UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BARI “ALDO MORO”
Dipartimento di Progettazione e Gestione dei Sistemi
Agro-zootecnici e Forestali (PROGESA)
Studio di fattibilità per l’integrazione degli studi propedeutici per la predisposizione del piano stralcio della dinamica delle
coste. Conduzione di attività di studio dirette ad arricchire le conoscenze nel campo della gestione integrata delle coste.
ANALISI DEI PROCESSI DI TRASPORTO SOLIDO FINALIZZATA ALLA PREDISPOSIZIONE DEL PIANO STRALCIO DELLA DINAMICA DELLE COSTE
Responsabile scientifico: Prof. Ing. Giuliana Trisorio Liuzzi
Coordinatore del progetto:
Prof. Ing. Francesco Gentile
Coordinatore degli studi modellistici: Ing. Tiziana Bisantino, Ph.D.
Collaboratori: Dott. ssa Stefania Lopedote (Analisi dati di trasporto solido ed elaborazioni GIS, applicazioni modellistiche) Ing. Rosa Corbino, Ph.D. (Indagini relative agli interventi antropici) Ing. Pamela Milella (Implementazione dati territoriali bacini del Carapelle e Candelaro)
INDICE
1 CARATTERISTICHE DEL TRASPORTO SOLIDO NELLA REGIONE PUGLIA ED INDIVIDUAZIONE DI UNITÀ OMOGENEE ...... 4 2 MONITORAGGIO DEL TRASPORTO SOLIDO FLUVIALE NELLA REGIONE PUGLIA ..... 8 2.1 I CORSI D’ACQUA STRUMENTATI ...... 8 2.1.1 Caratteristiche geomorfologiche e pedologiche ...... 9 2.1.2 Caratteristiche climatiche ...... 14 2.1.3 Uso del suolo ...... 23 2.1.4 Il torrente Candelaro ...... 26 2.1.5 Il torrente Carapelle ...... 28 2.1.6 Il fiume Ofanto ...... 30 2.2 I DATI STORICI DI TRASPORTO SOLIDO ...... 33 2.3 I DATI ATTUALI DI TRASPORTO SOLIDO ...... 42 3 STIMA DEGLI APPORTI SOLIDI FLUVIALI NEI BACINI STRUMENTATI ...... 48 3.1 IL MODELLO ANNAGNPS ...... 50 3.2 COMPONENTI DEL MODELLO ...... 50 3.2.1 Metodo del Curve Number ...... 51 3.2.2 Equazione RUSLE ...... 52 3.2.3 Coefficiente di resa solida...... 53 3.2.4 Dati di input ...... 54 3.3 AREA DI STUDIO ...... 55 3.4 DATI DI INPUT ...... 58 3.4.1 Dati morfologici ...... 58 3.4.2 Caratteristiche del suolo ...... 61 3.4.3 Uso del suolo e pratiche di gestione ...... 66 3.4.4 Dati climatici ...... 67 3.4.5 Stima del Curve Number ...... 69 3.4.6 Stima dei parametri della RUSLE ...... 70 3.5 CALIBRAZIONE E VALIDAZIONE DEL MODELLO A SCALA DI EVENTO ...... 71 3.6 APPLICAZIONE DEL MODELLO NEL LUNGO TERMINE E A DIFFERENTI SCALE SPAZIALI...... 74 3.6.1 Applicazione del modello al bacino del Carapelle chiuso a ponte vecchio Ordona ...... 74 3.6.2 Applicazione del modello al bacino del Salsola...... 75 3.6.3 Applicazione del modello al bacino del Vulgano ...... 76 3.6.4 Applicazione del modello al bacino del Candelaro a strada di bonifica 24 ...... 77 3.7 APPLICAZIONE DEL MODELLO ANNAGNPS AI BACINI DEL CARAPELLE E CANDELARO CHIUSI A MARE ...... 78 4 VALUTAZIONE DEGLI APPORTI SOLIDI FLUVIALI NEI BACINI NON STRUMENTATI 91 4.1I BACINI DELLA MURGIA ...... 91 4.1.1 Lama San Giorgio ...... 96 4.1.2 Stima dei deflussi liquidi e solidi dell’evento di piena del 22 ottobre 2005 nella Lama San Giorgio . …………………………………………………………………………………………………………...104 4.2 I BACINI DEL GARGANO MERIDIONALE ...... 109 4.2.1 Il bacino del torrente Pulsano ...... 109 4.2.2 Determinazione del potenziale detritico ...... 113 4.2.3 Propagazione bidimensionale della colata detritica ...... 115 5. INTERVENTI ANTROPICI NEI BACINI DEL TAVOLIERE ...... 121 5.1 LE SISTEMAZIONI IDRAU LICHE REALIZZATE ...... 121 5.2 LE OPERE DI SBARRAMENTO ...... 127 5.2.1 Il bacino interregionale del fiume Fortore ...... 128 5.2.2. Il bacino interregionale del fiume Ofanto ...... 129 5.2.3. Il bacino del torrente Candelaro...... 134
2 5.3 GLI INVASI PREVISTI I N CAPITANATA ...... 136 5.4 PRELIEVO DI INERTI IN ALVEO ...... 138 5.5 LE SISTEMAZIONI IDRAU LICO-FORESTALI ...... 140 5.6 BARRIERE FRANGIVENTO ...... 141 BIBLIOGRAFIA ...... 145
3 1 CARATTERISTICHE DEL TRASPORTO SOLIDO NELLA REGIONE PUGLIA ED INDIVIDUAZIONE DI UNITÀ OMOGENEE
Al fine di caratterizzare il trasporto solido nei corsi d’acqua della Regione Puglia il territorio è stato suddiviso in 3 unità di riferimento:
1. Tavoliere
2. Gargano meridionale
3. Murgia
Gargano meridionale
Tavoliere Murgia
Figura 1.1: Localizzazione delle unità di riferimento ai fini della valutazione del trasporto solido fluviale.
Il Tavoliere è solcato da numerosi corsi d’acqua caratterizzati da un regime stagionale, e da canali artificiali di bonifica nelle zone vallive prospicienti la fascia costiera.
I bacini hanno origine dal sub-Appennino Dauno in cui si distinguono due zone differenti: quella sud-orientale è costituita da sedimenti marini appartenenti al ciclo di sedimentazione Plio-pleistocenico, quella occidentale è costituita da rocce fliscioidi permeabili, argille e sabbie, con alternanza di conglomerati e calcari detritici, facilmente alterabili a causa della scarsa permeabilità dei terreni (flysch e argille) e del ruscellamento superficiale.
I corsi d’acqua, incassati in valli fortemente incise, formano un reticolo idrografico a regime torrentizio e intersecano da ovest ad est il territorio della Capitanata, delineandone parte dei confini.
4 I bacini in questione sono caratterizzati da processi di trasporto solido con materiale prevalentemente in sospensione, che si mobilita in occasione di eventi di piena anche moderati. Tale fenomeno rappresenta un efficace indicatore dei processi erosivi superficiali e profondi che interessano i versanti ed il reticolo idrografico nel suo complesso (fig. 1.2-1.3-1.4-1.5).
Figura 1.2 - 1.3: Fenomeni erosivi nel bacino del torrente Carapelle.
Figura 1.4 - 1.5: Trasporto solido in sospensione nel torrente Carapelle (a destra) e nel fiume Ofanto (piena del 23 marzo 2006) a sinistra.
Il versante meridionale del Gargano è inciso da una serie di torrenti ad andamento Nord-Sud, che coprono con i loro bacini circa 41.6 km2 di territorio. Questi bacini presentano una tipica forma allungata con le estremità settentrionali attestate tra i 560 e 884 m s.l.m. A partire dai 250-150 m s.l.m., i torrenti proseguono attraversando la fascia costiera, larga circa 3.5 km, per poi riversarsi nel mare Adriatico.
Il territorio è soggetto a fenomeni di colata detritica che traggono origine dal disfacimento del substrato calcareo ad opera dei fattori climatici e risultano aggravati dalla irregolarità e dalla degradazione della copertura vegetale. Ad eventi intensi e rari, che comportano la mobilitazione di materiali anche di elevate dimensioni, si alternano più frequenti deflussi iperconcentrati che trasportano sedimenti a granulometria eterogenea (fig. 1.6 - 1.7).
5
Figura 1.6: a) Manfredonia dopo l’alluvione del 15 Luglio 1972; b) Mappa delle aree inondate, da Bissanti (1972).
Figura 1.7: Alluvione del 21-22 agosto 1995 nel territorio di Monte Sant’Angelo.
L’altopiano delle Murge è caratterizzato da una zona collinare, che occupa prevalentemente la parte nord-occidentale del territorio, e una zona subpianeggiante che occupa invece quella meridionale. La zona collinare è caratterizzata dalla presenza di rocce calcaree affioranti e numerose depressioni (manifestazioni carsiche superficiali) parzialmente riempite da “terra rossa”. La zona sub-pianeggiante evidenzia una morfologia ancora più dolce caratterizzata da una serie di terrazzi Plio-Pleistocenici, raccordati da scarpate debolmente acclivi, che si estendono con una certa approssimazione parallelamente alla costa e a quote progressivamente decrescenti.
