacino di laminazione in loc. “Monte Grasso”;
A8: Analisi della cassa di espansione per forte restringimento di sezione in loc. “Le Fragolaie”
A9: Determinazione del profilo liquido alla confluenza con il fiume Cecina
