Rel calcoli idraulici ZONA5 03.05 -...
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SOMMARIO
PREMESSA ......................................................................................................................................... 1
STUDIO DI COMPATIBILITA’ IDRAULICA ................................................................................. 2
1. DEFINIZIONE DEI BACINI IDROGRAFICI E CALCOLO DELLE PORTATE DI PIENA .. 2
1.1 Definizione del reticolo idrografico ..................................................................................... 2
1.3 Definizione dei bacini idrografici ........................................................................................ 3
1.4 Calcolo della portata di piena............................................................................................... 5
2. RICOSTRUZIONE DEI PROFILI DI RIGURGITO .................................................................. 9
2.1 Premesse............................................................................................................................... 9
2.2 Ipotesi di calcolo del software HEC-RAS ......................................................................... 10
2.3 Caratteristiche del software HEC-RAS.............................................................................. 10
2.4 Metodo di calcolo............................................................................................................... 12
2.5 Coefficienti di scabrezza di Manning ................................................................................ 12
2.6 Risultati .............................................................................................................................. 15
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PREMESSA
Nella presente relazione viene affrontata l’interferenza tra l’opera da realizzare, vale a dire la
bonifica della discarica posizionata in località Monte Telegrafo nei pressi del Comune di Triggiano
(BA) e il tratto di valle della Lama San Giorgio. La suddetta lama lambisca il confine occidentale
della discarica in oggetto ed è quindi soggetto a disciplina dell’art.4 e nello specifico dagli artt.6 e
10 delle NTA del P.A.I. .
Il reticolo idrografico cui si fa riferimento è evidente nella Carta Idrogeomorfologica, così
come evidenziato nella seguente Fig.1 in cui si riporta uno stralcio della Cartografia del S.I.T.
Puglia e uno stralcio di Ortofoto con l’individuazione dell’area in esame.
Fig.1 – Reticolo idrografico con ubicazione della dicarica su base CTR e Ortofoto
Essendo il ciglio inferiore della scarpata occidentale della discarica, e una parte della
scarpata stessa, posizionato all’interno della fascia di pertinenza fluviale (150,00 m) prevista dagli
artt. 6 e 10 delle NTA del P.A.I., si procede alla verifica di compatibilità idraulica al fine di
verificare che l’area di intervento si trovi in condizioni di sicurezza idraulica e, in caso contrario,
progettare le opere di sistemazione idraulica della scarpata per la sua messa in sicurezza.
La verifica viene effettuata sulla base delle portata di piena con tempo di ritorno di 200 anni.
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STUDIO DI COMPATIBILITA’ IDRAULICA
Si procede in questa sede allo studio di compatibilità idraulica relativo al sito in oggetto. Tale
studio è improntato innanzitutto sulla individuazione del reticolo idrografico presente nell’area in
esame, sulla definizione del bacino idrografico relativo alla sezione di chiusura situata subito a valle
della discarica e sul calcolo della portata di deflusso che si genera in caso di evento meteorico per
diversi valori del tempo di ritorno (30, 200 e 500 anni). Successivamente sulla base di un rilievo di
dettaglio eseguito nell’area della discarica e si è proceduto alla verifica idraulica monodimensionale
dello stesso tramite il software HEC-RAS.
1. DEFINIZIONE DEI BACINI IDROGRAFICI E CALCOLO DELLE
PORTATE DI PIENA
1.1 Definizione del reticolo idrografico
La zona in studio è posizionata nella parte centrale della Puglia nel territorio definito Terra di
Bari, ovvero quella porzione di territorio pugliese pianeggiante compreso tra le Murge e il Mare
Adriatico comprendente la città di Bari e l’intero litorale dalla foce dell’Ofanto a Fasano.
In particolare il reticolo idrografico di riferimento è quello della Lama San Giorgio, una delle
lame pugliesi con maggiore valenza ambientale, che attualmente versa in uno stato di avanzata
alterazione tanto che in alcuni tratti non è più riconoscibile e ha perso la sua naturalità. La lama allo
stato attuale non è in grado di far transitare portate di piena importanti, con conseguenti esondazioni
localizzate e danni, a causa della mancanza di continuità idraulica dell’alveo e al fatto che in alcuni
tratti l’alveo risulta ostruito dalla presenza di strade, sbarramenti trasversali creati dai muri
perimetrali dei fondi, ponti di attraversamento insufficienti o in cattive condizioni di manutenzione.