La presenza in affioramento di rocce altamente permeabili per fessurazione e carsismo (calcari) o per porosità interstiziale (calcareniti) favorisce la rapida infiltrazione delle acque meteoriche in profondità impedendo, nel contempo, un
6 prolungato ruscellamento superficiale delle stesse e di conseguenza lo sviluppo di un reticolo idrografico con caratteri permanenti.
La blanda morfologia del paesaggio risulta essere interrotta da incisioni erosive (solchi, lame e canali) che nascono in larga misura nella zona collinare e si sviluppano, perpendicolarmente alla linea di costa. Si tratta di corsi d’acqua effimeri, caratterizzati generalmente da portate nulle per gran parte dell’anno, che in occasione di eventi meteorici estremi sono interessati da portate tali da non poter essere contenute negli alvei, con conseguente esondazione degli stessi (fig. 1.8 -1.9). La morfologia del territorio unitamente alla natura dei terreni fa si che la pericolosità legata all’attivazione di fenomeni erosivi e franosi sia limitata.
Figura 1.8 -1.9: Evento alluvionale nel torrente Lamasinata (22-23 ottobre 2005).
7 2 MONITORAGGIO DEL TRASPORTO SOLIDO FLUVIALE NELLA REGIONE PUGLIA
2.1 I CORSI D’ACQUA STRUMENTATI
I dati relativi al trasporto solido ad oggi disponibili sono quelli storici rilevati dal Servizio Idrografico e Mareografico dal 1933 al 1989 per i corsi d’acqua Ofanto e Candelaro e quelli sperimentali monitorati dall’Università di Bari (Dip. PROGESA) nel torrente Carapelle per il periodo 2007-2009 (fig. 2.1). I bacini si estendono nella porzione di territorio compresa tra il sub-Appennino Dauno, e la vasta pianura del Tavoliere.
Figura 2.1: Bacini idrografici strumentati della Regione Puglia.
8 2.1.1 Caratteristiche geomorfologiche e pedologiche
Il territorio, a seguito delle diverse vicende tettoniche e paleogeografiche che si sono diversificate, può essere suddiviso nelle seguenti zone:
- Appennino Dauno; - Tavoliere delle Puglie; - Murge; - Valle dell’ Ofanto.
La catena appenninica, localmente denominata Appennino Dauno, è caratterizzata da un lato da colline dolcemente modellate ed incise che danno origine a solchi erosivi poco profondi, dall’altro da versanti più impervi con formazioni di valli strette ed incise. Sotto l’aspetto morfologico tale area si differenzia molto dalla restante parte della regione Puglia. Infatti, in parte per la natura litologica e in parte per il diverso comportamento geomorfologico il paesaggio è molto variegato passando dai gradoni di faglie e/o dalle piaghe molto blande, alle zone pressoché pianeggianti o di bassa collina.
La morfologia tipica degli ambienti alto collinari possiede come carattere peculiare la presenza di dorsali allungate in direzione NO-SE e versanti interessati da movimenti di massa variamente estesi la cui presenza è uno dei caratteri salienti dell’Appennino Dauno.
Non si osserva una eccessiva variabilità dei suoli: la tipologia più diffusa a livello dei versanti appenninici e dorsali appenniniche è riconducibile a Entisuoli a profilo semplificato A-C, mentre lungo i versanti meno inclinati e dove prevalgono i depositi colluviali si osservano Inceptisuoli con caratteristiche vertiche, interessati da una parziale ridistribuzione dei carbonati.
Al di sotto delle estese formazioni forestali sono stati descritti suoli LAMELI tipici suoli forestali caratterizzati da un potente orizzonte di accumulo di sostanza organica e da un orizzonte argillico spesso obliterato o in parte mascherato dalla stessa. Lungo le incisioni del reticolo di drenaggio è possibile osservare i suoli CATOLA, entisuoli molto calcarei a tessitura variabile.
Spostandosi verso valle si entra nel sistema di paesaggio del Tavoliere delle Puglie, una vasta pianura delimitata a S-E dalla parte terminale del fiume Ofanto, ad Ovest dall’arco collinare che, da Ascoli Piceno passando da Troia,Lucera e S. Severo, si spinge fino ad Apricena, e a N-E dal torrente Candelaro. L’area del Tavoliere è ricoperta da depositi quaternari, in prevalenza di facies alluvionale. Tra questi depositi prevale, al centro, un banco di argilla marnosa, di probabile origine lagunare, ricoperta in alcune zone da lenti di conglomerati e da straterelli di calcare evaporitico. Al di sotto delle argille si osserva un deposito clastico sabbioso-ghiaioso che poggia su argille azzurre plioceniche-calabriane che vanno a costituire un basamento impermeabile. Le argille sub-appennine grigio-azzurre
9 formano lembi discontinui, anche se talora vasti, venuti a giorno lì dove la copertura post-calabriana sia stata erosa. I depositi calabriani poggiano generalmente sui depositi marini.
Il sistema Tavoliere può essere suddiviso in tre sottosistemi di paesaggio: l’alto Tavoliere, il Tavoliere meridionale e il basso Tavoliere.
L’Alto Tavoliere è costituito da una serie di valli fluviali originate dai deflussi dell’Appennino Dauno incise nella potente deposizione di argille plioceniche e delimitate da rilievi a sommità pianeggiante. Tali valli si caratterizzano per essere relativamente ampie ma poco incise e solcate da torrenti e canali di modesta portata, con andamento stagionale quali il Candelaro, il Cervaro e il Carapelle. Le diverse condizioni litologiche e strutturali hanno determinato, con l’azione delle acque correnti, forme di erosione differenziata che costituiscono la peculiarità del paesaggio. La giacitura sub-orizzontale dei depositi plio-pleistocenici a differente resistenza ha determinato una incisione asimmetrica dei corsi d’acqua e quindi una conseguente maggiore azione erosiva sul versante in destra idrografica (direzione sud) e l’affioramento dei sedimenti pliocenici (argille). Sul versante in sinistra idrografica, invece, si osserva un raccordo tra le aree della valle fluviale e i depositi pleistocenici (conglomerati) senza l’affioramento dei depositi argillosi pliocenici.
Il Basso Tavoliere confina a Nord Est con il Gargano fino alla linea di costa del mare Adriatico, a Sud con il Tavoliere meridionale e ad Ovest con l’alto Tavoliere. È caratterizzato da ampie superfici pianeggianti e debolmente inclinate verso Est ricoperte da sedimenti alluvionali terrazzati pleistocenici.
Verso Sud, invece, si estende il Tavoliere Meridionale tra il fiume Ofanto e il torrente Carapelle e lungo le superfici comprese tra i depositi alluvionali terrazzati dei due corsi d’acqua e le aree bonificate in prossimità della costa. Nella parte più alta si osserva un’ampia e piatta area (tavolato) a quota apprezzabile rispetto alle zone circostanti, con depositi pleistocenici continentali a conglomerati organizzati su due livelli (Pleistocene inferiore e superiore). Procedendo in direzione NE verso la costa, a quote inferiori, compare la facies marina sabbiosa con paesaggio debolmente ondulato, in cui l’erosione delle acque correnti risulta più evidente.
In sinistra idrografica del torrente Carapelle si osserva una intensa attività erosiva lungo le linee di drenaggio che attraversano il basso Tavoliere; tale attività ha determinato l’asportazione quasi completa dei depositi marini che si sono conservati solo su aree delimitate dai depositi alluvionali circostanti.
Gli strati debolmente inclinati dei conglomerati sono in un buon stato di conservazione rispetto agli altri sottosistemi del tavoliere; questo è da ricondurre alla scarsa attività delle linee di drenaggio che si originano sullo stesso tavolato dovuta al fatto che alle spalle di esse vi siano i terrazzi fluviali con quote più basse rispetto ai rilievi appenninici. Soprattutto per i depositi sabbiosi marini si verificano a seguito dell’attività erosiva l’affioramento e l’asportazione degli strati più erodibili favorendo la formazione di vallecole a pendenza ridotta e costante.
10 La valle dell’Ofanto è caratterizzata da un paesaggio morfologicamente inattivo costituito da terrazzi alluvionali pleistocenici che identificano il confine tra i rilievi murgiani e il Tavoliere. Dall’analisi morfologica del sistema vallivo dell’Ofanto si può ipotizzare che il percorso fosse differente rispetto a quello attuale formatosi a seguito di un sensibile movimento tettonico di basculamento in direzione SO-NE dei depositi pleistocenici del Tavoliere e che coincidesse con l’attuale valle del Carapelle. Nel sistema della valle dell’Ofanto si distinguono quattro livelli di depositi alluvionali terrazzati e due riconducibili alle alluvioni recenti e attuali.
Collegabili alla distribuzione altimetrica dei diversi ordini di terrazzi sono i processi pedogenetici che hanno interessato le diverse tipologie di suoli della valle del fiume Ofanto; suoli evoluti (suoli SFERRACAVALLO) caratterizzati da un epidon ochrico e da un orizzonte argillico sovrastante dei depositi ghiaiosi o ciottolosi di matrice allevio-colluviale caratterizzano il livello più alto dei terrazzi. Al livello del secondo ordine di terrazzi si osservano i suoli TORRE D’ISOLA con un epidon mollico che sovrasta un orizzonte argillico ed un orizzonte di accumulo di carbonati secondari. I terrazzi pleistocenici dell’Ofanto posti sopra Loconia sono caratterizzati dai suoli LOCONIA con tessiture più fini e colori più rossi a livello dell’orizzonte argillico. Le alluvioni recenti ed attuali sono caratterizzate da suoli CECI e BUFALERIA: i primi (Inceptisuoli) concentrati prevalentemente nel tratto terminale e più prossimo a Barletta con prevalenza di depositi più fini; i secondi concentrati prevalentemente presso il corso attuale del fiume.
