COMUNE DI CAPOTERRA Provincia di Cagliari
PIANO URBANISTICO COMUNALE
Studio di Compatibilità Idraulica Parte Seconda - IDRAULICA
AMMINISTRAZIONE
IL SINDACO:
Francesco Dessì
L’ASSESSORE ALL’URBANISTICA
Veronica Pinna
IL RESPONSABILE DEL SETTORE URBANISTICA ED EDILIZIA PRIVATA
Fabrizio Porcedda Ingegnere
PROFESSIONISTA CONSULENTE
Saverio Liberatore Ingegnere Idraulico
RELAZIONE DELLO STUDIO IDROLOGICO E IDRAULICO Data Revisione n° Data Revisione Agosto 2010 2 Ottobre 2011
Allegato n°.......... alla Delibera ............ n°................. del ......................................
Elaborato
H1.2
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
2
SOMMARIO
§ RELAZIONE DELLO STUDIO IDROLOGICO ....................................................................... 4 1. AREE OGGETTO DI INDAGINE .................................................................................. 6
1.1. Dati disponibili ................................................................................................................. 8 1.2. Elaborazioni contenute nella presente relazione .............................................................. 9
2. IDROLOGIA DEL TERRITORIO DI CAPOTERRA ......................................................... 10 3. USO DEL SUOLO .................................................................................................... 17 4. METODOLOGIA APPLICATA ................................................................................... 19
4.1. Analisi geomorfologica .................................................................................................. 19 4.2. Curve di possibilità pluviometrica ................................................................................. 22 4.3. Altri parametri ................................................................................................................ 24 4.1. Determinazione della portata di piena ............................................................................ 25
5. BACINI IDROGRAFICI............................................................................................. 28 5.1. Premessa ........................................................................................................................ 28 5.2. Bacino del rio Santa Lucia ............................................................................................. 28 5.1. Bacino idrografico del rio Mason'e Ollastu .................................................................... 31 5.2. Bacino del rio S’Acqua Tomasu .................................................................................... 34 5.2.1 Canale di guardia S. Rosa ............................................................................................. 36 5.2.2 Canale “Baccu” Tinghinu ............................................................................................. 38 5.2.3 Canale Liori ................................................................................................................... 39 5.3. Bacino idrografico del canale Mangioi .......................................................................... 41 5.3.1 Bacino del Rio de Is Coddus .......................................................................................... 47 5.3.2 Bacino rio Monte Nieddu ............................................................................................... 49
6. CALCOLO DELLE PORTATE DI PIENA ...................................................................... 51 6.1. Rio Santa Lucia .............................................................................................................. 51 6.2. Canale di guardia S. Rosa .............................................................................................. 53 6.1. S’Acqua Tomasu ............................................................................................................ 57 6.2. Bacini urbani: canale Liori e canale mangioi ................................................................. 58 6.3. Baccu Tinghinu .............................................................................................................. 60 6.4. Rio Is Coddus ................................................................................................................. 60 6.5. Rio Mason'e Ollastu ....................................................................................................... 61 6.6. Rio Monte Nieddu .......................................................................................................... 62 6.7. Considerazioni circa le portate adottate nello studio idrologico .................................... 62
§ RELAZIONE DELLO STUDIO IDRAULICO ....................................................................... 65 7. STUDIO DI SIMULAZIONE IDRAULICA..................................................................... 66
7.1. Oggetto delle simulazioni .............................................................................................. 66 7.2. I modelli utilizzati .......................................................................................................... 67 7.3. Dati geometrici e idraulici .............................................................................................. 68 7.4. Condizioni al contorno ................................................................................................... 72 7.5. Studio di simulazione idraulica ...................................................................................... 76
8. RISULTATI DELLO STUDIO DI SIMULAZIONE IDRAULICA ........................................ 80 8.1. Rio Santa Lucia .............................................................................................................. 80 8.2. Rio s’Acqua Tomasu ...................................................................................................... 81 8.3. Canale di Guardia S. Rosa ............................................................................................. 83 8.4. Canali interni: canale Liori ............................................................................................. 90 8.5. Canale Mangioi .............................................................................................................. 93 8.5.1 Analisi Idraulica ............................................................................................................ 93 8.5.2 Modello di propagazione della zona tra la via Diaz e la via Cagliari ........................... 95 8.5.3 Modello di propagazione della zona della via Machiavelli ........................................... 98
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
3
8.6. Baccu Tinghinu .............................................................................................................. 99 8.7. Rio Mason'e Ollastu ..................................................................................................... 103 8.8. Rio Monte Nieddu ....................................................................................................... 105
9. CONCLUSIONI ...................................................................................................... 106
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
4
§
Relazione dello studio idrologico
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
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PREMESSA
La presente relazione di studio idrologico e idraulico contiene la rassegna e
l’approfondimento dei quegli aspetti legati alla pericolosità idraulica dei corsi d’acqua
che interessano il comune di Capoterra. Come riportate nella relazione di Compatibilità
idraulica (allegato H1), il territorio è stato oggetto di molteplici studi e progettazioni i
cui risultati sono considerati patrimonio conoscitivo imprescindibile dello studio di
Compatibilità Idraulica, acquisendone i contenuti ancora attuali o attualizzandoli
rispetto alle modificazioni del territorio nel frattempo intervenute (variazione della
coperture dei suoli, interventi, studi di approfondimento e aggiornamento etc).
Pertanto, nella relazione vengono approfonditi aspetti non considerati negli studi
temporalmente antecedenti che hanno riguardato il territorio comunale negli ultimi
anni, soprattutto a seguito della tragica sequenza di eventi estremi che hanno
caratterizzato l’ultimo decennio. Con riferimento alla ripartizione dei bacini idrografici
della quale si è già riferito nell’allegato H1, sono stati acquisiti e considerati gli studi
precedenti e, in una fase successiva all’acquisizione di tutti gli studi disponibili, sono
state effettuate le verifiche ricercando eventuali modificazioni del territorio nel
frattempo intervenute che determinino alterazioni sul processo di trasformazione
afflusso‐deflusso come le trasformazioni urbanistiche dei luoghi, modificazioni della
rete di raccolta o del corpo idrico recettore, intese come verifica della permanenza
della condizione idraulica di valle assunta nelle fasi di simulazione idraulica dei canali.
Le procedure utilizzate per l’indagine sono quelle ampiamente documentate nelle
Linee Guida del PAI (R.A.S., 2000) alle quali viene fatto esplicito riferimento.
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1. AREE OGGETTO DI INDAGINE
Date le finalità che si propone la presente relazione idrologica, che è allegata agli
studi di compatibilità idraulica del PUC, l’oggetto degli approfondimenti sui caratteri
idrologici riguarderà l’intero territorio comunale, quest’ultimo considerato ripartito nei
principali bacini idrografici che sono stati presi a riferimento per le argomentazioni
trattate, così come riportato nell’allegata relazione sulla Pericolosità idraulica del
territorio di Capoterra (relazione H1). Come già esposto nell’allegato, i principali bacini
individuati nel territorio comunale sono i seguenti:
Stagno di Cagliari (o di Capoterra);
Bacino del rio Santa Lucia;
Bacino del rio S. Gerolamo e Mason’e Ollastu;
Bacino del rio Monte Nieddu (territorio di Capoterra : “Canale de su
Scanduiu”;
Bacini minori costieri.
Considerando che si tratta di una analisi eseguita a scala comunale, alcuni dei bacini
citati ricadono solo in piccola parte nel perimetro amministrativo, mentre per altri si ha
che lo spartiacque naturale coincide per lunghi tratti con il suddetto limite.
Lo Stagno di Capoterra non possiede alimentazioni da bacini idrografici che
contribuiscono modificando sensibilmente i livelli idrici poiché questi sono regolati da
una rete di canali che smorzano l’eventuale piena.
Dal punto di vista idraulico, diversa potenzialità è esprimibile dal bacino del rio di
Santa Lucia il quale possiede la foce in una porzione dello stagno di Capoterra, da
quale poi –mediante due bocche a mare‐ i deflussi confluiscono nel mare del Golfo.
Considerata la sezione di chiusura in corrispondenza delle foci nell’arenile, il perimetro
del bacino sotteso ricadente nel territorio comunale ricalca l’area di studio del PAI di
Capoterra aggiornato al 2006. Come citato in premessa, nel 2009 sono stati effettuati
studi conoscitivi riguardanti la fenomenologia e gli effetti sull’area urbana di Capoterra
e sulle zone limitrofe, legati all'evento alluvionale del 22 ottobre 2008 che hanno
consentito di ricostruire la perimetrazione delle aree vulnerate al fine di pervenire alla
mappatura delle aree di esondazione per quell’evento. Anche quest’ultimo studio ha
come oggetto l’area del sottobacino idrografico di sponda destra del rio S. Lucia chiuso
alla sezione di foce. All’interno del sottobacino medesimo sono individuabili i seguenti
bacini minori, tutti affluenti del S. Lucia, alcuni dei quali si alimentano oramai
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
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esclusivamente nel perimetro urbano. In particolare si possono individuare i seguenti
maggiori compluvi:
a) rio Acqua ‘e Tomasu (comprendendo anche il bacino del canale di guardia
Santa Rosa);
b) Bacino urbano con il Rio (o canale) Liori e i collettori principali facenti capo al
canale Mangioi;
c) Canale di guardia "Santa Rosa";
d) Canale "Baccu Tinghinu";
e) Rio de Is Coddus;
Il bacino del rio S. Gerolamo e del Mason’e Ollastu, considerato che attualmente
presentano una foce unica nel golfo, comprende un’area che ricade completamente
nel territorio di Capoterra e possiede una rete di drenaggio caratterizzata interamente
dai due principali corpi idrici:
f) rio San Gerolamo
g) rio Mason’e Ollastu
Il bacino del rio di Monte Nieddu è l’ultimo bacino di relativa estensione dell’elenco
precedente e l’unico a non avere la foce sul golfo; esso è alimentato dai deflussi del
versante di sud‐occidentale e nella parte più montana l’asta di drenaggio principale
assume la denominazione di “Canali de su Scanduiu”, per la porzione di asta fluviale in
territorio di Capoterra. L’asta fluviale studiata nel seguito sarà denominata:
h) rio di Monte Nieddu (Canali de su Scanduiu).
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
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Figura 1 ‐ Principali bacini idrografici individuabili nel territorio comunale.
1.1. DATI DISPONIBILI
Rispetto all’esigenza di raccogliere elementi di conoscenza sulla funzionalità
idraulica delle rete idrografica cartografata, è stata effettuata una valutazione del
materiale già a disposizione, considerando la disponibilità degli studi di cui si è detto,
purché ufficializzati con atto formale di adozione o approvazione da parte dell’Autorità
Idraulica o da parte dell’Amministrazione Comunale per tutti gli aspetti conoscitivi del
territorio, acquisendo i risultati delle elaborazioni ivi contenute in quanto pertinenti
all’oggetto e agli scopi della presente relazione.
Per il bacino del rio Santa Lucia, per l’asta principale del rio è disponibile lo studio
relativo al “Piano Stralcio delle Fasce Fluviali” (PSFF), mentre per i bacini tributari che
interessano il comune di Capoterra è stata effettuata nel 2006 e nel 2009 la revisione
delle aree a pericolosità idraulica per alcuni sottobacini, a seguito della realizzazione
delle opere di salvaguardia. Inoltre, sono stati acquisiti i risultati dell’analisi conoscitiva
effettuata successivamente all’alluvione del 2008. Pertanto, riguardo ai sottobacini del
rio di Santa Lucia, si hanno a disposizione i dati morfometrici e idrologici utilizzati in
quelle elaborazioni.
SANTA LUCIA
S. GEROLAMO
MASON’E OLLASTU
MONTE NIEDDU
STAGNO DI CAPOTERRA
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
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Per il bacino del rio San Gerolamo sono disponibili i risultati dello studio
denominato “Analisi dell'assetto fisico del Rio San Gerolamo‐Mason’e Ollastu a seguito
dell'evento di piena del 22 Ottobre 2008 ‐ Rivisitazione e Integrazione dello studio
denominato Piano Stralcio delle Fasce Fluviali, per la verifica delle delimitazioni delle
fasce fluviali e per l'individuazione delle prime necessarie azioni (opere, vincoli e
direttive), per il conseguimento di un assetto del corso d'acqua compatibile con la
sicurezza idraulica del territorio e la salvaguardia delle componenti naturali e
ambientali”, il quale studio ripercorre le elaborazioni idrologiche e idrauliche sia al fine
di ricostruire l’evento del 2008, sia per aggiornare l’idrologia della zona e indicare
preliminarmente le opere necessarie alla messa in sicurezza.
1.2. ELABORAZIONI CONTENUTE NELLA PRESENTE RELAZIONE
Nell’obbiettivo di acquisire tutti gli elementi conoscitivi utili all’analisi idrologica e
idraulica, considerato che gli studi già effettuati non coprono l’estensione dell’intero
territorio comunale, emerge l’esigenza di effettuare analisi integrative in modo da
completare il quadro complessivo degli elementi di pericolosità idraulica
eventualmente presenti.
L'analisi è stata comunque estesa a tutti i principali bacini del territorio comunale di
Capoterra e, in particolare alle seguenti aste idrografiche
rio Santa Lucia
rio Acqua ‘e Tomasu
canale di guardia Santa Rosa;
rio (o canale) Liori;
rio (o canale) Mangioi;
canale Baccu Tinghinu;
rio de Sa ‘e is Coddus;
rio San Gerolamo;
rio Mason'e Ollastu;
rio di Monte Nieddu.
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2. IDROLOGIA DEL TERRITORIO DI CAPOTERRA
L’allegato “Linee Guida” del PAI riporta, tra le metodologie applicate per la
determinazione delle pioggia di progetto la possibilità di utilizzare, quale metodo
indiretto, le elaborazioni statistiche CNR‐VAPI basate sulla distribuzione TCEV1 con
curve di possibilità pluviometrica espresse in forma h(T,t)=a tn nella quale i parametri a
ed n sono dati dalle espressioni contenuti nella tabella seguente che riporta la Tab. 8
delle citate Linee Guida.
Le curve di possibilità pluviometrica come richiamate nelle Linee Guida sono state
applicate per la verifica idraulica negli studi di aggiornamento delle aree a pericolosità
nelle molteplici revisioni del PAI di Capoterra.
Tabella 1 – Coefficienti delle curve di possibilità pluviometrica (CNR‐VAPI, 2000) applicabili a qualunque località dell’isola per la corrispondente sottozona, assegnato il tempo di ritorno e la durata della precipitazione
Come più volte riferito, lo studio sull’evento del 2008 sul rio San Gerolamo (nel
seguito indicato come SRSG, 2010) contiene una serie di elaborazioni idrologiche
finalizzate alla ridefinizione locale delle curve di possibilità climatica (o pluviometrica,
CPP) valide per l’area di influenza, che utilizzano le serie storiche disponibili per le
stazioni di misura di Capoterra, Is Cannoneris, Pixinamanna e Pula integrate con i
pluviogrammi registrati dagli strumenti di misura nel periodo 1988 – 2008.
Per la stazione di Capoterra, non essendo disponibili dati di precipitazione intensa
precedenti il 1988, la serie di durata da 1 a 24 ore è limitata a 18 anni utili di
osservazioni, mentre per la medesima stazione è disponibile una serie di 75 anni
riguardanti i massimi delle piogge giornaliere. Dall’esame dei dati disponibili sono stati
individuati i valori massimi annuali delle precipitazioni giornaliere e di quelle di breve 1 Sechi GM, Pira E., Deidda R. Analisi regionale di frequenza delle precipitazione intense in Sardegna. L’Acqua (2000)
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
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durata (1, 3, 6, 12 e 24 ore). Le serie storiche disponibili per ogni singola stazione di
misura sono state regolarizzate con la legge di probabilistica TCEV determinando i
parametri della distribuzione per tutte le durate considerate.
La fase dello studio idrologico sopra descritta è stata preliminare alla
determinazione delle curve di possibilità pluviometrica locali, sulla base dei valori di
altezza di precipitazione calcolati con la legge statistica TCEV per ciascuna durata e
tempo di ritorno, interpretati mediante la forma regressiva ai minimi quadrati
tipicamente espressa dalla relazione h=a tn (con a ed n parametri individuati con la
regressione). I valori delle altezze di pioggia per le stazioni studiate sono consegnate
nella Tab. 3 dell’allegato “Relazione Idrologica” allo studio citato che per comodità è
riportata di seguito nel testo (Tabella 3).
Come si può osservare dalla tabella contenente le altezze di precipitazione e come
anche rilevato dagli stessi autori dello studio, la CPP relativa alla stazione di Capoterra
determina altezze di precipitazione notevoli:
“le curve relative alla stazione di Capoterra risultano estremamente ed
eccessivamente critiche per il fatto che su 18 anni di misura della serie sono
presenti ben due eventi straordinari. La limitata estensione delle serie
storiche della stazione di Capoterra per le precipitazioni di durata 1÷24 ore fa
sì che l’estrapolazione probabilistica per tempi di ritorno maggiori di 50 anni
risulti poco affidabile e largamente sovrastimata.”
Per ovviare a questo problema, nello studio è stata proposta una relazione
determinata ipotizzando e verificando il legame statistico esistente tra i valori di
precipitazione massima giornaliera e quelli relativi agli eventi di pioggia intensi e di
breve durata, sfruttando l’estensione sufficientemente ampia della base temporale di
dati disponibili per la stazione di Capoterra riguardanti i valori massimi giornalieri di
pioggia.
La relazione proposta ha la forma
)(),( ThtTth g .
I parametri α e β sono stati calcolati localmente sulla base dei dati di ciascuna
stazione ad esclusione di quella di Capoterra per la quale invece i valori dei parametri
sono stati scelti in relazione a quelli già calcolati sulla base di considerazioni di analogia
di comportamento idrologico riscontrato tra le osservazioni delle altre stazioni
considerate e la stazione di Capoterra. I valori dei parametri α e β ottenuti sono
consegnati nella Tabella 2 mentre le relazioni che permettono di calcolare l’altezza di
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precipitazione in maniera diretta sono consegnate di seguito per ciascuna delle stazioni
considerate:
(Is Cannoneris) 382.02LogT13.72758LogT10.6868121.63664),( tTth
(Capoterra) 400.02LogT31.98518LogT23.12148-24.59409),( tTth
(Pixinamanna) 344.02LogT49966.6LogT13465.5275351.41),( tTth
(Pula) 261.02LogT40604.0LogT49919.3221651.11),( tTth
Tabella 2 – Coefficienti α e β nella relazione tra massima altezza di precipitazione annua di durata assegnata e massime giornaliere di assegnato tempo di ritorno per ciascuna stazione pluviometrica studiata.
STAZIONE α β
Is Cannoneris 0,340 0,382
Capoterra 0,350 0,400
Pixinamanna 0,384 0,344
Pula 0,437 0,261
Successive elaborazioni hanno portato a considerare una relazione regionalizzata (di
primo livello) ipotizzando l’appartenenza delle quattro stazioni a una zona
idrologicamente omogenea. Le seguenti relazioni sono valide per tutte le stazioni
considerate:
)(436.0),( 323.0 ThtTth g
323.02LogT10.00240LogT.611262284799.61),( tTth
la prima delle quali consente di calcolare la precipitazione per qualunque durata “t”
compresa tra 1 e 24 ore nota l’altezza di precipitazione massima giornaliera hg di
assegnato tempo di ritorno calcolata con la legge TCEV, mentre la seconda permette di
determinare direttamente le massime altezze di precipitazione in funzione degli
assegnati valori di durata e tempo di ritorno.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
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Tabella 3 ‐ Altezze di precipitazione di assegnato tempo di ritorno e parametri a e n delle curve di possibilità climatica (SRSG, 2010)
TR 1 ora 3 ore 6 ore 12 ore 24 ore 1 giorno IS CANNONERIS
(anni) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) a n
2 22.3 39.1 53.2 72.4 85.7 78.5 23.51 0.431
5 34.3 54.1 73.9 102.6 134.1 108.0 34.06 0.435
10 48.3 65.6 88.9 124.7 173.6 132.9 45.04 0.408
20 65.4 80.0 105.8 149.3 212.4 167.1 58.76 0.377
25 71.1 86.2 112.2 158.4 224.8 181.4 63.74 0.368
50 88.5 119.2 142.2 194.0 262.9 235.4 83.97 0.340
100 105.9 176.6 228.4 249.0 300.7 295.3 115.54 0.321
200 123.1 237.1 347.8 321.1 338.4 356.0 149.47 0.315
500 145.9 316.9 505.9 422.0 388.1 436.2 193.10 0.311
TR 1 ora 3 ore 6 ore 12 ore 24 ore 1 giorno CAPOTERRA
(anni) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) a n
2 19.8 31.3 41.5 54.5 66.9 55.9 20.26 0.388
5 28.1 45.7 67.5 83.4 100.4 80.2 29.37 0.410
10 53.6 113.6 160.5 139.8 157.1 99.8 67.20 0.322
20 123.7 218.5 261.2 272.5 289.1 127.6 143.42 0.259
25 146.0 251.8 293.2 272.5 333.5 141.5 167.64 0.234
50 214.8 354.3 391.6 449.7 470.2 218.8 240.10 0.242
100 283.0 456.1 489.4 582.4 605.9 317.3 312.31 0.236
200 351.1 557.4 586.8 714.7 741.1 416.1 384.16 0.232
500 440.8 691.2 715.2 889.3 919.4 546.5 478.90 0.229
TR 1 ora 3 ore 6 ore 12 ore 24 ore 1 giorno PIXINAMANNA
(anni) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) a n
2 23.5 36.9 47.6 57.8 73.4 62.5 24.30 0.354
5 36.8 55.7 73.0 88.7 110.2 91.4 37.74 0.345
10 47.8 71.4 92.5 113.5 139.8 117.3 48.83 0.338
20 59.4 87.8 111.8 138.1 170.7 149.9 60.32 0.333
25 63.1 93.1 118.0 146.0 180.9 161.8 64.04 0.331
50 74.7 109.7 137.0 170.3 212.5 200.8 75.57 0.328
100 86.3 126.2 156.0 194.5 244.1 241.0 87.07 0.325
200 97.9 142.6 174.8 218.5 275.7 281.4 98.53 0.323
500 113.2 164.4 199.7 250.3 317.5 334.7 113.66 0.321
TR 1 ora 3 ore 6 ore 12 ore 24 ore 1 giorno PULA
(anni) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) a n
2 16.1 23.9 32.1 38.9 48.8 42.7 16.33 0.351
5 25.2 36.4 45.7 54.5 67.8 62.9 25.58 0.309
10 33.9 49.0 56.9 66.6 80.6 79.8 34.94 0.266
20 42.6 61.9 69.0 79.5 92.9 97.2 44.60 0.237
25 45.3 66.1 73.0 83.9 96.8 102.8 47.71 0.231
50 53.9 78.8 85.7 97.8 108.8 120.1 57.34 0.214
100 62.3 91.5 98.5 112.0 120.8 137.3 66.96 0.202
200 70.8 104.1 111.3 126.4 132.7 154.5 76.57 0.193
500 81.9 120.7 128.3 145.5 148.4 177.2 89.28 0.184
Ulteriori elaborazioni contenute nello SRSG hanno considerato una
regionalizzazione di secondo livello assumendo la validità di parametri della
distribuzione TCEV già determinati in precedenza in altri studi (CNR‐VAPI, 2000) e validi
per l’intera Isola.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
14
Infine, quale ultima alternativa è stata proposta una procedura che prevede la
considerazione dei dati “accorpati” delle quattro stazioni in esame costruendo, per
ogni durata di pioggia considerata (da 1 a 24 ore e 1 giorno), un campione di altezze di
precipitazione massime annue scegliendo per ogni anno il valore massimo registrato,
indipendentemente dalla stazione in cui effettivamente si è verificato. Anche in
considerazione di tale approccio (definito “maggiorante”), sono state proposte le
relative curve di possibilità pluviometrica valide per l’intera zona di influenza delle
stazioni esaminate.
