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Ing. Stefano Pagliara “STUDIO IDROLOGICO-IDRAULICO DI SUPPORTO ALLA REDAZIONE DEL PIANO STRUTTURALE DEL COMUNE DI SCARLINO

Ing. Stefano Pagliara, Via Borsellino, 14 – 56100 –Pisa tel. 050 830856

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STUDIO IDROLOGICO-IDRAULICO DI

SUPPORTO ALLA REDAZIONE DEL PIANO

STRUTTURALE DEL COMUNE DI SCARLINO

1.PREMESSA

Lo studio, ha come obiettivo la definizione di dettaglio del quadro conoscitivo delle problematiche

idrauliche nel comune di Scarlino. Lo studio ha come base quello realizzato dal Dip.to di Ingegneria

civile effettuato nel febbraio 2002 per conto dei comuni di M.Marittima, Scarlino, Gavorrano e

Follonica dal titolo “Studio idrologico-idraulico finalizzato alla perimetrazione delle aree allagabili

dei bacini Pecora, Allacciante e Petraia”. Tale studio e’ stato approvato dall’AdB Toscana Costa e

risulta far parte del quadro conoscitivo di redazione del PAI vigente.

2.DESCRIZIONE DEI BACINI OGGETTO DELLO STUDIO

PADULE DI SCARLINO Per Padule di Scarlino si intende tutto il bacino imbrifero afferente al padule di Scarlino stesso. Di

tale bacino sono stati esaminati i suoi corsi maggiori e alcuni corsi minori, ritenuti d’interesse

particolare per le Amministrazioni Comunali proponenti.

I corsi d’acqua maggiori sono:

1. Fiume Pecora

2. Fosso Rigiolato – Canale Allacciante di Scarlino

mentre quelli minori sono:

• Gora delle Ferriere

• Fosso del Fico

• Fosso La Pompina

• Fosso Cerretella

• Fosso Alioppa

• Fosso Riccio

• Fosso Vetricella

• Controfosse del Canale Allacciante

I limiti geografici dell'intero bacino tributario del padule di Scarlino sono compresi entro:

43° 05' 00" nord

42° 52' 50" sud

01° 31' 00" est

01° 43' 50" ovest

a cavallo dei quadranti 119 II e 127 I della Carta topografica regionale 1 a 25000.

Fanno da cornice a nord i Monti Pergolo e Arsenti, dove vengono raggiunte le maggiori altezze

sul livello del mare di tutto il bacino (Romitorio m. 561), a est passando per la città di Massa

Marittima e scendendo alle spalle di Valpiana, tra Valpiana e Capanne Vecchie, viene raggiunta la

stazione di Gavorrano a quota 74 metri s.l.m., toccando il Poggio delle Rigattaie e Poggio l'Aione;

da qui il perimetro volge verso sud per risalire in direzione di Gavorrano e Scarlino passando per

Monte Calvo, Monte Palone, Monte d'Alma e Monte di Stella, tutti oltre i 460 metri s.l.m. (M.

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d'Alma m. 559), per discendere poi al mare in località Puntone di Scarlino. A ovest, da Follonica,

dopo aver costeggiato parte del tracciato della Gora delle Ferriere fino a Casa il Vallino, si sale

verso Poggio Tre Cancelli in direzione Montioni, da dove prendendo da Poggio alle Sughere,

Poggio alle Mandrie e le Scopaiacce, si finisce a Montebamboli, che chiude il giro con Monte

Arsenti.

Amministrativamente l'intero bacino ricade sotto la giurisdizione dei Comuni di :

Massa Marittima, Scarlino, Follonica e Gavorrano, della Provincia di Grosseto, e Suvereto della

Provincia di Livorno.

- 1 - fiume Pecora all’innesto del fosso Vallino 133.25

- 2 - canale Allacciante all'innesto del f. Fontino 54.63

- 3 - canale delle acque medie al Puntone 17.06

- 4 - controfossa dx Allacciante alle Cascine 13.36

- 5 - controfossa sx Allacciante alle Cascine 5.22

- 6 - padule + parte delle discariche industriali 3.17

A questi vanno aggiunti 7.95 km² relativi ad altri piccoli bacini che fanno capo più o meno

direttamente al padule di Scarlino e che sono:

- 7 - canale di ritorno (stab. + parte discariche industriali) 1.95

- 8 - controfossa dx Pecora tra S.S. 439 e Cannavota 2.19

- 9 - fosso del Fico al Puntone Vecchio 3.71

-10 – fosso La Pompina 0.10

Il 7, canale di ritorno, oltre a recapitare direttamente a mare in località Puntone Vecchio, le acque

piovane proprie del suo bacino, riceve anche le acque salse di raffreddamento dell'impianto

industriale di H2SO4 (6120 mc/h) e l'effluente finale dei depuratori di Follonica e del Puntone di

Scarlino (punta massima estiva 12000 mc/gg).

L’8, controfossa dx Pecora, va dalla S.S. n° 439 fino al ponte di Cannavota, dove è stata

interrotta. Qui scarica alternativamente le proprie acque nel fiume Pecora attraverso un chiavicotto

posto in fregio all'argine del fiume, fintantoché il livello nel Pecora è più basso della soglia del

suddetto chiavicotto, dopo si ha lo sversamento nelle campagne. Essa riceve anche le acque di una

porzione di territorio ubicato tra i Poggi e la Gora delle Ferriere tramite un tombino sotto questa.

Il 9, fosso del Fico, nasce subito dopo l’interruzione della predetta controfossa, a valle del ponte

di Cannavota. Esso recapita acque provenienti anche dai quartieri Salciaina e Cassarello di

Follonica, attraverso il canale di Salceta, fosso tombato all’interno di Follonica e libero dal confine

col Comune di Scarlino in poi (ponte Boddi). Il fosso del Fico sfocia a valle del ponte sulla S.S. n°

322 delle Collacchie nella Fiumara del Puntone.

Il 10, fosso la Pompina, prende tale nome quel relitto di controfossa sinistra del Pecora, rimasto

intercluso tra la strada provinciale di Cassarello a monte e lo sbocco in padule del Pecora a valle. Il

suo bacino è pressoché inesistente, confinato in destra dall’argine sinistro del Pecora e in sinistra dal

contrargine dello stabilimento del Casone per un primo tratto e la sponda destra del canale di ritorno

poi, fin dove quest’ultimo sottopassa il letto del Pecora stesso. Tale fosso è iscritto iscritto col

codice GR1320 tra i corsi d’acqua compresi nella D.C.R. n° 12 del 25/01/2000.

Fiume Pecora

Il bacino naturale del fiume Pecora attualmente presenta un'estensione pari a :

100.40 km² fino al casello idraulico sulla S.S. 439 Sarzanese - Valdera

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133.25 km² fino alla confluenza con il fosso Vallino

Ubicato pressoché totalmente in territorio di Massa Marittima, raccoglie la parte settentrionale del

bacino, e nella sua estensione massima di 133.25 km² ha un'altitudine media pari a: Hm = 159.02 m. al di sopra della confluenza col Vallino, che è posta a circa 12 metri s.l.m.

I suoi affluenti sono:

- in destra ---------------------- fosso Sata

fosso Giardino

fosso Trecina

fosso Rimarchigi

fosso Borgognano

fosso dell'Acqua Nera

fosso Vallino

- in sinistra -------------------- fosso di Valmora

Gora delle ferriere

Fino al 1827 esso riceveva anche le acque sorgive delle Venelle e dell'Aronna, che in quell'anno

furono sottratte per formare la Gora delle Ferriere a servizio degli opifici fusori di Follonica (l’Ilva).

In quell'occasione il fiume Pecora venne attraversato con ponte canale presso la Strada Follonica

Massa, oggi distrutto e sostituito con botte a sifone munita di sfioratore laterale, per consentire così

il deflusso di una determinata portata massima, raggiungeva l’Ilva sorpassando il torrente Petraia

con altrettanto ponte canale (oggi inutilizzato). La Gora raccolse pure acque superficiali montane

prima contribuenti del Pecora, in sinistra da Massa a Cura Nuova, in destra dal ponte canale pre-

detto fino a Follonica.

In occasione comunque di piene neppure eccezionali, le acque dalla Gora tracimano nel tratto

arginato a valle della S.P. n° 42 di Vado all’arancio per riconfluire nel Pecora.

Il tratto vallivo del Pecora, dal ponte di Cannavota fino alla S.S. 439, è stato sistemato ed arginato

con opere idrauliche di 2a categoria. A valle del ponte di Cannavota, l'inalveazione è stata effettuata

mediante opere di Bonifica integrale.

Interessato da opere di 2a categoria è pure il fosso Vallino, nel tratto che va dalla confluenza col

Pecora fino al ponte canale della Gora delle Ferriere, manufatto ubicato a valle del precedente.

Il fiume Pecora è iscritto nell’elenco delle acque pubbliche della Provincia di Grosseto al n° 24 e

col codice GR740 in quelli della D.C.R. n° 12 del 25/01/2000.

La portata massima tenuta alla base delle principali opere idrauliche e di bonifica per

l’inalveazione, fu assunta in 310 mc/s. circa, così come si evince dal “Piano di regolazione per la

bonifica del Padule di Scarlino” del 27/06/1956.

A seguito però dell'evento eccezionale verificatosi il 25 settembre 1951, l'Ufficio idrografico di

Pisa, indicò in 600 mc/s. la portata massima del f. Pecora, e a tale valore furono commisurate nel

1953 le opere per la sistemazione di un breve tratto tra la line a ferroviaria e il ponte di Cannavota.

Eventi di simile portata non se ne è trovata traccia nel passato, l'unico documentato di una certa

rilevanza, è la piena del 21 ottobre 1875, della quale, attraverso il rilevamento del livello raggiunto

nel tratto arginato a monte della "Strada Nazionale Emilia" ( S.S. n° 1 Aurelia ), fu stimata dal

Corpo Reale del Genio Civile, una portata di 408 mc/s.

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GORA DELLE FERRIERE

Tale corso d’acqua è un canale demaniale regionale d’irrigazione, che nacque attorno l’anno

1827, come anzidetto, con lo scopo di portare acqua in continuità e di portata certa alle fonderie di

Follonica. Per far ciò fu scelto di incanalare le due predette sorgenti, Aronna e Venelle, che

manifestavano tali caratteristiche. In tal guisa sembra di capire dalla sezione di deflusso attuale, che

questa non fu dimensionata con larghezza, almeno fino al podere Citenne vicino Valpiana. Succede

infatti che nella piana che va dalle pendici di Massa fino a Valpiana sono ricorrenti gli allagamenti e

a causa anche delle sezioni esigue dei ponticelli stradali, le maggiori piene trovano colà il modo di

spagliare.

A valle di Valpiana la Gora acquista pendenza e scorre incassata prima sul travertino fino a Vado

all’Arancio e poi pensile sulle alluvioni antiche e recenti fino a Follonica.

A Vado all’Arancio oggi, ha termine il bacino imbrifero della Gora, al di sotto infatti, totalmente

arginata, raccoglie solo le piogge che si abbattono su strisce marginali di terreno situate nelle sue

immediate vicinanze, o fosse che per il cattivo stato di manutenzione unito all’intensità delle

piogge, vi tracimano (vedi zona dei Poggetti presso la S.P. Vecchia Aurelia). Tutti i territori in

destra situati a valle del sifone e che in origine erano stati sottratti al Pecora, sono stati o rifatti

scolare nel Pecora tramite il fosso Vallino o mandati nella controfossa destra di questa (dal Vallino

all’Aurelia).

Poco prima di Follonica infine, a Cannavota, verso il 1975, la Società Montecatini ha realizzato

un bacino per il pompaggio delle acque della Gora, posto in derivazione del fosso medesimo, con lo

scopo di utilizzare queste come acqua di processo all’interno dello stabilimento del Casone di

Scarlino.

Per mezzo di tale bacino e del citato sfioratore sul Pecora, unitamente alle espansioni nella piana

di Massa, la portata che giunge a Follonica è così ben controllata e tale da non presentare problemi

per le sponde e le arginature della Gora, se si eccettuano le predette tracimazioni della zona dei

Poggetti.

Complessivamente, nella situazione idrografica attuale, l’estensione del bacino imbrifero chiuso a

Vado all’Arancio è pari a circa 26 km², mentre la lunghezza dell’asta a partire dal punto

idraulicamente più lontano (Poggio alla Fame, m. 435, ad est di Massa) fino a Vado all’Arancio, è

di 11.7 km e da Vado all’Arancio in poi di 8 km, per un totale di 19.7 km.

La Gora delle Ferriere insieme al fosso Venelle risulta iscritta col codice GR1903 in quelli della

D.C.R. n° 12 del 25/01/2000.

A partire dagli anni settanta la Gora delle Ferriere non raggiunge più le fonderie di Follonica

attraverso il citato ponte canale sul Petraia, in quanto a seguito della costruzione di Via Europa, tra

l’ippodromo e il torrente Petraia, sono stati interrotti i suoi argini.

Le acque sono state così deviate nella sua controfossa destra, sbarrando l’alveo e raccordando i

letti dei due corsi a una distanza di circa centocinquanta metri a monte della strada.

Nell’ultimo tratto la controfossa destra recepisce perciò tutte le acque provenienti dalla Gora, più

quelle competenti al proprio bacino imbrifero, recapitandole nel torrente Petraia a mezzo di due tubi

in acciaio del diametro interno di 168 centimetri, posti al di sotto del piano viario.

Il bacino di competenza della controfossa risulta così pari a 3.73 km², che è il suo proprio, di cui

1.66 km² al di sopra della S.P. Vecchia Aurelia e della S.S. 439 per Massa e 2.07 km² al di sotto, più

quello della Gora, che però non contribuisce con tutta la sua estensione per l’esistenza del citato

sfioratore e del bacino di Cannavota.

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FOSSO RIGIOLATO - CANALE ALLACCIANTE DI SCARLINO

Il canale Allacciante che all'incirca delimita ad est il comprensorio della bonifica di Scarlino, trae

il suo nome dalla funzione esplicata, raccogliere e convogliare i deflussi dei numerosi fossi e

valloncelli che scendono dai monti, che a nord e ad est fanno da contorno alla pianura di Scarlino

con altimetria variabile.

Ha nome Fosso Rigiolato, il corso d’acqua che va da Potassa fino alla sua curva dopo Scarlino

Scalo, laddove un tempo riceveva le acque del fosso Alioppa. A valle prende il nome di canale

Allacciante propriamente detto. Il fosso Rigiolato, nel tratto arginato dal ponte dei Forni di

Gavorrano è detto pure Canale Allacciante superiore.

Il suo bacino ha un'estensione di:

54.63 km² fino alla confluenza col fosso Fontino, suo ultimo tributario, ubicato 450 metri a monte

delle Cascine e la sua altitudine media è pari a:

Hm = 110.19 m.

al di sopra della confluenza col fosso Fontino, che è posta a circa 3 metri s.l.m.

Detto canale ha prevalentemente direzione da nord-est a sud-ovest, e dopo un percorso di circa 12

km. trova recapito nel Mare Tirreno presso il promontorio naturale di Portiglioni, che ne difende la

foce dai venti dominanti da sud.

I suoi affluenti sono:

- in destra ----------------------- fosso delle Botrelle

fosso Cerretella

- in sinistra ---------------------- fosso Fonte all'Anguilla

fosso delle Quarandelle

fosso di San Giovanni

fosso del Buffone

fosso dell'Anguillaia

fosso Fontino

Il tratto che va dal ponte dei Forni di Gavorrano alla confluenza col fosso dell'Anguillaia, è

classificato tra le opere idrauliche di 2a categoria.

Tutti gli influenti che in tale tratto hanno recapito, oltre al fosso dell'Anguillaia, quali il

Sergentino (confluente nell’Anguillaia), il Buffone, San Giovanni, Quarandelle, Cerretella e Riccio,

sono arginati in prossimità dello sbocco e classificati tra le opere di 2a categoria, limitatamente

all'estensione delle relative opere. In tale classificazione rientrano anche i tratti del Vetricella e

dell’Alioppa, tra la S.P. Vecchia Aurelia e la controfossa destra.

A valle dello sfocio dell'Anguillaia, l'inalveazione e l'arginatura del canale Allacciante sono state

effettuate come opere di bonifica integrale, e sotto questo profilo è stato provveduto il

prolungamento progressivo del canale man mano che risultavano risanati i terreni prossimi allo

sfocio del colmatore.

Il Canale Allacciante e fosso Rigiolato, risulta iscritto nell’elenco delle acque pubbliche della

Provincia di Grosseto, al numero 33 dal ponte dei Forni di Gavorrano fino al termine delle

arginature in colmata. Risulta poi iscritto col codice GR510 in quelli della D.C.R. n° 12 del

25/01/2000.

Secondo quanto stabilito dal “Piano generale dei lavori occorrenti per la bonifica e sistemazione

idraulica del territorio Scarlinese” redatto dal Corpo Reale del Genio Civile, Ufficio di Grosseto,

in data 9 aprile 1902, la portata massima tenuta a base dei calcoli al ponte delle Cascine è di 209.2

mc/s, e quella alla confluenza dell’attuale canaletta di magra del Pecora di 262.3 mc/s.

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FOSSO ALIOPPA (ALIOPPA SINISTRO), FOSSO VETRICELLA, FOSSO CERRETELLA, FOSSO RICCIO

Questo gruppo di fossi che abbracciano l’abitato di Scarlino Scalo, ha come limiti geografici:

42° 59' 00" nord, 42° 56' 00" sud

01° 34' 00" est, 01° 38' 50" ovest

all’interno del quadrante 127 I della Carta topografica regionale 1 a 25000.

Fanno da cornice a nord Poggio Castiglione, Poggio delle Rigattaie e Poggio Corbello, dove

vengono raggiunte le maggiori altezze sul livello del mare di tutto il bacino (Poggio Corbello m.