Dal punto di vista strettamente geologico (fig. 2.2), si osserva che la parte orientale dei bacini è generalmente stabile essendo pianeggiante e debolmente incisa, costituita da sedimenti argilloso-sabbiosi del Plio-pleistocene, mentre le parti alte dei bacini, costituenti in gran parte il sistema orografico dei Monti della Daunia, modellate nei sedimenti di età miocenica, hanno caratteri di notevole complessità, dovuti ad unità tettoniche alloctone rinvenibili in assetto giaciturale sconvolto. Queste ultime sono costituite dalla potente serie flyscioide del Miocene medio, nota come Formazione della Daunia, poggiata sul complesso, eterogeneo e caotico, delle argille varicolori scagliose con frequenti inclusi di rocce lapidee. Si tratta di materiali, sedimentatisi in epoca prepliocenica, che hanno subito gli effetti dell’orogenesi appenninica e che pertanto oggi si rinvengono in posizione alloctona. In contatto tettonico sui sedimenti alloctoni si rinvengono i sedimenti autoctoni pliocenici, pleistocenici ed olocenici che affiorano diffusamente lungo la fascia pedemontane dell’Appennino Dauno, mentre lungo i fianchi orientale ed occidentale sono concentrati accumuli di materiale detritico.
Laddove l’erosione idrometeorica o torrentizia ha asportato la copertura post- calabriana si rinvengono in affioramento le Argille Subappennine grigio-azzurre, rappresentate da argille marnose più o meno siltose e sabbie gialle a grana medio- fina, da marne argillose, di colore grigio-azzurro o giallastro e da sabbie siltose in varia misura argillose che affiorano su larghe distese lungo tutta la zona orientale del rilievo; esse presentano maggiore acclività in prossimità degli affioramenti di argille varicolori e giaciture pressoché suborizzontali verso oriente. Il loro spessore varia da punto a punto, orientativamente da qualche decina di metri a massimi
11 dell’ordine di 350 m.
Sulle argille poggiano, in continuità stratigrafica, i depositi terrazzati di conglomerati poligenici, sedimentatisi a chiusura del ciclo plio-pleistocenico. Si tratta di conglomerati e ghiaie poligeniche diversamente cementati con intercalazioni sabbiose e sottili parti argillose.
I sedimenti continentali post-calabriani poggiano sui sottostanti depositi marini costituiti da ciottolame misto a sabbia, con apprezzabili contenuti limosi e argillosi specie all’aumentare della profondità. Tali depositi si sarebbero formati in corrispondenza di fasi fluviali durante le quali le capacità di trasporto dei corsi d'acqua ed i processi di denudamento sarebbero stati straordinariamente attivi.
Lungo le aste fluviali e torrentizie si rinvengono depositi alluvionali di significativa entità; si tratta di ghiaie poligeniche di natura calcarea, calcareo- marnosa e silicea, miste a intercalazioni di sabbia, sabbia limosa e limi argillosi.
12
Figura 2.2: Carta delle Formazioni geologiche nell’area del Subappennino Dauno.
13 2.1.2 Caratteristiche climatiche
La Puglia, per la sua posizione geografica, è caratterizzata da un clima tipicamente mediterraneo, con inverno mite e poco piovoso ed estate calda e siccitosa. Tale clima, di tipo marittimo temperato, è in alcune aree profondamente modificato per effetto della topografia alquanto complessa del territorio e per l'esposizione alle correnti fredde e normalmente secche provenienti, in particolare, dalle regioni balcaniche. Il clima predominante della regione può pertanto presentare, a livello locale, anche sensibili variazioni.
Il settore settentrionale, oggetto del presente studio, risente, lungo il versante adriatico, degli effetti del clima marcatamente continentale delle catene montuose dell’Europa nord-orientale e delle ampie pianure che a queste si aprono in successione est. La parte nord-occidentale della regione è, invece, condizionata dal clima montano del sub-Appennino Dauno e dalla protezione che i vicini Appennini lucano-campani offrono dai venti occidentali, maggiormente carichi di umidità, provenienti dal versante tirrenico.
Per l’individuazione della variabilità climatica del territorio si sono analizzate le grandezze climatiche che la determinano quali le precipitazioni e le temperature.
L’analisi climatica del settore settentrionale della Puglia è stata condotta utilizzando i dati pluviometrici e termometrici registrati alle stazioni di misura (tab. 2.1), in dotazione al compartimento di Bari del S.I., le cui caratteristiche essenziali sono riportate in tabella 1.
Le caratteristiche pluviometriche dell'area oggetto d'indagine (tab. 2.2) sono influenzate dalla morfologia del territorio. Le precipitazioni medie annue risultano variare tra i 436 mm della stazione pluviografica di Manfredonia (Bon. Sip.) e i 1180 mm di Bosco Umbra.
Le aree a maggiore piovosità sono quelle del promontorio del Gargano, con valori medi annui superiori ai 900 mm, e quelle del sub-Appennino Dauno i cui valori sono mediamente compresi tra 600 e 850 mm. La relazione tra quota e piovosità risulta più significativa nell'area garganica per la diretta esposizione alle correnti di aria umida provenienti dall’Adriatico. In inverno su entrambi i complessi montani possono essere frequenti le precipitazioni a carattere nevoso. La minore piovosità, invece, si verifica sul Tavoliere con totali annui compresi tra 450 e 550 mm.
In tutta la regione le piogge si concentrano nei mesi autunno-invernali con un massimo ben distinto in novembre ed uno, meno accentuato, in dicembre. Il minimo di piovosità si osserva quasi dappertutto in luglio. Dal punto di vista meteorologico le piogge autunno-invernali sono dovute principalmente al passaggio di sistemi frontali i cui effetti sono più evidenti all’aumentare della quota dei rilievi. Le piogge estive, invece, derivano da manifestazioni di tipo temporalesco dovute a fenomeni a carattere convettivo.
14 I mesi estivi, infatti, sono generalmente caratterizzati dalla permanenza dell’anticiclone delle Azorre che porta masse d'aria calda e secca.
Coordinate Quota Coordinate Quota STAZIONE Strumento Gauss-Boaga appr. STAZIONE Strumento Gauss-Boaga appr. (Roma40) m s.m. (Roma40) m s.m. Lat Long Lat Long Alberona Pr 4586612 2530316 729 Manfredonia (B. Sip.) Pr, Tr 4603519 2593049 20 Altamura Pr, Tr 4520290 2651008 505 Melfi Pr, Tr 4537746 2572768 580 Andretta Pr, Tr 4530859 2548014 908 Minervino Murge Pr, Tr 4547658 2611074 524 Andria Pr, Tr 4564046 2628495 169 Monte Sant'Angelo Pr 4617538 2600030 805 Ascoli Satriano Pr, Tr 4561255 2567332 461 Monteleone di Puglia Pr, Tr 4556979 2541715 842 Atella Pr 4524834 2574980 508 Montemilone Pr 4557397 2601021 372 Bari oss. Pr, Tr 4553468 2677159 47 Monticchio Bagni Pr, Tr 4531878 2571085 710 Barletta Pr, Tr 4574338 2626711 63 Nusco Pr, Tr 4525977 2527319 891 Biccari Pr, Tr 4582302 2535894 543 Orsara di Puglia Pr 4570178 2542425 681 Bisaccia Pr 4539612 2551926 916 Ortanova Pr, Tr 4575177 2579161 99 Bitonto Pr, Tr 4552262 2662257 123 Orto di Zolfo Pr 4580008 2532883 930 Bosco Unbra Pr, Tr 4630193 2602314 805 Pescopagano Pr, Tr 4521342 2553641 878 Bovino Pr 4566016 2548289 608 Pietramontecorvino Pr, Tr 4599097 2530764 489 Cagnano Varano Pr, Tr 4630996 2584085 182 Ripacandida Pr 4529710 2581971 658 Calitri Pr 4531059 2554312 735 Rocchetta Sant'Antonio Pr, Tr 4550526 2559098 694 Canosa di Puglia Pr, Tr 4564177 2609021 185 Rocchetta Scalo Pr 4547656 2566149 239 Castel del Monte Pr, Tr 4548259 2627019 507 Ruvo di Puglia Pr, Tr 4552439 2644566 271 Castelluccio dei Sauri Pr 4572473 2559876 282 San Fele Pr, Tr 4518889 2565571 923 Cerignola Pr, Tr 4568404 2595820 143 San Giovanni Rotondo Pr, Tr 4617433 2578977 639 Corato Pr, Tr 4556686 2638599 265 San Marco in Lamis Pr 4617805 2572930 564 Diga sul Rendina Pr, Tr 4542820 2581557 229 San Severo Pr, Tr 4615750 2551950 121 Faeto Pr, Tr 4574532 2533667 802 Sannicandro Garg. Pr, Tr 4631854 2566711 251 Foggia oss. Pr, Tr 4590057 2565333 103 Sant'Agata di Puglia Pr 4555401 2552002 694 Fonte Rosa Pr 4587296 2584698 65 Sant'Angelo dei L. Pr, Tr 4531084 2535169 902 Forenza Pr, Tr 4523415 2591493 762 Savignano Irpino Pr 4563335 2535426 732 Giovinazzo Pr 4560696 2660161 25 Spinazzola Pr, Tr 4535074 2612325 469 Grumo Appula Pr, Tr 4541470 2663832 190 Teora Pr 4521642 2540455 781 Lacedonia Pr, Tr 4544773 2555793 704 Tertiveri Pr 4586835 2537218 367 Lagopesole Pr, Tr 4517159 2582079 782 Torremaggiore Pr 4615344 2544314 189 Lavello Pr, Tr 4544592 2586769 334 Troia Pr, Tr 4578938 2545904 458 Lesina Pr, Tr 4634549 2549328 25 Venosa Pr 4534345 2587227 466 Loconia Pr 4557019 2598916 107 Vico Garganico Pr 4638153 2599506 484 Lucera Pr, Tr 4595815 2547813 252 Vieste Pr, Tr 4637125 2617522 46
Tabella 2.1: Caratteristiche delle stazioni di misura. Pr = pluviografo; Tr = termometro registratore.