Il reticolo idrografico di Lama San Giorgio si origina nella Murgia barese su un fronte ampio
comprendente diverse alture tra le quali si citano il Monte Sannace a quota 380,00 m circa, sede di
un importante area archeologica, situato 5,00 km a nord-est di Gioia del Colle, e Monte Rotondo a
quota 400,00 m circa, situato 7,00 km a nord-est di Gioia del Colle. Le quote massime del reticolo
idrografico pari a 490,00 circa tuttavia si registrano in prossimità dell’abitato di Santeramo in Colle
situato circa 15,00 km a ovest di Gioia del Colle.
Oltre questo fronte le molteplici aste di testa del reticolo idrografico confluiscono nella vera e
propria lama, con sezione planimetrica alquanto ampia e incisa, che prosegue il suo percorso verso
Nord intercettando poche altre aste confluenti e sfocia in mare in prossimità di “Cala San Giorgio”
dopo un tragitto di circa 60,00 km.
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Fig.2 – Reticolo idrografico Lama San Giorgio su IGM 25.000
Considerando come sezione di chiusura quella situata a valle dell’area interessata dalla
discarica, il reticolo idrografico viene intercettato circa 3,00 km a monte dello sfocio a mare.
1.3 Definizione dei bacini idrografici
Sulla base del reticolo idrografico individuato, e riportato sulla Carta idrogeomorfologica, e di
una cartografia aggiornata (dati prelevati dal sito della Regione Puglia www.sit.puglia.it), si procede
ora alla definizione del bacino idrografico sotteso dalla sezione di chiusura posizionata a valle dalla
discarica, in particolare sono stati utilizzati aerofotogrammetrici in scala 1:5.000 relativi al territorio
Comunale di Triggiano integrati sulla scorta delle informazioni aggiuntive ottenute dai sopralluoghi
e dal rilievo effettuato.
Il bacino idrografico individuato ha origine in prossimità del displuvio che corre attraverso i
Comuni di Santeramo in Colle, Gioia del Colle e Noci. Subito a valle dei suddetti centri abitati il
bacino idrografico si restringe planimetricamente poiché le varie aste fluviali confluiscono nel
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compluvio principale avente una sezione alquanto ampia. Ancora più a valle, circa 15,00 km a
monte della foce, in prossimità della zona denominata “Parco San Nicola” si ha un’ulteriore
confluenza di più aste nel compluvio principale, che genera un restringimento della larghezza del
bacino idrografico fino alla larghezza minima di 4,50 km. Successivamente il bacino si allarga
leggermente nell’ultimo tratto prima della sezione di chiusura a causa della presenza di un affluente
in sinistra idraulica che confluisce nella Lama San Giorgio all’altezza del Comune di Triggiano.
Il bacino idrografico così definito presente una superficie totale pari a circa 540,00 kmq ed è
caratterizzato da una forma irregolare, presenta una lunghezza pari a circa 35,00 km e una larghezza
variabile da un massimo di 35,00 km nel tratto di monte a un minimo di 4,50 km in prossimità del
restringimento di “Parco San Nicola”. La quota massima in prossimità del Comune di Santeramo in
Colle risulta pari a circa 500,00 m s.l.m. mentre la quota minima ovvero quella in corrispondenza
della sezione di chiusura risulta pari a 23,60 m s.l.m..
Per la valutazione delle portate efferenti alle sezioni di chiusura, esposta ampiamente nei
paragrafi successivi, è necessario valutare la permeabilità dei terreni interessati dal bacino
idrografico in analisi. A tal fine è stata effettuata un’analisi della geologia dei luoghi, lavorando
sulle carte geologiche fornite dalla Regione Puglia e individuando le formazioni geologiche e la
loro permeabilità.