Nell’analisi conclusiva proposta al termine delle elaborazioni, gli Autori presentano
le seguenti considerazioni che si riportano integralmente:
Pertanto, la procedura per poter al meglio interpretare i valori di precipitazione più
probabile nell’area di influenza del pluviometro di Capoterra è rappresentata
dall’applicazione delle curve regionalizzate di primo livello utilizzando la distribuzione
TCEV aggiornata o l’utilizzo delle curve basate sulle massime piogge giornaliere. Sulla
base di tale assunzione, come si può osservare dalla figura che segue e come anche
sottolineato dagli Autori, l’evento registrato a Capoterra presenta un tempo di
ritorno superiore a 1000 anni. Come accennato anche nella relazione di Compatibilità
Idraulica (Allegato H1.1), da quanto precedentemente delineato, emerge un aspetto di
disomogeneità del quale è necessario tenere conto e che riguarda i fondamenti
idrologici dei criteri di progetto assunti per le opere di difesa più importanti per il
territorio comunale poiché la Normativa prevede metodi di determinazione statistica
delle altezze di precipitazione (metodi indiretti) che sono stati codificati con procedure
assai dettagliate alle quali è necessario riferirsi.
Riguardo all’adozione delle “nuove curve” di possibilità pluviometrica indagate per
l’area di Capoterra più di un dubbio pare emergere circa le procedure applicate che
hanno portato alla loro scelta. Né il principio della cautela in tal caso pare giungere in
aiuto nel dirimere la questione, in quanto essa è usualmente riferita ad aspetti di
incertezza connaturati nella stima di parametri ingegneristici il cui valore è incerto o
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
15
poco conosciuto e, comunque, determinerebbe variazioni nei risultati apprezzabili ma
limitate.
Nel caso della verifica funzionale delle opere idrauliche collaudate circa 2 anni
prima dell’alluvione del 2008, l’adozione delle “nuove curve” non può intendersi una
scelta di maggior cautela poiché determina criteri di assai più esigente prestazione
richiesta alle opere (in alcuni casi il 300% delle portate e anche superiori) rispetto a
quelli sui quali è stata basata la progettazione.
Pertanto, lo scrivente ritiene che siano certamente da tenere in considerazione i
risultati delle elaborazioni idrologiche contenute nello SRSG, conoscenza di per se
stessa sufficiente ad indurre ad effettuare nuove verifiche ed approfondimenti, ma è
pare altrettanto opportuno accostare ad esse i risultati delle elaborazioni effettuate
sulla base dei criteri che hanno assoggettato la progettazione delle suddette opere. Il
confronto critico, accoppiato con tecniche di valutazione (del tipo analisi costi‐
benefici), possono condurre ad una scelta maggiormente consapevole dei criteri di
dimensionamento (e di verifica) delle opere idrauliche.
Tali aspetti hanno determinato un dibattito sulle modalità di esecuzione delle
procedure di determinazione della pericolosità idraulica del territorio,
evidenziandosi che riguardo alle opere per la sicurezza idraulica (come i canali di
guardia o circondariali) l’adozione delle modalità più restrittive rappresentate dalle
nuove curve di possibilità pluviometrica del 2010, appare la scelta più appropriata in
relazione all’importanza dell’opera.
Pertanto, per il canale di guardia S. Rosa e per il Canale Baccu Tinghinu realizzato
dal CBSM, lo studio affronterà il problema della determinazione delle portate su base
statistica utilizzando la procedura che prevede l’utilizzo delle curve di possibilità
pluviometrica del 2010 utilizzando i risultati dello studio SRSG per la parte idrologica
che si riferisce alle “nuove curve” di regionalizzate di primo livello, ottenute sulla base
dei valori di altezza di precipitazione calcolati con la legge statistica TCEV per ciascuna
durata e tempo di ritorno, interpretati mediante la forma regressiva ai minimi quadrati
(metodo CNR‐VAPI, 2010).
Per uniformità, anche per le aste fluviali naturali che saranno oggetto di studio nella
presente relazione idrologica (in particolare Rio Monte Nieddu e rio s’Acqua Tomasu)
le analisi idrologiche saranno effettuate mediante la suddetta procedura, al fine di
determinare i deflussi alle varie sezioni di controllo che sono state individuate e che
sottendono i relativi bacini idrografici.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
16
Figura 2 ‐ Altezze di precipitazione misurata durante l'evento del 22 ottobre 2008 e curve di possibilità pluviometriche TCEV aggiornate al primo livello di regionalizzazione (fonte: PSFF)
REGIONALIZZAZIONE 1 (4 stazioni)
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
400.0
450.0
500.0
0 6 12 18 24
Tempo (ore)
Pre
cip
itaz
ion
e (m
m)
TR5
TR10
TR20
TR50
TR100
TR200
TR500
Is Cannoneris
Capoterra
Pixinamanna
Pula
Oss. Astronomico
Cagliari
Capoterra (telepluv.)
Santa Lucia di Capoterra
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
17
3. USO DEL SUOLO
Per una maggiore economia dei tempi sono stati utilizzati –ove possibile‐ i risultati
di elaborazioni già effettuate al medesimo scopo, restando da accertare una
modificazione delle ipotesi adottate la cui validità possa essere nel frattempo
decaduta. In particolare, al fine di trovare un eventuale riscontro alla eventualità di
una sostanziale variazione intervenuta a carico della capacità di produzione di deflusso
nelle aree in studio, sono stati ricercati gli elementi di interesse che costituiscano
fattori di rilievo nella determinazione dei parametri idrologici ed idraulici, ed in
particolare cercando di individuare alcune possibili modificazioni a carico del bacino
idrografico, con alterazioni sul processo di trasformazione afflusso‐deflusso.
Quale considerazione del tutto generale, si osserva che l’evento del 22 ottobre 2008
ha provocato modificazioni morfologiche sugli alvei e sui suoli che sono tuttora ancora
visibili sia per gli effetti diretti delle ingenti precipitazioni che per quelli indiretti causati
dagli interventi di messa in sicurezza del territorio realizzati nelle ore successive
all’evento dalla Protezione Civile, che spesso hanno comportato pesanti modificazioni
alla morfologia fluviale di alcuni corsi d’acqua.
Per la determinazione dell’utilizzo dei suoli si è fatto riferimento alle indicazioni
contenute nella relazione del consulente geologo alla quale si rimanda
integralmente.
Rispetto agli studi precedenti (2006), dalle aerofotogrammetrie disponibili è
possibile rilevare le modificazioni sul territorio le quali potenzialmente incidono sui
parametri che rappresentano la capacità di infiltrazione dei suoli e, di conseguenza,
sulle caratteristiche degli idrogrammi di piena a carico della rete fognaria. In
particolare, un primo intervento di una certa importanza riguarda la realizzazione
dell’edificio adibito a “Palazzetto dello Sport” al quale è annessa un’area di parcheggio
pavimentato avente un’area di oltre 3000 mq. Tale area contribuisce al bacino del rio
Concia attraverso la rete fognaria di cui il parcheggio è dotato. Un secondo intervento,
lungo il canale S. Rosa, è localizzato nei versanti delle sponde del rio S’Acqua Tomasu
in prossimità della via Tempio, ove è in corso di realizzazione un’opera di edilizia
privata che ha interessato anche il fondo valle, con opere di sistemazione del corso
d’acqua in accordo con il Consorzio di Bonifica della Sardegna Meridionale, stazione
appaltante dei lavori di messa in sicurezza finanziati a seguito dell’alluvione del 1999.
Una parte del versante di sponda destra è stato interessato da un rilevante intervento
di sbancamento che ha alterato localmente la morfologia del pendio fino alla quota di
scorriment
intervento
ma alteran
elaborazio
nella revis
modificazio
dell’alluvio
Figura 3 – Evideffetti dopo l'a
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in aree be
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sia la quan
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8
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impermeab
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cessi di infilt
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e reti idrog
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Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
19
4. METODOLOGIA APPLICATA
4.1. ANALISI GEOMORFOLOGICA
Le elaborazioni idrologiche sviluppate nella seguente relazione sono finalizzate alla
determinazione delle portate di massima piena, partendo dalle precipitazioni e
trasformando gli afflussi meteorici in deflussi, con l'ausilio di modelli che simulano i
processi di perdita e di trasferimento verso valle della precipitazione netta. Tale
metodo, adotta una procedura che necessita delle caratteristiche geo‐pedologiche
riferite all’area del bacino in esame per la determinazione dei parametri di
trasformazione degli afflussi, fornendo come risultato l’idrogramma di piena per
ciascuna sezione di interesse per ciascuno dei tempi di ritorno considerati.
Per l’esecuzione dell’analisi morfologica è stato utilizzata come informazione di
base la cartografia numerica regionale per le aree rurali e la cartografia numerica
comunale in scala 1:5000 per le aree territoriali urbane e periurbane. Successivamente
sono stati ricalcolati i valori dei parametri morfometrici avvalendosi del modello
digitale di terreno basato sui voli LIDAR del 2008. La procedura prevede la
delimitazione di un macrobacino di interesse e la costruzione del modello digitale di
terreno (TIN). Una analisi particolare riguarda la ricerca delle linee di compluvio e di
displuvio all’interno del macrobacino mediante la discretizzazione delle aree in un
reticolo regolare che interessa l’intero bacino in studio. Il calcolo delle grandezze
morfologiche dei bacini interessati (pendenza, direzione dello scorrimento) con
individuazione e definizione geometrica della rete di drenaggio di ciascuna unità
idrografica elementare esaurisce tale fase di studio morfologico.
La ripartizione dei bacini principali in sottobacini di ampiezza minore è connessa alla
necessità di effettuare l’indagine idrologica individuando ulteriori sezioni di controllo
oltre quelle di confluenza.
La caratterizzazione dei bacini contribuenti comprende anche la determinazione dei
parametri di forma e delle grandezze tipiche rivolte allo studio dei versanti, della rete
idrografica e della copertura dei suoli. Per avere un’informazione completa sulla
morfologia del bacino, si è provveduto alla modellazione numerica della superficie del
suolo con le tecniche DTM che consentono, sulla base di una informazione digitale
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
20
della cartografia, lo studio dei parametri anzidetti con la medesima precisione della
cartografia di base. In tal modo sono stati calcolati i parametri seguenti.
Come descritto in molti manuali tecnici, la pendenza media del bacino è stata
calcolata adoperando la formula:
jj
jm
i
lL
i
con L = lunghezza asta principale, jl = lunghezza del segmento fluviale generico fra
due curve di livello
j
j l
hi
con H = equidistanza delle curve di livello. In alternativa, la disponibilità di un modello digitale di terreno di dettaglio ha
consentito l'utilizzo dell'analisi raster, attribuendo a ciascun elemento territoriale di
area elementare (nel caso corrente 1m²) una quota altimetrica che è stata mediata su
tutti gli elementi areale compresi nel perimetro del bacino.
La pendenza media del bacino è stata misurata definita dalla relazione di Alvard‐
Horton, considera due curve di livello successive, la distanza planimetrica media di tra
le due curve di livello e li la lunghezza della curva di livello intermedia. Si ha che
i ii
ii im lz
SS
Sii
1
essendo Si =Dzi × li la superficie compresa tra due curve adiacenti e la pendenza
media tra le due curve definita dalla relazione:
i
iii s
lzi
Come alternativa, anche in questo caso è stata applicata la conoscenza
dell'orientamento e della pendenza dell'elemento areale per effettuare il calcolo della
pendenza dei versanti del bacino. L’applicazione delle metodologie descritte ha
permesso di determinare i seguenti valori per ciascuno dei sottobacini presi in esame.
Come noto, la stima del tempo di corrivazione si riferisce al percorso idraulicamente
più lungo che un volume idrico elementare deve percorrere liberamente per
raggiungere la sezione del corso d’acqua in esame. Per il calcolo del tempo di
corrivazione Tc si è scelto di adottare di volta in volta la formulazione ritenuta più
adatta. In particolare la formula di Ventura e quella di Pasini, per i bacini costituiti da
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
21
versanti ripidi e fondovalle di moderata pendenza si è dimostrata particolarmente
aderente:
formula di Ventura orei
AT
mc 1272.0
A titolo di confronto sono stati calcolati i tempi di corrivazione anche con le formule
di Giandotti, Pasini e con la relazione fornita dal Soil Conservation Service:
5.07.08.0 9/100000227.0 SCNLtc
dove:
S = pendenza media del bacino espressa come percentuale (perciò compresa tra 0 e
100)
CN = Curve Number del Soil Conservation Service
Il valore di CN utilizzato nella relazione precedente è quello relativo alle condizioni
di umidità del suolo di tipo AMC‐III.
Per il calcolo del tempo di corrivazione Tc si è scelto quindi di porre a confronto
anche le altre quattro diverse formule seguenti:
formula di Giandotti: 080.0
50.14
HH
LAT
m
c
formula di Viparelli: oreL
Tc 3600)50.11(
formula di Pasini Tc=0.108 A1/3 L1/3 im
‐1/2
ove si è inteso indicare, come di consueto, con:
A la superficie del bacino in Kmq;
im è la pendenza media dell’asta principale del reticolo;
L la lunghezza dell’asta principale in metri;
Hm l’altitudine media del bacino;
hs è l’altitudine della sezione terminale;
iv la pendenza media dei versanti
Ho è l’altitudine della sezione terminale espressa sempre in metri;
Nelle tabelle contenute nei paragrafi che seguono sono consegnati i valori del
tempo di corrivazione calcolati per tutti i sottobacini in esame.
Nell’ultima riga di ciascuna tabella è inoltre indicato il valore adottato tra quelli
calcolati, il quale è stimato essere quello più adatto alla propagazione dei contributi dei
bacini scolanti sulla rete idrografica in relazione alle caratteristiche pedologiche dei
bacini, alla morfologia dei luoghi e ai parametri della rete idrografica.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
22
4.2. CURVE DI POSSIBILITÀ PLUVIOMETRICA
L’attribuzione delle curve di possibilità pluviometrica al territorio isolano esaminato
è realizzabile utilizzando due approcci basati sull’analisi statistica delle precipitazioni
brevi, condotti utilizzando le distribuzioni probabilistiche LogNormale e TCEV, così
come richiamato nelle Linee guida del PAI. Il primo approccio, basato sulla
distribuzione log‐normale2 consente di individuare sul territorio regionale zone nelle
quali possa ritenersi omogeneo il regime delle piogge di breve durata e grande
intensità, permettendo di ricavare per ognuna di esse le espressioni delle
corrispondenti curve di possibilità pluviometrica. La metodologia utilizza la funzione di
probabilità Log‐normale (o di Galton‐Gibrat) per esprimere la probabilità di non
superamento della pioggia h ricavando l’altezza di precipitazione critica relativa ad un
evento avente un prefissato periodo di ritorno. Un secondo approccio per la stima
delle curve di possibilità pluviometrica fa riferimento alla distribuzione probabilistica
TCEV ed è stato anch’esso sviluppato in numerose pubblicazioni (Deidda, Pira e Sechi,
2000) e tiene conto delle serie storiche delle precipitazioni fino al 1989. La forma del
legame tra l’altezza di precipitazione di assegnata durata e il tempo di ritorno alla
quale ci si riporta è quella usuale monomia nl ah ove hl () è l’altezza di pioggia
lorda in mm di durata (in ore) e T (in anni) è il tempo di ritorno.
L’approccio che è stato qui applicato utilizza le curve di possibilità pluviometriche
elaborate per l’area di Capoterra, Sarroch, Villa San Pietro e Pula nell’ambito dello
Studio di Revisione delle Fasce Fluviali del rio San Girolamo (2010) che utilizzano le
serie storiche disponibili per le stazioni di misura di Capoterra, Is Cannoneris,
Pixinamanna e Pula integrate con i pluviogrammi registrati dagli strumenti di misura
nel periodo 1988 – 2008 (vedi Capitolo 2 ‐ Idrologia del territorio di Capoterra). Nel
considerare le curve di possibilità pluviometriche con i coefficienti aggiornati
localmente per l’area di Capoterra, coma già esplicitamente affermato, si è fatto
riferimento alla curva regionalizzata di primo livello espressa nella forma:
323.02LogT10.00240LogT.611262284799.61),( tTth
Per i bacini di ampiezza maggiore di 1 kmq, ll ragguaglio all’area, effettuato
mediante il coefficiente di riduzione areale r (adimensionale), è fornito dalla seguente
relazione: 2
11),( fb fAr
2 Metodo sviluppato in numerose pubblicazioni (Cao et al. 1969, 1972, 1993, Piga et al., 1985).
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
23
dove f1 = 0.0394 Ab0.354, Ab = area del bacino espressa in km
2, , = durata della pioggia lorda in ore. Dalle espressioni precedenti si ottiene l’altezza di pioggia lorda
hl,r() di durata , ragguagliata all’area del bacino: n
blbrl aArhArh ),()(),()(,
ed in modo analogo l’intensità media di pioggia lorda il,r() di durata , anch’essa ragguagliata all’area del bacino:
1,, ),(/)()( n
brlrl aArhi
Figura 4 – Curve di possibilità pluviometrica valide per la zona di Capoterra (SRSG, 2010)
Curve di possibilità pluviometrica (2010)
0
100
200
300
400
0 1 2 3 4 5 6
durata (ore)
alte
zza
di
pre
cip
itaz
ion
e (m
m) h(t,2)
h(t,5)
h(t,10)
h(t,15)
h(t,20)
h(t,30)
h(t,50)
h(t,100)
h(t,200)
h(t,500)
h(t,1000)
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
24
Tabella 4 – Curve di possibilità pluviometrica: altezze di precipitazione (in mm) per assegnati probabilità di accadimento, tempo di ritorno e durata della pioggia (SRSG, 2010)
Prob 10% 7% 5% 3% 2% 1% 0.5% 0.2% 0.1%
Tr 10 15 20 30 50 100 200 500 1000
Durata (ore) h(t,10) h(t,15) h(t,20) h(t,30) h(t,50) h(t,100) h(t,200) h(t,500) h(t,1000)
0.08 22.17 25.67 28.32 32.30 37.71 45.75 54.60 67.55 78.29
0.17 27.73 32.11 35.43 40.40 47.17 57.23 68.30 84.50 97.94
0.25 31.61 36.60 40.39 46.06 53.77 65.23 77.86 96.33 111.64
0.33 34.69 40.17 44.32 50.54 59.00 71.59 85.44 105.71 122.52
0.50 39.54 45.79 50.52 57.61 67.26 81.60 97.40 120.50 139.66
1 49.46 57.28 63.20 72.07 84.14 102.08 121.84 150.74 174.70
2 61.87 71.65 79.05 90.16 105.25 127.69 152.41 188.56 218.54
3 70.53 81.67 90.12 102.77 119.98 145.56 173.74 214.95 249.12
6 88.23 102.17 112.73 128.56 150.08 182.09 217.33 268.88 311.63
12 110.37 127.81 141.02 160.82 187.74 227.78 271.87 336.35 389.83
24 138.06 159.88 176.40 201.17 234.85 284.94 340.09 420.75 487.65
4.3. ALTRI PARAMETRI
Il calcolo del valore medio del CN (Curve Number) è stato effettuato relativamente
alle condizioni critiche di umidità antecedente del suolo, ovvero corrispondente alla
condizione AMC (Antecedent Moisture Condition) di tipo III. In considerazione della
presenza di un bacino montano scarsamente impermeabile, dell’area urbana e degli
elevati tempi di ritorno si adotta un CNIII pari a 100, valore che è stato assunto
cautelativamente per tutti i sottobacini considerati.