15
N. Stazione N. oss. Periodo Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott. Nov Dic Anno NGP
1 Alberona 53 1919-2001 87.9 78.0 75.7 72.9 51.6 44.5 29.8 36.3 51.6 78.1 102.7 92.7 801.8 92 2 Andretta 78 1921-2001 73.5 72.7 64.5 67.8 54.2 43.7 36.3 38.8 62.3 92.1 104.6 96.1 806.6 91 3 Ascoli Satriano 68 1921-2001 68.6 59.8 61.2 54.5 47.7 41.9 26.0 30.0 54.8 69.1 83.1 73.2 669.8 78 4 Atella 80 1921-2001 70.7 61.3 54.6 57.9 50.3 37.9 30.5 32.0 53.9 66.2 79.0 77.9 672.3 81 5 Biccari 78 1922-2001 79.9 71.5 69.7 61.6 46.2 39.9 27.7 32.0 50.1 74.3 97.3 92.0 742.3 76 6 Bisaccia 77 1921-2001 81.9 70.5 66.1 63.5 49.5 44.2 28.2 32.3 53.8 80.5 101.1 92.6 764.4 78 7 Bosco Libertà 69 1925-2001 54.1 45.0 50.3 46.0 42.8 31.5 21.5 28.4 49.2 57.7 61.0 62.3 549.7 73 8 Bosco Umbra 71 1924-2001 138.0 112.1 111.0 89.5 69.9 54.9 47.9 56.6 84.5 105.8 155.2 154.7 1180.1 98 9 Bovino 80 1921-2001 87.9 74.6 71.8 66.5 52.8 41.1 28.6 35.1 50.0 76.7 101.3 91.9 778.2 89 10 Cagnano Varano 73 1922-2001 84.1 69.4 62.4 59.3 50.2 39.7 43.7 45.3 69.2 81.9 94.9 92.6 792.8 83 11 Calitri 66 1922-2001 70.9 65.7 62.9 61.4 53.0 39.0 37.9 36.9 57.7 77.3 90.6 88.8 742.0 86 12 Canosa di Puglia 80 1922-2001 53.6 49.8 49.3 45.9 41.0 28.4 17.2 23.6 45.4 55.9 65.7 61.4 537.3 68 13 Castelluccio dei Sauri 71 1922-2001 52.2 46.3 44.4 44.1 38.1 32.7 25.9 23.7 38.1 51.2 61.7 55.0 513.5 67 14 Cerignola 80 1922-2001 53.7 47.0 47.9 43.2 41.7 30.4 20.2 21.7 47.8 54.5 63.3 61.0 532.5 71 15 Diga sul Rendina 42 1960-2001 55.4 52.2 53.2 54.8 45.2 37.9 29.6 27.9 44.3 56.8 66.5 60.1 584.0 76 16 Faeto 61 1919-2001 83.0 79.5 76.4 75.2 56.8 46.5 27.6 34.4 56.4 77.3 101.4 97.7 812.2 97 17 Foggia I.S.C.F. 49 1949-2001 42.2 32.6 34.7 35.5 34.0 26.6 18.0 25.0 41.1 47.4 50.7 43.8 431.4 62 18 Foggia Oss. 78 1921-2001 45.3 37.1 38.6 36.4 35.1 29.5 18.8 24.2 42.7 46.7 57.7 50.0 462.3 66 19 Fonte Rosa 64 1926-2001 45.2 41.0 38.4 33.5 34.5 26.3 15.4 23.3 43.8 43.8 54.7 51.8 451.7 58 20 Forenza 62 1923-2001 69.8 66.5 66.5 62.5 52.0 44.6 24.0 33.1 50.1 65.4 78.6 79.6 692.7 83 21 Lacedonia 66 1921-2001 82.4 74.5 72.9 66.6 54.4 45.8 30.5 36.9 59.7 79.4 98.2 90.3 791.7 87 22 Lagopesole 77 1921-2001 88.2 83.4 73.8 71.8 55.8 52.3 31.2 35.9 58.0 81.2 107.0 101.0 839.7 97 23 Lavello 78 1922-2001 55.6 50.4 49.4 48.9 45.6 37.9 22.5 27.8 45.6 58.3 68.7 64.7 575.4 72 24 Lesina 74 1928-2001 70.2 56.4 46.4 44.7 33.0 25.6 29.1 34.3 53.5 66.8 80.8 79.2 619.8 72 25 Loconia 31 1971-2001 42.6 47.6 45.0 47.3 44.0 26.9 25.8 25.7 42.9 47.7 62.7 51.8 509.9 68 26 Lucera 78 1921-2001 60.7 50.6 52.9 48.7 38.8 37.5 21.7 23.4 47.6 56.0 67.1 61.1 566.1 73 27 Manfredonia (B. Sip.) 78 1921-2001 42.6 34.4 37.4 33.8 31.8 27.6 17.3 19.9 40.8 45.5 57.8 46.8 435.5 63 28 Mass. Santa Chiara 42 1957-2001 42.9 42.5 39.7 38.3 34.2 24.1 14.9 21.2 41.8 49.1 55.5 54.6 458.7 64 29 Melfi 81 1921-2001 92.9 80.5 76.0 72.5 55.1 43.0 31.4 31.3 54.4 81.0 97.7 94.2 810.0 90 30 Minervino Murge 78 1922-2001 68.4 60.3 58.5 49.7 46.4 36.3 20.3 28.0 51.9 64.0 75.9 71.8 631.5 72 31 Monte Sant'Angelo 80 1921-2001 85.0 64.0 73.8 57.8 46.5 41.9 34.3 32.4 63.4 72.8 102.1 99.2 773.5 79 32 Monteleone di Puglia 81 1921-2001 82.9 75.9 71.0 70.4 56.1 45.3 31.4 37.4 58.1 82.8 105.2 98.5 815.0 96 33 Montemilone 77 1922-2001 59.9 51.8 51.4 47.4 49.0 30.5 22.4 22.2 44.2 54.8 65.8 62.9 562.2 74 34 Monticchio Bagni 71 1922-2001 87.6 79.9 75.5 76.5 57.2 45.1 36.1 29.1 60.1 86.6 99.0 89.9 822.7 88 35 Nusco 78 1921-2001 114.4 116.8 92.1 96.4 68.2 45.5 30.7 34.4 77.1 119.5 147.0 151.4 1093.6 97 36 Orsara di Puglia 79 1921-2001 92.3 83.7 77.9 76.3 52.6 44.4 29.3 42.7 55.3 85.0 112.9 103.2 855.5 81 37 Ortanova 71 1921-2001 46.6 42.5 44.0 37.5 33.3 31.1 17.4 23.1 44.1 46.3 58.2 53.1 477.3 63 38 Orto di Zolfo 32 1969-2001 89.7 84.2 88.7 88.8 55.3 40.1 38.1 37.6 56.9 87.8 123.0 103.6 893.8 96 39 Pescopagano 78 1921-2001 108.4 107.4 87.7 85.7 64.5 49.4 35.3 37.9 75.4 117.1 144.3 143.0 1056.0 93 40 Pietramontecorvino 69 1928-2001 92.5 83.7 75.8 77.4 50.6 40.7 29.4 36.2 55.5 78.6 98.2 94.5 813.0 87 41 Pietramontec. E.A.A.P. 33 1969-2001 51.9 49.3 51.9 51.4 32.9 33.2 26.2 33.5 48.9 46.8 63.6 53.1 542.7 71 42 Ripacandida 73 1928-2001 72.8 62.9 52.2 55.9 49.6 36.1 25.9 27.3 53.6 65.1 78.3 77.3 657.0 84 43 Rocchetta Sant'Antonio 76 1923-2001 63.6 51.4 54.7 54.2 40.3 33.7 29.2 28.4 45.4 70.8 78.9 72.6 623.1 68 44 Rocchetta Scalo 71 1925-2001 61.4 52.8 56.6 55.6 46.7 33.8 27.6 27.3 42.2 59.3 70.5 65.5 599.4 75 45 San Fele 69 1928-2001 113.1 96.2 86.6 82.0 58.7 42.1 27.3 37.7 67.5 98.3 128.6 129.2 967.3 98 46 San Giovanni Rotondo 73 1924-2001 84.8 77.0 74.9 67.0 54.6 46.0 42.8 38.8 63.1 77.7 107.0 98.4 832.1 84 47 San Marco in Lamis 81 1921-2001 100.8 86.4 81.7 72.7 59.6 46.3 41.3 42.3 74.5 85.5 111.9 121.5 924.5 94 48 San Severo 73 1928-2001 54.8 43.3 42.9 41.3 33.7 25.5 20.7 24.6 44.5 55.8 67.0 59.6 513.8 71 49 Sannicandro Garganico 67 1929-2001 89.9 70.9 