289). Piegando poi ad est, passando per Le Serre e per Poggio alle Buche (m. 214), viene raggiunto

il Rigiolato ai Forni di Gavorrano. Da qui scendendo lungo il corso di questi in direzione est, si

giunge all’incrocio dell’Alioppa con la sua controfossa destra in località Fonte al Bugno. A ovest

invece, da poggio Castiglione il limite di bacino scorre lungo la strada alberata che passa ai suoi

piedi e che giunge a Vado all’Arancio, da qui, piegando decisamente a sud si raggiunge l’incrocio

citato.

L'estensione totale è di 20.073 km² suddivisi nei seguenti sottobacini :

- 1 - fosso Alioppa 1.775

- 2 - fosso Vetricella 1.080

- 3 – controfossa destra del Rigiolato 1.978

--------------------------------------------------

Totale controfossa destra 4.833

- 4 - fosso Alioppa sinistro a Camporotondo 5.690

- 5 - fosso Cerretella a Camporotondo 6.875

- 6 - fosso Riccio 2.675

--------------------------------------------------

Totale Cerretella 15.240

------------------------------------------------------------------------------------------------

TOTALE km² 18.073

All’interno del bacino sono presenti cinque laghi artificiali, di cui quattro ubicati nel sottobacino

del fosso Cerretella per una superficie sottesa di 1.81 km² e il quinto in quello del fosso Riccio nel

quale scola una superficie di 0.34 km².

I loro nomi sono in ordine: lago della villa, lago piccolo, lago grande, lago di Cerretella e lago di

S. Giacomo. Il primo tributa al fosso di Valle al Confine, affluente di destra del Cerretella, i

successivi tre al Cerretella e l’ultimo al Riccio.

La posizione dei primi quattro è al margine della zona boscata del rispettivo bacino, laddove

iniziano i campi coltivati, mentre quella del quinto è in mezzo alla campagna.

La quota cui sono ubicati va dai 90 metri sul livello del mare per il lago della villa, agli 85 metri

per quello piccolo, ai 76 per quello grande e ai 65 per quello di Cerretella, mentre quello di San

Giacomo è decisamente più basso, 33 metri.

Il loro scopo è prettamente irriguo.

Fu col Piano Generale di Bonifica del 1902, che le acque dell’Alioppa furono tolte dal Rigiolato e

mandate nella controfossa destra di questo, perché ne era stata erroneamente conteggiata in

precedenza l’estensione del proprio bacino ed era perciò stato considerato come uno dei grandi

colatori dell’Allacciante e non un “mediocre scolo campereccio” così come il Vetricella.

Successivamente, nell’immediato dopo guerra (1948 ?), il corso dell’Alioppa subì una

biforcazione, uno, che per intenderci chiameremo Alioppa sinistro o alto, fu diretto a sboccare nel

Cerretella poco prima dello stradone di Camporotondo (ex Morandini), l’altro, che si continua a

chiamare Alioppa, scorre sempre nel primitivo alveo ed è quello che sbocca nella citata controfossa.

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Dal punto di deviazione, l’Alioppa risulta interrotto, non riceve più acque da monte le quali

invece sono tutte ricevute dal ramo sinistro e condotte nel Cerretella.

Ad opera della costruzione dell’Alioppa sinistro, anche il Vetricella risultò tagliato e subì la stessa

sorte dell’Alioppa. Cosicché a valle dell’intersezione coll’Alioppa sinistro, anche il Vetricella non

riceve più acque da monte che sono ricevute invece dal primo. L’Alioppa sinistro assunse così la

funzione di vero e proprio allacciante delle acque alte scolanti verso la pianura, lasciando agli altri

due fossi, a valle della loro interruzione, il compito di ricevere quelle “basse”.

Originariamente col Piano di Bonifica il bacino dell’Alioppa era stimato in 1.48 km² e quello del

Vetricella in 2.5 km², ambedue chiusi alla linea ferroviaria, per un totale di km² 3.98. Oggi in totale

si arriva a 2.855 km², compreso parte dei campi tra la ferrovia e la controfossa, mentre per

l’Alioppa sinistro il suo bacino assomma a 5.69 km².

Il fosso Alioppa e il Vetricella risultano sistemati e arginati fino alla S.P. Vecchia Aurelia, con

opere idrauliche di 2a categoria, e sono iscritti nell’elenco delle acque pubbliche della Provincia di

Grosseto, rispettivamente ai numeri 34 e 35.

In merito poi, alla D.C.R. n° 12 del 25/01/2000, l’Alioppa risulta iscritto col codice GR828 e il

Vetricella con GR1913.

Il fosso Cerretella, ultimo affluente in destra del Rigiolato, sbocca in questo all’altezza dell’area

dello Scarico dell’ex Società Montecatini. Risalendo il suo corso verso monte, esso riceve in

sinistra, tra la ferrovia e la Vecchia Aurelia, il fosso Riccio, poi in destra, allo stradone di

Camporotondo, l’Alioppa sinistro ed ancora a monte il fosso di Valle al Confine e del Pelagone.

Allo stradone di Camporotondo, nei primi anni ’50 (1952 ?) furono costruite delle cateratte per

sbarne il corso e invasare acqua per scopi irrigui. Successivamente nel 1985, tra i due fossi Alioppa

sinistro e Cerretella è stato costruito un piccolo bacino per ampliare l’invaso offerto dallo

sbarramento. In esso, nella stagione d’irrigazione vengono pompate acque dal fiume Pecora per un

totale di 30 l/sec.

L’estensione del bacino del Cerretella chiuso allo stradone di Camporotondo è di 6.875 km², suoi

propri, al quale vanno aggiunti 5.69 km² dell’Alioppa sinistro, mentre chiuso al Rigiolato si

sommano ulteriori 2.675 km² del Riccio, per un totale di 15.24 km².

Fu col “Progetto di sistemazione dei torrenti Riccio e Cerretella in relazione al nuovo

attraversamento ferroviario ed al completamento del Canale Allacciante di Scarlino” - Corpo Reale

del Genio Civile - VIII° Compartimento - Ufficio di Grosseto. 10/Settembre/1913, che il Cerretella

assunse il corso attuale. In precedenza esso passava tra l’abitato di Scarlino Scalo e Casa Pescini,

precisamente nella fossa che ha portato gli ultimi allagamenti dell’estate 1997 a Scarlino Scalo. In

tale progetto fu deciso che in occasione del raddoppio della linea ferroviaria, si deviasse il corso per

farlo passare dove il Riccio sottopassava la ferrovia, ampliandone al contempo il ponte. Cosicché

anche il Riccio subì una trasformazione sfociando nel Cerretella tra la “Via Emilia” e la ferrovia e

non più a valle di questa. Furono poi previste anche delle botti a sifone per far scolare quegli

appezzamenti bassi che rimanevano interclusi tra le varie arginature e tra i rilevati della strada e

della ferrovia.

Sia il fosso il Riccio che il Cerretella risultano sistemati e arginati con opere idrauliche di 2a

categoria, per 840 metri fino alla S.P. Vecchia Aurelia il primo e per 640 metri fino allo stradone di

Camporotondo il secondo, entrambi sono iscritti nell’elenco delle acque pubbliche della Provincia

di Grosseto, rispettivamente ai numeri 37 e 36 e col codice GR1623 e GR1053 in quelli della

D.C.R. n° 12 del 25/01/2000.

CONTROFOSSA DESTRA E SINISTRA DELL’ALLACCIANTE (CANALE UNICO)

La controfossa destra dell'Allacciante trae origine da un bacino molto vasto, che ha come confine

occidentale il fiume Pecora stesso, a nord la Gora delle Ferriere; a est il limite corre parallelo alla

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S.P. n° 38 del Vado all'Arancio fino alla stazione di Scarlino e lungo la ferrovia Pisa - Roma fino ai

Forni di Gavorrano, a sud l'area industriale del Casone e il fosso dei Saltarelli.

Sul suo percorso sono presenti 5 manufatti: tombino sotto il Cerretella delle dimensioni di m

2.3x0.9, ponte sulla S.P. 84 a Scarlino Scalo (m. 3.8x4.1), tombino in lamiera ondulata sulla S.P. di

S. Martino, presso il ponte delle Cascine (m. 6.5x3.5), ponte ad arco in mattoni all’incrocio col

fosso dei Saltarelli (m. 6.50x3.40), ubicato subito a valle del precedente ed immediatamente dopo

tombino sotto all’Allacciante, composto da uno scatolare in c.a. a tre canne delle dimensioni

ciascuna di m. 2.50x1.30.

Il bacino ha una superficie di : 13.36 km²

La controfossa sinistra dell'Allacciante raccoglie le acque provenienti da aree dal perimetro

sfrangiato, ubicate in posizione limitrofa al corso del canale medesimo, dal fosso di San Giovanni

fino alle Cascine.

A monte di questo fosso e fino al Quarandelle, la controfossa, talvolta appena accennata, scola in

maniera intermittente nel Fosso di San Giovanni tramite una chiavica a battente.

Tra i Forni di Gavorrano e il Quarandelle non esiste una vera controfossa sinistra e le acque

scolano direttamente sia nel Rigiolato che nel Quarandelle

A valle del San Giovanni, il suo percorso è caratterizzato dalla presenza di tombini sottopassanti il

Buffone, l’Anguillaia e il Fontino e da due ponticelli uno sulla S.P. di Scarlino e l’altro su quella di

S. Martino.

Il bacino ha una superficie di : 5.22 km²

A valle del ponte delle Cascine la controfossa destra è stata interrotta e deviata sotto l'alveo

dell'Allacciante a mezzo del tombino a tre canne anzidetto, per unirsi alla controfossa sinistra e

costituire un canale detto canale unico che scorre tra l’Allacciante e il canale delle Acque medie, al

quale si unisce a circa 1000 metri dal Puntone di Scarlino, nel punto in cui anche le acque del

padule delle Chiarine vi si immettono a mezzo delle predette caterattine. L’unico manufatto

presente è il tombino sotto il fosso Carpiano.

Nel tratto compreso tra l’interruzione della controfossa destra e la fine degli argini

dell’Allacciante in padule, di essa è rimasta come relitto una fossa a margine dei campi coltivati, al

piede dell’argine destro stesso. In tale tratto sono ubicati due tombini che mettono in comunicazione

tale fossa col canale unico sottopassando l’alveo dell’Allacciante.

Secondo quanto stabilito dal citato “Piano generale dei lavori occorrenti per la bonifica e

sistemazione idraulica del territorio Scarlinese”, la portata di dimensionamento alle Cascine,

risulta pari a 15.4 m³/s per la controfossa destra e a 6.32 m³/s per quella sinistra.

Le due controfosse sono iscritte col codice GR694 nella D.C.R. n° 12 del 25/01/2000, a partire dal

ponte della S.P. 84. fino al Puntone di Scarlino.

Padule più parte delle discariche industriali

L'area che è stata qui considerata comprende quella parte di territorio che ha come limiti, la S.S.

n° 322 e il canale di ritorno a ovest, taglia attraverso le discariche Solmine di ceneri ematitiche,

costeggia i bacini Tioxide fino all'argine dei Saltarelli, scende lungo questo fino all'Allacciante, che

chiude a sud - est il tutto. All'interno di tale area sono comprese due aree demaniali in concessione

alle industrie, la cassa sterili Solmine e la discarica gessi Tioxide.

L'estensione globale è di 3.17 km²

Funzionamento generale di scolo dell’intero bacino – Fiumara, Fosso del Fico

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La parte di bacino che scola direttamente nel padule ha come unica via di deflusso al mare, il

ponte sulla S.S. 322 delle Collacchie al Puntone di Scarlino; ponte a tre arcate di cui quelle laterali

larghe 5.55 metri ciascuna e quella centrale metri 5.60, per un totale di metri 16.70, sorrette da due

pile in mattoni arrotondate come le spalle, spesse metri 1.85. Le chiavi delle arcate sono poste a

quota + 2.52 m.s.l.m., le imposte a + 1.52 m. ed il piano viario a + 3.70 m.; la quota di fondo è pari

a metri -1.94 sotto la campata sinistra e quella centrale e metri -1.43 sotto quella destra.

Dal ponte fino al mare il deflusso delle piene avviene attraverso il canale emissario chiamato

Fiumara del Puntone, lungo poco più di 500 metri.

Le piene del Pecora e dell'Allacciante che spagliano in padule sono contenute in esso fino al

raggiungimento della sommità dell'argine davanti ai campeggi del Puntone. Tale quota non è

costante ma per un vasto tratto, dopo il recente rialzamento, è in media sui 3 metri s.l.m.

Questo dato unito a quello della larghezza del ponte e a quello dell’estensione del bacino scolante,

fa già capire come tutti i terreni ubicati a quota al di sotto dei 3 metri sul livello del mare abbiano

difficoltà di scolo in caso di grosse piene.

Per il tipo di bonifica adottato, a scolo intermittente, problemi di scolo ne soffrono ugualmente

tutti quei terreni cosiddetti bassi, in occasione di piene ordinarie, in quanto che le quote di fondo dei

fossi cui fanno capo, quali il canale unico, la controfossa del Carpiano che fa scolare il padule delle

Chiarine e il capofosso, sono ubicati a quote inferiori al livello del mare. Tutta la zona poi, a valle

della strada provinciale, tra le Cascine e il Puntone soffre più di tutte.

Nel tratto finale della Fiumara recapita invece le sue acque il fosso del Fico; canale a scolo

intermittente, con pendenze debolissime, contrastato nel deflusso dalla presenza sul suo percorso di

numerosi tombini, ponticelli e 2 botti a sifone, una all'altezza del pontile della Solmine e l'altra

all'incrocio del canale di ritorno della Solmine. Lo scolo avviene male non solo quando la Fiumara è

in piena, ma anche per effetto delle maree.

Tale fosso è in diretta comunicazione col canale di Salceta, canale di marea che univa il Fico col

torrente Petraia, nel quale, come già accennato recapitano le acque bianche di due quartieri di

Follonica, Cassarello e Salciaina.

FOSSO DEL BUFFONE (BACINO ALL.9) L’interesse dell’Aministrazione del Comune di Scarlino per tale corso d’acqua è dovuta al fatto

che esso è di pregiudizio alla sicurezza della frazione di “Le Case”.

Il bacino di competenza ha una forma stretta e allungata con direzione sud-ovest/nord-est, con

un’estensione di 5.75 Km². La lunghezza del fosso, dal punto più lontano (Poggio Palone 532

m.s.m.) allo sbocco nell’Allacciante, è di circa 7.4 Km.; cosicché la pendenza media risulta del 7.2

% circa.

La parte boscata ricopre circa il 30% dell’intero bacino, mentre la rimanente è costituita da oliveti

e vigneti e coltivi.

Anche questo fosso, risulta sistemato e arginato con opere idrauliche di 2a categoria, per 920

metri a monte a partire dall’Allacciante fino nei pressi del molino delle Case; iscritto nell’elenco

delle acque pubbliche della Provincia di Grosseto, al numero 42 e col codice GR921 in quelli della

D.C.R. n° 12 del 25/01/2000.

CANALE DELLE ACQUE MEDIE

Esso ha dato il nome alla vecchia sede dell'alveo dell'Allacciante dal ponte delle Cascine fino al

Puntone, allorquando il canale Allacciante fu deviato e immesso in colmata, visivamente evidente

per la “S” che il suo tracciato presenta subito dopo il ponte stesso.

In esso confluiscono : ------- fosso Carpiano : 5.77

padule delle Chiarine : 4.75

capofosso : 0.56

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fosso Aleccione : 6.08

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ACQUE MEDIE km² 17.16 Al padule delle Chiarine tributano i fossi di Botrona e della Carlona che recapitano acque alte

del bacino che parte da Poggio Tavolone (444 metri s.l.m.). Tali acque una volta spagliate nel

padule confluiscono nel suddetto canale attraverso la controfossa del Carpiano a mezzo di

caterattine a due luci, larghe 1 metro per 1.50 di altezza ciascuna, costruite agli inizi del secolo.

Il capofosso raccoglie invece tutte quelle acque basse ubicate a valle delle caterattine tra la S.p. 60

e il Puntone e quelle di una porzione di territorio a monte della strada. Esso corre parallelo al canale

fino al Puntone.

Il fosso Carpiano riceve acque solo a monte della S.P. del Puntone perché completamente arginato

a valle. Esso è iscritto al n° 46 nell’elenco delle acque pubbliche della Provincia di Grosseto e col

codice GR1005 in quelli della D.C.R. n° 12 del 25/01/2000.

FOSSO ALECCIONE (BACINO CFA3)

Il fosso Aleccione è l’ultimo contribuente sinistro del padule di Scarlino. Esso raccoglie acque di

monte di un bacino esteso per 6.08 km², coperto per la quasi totalità da macchia mediterranea. Nella

parte terminale riceve il contributo dei fossi provenienti dalle valli di Canapule e di Val Citerna.

La sua lunghezza è di circa 4.45 Km a partire da Monte di Muro (461 m.s.m.), per cui la pendenza

media risulta del 10.3% circa.

Il limite del bacino parte dal Puntone per salire sulla S.S. 322 delle Collacchie fino a poggio

Grosso e poggio Scodella e di li a Monte di Muro. Passato questo e il vicino poggio Tavolone,

discende bruscamente fino alla S.P. n° 60 del Puntone a Casa Fonte al Cerro.

Sul suo percorso è presente un unico manufatto, costituito da un tombino sulla S.P. del Puntone.,

di dimensioni esigue; anche la sezione del fosso, nella parte valliva, risulta modesta in relazione

all’estensione e pendenza del bacino.

L’Aleccione è iscritto nell’elenco delle acque pubbliche della Provincia di Grosseto, al numero 47

e col codice GR831 della D.C.R. n° 12 del 25/01/2000.

BACINO F.ALMA

Il Fosso Alma ha origine nell’impluvio orientale del Poggio Brachetta con la confluenza dei fossi

Santa Lucia e Delle Forcelle e procede verso valle, fino allo sbocco a mare con una direzione

costante NE-SW, eccetto un tratto di circa 700 m in prossimità del padule di Pian d’Alma, dove il

Fosso Alma Nuovo ha direzione S-N. A monte della strada statale delle Collacchie, in località

podere Dell’Alma. Il fosso Alma si divide in due corsi distinti: fosso Alma Vecchio e fosso Alma

Nuovo, che rispetto al primo è ubicato a S. I due corsi d’acqua si ricongiungono poi all’altezza di P.