Si ritiene utile osservare che tale ipotesi di valutazione del parametro CN, già
affrontata nello studio di revisione del PAI di Capoterra del 2006, è da porre in
relazione con la relativa uniformità sia delle caratteristiche litopedologiche dei suoli
che alle caratteristiche di copertura dei suoli.
Tale condizione inoltre può considerarsi cautelativa in relazione all’aumento delle
aree nuove opere di interesse pubblico realizzate e di nuove aree edificate, le cui vie di
accesso stradali sono state pavimentate ed annesse al reticolo viario urbano.
La durata dell’evento meteorico critico , ovvero la durata della pioggia lorda, è stato assunto pari alla somma del tempo tf necessario per colmare i volumi di perdita
iniziale Ia, così come definiti nel metodo del CN del SCS, e del tempo di corrivazione tc :
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
25
cf tt
Utilizzando una pioggia lorda di progetto ad intensità costante, il tempo tf
necessario per colmare i volumi di perdita iniziale Ia, trascorso il quale inizia il
contributo al deflusso, è pari a:
)(/ , rlaf iIt
Determinata la durata e l’altezza hl,r() della pioggia lorda (ragguagliata), si è calcolata l’altezza hn,r di pioggia netta e ragguagliata utilizzando il metodo del Curve
Number del Soil Conservation Service (SCS, 1975; 1985), ovvero la seguente relazione:
SIh
Ihh
arl
arlrn
)(
)(
,
2,
,
dove l’altezza ragguagliata delle perdite iniziali Ia ed il parametro S, sono forniti, in
mm, dalle seguenti relazioni:
25425400
CN
S
SIa 2.0
L’intensità media di pioggia netta necessaria per determinare le portate al colmo è
stata calcolata considerando che la durata del deflusso è pari a tc in quanto durante il
tempo iniziale tf non si ha contributo al deflusso. Si è dunque utilizzata la relazione
seguente:
crnrn thi /,,
4.1. DETERMINAZIONE DELLA PORTATA DI PIENA
Il metodo applicato si basa sull’ipotesi che la formazione della piena sia dovuta a un
fenomeno di trasformazione degli afflussi in deflussi di caratteristiche essenzialmente
lineari, decurtando le precipitazioni delle perdite per infiltrazione e sotto l’ipotesi che il
trasferimento di massa liquida nella rete idrografica e si realizzi trascurando i fenomeni
di laminazione da invaso.
L’ipotesi di funzionamento sincrono consente di valutare la portata di deflusso nella
sezione di chiusura sommando le portate elementari che si valutano nelle sezioni a
monte contribuenti alla sezione di valle. Le intensità di pioggia netta e ragguagliata
sono state determinate applicando il metodo del Curve Number (CN) sviluppato dal
Soil Conservation Service alle piogge meteoriche lorde ricavate dalle curve segnalatrici
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
26
di possibilità climatica valide nelle località esaminata. Il ragguaglio all’area è stato
effettuato mediante le espressioni del Department of Environment Water Council.
Nell’applicazione del metodo razionale, la criticità della portata al colmo di piena è
stata considerata pari a quella dell’evento di pioggia che le ha dato origine e si
attribuisce quindi, alla portata di colmo, il medesimo tempo di ritorno utilizzato per la
determinazione delle piogge di progetto ottenute dalla curva di possibilità climatica.
La portata di deflusso nella sezione di chiusura si ottiene sommando le portate
elementari che si presentano nello stesso istante nella sezione. La relazione che, nella
sua forma canonica, rappresenta analiticamente il metodo razionale si esprime:
Qc = c h A / TP
essendo
c il coefficiente di deflusso,
h l’altezza di pioggia ragguagliata
TP la durata della pioggia
A la superficie del bacino.
Si osservi che nello stimare il deflusso di piena si attribuisce all’altezza di pioggia il
medesimo tempo di ritorno dell’evento di piena cercato. Come richiesto dal PAI, le
portate di piena sono state calcolate per tempi di ritorno pari a 50, 100, 200 e 500
anni. I contributi unitari al deflusso q (m3/km2) stati ovviamente ottenuti dividendo la
portata calcolata alla sezione di chiusura per l’area del bacino sotteso. La relazione
precedente per il calcolo della portata al colmo nelle sezioni di chiusura dei bacini
considerati può essere scritta anche come:
brnc AiQ ,
dove:
in,r = intensità media di pioggia netta e ragguagliata di assegnato tempo di ritorno T.
Ab = superficie del bacino sotteso dalla sezione di chiusura del bacino
Nelle tabelle seguenti sono presentati i valori di portata al colmo della piena
calcolati per ciascuna delle sezioni di interesse utilizzando l’altezza di precipitazione
calcolata con la distribuzione lognormale e mediante la distribuzione TCEV.
Qualora l’estensione delle superfici scolanti sia molto inferiore a 1 kmq, il valore del
colmo di portata di piena è stato calcolato utilizzando il contributo unitario del bacino
principale.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
27
Per i sottobacini di minore estensione, nelle tabelle sono evidenziati i valori di
portata calcolati con il metodo del contributo unitario, mentre per i bacini maggiori è
stato utilizzato il metodo CNR‐VAPI riferito alla revisione locale delle CPP (SRSG, 2010).
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
28
5. BACINI IDROGRAFICI
5.1. PREMESSA
Lo studio ha recepito la nuova ripartizione dei bacini idrografici determinata dalle
nuove opere di recente realizzazione le quali sono state concepite per il trasferimento
delle acque di deflusso di origine meteorica verso aree lontane dalle zone urbane più
sensibili. Tale modificazione altera la naturale originaria ripartizione dei deflussi nel
reticolo idrografico, realizzando la continuità idraulica tra il bacino Liori Alto e quello di
s’Acqua Tomasu. In particolare, lo studio morfologico ha evidenziato la delimitazione e
l’ampiezza dei bacini scolanti secondo il nuovo assetto dato al territorio con la
realizzazione dei canali circondariali e l’intercettazione delle acque meteoriche dei
bacini a monte dell’abitato.
5.2. BACINO DEL RIO SANTA LUCIA
Dall'esame della figura che rappresenta la delimitazione idrografica, si evidenzia
come la maggior estensione del bacino del Santa Lucia si alimenta all’esterno del
perimetro comunale ed è anche il recapito finale dei numerosi sottobacini di sponda
destra che drenano le aree del centro capoluogo e quelle limitrofe (Figura 5). La
cartografia mostra che il rio riceve l'apporto di almeno nove compluvi di sponda destra
e pressoché nessuno da quella sinistra in seguito alle modifiche imposte al reticolo
idrografico da interventi di bonifica di cui si è già detto. Attualmente una rete di canali
minori provvedere al drenaggio dei piccoli bacini pianeggianti esistenti nel territorio di
sponda sinistra verso il Canale Imboi. Per la descritta situazione in virtù della quale il
corso d'acqua interessa il territorio di Capoterra per gli ultimi 4.6 km del suo tracciato,
una sezione di controllo è stata considerata coincidente con la foce nella laguna,
assunta a quota 1 m slm (sezione S1).
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
29
Figura 5 ‐ Perimetrazione del territorio comunale e quella del bacino del rio Santa Lucia (in verde).
Le caratteristiche del bacino totale, rilevate con l'ausilio del DTM regionale, sono
sintetizzate nella tabella seguente (Tabella 5):
Tabella 5 ‐ Caratteristiche fisiografiche del bacino del rio S. Lucia (bacino totale)
superficie bacino (kmq) A 112.80
altitudine media bacino (m slm) Hm 317.20
altitudine sezione (m slm) Hs 2.00
pendenza media del bacino ib 0.4020
lunghezza fluviale (km) L 30.22
rapporto di circolarità bacino 0.16
quota massima scorrimento (m slm) 1081.32
dislivello massimo (m) 1079.32
pendenza media asta fluviale im 0.0032
I valori ottenuti del tempo di corrivazione sono consegnati nella tabella seguente,
ove si evidenziano tempi compresi tra circa 10 e 24 ore (escludendo la relazione di
Viparelli), la cui differenza considerevole induce ad effettuare alcune considerazioni
aggiuntive.
Tutte le relazioni empiriche qui utilizzate infatti tengono conto della pendenza
media dell'asta fluviale che, come sopra riportato, è stata calcolata con la relazione di
Schwartz che considera le pendenze di ciascun tratto fluviale elementare, relazione
che fornisce un valore di pendenza assai limitato in confronto con quello rilevabile per i
versanti del bacino. Data la prevalenza delle lunghezza di scorrimento nell'asta fluviale
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
30
rispetto alla lunghezza teorica dello scorrimento nel versante maggiormente pendente,
la scelta di considerare relazioni empiriche basate sull'utilizzo del parametro di
pendenza dell'asta fluviale si considera ampiamente giustificato.
Tutte le relazioni proposte considerano tra i loro parametri l'area del bacino (oltre
alla pendenza dell'asta fluviale), mentre solo quella di Pasini considera la lunghezza
dell'asta, ottenendo valori del tempo di concentrazione ridotti a circa la metà di quello
proposto dalle relazioni di Ventura e VAPI le quali, queste ultime, possono essere
considerate in sostanziale accordo. Inoltre è noto come la relazione VAPI, la quale è
stata determinata da un'analisi di correlazione multipla su una base di dati relativa a
stazioni idrometriche su vari bacini del territorio regionale, per ampiezze superiori a
100 kmq come quello in esame, fornisce valori maggiori rispetto a quelli calcolati
mediante le altre relazioni empiriche che sono qui considerate.
Pertanto, in assenza di ulteriori informazioni, considerando in tale caso la relazione
VAPI relativamente più adatta di quella di Pasini in quanto ne è stata documentata
l'applicazione ai bacini dell'Isola di estensione simile a quella del bacino del rio di
S. Lucia, si stima che il tempo di corrivazione sia da ricercarsi nell'intervallo compreso
tra 17.5 e 23.8 ore.
A causa della relativa incertezza nella scelta del valore più appropriato, è stato
comunque deciso di determinare il valore delle corrispondenti portate di piena alla
sezione considerata valutando gli effetti derivanti dall'adozione di ciascuna scelta
rappresentata dai valori citati.
Tabella 6 ‐ Tempo di corrivazione calcolato con le relative espressioni (bacino totale)
Ventura (ore) Tc 23.8
Viparelli (coeff. 1.00) (ore) Tc 8.3
Pasini (ore) Tc 9.9
Vap‐Sardegna (ore) Tc 17.5
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
31
Figura 6 ‐ Profilo longitudinale del rio S.Lucia
5.1. BACINO IDROGRAFICO DEL RIO MASON'E OLLASTU
Con le medesime metodologie più volte richiamate è stata effettuata l'analisi
morfometrica del bacino del rio Mason'e Ollastu considerando come sezioni di
interesse quelle nel seguito descritte e rappresentate planimetricamente nella figura
seguente.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
32
Figura 7
Sulla base dei dati di uso, copertura e classificazione idrologica dei suoli, si adotta
qui un valore del parametro CNII=68 (CNIII=83) ottenendo il valore di assorbimento
iniziale già riportato in Tabella 27.
Le sezioni di interesse, disposte in corrispondenza dell'asta principale e alla
confluenza dei maggiori apporti laterali sono descritte nelle tabelle seguenti. In
particolare, la sezione S3 è presa in corrispondenza della traversa (danneggiata
durante l'evento del 22 ottobre 2008), mentre la sezione S1 ricade in corrispondenza
del ponte sulla SS195 mentre per la sezione della confluenza con il rio San Gerolamo
sono state adottate le portate di colmo dello studio SRSG su quel bacino idrografico.
Inoltre, nella stima dei parametri si è inoltre tenuto conto dell'esigenza di effettuare
valutazioni che siano in accordo con le ipotesi alla base dello studio sul rio San
Gerolamo in relazione alla determinazione delle portate al colmo di piena determinate
per quel corso d'acqua.
S2
S3
S4
S5
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
33
Tabella 7 ‐ Caratteristiche della sezione S1 e del bacino sotteso
superficie bacino (kmq) A 11.860
altitudine media bacino (m slm) Hm 222.83
altitudine sezione (m slm) Hs 6.00
pendenza media del bacino ib 0.3938
lunghezza collettore (km) L 7.52
rapporto di circolarità bacino 0.27
quota massima scorrimento (m slm) 597.45
dislivello massimo (m) 591.45
pendenza media collettore im 0.0244
Tabella 8 ‐ Caratteristiche della sezione S2 e del bacino sotteso
superficie bacino (kmq) A 9.030
altitudine media bacino (m slm) Hm 251.10
altitudine sezione (m slm) Hs 14.30
pendenza media del bacino ib 0.2272
lunghezza collettore (km) L 6.6
rapporto di circolarità bacino 0.26
quota massima scorrimento (m slm) 597.45
dislivello massimo (m) 583.15
pendenza media collettore im 0.0288
Tabella 9 ‐ ‐ Caratteristiche della sezione S3 e del bacino sotteso
superficie bacino (kmq) A 7.340
altitudine media bacino (m slm) Hm 296.30
altitudine sezione (m slm) Hs 51.90
pendenza media del bacino ib 0.2615
lunghezza collettore (km) L 4.73
rapporto di circolarità bacino 0.42
quota massima scorrimento (m slm) 597.45
dislivello massimo (m) 545.55
pendenza media collettore im 0.0312
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34
Tabella 10 ‐ Caratteristiche della sezione S4 e del bacino sotteso
superficie bacino (kmq) A 5.670
altitudine media bacino (m slm) Hm 343.00
altitudine sezione (m slm) Hs 102.00
pendenza media del bacino ib 0.2867
lunghezza collettore (km) L 3.43
rapporto di circolarità bacino 0.61
quota massima scorrimento (m slm) 597.45
dislivello massimo (m) 495.45
pendenza media collettore im 0.0503
Tabella 11 ‐ Caratteristiche della sezione S5 e del bacino sotteso
superficie bacino (kmq) A 1.390
altitudine media bacino (m slm) Hm 453.20
altitudine sezione (m slm) Hs 263.70
pendenza media del bacino ib 0.3096
lunghezza collettore (km) L 1.1
rapporto di circolarità bacino 1.46
quota massima scorrimento (m slm) 597.45
dislivello massimo (m) 333.75
pendenza media collettore im 0.1940
I valori dei tempi di corrivazione adottati sulle corrispondenti sezioni sono calcolati
con le usuali relazioni e consegnate nella Tabella 12.
Tabella 12 ‐ Tempi di corrivazione alle sezioni considerate e valori adottati
S1 S2 S3 S4 S5
Ventura 2.8 2.25 1.95 1.35 0.34
Viparelli (coeff. 1.20) 1.74 1.53 1.09 0.79 0.25
Pasini 1.86 1.59 1.40 1.01 0.33
Valore adottato 1.86 1.59 1.40 1.00 0.34
5.2. BACINO DEL RIO S’ACQUA TOMASU
Il tracciamento delle linee di displuvio per la delimitazione dei bacini tributari ha
tenuto conto del canale “Santa Rosa” che, nella parte più elevata del proprio tracciato,
è stato realizzato incidendo del pendio nella zona ovest del centro urbano.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
35
Come si osserva nella figura seguente:
“S3parz” rappresenta la chiusura del bacino del canale di guardia alla confluenza
con il rio s’Acqua Tomasu;
“S3A1” quella di chiusura del bacino (parziale) del rio s’Acqua Tomasu in
corrispondenza della confluenza con il canale S. Rosa;
“S3” è la sezione di chiusura del bacino di Santa Rosa e S’Acqua Tomasu alla loro
confluenza;
S5 la sezione di chiusura del bacino totale del rio S’Acqua Tomasu alla confluenza
con il rio S. Lucia.
Figura 8 – Bacini idrografici contribuenti e relative sezioni di controllo oggetto di studio. Nella figura: alla sezione S3parz contribuiscono i bacini del canale di guardia n. 59, 55 e 551. Alla sezione S3 contribuisce il bacino 54 e alla sezione S5 contribuisce anche il n.47.
A seguito della delimitazione dei bacini scolanti si è proceduto nel calcolo delle loro
grandezze morfometriche (la quota massima del terreno nel bacino, il dislivello
massimo, l’altitudine media, la pendenza media, il perimetro etc). Nella tabelle alle
pagine seguenti sono elencate le sezioni di interesse individuate, in relazione agli studi
idrologici ed idraulici, e le caratteristiche dei bacini sottesi.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
36
Tabella 13 ‐ Caratteristiche delle sezioni di interesse e dei bacini sottesi: Bacino del rio S’Acqua Tomasu
S’ACQUA TOMASU SEZIONE
S3a1 S5parz S5tot
Superficie kmq 0.51 0.26 1.78
Quota sezione m 30 9 9
Quota massima m 218 52 331
Quota minima m 30 9 9
Quota media m 92.4 32.2 95.8
pendenza bacino ‐ 0.275 0.135 0.273
lunghezza asta km 1.820 1.065 2.245
pendenza asta 0.0452 0.017 0.024
Tabella 14 ‐ – Tempi di corrivazione. Bacino del S’Acqua Tomasu
S3a1 S5
Ventura (ore) 0.43 1.10
Giandotti (ore) 0.88 1.17
Viparelli (ore) 0.51 0.62
Pasini (ore) 0.5 1.11
SCS (ore) 0.18 0.21
valore adottato (ore) 0.88 1.10
5.2.1 Canale di guardia S. Rosa
Primariamente, sono stati delimitati i bacini e sottobacini contribuenti in relazione
della cui ampiezza sono stati determinati i relativi deflussi ai vari tempi di ritorno. Nella
Tabella 15 sono contenuti i valori caratteristici dei bacini indicati nella Figura 9.
Figura 9‐ Bacini contribuenti al canale di guardia S. Rosa
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
37
Oltre a tali sezioni sono stati considerati i vari sottobacini tributari al canale di
guardia, i quali hanno tutti estensione inferiore ai 100 ettari, come mostrato nelle
tabelle successive.
Tabella 15 ‐ Caratteristiche delle sezioni di interesse e dei bacini sottesi: Bacino del canale S.Rosa
SANTA ROSA SEZIONE SEZIONE
S1 S3parz
Superficie kmq 0.477 1.10
Quota sezione m 69.7 30
Quota massima m 332 331
Quota minima m 69.7 30
Quota media m 151 113.9
pendenza bacino ‐ 0.40 0.03072
lunghezza asta km 1.10 2.24
pendenza asta 0.38 0.027
(segue)
SANTA ROSA BACINO BACINO BACINO BACINO
55 591 592 593
Superficie kmq 0.12 0.135 0.05 0.11
Quota sezione m 54.6 69. 66.60 64.86
Quota massima m 184 225.5 109.24 221.23
Quota minima m 54.6 69 66.60 64.86
Quota media m 81.8 100.8 82.73 128.75
pendenza bacino ‐ 0.118 0.1706 0.643 0.279
lunghezza asta km 0.61
pendenza asta 0.053
Tabella 16 – Tempi di corrivazione. Bacino canale circondariale “Santa Rosa”
S3parz
Ventura (ore) 0.81
Giandotti (ore) 1.03
Viparelli (ore) 0.62
Pasini (ore) 0.89
SCS (ore) 0.2
valore adottato (ore) 0.81
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38
5.2.2 Canale “Baccu” Tinghinu
Il canale nasce con il proposito di intercettare le acque della valle del Baccu
Tinghinu e, mediante una deviazione assai pronunciata in corrispondenza del Cimitero,
immette i deflussi verso un bacino laterale. Nel valutare il bacino sotteso pertanto,
sono stati considerati i bacini effettivamente allacciati anche se –in realtà‐ alcuni
sottobacini sono attraversati o con le sponde a quota superiore del piano di campagna
o con tracciato a gira poggio. La considerazione delle aree contribuenti ha comunque
considerato le zone suddette.
Tabella 17 ‐ Caratteristiche delle sezioni di interesse e dei bacini sottesi: Bacino del canale Baccu Tinghinu
BACCU TINGHINU SEZIONE
S10
Superficie kmq 2.324
Quota sezione m 1.30
Quota massima m 480
Quota minima m 1.30
Quota media m 109.8
pendenza bacino ‐ 0.239
lunghezza asta km 5.42
pendenza asta 0.0123
Tabella 18 – Tempi di corrivazione. Bacino totale (S. Lucia) del canale circondariale Baccu Tinghinu
S10
Ventura (ore) 1.75
Giandotti (ore) 1.71
Viparelli (v=1.5) (ore) 1.01
Pasini (ore) 2.27
SCS (ore) 0.46
valore adottato (ore) 1.0
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
39
Figura 10 – Bacini e sottobacini del canale “Baccu Tinghinu”
5.2.3 Canale Liori
Prima della costruzione del canale di guardia, il bacino della frazione Santa Rosa
apparteneva, per una parte, al bacino principale del rio Concia e per la parte più
settentrionale a quello del Canale Liori, entrambi i bacini estendendosi dalle alture di
monte Arbu fino al rio Santa Lucia (Figura 11). Nel valutare le caratteristiche del
bacino del canale Liori è stata quindi considerata l’interruzione determinata dal
tracciato del canale di guardia il quale intercetta –almeno come ipotesi funzionale
preliminare‐ i deflussi provenienti da monte deviandoli nel bacino contermine di
S’Acqua Tomasu. Il bacino del canale Liori è quindi costituito dal solo bacino
identificato in figura come 591; in caso di insufficienza idraulica del canale S. Rosa
eventuali apporti possono derivare anche dai bacini 59, 590 e 592. Nella Tabella 19
sono consegnate le caratteristiche del bacino del canale Liori.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
40
Figura 11 ‐ Bacino originario del Rio Liori ‐ Rio Mangioi: attualmente esso è disconnesso da S. Rosa per effetto della presenza del canale di guardia. Il bacino del canale Liori è quindi costituito dal solo bacino identificato in figura come 591. Eventuali apporti possono derivare dai bacini 59, 590 e 592 in caso di insufficienza idraulica del canale S. Rosa.