59.3 58.4 44.5 37.2 41.3 40.9 73.7 81.3 100.1 100.8 798.2 76 50 Sant'Agata di Puglia 71 1921-2001 55.5 46.9 48.7 47.6 41.7 36.8 20.7 26.6 43.6 56.8 66.2 57.9 549.0 77 51 Sant'Angelo dei Lombardi 76 1923-2001 91.0 88.0 73.8 74.4 60.1 46.2 31.3 40.0 64.7 96.2 123.3 114.8 903.6 101 52 Savignano Irpino 76 1921-2001 60.9 61.7 53.0 57.7 45.4 38.2 27.1 33.0 50.3 68.3 85.7 79.6 660.9 85 53 Spinazzola 77 1921-2001 65.7 59.4 57.1 51.2 51.2 40.0 26.6 26.1 54.0 62.0 77.2 68.3 638.8 78 54 Teora 79 1921-2001 113.8 100.0 87.7 88.7 64.5 50.1 36.2 34.4 68.0 112.7 145.7 140.1 1041.9 97 55 Tertiveri 32 1969-2001 56.5 54.1 57.0 58.1 36.8 30.5 25.9 29.5 40.8 53.4 71.5 59.1 573.3 77 56 Torremaggiore 76 1921-2001 55.5 46.9 46.7 49.5 37.9 30.9 20.3 24.5 47.0 56.2 68.3 63.0 546.7 72 57 Troia 72 1921-2001 63.5 53.0 56.4 54.5 44.5 36.2 29.1 30.4 46.1 64.1 77.3 75.0 630.2 74 58 Venosa 77 1921-2001 69.5 65.6 59.2 56.8 46.6 42.8 25.5 32.4 54.0 60.8 80.6 75.4 669.4 75 59 Vico Garganico 77 1922-2001 93.8 74.4 67.3 58.1 45.4 34.7 35.4 38.1 63.3 87.3 105.1 108.8 811.6 74 60 Vieste 80 1921-2001 62.6 50.5 46.8 38.5 30.3 26.2 18.9 24.2 50.3 56.4 72.3 74.7 551.6 66 61 Volturino 28 1969-2001 67.9 58.1 61.4 65.3 38.0 34.7 28.4 31.9 47.6 59.7 81.2 68.2 642.5 82
Tabella 2.2: Precipitazioni medie mensili e annue ( mm) e numero dei giorni piovosi medi annui.
16 Il regime termico è influenzato sia dal variare del gradiente altimetrico sia dalla distanza dal mare. Ne deriva che le aree più fredde sono ovviamente quelle montane e quelle più calde si rinvengono lungo la costa e nell’immediato entroterra (Capitanata) dove non si risente ancora degli effetti dell'altimetria.
Il mese più freddo è gennaio (tab. 2.3). Meno univoca è invece la determinazione del mese più caldo che può essere sia luglio che agosto, anche se quest’ultimo mostra una maggiore frequenza.
L’andamento mensile delle temperature è quindi caratterizzato da un progressivo aumento dei valori medi a partire da febbraio fino a luglio-agosto e da un’altrettanta progressiva diminuzione fino ai minimi di gennaio.
N. S t a z i o n e N . o s s . P e r i o d o G e n F e b M a r A p r M a g G i u L u g A g o S e t Ott. N o v D i c A n n o 2 Andretta 4 2 1 9 3 7 - 9 6 2 . 7 3 . 5 6 . 1 8 . 0 1 4 . 1 1 8 . 3 2 1 . 1 2 1 . 7 1 7 . 7 1 3 . 0 8 . 1 4 . 3 1 1 . 6 3 Ascoli Satriano 2 9 1 9 5 6 - 9 6 5 . 9 6 . 9 9 . 3 1 1 . 3 1 7 . 2 2 1 . 6 2 4 . 6 2 4 . 5 2 0 . 8 1 5 . 9 1 0 . 9 7 . 6 1 4 . 7 5 Biccari 1 1 1 9 7 2 - 9 6 5 . 8 6 . 3 8 . 7 1 1 . 0 1 5 . 9 2 0 . 4 2 3 . 6 2 2 . 8 2 0 . 0 1 4 . 7 1 0 . 2 7 . 5 1 3 . 9 8 Bosco Umbra 4 4 1 9 3 0 - 9 6 2 . 9 3 . 5 6 . 0 9 . 2 1 3 . 5 1 9 . 3 2 0 . 3 2 0 . 3 1 6 . 7 1 2 . 1 7 . 5 4 . 6 1 1 . 3 1 0 Cagnano Varano 2 1 1 9 5 6 - 9 6 7 . 6 8 . 1 1 0 . 2 1 3 . 5 1 7 . 7 2 1 . 6 2 4 . 5 2 4 . 4 2 0 . 9 1 6 . 6 1 2 . 2 9 . 1 1 5 . 5 1 2 Canosa di Puglia 3 0 1 9 5 6 - 9 6 7 . 7 8 . 6 1 0 . 8 1 4 . 1 1 8 . 6 2 2 . 8 2 5 . 8 2 6 . 0 2 2 . 3 1 7 . 3 1 2 . 6 9 . 0 1 6 . 3 1 4 Cerignola 5 7 1 9 3 0 - 9 6 7 . 0 7 . 8 1 0 . 3 1 3 . 6 1 8 . 2 2 2 . 7 2 5 . 8 2 5 . 5 2 1 . 8 1 6 . 7 1 1 . 9 8 . 4 1 5 . 8 1 5 Diga sul Rendina 3 3 1 9 6 0 - 9 6 6 . 9 7 . 5 9 . 6 1 2 . 5 1 7 . 1 2 1 . 4 2 4 . 3 2 4 . 5 2 1 . 0 1 6 . 1 1 1 . 4 8 . 0 1 5 . 0 1 6 Faeto 2 2 1 9 5 8 - 9 6 2 . 8 3 . 5 5 . 6 8 . 7 1 2 . 9 1 6 . 7 1 9 . 8 2 0 . 1 1 6 . 8 1 2 . 6 7 . 7 4 . 4 1 1 . 0 1 7 Foggia I.S.C.F. 2 2 1 9 5 6 - 9 6 7 . 2 7 . 9 1 0 . 1 1 3 . 4 1 7 . 9 2 2 . 5 2 5 . 1 2 5 . 5 2 1 . 8 1 7 . 0 1 2 . 0 8 . 5 1 5 . 7 1 8 Foggia Oss. 5 9 1 9 2 6 - 9 6 6 . 9 7 . 7 1 0 . 3 1 3 . 7 1 8 . 2 2 2 . 8 2 5 . 7 2 5 . 7 2 2 . 0 1 7 . 1 1 2 . 1 8 . 5 1 5 . 9 2 0 Forenza 2 0 1 9 5 7 - 9 6 4 . 2 4 . 6 6 . 6 9 . 6 1 4 . 4 1 8 . 5 2 1 . 4 2 2 . 1 1 8 . 1 1 3 . 6 9 . 3 5 . 6 1 2 . 3 2 1 Lacedonia 2 2 1 9 5 6 - 9 6 4 . 6 5 . 3 7 . 6 1 0 . 6 1 5 . 0 1 9 . 3 2 2 . 3 2 2 . 5 1 8 . 9 1 4 . 0 9 . 3 6 . 0 1 3 . 0 2 2 Lagopesole 4 9 1 9 3 6 - 9 6 3 . 7 4 . 5 6 . 9 1 0 . 4 1 4 . 6 1 8 . 4 2 1 . 3 2 1 . 5 1 8 . 3 1 3 . 1 8 . 8 5 . 4 1 2 . 2 2 3 Lavello 2 3 1 9 5 7 - 9 6 7 . 0 7 . 7 1 0 . 0 1 3 . 2 1 7 . 8 2 2 . 1 2 5 . 0 2 4 . 9 2 1 . 4 1 6 . 5 1 1 . 9 8 . 9 1 5 . 5 2 4 Lesina 5 1 1 9 3 5 - 9 6 7 . 7 8 . 4 1 0 . 6 1 3 . 9 1 7 . 8 2 2 . 0 2 4 . 7 2 4 . 7 2 1 . 8 1 6 . 9 1 2 . 7 9 . 5 1 5 . 9 2 6 Lucera 5 3 1 9 3 3 - 9 6 6 . 8 7 . 8 1 0 . 1 1 3 . 6 1 8 . 1 2 2 . 4 2 5 . 6 2 5 . 5 2 1 . 5 1 6 . 5 1 1 . 9 8 . 3 1 5 . 7 2 7 Manfredonia 4 5 1 9 3 6 - 9 6 7 . 5 8 . 1 1 0 . 1 1 2 . 9 1 7 . 1 2 1 . 1 2 3 . 8 2 3 . 8 2 1 . 3 1 6 . 8 1 2 . 2 8 . 9 1 5 . 3 2 8 Mass. Santa Chiara 1 8 1 9 6 0 - 9 6 7 . 2 8 . 2 1 0 . 3 1 3 . 9 1 8 . 6 2 3 . 1 2 4 . 7 2 4 . 8 2 0 . 3 1 6 . 3 1 1 . 8 8 . 5 1 5 . 6 2 9 Melfi 6 3 1 9 2 6 - 9 6 5 . 6 6 . 3 8 . 4 1 4 . 6 1 6 . 0 2 0 . 5 2 3 . 5 2 3 . 6 2 0 . 0 1 4 . 9 1 0 . 7 7 . 1 1 4 . 3 3 0 Minervino Murge 1 3 1 9 6 1 - 9 6 6 . 0 6 . 5 9 . 0 1 2 . 6 1 7 . 0 2 0 . 9 2 4 . 5 2 3 . 8 2 0 . 4 1 5 . 4 1 0 . 1 7 . 