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1 INTRODUZIONE
1.1 P
REMESSA
Nella presente tesi è stata fatta un’analisi idrologica ed idraulica su due fossi, il fosso di Poggio Orlando ed il fosso Massimina, siti in località Badesse in provincia di Siena.
Il fosso di Poggio Orlando è un affluente in sinistra idraulica del fosso Massimina, tributario in destra idraulica del torrente Staggia, affluente dell’Elsa che è, infine, affluente dell’Arno.
Figura 1 Reticolo idraulico del fiume Arno e posizione dell'area di studio
L’abitato e l’area industriale di Badesse sono stati nel passato soggetti a frequenti fenomeni di esondazione dovuti ad eventi alluvionali del T. Staggia e dei fossi minori che vi confluiscono a poca distanza dal paese, tra i quali figurano i due fossi in esame. I precedenti interventi di
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mitigazione si sono concentrati sui fossi maggiori e sul torrente Staggia ma negli ultimi anni i fossi oggetto di studio sono esondati più volte provocando non pochi disagi.
L’obiettivo del presente studio è quello di analizzare lo stato attuale del rischio dovuto ai fossi e di formulare alcune ipotesi progettuali che possano mitigarlo.
Le fasi dello studio sono state le seguenti:
- Acquisizione delle informazioni generali sui problemi che i fossi in analisi provocano in presenza di piogge anche poco intense;
- Reperimento del materiale fotografico e cartografico;
- Analisi idrologica approfondita per la scelta della pioggia di progetto mediante confronto tra più sistemi e analisi del processo di formazione della piena tramite utilizzo di modelli afflussi-deflussi;
- Analisi idraulica in moto vario dello stato attuale dei tratti di studio per portate con tempo di ritorno trentennale e duecentennale, simulando eventi con diversi tempi di pioggia sul bacino per massimizzare le portate a valle della confluenza;
- Individuazione delle criticità ed ipotesi di soluzione;
- Analisi idraulica in moto vario dello stato di progetto, eseguita con le stesse modalità dell’analisi precedente.
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1.2 Q
UADRO CONOSCITIVO
1.2.1 I
DATI TOPOGRAFICI UTILIZZATILo studio idraulico dell’area ha richiesto una serie di dati rappresentativi dei corsi d’acqua e delle aree limitrofe.
Sono stati utilizzati a questo proposito i dati della Carta Tecnica Regionale in scala 1:2000 ed 1:10000 e le ortofoto in scala 1:2000.
Per le sezioni di monte e di valle di tutti i manufatti idraulici sono stati utilizzati i rilievi eseguiti a novembre 2014 dal geometra Silvio Baldo su incarico del comune di Monteriggioni. Questi sono stati integrati con alcune sezioni nel tratto terminale del fosso Massimina realizzati nell’ambito di uno studio precedente dal geometra Grassini.
Per l’integrazione dei punti rilevati e la creazione di nuove sezioni sono stati utilizzati i dati topografici ottenuti dal rilievo LIDAR.
LIDAR
LIDAR (LIght Detection And Ranging o Laser Imaging Detection And Ranging) è una tecnica di telerilevamento che permette di determinare la distanza di un oggetto o di una superficie utilizzando un impulso laser.
I dati grezzi sono costituiti da una nuvola di punti disposti irregolarmente sul territorio, di cui sono note le coordinate, la quota e l’intensità di riflessione. I principali prodotti che si ottengono dall’elaborazione di questi punti sono il DTM (Digital Terrain Model) e il DSM (Digital Surface Model).
L’attuale copertura LIDAR del bacino dell’Arno è stata realizzata negli anni 2007-2009 ed è derivata dai rilievi effettuati da vari enti territoriali, tra cui Autorità di Bacino dell’Arno, Regione Toscana e Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM). Tali rilievi sono stati omogeneizzati e riportati nel sistema di riferimento ROMA40, proiezione Gauss-Boaga fuso W, dal Sistema Informativo della Regione Toscana producendo DTM e DSM con cella di 1 metro.
L’abitato Badesse risulta essere interamente coperto dal rilievo. Mediante elaborazione in ambiente GIS è possibile operare alcune trasformazioni quali la conversione in TIN (Triangulated
Irregular Network). Nella Figura 2 è visibile l’area di studio e sono molto evidenti gli elementi del
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6 Figura 2 Parte del rilievo LIDAR (convertito in TIN) dell'area di interesse
Pericolosità idraulica nel piano di bacino
Per la zona di Badesse risulta disponibile la perimetrazione delle aree con pericolosità idraulica a livello di sintesi in scala 1:25000 del Piano di Bacino del F. Arno, stralcio “Assetto Idrogeologico”, di cui si riporta un estratto nella Figura 3:
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La zona di interesse è classificata come area a pericolosità 2, con probabilità di allagamento per tempi di ritorno superiori a 30 anni.
1.2.2 D
ESCRIZIONE DEL RETICOLO IDRAULICOIl reticolo idraulico oggetto della tesi è composto dai fossi di Poggio Orlando e di Massimina. Entrambi scorrono a nord dell’abitato e della zona industriale di Badesse ed entrambi, nel loro tracciato, attraversano sia il rilevato dello svincolo della superstrada Siena – Firenze sia quello della ferrovia.