Torre Civette, 500 m prima dello sbocco a mare. I principali affluenti sono: in destra, fosso

dell’Acquaviva, fosso di Val Lupata, fosso di Magnanella, fosso di Val Molina, fosso di Val

Gattolina, fosso dei Laschi e fosso dei Laschetti; in sinistra, rio della Vergine, fosso delle

Mascherine, fosso delle Porcareccie, fosso del Dolcino, fosso Infrangitoio, fosso della Fornace,

fosso di Mombrino e fosso di San Nicola.

Il bacino idrografico del fosso Alma ha un’estensione di 57.2 kmq, con una pendenza media del

21%, ed è delimitato a S da Poggio San Nicola (92.5 m), Poggio Santa Petronilla (232.6 m), Poggio

del Caccino (249.7 m) e da Poggio Meletone (570.3 m); a E dal Poggio Ballone (632.5 m), Monte

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Orzali (501.2), Poggio Serra Alta (546.7 m) e da Poggio Sgrandinato (455.5 m); a N dal Monte

d’Alma (557.3 m), Monte di Stella (543.7), Monte di Muro (461.8 m) e da poggio Grosso (170.0

m); a W dal Poggio San Super (121.8 m), Poggio la Guardia (212.5 m), Poggio Sentinella (215.7 m)

e da Poggio Carpineto (140.0 m).

Caratterizzazione idrologica del bacino idrografico:

─ litologie affioranti:

� 77% Arenarie quarzoso-feldspatiche, spesso torbiditiche, con intercalazioni di marne

ed argilliti

� 12% Depositi fluviali, lacustri e marini antichi, terrazzati

� 8% Depositi alluvionali recenti ed attuali, depositi di colmata, depositi palustri, terreni

torbosi

� 3% Alternanze di calcari, calcareniti, calcari marnosi e marne spesso gradate, brecciole

calcaree

─ permeabilità: C, poco permeabile.

─ uso del suolo:

� 49% Boschi di latifoglie e conifere

� 35% Cespugli e arbusteti

� 10% Seminativi in aeree non irrigue

� 5% Sistemi culturali e particellari complessi

� 1% Paludi interne

FOSSO PORTIGLIONI

CARATTERISTICHE DEL BACINO IMBRIFERO

Il fosso di Portiglioni ha un piccolo bacino imbrifero di circa 411.000 mq come riportato nella

figura seguente.

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Bacino imbrifero F.Portiglioni

DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA Di seguito e’ riportata la documentazione fotografica relativa ad alcuni corso d’acqua studiati.

Alma nuova

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Alma vecchia

confluenza alma nuova e vecchia

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Fosso Carpiano

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Canale Allacciante

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Canale Allacciante

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Fosso dell’Anguillaia

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Fosso del Buffone

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Fosso del Buffone

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Fosso Cerretella

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Fosso Riccio

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Fosso Cerretella

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Fosso Vetricello

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Fosso Allaoppa

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Fiume Pecora

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Fosso di Scolo

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Fosso Aleccione

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3.MODELLO IDROLOGICO PLUVIOMETRIA Per definire il regime pluviometrico della zona in oggetto e trovare quindi gli idrogrammi di piena

relativi ai vari tempi di ritorno si e' fatto riferimento ai dati relativi alle piogge intense (t>1 ora) ed

ai dati di durata compresa tra 1 e 24 ore registrate alla stazione pluviometrica di Follonica,

Montebamboli, Massa Marittima, Castel di Pietra, Tirli.

Per ciascuna durata sono stati raccolti i valori massimi relativi a ciascun anno del periodo di

osservazione. I dati suddetti sono stati ricavati dall'esame degli Annali Idrologici, parte prima,

pubblicati dal Servizio Idrografico Sezione di Pisa.

Follonica

Anno 5' 10' 15' 20' 30' 1h 3

h 6

h 12

h 24

h

1930 48.2

1932 17.2 21.5

1933 30

1935 13.5

1936 25

1937 11.8

1938 31.6

1965 20 54.4 54.4 54.4 54.4 54.4

1966 11 20 40.8 56.6 75.6 106 157.8

1967 11 14 20 33.2 58.4 60.2

1968 31 59.2 59.2 59.2 59.2 69.2

1969 12 25.6 32.6 42.6 43.6 47.4

1970 24 32 48 62.4 63.4 63.4

1971 12 26 35.4 36.4 37.8 40.8

1972 14.2 18.2 20.2 28.4 33.8 45.8

1973 14.2 38.4 47.8 48.2 48.2 48.2

1974 22.4 48.6 90.2 90.8 90.8 90.8

1975 18 36.2 50.4 52 55.2 75

1976 11.2 26.8 33.6 51.6 62.2 62.2

1977 10.4 15.2 18.4 28 40.4 46.2

1978 10.4 16.6 18.8 20.8 25.8 26

1979 14.2 27.4 27.4 27.4 27.4 38

1980 12.6 34.2 56.8 64 73.2 73.4

1981 10.2 16 26 33 42.6 81

1983 18 51.6 58.6 58.6 58.8 60.8

1984 18.8 27 49.8 73 82 88.2

1985 18 28.8 30 30.4 30.4 47.6

1986 10.6 12.4 13.8 15.2 18.2 26.6 40.4 53.2 60.6 60.6

1987 13.6 18.6 21.6 24.6 30.6 43.4 69.2 75.2 77.4 85.2

1988 5.6 9.4 13.3 15.9 17.7 22.9 25.6 32.9 34.6 50.8

1989 11.1 13.1 15 16.9 20.8 39.3 93.7 137 138.8 138.8

1990 21.2 34.8 46 63.4 88.6 89.8 89.8 89.8

1991 10.6 11.6 14.6 17.2 24 26 30 33.4

1992 7.2 10.8 12.4 16.4 32 38 52.8 63

1993 1.4 2.6 3.8 7.6 19.8 37.8 58.4 62.4

1994 11.8 15 18.2 32.8 43.8 55 56 59.8

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1995 6.8 13.2 15.6 22.8 48 52.4 52.4 52.4

1996 12.4 16.6 23 41.8 75.8 77.4 77.8 77.8

Massa

Marittima

Anno 5' 10' 15' 20' 30' 1h 3

h 6

h 12

h 24

h

1941 20.8

1950 23 26 41.6 56 67.2

1951 10.6 22 30 68 111.8 118 118.2 121.2

1952 24 31 32.6 52.4 57.8 62.6 72.2

1953 30 49 57.6 57.6 59 86

1954 16.8 21 25.6 34.6 36.2 48.8

1955 7 13 20 31 57.6 61.4

1956 12 20.2 27 36 50.4

1957 25 28.8 43.6 47.4 55 74.6

1958 30 43 69 70 71.6 77.8

1959 30 41 41 41.4 91.2

1960 28 40 64 156 241.4 272.2 273.2

1961 20.4 41 70.6 74 74.4 78.4

1962 15 23.4 29.4 33.4 40.6 43

1963 20 21 44 46.8 46.8 52.8

1964 13.4 33 33 55 55 59.8

1965 10 20 27 27.6 28.4 41

1966 12 13 44 47.2 58.8 100.4 151.4

1967 20 36.4 36.8 45.2 58.6 61.2

1968 28 28 40 60.4 67.8 73

1969 18 25.6 37 39.6 52.6 53.4

1970 12 22 28.2 39.4 47 52

1971 12 18 38.2 39.8 40.6 45.6

Tirli

Anno 5' 10' 15' 20' 30' 1h 3

h 6

h 12

h 24

h

1934 70.3

1935 45

1970 20 36 70 79 88.4 88.6

1971 7 17.2 36.2 52 52.2 58

1972 13.4 32.4 62.4 68.8 91.2 104.8

1973 12.4 27.4 36 55.2 69.8 74.2

1974 18.2 32 40.2 41.2 41.4 62

1975 15.2 22.4 43.8 56 84 110.4

1976 14 32 73.6 78.4 78.4 78.6

1977 16.4 25.2 29.6 30.4 34.6 56.4

1978 16 16 21 22.6 22.8 28.2

1979 14.2 28 28.2 33 42.2 58

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32

1980 12.4 41.8 51.4 58.6 66.8 69.8

1981 10.8 24 38.2 38.8 50.6 69.6

1982 11.6 21.4 37.6 43 45.2 50.6

1983 18 40 110 145 145 153.8

1984 18 40.6 44.6 44.8 47 50.6

1985 13.6 14 24.6 27.6 31.6 38.2

1986 10 11.4 12.8 14.2 17 22 35.2 45 63 79.8

1987 15.4 20.4 25.4 30 39 76 126 135.6 160.8 178.2

1988 4.5 5.8 7 9.5 12.6 16.5 25.5 28 28 32.8

1989 10.9 13.9 15 16.1 18.3 35.1 63.6 68 115.5 123.2

1991 9.6 17.6 18.4 20.6 35.2 45.4 48.8 50.4

1992 14 16.4 18.8 24.4 31.6 40.6 52 60

1993 8.8 16.4 22.2 36.6 76.4 95.8 113.4 113.4

1994 8.8 9.8 10.8 13.8 21.8 26.2 29.6 32.2

1995 12.4 20.2 21.8 27.2 46.2 53.8 69.8 81

1996 15.4 25.4 32.2 38 42 56 70.4 76.8

Castel di

Pietra

Anno 5' 10' 15' 20' 30' 1h 3

h 6

h 12

h 24

h

1936 56.7

1956 17 18 28 32 41.4 60

1957 30 36.8 37.2 37.2 51 60

1958 36 39 39.8 63 78.2 86.6

1959 30 42 62 72 86.2 112

1960 30 17 45 50.2 55.6 58 61.2

1961 29 49 54 57 57 70.8

1962 16 36 44 49 64.2 66.2

1963 20 43.2 43.8 43.8 44 44.2

1964 13.8 18 20.8 25 38 48

1966 14.2 42.2 93.6 125.6 188.6 237.2

1967 24 52.6 53.2 53.6 72.4 72.4

1968 24 50 57 57.2 57.2 57.2

1969 15 23.2 32.4 32.8 36 39.6

1970 18 25 49 66 69.4 70.2

1971 12 19.8 28.6 36.8 46.8 60

1972 16.8 22 22.4 30.2 40.2 71.2

1973 15.8 23 28.2 35.8 47.8 62

1974 15.8 29.2 38.4 40.2 40.2 57.4

1975 17.6 24 39 45 48 80

1976 10.2 30.4 53.2 67 92.6 93

1977 10.4 16.6 25 27 33.6 56.2

1978 9.2 21.2 28.2 32.8 48 51.4

1979 14.2 35.4 56.2 68 77.2 94.6

1980 16.8 44.2 73.8 82.2 84.4 85

1981 9.2 20 46 63 89.8 117

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1982 13.6 30 60 70 80 102

1983 22 31.6 35 51 82.6

1984 18 37 69 89.6 92.4 118

1985 10

1986 10.4 12.2 14 15.8 19.4 30.2 32.4 42.4 62.4 63.6

1987 11 12.4 13.8 15.2 18 28.4 37 66.8 109.2 174.6

1988 8.1 10.3 11.3 13.2 15.8 21.1 28.6 35.4 44 52.2

1989 10.7 14 17.3 20.8 29.2 38.1 66.9 71.2 113.9 125.8

1990 15.4 27.8 31.6 50.4 71.2 71.2 71.2 71.4

1991 7.4 14 20.8 37.6 68.4 95.8 108 110.4

1992 11.6 15.6 20 29 37.4 42 50.2 54.8

1993 8.6 14.6 20.6 30 50 54.2 83 94.8

1994 7.4 13.6 16.6 23.4 30.2 41.8 63.2 71.6

1995 10.4 11.4 12.4 17.4 36 53.8 68.8 82

1996 5.8 10.6 13 24.6 44.6 53 66.4 77.2

Montebamboli

Anno 5' 10' 15' 20' 30' 1h 3

h 6

h 12

h 24

h

1936 31.1

1971 37 42.2 51.8 53.6 53.6 58

1972 12.2 21.2 31.4 42.2 61.8 67.8

1973 16.4 51.8 62.2 62.4 62.4 62.4

1974 18.2 25 36.6 44.2 44.6 50

1975 11.4 17 25 34 49.4 59.6

1976 15.2 36.6 45.6 49 58.8 65.6

1977 12.8 13.6 18.6 27 38.2 47

1978 14.6 22.4 43.8 48.8 52 62.4

1979 16.8 27.6 33.2 36.2 51.8 96.4

1980 20.2 38.4 69 70.6 86.4 92.8

1981 13.8 20 27.6 37.4 55.6 90

1982 14 33.2 34.4 34.4 42.4 49

1983 16 42.6 58 58.2 58.4 58.6

1984 14 30 40 49 53.4 62.8

1985 8.4 15 43 60.8 64.6 71.6

1986 12 14.6 16.8 18 21.6 27.8 38.2 43.2 54

1987 11.2 12.8 14.4 17.6 23.4 44.6 56 77.8 99.2

1988 10.7 11.5 12.3 14.2 18.3 27.3 33.1 36.8 42.4 72

1990 11.4 19.4 26.4 38.6 42.2 70 76 76

1991 7.4 13.6 19.6 23.4 30.4 36.6 48.4 52

1992 16.4 31.8 45.4 77.2 141.6 147.6 147.8 156.8

1993 12.8 17.6 22 37.4 73.2 91 117.4 124.4

1994 12.2 14.6 17.2 24.8 37.4 38.8 61.4 68.4

1995 6.6 11 13.4 20.6 25.2 27.8 37.4 46.8

1996 9.2 14.4 18.2 22.6 45.2 53.8 57.4 59.6

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34

Tali dati sono stati sottoposti ad analisi statistica utilizzando diverse distribuzioni teoriche.

In particolare l’elaborazione dei dati è stata effettuata con:

- distribuzione di Gumbel;

- distribuzione GEV (Generalized Extreme Value)

- LN3 (Log Normale a 3 parametri)

- LP3 (Log Pearson a 3 parametri)

- P3 (Pearson a 3 parametri)

Tali metodi, nota la serie cronologica dei valori assunti da una certa grandezza (in questo caso le

piogge di data durata), consente di individuare sia i valori di tale grandezza corrispondenti ad un

prefissato tempo di ritorno Tr, che cioè hanno probabilità di verificarsi non più di una volta in un

dato intervallo di anni, sia il tempo corrispondente ad un dato valore della grandezza in esame

Il valore del tempo di ritorno e' legato a quello della probabilità di superamento (probabilità che

l'evento X assuma un valore maggiore od uguale ad x) dalla seguente relazione :

P (X>x) = 1/Tr

Il valore della probabilità di non superamento risulta:

P (X>x) = 1 - P(X<x) = 1 - 1/Tr

Nelle figure seguenti sono riportati i grafici relativi alle elaborazioni dei dati storici per le varie

durate relativamente alla stazione di Follonica.

h

(mm)

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h

(mm)

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h

(mm)

h

(mm)

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h

(mm)

h

(mm)

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Nel caso della distribuzione tipo GEV i parametri sono stati calcolati con il metodo degli L-

Moments (Hosking, 1985). Per la LN3 e LP3 con il metodo della massima verosomiglianza, per la

P3 e per Gumbel con il metodo dei momenti.

Le curve di possibilità climatica sono state calcolate per diversi valori del tempo di ritorno; i

risultati ottenuti sono:

Tabella Curve segnalatrici per vari tempi di ritorno per le stazioni considerate.

Stazione pluviometrica

Tempo di ritorno (anni)

parametro a

n (t<1 ora)

n (t>1ora)

Follonica 500 95 0.53 0.25

Massa Marittima 500 101 0.59 0.45

Monte Bamboli 500 98 0.59 0.26

Tirli 500 98 0.5 0.34

Castel di Pietra 500 81 0.6 0.36

Follonica 200 86 0.53 0.21

Massa Marittima 200 92 0.58 0.34

Monte Bamboli 200 90 0.58 0.22

Tirli 200 90 0.5 0.281

Castel di Pietra 200 72 0.59 0.358

Follonica 100 79 0.52 0.22

Massa Marittima 100 87 0.57 0.36

Monte Bamboli 100 81 0.57 0.22

Tirli 100 80 0.5 0.28

Castel di Pietra 100 65 0.58 0.35

Follonica 50 70 0.52 0.22

Massa Marittima 50 78 0.56 0.36

Monte Bamboli 50 72 0.56 0.23

Tirli 50 72 0.49 0.28

Castel di Pietra 50 60 0.57 0.35

Follonica 30 62 0.51 0.25

Massa Marittima 30 66 0.55 0.42

Monte Bamboli 30 62 0.55 0.27

Tirli 30 64 0.49 0.33

Castel di Pietra 30 55 0.55 0.35

Follonica 20 59 0.51 0.25

Massa Marittima 20 61 0.54 0.42

Monte Bamboli 20 59 0.54 0.27

Tirli 20 59 0.49 0.32

Castel di Pietra 20 51 0.55 0.35

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in cui la cpc è espressa come

h = a t n

con t espresso in ore ed h in millimetri di pioggia.

PLUVIOGRAMMA DI PROGETTO

Per quanto riguarda la definizione della pioggia di progetto, nella pratica ingegneristica vengono

adottati ietogrammi cosiddetti "sintetici" , tali cioè da non rappresentare il reale andamento dell'

evento pluviometrico , ma in grado di introdurre nelle procedure di trasformazione afflussi-deflussi

una variabilità temporale della pioggia che dia luogo a risultati che si possano ritenere cautelativi .

La legge di distribuzione che si introduce rappresenta , in tal modo , quello che si definisce

"ietogramma di progetto". Nella letteratura tecnica esistono diverse metodologie per la definizione

del suddetto "ietogramma di progetto", mentre in molti paesi la scelta del tipo di ietogramma e'

fissata da apposite normative , cosa del tutto assente nel nostro paese.