Per l’estensione del bacino analizzato sono state individuate le seguenti tipologie di
formazione geologiche:
a) tufi delle Murge, biocalcareniti molto diffusi e costituiti da depositi trasgressivi
calcareo-arenacei con livelli fossiliferi a Ostrea e Pecten, permeabili per porosità;
b) depositi colluviali ed eluviali, terre rosse residuali dei calcari, si rinvengono in
depressioni e nel fondo di forme carsiche, permeabili;
c) depositi alluvionali dei solchi erosivi, alluvionali e depositi limno-fluviali, depositi
alluvionali terrosi e ciottolosi, permeabili;
d) calcare di Altamura, strati e banchi calcarei a Rudiste ed Echinidi con a letto
prevalenza di calcari dolomitici di color grigio scuro, permeabile per fessurazione e
carsismo;
e) calcare di Bari, costituito da una potente serie di strati e banchi calcarei di colore
biancastro, permeabile per fessurazione e carsismo;
f) tufi delle Murge, calcari arenacei od arenaceo-argillosi, bianchi o giallastri,
permeabile anche se talvolta le parti pelitiche possono costituire delle marne argillose
impermeabili;
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g) calcare di Bari, costituito da una potente serie di strati e banchi calcarei di colore
biancastro o grigiastri in parte dolo mitizzato, permeabile per fessurazione e carsismo;
h) argille di Rutigliano, argille sabbiose di colore grigio sporco con fossili marini
(spessore max 10 metri), da poco permeabili ad impermeabili;
i) tufi delle Murge, calcari arenacei od arenaceo-argillosi, bianchi o giallastri,
permeabile anche se talvolta le parti pelitiche possono costituire delle marne argillose
impermeabili;
Si noti come le formazioni geologiche individuate presentino in parte una buona permeabilità
e in parte una permeabilità limitata dovuta alla presenza di formazioni quali tufi delle Murge,
depositi alluvionali e argille di Rutigliano. La presenza di tali formazioni geologiche che non
rientrano tra quelle definite a “elevata permeabilità” contribuisce all’aumento della portata afferente
alle sezioni di chiusura poiché gli afflussi meteorici hanno difficoltà a infiltrarsi nelle formazione
geologiche a permeabilità limitata e contribuiscono a generare i deflussi superficiali che interessano
la Lama in questione.
Lo strato superficiale di terreno, inoltre, si presenta generalmente coperto da vegetazione e in
generale coltivato, salvo alcune fasce stradali asfaltate e agglomerati di edifici, impermeabili.
1.4 Calcolo della portata di piena
Per il calcolo delle portate di piena è stato condotto uno studio conforme a quanto prescritto
dalle Norme tecniche di attuazione del PAI ed in particolare a quanto previsto dal progetto
Valutazione delle Piene (VaPi) del Gruppo Nazionale di Difesa dalle Catastrofi Idrogeologiche
(GNDCI). In particolare le portate sono state stimate sulla base delle curve di possibilità
pluviometrica calcolate con il metodo VAPI-Puglia del G.N.D.C.I..
E’ stato condotto uno studio idrologico a livello di bacino idrografico per determinare la
portata attesa con tempo di ritorno pari a 30, 200 e 500 anni per le portate di piena straordinaria.
Il bacino idrografico oggetto di studio, già ampiamente descritto in precedenza, ricade
all’interno del territorio pugliese che dal punto di vista dell’approccio pluviometrico, può essere
suddiviso in sei zone pluviometricamente omogenee, per ciascuna delle quali il GNDCI nel progetto
VaPi, ha fornito i criteri per la definizione delle curve di possibilità pluviometriche.
Il bacino idrografico in studio ricade nella zona omogenea 5, per la quale la curva di possibilità
pluviometrica è definita dalla seguente relazione:
H(t,z)=28,2 t ((0,628+0,0002 z)/3,178)) zona 5
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Si utilizza ora il metodo razionale per la valutazione della piena indice; si adotta a tal fine un
semplice modello di regionalizzazione basato su una formula di tipo razionale. Essa esprime un
legame correlativo tra la piena indice X, la superficie del bacino A e il valore medio, I(tr), dei
massimi annuali delle intensità di pioggia puntuali di durata pari al tempo di ritardo caratteristico
del bacino.