1 1 4 . 4 3 1 Monte Sant'Angelo 4 2 1 9 3 4 - 9 6 3 . 8 4 . 2 6 . 5 9 . 9 1 4 . 3 1 8 . 6 2 1 . 3 2 1 . 5 1 8 . 2 1 3 . 4 8 . 6 5 . 3 1 2 . 1 3 2 Monteleone di Puglia 5 6 1 9 2 7 - 9 6 3 . 3 3 . 7 6 . 1 9 . 1 1 3 . 4 1 7 . 5 2 0 . 4 2 0 . 6 1 7 . 3 1 2 . 6 8 . 3 4 . 7 1 1 . 4 3 4 Monticchio Bagni 4 3 1 9 3 0 - 9 6 4 . 5 5 . 5 7 . 9 1 1 . 1 1 5 . 1 1 9 . 8 2 2 . 4 2 2 . 3 1 8 . 7 1 3 . 7 9 . 3 5 . 9 1 3 . 0 3 5 Nusco 4 5 1 9 3 5 - 9 6 3 . 0 3 . 7 6 . 2 9 . 7 1 3 . 9 1 8 . 1 2 1 . 1 2 1 . 5 1 7 . 8 1 2 . 6 8 . 1 4 . 6 1 1 . 7 3 7 Ortanova 9 1 9 8 7 - 9 6 9 . 1 9 . 2 1 1 . 9 1 4 . 0 1 8 . 3 2 2 . 4 2 5 . 6 2 6 . 0 2 2 . 0 1 8 . 0 1 2 . 6 1 0 . 0 1 6 . 6 3 9 Pescopagano 2 8 1 9 5 6 - 9 6 2 . 2 2 . 5 5 . 2 8 . 5 1 2 . 6 1 7 . 1 1 9 . 6 1 9 . 8 1 6 . 2 1 1 . 5 6 . 9 4 . 1 1 0 . 5 4 0 Pietramontecorvino 4 0 1 9 3 0 - 9 6 6 . 5 6 . 9 9 . 1 1 2 . 4 1 6 . 9 2 1 . 3 2 4 . 2 2 4 . 5 2 0 . 8 1 6 . 2 1 1 . 3 7 . 9 1 4 . 8 4 6 San Giovanni Rotondo 4 2 1 9 2 6 - 9 6 5 . 1 5 . 8 7 . 9 1 1 . 3 1 5 . 6 1 9 . 7 2 3 . 0 2 3 . 2 1 9 . 5 1 4 . 8 1 0 . 4 7 . 0 1 3 . 6 4 8 San Severo 4 9 1 9 3 0 - 9 6 7 . 3 8 . 0 1 0 . 4 1 3 . 7 1 7 . 9 2 2 . 3 2 5 . 1 2 5 . 1 2 1 . 7 1 6 . 8 1 2 . 3 8 . 7 1 5 . 8 4 9 Sannicandro Garganico 7 1 9 7 4 - 9 6 7 . 7 8 . 4 1 0 . 6 1 3 . 9 1 7 . 8 2 2 . 0 2 4 . 7 2 4 . 7 2 1 . 8 1 6 . 9 1 2 . 7 9 . 5 1 5 . 9 a San Samuele di Cafiero 1 1 1 9 6 9 - 9 6 7 . 6 7 . 8 1 0 . 5 1 3 . 3 1 7 . 9 2 0 . 5 2 3 . 9 2 4 . 0 2 0 . 6 1 6 . 0 1 1 . 4 8 . 0 1 5 . 1 5 1 Sant'Angelo dei Lombardi 2 4 1 9 5 6 - 9 4 4 . 3 4 . 5 6 . 6 9 . 6 1 4 . 2 1 7 . 9 2 0 . 6 2 1 . 2 1 7 . 7 1 3 . 2 8 . 9 5 . 5 1 2 . 0 5 3 Spinazzola 4 4 1 9 3 5 - 9 6 5 . 8 6 . 6 8 . 8 1 2 . 5 1 7 . 0 2 2 . 0 2 5 . 0 2 4 . 1 2 0 . 6 1 5 . 5 1 0 . 6 7 . 1 1 4 . 6 6 0 Vieste 4 3 1 9 3 0 - 9 6 8 . 3 8 . 7 1 1 . 3 1 4 . 6 1 8 . 6 2 2 . 8 2 5 . 9 2 5 . 8 2 2 . 2 1 7 . 5 1 3 . 2 1 0 . 1 1 6 . 6
Tabella 2.3: Temperature medie mensili ed annue (°C).
Le figure 2.3-2.4 riportano le distribuzioni spaziali delle precipitazioni e delle temperature medie annue elaborate con il Kriging.
17 Isoiete relative alle precipitazioni medie annue
Cagnano Varano 4630000 Bosco Umbra
4620000
San MarcoSan in Lamis Giovanni Rotondo Monte Sant'Angelo Torremaggiore San Severo
4610000
Manfredonia 4600000
Lucera
4590000 Foggia Oss.
Fonte Rosa
Biccari 4580000 Troia
Faeto Ortanova Castelluccio dei Sauri 4570000 Orsara di Puglia Cerignola Bovino Canosa di Puglia Savignano Irpino 4560000 Ascoli Satriano Bosco Libertà
Monteleone di Puglia Sant'Agata di Puglia
4550000 Rocchetta Sant'Antonio
Rocchetta Scalo Minervino Murge
Lacedonia Lavello Montemilone 4540000 Bisaccia Melfi
Spinazzola Venosa Monticchio Bagni 4530000 Andretta Calitri Ripacandida
Atella Forenza 4520000 Teora 2530000 2540000 2550000 2560000 2570000 2580000 2590000 2600000 2610000 2620000 Isoterme relative alle temperature medie annue Figura 2.3: Distribuzione spaziale delle precipitazioni medie annue dell’area del Subappennino Dauno.
4630000 Bosco Umbra
4620000
San Giovanni Rotondo Monte Sant'Angelo San Severo
4610000
Manfredonia (B. Sip.)
4600000 Pietramontecorvino
Lucera
Foggia Oss. 4590000 Foggia Ist. Sper. per le Colt. Forag.
Biccari 4580000
Mass. Santa Chiara Ortanova Faeto
4570000 Cerignola
Canosa di Puglia
Ascoli Satriano 4560000
Monteleone di Puglia
4550000 Minervino Murge
Lacedonia Lavello Diga sul Rendina 4540000 Melfi
Spinazzola
Monticchio Bagni Sant'Angelo dei Lombardi Andretta 4530000
Forenza
Pescopagano 4520000 2530000 2540000 2550000 2560000 2570000 2580000 2590000 2600000 2610000 2620000
Figura 2.4: Distribuzione spaziale delle temperature medie annue dell’area del Subappennino Dauno.
18 Una caratteristica ricorrente nel clima mediterraneo è la carenza di precipitazioni che nel presente studio assume una valenza significativa in quanto determina la riduzione delle portate e del trasporto solido nei corsi d’acqua.
Gli effetti di un deficit di precipitazioni possono avere, sul territorio, differenti ricadute quali l’assenza di ruscellamento nei corsi d’acqua minori, l’insufficienza di contenuto idrico nel suolo, l’abbassamento dei livelli dei corpi idrici e della falda acquifera.
Tali fenomeni possono essere distinti con due termini diversi, aridità e siccità, che stanno ad indicare due situazioni alquanto differenti. L’aridità è la mancanza di umidità che si verifica in condizioni climatiche normali ossia riferite ad un arco di tempo alquanto lungo (almeno 30 anni). Si tratta di un fenomeno che in Puglia è prettamente estivo in quanto è accentuato dalle alte temperature ed è dovuto ad una o più cause di tipo climatico, geografico, morfologico o ad una loro combinazione. La siccità è, invece, un’alterazione temporanea del clima che può verificarsi in qualsiasi stagione, ha una durata non ben definibile e colpisce anche aree non aride quando le precipitazioni scendono al di sotto dei livelli normalmente registrati.