Tabella 19 – Bacino del canale Liori: caratteristiche delle sezioni di interesse
SEZIONE S11 S12 S13 S14 S15
Superficie kmq .114 .215 .362 .470 .541
quota sezione m 0 33.35 33.35 14.1 7.75
quota massima m 51.20 51.20 51.20 51.20 51.20
quota minima m 0 33.35 33.35 14.01 7.75
quota media m 66.67 60.38 53.71 48.44 44.86
pendenza bacino ‐ 0.086 0.0721 0.0597 0.0545 0.0528
lunghezza asta km 0.43 0.65 1.13 1.87 2.20
pendenza asta 0.0257 0.0252 0.0160 0.0132 0.0135
I tempi di corrivazione sono calcolati con le usuali relazioni relativamente alla
sezione S15 di confluenza con il rio S. Lucia. Riguardo alla tabella seguente si osserva
che il tempo di corrivazione adottato è relativo ad una velocità media (compresa la
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
41
porzione di bacino nella quale avviene il ruscellamento) pari a circa 0.76 m/s, secondo
la relazione di Ventura.
Tabella 20 – Bacino totale del canale Liori alla sezione S15: tempo di corrivazione
SEZIONE S15
Ventura ore 0.81
Ventura (2) ore 0.41
Giandotti ore 1.28
Viparelli (coeff. 1.00) ore 0.61
Pasini ore 0.99
VAPI‐Sardegna ore 1.92
SCS ore 0.47
Valore adottato ore 0.81
5.3. BACINO IDROGRAFICO DEL CANALE MANGIOI
Con le ipotesi riassunte in premessa, la delimitazione del bacino del canale Mangioi
è stata effettuata considerando, come sezione di chiusura, la confluenza con il canale
Liori.
Una indagine cartografica ha permesso di localizzare la posizione e il tracciato del
rio Mangioi sia nella carta catastale di primo Impianto che in quella IGM del 1897. Il rio
(anche se con il nome di Garroppu) era ben individuato e scorreva esterno al centro
abitato. Mentre sulla carta IGM si fa confluire sul rio S. Lucia con tracciato ad anse
(impreciso) nel catastale esso si disperde non appena incrocia l'attuale via Cagliari, alla
periferia dell'abitato, ove esso disperde i suoi deflussi nel substrato alluvionale sul
quale è stato anche edificato il centro urbano di Capoterra.
Tale situazione è simile anche a quella del Baccu Tinghinu per il quale in occasione
delle piogge più abbondanti i deflussi raggiungevano la zona del cimitero per poi
infiltrarsi nel materasso alluvionale sul quale si era ricavato il modesto alveo. Tale
circostanza è stata più volte constatata anche su compluvi relativi a sottobacini del
Mason'e Ollastu e può ritenersi tipica di alcune aree pedemontane.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
42
Figura 12 ‐ Il rio Mangioi nella carta IGM del 1897 (indicato dalla freccia)
Figura 13 ‐ Il rio Mangioi nella carta catastale di impianto.
Lo studio delle delimitazioni dei bacino contribuenti è stato effettuato in più fasi, sia
per la necessità di individuare con attendibile precisione la delimitazione delle superfici
scolanti alle sezioni di controllo considerate, sia per necessità modellistiche connesse
all'impiego di strumenti differenziati applicabili a casistiche particolari, che necessitano
di dati sempre più precisi e coerenti con la realtà dei luoghi. L'analisi delle curve di
livello rappresentative degli spazi esterni all'area urbana sono un dato sufficiente per
l'analisi morfologica dei bacini scolanti in canalizzazioni naturali (quindi aperte), per le
aree urbane dotate di reti fognanti delle acque pluviali è necessario considerare anche
i bacini delle opere di raccolta che esercitano una parzializzazione dei bacini idrografici
morfologici. Inoltre, la presenza degli edifici ha comportato una selezione dei dati in
modo da poter distinguere quelli relativi al terreno da quelli attribuibili alle superfici
edilizie. Il primo passo è stato comunque rappresentato dall'analisi delle pendenze e
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
43
delle curve di livello al suolo (considerato privato dei fabbricati e dei manufatti edilizi)
dell'area urbana, la quale ha consentito di individuare l'area che contribuisce alla
sezione idrografica indicata come sezione S20 nella seguente Figura 14.
Figura 14 ‐ Bacino sotteso dalla sezione S20. La delimitazione è stata individuata utilizzando la cartografia in scala 1:4000.
Il bacino complessivo individuato, ha un'area un area di circa 1 kmq e la
delimitazione proposta nella Figura 14 non tiene conto dell'azione di indirizzo che gli
elementi presenti sul suolo (edifici, strade, muri e marciapiedi) esercitano sulla
direzione di scorrimento superficiale i quali provocando una alterazione degli effetti
della sola pendenza sulle masse liquide e ne condizionando il loro percorso. Come
ipotesi generale, di tale influenza, se non espressamente richiamato, non si terrà
conto.
Nei capitoli successivi verrà effettuato il calcolo delle portate di piena che
contribuiscono alla sezione S20, con i dati relativi del bacino sopra considerato. In tale
successiva fase, si è voluto approfondire la ripartizione dei bacini urbani elementari
contenuti nel bacino S20 al fine di individuare anche le piccole aree di contributo che
sono tributarie del canale ed escludendo invece quelle che gravitano su bacini urbani
differenti da quello in studio. Con l'analisi del modello digitale della superficie, sono
stati individuati circa un migliaio di aree aventi estensione media di circa 1500 mq, per
ciascuna delle quali è stato individuato un percorso di drenaggio superficiale. Tale
reticolo determinato con metodi numerici derivante dal rilievo laser‐scanner ad alta
risoluzione, è stato messo in relazione con il tracciato della canalizzazione in studio.
I risultati osservabili nella Figura 16, possono essere di seguito riassunti. Il tracciato
del canale Mangioi si può schematicamente suddividere in 3 tronchi:
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
44
il tronco più a monte si sviluppa entro un compluvio che raccoglie e indirizza
le acque superficiali entro il canale, compluvio individuabile fino al Corso
Gramsci, indicato come sezione S17 che sottende il bacino A1;
il tratto intermedio, delimitato schematicamente dall'angolo tra la via Diaz ‐
via Mameli cui può essere attribuito il bacino A2 e A3a;
il tratto finale è delimitato a valle dalla confluenza con il canale Liori (sezione
S20) e possiede come tributari i bacini parziali A3b, A4 e A5 (corrispondenti
alle sezioni S18b, S19 e S20).
L'ingresso del tracciato del canale nel bacino A3b+A4+A5 avviene in corrispondenza
della direttrice delle vie Mameli e Donizetti.
Dall'esame della morfologia delle superfici si evidenzia che la via Cagliari, pur
estendendosi lungo una linea di displuvio, essa si sviluppa ben incisa cosicché, in
corrispondenza di ciascun incrocio, la strada presenti sempre una quota minore
rispetto a quella della viabilità ad essa incidente. L'effetto prodotto è evidente
sopratutto durante gli eventi intensi durante i quali i deflussi veicolati dalle canalette
stradali percorrono tutta la sua lunghezza da monte verso valle, incrementando la
portata e senza disperdersi nelle strade laterali. Tale fatto trova riscontro oggettivo
anche con quanto accaduto durante l'evento del 22 ottobre 2008 (Figura 15).
Figura 15 ‐ Via Cagliari all'alba del 22 ottobre 2008
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
45
Figura 16 ‐ Linee di scorrimento individuate dall'analisi delle pendenze su microbacini urbani e bacini aggregati come contribuenti alla medesima sezione di controllo, sul tracciato del canale Mangioi.
A4
A5
A1
A2
A3b
A3a
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
46
Inoltre si può osservare che la via Cagliari realizza la disconnessione tra il bacino A3a
da quello A3b; pertanto gli allagamenti del bacino A2, interessano il bacino A3a ma
non quello A3b in quanto la via Diaz prima e la via Cagliari poi, sottraggono l'intero
eventuale deflusso superficiale deviandolo verso valle.
In conclusione, l'analisi ad elevato dettaglio delle superfici territoriali ha condotto
verso una generale riconsiderazione delle estensioni tributarie del canale in esame
passando dagli iniziali 1.1 km² a 0.69 con una riduzione di circa il 50%. Nella Tabella 21
è presentata una sintesi delle caratteristiche del bacino totale, come individuato dalla
somma delle aree che contribuiscono al canale Mangioi.
I bacini parziali A3b, A4 e A5, evidenziati nella Figura 17, sottesi rispettivamente
dalle sezioni S18a, S19 ed S20, possiedono una superficie di estensione pari
rispettivamente a 1.72, 3.13 e 10.34 ettari.
Tabella 21 ‐ Caratteristiche del bacino sotteso dalla sezione S20
superficie bacino (kmq) A 0.69
altitudine media bacino (m slm) Hm 49.67
altitudine sezione (m slm) Hs 7.90
pendenza media del bacino ib 0.0461
lunghezza fluviale (km) L 2.05
rapporto di circolarità bacino 0.26
quota massima scorrimento (m slm) 92.00
dislivello massimo (m) 84.10
pendenza media collettore im 0.0150
I tempi di corrivazione del canale Mangioi sono stati calcolati utilizzando le relazioni
usualmente adoperate per piccoli bacini urbani. Nella Tabella 22 seguente sono
consegnati i valori calcolati e quelli adottati.
Tabella 22 ‐ Tempi di corrivazione calcolati per il bacino complessivo del canale Mangioi.
Ventura (ore) 0.97
Ventura (2) (ore) 0.55
Kirpich (ore) 0.58
Viparelli (coeff. 1.00) (ore) 0.57
Watt‐Chow (ore) 0.59
SCS (ore) 0.50
Valore adottato (ore) 0.60
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47
Figura 17 ‐ Delimitazione delle superfici tributarie in ambito urbano per il rio Mangioi alla sezione S20
5.3.1 Bacino del Rio de Is Coddus
Il bacino è ben individuabile a sud di quello del Baccu Tinghinu e, rispetto ai bacini
periurbani, ha una superficie ben maggiore (3.52 kmq) che raccoglie le acque
meteoriche del versante settentrionale del rilievo denominato “Su Sinzurro” (m 179.8)
e meridionale del Monte Arrubiu (m 347 slm). Lo spartiacque interessa la zona
Muxiaridda e attraversa la SP 91 interessandone circa 450 m della sua lunghezza ove è
presente un manufatto di attraversamento. A valle della strada provinciale, sono
presenti le ampie aree di espansione di Is Pixinas fittamente circondate da serre, ove il
suolo a pendenze pressoché nulle. Le aree sono collegate al recapito finale (rio S.
Lucia) mediante un canale di bonifica presso il Podere di Nissa.
Il bacino è stato suddiviso nei sottobacini B91, B96, B95, B94 e B85. Con circa 14.8
km di lunghezza complessiva della rete idrografica, la superficie si dimostra ben
drenata presentando un indice di densità di drenaggio pari a 4.2 .
A3b
A4
A5
S18b
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
48
Figura 18 – Bacino del rio de Is Coddus
Nella tabella seguente è presentata una sintesi delle caratteristiche morfologiche
del bacino alla sezione di confluenza con il rio di S. Lucia.
Tabella 23 – Carattteristiche morfometriche del bacino totale del rio Is Coddus
BACINO IS CODDUS
superficie bacino kmq 3.520
altitudine media bacino m slm 51.86
altitudine sezione m slm 1.50
pendenza media del bacino ‐ 0.1390
lunghezza collettore Km 5.237
rapporto di circolarità bacino ‐ 0.16
quota massima scorrimento m slm 224.7
dislivello massimo m 223.20
pendenza media asta fluviale ‐ 0.0229
La tabella dei tempi di corrivazione mostra una certa uniformità per le relazioni
usualmente adottate per bacini della dimensione di quello in studio. Il tempo adottato
è quello di Ventura cui corrisponde una velocità media di scorrimento pari a 0.92 m/s.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
49
Tabella 24 – Tempi di corrivazione del rio Is Coddus
Sezione S85
Ventura (ore) 1.58
Giandotti (ore) 2.71
Viparelli (v=1.0) (ore) 1.45
Pasini (ore) 1.89
SCS (ore) 0.74
valore adottato (ore) 1.58
5.3.2 Bacino rio Monte Nieddu
Criterio del tutto analogo ai precedenti è stato seguito nella delimitazione del
bacino del rio Monte Nieddu, il cui sottobacino studiato è sotteso dalla sezione a quota
219 m slm in corrispondenza del confine comunale. Nella Tabella 26 sono consegnati i
tempi di corrivazione calcolati con le relazioni usualmente adottate. Come si può
osservare, il valore adottato tiene conto in maniera esplicita della pendenza dell’asta
principale la quale, per i bacini esaminati, sono stati calcolati valori assai maggiori
rispetto alle pendenze medie dei versanti, delle quali tiene conto invece, ad esempio,
la formula di Pasini.
Figura 19 ‐ Sottobacini del rio di Monte Nieddu considerati nello studio
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
50
Per questo motivo – essenzialmente legato alla caratteristica tipica dei bacini
analizzati, i quali possiedono versanti assai pendenti e scarsamente permeabili, ma
sono invece drenati da corsi d’acqua principali assai meno pendenti, sono state
ritenuto più aderenti al contesto specifico i valori forniti dalla formula di Ventura e di
quella di Pasini.
Tabella 25 ‐ Caratteristiche delle sezioni di interesse e dei bacini sottesi: Bacino del Rio Monte Nieddu
MONTE NIEDDU SOTTOBACINI
172 190parz 186 190tot
Superficie kmq 1.9 0.8 1.7 4.4
quota sezione m 238 219 238 219
quota massima m 713 565 664 713
quota minima m 238 219 238 219
quota media m 454 337.7 402.6 413
pendenza bacino ‐ 26° 25.9° 27° 26.3°
lunghezza asta km ‐ ‐ ‐ 3.31
pendenza asta ‐ ‐ ‐ ‐ 0.036
Tabella 26 ‐ – Tempi di corrivazione. Bacino del Rio Monte Nieddu
Sezione 190tot
Ventura (ore) 1.41
Giandotti (ore) 1.20
Viparelli (v=1) (ore) 0.91
Pasini (ore) 1.39
SCS (ore) 0.22
valore adottato (ore) 1.39
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
51
6. CALCOLO DELLE PORTATE DI PIENA
6.1. RIO SANTA LUCIA
Con le premesse metodologiche sopra riportate e con le considerazioni contenute
nei paragrafi precedenti sulla stima del tempo di corrivazione, si riportano nel seguito i
valori calcolati del colmo della portata di piena ai tempi di ritorno di 50, 100, 200 e 500
anni come indicato nelle Norme. Nella stima si è tenuto conto, per la determinazione
delle perdite del bacino, dell'applicazione del metodo Curve Number, in accordo con
quanto già sviluppato per altri bacini nel presente studio. Sulla base dei dati di uso,
copertura e classificazione idrologica dei suoli, si adotta qui un valore del parametro
CNII=67 (CNIII=83) ottenendo il valore di assorbimento iniziale riportato in Tabella 27.
Tabella 27 ‐ Perdite iniziali calcolate con il metodo CN
CN di bacino CN 83.1
Stima del massimo invaso (mm) S 51.6
Assorbimento iniziale (mm) Ia 10.3
Al solo fine di un confronto critico si riportano i valori di portata ottenuti
considerando entrambi i citati valori del tempo di corrivazione come presentato nei
paragrafi precedenti e il valore di portata al colmo della piena con tempo di ritorno
biennale come riportato nella relazione allegata al PSFF. Il calcolo della portata di piena
effettuato con il metodo indiretto (f. razionale) porta ai valori di colmo presentati nella
Tabella 28 per il tempo di corrivazione pari a 17.5 ore e nella Tabella 29 per quello pari
a 23.8 ore. Come si può osservare, la variazione in termini di portata corrispondente
all'adozione del primo dei due tempi di corrivazione si traduce in una modifica del
valore di colmo di circa il 17%.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
52
Tabella 28‐ Portate al colmo di piena di assegnato tempo di ritorno e contributi unitari (tc=17.5 ore ‐ VAPI2010)
Tr (anni) 2 50 100 200 500
Q (m³/s) 44.4 283.8 361.7 448.4 576.3
q (m³/s km²) 0.4 2.5 3.2 4.0 5.1
Tabella 29‐ Portate al colmo di piena di assegnato tempo di ritorno e contributi unitari (tc=23.8 ore ‐VAPI2010)
Tr (anni) 2 50 100 200 500
Q (m³/s) 39.0 236.7 300.3 371.0 475.2
q (m³/skm²) 0.3 2.1 2.7 3.3 4.2
L'applicazione del metodo diretto con l'impiego della distribuzione TCEV (Cao, 1988)
utilizzando le relazioni valide per i bacini di esposizione occidentale porta a valori
consegnati nella Tabella 30.
Tabella 30‐ Portate al colmo di piena di assegnato tempo di ritorno e contributi unitari (Metodo diretto)
Tr (anni) 2 50 100 200 500
Q (m³/s) 36.8 249.7 302.9 356.1 425.7
q (m³/skm²) 0.3 2.2 2.7 3.2 3.8
Le richiamate elaborazioni del Piano Stralcio delle Fasce Fluviali (PSFF) hanno
considerato, per il bacino del rio Santa Lucia alla sezione di chiusura presso la laguna di
Capoterra, un valore di portata che risulta assai prossimo a quello qui ottenuto con il
metodo indiretto applicando le nuove curve di possibilità pluviometriche regionalizzate
(metodo già indicato precedentemente come VAPI2010). In particolare, si osserva dal
grafico di Figura 20 che le portate ottenute nello studio del PSFF sono risultate
praticamente intermedie tra i valori precedentemente calcolati. Inoltre, in
considerazione della limitata influenza da attribuirsi al pluviometro di Capoterra
sull'estensione del bacino del rio S. Lucia, le portate espresse dall'applicazione dei
metodi sopra citati appaiono essere cautelative.
Per le considerazioni sopra riportate, si sceglie di adottare come portate di
riferimento per il successivo studio idraulico i valori ricavati con il metodo diretto
quali quelle contenute dello studio PSFF, consegnate nella seguente Tabella 31.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
53
Figura 20 ‐ Confronto tra valori delle portate al colmo di piena ottenuti con i metodi indiretti e il metodo diretto con riferimento allo PSFF
Tabella 31 ‐ Sintesi dei valori delle portata di colmo per la sezione S1 del bacino del rio S. Lucia.
Tr (anni) 2 50 100 200 500
Qtc=17.5 (m³/s) 44.4 283.8 361.7 448.4 576.3
Qtc=23.9 (m³/s) 39.0 236.7 300.3 371 475.2
Qdir (m³/s) 36.8 249.7 302.9 356.1 425.7
Qpsff (m³/s) 36.0 265.0 323.0 380.0 455.0
6.2. CANALE DI GUARDIA S. ROSA
Per ciascuno dei sottobacini individuati come tributari del canale di guardia, sono
state calcolate le portate al colmo della piena nelle varie sezioni di controllo lungo il
percorso disposte sulla base del punto di immissione nel canale stesso. I sottobacini
hanno area media di circa 0.2 kmq e il calcolo delle portate di ciascun contributo al
canale di guardia è stato effettuato sulla base dei valori al colmo determinati con il
metodo razionale (VAPI, 2010) alla sezione S3parz in corrispondenza della confluenza
con il rio Acqua Tomasu (Figura 21). Per il bacino complessivo sono state determinate
le caratteristiche morfometriche, consegnate in tabella, e le altezze di pioggia netta
determinate con il metodo Curve Number assumendo il parametro CN=96. Il valore
delle portate di deflusso e relativi contributi unitari sono riportati nella Tabella 33.
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500
Portata al colm
o
Qtc=17.5 (m³/s)
Qtc=23.9 (m³/s)
Qdir (m³/s)
Qpsff (m³/s)
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
54
I valori di contributo sono stati utilizzati per l’attribuzione delle portate di colmo ai
sottobacini e, conseguentemente, alle sezioni di controllo lungo il canale di guardia, in
corrispondenza delle immissioni individuate sulla base della carta dell’idrografia
superficiale, individuando un punto di immissione per ciascun sottobacino.
Tabella 32 – Caratteristiche del bacino totale del canale di guardia
superficie bacino (kmq) A 1.100
altitudine media bacino (m slm) Hm 113.90
altitudine sezione (m slm) Hs 30.00
pendenza media del bacino ib 0.3072
lunghezza collettore (km) L 2.245
rapporto di circolarità bacino 0.28
quota massima scorrimento (m slm) 331
dislivello massimo (m) 301.00
pendenza media collettore im 0.0270
Tabella 33 – Valori delle portate e dei contribute calcolate con il metodo VAPI (2010).