Questo modello, empiricamente proposto da Rossi e Versace [1982], ha anche trovato
successivamente i supporti teorici che ne rendono più affidabile l'applicazione.
La formula razionale viene generalmente scritta come:
in cui:
x espressa in m3/s, indica il valore della piena indice;
I(tr) espressa in mm/h, indica l’intensità di pioggia nel tempo di ritardo;
A espressa in Km2, indica l’area del bacino;
tr espresso in ore, indica il tempo di ritardo.
C* è un coefficiente, detto probabilistico di piena, che porta in conto, oltre all'effetto naturale di
laminazione del picco di piena rispetto al picco di pioggia, l'effetto di riduzione areale delle piogge
e le perdite idrologiche nel bilancio di piena, dovute principalmente al fenomeno dell'infiltrazione
nel suolo ed a quello dell'intercettazione da parte della vegetazione. Per l'applicazione della formula
razionale è richiesta pertanto la conoscenza del tempo di ritardo tr, delle curve di probabilità
pluviometrica e delle modalità con cui l'eventuale variabilità di C* dipende dalle dimensioni del
bacino idrografico e dalle sue caratteristiche morfologiche, geolitologiche e d'uso del suolo.
Si ricordi che per tempo di ritardo di un evento di piena si intende la distanza temporale tra i
baricentri dell'idrogramma di piena superficiale e dello ietogramma efficace che lo ha generato e
che, per tempo di ritardo caratteristico, tr, del bacino idrografico, si intende il valore medio a cui
questo tende all'aumentare del periodo di ritorno della portata al colmo dell'idrogramma.
Per i bacini pugliesi si è inoltre ricavato:
tr = 0.344 A0.5
essendo l’area del bacino idrografico sotteso dalla sezione pari a 540,00 kmq si ottiene:
tr = 7,99 ore
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Dalla curva di possibilità pluviometrica relativa alla zona omogenea 5 si ottiene un valore di
H=43,98 mm e dunque:
I (tr) = H / tr = 5,50 mm/h
Per la valutazione di C* si fa riferimento alla seguente formula:
C* = 0,09 + 0,471 ( 1-PE )
nella quale l’unica incognita è rappresentata da PE ovvero la percentuale di area ad elevata
permeabilità. Anche per la valutazione di C* è stata effettuata la regionalizzazione e si è giunti
all’identificazione di una valore medio caratteristico dei bacini pugliesi ovvero C* = 0,21
corrispondente a una percentuale PE = 74%.
Nel caso in questione, come già detto in precedenza, geologicamente il bacino idrografico
attraversa suoli in parte permeabili e in parte impermeabili, per cui dal rapporto tra l’area di terreno
a elevata permeabilità e l’area totale del bacino si è ottenuto un valore di PE = 67,00 %, e dunque
un valore del coefficiente probabilistico di piena pari a:
C* = 0,245
A questo punto si può applicare la formula razionale, ricordata in precedenza, da cui si
ottengono i seguenti valori di X:
X = 202,53 m3/s
Bisogna ora applicare il Fattore di Riduzione Areale KA,d (funzione della superficie del
bacino e della durata dell’evento piovoso di progetto), pari a:
K A,d =1-(1-e(-0.0021A)) e(-0.53d^0.25)
Dunque la portata indice tenendo conto del coefficiente di riduzione areale risultano pari a:
K(A,d) = 0,6988
Q indice = 141,53 m3/s
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L’ultima operazione consiste nel considerare il fattore di crescita delle portate Kt funzione
del tempo di ritorno che ci consente di differenziare la portata indice secondo i tempi di ritorno
prescelti
KT=0,1599+05166 lnT (per la zona5)
Kt (30) = 1,92
Kt (200) = 2,90
Kt (500) = 3,37
Si ottengono in tal modo i seguenti valori di portata per il bacino imbrifero in esame:
SEZIONE DI CHIUSURA C* A
(Km2)Q30
(m3/s) Q200
(m3/s) Q500
(m3/s)
Strada a valle della discarica
0,245 540,00 271,30 410,00 477,00
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2. RICOSTRUZIONE DEI PROFILI DI RIGURGITO
2.1 Premesse
Si procede ora con la verifica idraulica del tratto di lama San Giorgio situato in prossimità
dell’area di intervento, ovvero lungo il piede della scarpata lungo il confine occidentale della
discarica per verificare la sussistenza delle condizioni di sicurezza idraulica ed eventualmente
prevedere delle opere di sistemazione che le garantiscano.
