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Comune di Garaguso (Mt)

Realizzazione di un parco fotovoltaico a terra

Verifica idraulica del T. Salandrella

SFR11-92-2-RGL1 L. Ferrero

Settembre 2011 Pagina I

INDICE

1. PREMESSA ............................................................................................................... 2

2. LOCALIZZAZIONE DEL SITO ..................................................................................... 4 2.1. Bacino idrografico del Fiume Cavone ............................................................................................ 4

2.2. Bacino idrografico sotteso dalla sezione verificata ........................................................................ 6

3. VALUTAZIONE DELLA PORTATA AL COLMO DELLA PIENA CON TEMPO

DI RITORNO 200 ANNI .......................................................................................................... 7

4. VERIFICA IDRAULICA IN MOTO UNIFORME .............................................................. 9

5. CONCLUSIONI ........................................................................................................ 12

ALLEGATO 1 – BACINO SOTTESO DALLA SEZIONE VERIFICATA ....................................... 13

ALLEGATO 2 – VERIFICA IDRAULICA DELLA SEZIONE D’ALVEO ...................................... 15

FIGURE Figura 1 Ubicazione dell’area interessata dal progetto sul Foglio 490-Stigliano

della Carta d’Italia IGM alla scala 1:50.000. Il riquadro azzurro indica

l’area di intervento. ___________________________________________________ 3

Figura 2 Ubicazione del lotto di intervento (da Google Earth). _________________________ 4

Figura 3 Bacini lucani di competenza dell’Autorità di Bacino Interregionale della

Basilicata. La stella rossa indica l’area di intervento. _________________________ 6

Figura 4 Bacino idrografico sotteso dalla sezione verificata. Il simbolo giallo indica

la posizione prevista per la costruzione della Stazione di rete. Base

topografica IGM. _____________________________________________________ 6

Figura 5 Livelli idrometrici raggiunti dalle piene di riferimento (Tr = 200 e 500

anni) in relazione all’ubicazione prevista per la costruzione. __________________ 11

TABELLE Tabella 1 Aree omogenee ai fini del calcolo della piena indice. _________________________ 7

Tabella 2 Aree omogenee ai fini del calcolo del fattore probabilistico di crescita KT. ________ 8

Tabella 3 Grandezze ed i valori utilizzati per il calcolo della portata al colmo della

piena con tempo di ritorno 200 anni. ______________________________________ 8

Tabella 4 Grandezze ed i valori utilizzati per il calcolo della portata al colmo della

piena con tempo di ritorno 500 anni. ______________________________________ 8

Tabella 5 Valori di Ks (Strickler) e di m (Kutter) dedotti dalla letteratura. ________________ 10

Tabella 6 Dati di ingresso per l’applicativo Piena ver.2.6. ____________________________ 10

Comune di Garaguso (Mt) Realizzazione di un parco fotovoltaico a terra


L. Ferrero SFR11-92-2-RGL1

Pagina 2 Settembre 2011

1. Premessa La verifica idraulica di cui tratta la presente relazione è stata eseguita su incarico della Fergas Solar S.r.l. nell’ambito del progetto di realizzazione della stazione elettrica di tra-sformazione 380/150 kV di Garaguso (Mt), a servizio di un parco fotovoltaico a terra in Comune di Garaguso (Matera). La stazione sarà inserita in entra-esce sull’esistente elet-trodotto a 380 kV “Matera-Laino”.

In assenza della perimetrazione da parte dell’autorità competente di fasce fluviali relative al T. Salandrella, prospicente il sito di interesse, scopo del lavoro è la valutazione della compatibilità dell’intervento in progetto in relazione alle caratteristiche del Torrente Sa-landrella ed alle portate di piena con tempo di ritorno di 200 e 500 anni. Si intende con ciò esaudire la richiesta di integrazioni alla precedente Relazione geologica ed idrogeolo-gica (codice elaborato SFR11-92-1-RGL1), formulata da Terna S.p.A.

