STATO DELLE CONOSCENZE - Autorità di Bacino del fiume Tevere

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AUTORITÀ DI BACINO DEL FIUME TEVERE – UFFICIO PIANI E PROGRAMMI Il trasporto solido al fondo risente invece della presenza del cuneo salino, poichè, al suo incontro, la corrente idrica si distacca dal fondo e scivola sopra il cuneo stesso, depositando in quel punto il materiale fin lì trascinato. Si viene così a formare, nel profilo del fiume, una soglia, la cui posizione varia nel tempo in funzione delle maree, delle variazioni di portata e soprattutto delle piene, durante le quali il cuneo salino e il materiale solido depositato al fondo in corrispondenza vengono spinti in mare. Nel caso di alveo di tipo alluvionale, il trasporto solido complessivo, al fondo e in sospensione, può essere ritenuto generalmente pari alla capacità di trasporto della corrente. Da ciò consegue che si ha erosione del fondo quando la “capacità di trasporto potenziale” è costantemente maggiore del rifornimento di materiale solido da monte, mentre nel caso contrario si hanno fenomeni di alluvionamento dell’alveo. Parallelamente alle ricerche sperimentali sul trasporto solido, si sono andate sviluppando nel tempo trattazioni teoriche per il calcolo del trasporto solido potenziale totale dei corsi d’acqua, a partire dalla conoscenza di alcuni parametri geometrici dell’alveo, di informazioni sulla corrente e la relativa portata liquida e infine delle caratteristiche granulometriche dell’alveo. Poichè, in passato, le metodologie di misura del trasporto solido in sospensione si sono sviluppate precedentemente a quelle per la misura del trasporto solido di fondo, si dispone senz’altro di un maggior numero di misure del trasporto torbido. In diversi casi è stato così possibile valutare il trasporto solido al fondo di un corso d’acqua per differenza tra il valore calcolato con le formule ed il valore del trasporto torbido misurato sperimentalmente. Anche per lo studio del trasporto solido di fondo potenziale di un corso d’acqua sono state sviluppate numerose formule empiriche, ben note in letteratura. E’ bene precisare che tutte le formule per il calcolo del trasporto solido sono utilizzabili, pur con i loro limiti, soltanto nei casi in cui siano presi in considerazione dei “tronchi” di fiume, assimilabili ad unità elementari, all’interno delle quali poter considerare costanti tutti i parametri rappresentativi del fenomeno. Si ricorda che la suddivisione dell’asta fluviale in tronchi deve avvenire secondo un criterio puramente idrologico. Infatti, le sezioni di valle di ogni tronco devono essere posizionate a monte dei tributari principali, intendendosi per principale un affluente che è in grado di modificare in modo apprezzabile le condizioni di deflusso del tratto di asta a valle. Tra le formule, sono da preferire quelle con un maggior numero di variabili d’ingresso (vedi B. Sirangelo-P. Versace:”Sui metodi di stima del trasporto solido di fondo”, Roma, 1986). Indagini sperimentali hanno dimostrato che quattro formule in particolare (Laursen, Schoklitsch, Meyer Peter e Engelund &Hansen), sono in grado di prevedere, nel 50% dei casi, un trasporto solido compreso tra ½ e 2 volte quello reale. Questi risultati sperimentali, non troppo incoraggianti, rendono conto delle difficoltà che ancora si incontrano nella valutazione teorica del trasporto solido reale e delle Prima elaborazione del Progetto di Piano di Bacino – Allegato A – vol. 1 375
AUTORITÀ DI BACINO DEL FIUME TEVERE – UFFICIO PIANI E PROGRAMMI conseguenti difficoltà per la costruzione di un modello matematico, che consenta la valutazione quantitativa del fenomeno. Comunque, a titolo di esempio, vengono di seguito riportate le formule di Engelund e Hansen (1972), comunemente usate per i corsi d’acqua di pianura, e le formule di Schoklitch (1950), maggiormente usate nei torrenti di montagna. Formula di Engelund e Hansen: Ts = 1,47 1/D 1/B 0,7 i 1,65 [ Q0 + e (1,362/a 2 -2,303 x b/a)] con: Ts = trasporto solido medio in milioni di tonnellate all’anno D = diametro mediano dei sedimenti dell’alveo in metri B = larghezza dell’alveo in metri i = pendenza dell’alveo Q0 = ( Q 2 182 - Q10 x Q355) / (2 x Q182 - Q10 - Q355) dove: Q10 = Q 1,7 10 Q182 = Q 1,7 182 Q355 = Q 1,7 355 essendo Q10 , Q182, e Q355 i valori di portata rispettivamente di 10, 182 e 355 giorni/anno comunemente riportati nelle pubblicazioni dei Servizi Idrografici. Infine, i termini a e b: a = 1,36 / log [(Q10 - Q0 ) / ((Q182 - Q0 )] b = 1,36 - a x log (Q10 - Q0 ) Formula di Scholitch: qs = 2500 i 1,5 (q - qc) con qc = 0,6 D 1,5 / i 7/6 e con: qs = portata solida in peso secco per unità di larghezza in kg/sec x m i = pendenza dell’alveo q = portata liquida per unità di larghezza in kg/sec x m qc = portata liquida critica corrispondente all’inizio del moto dei sedimenti in m/sec x m D = diametro D40 del materiale di fondo alveo. Riassumendo, si può dire che la stima del trasporto di sedimenti in un corso d’acqua è legata all’elaborazione di modelli matematici per dedurre valori attendibili dalle misurazioni effettuate. Prima elaborazione del Progetto di Piano di Bacino – Allegato A – vol. 1 376
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