La procedura utilizzata per la ricostruzione geometrica dell’andamento planimetrico e
altimetrico del tratto oggetto della verifica si basa sul rilievo di dettaglio e considera una lunghezza
totale di circa 700,00 m, a partire dalla sezione di Lama San Giorgio poco a valle della confluenza
con un affluente in destra idraulica, nella zona denominata “Sanguisi”, indicata come sez.150, fino a
alla sezione della Lama circa 200,00 m a valle della discarica oggetto di studio. Il tronco
considerato comprende il tratto della Lama San Giorgio che costeggia la scarpata occidentale della
discarica (a partire dalla sezione 100 fino alla sezione 40).
Fig.4 – Tratto di verifica con sezioni
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La ricostruzione del profilo di rigurgito è effettuata a partire dalla sezione di monte
numerata col progressivo 150 fino alla sezione di valle numerata col progressivo 10; per consentire
una maggiore precisione nella definizione del profilo di rigurgito, sono state effettuate numerose
interpolazioni tra le sezioni rilevate in particolare sono state interpolate sezioni ogni 5,00 m.
Il calcolo dell’altezza d’acqua raggiunta nelle sezioni di verifica in corrispondenza della
scarpata occidentale della discarica e la ricostruzione del profilo di rigurgito sarà ricostruito in
questa sede tramite l’ausilio del software Hec-Ras nella versione 4.0, in relazione alla portata con
tempo di ritorno pari a 200 anni.
2.2 Ipotesi di calcolo del software HEC-RAS
HEC-RAS è il sistema d’analisi dei fiumi dell’Hydrologic Center (HEC), del Corpo degli
Ingegneri dell’Esercito degli Stati Uniti d’America.
Questo programma consente il calcolo idraulico monodimensionale di canali naturali ed
artificiali, sia in condizioni di moto permanente che di moto vario, tenendo conto dell’influenza sul
moto di manufatti di vario tipo (ponti, tombini, briglie, sfioratori, paratoie, impianti idrovori, ecc…)
eventualmente presenti nel sistema. Il modello è in grado di simulare indifferentemente sia canali
singoli che reti di canali naturali od artificiali, chiuse od aperte, integrando profili di moto
permanente in regime di corrente lenta, veloce o di tipo “misto”, oppure individuando la soluzione
delle equazioni di De Saint Venant relative a moti idraulici monodimensionali a pelo libero.
Il programma è in grado di effettuare l’analisi di più profili contemporaneamente,
prevedendo la possibilità di inserire punti singolari (ponti, sottopassi, ecc.) e portate con vari tempi
di ritorno, é possibile, inoltre, un loro confronto per sovrapposizione (es. stato attuale e modificato).
2.3 Caratteristiche del software HEC-RAS
Il software hec-ras offre la possibilità di disegnare complesse reti di canali tracciando lo schema
ad albero della rete di canali, permette un facile inserimento delle sezioni trasversali, visualizzabili
sullo schermo, dei coefficienti di Manning, delle distanze parziali fra le sezioni, i coefficienti di
Manning possono avere valori diversi nelle varie parti della sezione trasversale (ad esempio sul
fondo, sulle sponde del canale e sulle golene).
E’ possibile inoltre copiare e modificare automaticamente i dati delle sezioni trasversali;
modificare le quote e le ascisse dei punti che definiscono la sezione trasversale, moltiplicando le
coordinate per un fattore o aggiungendo o sottraendo una costante.
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Consente l’interpolazione automatica delle sezioni trasversali; quando la variazione della
geometria del terreno può essere ritenuta lineare, è possibile far inserire al programma, tra due
sezioni contigue, un numero a piacere di sezioni interpolate.