Nel caso in esame , tra le varie procedure disponibili si e' utilizzata quella basata su uno ietogramma

noto come tipo "Chicago" , che ha come caratteristica principale il fatto che per ogni durata, anche

parziale, la intensità media della precipitazione e' congruente con quella definita dalla curva di

possibilita' pluviometrica di assegnato periodo di ritorno. Questo pluviogramma, qualunque sia la

sua durata, contiene al suo interno tutte le piogge massime di durate inferiori. Questo fatto lo

rende idoneo a rappresentare le condizioni di pioggia critica indipendentemente dalla durata

complessiva della pioggia adottata.

Lo ietogramma è stato poi ragguagliato per tener conto dell’estensione del bacino imbrifero

mediante la metodologia Wallingford (NERC, 1985).

IETOGRAMMI DI PROGETTO PER IL F.PECORA, ALLACCIANTE, FIUMARA E ALTRI FOSSI MINORI

Nel caso particolare e' stata scelta una durata dello ietogramma pari a 7 ore con la posizione del

picco di pioggia nel centro dello scroscio. Lo ietogramma è stato determinato in forma discreta con

un passo temporale pari a 15’.

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Ietogramma di Progetto -Follonica Tr=200 anni ARF=0

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

t (min)

h (

mm

)

Gli ietogrammi di progetto sono poi stati raggugliati all’area a secondo delle sezioni di calcolo.

GEOLOGIA Per questa parte viene ripreso quanto riportato nello studio realizzato dallo scrivente per il Dip.to di

Ingegneria civile effettuato nel 2002 per conto dei comuni di M.Marittima, Scarlino, Gavorrano e

Follonica dal titolo “Studio idrologico-idraulico finalizzato alla perimetrazione delle aree allagabili

dei bacini Pecora, Allacciante e Petraia”.

QUADRO MORFOLOGICO

La morfologia dell’area di studio presenta caratteristiche tipiche delle zone prospicenti la costa

dell’alta e media maremma, nelle quali si possono distinguere tre settori principali e ben separati:

1. La Pianura

2. La Palude

3. La Collina

La Pianura rappresenta solo il 30 % dell’intera area di studio nonostante qui si concentri il

maggior sviluppo antropico di un’area che risulta essere naturalmente ben conservata.

L’area di pianura può essere suddivisa in due sottoinsiemi: la Pianura Costiera e la Pianura

Interna.

Da un punto di vista morfologico le aree presentano caratteristiche ben identificabili ereditate dal

diverso ambiente evolutivo.

La Pianura costiera presenta ampi tratti pianeggianti con debole pendenza, senza brusche

variazioni, anche grazie alle opere di bonifica del secolo passato.

La Pianura interna presenta una maggiore variabilità morfologica con forme fluviali ben

identificabili.

La parte più interna delimitata dai contrafforti su cui sorge l’abitato di Massa Marittima verso

Sud, dal sistema del Monte arsenti a Nord e dai rilievi di Poggio Bruscoline e di Poggio Di

Becone ad Ovest, ha origine fluviale.

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Il reticolo idrografico, nonostante la posizione geograficamente interna, ha subito delle

variazioni ad opera dell’uomo che a partire dalla fine del XIX secolo hanno segnato l’evoluzione

idrografica delle aree di pianura. Tali opere sono state concepite per limitare i fenomenti di

ristagno favorendo il drenaggio dell’area.

La parte di pianura interna che si estende tra i roccafforti di Massa Marittima e la Pianura

Costiera ha caratteri morfologici spiccatamente fluviali, caratterizzati da due o più ordini di

terrazzi.

Di particolare interesse sono le forme carsiche che caratterizzano alcuni tratti del corso del

Fiume Pecora, in particolare il tratto di valle tra Pian delle Gore e Poggio Laioni, e nella piana

del Fosso Venelle o Gora delle Ferriere.

La prima presenta tratti veramente singolari con una profonda forra erosiva incisa ad opera del

Fiume Pecora, salti in roccia e affluenti sospesi a testimonianza di un attuale attività fluviale

erosiva.

L’opera di regressione fluviale è particolarmente attiva a monte della cascata originata dal salto

in roccia mentre a valle sono attivi fenomeni di precipitazione carbonatica di travertino.

La seconda di dimensioni minori ma con tratti simili è legata alle acque carbonatiche della

sorgente Aronna.

Anche da un punto di vista di sviluppo antropico le aree hanno percorso vie evolutive diverse, la

parte costiera coincide con l’area maggiormente sviluppata nella quale si concentrano i centri

urbani ed industriali più importanti.

La Palude rappresenta un lembo residuo dell’ampia palude maremmana bonificata nel secolo

passato, si tratta di una zona umida di estrema importanza da un punto di vista naturalistico per

l’intero equilibrio dell’ecosistema dell’area.

Quest’area è separata dal mare da una serie di cordoni litoranei sui quali sorgono le tipiche

pinete marittime e caratterizzati da importanti interventi antropici.

L’area di palude è caratterizzata da quote assolute sotto il livello medio marino e da un ambiente

deposizionale ed evolutivo fortemente riducente con sedimentazione di torbe.

In quest’area, a seguito delle opere di bonifica, sfocia il Fiume Pecora e pertanto ne costituisce la

naturale cassa di espansione.

La Collina rappresenta la parte predominate del territorio e anch’essa presenta caratteristiche

diverse legate essenzialmente alle diversità litologiche in considerazione dell’uniformità degli

agenti esogeni che vi agiscono.

I rilievi che costituiscono il bacino idrografico del Fiume Pecora possono essere raggruppati in

più sistemi delimitati da corsi idrici affluenti del Pecora.

Il settore settentrionale è dominato dal sistema del Monte Arsenti caratterizzato da uniformità

morfologica con pendenze costanti (15-20 %) conseguente ad una omogeneità litologica del

substrato roccioso costituente i contrafforti del sistema stesso.

Il settore occidentale del bacino imbrifero del F. Pecora è caratterizzato da dorsali allungate

secondo la direzione N – S oppure E – W a tracciare un sistema di valli e controvalli

perpendicolari caratterizzate da l’asta principale allungata e gli affluenti brevi e quasi

perpendicolari.

GEOLOGIA

Il quadro geologico dell’area di studio si presenta abbastanza complesso compatibilmente ai

processi geodinamici che hanno interessato i luoghi della Toscana meridionale, affiorano terreni

appartenenti a serie diverse e di diversa età strutturalmente impilati con una tettonica assai

complessa.

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L’assetto tettonico e strutturale è sicuramente riconducibile alle fasi compressive appenniniche e

distensive antiappenniniche, in particolare la sequenza di formazioni in affioramento mostra

terreni di età Triassica e Pre-Triassica a diretto contatto, per sovrascorrimento, su complessi

rocciosi prevalentemente Cenozoici.

Le evidenti discontinuità stratigrafiche riscontrabili nell’area sono indubbiamente conseguenti a

scorrimenti e sovrascorrimenti plicativi che hanno provocato uno scollamento dei depositi

sedimentari autoctoni migrandoli verso oriente.

L’assetto strutturale è quindi caratterizzato dai complessi Liguri Cretaceo-Eocenici sovrapposti

direttamente sui terreni appartenenti ai lembi più antichi della Serie Toscana non Metamorfica, i

terreni anidritici triassici (Calcare Cavernoso), che hanno rappresentato il livello plastico che ha

favorito lo scollamento e la migrazione degli altri membri della Serie Toscana ed il

sovrascorrimento dei membri liguri.

Solo nelle fasi quaternarie si è avuto il definitivo assetto della pianura contrassegnata dalle fasi di

trasgressione e regressione marina testimoniate da diversi ordini di terrazzi fluviali.

Formazioni geologiche

Quaternario

Sabbie marine: si tratta di sabbie di origine marina a grana medio-fine ben classate.

Depositi lacustri e torbe: si tratta di torbe vegetali tipiche di ambiente riducente a matrice

sabbioso-limoso-argillosa, verso costa sono frequenti depositi salmastri.

Depositi alluvionali recenti e/o attuali: sono depositi di origine fluviale a granulometria

eterometrica orizzontale verticale a matrice argillosa o limosa. Solo nei settori più interni dei

corsi idrici principali la distribuzione granulometrica tende a ghiaie grossolane pulite.

Nelle aree centrali delle pianure, i terreni alluvionali, possono assumere spessori considerevoli

(alcune decine di metri).

Depositi argillosi di origine fluvio-lacustre o marina, con intercalazione di sabbie, ghiaie ed

altri materiali: si tratta di depositi fini depositatesi in ambiente lacustre o marino tranquillo, sono

frequenti locali intercalazioni di elementi a granulometria più grossolana ma che non assumono

mai carattere regionale.

Depositi fluviali, lacustri e marini antichi, terrazzati: depositi fluviali antichi con un buon grado

di cementazione.

Conglomerati poligenici con intercalazioni di sabbie ed argille: conglomerati di origine fluviale

a matrice terrigena limoso-sabbiosa rossastra appartenenti a più ordini di terrazzi il cui grado di

cementazione aumenta con la profondità.

Travertini attuali e recenti: depositi calcarei organogeni continentali dallo spessore variabile la

cui genesi è legata alle acque carbonatiche e bicarbonatiche locali che per perdita di pressione

depositano CaCO3 insolubile. Vi si ritrovano frequenti resti di vegetali e di gasteropodi d’acqua

dolce.

Serie Toscana

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Macigno: costituita da sequenze torbiditiche a composizione quarzoso-feldspatico-micacea,

generalmente in strati di notevole spessore, intensamente fratturati, nei quali è riconoscibile una

gradazione nella granulometria dei clasti; localmente si possono osservare intercalazioni di strati

calcarenitici.

Calcare massiccio: calcari stratificati, bianco avorio o grigio chiari, a frattura concoide, con rare

liste o noduli di selce chiara nella parte basale della formazione con selci più scure nella parte

superiore

Calcare Cavernoso: costituita da calcari a “cellette derivanti”, per idratazione superficiale, da

depositi dolomitico-anidritici di un’originaria serie evaporitica triassica; ad essi sono associate

brecce poligeniche costituite sia da elementi metamorfici dell’Unità di Massa che da elementi

della Successione Toscana non metamorfica

Serie Ligure

Formazione delle argille e calcari: alternanze caotiche di argilloscisti e calcari marnosi

Marne, argilliti, argilloscisti: costituita da torbititi prevalentemente carbonatiche a base

calcarenitica, talvolta un po’ eterogenea di colore grigio intercalate a marne calcaree molto

compatte di colore grigio scuro, a granulometria siltitica

Formazione delle Argille a Palombini: alternanza caotica di argille, argille siltose e marne,

finemente fogliettate, di colore variabile dal grigio scuro al marrone, vi sono intercalati spessori

metrici di calcari silicei a grana finissima, di colore grigio piombo, noti in letteratuta con il nome

di “Palombini”.

PERMEABILITA’

La Carta della Permeabilità è stata redatta assegnando un valore di coefficiente di permeabilità

alle formazioni affioranti nella zona di studio, Sono state individuate sei classi di permeabilità, in

tabella si riporta un riassunto sulla distribuzione area del complessi individuati

Permeabilità Area

(kmq)

Complesso delle rocce impermeabili 21,463

Complesso litologico a permeabilità scarsa 118,007

Complesso litologico a permeabilità medio-alta 12,415

Complesso litologico a permeabilità da scarsa a media 68,433

Complesso litologico a permeabilità media 35,992

Complesso litologico a permeabilità alta 14,417

Una tale attribuzione del dato tiene conto anche delle condizioni superficiali del terreno saturo

d’acqua, pertanto ci poniamo in condizioni di sicurezza nella valutazione di tale parametro.

Complessivamente si nota una prevalenza delle classi impermeabili e scarsa-media, rientrano in

queste classi gran parte dei terreni di pianura luoghi nei quali saranno possibili fenomeni di

ristagno.

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COMPLESSO DELLE ROCCE IMPERMEABILI Appartengono a questa classe formazioni caratterizzate da un coefficiente di permeabilità K<10

-9

si tratta di rocce a permeabilità primaria.

Per quanto riguarda le rocce a permeabilità primaria rientrano in questa classe tutti quei litotipi a

componente argillosa predominante o dove la tessitura favorisce soltanto presenza d’acqua in

forma igroscopica, quali i Depositi lacustri e torbe.

COMPLESSO DELLE ROCCE A PERMEABILITÀ SCARSA Appartengono a questa classe formazioni caratterizzate da un coefficiente di permeabilità 10

-

9<K<10

-7 si tratta di rocce a permeabilità primaria e secondaria.

Il basso coefficiente di permeabilità primaria è conseguente alla presenza di matrice argillosa

predominante e di un grado di cementazione discreto che impedisce l’infiltrazione di acqua nel

terreno. Rientrano in questa classe i Depositi alluvionali recenti e/ attuali.

La Formazione delle Argille e Calcari è caratterizzata da una permeabilità secondaria

conseguente all’intesa foliazione e fratturazione della compagine rocciosa. L’elevata

componente argillosa, primaria o di alterazione, occlude le fratture impedendo la circolazione

idrica. Si tratta di rocce con permeabilità scarsa che solo superficialmente possono essere

caratterizzate da un coefficiente discreto di permeabilità.

COMPLESSO DELLE ROCCE A PERMEABILITÀ DA SCARSA A MEDIA Anche questo complesso litologico è composto sia da formazioni a permeabilità primaria che

secondaria conseguente all’elevata fratturazione, il coefficiente di permeabilità è 10-7

<K<10-5

.

Per quanto concerne la permeabilità primaria la variazione del coefficiente di permeabilità

dipende da contenuto di argilla e di materiale fine, localmente, tali compagini possono

manifestare permeabilità più elevate sino ad essere addirittura sedi di acquiferi

conseguentemente alla predominanza di sabbie o talora ghiaie.

Rientrano in questa classe: i Depositi argillosi di origine fluvio-lacustre o marina, con

intercalazione di sabbie, ghiaie ed altri materiali e i Depositi fluviali, lacustri e marini antichi,

terrazzati.

Rispetto alla permeabilità secondaria valgono le medesime considerazioni fatte al precedente

punto, la differenza si identifica nel diverso grado di argillificazione della compagine rocciosa.

Rientrano in questa classe: la Formazione del Macigno, la Formazione delle Marne, argilliti,

argilloscisti e la Formazione delle Argille a Palombini.

COMPLESSO LITOLOGICO A PERMEABILITÀ MEDIA Una sola unità formazionale rientra in questa classe, quella dei Conglomerati poligenici con

intercalazioni di sabbie ed argille con un coefficiente di pemeabilità 10-5

<K<10-4

.

La permeabilità relativamente bassa è conseguenza dell’elevato gradi di cementazione della

compagine rocciosa, solo localmente ed in superficie, fenomeni di dilavamento superficiale

innalzano anche notevolmente il coefficiente di permeabilità.

COMPLESSO LITOLOGICO A PERMEABILITÀ MEDIO-ALTA Rientrano in questa classe, coefficiente di permeabilità 10

-4<K<10

-2, i Travertini recenti e attuali,

caratterizzati da una discreta permeabilità primaria.

Si tratta di una formazione relativamente giovane dove i fenomeni carsici non si sono ancora ben

sviluppati e dove il variare delle condizione di pressione e temperatura può comportare la

deposizione o la dissoluzione del carbonato di calcio.

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COMPLESSO A LITOLOGICO A PERMEABILITÀ ALTA Questa classe è caratterizzata da un coefficiente di permeabilità K>10

-2 dove, indipendentemente

dall’origine della permeabilità, la componente argillosa e scarsa o assente.

Nelle compagini litoidi l’elevato grado di fratturazione o la dissoluzione carsica permettono la

rapida infiltrazione dell’acqua piovana, inoltre la composizione geochimica e mineralogica della

roccia è tale che anche le azioni di weatering non comportano formazione ed accumulo di

materiale argillitico.

Per quanto riguarda le compagini sciolte, sono depositi grossolani puliti a componente terrigena

assente.

Rientano in quasta classe: le Rocce ignee effusive acide: ignimbriti, reoignimbriti, tufi vulcanici,

vulcaniti; le Rocce ignee intrusive acide: graniti, granodioriti, quarzomonzoniti, apliti; rocce

filoniane; i Calcari massicci o grossolanamente stratificati; Il Calcare Cavernoso e le Sabbie

marine.

USO DEL SUOLO La Carta dell’Uso del Suolo è stata redatta sulla base della carta numerica regionale denominata

CORINE.

Il progetto CORINE (Coordination of information about the Environment /Coordination de

l'information sur l'environnement) fu varato dalla Comunità Europea con l’obbiettivo primario di

verificare dinamicamente lo stato dell’ambiente nell’area comunitaria, al fine di orientare le

politiche comuni, controllarne gli effetti, proporre eventuali correttivi.

Il progetto CORINE Land Cover intende fornire al programma CORINE le informazioni sulla

copertura del suolo negli stati membri della Comunità Europea.

Si è quindi trattato di mettere a punto strategie e metodologie comuni per questo progetto destinato

al rilievo e al monitoraggio, con una particolare attenzione alle esigenze di tutela, ad una scala

compatibile con la necessità comunitaria. La sperimentazione è partita con un intervento pilota sul

Portogallo (1986). La guida tecnica del progetto è stata pubblicata dalla DG XI Ambiente, sicurezza

nucleare e protezione civile della Commissione Europea ed è stata più volte oggetto di revisioni e

aggiornamenti.

Il database è prodotto nel sistema geografico dei singoli stati ed è poi integrato a livello europeo,

con la trasformazione in un sistema comune (proiezione di Lambert conico azimutale).

Nel corso degli ultimi anni il progetto è stato esteso anche a paesi non appartenenti alla

Comunità Europea, trovando applicazione in paesi del bacino del Mediterraneo (Marocco),

dell’est europeo, del nord Europa.

L’utilizzo di una tale cartografia consente, nei limiti imposti dalla scala di rilevamento, di poter

disporre di un dato unico sull’area di studio, ovviamente il dato numerico utilizzato è stato

verificato con le cartografie fornite dalle amministrazioni locali e con rilievi diretti sul terreno.

Di seguito si riportano i gruppi e le classi dell’uso del suolo che abbiamo utilizzato per la

redazione della carta relativa e per il calcolo del Curve Numebr.

