STATO DELLE CONOSCENZE - Autorità di Bacino del fiume Tevere

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AUTORITÀ DI BACINO DEL FIUME TEVERE – UFFICIO PIANI E PROGRAMMI rappresenta il fenomeno di trasformazione degli afflussi in deflussi nei bacini tributari e da una componente idraulica che simula la propagazione delle portate lungo il fiume. La componente idrologica del modello Tevere è costituita da un modello concettuale, con componenti di deflusso superficiale e sotterraneo, molto parsimonioso nei parametri, al fine di consentirne la regionalizzazione. La componente idraulica del modello Tevere ricorre invece alla integrazione delle equazioni monodimensionali del moto vario scritte nella forma completa e applicate alla rete idraulica costituita dal fiume e dai tratti terminali dei suoi affluenti per i quali sia nota la geometria. L’apporto dell’afflusso meteorico per la costruzione dell’idrogramma del Tevere è stato calcolato individuando, nel bacino del Tevere inferiore, 34 bacini tributari; tra questi, solo di 5 affluenti (Tevere a Corbara, Paglia, Nera, Treia e Aniene) sono attualmente misurati i deflussi: gli idrogrammi degli altri corsi d’acqua devono invece essere ricostruiti con il modello idrologico, ripartendo l’afflusso meteorico tra contributo superficiale e infiltrato, e sommando i due idrogrammi così ottenuti per ottenere il deflusso totale. La dinamica idraulica dei tratti terminali del Tevere e dell’Aniene, rispettivamente da Corbara e da Lunghezza, al mare, viene simulata con un modello matematico di moto vario. La rete idrografica, molteplicemente connessa, è costituita dai seguenti tronchi: Tevere da Corbara fino alla confluenza dell’Aniene; Aniene da Lunghezza all’immissione in Tevere; Tevere a valle della confluenza dell’Aniene fino a Roma (ponte Garibaldi); ramo sinistro di Isola Tiberina; ramo destro di Isola Tiberina; Tevere da ponte Palatino fino a Capo Due Rami; Canale Fiumicino; Fiumara Grande. Il deflusso, quasi ovunque subcritico, può essere schematizzato unicamente con un modello di simulazione del moto in una rete magliata con un modello in grado di trattare geometrie d’alveo complesse con scabrezza variabile da zona a zona e lungo il contorno, e rappresentare l’effetto idraulico (perdite di carico localizzate) di strozzature artificiali (soglie e ponti) o naturali (rapide). Il campo di moto viene schematizzato in una serie di tronchi concorrenti in nodi molteplicemente connessi. Il deflusso nei tronchi viene simulato integrando le equazioni di moto vario di una corrente monodimensionale a superficie libera. Nei nodi sono imposte relazioni di congruenza delle variabili idrauliche dei tronchi correnti al nodo. Il sistema matematico risultante dalla schematizzazione modellistica è pertanto costituito dalle equazioni descriventi il moto, discretizzate nelle sezioni trasversali di ciascun tronco e dalle equazioni imposte ai nodi. Il deflusso in ciascun tronco viene simulato integrando le equazioni di conservazione Prima elaborazione del Progetto di Piano di Bacino – Allegato A – vol. 1 277
AUTORITÀ DI BACINO DEL FIUME TEVERE – UFFICIO PIANI E PROGRAMMI della massa e della quantità di moto di una corrente gradalmente variata scritte in forma non conservativa. Lungo i tronchi fluviali sono presenti numerosi manufatti (ponti, soglie, salti di fondo) che influenzano il deflusso. L’effetto di queste sezioni singolari, che può propagarsi verso monte su un tratto di lunghezza non trascurabile, si risente in condizione sia di piena che di magra. Addirittura in alcuni casi, in prossimità di rapide, possono verificarsi locali cambiamenti di regime della corrente che passa da subcritica a supercritica. Il deflusso attraverso queste sezioni singolari viene simulato assegnando, nel modello, una condizione al contorno interna, costituita da una scala di deflusso che fornisce, in funzione dei livelli di valle e delle portate transitanti, i dislivelli di pelo liquido tra le sezioni immediatamente a monte e a valle del manufatto. In questo modo il modello è in grado di si,ulare brevi tronchi in corrente veloce. Le scale di deflusso dei manufatti vengono ricavate nel modo seguente: per diversi valori di portata e quote di pelo libero, imposto il bilancio dell’energia della corrente immediatamente a monte e a valle dei manufatti, vengono calcolati gli slivellamenti della superficie liquida e si ottiene una famiglia di curve da utilizzare come condizione al contorno interna. Il modello simula il rigurgito dei ponti con efflusso a pelo libero attraverso luci o con deflusso in pressione quando le luci sono insufficienti: viene inoltre simulato l’eventuale sormonto dell’impalcato del ponte, considerando che il piano stradale funga da stramazzo a larga soglia. Sono in ogni caso stabilite le condizioni di congruenza delle portate e dei carichi (considerate le perdite di carico) a monte e a valle del ponte: si considera che l’energia della corrente tracimante venga completamente perduta. Nei calcoli viene considerata la corretta geometria delle luci del ponte, avendo rilevato l’esatto profilo dell’intradosso dell’impalcato. Inoltre, viene tenuta in conto la riduzione dell’area netta di ciascuna luce per effetto della contrazione della corrente dovuta alla presenza delle spalle e delle pile. A tal fine tutti i ponti sono stati classificati sulla base della forma e dimensione delle luci e della loro disposizione planimetrica rispetto al filone principale della corrente. Da quest’analisi, è risultato che nel tronco metropolitano dei due corsi d’acqua sono presenti numerosi ponti, le cui pile provocano forti contrazioni della corrente. Per tutti i manufatti lungo il tevere e quelli nel tratto metropolitano dell’Aniene, fino al ponte Canale a monte di ponte Nomentano, sono state calcolate le perdite di carico localizzate. I salti di fondo provocano mediamente perdite di carico dell’ordine del mezzo metro. I ponti, quando il deflusso avviene a superficie libera, inducono mediamente perdite di carico dell’ordine della decina di centimetri; nel caso di deflusso in pressione, le perdite sono dell’ordine di 30 cm. Quando la corrente stramazza sopra l’estradosso del ponte le perdite di carico sono superiori al metro. I ponti che costituiscono un rilevante ostacolo al deflusso della corrent sono: ponte Sisto, ponte Amedeo d’Aosta, ponte Vittorio Emanuele, ponte Milvio. Prima elaborazione del Progetto di Piano di Bacino – Allegato A – vol. 1 278
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