Lo studio dei periodi di aridità è stato condotto mediante il confronto dei climogrammi di Bagnouls e Gaussen relativi alle stazioni termo-pluviometriche considerate.Tali diagrammi, riportati in figura 2.5, sono ottenuti tracciando sullo stesso grafico le curve cronologiche delle medie mensili delle temperature e quelle delle precipitazioni, permettendo così di individuare i periodi dell’anno in cui il clima assume i caratteri tipici dell'aridità, cioè quando alle alte temperature si associa un regime pluviometrico con scarse precipitazioni.
19 Figura 2.5: Diagrammi di Bagnouls e Gaussen relativi alle stazioni termo-pluviometriche considerate.
Andretta Ascoli Satriano 60 120 60 120 Tma = 11.6 °C Pma = 806.6 mm Tma = 14.7 °C Pma = 669.8 mm NGP = 91 NGP = 78 50 100 50 100
40 80 40 80 Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40
Temperature medie10 mensili (°C) 20 Temperature medie10 mensili (°C) 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Biccari Bosco Umbra 60 120 80 160 Tma = 13.9 °C Pma = 742.3 mm Tma = 11.3 °C Pma = 1180.1 mm NGP = 76 NGP = 98 70 140 50 100 60 120 40 80 Periodo arido 50 100
30 60 40 80
30 60 20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) 10 20 Temperature medie mensili (°C) Precipitazioni medie mensili (mm) 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Cagnano Varano Canosa di Puglia 60 120 60 120 Tma = 15.5 °C Pma = 792.8 mm Tma = 16.3 °C Pma = 537.3 mm NGP = 83 NGP = 68 50 100 50 100
40 80 40 80 Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) Temperature medie10 mensili (°C) 20 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Cerignola Diga sul Rendina 60 120 60 120 Tma = 15.8 °C Pma = 532.5 mm Tma = 15 °C Pma = 584 mm NGP = 71 NGP = 76 50 100 50 100
40 80 40 80 Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40
Temperature medie10 mensili (°C) 20 Temperature medie10 mensili (°C) 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Fa e t o Foggia oss. 60 120 60 120 Tma = 11 °C Pma = 812.2 mm Tma = 15.9 °C Pma = 462.3 mm NGP = 97 NGP = 66 50 100 50 100
40 80 40 80 Periodo arido Periodo arido
30 60 30 60
20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) Temperature medie10 mensili (°C) 20 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
20 Forenza Lacedonia 60 120 60 120 Tma = 12.3 °C Pma = 692.7 mm Tma = 13 °C Pma = 791.7 mm NGP = 83 NGP = 87 50 100 50 100
40 80 40 80 Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60 20 40 20 40
Temperature medie10 mensili (°C) 20 Temperature medie10 mensili (°C) 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Lagopesole Lavello 60 120 60 120 Tma = 12.2 °C Pma = 839.7 mm Tma = 15.5 °C Pma = 575.4 mm NGP = 97 NGP = 72 50 100 50 100
40 Periodo arido 80 40 80 Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40
Temperature medie10 mensili (°C) 20 Temperature medie10 mensili (°C) 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Lesina Lucera 60 120 60 120 Tma = 15.9 °C Pma = 619.8 mm Tma = 15.7 °C Pma = 566.1 mm NGP = 72 NGP = 73 50 100 50 100
40 80 40 80 Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) 10 20 Temperature medie10 mensili (°C) 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Manfradonia (B. Sip.) Mass. Santa Chiara 60 120 60 120 Tma = 15.3 °C Pma = 435.5 mm Tma = 15.6 °C Pma = 458.7 mm NGP = 63 NGP = 64 50 100 50 100
40 80 40 80
Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) Temperature medie10 mensili (°C) 20 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Melfi Minervino Murge 60 120 60 120 Tma = 14.3 °C Pma = 810 mm Tma = 14.4 °C Pma = 631.5 mm NGP = 90 NGP = 72 50 100 50 100
40 80 40 80
Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) Temperature medie10 mensili (°C) 20 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Monte Sant'Angelo Monteleone di Puglia 60 120 60 120 Tma = 12.1 °C Pma = 773.5 mm Tma = 11.4 °C Pma = 815 mm NGP = 79 NGP = 96 50 100 50 100
40 80 40 80
Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) Temperature medie10 mensili (°C) 20 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
21 Ortanova Pescopagano 60 120 80 160 Tma = 16.6 °C Pma = 477.3 mm Tma = 10.5 °C Pma = 1056 mm NGP = 63 NGP = 93 70 140 50 100 60 120 40 80 50 100 Periodo arido 30 60 40 Periodo arido 80
30 60 20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C)
10 20 Temperature medie mensili (°C) Precipitazioni medie mensili (mm) 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Pietramontecorvino San Giovanni Rotondo 60 120 60 120 Tma = 14.8 °C Pma = 813 mm Tma = 13.6 °C Pma = 832.1 mm NGP = 87 NGP = 84 50 100 50 100
40 80 40 80 Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40
Temperature medie10 mensili (°C) 20 Temperature medie10 mensili (°C) 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
San Se ve r o Sannicandro Garganico 60 120 60 120 Tma = 15.8 °C Pma = 513.8 mm Tma = 15.9 °C Pma = 798.2 mm NGP = 71 NGP = 76 50 100 50 100
40 80 40 80
Periodo arido Periodo arido 30 60 30 60
20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) Temperature medie10 mensili (°C) 20 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm) Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Sant'Angelo dei Lombardi Spinazzola 80 160 60 120 Tma = 12 °C Pma = 903.6 mm Tma = 14.6 °C Pma = 638.8 mm NGP = 101 NGP = 78 70 140 50 100 60 120 40 80 50 100 Periodo arido 40 Periodo arido 80 30 60
30 60 20 40 20 40 Temperature medie mensili (°C) Temperature medie mensili (°C) 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm) 10 20 Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
Vieste 60 120 Tma = 16.6 °C Pma = 551.6 mm NGP = 66 50 100
40 80
Periodo arido 30 60
20 40
Temperature medie10 mensili (°C) 20 Precipitazioni medie mensili (mm)
0 0 gen feb m a r apr m a g giu lug ago set ott nov dic
22 2.1.3 Uso del suolo
Nell’area dell’Subappennino Dauno, come descritto nel grafico di seguito riportato, il 66% del territorio è destinato all’uso agricolo (fig. 2.6-2.7). Si tratta principalmente di:
1. aree agricole eterogenee caratterizzate da colture temporanee (seminativi o prati) in associazione con colture permanenti, da sistemi colturali complessi e da aree prevalentemente occupate da colture agrarie con presenza di spazi naturali importanti (formazioni vegetali naturali, boschi, lande, cespuglietti rocce nude, ecc);
2. seminativi in aree irrigue e non irrigue;
3. colture permanenti (vigneti, frutteti, oliveti);
4. pascoli.
Superfici artificiali Aree agricole Foreste Terre umide Corpi d'acqua
71%
17%
6% 2% 4%
Figura 2.6: Grafico relativo alla distribuzione percentuale degli usi del suolo nell’area del Subappennino Dauno.
Le superfici coltivate sono destinate a seminativi in gran parte nella porzione medio-bassa dei bacini prevalentemente su formazioni costituite da depositi fluviali terrazzati ed argille subappennine grigio-azzurre mentre nelle zone con pendenze maggiori (dal 20% al 30%) sulla Formazione della Daunia a seminativi associati a colture arboree.
Le aree destinate al pascolo sono soprattutto nella parte alta con pendenze superiori al 20%, in corrispondenza della Formazione della Daunia e del Complesso indifferenziato.
23 Quasi interamente distribuite nella parte alta dei bacini, con pendenze superiori al 20%, sono le aree boscate. Si tratta prevalentemente di cedui matricinati di Cerro e Roverella e di fustaie di Conifere introdotte con i rimboschimenti. Spostandosi nella parte medio-bassa (pendenze tra il 10 e il 30 %), le aree boscate tendono a scomparire, ad eccezione di pochi relitti di Cerro e Roverella che si impostano su lembi di argilla grigio-azzurra, depositi fluviali terrazzati, terreni eluviali e depositi di elementi lapidei vari del Pleistocene. Al posto dei boschi prendono piede aree a vegetazione arbustiva ed aree steppiche tipiche delle zone calanchive.
Il territorio in esame è, inoltre, attraversato da una fitta rete viaria e ferroviaria che interseca in svariati punti i corsi d’acqua. Durante eventi piovosi particolarmente intensi si possono verificare due potenziali effetti diretti della viabilità sul sistema bacino idrografico: da un lato un minore assorbimento delle acque da parte del terreno in quanto parzialmente impermeabilizzato e dall’altro il convogliamento di queste lungo la superficie delle strade, vie preferenziali di scorrimento.
24
Figura 2.7: Carta dell’uso del suolo dell’area oggetto di studio.
25
2.1.4 Il torrente Candelaro
Il torrente Candelaro scorre ai piedi del Gargano con direzione NO-SE in corrispondenza di una faglia di distensione instauratasi durante l’emersione del promontorio (fig. 2.8).
Ha una lunghezza di 67 km circa e raccoglie le acque del bacino idrografico di 1780 km2. Il versante sinistro, in corrispondenza della parete di faglia, risulta essere poco sviluppato al contrario del versante destro che, invece, è solcato da vari affluenti quali il C.le S.Maria, il T. Triolo, il T. Casanova, il T. Salsola, il T. Vulgano e il T. Celone (tab. 2.4). Lungo quest’ultimo, in corrispondenza della confluenza del T. Jorenzo, è presente un invaso artificiale noto anche con il nome di diga di San Giusto, realizzata dal Consorzio di Bonifica della Capitanata nel 1989-1990 al fine di soddisfare le richieste idriche della zona per l'agricoltura.