La verifica idraulica è stata eseguita in conformità alle indicazioni del Piano Stralcio delle Fasce Fluviali proposto dall’Autorità Interregionale di Bacino della Basilicata e sono per-ciò stati verificati i livelli idrici relativi alle piene con tempo di ritorno 200 e 500 anni ri-tenendo poco significativa per lo scopo della presente la piena con tempo di ritorno 30 anni.

Il Piano Stralcio delle Fasce Fluviali redatto dall’Autorità Interregionale di Bacino della Basilicata comprende le fasce di pertinenza fluviale, per i tempi di ritorno Tr = 30, Tr = 200 e Tr = 500 anni, relative ai fiumi lucani ad esclusione del Fiume Cavone per il quale è disponibile, ad oggi, la sola fascia di inondazione corrispondente ad un tempo di ritorno pari a 200 anni e sul quale sono in corso ulteriori studi.

La metodologia utilizzata per la redazione del Piano Stralcio delle Fasce Fluviali del PAI è basata su:

metodo VAPI, mediante il quale vengono determinate le portate al colmo di piena con assegnato tempo di ritorno;

analisi idrauliche mediante l’applicazione di un modello idrodinamico per lo stu-dio di correnti in moto stazionario.

Questo studio riprende la metodologia utilizzata per l’elaborazione del PAI





Settembre 2011 Pagina 3

Figura 1 Ubicazione dell’area interessata dal progetto sul Foglio 490-Stigliano della Carta d’Italia

IGM alla scala 1:50.000. Il riquadro azzurro indica l’area di intervento.

La verifica idraulica ha compreso le seguenti attività:

ricerca bibliografica dei dati utili alla definizione della portata al colmo delle pie-ne del T. Salandrella con tempo di ritorno Tr = 200 anni;

verifica idraulica in moto uniforme di una sezione topografica trasversale alla val-le in corrispondenza dell’opera in progetto;

stesura della presente relazione.





2. Localizzazione del sito L’area sottoposta ad indagine è situata nel Comune di Garaguso (Mt), nella porzione sud-est di questo, a qualche centinaio di metri ad ovest del Torrente Salandrella, ad una quota di circa 278 m s.l.m. (Figura 2). Essa ricade nel Foglio 490-Stigliano della Carta d’Italia IGM alla scala 1:50.000 (Figura 1).

Per quanto riguarda i caratteri geologici, geomorfologici ed idrogeologici del sito si ri-manda alla Relazione geologica ed idrogeologica (codice elaborato SFR11-92-1-RGL1).

Figura 2 Ubicazione del lotto di intervento (da Google Earth).

Per quanto riguarda la gestione e tutela territoriale ed ambientale il sito di intervento rica-de sotto la competenza dell’Autorità di Bacino Interregionale della Basilicata in quanto fa parte del bacino idrografico del Fiume Cavone (Figura 3).

2.1. Bacino idrografico del Fiume Cavone

Il bacino del Fiume Cavone (superficie di 675 km2) presenta caratteri morfologici preva-lentemente collinari, ad eccezione della porzione settentrionale che ha morfologia preva-lentemente montuosa della porzione orientale in cui si passa da una morfologia da basso collinare a pianeggiante in prossimità della costa. Nel settore montano i rilievi a quota maggiore sono localizzati in corrispondenza dello spartiacque, in particolare, procedendo lungo questo da nord-ovest verso sud-est, le cime più elevate sono:

Monte dell’Impiso (quote tra 1319 e 1272 m s.l.m.);

Pietra Garresa (1182 m s.l.m.);

Toppo della Guardiola (1154 m s.l.m.);

La Montagna (1112 m s.l.m.).

Procedendo lungo il limite settentrionale dello spartiacque del bacino le cime più alte so-no:

N

T. Salandrella






Monte Costa la Rossa (1177 m s.l.m.);

Monte Malerba (1083 m s.l.m.);

Monte la Croccia 1144 m s.l.m.).