Sezione ID
PORTATE AL COLMO (mc/s) note
Q50 Q100 Q200 Q500
S3parz 27.8 33.8 40.5 50.25 vapi
CONTRIBUTI AL COLMO (mc/s kmq)
Q50 Q100 Q200 Q500
S3parz 25.29 30.78 36.83 45.68
In particolare sono state considerate le seguenti confluenze:
canale lato stadio, che raccoglie le acque di un versante del quartiere S.Rosa
(bacino 59) e quelle derivanti dal bacino del rio Mangioi sopra via Siena (bacino
712);
del versante ovest del quartiere di S. Rosa (rete fognaria di via Belvedere),
(bacino B590‐B592);
del bacino identificato con il cod. B593, a monte del canale, ove defluiscono
anche le portate del canale alto del quartiere (Sezione B593),
del bacino compreso tra il canale di guardia e quello parallelo alla via S. Lucia,
che sversa a monte dell’attraversamento dell’omonima strada (bacino B55),
per complessivi 4 punti di immissione e corrispondenti sezioni di controllo nel
canale.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
55
Figura 21 – Bacino totale del canale di guardia e sezione di chiusura indicata con la freccia (sezione S3Parz)
Tabella 34 –Bacini tributari del Canale di Guardia. Portate al colmo della piena (in m³/s) con tempo di ritorno indicato, ottenute con il metodo razionale per la distribuzione TCEV (metodo CN‐VAPI, 2010)
Sezione ID
Sezione chiusa a:
area PORTATE AL COLMO SUL CANALE note
kmq Q50 Q100 Q200 Q500
B59 Via del Parco 0.43 10.9 13.2 15.8 19.6 calcolate con qS3parz.
B771 Via Siena 0.10 2.5 3.0 3.6 4.4 calcolate con qS3parz
Bacino totale 13.3 16.2 19.4 24.1 Somma
B591 Via Belvedere 0.135 3.4 4.2 5.0 6.2 calcolate con qS3parz
B593 0.11 2.8 3.4 4.1 5.0 calcolate con qS3parz
B55 0.12 3.0 3.7 4.4 5.5 calcolate con qS3parz
B551 0.16 4.0 4.9 5.9 7.3 calcolate con qS3parz
S3parz SR 1.100 27.8 33.8 40.5 50.25 vapi
Tabella 35 –Canale di Guardia. Portate al colmo della piena (in m³/s) con tempo di ritorno indicato, ottenute sommando i valori di portata al colmo.
Sezione ID
PORTATE AL COLMO SUL CANALE note
Q50 Q100 Q200 Q500
B59 10.9 13.2 15.8 19.6
B771 2.5 3.0 3.6 4.4
13.3 16.2 19.4 24.1 somma
B591 16.7 20.4 24.4 30.2
B593 19.5 23.8 28.4 35.3
B55 22.6 27.5 32.9 40.7
B551 26.6 32.4 38.7 48.1
S3parz 27.8 33.8 40.5 50.25 vapi
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
56
Come accennato, il calcolo delle portate al colmo di piena per i sottobacini ha
permesso di ottenere le portate massime di deflusso ai relativi tempi di ritorno per le
sezioni di controllo sul canale. Le portate massime ai sottobacini tributari sono
consegnate in Tabella 34, mentre le portate complessive sul canale (determinate per
continuità) sono consegnate in Tabella 35.
Al fine di poter stabilire la funzionalità idraulica e i bilanci delle portate istantanee
anche in termini di eventuali perdite per tracimazione, non essendo sufficiente
determinare il solo valore di colmo degli idrogrammi di piena, sono stati calcolati gli
idrogrammi dei deflussi alle sezioni di calcolo, risultanti dall’applicazione del metodo
Curve Number dell’SCS con schemi semplificati di trasformazione della pioggia lorda e
di routing applicati a schemi idrologici semplificati costituiti da un bacino e da un
invaso (o canale) lineare. Il modello di trasformazione degli afflussi in deflussi è
implementato nel bacino mentre, nel canale, l’algoritmo di routing determina il ritardo
(lag) nella propagazione verso la sezione di controllo. La procedura ha implicato la
determinazione degli idrogrammi dei sottobacini tributari e la taratura è avvenuta in
modo tale che, in ciascuna delle 4 sezioni di controllo del canale, si ottenessero le
portate calcolate con i contributi unitari del bacino principale sotteso alla sezione
S3parz.
Per il calcolo degli idrogrammi è stato utilizzato il modello HMS dell’Hydrologic
Engineering Center dello US‐ Army Corps of Engineers. Lo schema idrologico applicato
per la determinazione degli idrogrammi tributari è consegnato in Figura 22.
Figura 22 – Schema idrologico dei bacini tributari del Canale di Guardia.
N
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
57
Una volta effettuata la taratura delle portate alle sezioni considerate sul canale
principale, sono stati considerati gli idrogrammi di ciascun bacino contribuente ai
relativi punti di immissione. L’andamento degli idrogrammi è invece consegnato in
Figura 23.
Figura 23 – Idrogrammi di piena utilizzati nella verifica idraulica del canale di guardia
6.1. S’ACQUA TOMASU
Sul bacino del rio s’Acqua Tomasu sono state calcolate le portate al colmo della
piena ai tempi di ritorno del PAI, come consegnati nella tabella seguente. Il calcolo ha
utilizzato il valore dei contributi unitari relativi al bacino idrografico chiuso alla sezione
di confluenza con il canale S. Rosa (sezione S3A1) e alla sezione S5 di confluenza al rio
S. Lucia.
Idrogramma del bacino tributario
0
5
10
15
20
25
30
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)
port
ata
(mc/
s)
S1Q50
S1Q100
S1Q200
S1Q500
Idrogramma del bacino tributario
0
1
2
3
4
5
6
7
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)po
rtat
a (m
c/s)
B591Q50
B591Q100
B591Q200
B591Q500
Idrogramma del bacino tributario
0
1
2
3
4
5
6
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)
port
ata
(mc/
s)
B593Q50
B593Q100
B593Q200
B593Q500
Idrogramma del bacino tributario
0
1
2
3
4
5
6
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)
port
ata
(mc/
s)
B55Q50
B55Q100
B55Q200
B55Q500
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
58
Tabella 36 – Bacino del Rio S’Acqua Tomasu. Portate al colmo della piena (in m³/s) con tempo di ritorno indicato, ottenute con il metodo razionale e la distribuzione TCEV (metodo CN‐VAPI, 2010)
Sezione ID
Sezione chiusa a:
sezione RAS
area PORTATE note
‐ kmq Q50 Q100 Q200 Q500
S3B confl (monte) 8.74 0.098 2.45 2.98 3.57 4.44 calcolate con il qS3a1
S3B1 sinistra iniz 426.46 0.030 0.75 0.91 1.09 1.36 calcolate con il qS3a1
S3C1 AT alveo alto 2859.32 0.030 0.75 0.91 1.09 1.36 calcolate con il qS3a1
S3C AT (monte) 2482.38 0.101 2.53 3.08 3.68 4.57 calcolate con il qS3a1
S3A2 AT confl (valle) 2453.74 ‐ 4.98 6.06 7.26 9.01 somma
S3A ponte SP 1904.94 0.339 8.48 10.32 12.36 15.35 calcolate con il qS3a1
S3A1 SRosa (monte) 1113.33 0.510 12.76 15.53 18.6 23.1 vapi
S3parz SR 1.100 27.8 33.8 40.5 50.25 vapi
S3 AT (valle) 1093.28 1.610 40.56 49.33 59.1 73.35 somma
S5parz confl. S.Lucia 0.260 6.55 7.97 9.54 11.85 calcolate con il qS5
S5 confl. S.Lucia 0 1.800 47.11 57.3 68.64 85.2 vapi
6.2. BACINI URBANI: CANALE LIORI E CANALE MANGIOI
Il bacino del canale Liori contribuisce per un valore di piena calcolata alla sezione di
chiusura del bacino totale (sezione S15) in corrispondenza della confluenza con il rio
S.Lucia secondo i valori consegnati nella tabella seguente. Per il calcolo dei deflussi
netti è stato adottato un parametro Curve Number che teoricamente esclude le
perdite del bacino (pari infatti a 99) con una evidente forzatura che riguarda la
presenza di fenomeni di invaso i quali ‐di fatto‐ determinano una aliquota di perdita di
pioggia netta.
Stante la modesta estensione dei bacini contribuenti, in corrispondenza delle
sezioni di controllo ai bacini parziali, la portata di colmo è stata calcolata attribuendo al
sottobacino il medesimo valore di contributo unitario relativo al bacino complessivo
proporzionalmente alla superficie.
Tabella 37– Bacino del Canale Liori. Portate al colmo della piena (in m³/s) con tempo di ritorno indicato, ottenute con il metodo razionale per la distribuzione TCEV (metodo CN‐VAPI, 2010)
SEZIONE ID AREA PORTATE note
n kmq Q50 Q100 Q200 Q500
S11 0.11 3.1 3.7 4.4 5.5 Contributo un. qS15
S12 0.22 5.8 7.0 8.4 10.4 Contributo un. qS15
S13 0.36 9.7 11.8 14.1 17.4 Contributo un.qS15
S14 0.47 12.6 15.3 18.3 22.7 Contributo un. qS15
S15 0.54 14.5 17.6 21.1 26.1 CNR‐VAPI
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
59
La portata di piena del bacino principale del canale Mangioi è stata calcolata con il
metodo indiretto applicando la procedura VAPI2010, mentre le portate ai sottobacini
individuati sono state determinate con il metodo del contributo unitario, stante la
limitata estensione delle aree in esame.
Nella tabella che segue sono consegnate le portate al colmo di piena in
corrispondenza della sezione S20 e si osserva dalla Tabella 38 il valore eccezionale del
contributo unitario già per i tempi di ritorno più bassi, ottenuto con le assegnate curve
di possibilità pluviometrica.
Tabella 38 ‐ Bacino del canale Mangioi. Valori della portata di colmo per le sezione S20 (bacino totale) e contributi unitari.
Tr (anni) 50 100 200 500
QS20 (m³/s) 27.58 33.70 40.45 50.31
qS20 (m³/s km²) 31.70 38.74 46.49 57.83
Sulla base dei valori di riferimento consegnati nella tabella, è possibile calcolare il
contributo di ogni singolo bacino parziale sotteso alle sezioni di controllo del canale
considerate, ammettendo la proporzionalità del contributo al valore di colmo della
piena (Tabella 39).
Tabella 39 ‐ Estensioni dei bacini totali del canale Mangioi e valori della portata di colmo per le corrispondenti sezioni.
Tr (anni) A (km²) 50 100 200 500
QS16 (m³/s) 0.09 2.7 3.3 4.0 4.9
QS17 (m³/s) 0.32 10.0 12.2 14.6 18.2
QS18c (m³/s) 0.44 13.8 16.9 20.2 25.2
Allo scopo di poter studiare il dettaglio del comportamento del canale lungo il suo
percorso fino allo sbocco nel rio Liori, nella Tabella 40 seguente viene anche
consegnato il valore di portata in corrispondenza della sezione S18a, S18b, S19 e S20.
Infatti, come apparrà evidente nel seguito dell'analisi idraulica, lo studio porterà anche
a considerare la stima delle portate ai bacini parziali alle sezioni S18a, S18b e S19 per
poter effettuare le simulazioni in condizioni di colmo della canalizzazione del Mangioi e
quindi la totale indisponibilità ad accogliere ulteriori deflussi superficiali (Tabella 40).
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
60
Tabella 40 ‐ Bacini parziali del canale Mangioi (via Machiavelli). Valori della portata di colmo per le corrispondenti sezioni.
Tr (anni) Area parz.(km²) 50 100 200 500
QS18b (m³/s) 0.017 0.55 0.67 0.80 0.99
QS18a (m³/s) 0.031 0.99 1.21 1.46 1.81
QS19 (m³/s) 0.103 3.28 4.01 4.81 5.98
QS20 (m³/s) 0.090 2.85 3.49 4.18 5.20
6.3. BACCU TINGHINU
Sul bacino del Baccu Tinghinu sono state calcolate le portate al colmo della piena ai
tempi di ritorno del PAI, come consegnati nella tabella seguente. Il calcolo ha utilizzato
il valore dei contributi unitari relativi al bacino idrografico chiuso alla sezione S10 di
confluenza nel rio S. Lucia, facendo riferimento ai bacini indicati nella Figura 10.
Tabella 41 – Bacino del Canale Baccu Tinghinu. Portate al colmo della piena (in m³/s) con tempo di ritorno indicato, ottenute con il metodo razionale per la distribuzione TCEV (metodo CN‐VAPI, 2010)
Sezione ID
Sezione chiusa a:
area PORTATE note
kmq Q50 Q100 Q200 Q500
B73 Imbocco can. 0.96 20.9 25.5 30.5 37.8 Contrib.un. qS10
B823 Cimitero 0.12 2.7 3.3 3.9 4.9 Contrib.un. qS10
B821 immissione 0.27 5.9 7.1 8.5 10.6 Contrib.un. qS10
B822 Via matteotti 0.60 13.1 16.0 19.1 23.7 Contrib.un. qS10
B79 0.02
B80 0.16
B82 0.16
79+80+82 0.33 7.2 8.8 10.5 13.1 Contrib.un. qS10
S10 Bacino totale 2.32 50.5 61.5 73.6 91.2 CNR‐VAPI
6.4. RIO IS CODDUS
Di seguito vengono individuate le portate al bacino del rio Is Coddus ripartito nei
sottobacini B91, B96, B95, B94 e B85. Il bacino complessivo, considerato il tempo di
corrivazione adottato, produce le portate statisticamente individuate e consegnate
nella tabella seguente che riporta anche i contributi unitari espressi in mc/s Kmq.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
61
Tabella 42 – Valori delle portate e dei contributi calcolate con il metodo VAPI (2010).
Sezione ID
PORTATE AL COLMO (mc/s) note
Q50 Q100 Q200 Q500
S85 48.93 60.98 74.30 93.83 vapi
CONTRIBUTI AL COLMO (mc/s kmq)
Q50 Q100 Q200 Q500
S85 13.90 17.32 21.11 26.66
Sulla base di tali contributi sono stati calcolati i valori dei colmi di piena per i
sottobacini B91, B96, B95, B94 e B85. Il bacino B91 è stato ripartito in ulteriori 2
sottobacini di uguale contributo per uniformità nell’attribuzione delle portate alle
sezioni di controllo.
Tabella 43 – Bacino del rio Is Coddus. Portate al colmo della piena (in m³/s) con tempo di ritorno indicato, ottenute con il metodo razionale per la distribuzione TCEV (metodo CN‐VAPI, 2010)
Bacino ID area PORTATE note
kmq Q50 Q100 Q200 Q500
B91.1 0.45 6.3 7.8 9.5 12.0 50% di B91
B91.2 0.45 6.3 7.8 9.5 12.0 50% di B91
B96 0.66 9.1 11.4 13.9 17.5 Contr.. unit di B85tot
B95 0.59 8.2 10.2 12.4 15.7 Contr.. unit di B85tot
B94 0.06 0.8 1.0 1.2 1.5 Contr.. unit di B85tot
B85parz 1.32 18.3 22.8 27.7 35.0 Contr.. unit di B85tot
B85tot 3.52 48.9 60.9 74.3 93.8 VAPI
6.5. RIO MASON'E OLLASTU
Come più volte richiamato, il calcolo della portate di piena è stato effettuato in
conformità con il metodo VAPI tenuto conto degli aggiornamenti del 2010. Le portate
al colmo ottenute con l'applicazione del metodo indiretto sono consegnate nella
tabella seguente. Il valore della portata alla sezione di confluenza è stato assunto pari a
quello calcolato nel SRSG, come sopra richiamato.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
62
Tabella 44 ‐ Sintesi dei valori delle portata di colmo per le corrispondenti sezioni. Il valore della portata alla sezione di confluenza con il rio S. Gerolamo è stato assunto pari a quello calcolato nello studio SRSG.
Tr (anni) 50 100 200 500
QS1 (m³/s) 94.0 127.0 164.0 219.0
QS2 (m³/s) 77.7 104.3 134.7 180.5
QS3 (m³/s) 70.4 95.2 123.7 166.6
QS4 (m³/s) 58.1 78.9 102.7 138.8
QS5 (m³/s) 24.0 34.0 46.0 64.0
QStot* (m³/s) 95.0 132.0 176.0 238.0
6.6. RIO MONTE NIEDDU
Sul bacino del rio Monte Nieddu, il calcolo delle portate al colmo della piena ai
tempi di ritorno del PAI è stato effettuato per il sottobacino relativo all’asta principale
del “Canale de su Scanduiu”. Il calcolo ha utilizzato il valore dei contributi unitari
relativi al bacino idrografico chiuso alla sezione a quota 219 m slm, in corrispondenza
del limite comunale di Capoterra. Sono consegnati nella tabella seguente, facendo
riferimento ai bacini sottesi alle corrispondenti sezioni indicati nella Figura 10, i valori
delle portate calcolate con il metodo VAPI aggiornato.
Tabella 45 – Bacino del Rio Monte Nieddu. Portate al colmo della piena (in m³/s) con tempo di ritorno indicato, ottenute con il metodo razionale per la distribuzione TCEV (metodo CN‐VAPI, 2010)
Sezione ID
Sezione chiusa a:
area PORTATE note
kmq Q50 Q100 Q200 Q500
B172 Bacino alto 0.05 0.9 1.1 1.26 1.6 Contrib.un.
B190 0.63 10.9 13.2 15.9 19.74 Contrib.un.
1.26 21.8 26.5 31.7 39.5 Contrib.un.
B186 1.90 32.9 39.9 47.9 59.3 Contrib.un.
B186tot Bacino tot. 4.40 76.2 92.7 111 137.5 CNR‐VAPI
6.7. CONSIDERAZIONI CIRCA LE PORTATE ADOTTATE NELLO STUDIO IDROLOGICO
Come più spesso richiamato, per la determinazione delle portate relative ai bacini
idrografici dell’area di Capoterra è stata effettuata la determinazione statistica della
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
63
pioggia lorda mediante le curve di possibilità pluviometrica basate sulla distribuzione
TCEV i cui parametri sono stati recentemente aggiornati dal piano stralcio delle fasce
fluviali del rio San Gerolamo (studio indicato brevemente come SRSG, 2010).
L’adozione delle suddette procedure per i tempi di ritorno previsti dal Piano per
l’Assetto Idrogeologico, ha determinato un incremento notevole delle portate da
utilizzarsi nelle simulazioni idrauliche, con valori superiori mediamente del 300%
rispetto a quelli adottati con la precedente revisione dei parametri della TCEV.
Nella tabella seguente sono sintetizzati i valori dei contributi unitari per i bacini
idrografici come ottenuti nella presente relazione idrologica.
Tabella 46 – Valori dei contributi unitari
Bacino q50 q100 q200 q500
1 Is Coddus 13.90 17.32 21.11 26.66
2 Acqua Tomasu 25.02 30.45 36.43 45.18
3 Santa Rosa 25.29 30.78 36.83 45.68
4 Liori 26.87 32.62 38.95 48.20
5 Mangioi 31.70 38.74 46.49 57.83
6 B. Tinghinu 21.74 26.46 31.65 39.25
7 S. Gerolamo (parz) 10.90 15.90 21.90 30.90
Nei grafici successivi invece viene proposto un confronto critico tra i valori dei
contributi adottati e quelli relativi al metodo di Sirchia (aggiornata successivamente da
Fassò nel 1968). Tale metodo, come è noto, è di fondamento empirico e consente di
determinare i massimi contributi unitari prevedibili mediante una curva (detta “curva
inviluppo dei massimi contributi”) determinata sulla base dell’osservazione degli eventi
di piena in Sardegna. Si osserva che per l’evento del 22 ottobre 2008 sul rio S.
Gerolamo sono stati calcolati contributi unitari variabili tra 19 e 41 m³/s km² per bacini
di ampiezza compresa tra 3.2 e 28 km².
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
64
Figura 24 – Confronto tra i valori dei contributi unitari adottati nel presente studio, rispetto ai massimi contributi unitari determinati con il metodo di Sirchia‐Fassò
Is C
od
dus
Acq
ua T
om
asu
San
ta R
osa
Lio
ri Man
gio
i
B. T
ing
hin
u
San
Ger
ola
mo
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
q (m
³/s
km²)
A (kmq)
qSirchia
Tr=50 anni
Is C
od
dus
Acq
ua T
om
asu
San
ta R
osa
Lio
ri Man
gio
i
B. T
ing
hin
u
San
Ger
ola
mo
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
q (m
³/s
km²)
A (kmq)
qSirchia
Tr=100 anni
Is C
od
dus
Acq
ua T
om
asu
San
ta R
osa
Lio
ri
Man
gio
i
B. T
ing
hin
u
San
Ger
ola
mo
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
q (m
³/s
km²)
A (kmq)
qSirchia
Tr=200 anni
Is C
od
dus
Acq
ua T
om
asu
San
ta R
osa
Lio
ri
Man
gio
i
B. T
ing
hin
u
San
Ger
ola
mo
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.000.
