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C.d.L. in Scienze Forestali e Ambientali

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CORSO DI IDROLOGIA E SISTEMAZIONI IDRAULICHE Anno Accademico 2012-2013

Progetto di sistemazione idraulica di un tratto del torrente Dragone

Studente: BARBATO MATTEO Docente: Prof. Giovanni Battista Chirico

Matricola: N01//229

Università degli studi di

Napoli

Federico II

Facoltà di Agraria

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Premessa

Oggetto di studio di questa relazione è la realizzazione di una sistemazione idraulica per un tratto del

torrente Dragone, previa una verifica della stabilità dell’alveo.

1. Inquadramento territoriale

Il bacino idrografico del torrente Dragone ricade nei territori di competenza dell’Autorià di Bacino

Destra Sele, ed è distribuito tra i comuni di Scala e Ravello. Il torrente ha la sua sorgente presso il Monte

Cerreto e sfocia nei pressi del comune di Atrani.

Tale bacino idrografico è caratterizzato da livelli di pericolosità di tipologia P3 (elevata) e P4 (molto

elevata) ed è interessato dalla presenza di depositi di detriti e piroclasti sciolti, i quali vengono

mobilizzati per effetto della gravità in occasione di particolari eventi meteorici.

La formazione forestale dominante è quella del castagneto da frutto, praticata con tecniche di innesto

varie, tra le quali l’innesto a spacco (“a becco di flauto”). Nella zona vi sono anche cedui matricinati per

la produzione di paleria destinata alla realizzazione di staccionate e per le limonete sorrentine.

Il torrente Dragone, in qualità di torrente montano, presenta pendenze di fondo abbastanza elevate, con

un restringimento del bacino verso la foce (Atrani); per tali motivi ha una certa predisposizione a

fenomeni di alluvionamento, con colate detritiche di materiale a granulometria variabile.

Castagneto da frutto sul versante del vallone

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stralcio di carta topografica IGM (scala 1:25000)

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2. Analisi morfologica

Le caratteristiche morfometriche del bacino sono state elaborate con il software Quantum GIS.

Area totale: 𝐴𝑏 ≅ 4,35 𝑘𝑚2

Quota iniziale: 𝑄𝑖 = 1316 𝑚

Quota finale: 𝑄𝑓 = 424 𝑚

Quota media: 𝑄𝑚 = ∑ 𝑄𝑘𝐴𝑘𝑘

𝐴𝑏= 821,89 𝑚

Lunghezza dell’asta principale: 𝐿𝑎 = 3,158 𝑘𝑚

Pendenza media dell’asta principale: 𝑖𝑚 = (𝐿𝑎

∑𝑙𝑘

√𝑖𝑘𝑘

)

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= 0,21

Q iniziale Q finale L. tratto L. progressiva Dislivello Pendenza tratto (ik) lk/ik^.5

m m m m m

1300 1200 203 203 100 0,49 289,23

1200 1100 150 353 100 0,67 183,71

1100 1000 207 560 100 0,48 297,82

1000 900 212 772 100 0,47 308,68

900 800 288 1060 100 0,35 488,75

800 700 242 1302 100 0,41 376,46

700 600 568 1870 100 0,18 1353,70

600 500 855 2725 100 0,12 2500,05

500 424 433 3158 76 0,18 1033,53

Q media Ai Ai Qm * Ai

1250 7,369 73690 92112500

1150 13,844 138440 159206000

1050 83,885 838850 880792500

950 58,768 587680 558296000

850 61,769 617690 525036500

750 69,96 699600 524700000

650 73,324 733240 476606000

550 59,534 595340 327437000

462 6,338 63380 29281560

m m2 m3ha

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Elaborato realizzato con Quantum GIS

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Profilo del Vallone Rostino

Tratto interessato

dall’intervento di

sistemazione

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3. Stime di portata di piena

3.1 Stima del tempo di corrivazione

Il tempo di corrivazione (tc) valutato in un determinato punto di una rete di drenaggio

(naturale o artificiale) è il tempo che occorre alla generica goccia di pioggia caduta nel

punto idraulicamente più lontano a raggiungere la sezione di chiusura del bacino in

esame.

Puglisi e Zanframundo 𝑡𝑐 = 6𝐿

23⁄

𝑑1

3⁄= 1,39

Pezzoli 𝑡𝑐 = 0,055𝐿

√𝑖𝑎= 0,38

Giandotti 𝒕𝒄 =𝟒√𝑨 +𝟏,𝟓𝑳

𝟎,𝟖√𝒉𝒎𝒆𝒅𝒊𝒂−𝒉𝒎𝒊𝒏= 𝟎, 𝟕𝟑

Kirpich 𝑡𝑐 = 0,95𝐿1,155

𝑑0,385= 0,27

Per i successivi calcoli si fa riferimento al valore di tc secondo la formula di Giandotti.