Il Fiume Cavone ha origine dalle propaggini orientale di Monte dell’Impiso e nel tratto montano assume il nome di Torrente Salandrella. Il Cavone ha una lunghezza di 49 km e non ha affluenti importanti, al di fuori del Torrente Misegna, tributario in destra. In assenza di precipitazioni meteoriche le portate del corso d’acqua nel periodo estivo possono ritenersi praticamente nulle. Il regime del F. Cavone presenta carattere torrentizio ed il suo tronco montano come quel-lo delle aste secondarie risultano essere incassati. Nel tratto medio-basso l’alveo del Ca-vone mostra condizioni di sovralluvionamento mentre nell’area della piana costiera pre-senta lo sviluppo di meandri.





Figura 3 Bacini lucani di competenza dell’Autorità di Bacino Interregionale della Basilicata. La stella rossa indica l’area di intervento.

2.2. Bacino idrografico sotteso dalla sezione verificata

Nella figura che segue è evidenziato con la linea rossa il limite del bacino del T. Salan-drella a monte della sezione considerata.

La perimetrazione del bacino è basata sulla fotointerpretazione e sull’osservazione della topografia IGM alla scala 1:25.000. L’Allegato 1 alla presente relazione propone la rap-presentazione del suddetto bacino su carta topografica IGM ridotta alla scala 1:50.000 e su foto aeree in bianco e nero con restituzione alla medesima scala.

La superficie del bacino è di 93,6 km2.

Figura 4 Bacino idrografico sotteso dalla sezione verificata. Il simbolo giallo indica la posizione previ-

sta per la costruzione della Stazione di rete. Base topografica IGM.






3. Valutazione della portata al colmo della piena con tempo di ritorno 200 anni

Lo studio idrologico utilizzato per valutare il rischio di piena è basato sui risultati e le me-todologie dell’indagine VAPI (Valutazione delle Piene in Italia) già effettuata in Basilica-ta (Claps P. & Fiorentino M.).

Tale metodologia fa riferimento ad un approccio di tipo probabilistico per la valutazione dei massimi annuali delle portate di piena. Per ridurre le incertezze legate alla presenza di eventi estremi molto rari in ogni singolo punto ed alla variabilità da sito a sito del valore indice della piena, si adotta una metodologia di analisi regionale che si avvale anche di modelli concettuali di formazione dei deflussi di piena a partire dalle precipitazioni inten-se sul bacino. Tale approccio consente di utilizzare non solo tutta l’informazione idrome-trica ma anche tutta quella pluviometrica, posseduta su un dato territorio.

In particolare, viene adottato un modello probabilistico a doppia componente (TCEV) che interpreta gli eventi massimi annuali come il risultato di una miscela di due popolazioni distinte: la prima produce gli eventi massimi ordinari, più frequenti ma meno intensi; la seconda produce gli eventi massimi straordinari, meno frequenti ma spesso catastrofici. Si fa poi riferimento ad una procedura di regionalizzazione gerarchica, in cui i diversi para-metri del modello probabilistico vengono valutati a scale regionali differenti, in funzione dell’ordine statistico del parametro stesso.

La valutazione del rischio idraulico per l’opera in oggetto è stata effettuata considerando la portata al colmo di piena, determinata secondo la metodologia “Analisi di frequenza delle portate al colmo di piena” VAPI Valutazione delle Piene in Italia GNDCI-CNR.

Tale studio indica la possibilità di stima delle portate al colmo di piena QT con assegnato tempo di ritorno T, come prodotto della piena indice E(Q) per il fattore probabilistico di crescita KT:

)(QEKQ TT

Nel succitato studio VAPI vengono riportate due relazioni per il calcolo della piena indice (Tabella 1), relative alle due aree, ritenute omogenee ai fini del calcolo della suddetta piena indice, nelle quali è stata suddivisa la Basilicata.