SUPERFICI ARTIFICIALI: in questo gruppo sono state distinte le classi dell’area urbanizzata e

delle aree estrattive. Per area urbanizzata intendiamo sia il tessuto urbano in s.s. che gli utilizzi

superficiali del territorio come ad esempio la viabilità e le discariche.

SUPERFICI BOSCATE: in questo gruppo sono distinte le classi di Boschi di latifoglie, Boschi

di conifere, Boschi misti di conifere e latifoglie, Cespuglieti e arbusteti, Aree a vegetazione

sclerofilla, Aree a vegetazione arborea e arbustiva in evoluzione.

Boschi di latifoglie: formazioni vegetali, costituite principalmente da alberi, ma anche da

cespugli e arbusti, nelle quali dominano le specie forestali latifoglie. La superficie a latifoglie

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deve costituire almeno il 75% della componente arborea forestale, altrimenti è da classificare

bosco misto di conifere e latifoglie. Sono compresi in tale classe anche le formazioni boschive

ripariali.

Boschi di conifere: formazioni vegetali costituite principalmente da alberi, ma anche da cespugli

ed arbusti, nelle quali dominano le specie forestali conifere. La superficie a conifere deve

costituire almeno il 75% della componente arborea forestale, altrimenti è da classificare bosco

misto di conifere e latifoglie.

Boschi misti di conifere e latifoglie: formazioni vegetali, costituite principalmente da alberi, ma

anche da cespugli ed arbusti, dove né le latifoglie, né le conifere superano il 75% della

componente arborea forestale

Cespuglieti e arbusteti: formazioni vegetali basse e chiuse, stabili, composte principalmente di

cespugli, arbusti e piante erbacee (eriche, rovi, ginestre ecc.).

Aree a vegetazione sclerofilla: ne fanno parte la macchia mediterranea e le garighe.

Macchia mediterrranea: associazioni vegetali dense composte da numerose specie arbustive, ma

anche arboree in prevalenza a foglia persistente, in ambiente mediterraneo.

Garighe: associazioni cespugliose basse e discontinue su substrato calcareo o siliceo. Sono

spesso composte da corbezzolo, lavanda, cisti, timo ecc.

Possono essere presenti rari alberi isolati.

Aree a vegetazione arborea e arbustiva in evoluzione: vegetazione arbustiva o erbacea con alberi

sparsi.

Formazioni che possono derivare dalla degradazione della foresta o da rinnovazione della stessa

per ricolonizzazione di aree non forestali o in adiacenza ad aree forestali. Si distinguono da 3.2.2.

per le situazioni particolari di localizzazione (ad es. ex terreni agricoli con confini particellari o

terrazzamenti) o in relazione a parametri temporali-culturali-ambientali particolari (ad esempio

aree bruciate o soggette a danni di varia natura e origine)

SUPERFICI AGRICOLE UTILIZZATE: rientrano in questo gruppo, le classi delle Colture

agrarie, dei Seminativi in aree non irrigue, dei Vigneti, dei Frutteti e frutti minori, degli Oliveti.

Seminativi in aree non irrigue: sono da considerare perimetri non irrigui quelli dove non siano

individuabili per fotointerpretazione canali o strutture di pompaggio. Vi sono inclusi i seminativi

semplici, compresi gli impianti per la produzione di piante medicinali, aromatiche e culinarie e le

colture foraggere (prati artificiali), ma non i prati stabili

Colture agrarie: rientrano in questa classe i Sistemi colturali e particellari complessi, un mosaico

di appezzamenti singolarmente non cartografabili con varie colture temporanee, prati stabili e

colture permanenti occupanti ciascuno meno del 50% della superficie dell'elemento cartografato,

le Aree prevalentemente occupate da coltura agrarie con presenza di spazi naturali importanti

dove le colture agrarie occupano più del 25% e meno del 75% della superficie totale

dell'elemento cartografato.

Vigneti: rientrano in questa classe le superfici piantate a vite.

Frutteti e frutti minori: rientrano in questa classe gli impianti di alberi o arbusti fruttiferi. Colture

pure o miste di specie produttrici di frutta o alberi da frutto in associazione con superfici

stabilmente erbate.

I frutteti con presenza di diverse associazione di alberi sono da includere in questa classe

Oliveti: rientrano in qeusta classe le superfici piantate a olivo, comprese particelle a coltura mista

di olivo e vite, con prevalenza dell’olivo.

AMBIENTE UMIDO: rientra in questo gruppo la classe delle Paludi interne

Paludi interne: sono terre basse generalmente inondate in inverno e più o meno saltuariamente

intrise d'acqua durante tutte le stagioni

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CLASSE AREA (ht) PERCENTUALE (%)

Area urbanizzata 126 4,08 Aree estrattive 61 0,22 Seminativi in aree non irrigue 5248 19,39 Vigneti 164 0,61

Frutteti 120 0,44 Oliveti 830 3,07 Copertura erbacea principalmente a graminace

612 2,26

Colture agrarie 1276 21,77 Boschi di latifoglie 10568 39,05 Boschi di conifere 212 0,78 Boschi misti di conifere e latifoglie 312 1,15 Cespuglieti e arbusteti 99 0,36 Aree a vegetazione sclerofilla 1476 5,45 Aree a vegetazione arborea e arbustiva in evoluzione

102 0,38

Paludi interne 261 0,96

Nella tabella sono riportate le aree e le relative percentuali delle varie classi di uso del suolo,

analizzandola assieme alla carta allegata si evince come le colture agrarie ed i seminativi

rappresentino complessivamente circa il 40 % dell’area, per la maggior parte sviluppate nelle

aree di pianura un altro 40 % è rappresentato da boschi i quali ricoprono gran parte del sistema

collinare.

Le aree urbanizzate rappresentano solo il 4 % dell’intera area a testimonianza di uno sviluppo

limitato della zona, di questa percentuale circa il 70 % appartiene all’area costiera.

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CALCOLO DEGLI IDROGRAMMI DI PIENA

Per la determinazione degli idrogrammi di piena in corrispondenza delle sezioni di chiusura di tutti i

bacini esaminati si e' utilizzato un algoritmo di calcolo che, per la trasformazione afflussi-deflussi,

si basa sull'impiego dell'idrogramma sintetico di Clark (Clark,1945). Tale metodo schematizza il

processo di trasformazione afflussi-deflussi mediante un canale lineare ed un serbatoio lineare.

Nel caso specifico e' stato adottato, per simulare le perdite di bacino, il metodo SCS- CURVE

NUMBER (SCS, 1972), che è basato sulle curve di precipitazione e perdita cumulate ed in cui in

funzione del tipo di suolo, del suo uso e del grado di imbibizione dello stesso, viene calcolo istante

per istante il quantitativo di pioggia che va a produrre il deflusso.

Tale metodo è molto diffuso, soprattutto grazie alla notevole mole di dati reperibili in letteratura per

la sua applicazione, esso permette di calcolare l’altezza di pioggia persa fino ad un dato istante

attraverso la valutazione dell’altezza di pioggia massima immagazzinabile nel suolo a saturazione

(S), il cui valore viene determinato attraverso un parametro detto CN (Runoff Curve Number) il

quale è funzione della natura del terreno, del tipo di copertura vegetale dello stesso e del

corrispondente grado di imbibizione.

La classificazione dei suoli secondo la natura del terreno da un punto di vista idrogeologico è

riportata nella seguente tabella A). Una volta definito il tipo di suolo si determina il valore del CN

corrispondente al tipo di copertura (vegetale e non) attraverso l'uso della tabella B.

I valori riportati nella tabella B sono relativi a condizioni medie di umidità del terreno antecedenti

l’evento, definite attraverso il valore della precipitazione totale nei cinque giorni precedenti l’evento

stesso (Antecedent Moisture Condition classe II - che in sigla viene indicata come AMC II).

Tabella A Classificazione litologica dei suoli secondo SCS

GRUPPO DESCRIZIONE

A Scarsa potenzialità di deflusso. Comprende sabbie

profonde con scarsissimo limo e argilla, ghiaie

profonde molto permeabili.

B Potenzialità di deflusso moderatamente bassa.

Comprende la maggior parte dei suoli sabbiosi meno

profondi che nel gruppo A, ma il gruppo nel suo

insieme mantiene alte capacità di infiltrazione anche a

saturazione.

C Potenzialità di deflusso moderatamente alta.

Comprende suoli sottili e suoli contenenti

considerevoli quantità di argilla e colloidi, anche se

se meno che nel gruppo D. Il gruppo ha scarsa

capacità di infiltrazione a saturazione.

D Potenzialità di deflusso molto alta. Comprende la

maggior parte delle argille con alta capacità di

rigonfiamento, ma anche suoli sottili con orizzonti

pressoché impermeabili in vicinanza della superficie.

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Tabella B Parametri CN relativi a AMC II per le quattro classi litologiche e per vati tipi di uso del

suolo

A B C D

Terreno coltivato

Senza trattamenti di

conservazione

72 81 88 91

Con interventi di conservazione 62 71 78 81

Terreno da pascolo

Cattive condizioni 68 79 86 89

Buone condizioni 39 61 74 80

Praterie

Buone condizioni 30 58 71 78

Terreni boscosi o forestati

Terreno sottile sottobosco povero

senza foglie 45 66 77 83

Sottobosco e copertura buoni 25 55 70 77

Spazi aperti, prati rasati, parchi

Buone condizioni con almeno il

75%

dell’area con copertura erbosa 39 61 74 80

Condizioni normali con copertura

erbosa

intorno al 50% 49 69 79 84

Aree commerciali

(impermeabilità 85%)

89 92 94 95

Distretti industriali

(impermeabilità 72%)

81 88 91 93

Aree residenziali

impermeabilità media

65%

77 85 90 92

38% 61 75 83 87

30% 57 72 81 86

25% 54 70 80 85

20% 51 68 79 84

Parcheggi impermeabilizzati, tetti 98 98 98 98

Strade

Pavimentate,

con cordoli e fognature

98 98 98 98

Inghiaiate o selciate con buche 76 85 89 91

In terra battuta (non asfaltate) 72 82 87 89

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Tabella C Condizioni di umidità antecedenti individuate in base alla precipitazione totale nei 5

giorni precedenti (mm)

CLASSE AMC STAGIONE DI RIPOSO STAGIONE DI CRESCITA

I < 12.7 < 35.5

I 12.7 -- 28.0 35.5 -- 53.3

III >28.0 > 53.3

Tabella D

L’individuazione della classe AMC viene effettuate con i valori riportati in tabella C, mentre la

tabella D rappresenta la tabella di conversione dal valore del CN valido per AMC II (valore

determinato attraverso la tabella A) ai valori corrispondenti per AMC I o AMC III.

Per la valutazione dell’uso del suolo si è fatto riferimento alla cartografia regionale in scala

1:25.000. La carta geologica individua gran parte del bacino come permeabile, e quindi è stato

assunto un tipo di suolo appartenente al gruppo B-C.

In base alla geologia ed all’uso del suolo come sopra descritti sono stati assunti i valori dei

parametri CN che sono risultati pari a quelli riportati in Allegato 1 (condizione AMC=2).

Dai valori del parametro CN, per la determinazione della pioggia netta. è stata utilizzata

l’espressione :

Pn = (Pg-Ia ) 2/(Pg-Ia+S)

CLASSE AMC CLASSE AMC

I II III I II III

100 100 100 40 60 78

87 95 98 35 55 74

78 90 96 31 50 70

70 85 94 22 40 60

63 80 91 15 30 50

57 75 88 9 20 37

51 70 85 4 10 22

45 65 82 0 0 0

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dove :

Pn = pioggia netta in mm;

Pg = pioggia grezza in mm;

Ia = perdita iniziale in mm;

S = altezza di pioggia massima immagazzinabile nel suolo in condizioni di saturazione (capacità

di ritenzione potenziale) in mm.

Il valore di S da introdurre viene determinato in funzione del parametro CN secondo l’ espressione

seguente:

S = 25.4 ((1000/CN) - 10)

La perdita iniziale Ia è quella che si manifesta prima dell’inizio dei deflussi superficiali. Nella

letteratura tecnica è riconosciuta l’esistenza di una correlazione positiva fra la perdita iniziale Ia e la

capacità di ritenzione potenziale S tramite la seguente espressione:

Ia = β S

dove β è un coefficiente adimensionale.

BACINO IDROGRAFICO DEL FIUME PECORA E CANALE ALLACCIANTE Per questa parte dello studio si fa ancora riferimento ai risultati dello studio realizzato dallo scrivente per il

Dip.to di Ingegneria civile effettuato nel 2002 per conto dei comuni di M.Marittima, Scarlino,

Gavorrano e Follonica dal titolo “Studio idrologico-idraulico finalizzato alla perimetrazione delle

aree allagabili dei bacini Pecora, Allacciante e Petraia”.

Il bacino Idrografico è stato schematizzato in sottobacini come riportati nella Tavola n.1.

Le portate di progetto, che massimizzano le varie parti del bacino sono state ottenute ragguagliando

a seconda dei casi i vari bacini ad un’area di estensione 0, 12, 25 e 70, 135 e 220 km2, sono riportate

nella tabella seguente:

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schema idrologico

Tabella. Portate di progetto per i vari sottobacini del sistema idraulico considerato

sottobacino e/o nodo superficie Km2 Q200 Q100 Q30 Q20

m3/s m

3/s m

3/s m

3/s

Pec1 13.78 136.71 132.15 100.06 87.86

j1 13.78 136.71 132.15 100.06 87.86

r1 13.78 135.65 131.23 99.32 87.17

Pec2 8.68 82.17 77.57 61.08 55.38

pec3 2.61 24.32 22.94 18.02 16.32

j2 25.07 218.20 211.46 164.57 148.93

r2 25.07 215.98 209.97 163.71 148.16

pec6 3.78 34.02 28.44 21.71 20.23

pec5 11.16 97.56 81.74 62.79 58.55

pec4 2.4 43.18 36.26 27.43 25.64

pec8 5.6 49.94 41.98 32.47 30.34

pec7 2.53 31.82 26.84 20.57 19.24

pec9 1.14 15.23 12.85 9.84 9.21

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j5 67.39 315.40 285.56 244.19 204.66

r5 67.39 315.30 285.36 243.53 203.98

pec12 12.67 114.75 104.76 82.43 77.06

pec11 0.85 8.88 7.55 5.87 5.51

j6 80.91 354.21 330.04 277.77 236.63

r6 80.91 354.20 329.62 276.98 236.06

gor2 5.35 48.39 45.70 36.13 32.84

gor1 11.42 93.29 88.31 70.15 63.68

j8 16.77 127.93 123.87 94.51 81.91

r7 16.77 127.74 123.61 94.10 81.48

gor3 9.57 70.54 63.99 49.51 46.02

sfioratore-gora 26.34 174.81 162.32 125.36 113.81

j7 127.33 440.19 411.41 320.27 292.32

r8 127.33 439.64 410.57 319.73 292.06

j9 135.19 464.66 433.99 337.36 308.39

All5 5.69 49.01 43.12 34.61 31.72

All6 3.37 25.85 22.58 17.94 16.38

All7 3.58 28.91 25.44 20.44 18.74

scarlino 12.64 103.55 90.90 72.75 66.59

All1 1.28 19.49 17.40 14.16 13.04

aa1 1.28 19.02 17.02 13.80 12.86

All2 13.89 102.32 89.53 71.34 65.23

a1 15.17 101.80 88.30 71.00 64.30

aa2 15.17 101.30 88.00 70.80 64.00

All3 3.02 28.24 24.59 19.34 17.57

a2 18.19 121.74 105.50 80.49 72.62

aa3 18.19 121.06 104.80 80.11 72.35

All4 5.98 81.99 73.51 60.43 55.93

All8 3.04 24.77 21.86 17.66 16.23

a4 39.85 188.16 161.49 127.73 112.27

aa5 39.85 187.86 161.22 127.53 112.14

All9 5.75 68.90 61.60 50.55 46.75

a5 45.6 212.85 191.92 151.94 137.50

aa6 45.6 212.68 191.83 151.88 137.40

All10 6.01 94.89 82.54 67.01 60.46

a6 51.61 271.37 232.75 185.32 166.59

aa7 51.61 270.87 231.68 184.63 166.12

All11 1.91 27.92 24.19 19.61 17.61

a7 53.52 289.53 245.50 195.52 175.80

aa8 53.52 283.96 242.05 193.03 173.10

Padule-Scarlino 188.71 642.05 578.38 420.02 361.45

CFA2 5.16 75.43 65.35 52.99 47.58

CFA1 5.84 74.09 63.72 51.41 45.79

cfa-1 11 133.62 116.98 90.30 80.46

r-cfa1 11 128.90 113.26 88.07 78.56

CFSXA1 2.17 16.09 14.28 11.67 10.78

j-sx1 2.17 16.09 14.28 11.67 10.78

r-sx1 2.17 15.94 14.16 11.56 10.68

CFSXA2 2.29 17.94 16.42 13.03 12.20

j-sx2 4.46 31.26 28.15 22.54 20.91

r-sx2 4.46 31.05 27.94 22.42 20.82

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54

CFSXA3 2.01 22.70 20.71 16.34 15.30

j-sx3 6.47 43.78 39.48 31.44 29.20

r-sx3 6.47 43.59 39.39 31.32 29.06

CFDXA 12.74 64.72 59.50 47.87 44.84

j-dx-sx 19.21 98.36 90.00 72.80 68.10

r-CU1 19.21 97.55 89.30 72.30 67.67

CFA3 6.08 72.58 62.29 50.30 44.69

cfa-2 36.29 226.97 196.83 160.56 142.45

r-cfa2 36.29 224.02 194.73 160.05 142.16

f 225 744.11 667.16 436.17 386.10

Le portate relative ai corsi d’acqua minori sono riportate nelle relative relazioni idrauliche.

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F.ALMA Lo schema idrologico e’:

schema planimetria stato attuale

Di seguito sono riportate le portate massime di calcolo:

Figura. Schema delle portate idrologiche per Tr200

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Tabella: portate massime nelle diverse sezioni per vari Tr (lo schema dei bacini è quello

delle figure precedentemente riportate).