Permette l’inserimento di punti singolari quali ponti anche con pile in alveo, sottopassi anche ad
aperture multiple, manufatti di sbarramento con paratoie e sfioratori superficiali, di sfioratori laterali
muniti, eventualmente, di paratoie per la simulazione delle casse di espansione laterali; le casse di
espansione possono poi essere dotate di uscite sia a sfioro che con tubi al livello del fondo la cui
portata può essere mandata di nuovo nel corso d’acqua od in un altro corso d’acqua.
E’ consentita inoltre la scelta del regime di flusso; l’utente può scegliere il regime di flusso in
corrente lenta, in corrente veloce o misto; in quest’ultimo caso è necessario fornire le condizioni al
contorno sia a valle sia a monte della rete, ed il programma automaticamente si servirà dell’una o
dell’altra condizione secondo il regime che si verificherà nei vari rami.
Dopo l’assegnazione delle condizioni geometriche del caso in esame si passa all’inserimento
delle portate di progetto e dunque il programma può procedere al calcolo, in particolare il
programma permette:
calcolo dei profili del pelo libero in moto permanente a portata variabile; l’utente ha la
possibilità di variare la portata in qualsiasi sezione trasversale lungo il ramo;
calcolo delle perdite d’energia tramite coefficienti d’attrito (Manning) e coefficienti di
contrazione – espansione;
calcolo del profilo locale in corrispondenza di punti singolari (ponti, sottopassi, ecc.); il
programma passa automaticamente a controllare la possibilità che si verifichi il flusso in
pressione quando il pelo libero (o, a scelta dell’utente, la linea dell’Energia) raggiunge
l’intradosso d’impalcato; se viene superato l’estradosso d’impalcato, il programma valuta
anche il flusso a stramazzo;
calcolo dell’erosione in corrispondenza dei ponti;
gestione automatica dell’alternanza di correnti lente e veloci che può verificarsi in uno
stesso tratto in regimi misti, con gestione del risalto idraulico nel passaggio da corrente
lenta a veloce;
visualizzazione con animazione dell’andamento dell’onda di piena in funzione del tempo di
percorrenza del corso d’acqua.
Il programma dopo i calcoli restituisce come output rappresentazioni grafiche della rete di
canali, delle sezioni trasversali, dei profili longitudinali ed idrici ed altro, crea tabelle predefinite e
permette all’utente di crearne di personalizzate.
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Tutti i risultati possono essere visualizzati sullo schermo, stampati od esportati ad altro
software (es. Word processor, Autocad® ecc.).
2.4 Metodo di calcolo
Sono state considerate le condizioni di moto stazionario di tipo monodimensionale, con
portata costante nel tronco considerato, sono state inserite le sezioni del canale ricavate dal rilevo
plano altimetrico effettuato, circa ogni 50,00 m, queste presentano una geometria tipica delle
sezioni naturali, con forma irregolare e variabile al variare della sezione. In generale, essendo la
Lama visibile anche ad occhio nudo, le sezioni sono in tutti i casi ampie e ben definite, dotate di
depressione centrale abbastanza incisa interessata in tempo asciutto dalla presenza di vegetazione
spontanea e destinata in caso di pioggia al transito delle portate ordinarie.
Le condizioni al contorno assegnate sono quelle proprie di moto uniforme, calcolate in
automatico dal programma mediante le formule di Manning in base alla pendenza della linea di
energia che per le ipotesi considerate è equivalente alla pendenza del pelo libero, equivalente a sua
volta alla pendenza del fondo del canale.
Per questo motivo si sono inseriti i valori di “Normal depth” ovvero della pendenza del
fondo del canale sia nel tratto di monte che nel tratto di valle, non essendo noto a priori il tipo di
corrente che si instaura nel tratto oggetto della verifica.
Successivamente, dall’analisi dei risultati e in particolare dal valore assunto dal Numero di
Froude si potrà riconoscere se, il regime che si instaura nel particolare tratto di compluvio
verificato, è di corrente lenta o di corrente veloce a seconda che il suddetto coefficiente assuma
rispettivamente un valore inferiore o superiore all’unità.
Come determinato nel § 1.4, la portata viene considerata costante per il tratto compreso tra
due sezioni. Il valore di portata adottato nella simulazione è quello relativo al tempo di ritorno di
200 anni ovvero 410,00 mc/s.