3.2 Legge di probabilità pluviometrica

È stata applicata la legge di probabilità pluviometrica regionale, secondo la

procedura VAPI.

Ricaviamo il valore dell’intensità pluviometrica media:

𝜇[𝐼(𝑑)] =𝜇(ℎ𝑜)

(1 + 𝑑𝑑𝑐

)𝐶−𝐷𝑍 = 39,7 𝑚𝑚/ℎ

(Con d = tc)

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3.3 Stima della piena indice

Secondo il metodo razionale, si stima la portata media:

𝜇(𝑄) =𝐶𝐾𝐴𝜇[𝐼(𝑑𝑐𝑟𝑖𝑡)]𝐴

3,6= 6,2

Con:

- C = 0,13 = coefficiente di piena; esso tiene conto della riduzione del flusso

meteorico per effetto delle caratteristiche di permeabilità del suolo del bacino.

- KA ≅ 1 = fattore di riduzione areale; esso esprime il rapporto inversamente

proporzionale tra i valori medi areali dell’intensità di massima di precipitazione

e le dimensioni dell’area di bacino (= A).

- μ[I(dcrit)] = 39,7 mm/h = valore medio del massimo annuale dell'intensità media

di pioggia locale nell'intervallo (nel nostro caso) dcrit = tc

- A = area del bacino = 4,35 km2

3.4 Stima dei deflussi di piena con assegnato periodo di ritorno T

(T=5 anni) 𝑄𝑇 = 𝐾𝑄,𝑇𝜇[𝑄] = 8 𝑚3

𝑠⁄

(T=100 anni) 𝑄𝑇 = 𝐾𝑄,𝑇𝜇[𝑄] = 19,1 𝑚3

𝑠⁄

KQ,T (fattore di crescita probabilistico delle piene) è stato ricavato dalla seguente tabella:

4. Stima della pendenza di equilibrio

In corrispondenza della pendenza di equilibrio (ie) è possibile arrestare un materiale di

assegnate dimensioni. Essa dipende dalla geometria dell’alveo, dalla granulometria del

materiale trasportato e dalle caratteristiche idrauliche della corrente.

h [m] B [m] C(h) [m] A [m] R [m] ie Qt5 [m3/s]

0,1 13,2 13,28284 1,314142 0,098935 0,24 4,110134917

0,11 13,22 13,31113 1,447112 0,108714 0,22 4,597677924

0,12 13,24 13,33941 1,580365 0,118473 0,20 5,093495672

0,13 13,26 13,3677 1,7139 0,128212 0,18 5,597089035

0,14 13,28 13,39598 1,847719 0,137931 0,17 6,108031063

0,15 13,3 13,42426 1,98182 0,14763 0,16 6,625952166

0,16 13,32 13,45255 2,116204 0,157309 0,15 7,150529125

0,17 13,34 13,48083 2,250871 0,166968 0,14 7,681476777

0,18 13,36 13,50912 2,385821 0,176608 0,13 8,218541585

0,19 13,38 13,5374 2,521053 0,186229 0,13 8,761496599

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𝑖𝑒 = 0,094 (𝑑90

𝑅) = 0,13

Dove con d90 facciamo riferimento al diametro caratteristico delle particelle del

materiale considerato (nel nostro caso 250 mm); con R indichiamo il raggio idraulico

(R=A/C = 0,177). La formula di partenza dei calcoli in tabella è quella di Gauckler-

Strickler:

𝑄 = 𝐾𝐴𝑅2/3𝑖1/2

Dove:

- K = coeff. di Gauckler-Strickler = 30

- A = sezione idrica

- i = pendenza del fondo

Si ha dunque una pendenza di equilibrio dell’1,3%.

5. Intervento di sistemazione e dimensionamento della briglia

La sistemazione è prevista per il tratto compreso tra i picchetti 22 e 23 del profilo

longitudinale del Vallone Rostino.

Si prevedono briglie di altezza non superiore a 2m.

𝑛 =𝐿(𝑖𝑜−𝑖𝑒)

𝑍= 7,5

Dove:

- n = numero di briglie

- Z = altezza della briglia = 2m

- L = lunghezza tratto = 300m

- io = pendenza attuale del tratto = 0,18

- ie = pendenza di equilibrio = 0,13

Per il dimensionamento e la conseguente verifica di stabilità del progetto di briglia è

stato utilizzato il software Macra2.

Di seguito sono riportati i dati inseriti nel software e quelli conseguentemente elaborati.

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Bibliografia e fonti

- www.autoritabacinodestrasele.it

- V. Ferro - La sistemazione dei bacini idrografici (McGraw Hill)

- G. Benini - Sistemazioni idraulico-forestali (UTET)

- Materiale didattico fornito dal docente