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CAPITOLO 7
ANALISI IDROLOGICA ED IDRAULICA
7.1 L’IDROMETRO
Per l'analisi delle portate e dei conseguenti livelli idrometrici della traversa fluviale oggetto del seguente studio, sono stati esaminate le letture dei dati registrati dagli idrometri posti sul torrente Aulella a Soliera, essi hanno le seguenti caratteristiche:
AULELLA A SOLIERA
(Aulella a Ponte di Ceserano dal 1927 al 1934)
COMUNE Fivizzano (MS)
COORDINATE (Gauss – Boaga) 1.584.944, 4.894.975
TIPO STAZIONE Idrometrica e di misura portate (da chiarire come avvenisse la misura delle portate)
STATO ATTIVITA’ (alla data del sopralluogo) dismessa– idrometro danneggiato dalla piena del 2000 e non più riattivato
SOTTOBACINO T. Aulella, medio corso. Il bacino sotteso (Kmq 206) comprende i bacini dei T. Lucido, Rosaro e Tassonaro, oltre al bacino dell’Aulella nel tratto fra la sorgente e la stazione
CORSO D’ACQUA T. Aulella
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INQUADRAMENTO GEOGRAFICO: T. Aulella, circa 650 m. a valle della confluenza del T. Rosaro, presso l’abitato di Soliera
STRUMENTAZIONE INSTALLATA Ir (idrometro registratore) mod. Magistrato G 440 (senza pennino)
SERIE STORICA IDRO (LIVELLI) (ANNI DISPONIBILI) 33
SERIE STORICA IDRO (PORTATE) (ANNI DISPONIBILI) 25
UBICAZIONE In sponda dx Aulella, presso l’abitato di Soliera. Ubicazione buona per monitoraggio alto e medio Aulella. La stazione è ben visibile dal ponte della ex SS 446 per Ceserano, guardando verso monte. E’ raggiungibile solo a piedi, per mezzo di una scalinata ubicata poco a monte dell’ex casello FS
GIUDIZIO ADB/RT Buona serie storica, stazione da mantenere; di fatto già riattivata da ARPAL, con un Ie posto sul ponte della ex SS 446, poco a valle del sito “storico”
AULELLA A SOLIERA (ARPAL)
COMUNE Fivizzano (MS)
COORDINATE (Gauss – Boaga) 1.584.904, 4.894.927
TIPO STAZIONE Idrometrica
STATO ATTIVITA’ (alla data del sopralluogo) funzionante
SOTTOBACINO T. Aulella, medio corso. Il bacino sotteso (Kmq 206) comprende i bacini dei T. Lucido, Rosaro e Tassonaro, oltre al bacino dell’Aulella nel tratto fra la sorgente e la stazione
98 CORSO D’ACQUA T. Aulella
QUOTA 120 m s.l.m. (quota del ponte)
INQUADRAMENTO GEOGRAFICO: T. Aulella, circa 650 m. a valle della confluenza del T. Rosaro, presso l’abitato di Soliera
STRUMENTAZIONE INSTALLATA Ie (idrometro elettronico) Rete ETG con trasmissione dati via radio
STORIA IDRO (LIVELLI) 2005E
SERIE STORICA IDRO (LIVELLI) (ANNI DISPONIBILI) 0
STORIA IDRO (PORTATE) nn
SERIE STORICA IDRO (PORTATE) (ANNI DISPONIBILI) nn
UBICAZIONE Sul lato di monte del ponte della ex SS 446 (Ponte di Ceserano sulla CTR). Ubicazione buona per monitoraggio alto e medio Aulella.
GIUDIZIO ADB/RT Rappresenta la riattivazione della stazione Aulella a Soliera; necessaria acquisizione dati alla rete RT
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Fig. 7.2 Aulella a Soliera: la stazione idrometrica dismessa vista dal ponte della ex SS446
Fig. 7.3 Aulella a Soliera ARPAL: l’idrometro elettronico di nuova installazione sul ponte della ex SS446
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L'idrometro elettronico è stato progettato per misurare l'aumento o la diminuzione del livello dell'acqua nei bacini idrici.
Lo strumento è composto da due trasduttori affiancati: uno trasmette un impulso diretto ad un corpo sottostante, mentre l'altro misura il tempo impiegato dall'impulso stesso per percorrere la distanza tra i trasduttori e la superficie del corpo.
Questo tempo fornisce la misura dell'aumento o della diminuzione del livello del corpo sottostante. Il software di gestione depura il segnale compensando le turbolenze locali della superficie del liquido e le influenze della temperatura sul tempo di propagazione degli ultrasuoni.
Il sensore fa riferimento ad un'unità di controllo autonoma dotata di microprocessore che traduce ed elabora i dati in primo livello prima di consegnarli all'unità centrale.