Q200 (mc/s)

Q100 (mc/s) Q30 (mc/s) Q20 (mc/s) S (kmq)

Alm2 46.2 40.4 27.6 25.3 6.5

Alm1 38.0 33.2 22.9 21.0 3.8

j1 293.7 256.2 175.2 160.4 34.9

Alm3 86.8 76.3 53.0 48.8 12.0

j5 386.0 337.6 229.1 211.3 57.2

Nelle figure seguenti sono riportati gli idrogrammi relativamente al tempo di ritorno di 200 anni.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

t (ore)

Q (

mc/s

)

J1 FLOW ALMA100A30

J1 FLOW ALMA200A30

J1 FLOW ALMA20A30

J1 FLOW ALMA30A30

J5 FLOW ALMA100A30

J5 FLOW ALMA200A30

J5 FLOW ALMA20A30

J5 FLOW ALMA30A30

Idrogrammi per Tr200 e nodi J1 e J5 (portate idrologiche)

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57

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

t (ore)

Q (

mc/s

)

ALM1 FLOW ALMA100A30

ALM1 FLOW ALMA200A30

ALM1 FLOW ALMA20A30

ALM1 FLOW ALMA30A30

ALM2 FLOW ALMA100A30

ALM2 FLOW ALMA200A30

ALM2 FLOW ALMA20A30

ALM2 FLOW ALMA30A30

ALM3 FLOW ALMA100A30

ALM3 FLOW ALMA200A30

ALM3 FLOW ALMA20A30

ALM3 FLOW ALMA30A30

Idrogrammi per Tr200 bacini Alm1, Alm2, Alm3 (portate idrologiche)

F.Portiglioni

Per definire il regime pluviometrico della zona in oggetto e trovare quindi gli idrogrammi di piena

relativi ai vari tempi di ritorno si e' fatto riferimento ai dati relativi alle piogge intense (t<1 ora) ed

ai dati di durata compresa tra 1 e 24 ore registrate alle stazione pluviometriche di Follonica.

Le curve di possibilità climatica sono espresse nella forma :

h = a t nTr

m (Pagliara-Viti, 1990)

con t espresso in ore, Tr in anni ed h in millimetri di pioggia.

Per le durate superiori all’ora si ha:

h = 17.6 t 0.21Tr

0.3

Per il calcolo e' stato utilizzato uno ietogramma di tipo rettangolare.

CALCOLO DEGLI IDROGRAMMI DI PIENA

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Per la determinazione degli idrogrammi di piena in corrispondenza delle sezioni di chiusura di tutti i

bacini esaminati si e' utilizzato un algoritmo di calcolo che, per la trasformazione afflussi-deflussi,

si basa sull'impiego dell'idrogramma sintetico tipo Clark(Clark, 1945)

Nel caso specifico e' stato adottato, per simulare le perdite di bacino, il metodo SCS- CURVE

NUMBER (SCS, 1972), che è basato sulle curve di precipitazione e perdita cumulate ed in cui in

funzione del tipo di suolo, del suo uso e del grado di imbibizione dello stesso, viene calcolo istante

per istante il quantitativo di pioggia che va a produrre il deflusso.

Valori del parametro CN utilizzati

bacino CN(III) attuali CN(III) progetto

Port_1a 83.4 83.4

Port_1b 85.9 85.9

Port_2a 86.5 95

Port_1c 86.5 95

Port_2b 95.4 95.4

Valori del Tc (ore): stato attuale

bacino Tc (ore)

Port_1a 0.22

Port_1b 0.12

Port_2a 0.10

Port_1c 0.66

Port_2b 0.37

IDROGRAMMI DI PIENA

Le portate, che massimizzano le varie parti del bacino sono state ottenute mediante simulazioni per

diverse durate di pioggia.

IDROGRAMMI RELATIVI ALLO STATO ATTUALE

Lo schema del bacino risulta il seguente:

Lo schema idrologico del bacino risulta il seguente:

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Schema sottobacini

Di seguito sono riportati gli idrogrammi nelle diverse sezioni per tempi di ritorno pari a 200 anni e

diversi valori di durata.

CHIAVE LETTURA IDROGRAMMI: ES. J1P200D01P (NODO: j1; Tr= 200; durata di pioggia di 1 ora = D01;

P=stato di progetto; A stato attuale)

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idrogrammi attuali e di progetto nodo j1(per il presente studio sono da considerare solamente gli

idrogrammi relativi allo stato attuale) (tr200)

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01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00

01Jan2005

Flo

w (

cm

s)

0

1

2

3

4

5

6

J1 RUN:P020D01A FLOW J1 RUN:P030D01A FLOW J1 RUN:P200D01A FLOW

Nodo j1 (Tr200, 20 e 30 anni)

idrogrammi attuali e di progetto nodo j2(tr200)

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01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00

01Jan2005

Flo

w (

cms)

0

1

2

3

4

5

6

7

J2 RUN:P020D01A FLOW J2 RUN:P030D01A FLOW J2 RUN:P200D01A FLOW

Nodo j2 (Tr200, 20 e 30 anni)

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idrogrammi attuali e di progetto nodo j3(tr200)

01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00

01Jan2005

Flo

w (

cms)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

J3 RUN:P020D01A FLOW J3 RUN:P030D01A FLOW J3 RUN:P200D01A FLOW

Nodo j3 (Tr200, 20 e 30 anni)

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idrogrammi attuali e di progetto nodo j4(tr200)

01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00

01Jan2005

Flo

w (

cm

s)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

J4 RUN:P020D01A FLOW J4 RUN:P030D01A FLOW J4 RUN:P200D01A FLOW

Nodo j4 (Tr200, 20 e 30 anni)

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idrogrammi attuali e di progetto nodo port1a (tr200)

le portate massime per Tr200 transitanti nelle varie sezioni sono riportate nella tabella seguente.

Tabella: portate max.

nodo Tr200 (mc/s) Tr20 (mc/s) Tr30 (mc/s)

J1 5.2 2 2.3

J2 6.5 2.4 2.9

J3 0.8 0.33 0.38

J4 7.2 3.1 2.7

Port1a 3.8 1.4 1.6

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-Per quanto riguarda il coeff. Ci deflusso si ha che esso risulta pari a circa 0.65-0.7. Le portate

risultano pari a circa 20 mc/s x Kmq nei bacini collinari (Port1a, 1b, 2a) e quindi confrontabili con

quelle del PIN.

Per i due bacini depressi i contributi unitari massimi sono minori a causa della pressoche’

pianeggiante conformazione dei bacini (port1c, port1b).

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4.CALCOLO IDRAULICO

In questa parte della relazione saranno descritte le verifiche idrauliche sui vari corsi d’acqua esaminati sia nello stato

attuale che di progetto.

CALCOLO IDRAULICO RELATIVO ALLO STATO ATTUALE

Una volta calcolati gli idrogrammi di piena sono stati costruiti i profili di rigurgito a moto permanente per mezzo del

codice di calcolo HEC-RAS.

Di seguito sono descritte, per i vari corsi d’acqua, le simulazioni effettuate.

Fiume Pecora

Il tratto del fiume Pecora preso in esame, parte dalla sezione di ingresso dello stesso nel padule di Scarlino (sezione

2000) e si sviluppa verso monte per una lunghezza di circa 16910 m (sezione 2066), passando da una quota di fondo

alveo di 1.44 m fino a 149.26 m. In questo tratto sono state studiate 71 sezioni di cui 7 ponti: Vedi Tavole 7, 7.1 ed 8.1:

• Sezione 2006.1 ponte Cannavota-Casone

• 2016.2 ponte della ferrovia

• 2024.2 ponte della vecchia via Aurelia

• 2038.2 ponte della Variante Aurelia

• 2040.2 sifone delle Ferriere

• 2044.3 ponte della strada statale SS 439

• 2065 ponte in località Scuolina

Per la condizione di monte è stata adottata la pendenza naturale del torrente pari al 0.6%, per quella di valle si è invece

adottato la pendenza di 0.01% per l’ingresso nel padule di Scarlino.

Il coefficiente di Manning è stato posto pari a 0.028 all’interno degli argini e 0.02 nei tratti rivestiti al di sotto dei ponti.

Lo studio idrologico del bacino ha portato ad una distribuzione delle portate lungo il corso del fiume, descritta dalla

tabella sottostante:

sezione Tr 20

[m3/s] Tr 30

[m3/s] Tr 100

[m3/s] Tr 200

[m3/s] 2066 192.4 210.3 271.5 293.1 2056 199.6 244.2 280.9 315 2052 236.6 277.8 330 354.2 2041 292.3 320.3 404.8 433.4 2032 308.4 337.4 426.9 457.5

Il calcolo del profilo idraulico ha messo in evidenza che vi sono due tratti del fiume Pecora non sufficienti a contenere

la portata con tempo di ritorno di 200 anni.

Il primo tratto è quello che si sviluppa in località ‘Scuolina’ compreso tra la sezione 2066 e la 2064

il secondo si estende dal ponte della ferrovia (sez.2016.2) fino alla sezione 2035, a monte del ponte sulla vecchia via

Aurelia.

Per i risultati delle simulazioni idrologico-idrauliche si rimanda alle Appendici dello studio

realizzato dallo scrivente per il Dip.to di Ingegneria civile effettuato nel 2002 per conto dei comuni

di M.Marittima, Scarlino, Gavorrano e Follonica dal titolo “Studio idrologico-idraulico finalizzato

alla perimetrazione delle aree allagabili dei bacini Pecora, Allacciante e Petraia”.

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Il tratto del pecora in località Scuolina, descritto dalle sezioni 2064 2065 e 2066 è insufficiente a

contenere la portata con tempo di ritorno di 20 anni, inoltre il profilo calcolato in assenza del ponte

2065.2, evidenzia che anche in assenza della struttura le sezioni 2064 e 2066 non migliorano

sensibilmente la loro capacità. Nel tratto compreso tra il ponte della ferrovia (sez.2016.2) e quello della vecchia Aurelia (sez. 2024.2), l’argine destro

risulta insufficiente rispetto alla quota di cui il profilo necessita per superare la resistenza opposta dal ponte della

ferrovia. Con le quote attuali l’argine destro può contenere al massimo una portata di 450 m3/s, per la quale si annulla il

franco.

Il ponte sulla vecchia via Aurelia è risultato inadeguato già per la portata di 300 m3/s, sufficiente per mandarlo in

pressione, mentre con 440 m3/s il profilo idraulico raggiunge la sommità dell’impalcato.

Il tratto a monte del ponte è condizionato sia dall’inadeguatezza del ponte stesso, che dalle condizioni del fondo alveo.

Il calcolo eseguito in assenza dei due ponti ha messo in evidenza che la sezione 2034 risulta insufficiente anche in

questo stato, e ciò è imputabile all’andamento del fondo alveo nelle sezioni di valle. Infatti in questa sezione dove i due

effetti si sommano, si riescono a far defluire solo 350 m3/s.

Nelle sezioni immediatamente a monte del ponte (2027-2033) si ha che l’argine destro esonda con portate superiori a

410 m3/s, mentre l’argine sinistro arriva a 448 m

3/s.

CANALE Allacciante

Il canale Allacciante, nel tratto coperto dal rilievo topografico, risulta insufficiente solamente tratto

immediatamente a monte dello sbocco sul Padule di Scarlino.

Nello studio del Canale Allacciante, sono state considerate 80 sezioni dell’alveo, numerate in maniera crescente da valle

(sezione 3001) verso monte (sezione 3078). Tre di dette sezioni sono associate alla presenza di ponti, precisamente:

• 3014.2 ponte in località ‘Le Cascine’

• 3042.2 ponte in località ‘Scarlino’

• 3077.2 ponte in località ‘I Forni di Gavorrano’

Nelle tavole 7, 7.2, 8.2 sono riportate sezioni e profili di calcolo.

Lo sviluppo del tratto studiato è di circa 8445 m e va da una quota del fondo alveo massima di 24.7m, nella sez. 3078,

fino ad una minima di -0.37 m nella sez. 3001 dove il canale entra nel Padule di Scarlino.

Trattandosi di un canale arginato per l’intero sviluppo del tratto studiato, gli unici apporti in termini di portata vengono

da parte dei fossi e torrenti affluenti, mentre le restanti acque vengono raccolte dalle controfosse laterali.

In seguito allo studio dell’intero bacino e del reticolo idrografico, una volta effettuate le

elaborazioni idrologiche, la situazione che si presenta è quella descritta dalle tabelle che seguono,

dove vengono riportati i contributi degli affluenti per i tempi di ritorno di 20 30 100 e 200 anni,

nonché la portata dell’allacciante a valle della relativa confluenza.

Tabella : - portate con Tr=20 anni-

Allacciante: portata a valle

dell’affluente m3/s

Contributo dell’affluente

m3/s Affluente sezione

64.3 64.3 Allacciante: bacino a monte de ‘I Forni’ 3077

70.1 5.8 fosso Quarandelle 3067

76.5 6.4 fosso S.Giovanni 3053

112.2 35.7 Cerretella 3046

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69

137.5 25.3 fosso del Buffone 3028

166.6 29.1 fosso dell'Anguillaia 3023

175.8 9.2 fosso Fontino 317

Tabella: portate con Tr=30 anni-

Allacciante: portata a valle

dell’affluente m3/s

Contributo dell’affluente

m3/s Affluente sezione

71 71 Allacciante: bacino a monte de ‘I Forni’ 3077

74.5 3.5 fosso Quarandelle 3067

80.5 6 fosso S.Giovanni 3053

127.7 47.2 Cerretella 3046

151.9 24.2 fosso del Buffone 3028

185.3 33.4 fosso dell'Anguillaia 3023

195.5 10.2 fosso Fontino 317

Tabella portate con Tr=100 anni-

Allacciante: portata a valle

dell’affluente m3/s

Contributo dell’affluente

m3/s Affluente sezione

88.4 88.4 Allacciante: bacino a monte de ‘I Forni’ 3077

96.7 8.3 fosso Quarandelle 3067

105.5 8.8 fosso S.Giovanni 3053

150.8 45.3 Cerretella 3046

183.9 33.1 fosso del Buffone 3028

224.6 40.7 fosso dell'Anguillaia 3023

237.5 12.9 fosso Fontino 317

Tabella portate con Tr=200 anni-

Allacciante: portata a valle

dell’affluente m3/s

Contributo dell’affluente

m3/s Affluente sezione

101.9 101.9 Allacciante: bacino a monte de ‘I Forni’ 3077

111.5 9.6 fosso Quarandelle 3067

121.7 10.2 fosso S.Giovanni 3053

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70

167.6 45.9 Cerretella 3046

204.0 36.4 fosso del Buffone 3028

262.5 58.5 fosso dell'Anguillaia 3023

280.6 18.1 fosso Fontino 317

Il profilo di rigurgito è stato calcolato con le condizioni di monte e di valle corrispondenti alle effettive pendenze

dell’alveo, precisamente 0.19% per la sezione di monte e 0.64% per la sezione di valle. Per quest’ultima è stata presa in

considerazione anche l’ipotesi cautelativa in cui il livello all’interno del padule possa raggiungere la quota di 3 m,

senza osservare significative variazioni nel profilo di rigurgito del canale.

Per la scabrezza dell’alveo si è assunto un coefficiente di Manning pari a 0.03.

Il canale Allacciante è risultato per la quasi totalità della sua estensione adeguato a contenere le portate con tempo di

ritorno di 200 anni, risultano insufficiente solo il tratto terminale ed il ponte a ‘ I Forni’.

Nel tratto terminale che precede l’ingresso nel padule di Scarlino, compreso tra le sezioni 3001 e 3008, la massima

portata che riesce a defluire all’interno degli argini è di 235 m3/s, contro i 280.6m3/s della portata duecentennale. Con

235 m3/s si verifica l’annullamento del franco nella sezione 3007 e questo, come già accennato, indipendentemente dal

fatto che come condizione di valle venga adottata la reale pendenza dell’alveo, oppure un livello del ricettore alla quota

di 3m.

Il ponte a monte del canale, situato in località ‘I Forni’, è inadeguato a far defluire la portata duecentennale di 86.88

m3/s. Come si vede dall’allegato la massima portata in grado di defluire al di sotto dell’impalcato è di 65 m

3/s, che

comunque produce un innalzamento del profilo il quale può rappresentare un rischio qualora gli argini del tratto di

monte risultassero inadeguati.

CANALI COLLETTORI E FIUMARA

Procedendo da monte verso valle la situazione che si presenta è la seguente:

sulla sinistra il Fosso del Carpiano, da origine alla controfossa del Carpiano (sezioni dalla 7001 alla 7010) che prende

anche il nome di ‘Collettore delle acque medie’, mentre sulla destra si ha il Collettore Unico che raccoglie le

controfosse destra e sinistra dell’Allacciante (sezioni dalla 6001 alla 6010).

All’altezza della sezione 5012 la controfossa del Carpiano confluisce nel collettore unico, il quale tra la sezione 5002 e

5003 si unisce con le acque provenienti dal padule di Scarlino dando così origine alla Fiumara.

Uno schema della disposizione dei corsi d’acqua è riportato in figura .

Stefano Pagliara “STUDIO IDROLOGICO-IDRAULICO DI SUPPORTO ALLA REDAZIONE DEL PIANO STRUTTURALE DEL COMUNE DI SCARLINO ”

Ing. Stefano Pagliara, Via Borsellino, 14 – 56100 –Pisa tel. 050 830856

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Figura. - schema planimetrico della disposizione dei canali-

Per il calcolo del profilo idraulico sono state utilizzate 31 sezioni, con numerazione crescente procedendo verso monte,

così organizzate:

- le sezioni 5000 5001 e 5002, descrivono la Fiumara, in particolare la 5002 descrive anche il ponte al Puntone,

- Le sezioni che vanno dalla 5003 alla 5012, descrivono il tratto del Collettore unico che va dalla Fiumara fino

alla confluenza del collettore delle acque medie.

- Le sezioni dalla 6001 alla 6010 descrivono il Collettore unico a monte della confluenza

- ed infine le sezioni dalla 7001 alla 7010 descrivono il Collettore delle acque medie.