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
q (m
³/s
km²)
A (kmq)
qSirchia
Tr=500 anni
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
65
§ Relazione dello studio Idraulico
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
66
7. STUDIO DI SIMULAZIONE IDRAULICA
L’obiettivo dello studio è quello di indagare con quali modalità le acque transitano
nei tronchi idrici esaminati, individuando i siti ove la criticità di manifesta e
determinando l’entità dei volumi eventualmente esondanti che si diffondono sul
territorio. Al fine di circostanziare le possibili situazioni di insufficienza dei corsi
d’acqua, peraltro spesso appartenenti al reticolo idrografico minore, nello studio sono
valutate le conseguenze idrauliche sul territorio, in termini di aree destinate ad essere
allagate a causa di eventi critici per la rete e per le opere di difesa esistenti.
Le informazioni geometriche relative alle quote del terreno, alle caratteristiche
dimensionali delle opere (sezioni trasversali e profili longitudinali dei canali, ponti e
scatolari) sono tratte dagli elaborati progettuali forniti dall’amministrazione comunale
o direttamente dagli enti realizzatori delle opere stesse. Poiché gran parte delle
condizioni esaminate si riferiscono a corsi d'acqua e canalizzazioni (naturali o artificiali)
si è proceduto verso un'analisi idraulica mediante la simulazione monodimensionale
della corrente in condizioni di portata costante pari al valore massimo di colmo come
determinati nella relazione idrologica, valutando la necessità di ulteriori
approfondimenti mediante strumenti adeguati per casi particolari.
Lo studio di simulazione idraulica qui presentato si riferisce alle portate calcolate
con il metodo VAPI con aggiornamento delle curve di possibilità pluviometrica al 2010
e considerando quanto specificato nelle Linee Guida del PAI. Pertanto, nel seguito, ove
non diversamente specificato, le simulazioni si intendono eseguite con le portate
riportate nelle corrispondenti tabelle dello studio idrologico.
Per il rio S. Lucia, nel seguito viene riportato lo studio idraulico sviluppato nel
presente studio di compatibilità idraulica, benchè successivamente, in accordo con
l'ADIS, siano stati adottati le elaborazioni e i risultati di cui al PSFF.
7.1. OGGETTO DELLE SIMULAZIONI
L’analisi idraulica è stata estesa a tutti i corsi d'acqua principali dei bacini idrografici
studiati per i quali è stato necessario approfondire il livello di funzionalità che essi
possono offrire in condizioni di criticità.
Riguardo ai canali principali di raccolta delle acque meteoriche che si sviluppano
all’interno del centro urbano, essi saranno considerati a tutti gli effetti come dei corsi
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
67
d’acqua ordinari qualora dalle simulazioni del canale di guardia S. Rosa si evincesse la
completa efficacia delle sezioni idrauliche all’intercettazione e al collettamento dei
deflussi immessi per cui si possa affermare l’assenza di connessione tra bacini di
alimentazione esterni all’abitato e quelli urbani.
Nell' assenza di apporti esterni, confermata per il canale Mangioi durante la fase di
simulazione, i canali interessati non potranno conseguentemente classificarsi come
opera urbana di raccolta delle acque meteoriche poiché, come sarà evidenziato nel
seguito.
Tale assunto non è stato accettato dall'ADIS la quale ha richiesto l'analisi idraulica
dei canali interni anche se alimentati delle sole aree urbane.
Come premesso, i tronchi fluviali esaminati sono pertanto i seguenti:
Rio Santa Lucia (foce)
Rio s’Acqua Tomasu
Canale di Guardia S. Rosa
Canali interni
Canale circondariale Baccu Tinghinu
Rio de Sa Is Coddus
Rio Mason'e Ollastu
Rio Monte Nieddu (canale de su
Scanduiu).
7.2. I MODELLI UTILIZZATI
Le elaborazioni dei canali sono state effettuate a mezzo del software RAS (River
Analysis System ‐ 2002) sviluppato dal Hydrologic Engineering Center (HEC) dello U.S.
Department of The Army Corps of Engineers, che implementa un modulo di calcolo
idraulico dei profili di corrente in moto permanente o gradualmente variati sia entro
singoli tronchi di canale che in reti di canali a sviluppo dendritico, presentando la
possibilità di specificare condizioni al contorno separatamente a monte e a valle. Come
è noto, il modello può determinare automaticamente condizioni energetiche variabili
lungo il canale che determinano il passaggio di regime da corrente lenta a veloce e
viceversa in relazione agli effetti locali dovuti alla presenza di opere d'arte che ne
modificano la geometria. Dal punto di vista computazionale per le situazioni più
semplici e lineari il modello si basa sulla risoluzione l'equazione dell'energia con una
dimensione mentre utilizza l'equazione dei momenti in situazioni laddove si abbiano
rapidi cambiamenti di quota del profilo liquido. Le perdite di carico sono calcolate
mediante l'equazione di Manning di cui parametro può essere specificato per zone
diverse della sezione trasversale. Inoltre il modello può individuare situazioni di non
linearità, come nel caso dei risalti idraulici, che andamenti del profilo determinato dalla
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
68
presenza di ponti, ostruzioni, soglie, situazioni di imbocco e sbocco da manufatti, casi
che tipicamente si presentano nel caso di corsi d’acqua tombati.
Per situazioni per le quali si abbiano frequenti salti di fondo, lunghi tratti tombati o
la presenza di accumuli o di perdite nei volumi defluenti, lo strumento modellistico
adottato è rappresentato dal modello dell’US‐EPA (USA ‐ Environmental Protection
Agency) denominato “Storm Water Management Model” (SWMM). Il problema di
routing è affrontato mediante una procedura (dynamic wave routine) che permette di
risolvere le equazioni di De Saint Venant a una dimensione, complete dei termini
inerziali. Essa pertanto produce in teoria i risultati più accurati. Con questa
metodologia di routing è possibile tenere conto del volume invasato dal canale o dalla
tubazione e simulare i rigurgiti, le perdite di carico di imbocco e di sbocco, le possibili
inversioni dei flussi e dei tratti in pressione delle canalizzazioni. Poiché la soluzione
accoppia le quote idriche ai nodi con la portata dei condotti, la procedura può essere
applicata ad ogni tipo di configurazione della rete, anche a quella contenente
diversioni verso valle e tracciati ad anello. Questa possibilità generalmente si paga in
termini di carico computazionale, poiché l’integrazione nel tempo delle equazioni
differenziali è effettuata con passo temporale assai ridotto, una necessità connessa
con il mantenimento di un'adeguata stabilità numerica nel calcolo e accuratezza.
Tabella 47 – Modelli idraulici utilizzati per le varie simulazioni
ASTA FLUVIALE MODELLO TIPO SIMULAZIONE
1 Acqua Tomasu RAS STEADY
2 Canale S. Rosa SWMM UNSTEADY
3 Canale Liori SWMM + RAS STEADY
4 Canale Mangioi SWMM + RAS STEADY
5 Baccu Tinghinu RAS STEADY
6 Is Coddus RAS STEADY
7 Monte Nieddu RAS STEADY
7.3. DATI GEOMETRICI E IDRAULICI
I dati forniti sono direttamente derivanti dagli elaborati cartografici e da quelli
progettuali eventualmente necessari e disponibili per le opere di attraversamento o
sistematorie. La geometria delle sezioni fluviali degli alvei naturali derivano dalle
rilevazione aeree ad alta definizione (LIDAR) che sono state effettuate nel maggio del
2008 e che consentono un livello di dettaglio assai elevato (30 cm) per quanto
sfruttabile. In particolare, le elaborazioni riguardanti le sezioni trasversali sono risultate
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
69
assai avvantaggiate dal dettaglio offerto; viceversa i profili longitudinali sono stati
rielaborati per eliminare vari elementi di disturbo, originati essenzialmente dalla
vegetazione che ne alteravano il reale sviluppo altimetrico.
I coefficienti di scabrezza adottati sono quelli espressi nella relazione di Manning (n)
e sono desunti dalla letteratura; in particolare, sono stati adottati valore di n compresi
tra 0.09 e 0.25 per tenere conto della condizione dell’alveo nella fase vegetativa più
avanzata e cautelativa per i fini della sicurezza idraulica :
Per una maggiore tutela, le portate di piena calcolate per ciascuna delle sezioni di
controllo come già descritte nella relazione idrologica, sono state trasferite nel
modello idraulico e attribuite alla sezione di controllo che delimita a monte il
medesimo tronco fluviale. Di seguito sono presentati i valori di portata al colmo
utilizzati nelle simulazioni idrauliche per i vari corsi d’acqua analizzati e per i tempi di
ritorno del PAI.
Tabella 48 – Portate del rio S’Acqua Tomasu (VAPI, 2010)
Sezione Sezione modello
PORTATE
Q50 Q100 Q200 Q500
1 2859.321 2.53 3.08 3.68 4.57
2 2453.741 8.48 10.32 12.36 15.35
3 1904.947 12.76 15.53 18.6 23.1
4 1093.277 47.11 57.3 68.64 85.2
5 426.4696 2.45 2.98 3.57 4.44
6 222.4734 27.8 33.8 40.5 50.25
Tabella 49 – Portate al colmo per il canale di Guardia S. Rosa (VAPI, 2010)
Sezione ID
sezione modello
PORTATE
‐ Q50 Q100 Q200 Q500
B59 10.9 13.2 15.8 19.6
B771 2.5 3.0 3.6 4.4
S1 J1 13.3 16.2 19.4 24.1
B591 J2095.36 16.7 20.4 24.4 30.2
B593 J1850.54 19.5 23.8 28.4 35.3
B55 J1631.36 22.6 27.5 32.9 40.7
S3parz 27.8 33.8 40.5 50.25
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
70
Tabella 50 – Portate al colmo per il Baccu Tinghinu. (VAPI, 2010)
Sezione ID
sezione modello
PORTATE
‐ Q50 Q100 Q200 Q500
B73 4340 20.9 25.5 30.5 37.8
B823 2940 2.7 3.3 3.9 4.9
B821 2500 5.9 7.1 8.5 10.6
B822 2140 13.1 16.0 19.1 23.7
B79+B80+B82
640 7.2 8.8 10.5 13.1
S10 4340 50.5 61.5 73.6 91.2
Tabella 51 – Portate al colmo per il rio Is Coddus. (VAPI, 2010)
Sezione ID
sezione modello
PORTATE
‐ Q50 Q100 Q200 Q500
91.1 5626 6.3 7.8 9.5 12.0
91.2 4126 12.5 15.6 19.0 24.0
96 21.6 27.0 32.9 41.5
95 3426 29.8 37.1 45.3 57.2
94 3126 30.6 38.1 46.5 58.7
85 2226 48.9 60.9 74.2 93.7
Figura 25 – Idrogrammi utilizzati nella verifica idraulica del canale di guardia S. Rosa per ciascuna delle sezioni di controllo
Idrogramma del bacino tributario
0
5
10
15
20
25
30
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)
port
ata
(mc/
s)
S1Q50
S1Q100
S1Q200
S1Q500
Idrogramma del bacino tributario
0
1
2
3
4
5
6
7
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)
port
ata
(mc/
s)
B591Q50
B591Q100
B591Q200
B591Q500
Idrogramma del bacino tributario
0
1
2
3
4
5
6
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)
port
ata
(mc/
s)
B593Q50
B593Q100
B593Q200
B593Q500
Idrogramma del bacino tributario
0
1
2
3
4
5
6
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00
tempo (ore)
port
ata
(mc/
s)
B55Q50
B55Q100
B55Q200
B55Q500
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
71
Tabella 52 – Portate del canale Liori considerando i bacini allacciati (VAPI, 2010)
Sezione ID
sezione modello
PORTATE
Q50 Q100 Q200 Q500
S11 2922.7 3.1 3.7 4.4 5.5
S12 2713.67 5.8 7.0 8.4 10.4
S13 2303.98 9.7 11.8 14.1 17.4
S14 1793.61 12.6 15.3 18.3 22.7
S15 1096.01 14.5 17.6 21.1 26.1
Riguardo al canale Mangioi, il modello idraulico è stato ricostruito considerando i
dati relativi al rilievo delle sezioni consegnati allo scrivente dall'Amministrazione e
utilizzati per la definizione della base geometrica dei dati. Altri dati geometrici sono
stati individuati sulla base del modello digitale di terreno ad alta risoluzione dal quale
state tratte le quote altimetriche utilizzate per la definizione delle sezioni allagamento
utilizzate nei calcoli.
Figura 26 ‐ Sezioni trasversali tipo del canale Mangioi: a sinistra quella a monte della via Rossini (circa metà percorso) e a destra quella a valle fino alla confluenza con il canale Liori.
Come degli altri modelli che sono stati studiati nell'ambito del presente studio di
compatibilità idraulica, il modello idraulico di simulazione del rio Mason'e Ollastu è
stato costruito con l'ausilio di modello digitale di terreno ad alta risoluzione dal quale
state tratte le quote altimetriche utilizzate per la definizione delle sezioni fluviali e di
allagamento utilizzate nei calcoli. Complessivamente sono state generate circa 250
sezioni con un passo di circa 50 m per complessivi 7500 m di asta fluviale modellata.
Nel modello è stato inoltre studiato il comportamento idraulico del ponte sulla SS195.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
72
Tabella 53 ‐ Sintesi dei valori delle portata di colmo per le corrispondenti sezioni del rio Mason'e Ollastu.
Tr (anni) 50 100 200 500
QS1 (m³/s) 94.0 127.0 164.0 219.0
QS2 (m³/s) 77.7 104.3 134.7 180.5
QS3 (m³/s) 70.4 95.2 123.7 166.6
QS4 (m³/s) 58.1 78.9 102.7 138.8
QS5 (m³/s) 24.0 34.0 46.0 64.0
QStot* (m³/s) 95.0 132.0 176.0 238.0
Tabella 54 – Portate del Rio Monte Nieddu (VAPI, 2010)
Sezione ID
sezione modello
PORTATE
‐ Q50 Q100 Q200 Q500
B172 3300 0.9 1.1 1.26 1.6
B190 2300 10.9 13.2 15.9 19.74
1800 21.8 26.5 31.7 39.5
B186 1300 32.9 39.9 47.9 59.3
B186tot 700 76.2 92.7 111 137.5
7.4. CONDIZIONI AL CONTORNO
Riguardo al rio Santa Lucia, per il problema della determinazione delle condizioni al
contorno, nelle elaborazioni sviluppate nell'ambito del presente studio, si assume la
quota idrica della laguna e dello stagno di Capoterra come condizione di valle per la
corrente fluviale.
Riguardo al problema della determinazione del suddetto livello idrico, nello studio
idraulico contenuto nel PSFF si evidenzia, riguardo alle condizioni al contorno adottate,
l'assunzione della quota pari a 1.8 metri sul livello medio del mare. Infatti, com'è
possibile dedurre da quella relazione idraulica, nel considerare la condizioni al
contorno di valle è stata considerata la sovrapposizione degli effetti relativi alla marea
astronomica, alle variazioni del livello del mare per effetto di condizioni di bassa
pressione nel golfo e dal sovralzo dovuto al frangimento delle onde. In quello studio, il
valore relativo all'innalzamento del mare dovuto alla marea astronomica è stato tratto
dal Servizio Mareografico il quale ha registrato per Cagliari un valore di massimo
sovralzo pari a 0.33 m. Tale valore, con riferimento a situazioni definite eccezionali, è
stato incrementato a 0.45 m applicando ad esso un coefficiente di sicurezza. Oltre
all'effetto di marea viene considerato anche l'effetto indotto dalle condizioni di bassa
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
73
pressione atmosferica nel Golfo di Cagliari, applicando una correzione pari a 0.25 m sul
livello medio del mare, come suggerito da quel Servizio. Sommando i valori di sovralzo
precedentemente ottenuti e dal sovralzo dovuta all'altezza di frangimento delle onde,
si ottiene un valore complessivo di sovralzo pari a 80 cm sul livello medio marino.
Pertanto, riguardo alla determinazione del livello da assumere per le acque della
laguna, all'interno della quale si realizza lo sbocco del rio Santa Lucia, nella relazione
monografica del PSFF si fa riferimento ad un innalzamento del livello dello stagno
stimato in 1 m, valore che (come citato) ha trovato conferma in recenti eventi di piena
in relazione alla limitata capacità di deflusso degli sbocchi a mare.
In sintesi, nello studio PSFF, sommando gli effetti sopra descritti, il valore della
condizioni al contorno di valle per il Santa Lucia è stata assunto pari a 1.80 m sul livello
medio del mare. Tali condizioni al contorno considerano la concomitanza di condizioni
eccezionali sia atmosferiche che marine per il golfo di Cagliari e un evento meteorico
altrettanto eccezionale che determina la piena del rio S. Lucia e della rete idrografica
del suo bacino tributario.
Tali assunzioni, nel presente studio sono valutate come eccessivamente cautelative
per la considerata contemporaneità di eventi che si ritiene possa essere riferita a
situazioni meteomarine con frequenza di accadimento estremamente bassa le quali
farebbero corrispondere alla ammissione di allagamenti fin a cadenza biennale della
carreggiata della SS195, aspetto che non trova riscontro nelle cronache degli ultimi
decenni. Si ritiene in particolare che soltanto uno studio della funzionalità idraulica
della laguna possa fornire le necessarie informazioni utilmente adottabili per
ricostruire l'andamento delle quote idriche in relazione alle ammesse condizioni al
contorno già individuate per il livello del mare nel golfo e da accertare riguardo alla
funzionalità degli accessi al mare. Ma in assenza di ulteriori indagini sulla funzionalità
di scarichi a mare, può essere parimenti cautelativa e più verosimile l'adozione di un
livello idrico in laguna pari a 1 m sul medio mare e il livello idrico nel Golfo pari a 80 cm
sopra il valore medio.
Pertanto, assunta la correttezza della determinazione del valore di sovralzo di
marea e della correzione dovuta alle variazioni di pressione atmosferica (bassa
pressione atmosferica nel Golfo) nella presente relazione si ammette la opportunità, in
condizioni eccezionali, di considerare il livello del mare a quota +0.80 m sopra il valore
medio e nello stesso tempo, si ammette che l'innalzamento del livello idrico all'interno
della laguna in ragione di 1 m in quota assoluta sia congruo ma si ritiene che i valori dei
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
74
citati sovralzi (nella laguna e nel mare) non possano essere tra di loro meramente
sommati.
Nel presente studio si propone quindi, quale stima maggiormente aderente,
l'ipotesi della permanenza di tali livelli anche in concomitanza delle eccezionali
situazioni cui si fa riferimento, pur in considerazione dei problemi di limitata capacità
di deflusso degli sbocchi tratto dal laguna e il Golfo. Ciò è detto anche in
considerazione del fatto che il livello del mare possa senz'altro ritenersi non
influenzabile dal livello idrico delle acque della laguna mentre, come si è già riferito, le
ipotesi assunte si considerano maggiormente in linea con gli effetti documentabili degli
eventi di piena degli ultimi 100 anni soprattutto per quanto riguarda eventi a
frequenza più elevata (da 2 a 50 anni).
In sintesi, ferma restando l'assunzione del innalzamento del livello in laguna pari a 1
m sul livello medio del mare, per i tempi di ritorno minori si ammette un sovralzo pari
a 0.2‐0.6 m come sintetizzato nella tabella seguente.
Tabella 55 ‐ Quote idriche assunte come condizioni al contorno di valle per il rio S. Lucia per eventi di assegnato tempo di ritorno.
Tr (anni) 50 100 200 500
Zv (m slmm) 0.20 0.60 1.00 1.00
Come condizioni al contorno di monte è stata assunta quella relativa a un profilo
indefinito con pendenza pari alla pendenza del fondo dell'alveo.
Si adottano quali valori di scabrezza (Manning) quelli assunti nel PSFF, in
considerazione del livello di dettaglio dell'indagine svolta sul corso d'acqua e, nel
modello di simulazione, sono stati adottate anche le denominazioni già utilizzate nello
studio PSFF.
Per il rio Acqua Tomasu, si è assunta la condizione di moto uniforme relativa alla
pendenza del tronco di valle, mentre all’estremo di valle è stata considerata la
condizione di piena più gravosa per il rio Santa Lucia, con rigurgito sul tratto finale
immissario e livello idrico alla quota del colmo arginale (spondale) sottratta del franco.
La condizione al contorno di valle, tiene conto del livello idrico in relazione alla
ipotizzata concomitanza dei fenomeni di piena dell’intera rete idrografica, è stata
assunta pari alla quota di massima piena del rio Santa Lucia al netto del franco,
ovverosia detraendo 50 cm dalla quota d'argine dello stesso corso d'acqua in
prossimità dello sbocco. Il considerare l’ipotesi di massima piena per le arginature del
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
75
rio S. Lucia è considerata come una condizione di massima cautela per gli esiti del
comportamento idraulico dei canali immissari.
Per il canale di guardia S.Rosa si è assunta a valle la quota idrica relativa alla piena
del rio Acqua Tomasu, mentre a monte si è impostato il valore di portata relativo
all’idrogramma assegnato alla sezione J1.
Per il canale Liori, nella simulazione è stata adottata come condizione al contorno di
monte il valore della portata in ingresso ai nodi, mentre per quella di valle è stata
assunta quella relativa alla quota di piena del rio S. Lucia, mentre per il canale Mangioi
è stata assunta come condizione al contorno di valle la quota idrica in corrispondenza
della confluenza con il canale Liori.
Per il Baccu Tinghinu e per il rio de Is Coddus, analogamente per il rio Acqua
Tomasu, si è assunta la quota idrica di argine, detratto un franco di 50cm dal colmo.
L’altezza critica è stata assunta come condizione di monte.
Figura 27 – Attraversamenti sul rio s’Acqua Tomasu: A sinistra lungo la SP n. 2 e a destra in corrispondenza del nuovo tracciato della strada.