7.2 ANALISI DELLE PORTATE
Allo scopo di valutare la quantità di acqua derivabile, quindi la produttività media dell'impianto, e la disponibilità idrica media del rio Lucido, si sono analizzate le misure di portata della stazione idrometrica di Soliera sul torrente Aulella, di cui il rio Lucido ne è un affluente sinistro; il bacino cosi monitorato, per una superficie complessiva di 206 Km2, comprende il medio corso del T. Aulella, i bacini dei T. Lucido, Rosaro e Tassonaro, oltre al bacino dell’Aulella nel tratto fra la sorgente e la stazione.
Per la ricostruzione del regime idrologico del rio lucido si sono utilizzate dunque le portate medie giornaliere, fornite dall'Agenzia Regionale per la Protezione dell'Ambiente Ligure, le quali riguardano 21 anni di osservazioni, nel periodo compreso tra il 1956 ed il 1996.
Un interesse applicativo riveste la determinazione della curva di durata delle portate medie giornaliere relative all'anno medio, che riporta il numero di giorni per cui si ha nel corso d'acqua una portata Q maggiore od uguale ad un generico valore.
Per ottenerla si è ordinato in ordine decrescente le serie naturali di ciascun anno di osservazioni continue disponibile relative all'idrometro di Soliera, ottenendo una curva di durata delle portate medie giornaliere, successivamente si è fatta una media dei valori di portata corrispondenti ad una stessa frequenza ottenendo la curva di durata dell'anno medio. Per ottenere gli analoghi valori alla sezione di interesse, ovvero sul rio Lucido in
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corrispondenza della traversa, si è provveduto a ragguagliare i valori di portata della stazione di Soliera assumendo come peso, oltre alla superficie di bacino sotteso, sia l'eccedenza idrica media annua che la piovosità media annua; cosi facendo si sono ottenuti valori leggermente inferiori nel caso in cui come peso si è adottata l'eccedenza idrica media annua, la serie cosi ottenuta si è assunta, a favore di sicurezza per le future valutazioni.
Fig. 7.4 Curva di durata delle portate medie giornaliere relative al rio Lucido in corrispondenza della traversa.
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 199 208 217 226 235 244 253 262 271 280 289 298 307 316 325 334 343 352 361 0 5 10 15 20 25 30 Giorni Portata Q (m 3/s)
Curve di durata del rio Lucido in Località Pian di Molino
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La superficie di bacino sottesa al rio Lucido alla cartiera Tronchetti a Monzone è di 41,385 Km2,
Di seguito è riportata la curva ipsografica del bacino del rio Lucido:
CURVA IPSOGRAFICA BACINO DEL RIO LUCIDO
Altezza (m) Superficie (kmq) 1700 0,0442 1600 0,2593 1500 0,7390 1400 1,6993 1300 3,6482 1200 6,5032 1100 9,4051 1000 12,0218 900 14,7679 800 17,7058 700 21,2734 600 25,0706 500 28,9048 400 33,1788 300 37,5652 200 41,1949 100 41,3882
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Fig. 7.7 Curva ipsografica del bacino del Rio Lucido
0 5 10 15 20 25 30 3 5 40 45 17 00 16 00 15 00 14 00 13 00 12 00 11 00 10 00 90 0 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 Sup er ficie (km q) Altezze (m)
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La piovosità media annua è stata ricavata dalla "Tavola 2 – Carta delle precipitazioni medie annue" allegata allo studio redatto dal dipartimento di Scenze della Terra dell'Università di Siena per conto dell'Autorità di Bacino Interregionale del Fiume Magra "Studio per la definizione del bilancio idrico ed idogeologico del fiume Magra" (Fig. 7.5).
Fig. 7.5 Estratto della carta della piovosità media annua – Autorita di Bacino Interregionale del Fiume Magra
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L'eccedenza idrica media annua è stata ricavata dalla "Tavola 5 – Carta dell'eccedenza idrica media annua" allegata al medesimo studio (Fig. 7.6).
Fig. 7.6 Estratto della carta dell'eccedenza media annua – Autorita di Bacino Interregionale del Fiume Magra
I valori ottenuti sono riportati nelle seguenti tabelle.
TABELLA ECCEDENZA (Soliera)
Eccedenze medie (mm) Superficie (kmq)
1600 15,6542
1400 5,1366
1200 18,1893
1000 77,0506
800 86,4415
Totale superficie sottobacino (kmq) 212,6242 Eccedenza idrica media annua (mm) 989
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TABELLA ISOIETE (Soliera)
Pioggia media tra le isoiete (mm) Superficie (kmq)
1900 5,7150
1700 40,2127
1500 145,6059
1300 21,0906
Totale superficie sottobacino (kmq) 212,6242 Pioggia media annua sul bacino (mm) 1529
TABELLA ECCEDENZA (Lucido)
Eccedenze medie (mm) Superficie (kmq)
1200 13,6179
1000 16,6989
800 11,0719
Totale superficie sottobacino (kmq) 41,3849 Eccedenza idrica media annua (mm) 1012
TABELLA ISOIETE (Lucido)
Pioggia media tra le isoiete (mm) Superficie (kmq)
1300 2,0771
1500 17,6220
1700 17,9745
1900 3,7113
Totale superficie sottobacino (kmq) 41,3849 Pioggia media annua sul bacino(mm) 1613
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7.3 DEFLUSSO MINIMO VITALE (DMV)
Definizione: valore di portata minima che deve essere garantita in un corso d’acqua soggetto a derivazioni, al fine di tutelare gli ecosistemi fluviali e, in particolare, la vita acquatica.