Tabella 1 Aree omogenee ai fini del calcolo della piena indice.

Ai fini del calcolo del fattore probabilistico di crescita KT, in accordo con la variabilità dei parametri geomorfologici e climatici, lo studio VAPI ha suddiviso il territorio in tre zone omogenee (Tabella 2) a ciascuna delle quali corrisponde una coppia di valori dei parametri a e b da inserire nella seguente relazione:

)ln(TbaKT dove T è il tempo di ritorno





Tabella 2 Aree omogenee ai fini del calcolo del fattore probabilistico di crescita KT.

La tabella sottostante riassume le grandezze ed i valori utilizzati per il calcolo della porta-ta al colmo della piena con tempo di ritorno 200 anni che è risultata pari a 222,2 m3/s.

Area del bacino A 93.6 km2

Parametro a 0.0565

Parametro b 0.5977

Tempo di ritorno T 200 anni

Piena indice E(Q) 68.92502 m3/s

Fattore probabilistico di crescita KT KT 3.223304

Portata al colmo di piena con assegnato tempo di ritorno QT 222.2 m3/s

Tabella 3 Grandezze ed i valori utilizzati per il calcolo della portata al colmo della piena con tempo di

ritorno 200 anni.

Area del bacino A 93.6 km2

Parametro a 0.0565

Parametro b 0.5977

Tempo di ritorno T 500 anni

Piena indice E(Q) 68.92502 m3/s

Fattore probabilistico di crescita KT KT 3.770971

Portata al colmo di piena con assegnato tempo di ritorno QT 259.9 m3/s

Tabella 4 Grandezze ed i valori utilizzati per il calcolo della portata al colmo della piena con tempo di

ritorno 500 anni.






4. Verifica idraulica in moto uniforme La portata che defluisce per una determinata sezione d’alveo è fornita dalla relazione:

mvAQ

dove:

A = area della sezione trasversale dell’alveo (m2);

vm = velocità media della corrente (m/s).

Assumendo il criterio del moto uniforme, cioè immaginando che la linea piezometrica abbia la stessa inclinazione dell’alveo nella direzione della corrente, criterio valido in cor-si d’acqua a debole pendenza, la velocità media della corrente può essere espressa dalla relazione Manning-Strickler:

dove:

Ks = coefficiente di resistenza di Strickler (m1/3/s);

Rh = raggio idraulico = area bagnata / perimetro bagnato (m);

i = pendenza dell’alveo nel tratto considerato.

Utilizzando invece la relazione di Chézy-Tadini, l’espressione della velocità media assu-me la seguente forma:

iRv hm

dove il parametro è fornito dalla relazione:

con m = fattore di scabrezza secondo Kutter.

Valutata la velocità della corrente e nota la sezione del corso d’acqua, si può calcolare la quota raggiunta dal pelo libero dell’acqua per la portata di piena di riferimento.

hR

m

1

100

iRKsv hm 3 2





Per i valori di Ks (Strickler) e di m (Kutter) in letteratura vengono proposti i valori pre-sentati nella seguente tabella:

Tipo superficie m (m1/2) Ks (m1/3/s)

CORSI D’ACQUA MINORI (Rh 2) (largh. in piena <30 m)

con sezioni regolari 1,39-4,89 20-45

con sezioni irregolari 3,62-6,99 15-25

torrenti con pochi massi 2,19-4,89 20-35

torrenti con grossi massi 3,63-6,99 15-25

CORSI D’ACQUA MAGGIORI (Rh 4) (largh. in piena 30 m)

con sezioni regolari 1,53-3,29 30-45

con sezioni irregolari 3,29-5,94 20-30

AREE GOLENALI

a pascolo 1,50-4,00 20-40

coltivate 1,00-4,00 20-50

con vegetazione spontanea 2,33-4,00 20-30

Tabella 5 Valori di Ks (Strickler) e di m (Kutter) dedotti dalla letteratura.