La serie di sezioni che parte da 6001 e quella che parte da 7001, procedono parallelamente, in quanto sono derivate da

un unico rilievo, ma sono state separate per necessità di modellazione. Questo spiega le differenze di quota del profilo

idraulico, anche quando il livello è nettamente maggiore dell’argine che separa i due canali, e ci si attenderebbe un

comportamento assimilabile a quello di un corso d’acqua unico.

Come condizione di monte sono state adottate delle pendenze prossime a quelle del fondo alveo, ovvero 0.07%, mentre

per la condizione idraulica di valle è stato adottata un’altezza del pelo libero di 0.7 m s.l.m che contempla il cumularsi

di condizioni sfavorevoli al deflusso in mare.

La scabrezza dei corsi d’acqua è stata presa in considerazione adottando un coefficiente di Manning pari a 0.03.

La controfossa del Carpiano o collettore delle acque medie, lascia alla sua sinistra il padule Delle Chiarine

caratterizzato da una depressione del suolo che scende al di sotto del livello medio mare (sez. 7009). La sponda sinistra

non essendo arginata risulta inferiore anche al livello che è stato imposto come condizione di valle.

La sponda destra è invece dotata di un’argine che lo separa dal collettore unico e che riesce a contenere fino a 4.5m3/s.

Il collettore unico, a monte della confluenza della controfossa del Carpiano, è arginato su entrambe le sponde: l’argine

di sinistra lo separa dalla controfossa stessa, mentre quello di destra lo separa dal tratto del canale Allacciante che corre

all’interno del padule di Scarlino. In questo tratto si ha che l’argine sinistro risulta adeguato fino ad una portata di

12.5m3/s, mentre l’argine destro 9.5 m

3/s.

Il tratto terminale del collettore unico ha alla sua destra lo sfioratore del padule di Scarlino ed alla sua sinistra la sponda

risulta a quota inferiore della condizione idraulica di valle. All’altezza della sezione 5003 il canale si unisce con le

acque provenienti dal padule di Scarlino, nel quale si riuniscono il canale Allaciante ed il fiume Pecora, dando vita alla

fiumara.

La fiumara è condizionata nel suo tratto terminale dallo sbocco in mare, che ne mantiene basso il livello, mentre nel

tratto di monte viene caratterizzato dalla presenza del ponte . in questo tratto risulta verificata per portate fino a 250

m3/s, oltre la quale il livello dell’acqua raggiunge l’impalcato del ponte al Puntone.

Collettore

Acque Medie

Collettore Unico

Collettore Unico

Fiumara

Controfosse

Allacciante

Ponte al Puntone

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FOSSO CERRETELLA ED AFFLUENTI

Lo studio del bacino del fosso Cerretella prevede oltre allo studio del fosso stesso , anche quello dei principali affluenti

, l’Aleoppa ed il Riccio. Il comportamento idraulico dei tre fossi è fortemente interconnesso e la loro vicinanza ai centri

abitati, in particolare al comune di Scarlino, suggerisce un’analisi estesa del reticolo idrografico.

Il fosso Cerretella, è stato studiato per un tratto di circa 1900m a monte dalla sua confluenza nel Canale Allacciante,

tramite il rilievo di 19 sezioni, numerate in maniera crescente da valle (sezione 3501) verso monte (sezione 3516).

All’interno di questo tratto ci sono tre ponti:

� Ponte della ferrovia sezione 3506.1

� Ponte della via Aurelia Vecchia, sezione 3508.1

� Ponte Morandini posto alla confluenza dell’Aleoppa sezione 3510.1

Il fosso Riccio è stato descritto tramite 13 sezioni numerate da valle verso monte e che partono dalla confluenza nel

Cerretella (sezione 3801) e si sviluppano a monte per un tratto di circa 990 m (sezione 3811) .

Anche il fosso Riccio come il Cerretella viene attraversato dalla via Aurelia con il ponte corrispondente alla sezione

3807.1, e vi è inoltre la presenza di un altro ponte, necessario all’attraversamento da parte della via ‘Della Cantoniera’,

corrispondente alla sezione 3803.2.

Al fosso Aleoppa sono state assegnate le sezioni che vanno dalla 3900 alla 3903, distribuite lungo un tratto di circa

1200 m nel quale viene attraversato da tre piccoli ponti alle sezioni 3900.1, 3902.1 e 3903.1.

Come introdotto nella relazione del torrente Petraia, il calcolo del profilo di rigurgito nel caso di correnti miste, ovvero

sia veloci che lente, richiede la conoscenza delle condizioni al contorno sia di monte che di valle.

Per i tre fossi si è assegnato come condizione di monte la pendenza naturale dell’alveo, ovvero 1% per il Cerretella,

0.23% per il Riccio e 0.43% per l’Aleoppa, mentre come condizione di valle è stata assegnata la quota del profilo

liquido del rispettivo corso d’acqua ricettore.

Più precisamente, come condizione di valle del Cerretella è stata assegnata la quota del profilo liquido del Canale

Allacciante relativa alla potata con tempo di ritorno di 200 anni e che corrisponde a 12.4 m, mentre la condizione di

valle dei due affluenti viene calcolata automaticamente dal programma, in base al profilo liquido del Cerretella.

La tabella seguente descrive le portate nei diversi tratti in funzione del tempo di ritorno e negli allegati CER_1, RIC_1,

ALP_1 vi si trovano i risultati del calcolo relativo allo stato attuale.

Tabella -portate con relativi tempi di ritorno-

ASTA Tr20 [m3/s]

Tr30 [m3/s]

Tr100 [m3/s]

Tr200 [m3/s]

Cerretella Tratto di monte 35.1 3.3 48 54.7

Cerretella tra i due affluenti 66 72 83 95.4

Cerretella tratto di valle 77 88 103 120

Aleoppa 31.7 34.6 43.1 49

Riccio 16 17.6 21.8 24.7

I tre fossi si sono dimostrati insufficienti a contenere nell’alveo anche le portate relative al tempo di ritorno di 20 anni,

vengono quindi analizzati per tratti partendo dalle sezioni di valle per individuarne la capacità attuale.

Fosso Cerretella:

Tratto 1: dall’immissione nel Canale Allacciante (sezione 3501 ) a valle del ponte della ferrovia (sezione 3506).

La capacità di questo tratto è condizionata dalle sezioni più a monte, il particolare la sezione 3506 che si trova subito a

valle del ponte della ferrovia , la quale riesce a contenere la portata massima di 90 m3/s. La situazione migliora

spostandosi verso la confluenza nel Canale Allacciante, dove le sezioni riescono a contenere anche la portata con tempo

di ritorno di 200 anni.

Ponte ferrovia:

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grazie al profilo della corrente veloce, riescono a passare 42 m3/s sotto l’impalcato del ponte, superati i quali il ponte

inizia a lavorare in pressione. La sezione dell’alveo, nell’immediate vicinanze del ponte, riesce a contenere all’interno

degli argini una portata massima di 54 m3/s.

Tratto 2: dal ponte della ferrovia alla confluenza dell’ Aleoppa (sezione 3510.2 ).

Questo tratto caratterizzato dalla scarsa capacità dei due ponti.

Il ponte della via Aurelia (sezione 3508.1) riesce a far passare una portata di 31 m3/s, al di sotto dell’impalcato e una

portata di 33.5 m3/s all’interno degli argini.

Il ponte a valle della confluenza con l’Aleoppa ha la capacità di far defluire, senza andare in pressione la portata di 21.4

m3/s, mentre con 23.8 m

3/s esonda dall’argine destro.

Tratto 3: dalla confluenza dell’Aleoppa alla sezione 3516.

Le sezioni alle estremità sono quelle che maggiormente vincolano questo tratto.

La sezione di valle (3511), che si trova in corrispondenza della briglia, è condizionata dal profilo di rigurgito prodotto

dal ponte a valle, riesce quindi a contenere una portata massima di 15 m3/s.

La sezione di monte contiene al suo interno una portata di 13.5 m3/s, mentre fino a 33 m3/s esonda dal solo argine

sinistro.

Fosso Riccio

Tratto 1: dall’immissione del cerretella (sezione 3801 ) al ponte della sezione 3803.2.

Viene limitato dalla sezione 3803.1 che contiene la portata di 8.7 m3/s, oltre la quale esonda dall’argine sinistro. Le

sezioni a valle riescono a contenere 10.5 m3/s.

Il ponte alla sezione 3803.2 contiene all’interno degli argini una portata di circa 10 m3/s.

Tratto 2: tra il ponte 3803.2 al ponte della via Aurelia (sezione 3807.1 ).

Essendo fortemente condizionato dalla presenza del ponte di valle, questo tratto del Riccio contiene le portate fino a 9.3

m3/s.

Ponte della via Aurelia (sezione 3807.1): le portate fino ad 8 m3/s riescono a defluire al di sotto dell’impalcato, ma già

per 8.7 m3/s sovrastano gli argini della sezione.

Tratto 3: dalla sezione alla sezione.

Questo tratto contiene all’interno dell’argine le portate fino a 5.6 m3/s, dopo di che inizia ad esondare dall’argine destro

fino alla portata di 8 m3/s oltre la quale esonda anche dal lato sinistro.

Fosso Aleoppa

Sezione 3900: si tratta di un attraversamento la cui sezione defluente è realizzata con o tubi a sezione circolare. La

sezione riesce a far defluire all’interno degli argini 11 m3/s, oltre i quali esonda dall’argine sinistro.

Sezione 3901: contiene al massimo 7.35 m3/s oltre i quali esonda dall’argine sinistro.

Sezione 3902: si tratta di un ponte che contiene al massimo 3.7 m3/s oltre i quali esonda dall’argine destro.

Sezione 3903: anche in questo caso si tratta di un ponte che riesce a far defluire all’interno degli argini 9.8 m3/s oltre i

quali esonda dall’argine destro.

GORA DELLE FERRIERE

Viene studiato il tratto della Gora delle Ferriere che va dal fiume Pecora fino alla località ‘Cura Nuova’ per

un’estensione di circa 2600 m. Lo sviluppo dell’altimetria del fondo alveo parte da una quota di 21.23m alla sezione

2500 fino alla quota di 36.62m alla sezione 2505, per un dislivello di 15.39m ed una pendenza media dello 0.6% circa.

Sono state rilevate 7 sezioni, di cui la 2502.1 relativa al ponte della strada provinciale ‘Vado All’Arancio’.

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La sezione iniziale del tratto, la 2500, è relativa allo sfioratore della gora nel fiume Pecora ed in prossimità

dell’imbocco nel sifone, per cui come condizione idraulica di valle è stata adottata la quota del pelo libero di 21.6m.

Per la condizione idraulica di monte è stata adottata l’altezza del pelo libero calcolata a moto uniforme, per una

pendenza del fondo di 0.7%.

Il coefficiente di Manning è stato stimato 0.03, tranne che per le sezioni relative al ponte, per le quali è stato adottato

un coefficiente di 0.023.

Lo studio idrologico del bacino della gora ha fornito, per i tempi di ritorno di 20 30 100 e 200 anni,le seguenti portate:

Tr20 113.8 m3/s, Tr30 125.4 m3/s, Tr100 162.3 m3/s, Tr200 174.8 m3/s.

La sezione 2501 esonda dall’argine destro con la portata ventennale e da entrambe gli argini per la portata con Tr100.

La sezione 2502 esonda da entrambe gli argini con la portata ventennale.

Il ponte (sezione 2502.1) risulta verificato per la portata con tempo di ritorno 200.

La sezione 2503, risente della presenza del ponte e risulta insufficiente a contenere la portata ventennale con l’argine

sinistro, mentr l’argine destro risulta sempre sufficiente.

Le sezioni 2504 esonda dall’argine sinistro con la portata di Tr30, mentre l’argine destro risulta sempre verificato.

La sezione 2505 contiene le portate con tr20 e tr30 mentre esonda con le portate tr100 e tr 200.

FOSSO VETRICELLA E ALLAOPPA

Il Vetricello e l’Allaoppa sono due fossi che si uniscono all’altezza di Scarlino e confluiscono nella controfossa destra

del Canale Allacciante.

Il Vetricello viene studiato per un tratto di circa 1040m con l’utilizzo di 10 sezioni numerate dalla 3102 alla 3111,

procedendo da valle verso monte. All’interno di questo tratto si incontrano tre ponti: il ponte della ferrovia (sezione

3103.9) il ponte sulla vecchia via Aurelia (sezione 3105.9) ed il ponte sulla strada provinciale n°38 (sezione 3108.9).

Inoltre ci sono due attraversamenti alle sezioni 3102.9 e 3107.9.

Il fosso Allaoppa viene studiato per un tratto di circa 730 m a monte della confluenza con il Vetricello e viene

modellato tramite 4 sezioni, che vanno dalla 3150 alla 3153. Nel tratto di Allaoppa preso in esame, si incontrano due

ponti: il ponte della ferrovia (sezione 3149.2 ) ed il ponte sulla vecchia via Aurelia (sezione 3151.9).

Il tratto che va dalla confluenza dei due fossi fino alla controfossa destra del canale Allacciante è lungo circa 190 m ed è

interessato da un piccolo manufatto di attraversamento alla sezione 3100.9.

Le condizioni al contorno adottate nello studio del profilo, sono le altezze d’acqua calcolate con la pendenza naturale

dell’alveo, e precisamente: 0.36% per la condizione di monte del Vetricello, 0.76% per la condizione di monte

dell’Allaoppa e 0.02% come pendenza di fondo della sezione di valle che è già situata nella controfossa.

A causa delle esigue dimensioni degli alvei e della loro irregolarità, si adottato un coefficiente di Manning di 0.033.

Le portate delle tre aste, calcolate per i tempi di ritorno di 20, 100 e 200 anni sono riportate nella tabella sottostante:

Tr20

[m3/s]

Tr100

[m3/s]

Tr200

[m3/s]

Vetricello 9.6 13.2 14.6 Allaoppa 8.7 12 13.2

Tratto terminale 17.7 24.3 26.8

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Il tratto di valle risulta già inadeguato per la portata ventennale, in quanto fuoriesce dall’argine destro alla sezione 3100,

inoltre l’attraversamento (sezione 3100.9) costituisce un forte ostacolo al deflusso, innalzando il profilo idraulico a

monte.

Il Vetricello, nel tratto a valle del ponte della ferrovia(sezione 3103.9), fuoriesce dall’argine destro con la portata

ventennale, mentre per la portata con Tr100 esonda da entrambe gli argini.

Il tratto compreso tra il ponte della ferrovia ed il ponte della vecchia via Aurelia risulta adeguato a contenere le tre

portate.

Infine, Il tratto di monte del Vetricello, che va dalla sezione 3105.9 alla sezione 3111, risulta del tutto insufficiente a far

defluire anche la portata ventennale.

L’intero tratto del fosso Allaoppa preso in esame, risulta del tutto insufficiente a far defluire la portata di 12 m3/s,

associata al tempo di ritorno di 100 anni, ed anche la portata ventennale, fuoriesce dalla sezione 3153 e dall’argine

destro della 3150.

FOSSO DEL FICO

Il fosso del Fico viene studiato per un tratto della lunghezza di circa 3500 m, che si sviluppa in una zona pianeggiante.

All’altezza della sezione 4007 raccoglie il contributo di un fosso affluente della lunghezza di circa 770m.

Il Fico ed il suo affluente, vengono studiati con l’utilizzo di 15 sezioni, 9 delle quali sono relative a piccoli ponti o

attraversamenti.

Nel tratto compreso tra la sezione 4004.5 e 4004.7, il fosso del Fico passa sotto al canale della Sulmine grazie alla

presenza di un sifone di 36 m di lunghezza.

Per il calcolo dei profili sono state adottate come condizioni idraulica di monte, del Fico e del suo affluente, le altezze

d’acqua calcolate per una corrente in moto uniforme su alveo di pendenza 0.01%. Come condizione idraulica di valle è

stata adottata l’altezza del pelo libero di 1m, con l’intenzione di contemplare sia la peggiore situazione di sbocco a mare

che l’eventuale piena della Fiumara.

Il Coefficiente di Manning è stato preso pari a 0.033 per le aste, e 0.02 nei tratti subito a monte ed a valle del sifone, in

quanto gli argini sono rivestiti.

Il profilo idraulico è stato calcolato per le portate con tempo di ritorno di 30 100 e 200 anni, che sono così distribuite:

Tabella -portate di verifica -

Tr 30 Tr 100 Tr 200

Tratto di monte 3.9 5.2 5.7 Tratto di valle 9.5 12.6 13.8

affluente 5.1 6.7 7.4

Come si può vedere nei risultati del calcolo, riportati nell’allegato FCO_1, il fosso non è in grado di contenere neanche

la portata con tempo di ritorno di 30 anni.

A causa della resistenza opposta al deflusso da parte dei ponti prossimi alla foce e del sifone, si ha un’innalzamento del

profilo idraulico che, grazie alla scarsa pendenza dell’alveo, si propaga verso monte causando l’esondazione lungo

tutto lo sviluppo dei fossi in esame.

FOSSO DEL BUFFONE

Il tratto del Fosso Del Buffone preso in considerazione si sviluppa dalla sua confluenza con il

canale Allacciane (sezione 3160) fino alla sezione 1166 , per una lunghezza di circa 1600m.

All’interno di questo tratto si hanno a disposizione 7 sezioni, di cui la 3164 relativa ad un ponte.

Il calcolo del profilo idraulico viene effettuato per le portate relative ai tempi di ritorno di 30, 100 e

200 anni che corrispondono a 30.5 m3/s, 61.6 m

3/s, 68.9 m

3/s.

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Come condizione idraulica di valle è stata presa la quota del profilo idraulico del canale Allacciante,

calcolata per il tempo di ritorno di 200 anni, corrispondente a 9.8 m, mentre come condizione di

monte è stata adottata l’altezza d’acqua calcolata in condizioni di moto uniforme per una pendenza

di 0.5% ed un coefficiente di Manning do 0.033.

La portata con tempo di ritorno di 20 anni, è contenuta in quasi tutte le sezioni, fatta eccezione per

la sezione 3163 e per la sezione 6134, relativa al ponte.