Oltre alle finalità ambientali proprie del corso d’acqua, la presenza del deflusso negli alvei è funzionale anche ad altri utilizzi o finalità, quali l’approvvigionamento idrico, la ricarica della falda di subalveo, gli aspetti paesaggistici e la pesca. Si tratta di un parametro di difficile determinazione, in quanto basato sul regime dei deflussi del corso d’acqua, condizionato a sua volta da una pluralità di fattori, di tipo idrologico e morfologico, correlati con caratteristiche di piovosità della zona, con l’ampiezza del bacino, con le tipologie di terreni, con la permeabilità dell’alveo, ecc.
Il valore del deflusso minimo vitale è stato sottratto alle portate del rio Lucido per ottenere la disponibilità idrica effettiva ed utilizzabile per i nostri scopi.
Il deflusso minimo vitale (DVM) è stato calcolato con la formula prevista dall'Art. 7 delle Norme Tecniche di Attuazione del Piano Stralcio “TUTELA DEL CORSI D'ACQUA INTERESSATI DA DERIVAZIONI” pubblicate dall'Autorità di Bacino Interregionale del Fiume Magra che di seguito riportiamo:
= . ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ +
in cui:
Sup.bacino = superficie del bacino in Kmq = 39,78;
Rspecifico = rilascio specifico (l/s per Kmq) = 1.6 (fattore fisso);
P = fattore P funzione delle precipitazioni medie annue, tale parametro è stato ricavato sulla
base della tavola 2- “Carta delle precipitazioni medie annue” allegata allo Studio per la definizione del Bilancio Idrico ed Idrologico del Fiume Magra ed assunto pari a 1,6 in quanto è stata valutata una piovosità media annua sul bacino pari a 1620 mm annui;
A= fattore altitudine funzione dell'altitudine media del bacino assunto pari a 1,1 in quanto
l'altitudine media è pari a 762 m slm, valutata su base cartografica in scala di dettaglio 1:1000;
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QB = funzione della qualità biologica del corso d'acqua, come indicato nelle NTA, in
mancanza di uno studio dell'IBE del tratto di corso d'acqua sotteso alla derivazione, si assume il parametro massimo previsto, pari ad 1,4;
QR = funzione della qualità delle acque restituite, che visto il minimo uso per uso produttivo
si assume pari ad 1
N = fattore di naturalità, anche in questo caso le NTA, in mancanza di uno studio dell'IFF del
tratto di corso d'acqua sotteso alla derivazione, si assume il parametro massimo previsto, pari ad 1,6, analogamente in mancanza di dati sulla presenza o meno di specie ombrello di interesse comunitario si deve incrementare di 0.1 il fattore N utilizzato, in definitiva è stato assunto il valore pari a 1.6*(1+0.1)=1.76;
G = fattore geomorfologico attualmente ininfluente ai fini del calcolo del DMV è pari a 1; Lx = fattore L7,5, comporta un aumento del 7,5% della portata di rilascio per ogni km di
distanza D tra la presa ed il rilascio misurata lungo l'asta fluviale, nel caso in oggetto D è pari a circa 500m ed il fattore Lx =1+(D*0.075)= 1.04; per le derivazioni esistenti, tale è quella in
oggetto, questo parametro può essere ridotto, tuttavia vista la minima distanza tra presa e restituzione e quindi scarsa influenza di tale parametro, si è ritenuto opportuno non considerare tale fattore riduttivo;
Come prodotto di tutti questi fattori si ottiene il valore fisso della portata di rilascio in alveo, ovvero DMV senza modulazione, pari a 278 l/sec.
Ultimo fattore da valutare è dato dal fattore M10 di modulazione di portata.
Modulazione di portata Fattore M10
10% della differenza tra la portata naturale e il DMV senza modulazione
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La curva di durata delle portate, in funzione di quanto sopra esposto e considerato il DMV è data dai seguenti valori:
Portata naturale (m3/sec) DMV (m3/sec) Portata disponibile (m3/sec) Q10 9,29 1,18 8,12 Q30 4,36 0,67 3,56 Q60 2,54 0,50 2,03 Q91 1,83 0,43 1,40 Q135 1,35 0,38 0,97 Q182 0,99 0,35 0,65 Q274 0,52 0,3 0,22 Q355 0,29 0,28 0,01