2.5 Coefficienti di scabrezza di Manning
I coefficienti di scabrezza di Manning sono stati desunti dal manuale d’uso del codice di calcolo
HEC-RAS riportato di seguito. In base alle caratteristiche di scabrezza delle sezioni relative al tratto
verificato, osservando dal sopralluogo effettuato la presenza di vegetazione, si è scelto di assegnare
un valore del coefficiente di scabrezza di Manning pari a 0,10 s·m 1/3.
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Type of Channel and Description Minimum Normal Maximum
A. Natural Streams
1. Main Channels a. Clean, straight, full, no rifts or deep pools 0.025 0.030 0.033
b. Same as above, but more stones and weeds 0.030 0.035 0.040
c. Clean, winding, some pools and shoals 0.033 0.040 0.045
d. Same as above, but some weeds and stones 0.035 0.045 0.050
e. Same as above, lower stages, more ineffective 0.040 0.048 0.055
slopes and sections
f. Same as "d" but more stones 0.045 0.050 0.060
g. Sluggish reaches, weedy. deep pools 0.050 0.070 0.080
h. Very weedy reaches, deep pools, or floodways 0.070 0.100 0.150
with heavy stands of timber and brush
2. Flood Plains a. Pasture no brush
1. Short grass 0.025 0.030 0.035 2. High grass 0.030 0.035 0.050
b. Cultivated areas 1. No crop 0.020 0.030 0.040
2. Mature row crops 0.025 0.035 0.045 3. Mature field crops 0.030 0.040 0.050
c. Brush 1. Scattered brush, heavy weeds 0.035 0.050 0.070
2. Light brush and trees, in winter 0.035 0.050 0.060 3. Light brush and trees, in summer 0.040 0.060 0.080
4. Medium to dense brush, in winter 0.045 0.070 0.110 5. Medium to dense brush, in summer 0.070 0.100 0.160
d. Trees 1. Cleared land with tree stumps, no sprouts 0.030 0.040 0.050
2. Same as above, but heavy sprouts 0.050 0.060 0.080 3. Heavy stand of timber, few down trees, little 0.080 0.100 0.120
undergrowth, flow below branches 4. Same as above, but with flow into branches 0.100 0.120 0.160
5. Dense willows, summer, straight 0.110 0.150 0.200
3. Mountain Streams, no vegetation in channel, banks usually steep, with trees and brush on banks submerged
a. Bottom: gravels, cobbles, and few boulders 0.030 0.040 0.050 b. Bottom: cobbles with large boulders 0.040 0.050 0.070
B. Lined or Built-Up Channels 1. Concrete
a. Trowel finish 0.011 0.013 0.015 b. Float Finish 0.013 0.015 0.016
c. Finished, with gravel bottom 0.015 0.017 0.020 d. Unfinished 0.014 0.017 0.020
e. Gunite, good section 0.016 0.019 0.023 f. Gunite, wavy section 0.018 0.022 0.025
g. On good excavated rock 0.017 0.020
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h. On irregular excavated rock 0.022 0.027
2. Concrete bottom float finished with sides of:
a. Dressed stone in mortar 0.015 0.017 0.020 b. Random stone in mortar 0.017 0.020 0.024
c. Cement rubble masonry, plastered 0.016 0.020 0.024 d. Cement rubble masonry 0.020 0.025 0.030
e. Dry rubble on riprap 0.020 0.030 0.035
3. Gravel bottom with sides of: a. Formed concrete 0.017 0.020 0.025
b. Random stone in mortar 0.020 0.023 0.026 c. Dry rubble or riprap 0.023 0.033 0.036
4. Brick a. Glazed 0.011 0.013 0.015
b. In cement mortar 0.012 0.015 0.018
5. Metal
a. Smooth steel surfaces 0.011 0.012 0.014 b. Corrugated metal 0.021 0.025 0.030
6. Asphalt
a. Smooth 0.013 0.013 b. Rough 0.016 0.016
7. Vegetal lining 0.030 0.500
C. Excavated or Dredged Channels 1. Earth, straight and uniform
a. Clean, recently completed 0.016 0.018 0.020 b. Clean, after weathering 0.018 0.022 0.025
c. Gravel, uniform section, clean 0.022 0.025 0.030 d. With short grass, few weeds 0.022 0.027 0.033
2. Earth, winding and sluggish a. No vegetation 0.023 0.025 0.030
b. Grass, some weeds 0.025 0.030 0.033 c. Dense weeds or aquatic plants in deep channels 0.030 0.035 0.040