Figura 4 L'abitato e la zona industriale di Badesse
1.2.2.1 Fosso di Poggio Orlando
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8 Figura 5 CTR 2000 - Tracciato attuale del fosso di Poggio Orlando
Figura 6 Ortofoto - Tracciato attuale del fosso di Poggio Orlando
9 Figura 7 Vista sulla cassa di espansione del fosso di Poggio Orlando e muretto contenitivo in sinistra idraulica
Prima di attraversare lo svincolo sulla superstrada Siena-Firenze il fosso di Poggio Orlando è regimentato da una cassa di espansione in linea con coronamento posto a 225.25 m (Figura 8).
Figura 8 Vista da monte dello sbarramento sul Fosso di Poggio Orlando (Sezione OR 3)
La sezione di imbocco è uno scatolare di dimensioni 1.1x1.00h m e lo sfioratore di troppo pieno ha dimensioni 1.0x1.0h m (Figura 9).
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10 Figura 9 Scatolari che fungono da sezione di imbocco e da sfioratore di troppo pieno della cassa sul fosso Orlando (Sezione OR3)
A valle della cassa si trova lo scatolare di attraversamento dello svincolo (Figura 10) che ha sezione 2.0x2.0h m e che termina con un pozzetto a cielo aperto (Figura 11 e Figura 12).
11 Figura 11 Sezione di immissione del fosso Orlando nel pozzetto (Sezione OR1)
Figura 12 Pozzetto sul fosso Orlando - inizio della tubazione (Sezione OR1)
Dal pozzetto parte una tubazione in calcestruzzo di diametro 800 mm che attraversa il rilevato ferroviario, prosegue con una curva a 90° in corrispondenza della rotatoria di via della Resistenza e termina in alla confluenza con il fosso Massimina (Figura 13).
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12 Figura 13 A destra - sbocco della tubazione del f. di Poggio Orlando nel f. Massimina. A sinistra - sbocco della canaletta di
raccolta delle acque
Secondo il tracciato originale il fosso di Poggio Orlando si immetteva direttamente nel torrente Staggia proseguendo in linea retta dalla zona del pozzetto (Figura 14). Negli anni ’80 per favorire lo sviluppo della zona industriale il tratto terminale fu deviato nella tubazione e convogliato nel fosso Massimina. Il reticolo idraulico approvato dalla LR 79/2012 “Nuova disciplina in materia di consorzi di bonifica” contiene ancora il vecchio tracciato e non è stato aggiornato.
13 Figura 14 Reticolo idraulico riconosciuto dalla Regione Toscana con ancora il vecchio tracciato del f. di Poggio Orlando
Lungo via della Resistenza parallelamente alla tubazione si trova una canaletta di raccolta delle acque piovane (inserita nel reticolo e visibile in Figura 14) che si immette nel fosso Massimina a fianco della tubazione.
1.2.2.2 Fosso di Massimina
Il fosso Massimina si sviluppa a nord dell’abitato di Badesse.
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14 Figura 16 Ortofoto - Tracciato del fosso Massimina
Il fosso di Massimina è regimentato a monte da una cassa di espansione in linea con coronamento posto a 223 m e realizzato mediante un muretto in calcestruzzo che separa il rilevato dal piano stradale a livello più basso (Figura 17). Lo sbarramento è dotato di uno scatolare per lo scarico di fondo di dimensioni 2.0x2.5h m e di sfioratore di troppo pieno di dimensioni 1.0x0.65h m.
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Dopo lo svincolo, il fosso ha un breve tratto a cielo aperto posto tra i rilevati dello svincolo e della superstrada Siena-Firenze (Figura 18). In questo tratto i rilevati formano una conca che serve anche da cassa di espansione.
Figura 18 Conca tra i rilevati; punto di vista: il coronamento sulla cassa in linea
L’attraversamento della superstrada è costituito da uno scatolare aperto sul fondo di dimensioni 2.9x2.2h m (Figura 19), seguito da un breve tratto a cielo aperto e dall’attraversamento del ponte della ferrovia (Figura 20).
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16 Figura 20 Fosso di Massimina a valle dell’attraversamento del ponte della ferrovia (sezione MS 10)
Subito dopo si trova l’attraversamento di via della Resistenza (Figura 21), seguito dal tratto a cielo aperto (Figura 22) che conduce alla confluenza con il torrente Staggia.
17 Figura 22 Tratto a cielo aperto prima dell'immissione nel torrente Staggia.
1.2.3 C
RITICITÀ DEL RETICOLOLe foto che seguono sono riferite all’evento del Maggio 2013 ma l’abitato di Badesse in passato è stato spesso oggetto di esondazioni dovute non solo ai fossi in esame ma anche al torrente Staggia ed al fosso Ruota, tributario in sinistra idraulica dello Staggia che si immette in esso subito a valle della confluenza di questo con il fosso Massimina.
1.2.3.1 Fosso di Poggio Orlando
In occasione dell’evento del Maggio 2013 il fosso di Poggio Orlando ha esondato in corrispondenza del pozzetto che si trova dopo l’attraversamento della superstrada a causa dell’insufficienza della tubazione che si diparte dal pozzetto stesso.
L’acqua si è riversata nel sottopasso dei rilevati stradali della ferrovia e della superstrada Siena-Firenze (Figura 23 e Figura 24).
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18 Figura 24 Situazione dei sottopassi della ferrovia e della superstrada durante l'evento
1.2.3.2 Fosso Massimina
Il fosso Massimina ha esondato in corrispondenza dell’attraversamento di via della Resistenza all’altezza dello sbocco della tubazione del fosso di Poggio Orlando (Figura 25). Nonostante le opere di laminazione a monte, la sezione dell’alveo è risultata insufficiente e gli attraversamenti stradali hanno peggiorato la situazione.