Nell'ambito dello studio SRSG, analisi idraulica ha riguardato anche il tronco fluviale
del rio Mason'e Ollastu compreso tra la SS195 e la confluenza con rio San Gerolamo.
Al fine di svolgere le elaborazioni in conformità con quello studio, è stato assunta la
portata al colmo di piena alla sezione di chiusura in corrispondenza della confluenza
del rio San Gerolamo come ivi calcolata nel citato studio. Naturalmente, ciò è stato
fatto unitamente all'assunzione dell'uguaglianza delle condizioni al contorno di valle
per la simulazione di quel tronco fluviale. Per le restanti sezioni di controllo individuate
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
76
nel bacino, le portate sono state calcolate con il metodo indiretto utilizzando le curve
di possibilità pluviometrica riviste al 2010, come già più volte richiamato.
Pertanto si assumono come condizioni al contorno quelle sintetizzate nella tabella
seguente:
Tabella 56 ‐ Quote idriche assunte come condizioni al contorno di valle per il rio Mason'e Ollastu per eventi di assegnato tempo di ritorno.
Tr (anni) 50 100 200 500
Zv (m slmm) 1.61 1.65 1.95 2.27
Come condizione al contorno di monte, data la pendenza del profilo di fondo, è
stata assunta quella relativa all'altezza critica.
Si adottano quali valori di scabrezza (Manning) in alveo pari a n=0.05, mentre per le
aree golenali e di allagamento, il valore n=0.16.
Per il rio di Monte Nieddu invece, in assenza di sezioni di controllo, si è assunta in
prima ipotesi la condizione critica sia monte che a valle, ritenuta la più aderente alla
asperità di quel tronco fluviale. In tale fase e per tutti i casi considerati è stata
attribuita come condizione di contorno di monte, l'altezza di moto uniforme
corrispondente alla portata di piena, per i vari tempi di ritorno studiati.
Nell’allegato alla relazione sono consegnati i dettagli della geometria delle sezioni
trasversali per le simulazioni, come dedotte dai progetti o dai rilievi. I risultati dei
calcoli sono presentati sia in forma grafica che in forma tabellare, ove sono presenti,
come informazione principale, la quota del pelo libero della corrente idrica per
ciascuna delle sezioni trasversali nel modello, in relazione alle portate corrispondenti ai
vari tempi di ritorno considerati. La quota indicata ha il medesimo riferimento che è
stato adottato durante l'inserimento dei dati e pertanto trattasi in effetti di quote
assolute. Questo dato rappresenta l'informazione che sarà successivamente trasferita
nella cartografia per la determinazione dell'ampiezza planimetrica del pelo libero in
corrispondenza della sezione trasversale.
7.5. STUDIO DI SIMULAZIONE IDRAULICA
Lo studio di simulazione idraulica, quando effettuato in due fasi di elaborazione,
nella prima fase la simulazione è stata effettuata con il codice SWMM (US‐EPA)
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
77
usualmente utilizzato per l'analisi idraulica dei condotti fognari e dei sistemi di
drenaggio a sezione chiusa, con possibilità di analisi modellistica sia delle sezioni con
tratti a pelo libero che di elementi con correnti idriche in pressione.
Come presentato nella Tabella 57, la procedura è stata applicata per il Canale Santa
Rosa, Liori e Mangioi e, nell'illustrare il dettaglio della procedura utilizzata, si espone il
caso applicato al canale Mangioi.
In tale prima fase è stata assunta come condizione al contorno di monte il valore
della portata in ingresso tributata dai bacini sottesi alle sezioni di controllo come
consegnate nella Tabella 39 e per comodità riportata nella tabella seguente. La
condizione al contorno di valle è rappresentata dalla quota del pelo libero alla sezione
di confluenza con il canale Liori.
Tabella 58 ‐ Sezioni idrologiche, portate considerate e sezioni idrauliche nel modello
Tr (anni) Sezione
Modello
50 100 200 500
QS16 (m³/s) 2045.83 2.7 3.3 4.0 4.9
QS17 (m³/s) 1674.00 10.0 12.2 14.6 18.2
QS18 (m³/s) 1154.12 13.8 16.9 20.2 25.2
QS19 (m³/s) 470.90 17.0 20.7 24.9 30.9
QS20 (m³/s) 108.66 19.8 24.2 29.1 36.1
La procedura adottata, solitamente utilizzata per lo studio della pericolosità
idraulica e delle reti di drenaggio urbano, prevede una prima simulazione
considerando le portate defluenti nel canale fognario in arrivo da monte; nel caso in
cui esse eccedano la massima portata contenibile, resta individuata la portata
esondante in corrispondenza di ciascun nodo intermedio ove si manifesta
l'insufficienza idraulica.
Nella seconda fase, i valori di portata defluente dai nodi della canalizzazione
tombata verso la superficie, sono considerati come portate di calcolo in un secondo
modello idraulico per lo studio delle correnti esondanti, studio affrontato nella
seconda fase, la quale utilizza la geometria e le caratteristiche dei suoli urbani per
stabilire le caratteristiche degli allagamenti.
I dati sull'andamento delle quote planimetriche non considerano i volumi edificati e
i manufatti come ostacoli al libero deflusso della corrente. Sono state invece
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
78
considerate le alterazioni dei terreni prodotte da scavi, rampe (a cielo aperto) e cavi
sulla superficie del suolo in quanto non è stato possibile entrare nel merito della
morfologia con un tale livello di dettaglio. Tale condizione comunque appare essere a
favore della sicurezza in quanto consente di individuare eventuali accumuli idrici nelle
aree esondate.
Per l'analisi idraulica della seconda fase è stato utilizzato il codice RAS (US‐HEC) .
Come già accennato, nella seconda fase della simulazione sono state assunte le portate
esondanti come valore in ingresso delle portate per il modello idraulico di allagamento
e sono state considerate le sezioni trasversali del terreno come base geometrica per la
simulazione monodimensionale.
Relativamente al solo evento con tempo di ritorno cinquantennale, per effetto della
morfologia della superficie dei suoli, la modellazione è stata effettuata considerando
separatamente due diverse aree dell'abitato che, sulla base delle pendenze dei suoli, si
stima essere interessate dai deflussi superficiali dell'esondazione:
una prima area è quella potenzialmente interessata dai deflussi esondanti
del bacino del Mangioi, lungo le direttrici Ovest‐Est, che si sviluppa da piazza
Concia verso la periferia Est dell'abitato seguendo le linee di maggiore
pendenza (Figura 28);
una seconda area riguarda il compluvio della via Monteverdi e delle aree
prossime al canale fino alla confluenza con il rio Liori (Figura 53).
Le zone considerate, le quali definiscono il dominio del moto unidimensionale sul
quale in via preliminare si stima lo sviluppo della corrente idrica, sono state individuate
mediante un'analisi sui percorsi di massima pendenza (visibili in parte nella Figura 16) al
fine di stabilirne le direzioni di scorrimento determinate dalle quote topografiche delle
sezioni geometriche desunte dal DTM.
Per ognuna di tali aree è stato allestito un modello idraulico, ciascuno dei quali ha
fornito le aree di esondazione, i battenti idrici e le velocità di deflusso calcolati
all'interno della sezione di scorrimento idealmente ripartita in almeno 6 zone, come
mostrato nell'esempio della figura seguente ove la sezione bagnata è ripartita in senso
verticale in relazione alle velocità calcolate.
Riguardo agli altri tempi di ritorno previsti dalle Norme (Tr=100, 200 e 500 anni), lo
studio idraulico ha stabilito le sole aree esondanti.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
79
Figura 28 ‐ Modello idraulico per lo studio dell'esondazione delle vie Diaz e Cagliari
Figura 29 ‐ Esempio di output per la determinazione delle velocità di deflusso nella corrente defluente (almeno 6 zone) e relativa legenda.
0 20 40 60 80 10037.0
37.2
37.4
37.6
37.8
Allagamento P lan: Plan 02 13/10/2011
Station (m)
Ele
vatio
n (
m)
Legend
WS PF 1
Crit PF 1
0.0 m/s
0.2 m/s
0.4 m/s
0.6 m/s
0.8 m/s
1.0 m/s
Ground
Levee
Bank Sta
.015
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
80
8. RISULTATI DELLO STUDIO DI SIMULAZIONE IDRAULICA
Nei paragrafi che seguono sono sintetizzati i risultati delle simulazioni idrauliche
condotte con i metodi già descritti nel capitolo precedente. L'esposizione riguarda gli
aspetti di maggiore risalto che sono stati evidenziati nel corso delle elaborazioni e che
sono recepiti nella analisi successiva analisi di pericolosità contenuta nell'allegato H1.1.
Agli allegati H1.3 si rimanda per il dettaglio numerico delle elaborazioni, corredate di
tabelle sintetiche, sezioni trasversali e profili longitudinali.
8.1. RIO SANTA LUCIA
L'analisi idraulica ha fornito i risultati con le quote idriche nelle sezioni trasversali ai
vari tempi di ritorno considerati e, con riferimento al tronco fluviale che riguarda il
territorio comunale di Capoterra si evidenzia quanto segue.
Le sezioni più a monte dell'alveo fluviale contengono tutte le portate fino al tempo
di ritorno di 500 anni. Alla progressiva 6.100 il franco idraulico si riduce
progressivamente mantenendosi tuttavia superiore al metro per portate con tempo di
ritorno dei 200 anni (quota idrica 7.3 m sul livello del mare contro una quota arginale
di 8.50).
In corrispondenza del ponte presso la C. Panduccio, circa 500 m più a valle, si ha
l'annullamento del Franco per la portata di centenaria mentre a quella relativa ai 500
anni corrisponde una quota idrica che determina una modesta tracimazione sia in
sinistra che in destra idraulica. Procedendo verso valle la Q200 è contenuta all'interno
della sezione fluviale anche se con un franco di circa 40 cm; la portata Q500 risulta
tracimante per la parte sinistra ma non per la destra ove presenta franco pressochè
annullato.
Nel successivo tratto a valle si hanno ancora insufficienze in sponda destra per
quanto riguarda le portata Q200 mentre la portata centenaria defluisce a franco
annullato. In località Pixinas, la condizione di deflusso è parzialmente ripristinata in
quanto la portata Q200 defluisce a franco annullato con modesta esondazioni in sponda
sinistra. In località La Maddalena si hanno esondazioni in sponda sinistra fin per le
portate cinquantennali mentre la portata Q200 transita a franco annullato per quanto
riguarda la sponda destra. In corrispondenza dell'allargamento del rio e
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
81
l'allontanamento delle banche arginali, si ha l'ulteriore abbassamento delle velocità e
la quota idrica relativa alla portata Q100 raggiunge quasi la condizione imposta a valle
(1.03 m slmm) mentre per la Q50 si ottiene un livello idrico a quota 0.73.
In relazione alle suddette insufficienze riscontrate sono proposte le aree esondate
come riportate gli allegati planimetrici.
Figura 30‐ Planimetria degli allagamenti nel basso corso del rio S. Lucia
8.2. RIO S’ACQUA TOMASU
Il calcolo dei profili è stato effettuato considerando essenzialmente le sezioni
geometriche di rilievo, per lo straordinario dettaglio che i dati numerici offrivano, tanto
che le sezioni di interpolazione sono state praticamente trascurate se non utilizzate
per esigenze di convergenza numerica. Complessivamente tali sezioni si sono
dimostrate sufficienti per una buona precisione del calcolo e con le caratteristiche
della simulazione.
Le simulazioni presentano situazioni riferibili ad una corrente di regime lento, come
confermato dal valore del numero di Froude. Le velocità medie, calcolate sia in alveo
che nell’area di allagamento sono comprese tra 0.2 e 6 m/s circa con le punte più
elevate in corrispondenza dei salti di fondo. Tali valori sono da considerarsi localmente
elevati e comportano azioni erosive soprattutto nella parte alta del bacino, come
testimoniato dalla presenza di solchi ben incisi visibili nelle aree prossime al parco della
“Comunità Montana”, ove, in corrispondenza di uno slargo delle sezioni, si manifesta
una intensa deposizione. Per i dettagli sui fenomeni di erosione‐deposizione presenti
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
82
nel bacino si rimanda alla parte geologica allegata. Nella Figura 31 è consegnato il
diagramma delle velocità.
La presenza di due attraversamenti costituiti da canalizzazioni entro rilevati, ha
evidenziato criticità potenziali in relazione alla presenza di battenti idrici consistenti a
monte degli stessi.
Nelle Figura 32 sono riportati i profili di corrente relativi alla sezione progress. 840
(tronco intermedio) in corrispondenza dell’attraversamento sulla strada provinciale n.2
relativamente alla portata con tempo di ritorno di 50 e 500 anni. La Figura 33 invece
riporta la situazione in corrispondenza della sezione 380 (tronco di valle). Come si
osserva, in entrambi i casi i manufatti anche in corrispondenza della portata al tempo
di ritorno maggiore presenta luci con franchi assai ampi.
Figura 31 – Profilo di velocità del rio Acqua Tomasu
Figura 32 ‐ Profili di corrente sul tubolare lungo la SP2.
Per l’attraversamento di Figura 33 si osserva che, complanare al fondo all’alveo, vi
è la sede stradale della antica strada comunale per Uta; pertanto è sufficiente un
0 500 1000 1500 2000 2500 30000
1
2
3
4
5
6
AcquaTomasu
Main Channel Distance (m)
Ve
l Ch
nl (
m/s
)
Legend
Vel Chnl Tr500
Vel Chnl Tr50
AcquaTomasu alveo basso AcquaTomasu alveo intermedio AcquaTomasu alveo alto
820 830 840 850 860
60
62
64
66
Main Channel Distance (m)
Ele
vatio
n (
m)
Legend
WS Tr500
WS Tr50
Ground
LOB
ROB
AcquaTomasu alveo intermedio
0 10 20 30 40 5061.5
62.0
62.5
63.0
63.5
64.0
64.5
65.0
River = AcquaTomasu Reach = alveo intermedio RS = 1950 Culv
Station (m)
Ele
vatio
n (
m)
Legend
WS Tr500
WS Tr50
Ground
Ineff
Bank Sta
.15 .09 .15
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
83
lieve alluvionamento della piazza di deposito esistente a monte per determinare
l’allagamento della carreggiata.
Figura 33 – Profili di corrente sul tubolare lungo il nuovo tracciato della strada provinciale di circonvallazione.
8.3. CANALE DI GUARDIA S. ROSA
La simulazione del canale di guardia è stata effettuata mediante il software SWMM
considerando gli idrogrammi di portata come calcolati nella relazione idrologica
(unsteady mode). La propagazione dell’onda di piena è stata simulata con l’algoritmo
dell’onda dinamica considerando i termini inerziali e la possibilità di cambio di regime
di corrente sulla base del numero di Froude. Il passo temporale di integrazione delle
equazioni del moto è stato di 0.5 s.
Il risultato delle elaborazioni è sintetizzato nelle figure seguenti che riportano la
planimetria del canale con evidenziati i nodi esondanti (in blu) ai vari tempi di ritorno
considerati. Il profilo longitudinale riporta gli stessi nodi con una evidenziazione di
color rosso ove sono riportate le quote e le velocità della corrente.
Complessivamente il volume esondato ai nodi indicati nelle figure seguenti e per un
evento con tempo di ritorno assegnato è abbastanza contenuto per le frequenze più
elevate. In particolare il volume complessivo esondato è stato computato in:
1460 mc in corrispondenza dei nodi J1736, J1534, J1509 per un evento
con tempo di ritorno 50 anni,
16100 mc in corrispondenza dei nodi J1514 e J1555 per un evento con
tempo di ritorno 100 anni,
20750 mc in corrispondenza dei nodi J1574, J1736 e J1860 per un evento
con tempo di ritorno 200 anni,
39800 mc in corrispondenza dei nodi J1564, J1736 e J1830 per un evento
con tempo di ritorno 500 anni,
300 320 340 360 380 400 420 440
18
20
22
24
Main Channel Distance (m)
Ele
vati
on (
m)
Legend
WS Tr50
WS Tr500
Ground
LOB
ROB
AcquaTomasu alveo basso
0 20 40 60 80 10018
20
22
24
26
28
River = AcquaTomasu Reach = alveo basso RS = 373 Culv
Station (m)E
leva
tion
(m
)
Legend
WS Tr500
WS Tr50
Ground
Ineff
Bank Sta
.15 .09 .15
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
84
valori che sono da mettere in relazione alla posizione della criticità nel contesto urbano
rispetto al quale il canale di guardia assume una importanza evidente dal punto di vista
della sicurezza.
Nelle figure seguenti viene fornita la documentazione analitica relativa allo studio
idraulico del canale. L’ampiezza delle aree allagate, in relazione alle insufficienze
descritte, sono determinate dal vettore di pendenza del terreno e dagli ostacoli di
origine naturale che la corrente incontra. Nella Tavola H3.4 e nella Figura 45 è
consegnato lo sviluppo delle aree allagabili.
Figura 34 – Canale di Guardia: Planimetria delle criticità per un evento con tempo di ritorno di 50 anni
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
85
Figura 35 – Canale di Guardia: Profilo di corrente con criticità per un evento con tempo di ritorno di 50 anni
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
86
Figura 36 – Canale di Guardia: Idrogramma delle portate in ingresso (grafico superiore) e idrogramma delle portate tracimate (grafico inferiore) alle sezioni esondanti per un evento con tempo di ritorno di 50 anni
Figura 37 ‐ Canale di Guardia: Planimetria delle criticità per un evento con tempo di ritorno di 100 anni
Figura 38 – Canale di Guardia: Idrogrammi delle portate in ingresso (grafico superiore) e delle portate tracimate (grafico inferiore) alle sezioni esondanti per un evento con tempo di ritorno di 100 anni
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
87
Figura 39 – Canale di Guardia: Profilo di corrente con criticità per un evento con tempo di ritorno di 100 anni
Figura 40 Canale di Guardia: Planimetria delle criticità per un evento con tempo di ritorno di 200 anni
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
88
Figura 41 – Canale di Guardia: Profilo di corrente con criticità per un evento con tempo di ritorno di 200 anni
Figura 42 ‐ Canale di Guardia: Idrogramma delle portate in ingresso (grafico superiore) e idrogramma delle portate tracimate (grafico inferiore) alle sezioni esondanti per un evento con tempo di ritorno di 200
anni
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
89
Figura 43 ‐ Canale di Guardia: Planimetria delle criticità per un evento con tempo di ritorno di 500 anni
Figura 44 – Canale di Guardia: Idrogramma delle portate in ingresso (grafico superiore) e idrogramma delle portate tracimate (grafico inferiore) alle sezioni esondanti per un evento con tempo di ritorno di 500 anni
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
90
Figura 45 – Aree allagabili conseguenti alle criticità riscontrate nel canale di Guardia S. Rosa ai tempi di ritorno del PAI
Una parte delle portate esondate permangono nello stesso bacino del canale di S.
Rosa, le quali si reimmettono nel compluvio successivamente dopo una certa
lunghezza percorsa nella divagazione; la restante parte interessa il bacino del canale
Liori relativamente ai deflussi tracimati dalla sponda destra in concomitanza di un
evento duecentennale e cinquecentennale (VAPI, 2010). Di tale apporto si è tenuto
conto nel computo delle portate defluenti nel suddetto canale interno.
8.4. CANALI INTERNI: CANALE LIORI
Come sopra riferito, il rio Liori è interessato dalle portate esondanti del canale di
guardia il quale, per eventi con tempi di ritorno di 200 e 500 anni, non riesce a
contenere gli incrementi di apporto derivante dai bacini interni al quartiere S. Rosa e
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
91
dal bacino confinante. Le portate tracimate defluiscono in corrispondenza della varice
alta del canale Liori.
La simulazione del canale Liori è stata effettuata in due fasi.
In una prima fase, è stata effettuata la simulazione con il metodo dell’onda
dinamica (modello SWMM) considerando le portate derivanti dagli apporti dei
rispettivi bacini urbani allacciati e sottesi dalle sezioni S11‐S15, in tal modo
determinando le portate esondanti ai corrispondenti nodi critici.
Tabella 59 – Portate esondanti tracimate ai corrispondenti nodi critici del canale Liori per eventi di 50 e 200 anni. Al segno (1) si legge la portata derivante dal canale S. Rosa
SEZIONE Qe50 (m³/s)
SEZIONE Qe200 (m³/s)
1973 2.2 2800 1.5(1)
1450 0.3 2106 2.4
1096 1.9 1973 2.4
1080 0.9 1731 0.5
1047 2.2 1486 0.2
756 4.0 1450 0.9
690 7.3 1096 1.3
477 3.0 1047 2.0
444 2.9 756 0.4
Con i valori di portata così determinati, la simulazione ha evidenziato insufficienze
diffuse fin dagli eventi con tempo di ritorno cinquantennale, in corrispondenza della
piazza Sardegna, Via Isonzo, via Trieste, mentre tutta la porzione valliva del canale
(oltre il tracciato della nuova strada provinciale) risulta interessato da criticità lungo
pressoché l’intera tratta. Nella Tabella 59 sono presentate i valori delle portate
esondate per eventi con tempo di ritorno di 50 e 200 anni.