I metodi descritti sopra sono stati applicati al caso in esame per mezzo del software Piena ver.2.6 della ProgramGeo. I dati di ingresso utilizzati sono quelli riassunti dalla seguente tabella ed i risultati delle elaborazioni sono raccolti nell’Allegato 2.

Pendenza del tratto d'alveo i 1 %

Coefficiente di scabrezza di Strickler Ks 30 m1/3/s

T1 200 anni

T2 500 anni

Q1 222,2 m3/s

Q2 259,9 m3/s

Tempo di ritorno

Portata al colmo di piena

Tabella 6 Dati di ingresso per l’applicativo Piena ver.2.6.

Dalle analisi risulta che le piene di progetto con portate più elevate (Tr = 200 e 500 anni) non raggiungono la stazione di rete prevista ed in particolare il livello idrometrico più sfavorevole, al colmo di piena, è di 277 m s.l.m. Si mantiene cioè un franco di circa 1 m dal pelo dell’acqua alla quota terreno della stazione di rete.

Nella figura che segue sono riportati i livelli raggiunti dalle piene di riferimento in rela-zione all’ubicazione prevista per la costruzione.






Figura 5 Livelli idrometrici raggiunti dalle piene di riferimento (Tr = 200 e 500 anni) in relazione

all’ubicazione prevista per la costruzione.





5. Conclusioni L’area in cui sarà costruita la stazione di rete di Garaguso è posta in corrispondenza della piana alluvionale del Torrente Salandrella, poco oltre la base di un versante collinare de-bolmente acclive e di limitata estensione.

La verifica idraulica di una sezione perpendicolare alla valle ha escluso la possibilità che una piena tipo del T. Salandrella, con tempo di ritorno di 500 anni, possa interessare l’opera in progetto.

Sulla base degli studi svolti si ritiene quindi che l'intervento in progetto sia compatibile con la dinamica del corso d’acqua.





Settembre 2011

Allegato 1 – Bacino sotteso dalla sezione verificata

dStazione di rete Garaguso

Bacino idrografico sotteso dalla sezione verificata

.0 2,500 5,0001,250

m1:50,000Scala





Settembre 2011

Allegato 2 – Verifica idraulica della sezione d’alveo

SEA Consulting S.r.l.

Via Cernaia, 27-10121 Torino-+39 011 5162939

Committente: FERGAS SOLAR S.r.l.

Località: Garaguso (Mt)

Sigla:

Descrizione: Verifica idraulica per progetto stazione di rete

Verifica di sezione d'alveo in condizioni di moto uniforme - profilo alveo

Note:

X (m) Y (m) Ks (m^1/3 / s)

0 281 30

40 280 30

72 279 30

74 279 30

109 278 30

158 277 30

223 276 30

285 275 30

291 274 30

369 274 30

371 275 30

383 276 30

395 276 30

397 277 30

406 277 30

408 278 30

410 278 30

414 279 30

422 280 30

426 281 30

432 282 30

436 283 30

Inclinazione dell'alveo (%):

Ks=coef. di scabrezza di Strickler

1.0

Certificato n.1 del Settembre 2011

SEA Consulting S.r.l.

Via Cernaia, 27-10121 Torino-+39 011 5162939

Verifica di sezione d'alveo in condizioni di moto uniforme - altezze idrometriche

Committente: FERGAS SOLAR S.r.l.

Località: Garaguso (Mt)

Note:

Descrizione: Verifica idraulica per progetto stazione di rete

Sigla:

Tempo di ritorno(anni) Portata di verifica (mc/s) Velocità (m/s) Altezza idrometrica (m)

200 222.2 2.84 276.97

500 259.9 2.93 277.08

200 222.2

500 259.9

Certificato n.1 del Settembre 2011

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