Le portate con tempo di ritorno 100 e 200 anni sono contenute al proprio interno dalle sezioni

3160, 3162 e 3166, mentre esondano nelle restanti sezioni.

I risultati del calcolo idraulico sono riportati in appendice.

FOSSO ALECCIONE

Il fosso Aleccione viene studiato per un tratto di circa 420 m, lungo il quale compie un dislivello di

2.7 m. La sezione di valle ( 3170), con la quale il fosso entra nel ‘Collettore Unico’, ha una quota di

fondo alveo di -0.27 m, mentre la sezione a monte del tratto (3174) ha una quota minima di 2.43 m.

Si hanno a disposizione i rilievi di 5 sezioni, 2 delle quali, 3172 e 3174, sono relative a ponti.

Le portate utilizzate per il calcolo del profilo idraulico sono associate ai tempi di ritorno di 30 100 e

200 anno, corrispondenti a 50 m3/s 62.3 m

3/s e 72.6 m

3/s.

Il coefficiente di Manning è stato assunto pari a 0.033 e come condizione idraulica di monte si è

adottata l’altezza d’acqua calcolata per correnti in moto uniforme con una pendenza di 0.6%.

Per la condizione idraulica di valle, si è dovuto tenere in considerazione che il Collettore unico può

raggiungere il livello di massima piena prossimo a 3m, si è quindi adottata come condizione

cautelativa un’altezza del profilo idraulico a valle di 2.9m.

Con queste condizioni, che rappresentano la congiuntura più sfavorevole in qui si può verificare la

piena, il fosso si è dimostrato del tutto insufficiente già per la portata ventennale, in modo

particolare le sezioni relative ai ponti.

Si è inoltre visto che nell’eventualità di una piena del Collettore Unico, basterebbe tale condizione

per indurre l’esondazione dell’Aleccione con una portata di soli 13 m3/s.

I risultati del calcolo idraulico sono riportati in appendice.

F.ALMA

In questa parte della relazione saranno descritte le verifiche idrauliche (risultati in appendice –

F.Alma).

Una volta calcolati gli idrogrammi di piena sono stati costruiti i profili di rigurgito.

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Il tratto del F.Alma preso in esame, parte dallo sbocco fino alla confluenza fra Alma nouovo e

vecchio.

Come coefficiente di Manning è stato utilizzato un valore pari a 0.024 nel tratto rivestito in cls e

pari a 0.033 nella parte a monte.

Le portate di calcolo sono:

Portate di calcolo

Reach RS Tr200 (idrologico) Tr100 (idr.) Tr30 (idr.) Tr20 (idr.)

Q200 (transitabile)

aln_1 113 293.7 256.2 175.2 160.4 140.0

aln_1 111.1 222.4 194.1 132.7 121.6 100.0

aln_1 109 252.8 220.7 151.0 138.3 70.0

aln_2 103.1 386.0 337.6 229.1 211.3 120.0

alv_1 206 117.5 102.5 70.1 64.2 70.0

alv_1 203 204.3 178.7 123.1 113.0 90.0

Come risulta dai risultati riportati in appendice 1 si hanno diversi punti di insufficienza con

esondazioni.

In particolare risultano punti di crisi:

- i ponti sulla via delle Collacchie di Alma vecchio e nuovo;

- le sezioni dell’Alma vecchio e nuovo a valle di tali ponti;

- la zona finale di sbocco e la parte di alma nuovo che corre parallela alla battigia (aree

depresse).

calcolo idraulico F.Portiglioni

La verifica del F. di Portiglione e’ stato effettuato nel tratto in cui sono presenti, allo stato attuale

sezioni trasversali.

Nella Figura sottostante sono riportate le sezioni:

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F.Portiglioni con sezioni esaminate

Le portate investigate, riferite ad un tempo di ritorno di 200 , 30 e 20 anni nel nodo J1 (vedi calcolo

idrologico).

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79

por-1

27

26

25

24

23

22.5

Po

rt

igl

ion

i

Schema di calcolo tratto del fosso di Portiglioni nel tratto iniziale

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80

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1802

4

6

8

10

12

14

16

Portiglioni_attuale1 Plan: Plan 01 3/6/2007 4:38:52 PMGeom: Portiglioni_att-mar07 Flow : Flow 01

Main Channel Distance (m)

Ele

vatio

n (

m)

Legend

WS Tr200

WS Tr30

WS Tr20

Ground

Left Levee

Right Levee

23

se

z-2

23

.5

25

se

z-L

26

se

z-I

27

se

z-H

Portiglioni por-1

Profilo longitudinale per Tr”00, 30 e 20 anni

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Sezioni trasversali

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5. CALCOLO DELLE AREE ALLAGATE PER EFFETTO DI EVENTI DI

PIENA CON TEMPO DI RITORNO PARI A 200 E 30 ANNI

Calcolo idraulico in moto vario bidimensionale

Il calcolo idraulico è stato effettuato a moto permanente lungo i corsi d’acqua ed a moto vario

bidimensionale per quanto riguarda la propagazione delle esondazioni.

Il calcolo del profilo di rigurgito a moto permanente viene effettuato risolvendo l'equazione

dell'energia con le perdite di carico distribuite valutate mediante l'equazione di Manning, sono

calcolate inoltre le perdite di carico localizzate dovute a repentini cambiamenti di sezione nonché

alla presenza di manufatti come ponti stramazzi e briglie.

INDIVIDUAZIONE DELLE AREE INONDABILI

L’individuazione è stata effettuata mediante studio idraulico di moto vario, condotto con l’ausilio

di modelli unidimensionali “estesi” e di modelli bidimensionali, delle aree inondabili.

Tali elaborazioni presuppongono la disponibilità, sull'intero territorio preso in esame, di

elementi conoscitivi di accuratezza ed origine omogenea, nonché di adeguata scala. In particolare,

nelle zone oggetto di studio dovrà essere reperita la cartografia in scala adeguata e, comunque, non

inferiore alla scala 1:5.000.

Nel calcolo e’ stato tenuto conto delle caratteristiche geometriche e topografiche del territorio,

nonché della presenza di eventuali opere interferenti in varia misura con il deflusso fluviale (ponti,

rilevati stradali , traverse, ecc.). In tale fase risulta altresì opportuna la ricognizione dello stato di

consistenza delle opere di difesa dalle inondazioni (quali vasche di assorbimento e/o di laminazione,

scolmatori, ecc.).

Dall’analisi di tali informazioni si potrà determinare, con l'ausilio di modelli monodimensionali e

bidimensionali di moto vario, il livello idrico raggiunto dalle piene in corrispondenza del tempo di

ritorno pari a 200 anni.

MODELLO DI CALCOLO IN MOTO VARIO BIDIMENSIONALE

Il calcolo verrà effettuato propagando, per ciascuna sezione risultata idraulicamente insufficiente

del tratto preso in considerazione, le acque di esondazione sulla pianura alluvionale.

Il calcolo è stato effettuato mediante un modello di simulazione in moto vario bidimensionale

(l’unico che permetta, con un ottimo grado di precisione il calcolo della propagazione delle acque di

esondazione). In particolare è stato usato il modello FIM2D (Pagliara 1997-2011).

Il modello matematico usato simula Il flusso bidimensionale a superficie libera mediante il sistema

alle derivate parziali, iperbolico, non lineare, delle equazioni complete di De Saint Venant.

Le equazioni di continuita’ e del moto nelle due direzioni possono essere scritte,

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83

h

t

M

x

N

y+ + = 0

(1)

( ) ( )∂

∂ ρτ

M

t

uM

x

vM

ygh

H

x x+ + + + =1

0

(2)

( ) ( )∂

∂ ρτ

N

t

uN

x

vN

ygh

H

y y+ + + + =1

0

(3)

con:

τρ

x

gn u u v

h=

+2 2 2

1 3/

(4)

τρ

y

gn v u v

h=

+2 2 2

1 3/

(5)

in cui g è l’accelerazione di gravita’, x ed y sono le coordinate spaziali, t il tempo, h l’altezza

d’acqua, u e v le componenti della velocita’ nelle due direzioni, M = u·h = flusso nella direzione x;

N = v·h = flusso della corrente nella direzione y, H e’ la quota della superficie libera, n il

coefficiente di scabrezza di Manning, ρ la densita’ dell’acqua mentre τx e τy sono gli sforzi

tangenziali al fondo, rispettivamente nelle direzioni x ed y.

Il metodo usato per la formulazione numerica delle equazioni (1)-(3) e’ quello originariamente

proposto da Iwasa (Iwasa et al., 1980) e usa uno schema alle differenze finite di tipo esplicito.

L’equazione di continuita’ viene scritta nella forma seguente:

h h

t

M M

x

i jn

i jn

i jn

i jn

+ ++

+ ++

+ ++

++−

+−

+1 2 1 23

1 2 1 21

1 1 22

1 22

2

/ , / / , / , / , /

∆ ∆

(6)

N N

y

i jn

i jn

+ ++

++−

=1 2 12

1 22

0/ , / ,

∆ ,

i vari termini nella eq.2 sono cosi’ esprimibili:

a)

M

t

M M

t

i jn

i jn

=−+

++, / , /1 2

21 2

2∆

(7)

b)

( )∂

uM

x x h

M M

i jn

i jn

i jn

=+

−+ ++

+ + +1 1

21 2 1 21

1 1 2 1 2

2

∆/ , /

, / , /

(8)

1 1

21 2 1 21

1 2 1 1 2

2

∆x h

M M

i jn

i jn

i jn

− ++

+ − ++

/ , /

, / , /

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c)

( ) ( )( )∂

vM

y y

M M N N

h h h h

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

=+ +

+ + +−

+ + + + − +

− ++

+ ++

− ++

− ++

1 1 2 3 2 1 2 1 1 2 1

1 2 1 21

1 2 1 21

1 2 3 21

1 2 3 21∆

, / , / / , / ,

/ , / / , / / , / / , /

(9)

( )( )1 1 2 1 2 1 2 1 2

1 2 1 21

1 2 1 21

1 2 1 21

1 2 1 21∆y

M M N N

h h h h

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

, / , / / , / ,

/ , / / , / / , / / , /

+ − + −

− −+

+ −+

+ ++

− ++

+ +

+ + +

d)

ghH

xg

h hi jn

i jn

∂= ⋅

+

⋅+ ++

− ++

1 2 1 21

1 2 1 21

2

/ , / / , /

(10)

H H

x

i jn

i jn

+ ++

− ++−

1 2 1 21

1 2 1 21

/ , / / , /

e)

( ) ( ) )(( )( )

1

2

1 22

1 2 1 2

2

1 2

2

1 2 1 21

1 2 1 21

1 3ρτ x

i j i j i jn

i jn

i jn

i jn

gn u u v

h h

=

+

+

+ + + +

+ ++

− ++

, / , / , / , /

/ , / / , /

/

/

(11)

i termini della equazione (3) possono essere cosi’ scritti:

a')

N

t

N N

t

i jn

i jn

=−+

++1 2

21 2

2

/ , / ,

(12)

b')

( ) ( )( )∂

uN

x x

M M N N

h h h h

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

=+ +

+ + +−

+ + + − + +

+ ++

+ −+

+ −+

+ ++

1 1 1 2 1 1 2 1 2 3 2

1 2 1 21

1 2 1 21

3 2 1 21

3 2 1 21∆

, / , / / , / ,

/ , / / , / / , / / , /

(13)

( )( )1 1 2 1 2 1 2 1 2

1 2 1 21

1 2 1 21

1 2 1 21

1 2 1 21∆x

M M N N

h h h h

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

i jn

, / , / / , / ,

/ , / / , / / , / / , /

+ − − +

− ++

− −+

+ −+

+ ++

+ +

+ + +

c')

( )∂

vN

y y h

N N

i jn

i jn

i jn

=+

+ ++

+ + +1 1

21 2 1 21

1 2 1 2 1

2

∆/ , /

/ , / ,

(14)

1 1

21 2 1 21

1 2 1 1 2

∆y h

N N

i jn

i jn

i jn

+ −+

+ − ++

/ , /

/ , / ,

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85

d')

ghH

yg

h hi jn

i jn

∂= ⋅

+

⋅+ ++

+ −+

1 2 1 21

1 2 1 21

2

/ , / / , /

(15)

H H

y

i jn

i jn

+ ++

+ −+−

1 2 1 21

1 2 1 21

/ , / / , /

e')

( ) ( ) )(( )( )

1

2

1 22

1 2 1 2

2

1 2

2

1 2 1 21

1 2 1 21

1 3ρτ y

i j i j i jn

i jn

i jn

i jn

gn v u v

h h

=

+

+

+ + + +

+ ++

+ −+

/ , / , / , / ,

/ , / / , /

/

/

(16)

in cui:

( )( )

uM M

h hi j

i jn

i jn

i jn

i jn, /

, / , /

/ , / / , /

/

/+

++

+

+ ++

− ++

=+

+1 2

1 22

1 2

1 2 1 21

1 2 1 21

2

2

( )( )

vN N

h hi j

i jn

i jn

i jn

i jn+

++

+

+ ++

+ −+

=+

+1 2

1 22

1 2

1 2 1 21

1 2 1 21

2

2/ ,

/ , / ,

/ , / / , /

/

/

Il calcolo procede mediante la soluzione delle equazioni (2) e (3) per le incognite Mn+2

e Nn+2

in

quanto i valori Mn, N

n e h

n+1 sono specificati dalle condizioni iniziali o sono conosciuti dal

precedente passo temporale. I valori Mn+2

ed Nn+2

sono sostituiti nella equazione di continuita’ e

quindi viene ricavata l’incognita hn+3

. La versione piu’ recente del codice di calcolo prevede

alcune modifiche nei termini non lineari, al fine di ottenere una migliore stabilità dello schema

numerico.

Sono presenti nel modello due diversi tipi di condizioni al contorno. La prima e’ quella che

considera una condizione al contorno in cui il flusso M=N=0, mentre la seconda considera la

possibilità di far defluire la portata in arrivo verso l’esterno della mesh considerata.

Il fronte della corrente e’ trattato in modo tale che quando l’altezza d’acqua è minore di un

prefissato valore (p.e. 0.001m), il flusso nella rispettiva cella è assunto pari a zero. Particolari

equazioni sono usate nel modello, nel caso in cui si abbia un gradino od un salto di fondo fra due

celle adiacenti.

La propagazione della piena lungo il corso d’acqua arginato viene effettuata usando le equazioni

complete di De Saint Venant :

1 20

2

2

3

2

2 4 3gA

Q

t

Q

gA

Q

x

Q

gA

A

x

H

x

n Q Q

A R⋅ + − + + =∂

∂ /

(17)

A

t

Q

xq+ =

in cui Q è la portata, A è la sezione trasversale, R il raggio idraulico, H la quota della superficie

libera, q la portata laterale ed n il coefficiente di scabrezza della equazione di Manning. Le

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equazioni vengono risolte numericamente mediante uno schema alle differenze finite di tipo

esplicito. Le due necessarie condizioni al contorno vengono specificate come idrogramma Q=Q(t)

nella sezione di monte e come andamento dei livelli in funzione del tempo nella sezione di valle da

stabilire in base alla condizione al contorno presente in tale sezione.

RISULTATI DEL CALCOLO

Il calcolo è stato condotto ipotizzando che, ove si abbia sormonto di arginature esistenti non

rivestite le stesse crollassero, dando luogo ad un idrogramma di piena di allagamento in grado di

massimizzare gli allagamenti nelle zone interessate dal calcolo.

I risultati del calcolo sono riportati nelle tav. allegate allo studio.

In questo caso vengono considerate le seguenti cause di inondazione:

a) Fosso del Fico;

b) Gora delle Ferriere a monte dell’attraversamento con il Fiume Pecora;

c) Pecora nel tratto fra i due ponti della Ferrovia e della SS1 Aurelia;

d) Allacciante nel tratto a monte dello sbocco nel Padule di Scarlino;

e) Collettori e Fiumara in SX Allacciante,

f) Cerretella, riccio, Aleoppa, fosso portiglioni

g) Vetricella e Allioppa.

h) F.Alma

Le tavole allegate riassumono gli effetti delle sopracitate cause di inondazione. Tale tavola riporta

l’inviluppo delle altezze d’acqua in ogni punto del piano simulato. Questo significa che le varie

curve di livello rappresentano il luogo dei punti che durante il transitorio sono stati assoggettati a

valori uguali del tirante idrico delle acque di inondazione.

Nella Tavola la parte esterna di colore giallo rappresenta quelle zone del piano in cui gli allagamenti

non sono stati massimizzati.

Le aree bianche all’interno dell’area di studio rappresentano le zone in cui nelle ipotesi del calcolo

non si ha allagamento.

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CONCLUSIONI

E’ stato eseguito il calcolo idrologico ed idraulico dei diversi corsi d’acqua che interessano zone

importanti ai fini urbanistici al fine di aggiornare il quadro conoscitivo delle problematiche

idrauliche del territorio. Le verifiche effettuate con portate aventi tempi di ritorno fino a 200 anni

hanno mostrato diverse insufficienze dell’attuale reticolo idrografico. Il calcolo ha messo in

evidenza le zone che allagabili per tempi di ritorno pari a 200 e 30 anni .

Pisa, luglio 2011

Prof. Ing. Stefano Pagliara

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Allegati:

Tavola 4.0.d.1 corografia

Tavola 4.0.d.2 reticolo idrografico e sezioni

Tavola 4.0.d.3 esondazioni Tr200 nord

Tavola 4.0.d.4 esondazioni Tr200 sud

Tavola 4.0.d.5 esondazioni Tr30 nord

Tavola 4.0.d.6 esondazioni Tr30 sud

Tavola 4.0.d.7 sezioni trasversali

Appendice1: F.Aleccione,F.Buffone,F.Alma

n.b. le appendici con i calcoli dei restanti corsi d’acqua sono quelli dello studio realizzato dal Dip.to

di Ingegneria civile nel febbraio 2002 per conto dei comuni di M.Marittima, Scarlino, Gavorrano e

Follonica dal titolo “Studio idrologico-idraulico finalizzato alla perimetrazione delle aree

allagabili dei bacini Pecora, Allacciante e Petraia”.