Nella seconda fase, è stata effettuata la simulazione con HecRAS considerando ‐ nel
tratto urbano ‐ la geometria del terreno circostante il canale tombato. Le portate
esondanti determinate con la simulazione della fase precedente sono state
considerate come defluenti all’esterno delle sezioni idrauliche. In tale fase si ipotizza
quindi che le portate provenienti dal canale Santa Rosa non possano accedere alla
sezione tombata del canale Liori e divaghino nell’area urbana. Tali portate vanno a
sommarsi a quelle esondanti provenienti dal bacino del canale Liori, come indicato
nella tabella precedente. Pertanto, ai valori delle portate esondanti ottenute con fase
precedente, sono stati sommati i valori di picco dell’idrogramma della Figura 42
(Tr=200 annni) e della Figura 44 (Tr=500 anni) relativamente alla sezione CJ1830 del
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92
canale di guardia (rispettivamente 1.5 e 8.6 m³/s). Nella Tabella 59, alla nota (1) si legge
la portata di esondazione derivante dal canale S. Rosa
Figura 46 – Modello HecRAS del canale Liori (seconda fase)
Figura 47 – Aree esondate del Canale Liori nel centro di Capoterra
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
93
Nella simulazione della seconda fase, le velocità della corrente idrica sono ovunque
comprese tra 0.5 e 3 m/s per le portate con Tr=50 anni con punte di 4 m/s per quelle
cinquecentennali.
Figura 48 – Velocità della corrente idrica esondante del Canale Liori per Tr=50 e Tr=200 anni.
8.5. CANALE MANGIOI
8.5.1 Analisi Idraulica
Lo studio della propagazione del fenomeno di allagamento effettuata con un
modello idraulico monodimensionale (HecRAS) in area urbana o in aree prive di alveo
inciso, presenta notevoli incertezze per la diversità delle caratteristiche della corrente
esondante rispetto alla modellizzazione, la quale dovrebbe tenere conto delle
numerosissime situazioni di non linearità che presenta la corrente idrica (cambi di
direzione improvvisa, presenza di capacità di accumulo laterale, ripartizione dei flussi
in più direzioni etc.). Un altro aspetto da valutarsi è l'incertezza nella verifica della
congruenza dei volumi idrici di pioggia efficace rispetto alla porzione esondante. I
risultati delle elaborazioni che seguono possono fornire tuttavia una indicazione delle
aree interessate dalla esondazione, restando sempre da valutarsi la congruenza dei
risultati rispetto alla fisicità delle situazioni locali.
Nella prima fase di elaborazione, per tutti i tempi di ritorno considerati, il modello
ha evidenziato alcune insufficienze individuate in particolari tratti del tracciato medio‐
alto (Figura 49) la cui criticità è peraltro ben nota, ricadenti nel sottobacino A2 tra
quelli precedentemente individuati, in corrispondenza delle sezioni di modello 1605 e
1471.
Una ulteriore insufficienza si può evidenziare nel tratto successivo tra le sezioni 706
e 583.80, a causa del forte contributo gravante in termini di portate in arrivo da monte
sul tratto di canale. Si evidenzia in particolare che, fin per le portate cinquantennali,
0 1000 2000 3000 4000 50000
1
2
3
4
5
Distanze (m)
Ve
l Ch
nl (
m/s
)
Legend
Vel Chnl Qesond50
Vel Chnl Qesond200
RioLiori alto
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
94
dalla sezione S18, il canale appare al colmo della propria capacità di deflusso ed è
indisponibile ad accogliere le portate che ad esso pervengono dal bacino allacciato e
permane in tale condizione lungo il tratto che interseca la via Cagliari, per accedere al
bacino A3b come precedentemente indicato. Circa il 50% del deflusso (in termini di
portata) esonda nell'area urbana a monte della sezione S18.
La simulazione in regime permanente delle portate, che considera l'afflusso
costante ed indefinito ai bacini contribuenti, fornisce i risultati consegnati nella Tabella
60 che segue ove sono riportate le portate esondanti dal Mangioi in condizioni
stazionarie alle sezioni progressive indicate.
Tabella 60 ‐ Prospetto delle portate esondanti (m³/s) in condizioni di portata stazionaria, dal condotto del canale Mangioi (le progressive in prima colonna indicano le sezioni riferite al modello della prima fase)
Progr Tr50 Tr100 Tr200 Tr500
1605 3.5 3.9 4.2 4.6
1471 0.8 0.8 0.8 0.8
706 2.7 2.8 3.1 3.1
695 2.3 2.7 3.5 3.6
679 0.2 0.3 0.5 0.6
673 0.3 0.3 0.3 0.3
598 1.3 0 0 1.5
410 2.7 3.5 4.0 4.3
392 0.3 0 0 0.2
353 0.4 0.4 0.4 0.4
108 2.2 2.9 3.7 4.2
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95
Figura 49 ‐ Mangioi. Planimetria del modello della prima fase di elaborazione. I simboli indicano i nodi ove si manifesta insufficienza del condotto in relazione alla sua geometria e alle portate considerate (la figura si riferisce alle portate con tempo di ritorno cinquantennale).
8.5.2 Modello di propagazione nella zona tra la via Diaz e la via Cagliari
Come sopra accennato, relativamente all'evento con tempo di ritorno
cinquantennale, nella zona tra la via Diaz e la via Cagliari, a causa delle insufficienze
evidenziate a monte della sezione S18, le direzioni di propagazione delle portate
esondate sono influenzate dalle pendenze e dalle resistenze oferte dalle aree di
scorrimento.
A causa dell'esistenza di alcune moderate incisioni nella morfologia superficiale, per
le quali le pendenze determinano l'allontanamento di parte della corrente esondante
dalle aree interessate dal tracciato del canale verso la via Cagliari, la corrente subisce
una biforcazione. Infatti mentre nel suo tracciato il canale segue la via Diaz (ove ‐nella
prima fase‐ sono stati individuati alcuni nodi esondanti), tra le vie Rossini e Pellico la
corrente si divide in due tronchi: un primo tronco tende ad assumere la direzione Est‐
Nord‐Est propendendo verso la via Cagliari, mentre la restante parte si mantiene sulla
via Diaz sia per effetto delle minori scabrezze che per l'essere alimentata dalle
insufficienze del canale come individuate nella prima fase (Figura 50).
Successivi approfondimenti e sopralluoghi hanno confermato l'esistenza di tronchi
di canalizzazione minori che si sviluppano nel tessuto urbano e fungono da drenaggio
di alcune sottozone.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
96
Figura 50 ‐ Biforcazione delle corrente idrica esondante in un tratto lungo il tracciato del canale Mangioi (in rosso)
Poiché non è possibile effettuare una ragionevole stima su quale sia la proporzione
tra i valori di portata delle due correnti individuate e poiché non appare conveniente
inserire nel modello quegli elementi di soglia che la presenza di tale ripartizione
lascerebbe prospettare (sia in quanto difficilmente tarabili solamente sulla base dei
dati topografici sia poiché nell'area di biforcazione è approssimativo considerare la
corrente monodimensionale).
Per questi motivi è stata assunta l'ipotesi più cautelativa che vede l'esame delle
ipotesi massime: ovvero saranno presi in considerazione sia lo scenario che vede tutta
la portata assumere la direzione 1, che quello nella quale la medesima portata assume
la direzione 2: le aree esondate ottenute nei due casi saranno quindi sovrapposte.
Lo studio di simulazione ha determinato le aree di esondazione, i battenti idrici e le
velocità di deflusso per il tratto di via Diaz e via Cagliari, come indicato nelle figure
seguenti nel caso dell'evento cinquantenario. Si osservi che nel tratto di via Diaz
(indicato dalla freccia nella Figura 51), si manifestano velocità relativamente maggiori
che in quello della via Cagliari, mentre i battenti idrici sono quasi sempre contenuti. Le
velocità della corrente raggiungono localmente valori di 2‐2.5 m/s e i battenti idrici
massimi sono generalmente contenuti a 0.3 m con punte locali di 0.7‐0.8 m.
1
2
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
97
Nella relazione di compatibilità idraulica (Allegato H1.1), trattando della
pericolosità, entrambi i fattori saranno analizzati localmente al fine di applicare un
criterio di valutazione che consideri non solo la frequenza di esondazione ma anche gli
aspetti dinamici della corrente quali fattori determinanti del livello di pericolo.
Figura 51 ‐ Velocità di deflusso nella propagazione della corrente (risultati per evento con Tr=50 anni)
Figura 52 ‐ Profondità della corrente (risultati per un evento con Tr=50 anni)
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
98
8.5.3 Modello di propagazione della zona della via Machiavelli
Con modalità del tutto analoghe sono state individuate le caratteristiche della
corrente esondante nel compluvio della via Monteverdi. Il canale Mangioi,
attraversando la via Cagliari, di fatto realizza un allacciamento dei due bacini ma solo a
livello di rete fognante non come bacino superficiale.
La modellazione ha tenuto conto delle condizioni di riempimento del condotto e, in
particolare, a causa dello stato di progressiva saturazione della capacità di smaltimento
fin dalla sezione S18, si è preso atto del fatto che esso non è in grado di accogliere i
modesti contributi del bacino della via Machiavelli i quali, di conseguenza, si ipotizzano
scorrere in superficie come volume esondante.
In sintesi, i valori di portata relativi ai bacini scolanti nel versante della via
Machiavelli, come riportati in Tabella 40, sono stati considerati nel modello idraulico di
allagamento di tale zona.
Come nel caso di via Cagliari, nello studio sono state determinate non solo le aree di
allagamento ma anche le velocità di scorrimento e le profondità della corrente idrica.
Nella relazione di pericolosità idraulica (allegato H1.1) e negli allegati planimetrici
sono presentate le perimetrazioni previste nelle NdA.
Figura 53 ‐ Stralcio planimetrico del modello, nella parte bassa del tracciato del Mangioi. Le denominazioni delle sezioni non coincidono con quelle del modello della prima fase dell'analisi.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
99
Figura 54 ‐ Velocità della corrente esondata (Tr=50 anni)
Figura 55 ‐ Profondità della corrente (Tr=50 anni)
8.6. BACCU TINGHINU
La simulazione del rio Baccu Tinghinu è stata eseguita mediante il software RAS con
un idrogramma costante (steady mode) in due modelli separati, per tutti i tempi di
ritorno del PAI; a monte del cimitero, il modello rappresenta il canale dalla valle del rio
Baccu Tinghinu all’esterno dell’abitato fino allo scatolare di attraversamento di fronte
al cimitero di Capoterra. Il secondo modello, valle del cimitero, rappresenta il canale
fino allo sbocco sul rio S. Lucia.
Le esondazioni del canale in relazione ai ben noti problemi di contenimento delle
portate relativamente alla parte alta, sono evidenziate nelle figure seguenti.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
100
Figura 56 ‐Modello del Baccu Tinghinu a monte del cimitero
Figura 57 – Esondazioni a monte della scuola di Corti Piscedda
In particolare la simulazione ha studiato il comportamento idraulico del canale in
corrispondenza del piazzale prospiciente il cimitero, per il quale è stato predisposto un
modello integrativo. In corrispondenza del suddetto piazzale, da un lato si riversano i
deflussi che non sono stati accolti nella parte alta del canale da parte dell’opera di
imbocco (ampiamente sottodimensionata). A tali deflussi si aggiungono le portate
esondanti lungo il tratto che costeggia il suddetto piazzale. La modellazione pertanto
ha considerato l’effetto soglia relativa alla sponda sinistra del canale da monte fino alla
curva di fronte al cimitero per simulare la perdita di portata e la sua eventuale
diversione verso il compluvio parallelo alla via Serafini.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
101
Figura 58 – Modello per la ripartizione dei deflussi di esondazione nel piazzale del cimitero (base ortofoto 2008)
Figura 59 – Esondazione in corrispondenza del piazzale del cimitero (base ortofoto 2009)
Per effetto delle pendenze del terreno, la porzione esondante si distribuisce sul
piazzale mentre le velocità sono sempre basse e i battenti idrici contenuti. Una limitata
porzione degli sfiori laterali del canale occupano la via Cimitero e riprendono il
versante della conoide del Baccu Tinghinu prima di disperdersi.
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
102
Figura 60 ‐ Modello del Baccu Tinghinu a valle del cimitero
Nella parte bassa del canale, sviluppandosi lungo un compluvio naturale, gli
allagamenti sono limitati alla zona ripariale e tendono ad occupare le aree relative ai
rami morti della rete idrografica rimaneggiata durante la fase di costruzione. Nelle
figure seguenti è consegnato l’andamento delle esondazioni anche nella parte
terminale. Si osservi che l’esondazione tende ad interessare un gruppo di costruzioni in
sinistra idraulica mentre, in corrispondenza del ponte sulla strada provinciale, ampi
allagamenti interessano marginalmente abitazioni e strutture.
Figura 61‐ Esondazioni del Baccu Tinghinu. Al centro si osservi il ponte di attraversamento della Via Matteotti
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
103
Figura 62 – Esondazioni del Baccu Tinghinu nella zona della foce
Figura 63 ‐ Profilo delle velocità lungo il canale
Le velocità al centro dell’alveo (porzione cui compete il maggiore trasporto
volumico) sono mediamente attestate sui 4 m/s, mentre sul piazzale del cimitero si
hanno velocità < 1 m/s.
8.7. RIO MASON'E OLLASTU
Il tratto montano del Mason'e Ollastu scorre incassato fino alla corrispondenza della
sezione 2340 a circa 40 m sul livello del mare. La presenza di uno sbarramento in
corrispondenza della sezione 2640 è stata trascurata per non considerare la pur
modesta capacità di accumulo sia per l'ampia breccia causata nel paramento dopo
0 1000 2000 3000 4000 50000
2
4
6
8
Main Channel Distance (m)
Ve
l Ch
nl (
m/s
)
Legend
Vel Chnl Tr50
Vel Chnl Tr500
BaccuTinghinu CanalePrincipale
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
104
l'evento del 22 ottobre 2008. Per ulteriori circa 500 m a valle le quote di sponda
contengono le portate per tutti i tempi di ritorno.
A valle, dalla sezione 1830, in uno slargo in destra idraulica dove è presente un
tronco abbandonato del corso d'acqua si hanno modesti allagamenti con riattivazione
del vecchio alveo. In tale tratto le sezioni si fanno meno incise mentre la zona golenale
è presente soprattutto nella sponda destra ed ha larghezza considerevole, pari a circa
150 m. Tale area golenale si riattiva solo per le portate con tempi di ritorno maggiori di
cinquant'anni.
Superata la sezione progressiva 540, l'alveo scorre fra terrazzi con un alveo
modestamente inciso; in tale tratto l'allagamento delle golene è totale ed ha una
larghezza di circa 250 m. Tale allagamenti sono dovuti principalmente all'entità delle
portate che sono considerate in relazione alle forme incise nell'alveo. La presenza della
strada di accesso alla lottizzazione, realizzata sul colmo della sponda destra, non viene
tuttavia interessata dagli allagamenti.
Figura 64 ‐ Pericolosità idraulica individuata lungo il Mason'e Ollastu in località Baccalamanza
A partire dalla sezione 300 verso valle, l'alveo scorre nel tratto sistemato prima
dell'alluvione del 2008. In tale tratto si hanno allagamenti in sponda sinistra la cui
ampiezza cresce fino al ponte sulla SS195, interessandone anche un modesto
compluvio che scorre ad essa parallelo. In corrispondenza dell'attraversamento della
SS195 la corrente, relativamente a tutti i profili analizzati, sovrapassa l'impalcato con
allagamenti in destra e in sinistra, come documentati dalle sezioni presentate.
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
105
Tale allagamenti proseguono a valle della struttura in un'area che risulta interessata
anche dalla divagazione delle acque provenienti dal bacino dal rio San Gerolamo.
8.8. RIO MONTE NIEDDU
Anche in questo caso, il calcolo dei profili è stato effettuato considerando
essenzialmente le sezioni geometriche di rilievo limitando l’utilizzo dell’interpolazione
a esigenze di convergenza numerica. Per le simulazioni sono stati considerate le sezioni
trasversali in ragione di 1 ogni 100 m per una lunghezza di tronco studiato di circa 3.3
km. La morfologia dell’alveo è tipicamente incisa in valli ben segnate e in alcuni casi
profonde, che hanno limitato l’estensione della superficie libera, come osservabile
nelle planimetrie allegate.
Le velocità ottenute sono comprese tra 1 e 4 m/s e la corrente idrica possiede
regime veloce praticamente lungo tutta l’estensione del profilo calcolato ad esclusione
degli allargamenti delle valli e in corrispondenza delle immissioni dei contributi di
portata da parte dei bacini laterali. La Figura 65 riporta il profilo delle velocità
longitudinali. Nell’allegato sono consegnati i prospetti analitici delle elaborazioni.
Figura 65 ‐ Profilo delle velocità medie nelle sezioni trasversali per i tempi di ritorno indicati.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
1
2
3
4
5
Main Channel Distance (m)
Ve
l Ch
nl (
m/s
)
Legend
Vel Chnl T500
Vel Chnl T50
RioMonteNieddu Asta0
Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico del Comune di Capoterra
106
9. CONCLUSIONI
Il territorio del comune di Capoterra è stato suddiviso in bacini idrografici. Alcuni di
essi ricadono interamente nel territorio amministrato mentre altri, assai estesi,
interessano anche aree esterne al perimetro comunale.
Dei bacini individuati nel territorio, quello del rio S. Gerolamo è stati oggetto di un
recente studio di approfondimento da parte della Regione Sardegna, in relazione ai
fatti alluvionali del 2008. Tale studio ha prodotto anche un aggiornamento degli studi
idrologici della zona, concretizzatisi sia nella proposta di curve di possibilità
pluviometriche aggiornate, sia nella determinazione delle fasce di pericolosità idraulica
lungo i due corsi d’acqua naturali.
Per quanto riguarda le curve di possibilità pluviometrica, nello studio idrologico
sono state adottate quelle relative alla elaborazione regionalizzata del primo ordine,
così come anche adottate per il dimensionamento delle opere di salvaguardia previste
per quel bacino. Pertanto, il presente studio ha considerato come acquisite le
conoscenze riguardanti la pericolosità idraulica del rio S. Gerolamo come riportate
nello studio PSFF. Per i dettagli sulle elaborazioni riguardanti le medesime si rimanda
agli elaborati di quello studio.
Lo studio idrologico e di simulazione idraulica hanno analizzato tutti restanti corsi
d’acqua principali alimentati da bacini idrografici esterni all’abitato di Capoterra e in
particolare:
Il rio S. Lucia;
il rio s’Acqua Tomasu;
Il canale di guardia S. Rosa;
i canali interni all'abitato (Liori e Mangioi);
Il canale circondariale Baccu Tinghinu;
Rio Is Coddus;
il rio Mason'e Ollastu
Rio di Monte Nieddu (affluente).
La conoscenza di studi e di elementi informativi sulla pericolosità idraulica dei
tronchi idrici presenti nel territorio insieme alla possibile loro interferenza con
elementi a rischio contenuti nei rispettivi bacini idrografici, sono stati fattori
fondamentali per considerarli oggetto di studio. Viceversa, in assenza di elementi
Ing. S. Liberatore ‐ Relazione dello studio Idrologico e Idraulico
107
vulnerabili è stato scelto di studiare rappresentativamente l’asta principale dei bacini
montani più remoti (per quello di Monte Nieddu: il “Canale de su Scanduiu”).
Lo studio idrologico ha calcolato i deflussi di piena corrispondenti ai tempi di ritorno
di 50, 100, 200 e 500 anni e le portate al colmo adottate nella simulazione sono state
determinate mediante le metodologie e le formulazioni contenute nelle linee guida del
PAI vigenti al momento della redazione da parte dello scrivente, proponendo –nella
parte idrologica del presente studio‐ anche i valori di colmo di piena relativamente alle
precipitazioni di intensità statisticamente determinata mediante le curve
regionalizzate a parametri aggiornati di cui allo studio sul Rio San Gerolamo del 2010.
Lo studio ha evidenziato come le portate in questione rispetto a quelle calcolate con i
parametri del metodo VAPI del 2000 possano potenzialmente avere incrementi medi
del 300%. Le simulazioni idrauliche sono state effettuate sulla base delle
caratteristiche geometriche delle sezioni di deflusso considerando le modificazioni e
degli interventi di miglioramento funzionale presenti (soprattutto per la delimitazione
dei bacini) analizzando il comportamento idraulico della corrente e rilevando eventuali
condizioni di criticità.
In particolare, è stato evidenziato quanto segue:
le esondazioni del rio s’acqua Tomasu interessano la strada comunale in
corrispondenza del ponte lungo la nuova strada provinciale ove la viabilità e
l’alveo del rio condividono la quota di superficie;
il canale di guardia non ha presentato criticità in corrispondenza del
raccordo nel canale dello stadio ma in più punti lungo il percorso. Nella
parte iniziale i deflussi esondanti interessano il canale Liori e vengono
raccolti da quel bacino con criticità diffuse lungo il percorso;
il canale interno Mangioi non è interessato dai deflussi esondanti del canale
di guardia e pertanto rimane a servizio del collettamento delle acque
interne al centro abitato;
il canale Baccu Tinghinu presenta criticità (peraltro già note) in
corrispondenza della parte alta (allo sbocco della valle emissaria), vicino al
cimitero e lungo il percorso fino all’intersezione con la strada provinciale;
una vasta area di pericolosità è stata individuata –sempre nel compluvio del
Baccu Tinghinu‐ nell’alveo storico del corso d’acqua che costeggia l’area
cimiteriale e, oltre la strada provinciale, fino al rio S. Lucia.
l’affluente studiato del rio Monte Nieddu scorre in area priva di
insediamenti ma interessa la viabilità rurale presente nella valle del corso
d’acqua.
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