d. Earth bottom and rubble side 0.028 0.030 0.035 e. Stony bottom and weedy banks 0.025 0.035 0.040
f. Cobble bottom and clean sides 0.030 0.040 0.050
3. Dragline-excavated or dredged
a. No vegetation 0.025 0.028 0.033 b. Light brush on banks 0.035 0.050 0.060
4. Rock cuts
a. Smooth and uniform 0.025 0.035 0.040 b. Jagged and irregular 0.035 0.040 0.050
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5. Channels not maintained, weeds and brush a. Clean bottom, brush on sides 0.040 0.050 0.080
b. Same as above, highest stage of flow 0.045 0.070 0.110 c. Dense weeds, high as flow depth 0.050 0.080 0.120
d. Dense brush, high stage 0.080 0.100 0.140
2.6 Risultati
Si riportano di seguito i risultati ottenuti in seguito alle simulazioni effettuate con il software
Hec-Ras.
Il transito della portata straordinaria con tempo di ritorno pari a 200 anni nel tratto di Lama San
Giorgio che costeggia la scarpata occidentale della discarica, genera un deflusso regolare senza
fenomeni di esondazione dato che, come detto in precedenza, le sezioni della Lama risultano
alquanto ampie.
Tuttavia il transito della suddetta portata, genera nelle sezioni di interesse un livello idrico
superiore alla quota del piede della scarpata variabile tra un minimo di 2,30 m nella sezione 80 fino
a un massimo di circa 5,00 m nella sezione 60, per cui risulta necessario prevedere delle opere di
sistemazione della sezione in particolare del piede della scarpata.
In particolare nel tratto compreso tra la sezione 100 e la sezione 40 il livello raggiunto
dall’acqua va da quota 32,25m s.l.m. (con un tirante idrico di 5,25 m) a quota 28,40 m s.l.m. (con
un tirante idrico di 5,07 m), il piede della scarpata occidentale della discarica in corrispondenza
delle suddette sezioni degrada da quota 30,00 m s.l.m. (sez.100) a quota 25,30 m s.l.m. (sez.40).
Si suggerisce dunque di realizzare delle opere di protezione idraulica del piede della scarpata
della discarica mediante posizionamento di doppio strato di gabbionate in pietrame dell’altezza
ognuno di 1,00 m lungo il piede scarpa collegati a una fascia di materassini reno posizionati sulla
parte inferiore della scarpata stessa per garantire che la piena straordinaria non interferisca e crei
problemi alla scarpata della discarica.
Si riporta la tabella riassuntiva dalla quale si possono desumere le quote raggiunte dalla portata
in transito nel canale in corrispondenza della sezione di interesse e per completezza anche di tutte le
altre sezioni, oltre che i valori di velocità assunti dalla corrente:
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Tabella 1-Dati riassuntivi portata T=200 anni
Si noti come il regime assunto dal transito della portata con tempo di ritorno pari a 200 anni è
un regime di corrente lenta, il numero di Froude è in tutte le sezione inferiore a 1.
Si riportano di seguito gli schemi relativi alle sezione di verifica in corrispondenza delle sezioni
100, 90, 80, 70, 60, 50 e 40:
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Figura 5 – Sezione di verifica 100
Figura 6 – Sezione di verifica 90
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Figura 7 – Sezione di verifica 80
Figura 8 – Sezione di verifica 70
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Figura 9 – Sezione di verifica 60
Figura 10 – Sezione di verifica 50
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Figura 11 – Sezione di verifica 40
Si riporta per completezza il profilo di rigurgito relativo al tronco verificato:
Figura 12 – Profilo di rigurgito
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Figura 13 – Profilo di rigurgito in 3D