TORRENTI
S. MARIA S. CELONE CANALE VULGANO TRIOLO C A S AN O V A SALSOLA SUPERFICIE (km²) 92.50 58.10 94.10 55.80 57.40 44.10 LUNGHEZZA ASTA PRINCIPALE (km) 25.00 18.00 24.00 22.00 15.00 17.00 LUNGHEZZA RETICOLO (km) 191.50 131.00 195.40 140.70 99.10 126.10 max 1 125.00 750.00 1 125.00 967.00 875.00 1 025.00 ALTITUDINE (m.s.l.) media 544.00 204.00 467.00 301.00 447.00 432.00 min 189.00 89.00 179.00 114.00 179.00 189.00 PENDENZA MEDIA DEL BACINO % 4.48 4.11 5.44 4.81 4.93 6.08
Tabella 2.4: Principali caratteristiche dei sottobacini del torrente Candelaro.
26
Figura 2.8: Bacino idrografico del torrente Candelaro e relative stazioni torbiometriche.
27 2.1.5 Il torrente Carapelle
Il Torrente Carapelle nasce dall’Appennino campano, in provincia di Benevento alle falde del Monte Forma (864 m) con il nome di Calaggio. Il suo bacino idrografico (fig. 2.9) si estende in direzione Nord-Nord-Est con una forma pressoché romboidale nella zona più montana mentre si presenta in forma quasi rettangolare larga e parallela al corso d’acqua, direzione Nord-Est, fino alla sua foce che si rinviene verso la zona centro-meridionale del Golfo di Manfredonia all’altezza del km 14 dalla SS. “saline” n°159.
Il Torrente Calaggio ha come affluenti principali in sinistra il Vallone S. Pietro, il Rio Speca ed il Torrente Frugno, in destra il Vallone Isca, il canale Pezzenti e il Torrente S. Gennaro.
Immediatamente a valle della sezione di confluenza del Torrente S. Gennaro nel Torrente Calaggio, l’asta principale del corso d’acqua assume il nome definitivo di Torrente Carapelle che resta tale fino allo sbocco nel Mar Adriatico in località Torre di Rivoli presso Zapponata.
A valle, fino alla foce, i principali affluenti che si rinvengono in sinistra idrografica sono:
- il Torrente Carapellotto, che assume nel tratto terminale la denominazione di Carapelle;
- il canale Peluso;
- il canale Ramatola; oltre a tutta una serie di fossi e canali minori. In destra si rinvengono, invece:
- il canale S. Leonardo, che assume nel tratto intermedio la denominazione di Marana S. Spirito e nel tratto finale quella di canale Ponticello;
- la Marana la Pidocchiosa che nel tratto terminale prende il nome di canale la Pidocchiosa;
- il canale Castello Superiore;
- la Marana di Castello che confluisce nel canale Carapellotto;
- il canale Regina.
La viabilità esistente, stradale e ferroviaria, interseca il Torrente Carapelle nel tronco in esame mediante 14 ponti, alcuni dei quali risalgono all’epoca romana. In corrispondenza di ciascun attraversamento l’alveo del corso d’acqua è stato rivestito al fine di garantire una maggiore stabilità dei manufatti esistenti.
28
Figura 2.9: Bacino idrografico del torrente Carapelle e sottobacino chiuso a ponte Ordona- Castelluccio dei Sauri.
29 2.1.6 Il fiume Ofanto
L’Ofanto (fig. 2.10) è un fiume interregionale e ricade in parte nel territorio pugliese, in parte nel territorio campano ed in parte nel territorio lucano. Nasce dall’Appennino campano ad un’altitudine di 715 m s.l.m. presso la località “Tornella dei Lombardi” (AV). Il corso d’acqua principale ha una lunghezza di 170 km raccogliendo le acque di un bacino idrografico di 2702.8 km2. A partire dalla sorgente scorre verso est in Irpinia aggirando il Monte Vulture e delimitando il confine Campania/Basilicata, quindi si dirige verso Nord andando a delimitare il confine Basilicata/Puglia e proseguendo in direzione est-nordest lungo il margine settentrionale dell’altopiano delle Murge per poi sfociare nel Mar Adriatico nel tratto di costa compreso tra Margherita di Savoia (FG) e Barletta (BAT).
Il fiume è stretto e a tratti caratterizzato da rapide nella parte a monte, mentre diviene con valli ampie e a fondo piatto con scarpate nettamente definite nella sua parte terminale. A seguito delle caratteristiche litologiche dei fondali di quest’ultimo tratto (depositi alluvionali argilloso-sabbiosi intercalati a ciottoli conglomeratici) il corso d’acqua assume percorsi tortuosi, anche abbandonando i vecchi tratti.
In sinistra idrografica vi sono numerose valli, ricadenti nel complesso delle Murge, slargate e a volte, anche, abbastanza profonde caratterizzate da un regime idrico molto variabile dovuto all’alternarsi di lunghi periodi di secca con improvvisi e intensi eventi di pioggia. Tali valli assumono un andamento subdendritico con uno sviluppo più o meno parallelo di alcuni rami nell’area ricadente nei pressi dei territori comunali di Minervino Murge e di Spinazzola; mentre passando nella zona ricadente nei comuni di Canosa di Puglia ed Andria con terreni impermeabili e omogenei assumono un andamento pinnato con pareti sub-verticali (lame).
In destra idrografica essendo nella parte distale del Subappennino Dauno caratterizzato da depositi flyschiodi di composizione principalmente limoso- argillosa si verificano fenomeni di rill erosion a volte anche di notevole dimensione e profondità che determinano il tipico paesaggio dei calanchi. In questo scenario si osservano un numero limitato di corsi d’acqua, stretti e disposti lungo le linee di massima pendenza dei versanti.
Nella parte terminale, infine, il fiume Ofanto assume un tipico andamento meandriforme con anse regolari più o meno simili tra loro.
Gli affluenti più importanti che alimentano il fiume Ofanto hanno un carattere spiccatamente torrentizio e sono in destra idrografica:
- il Torrente Ficocchia, di circa 10km che riceve le acque di altri piccoli affluenti del massiccio del Monte Carrozzo;
- la Fiumara di Atella;
- il Torrente Olivento o Rendina, nel quale confluiscono la fiumara
30 dell’Arcidiaconata (20 km) e quella di Venosa, di cui la prima nasce nei pressi di Ripacandida dal Monte Mezzano. Alla confluenza delle due fiumare è stato realizzato l’invaso di Abate Alonia (o del Rendina);
- il Torrente Lampeggiano, un affluente poco significativo ma la cui valle è sbarrata da una diga mai attivata;
- il Torrente Locone che nasce nei pressi dell’abitato di Spinazzola, costeggia le pendici occidentali delle Murge e nei pressi di Monte Melino è sbarrato da una diga; mentre, in sinistra:
- il Torrente Isca de Morra, con un percorso di 10 km;
- il Torrente Sarda, che nasce con il nome di vallone Formicola e si sviluppa per 11 km;
- il Torrente Orata, che nasce dallo sviluppo di diversi tributari per un percorso complessivo di 18 km;
- il Torrente Cortino;
- il Torrente Osento, di lunghezza di circa 20 km, il più importante in sinistra alimentato da numerosi valloni e sbarrato dalla diga di S.Pietro (Campania);
- il Torrente o meglio la “Marana” Capaciotti.
Gli invasi presenti lungo il reticolo idrografico sono:
- l’invaso di Conza nei pressi dell’omonimo abitato;
- l’invaso di Locone, situato nella parte bassa del corso d’acqua che intercetta sia le acque dell’omonimo torrente sia quelle captate dalla Traversa di Santa Venere, ubicata nell’agro di Melfi e trasportate alla diga attraverso l’adduttore Santa Venere-Locone, andando così a soddisfare i fabbisogni irrigui dei comprensori di Minervino e Loconia;
- l’invaso di Marana Capaciotti, situato in sinista idrografica, gestito dal Consorzio di Bonifica della Capitanata il cui volume invasato deriva interamente dalla risorsa idrica dell’Ofanto tramite la Traversa di Santa Venere per mezzo dell’adduttore Santa Venere-Capaciotti;
- L’invaso di Abate Alonia che intercetta le acque del torrente Rendina;
- L’invaso di Osento.
31
Figura 2.10: Bacino idrografico del Fiume Ofanto.
32 2.2 I DATI STORICI DI TRASPORTO SOLIDO
I dati delle concentrazioni di solidi sospesi relativi a ciascuna stazione di misura in esame sono stati acquisiti dagli annali del Servizio Idrografico (SI) della Regione Puglia e dalle misure sperimentali della stazione torbiometrica gestita dal Dipartimento PROGESA.
Le fasi di rilievo in ciascuna stazione di misura del SI consistono in:
• Prelievi di campioni d’acqua, a regolari intervalli di tempo, di solito un giorno, e successive determinazioni della quantità e delle caratteristiche dei sedimenti contenuti;
• Misure della portata torbida, eseguita saltuariamente, preferibilmente in particolari condizioni di regime del corso d’acqua.
I prelievi sono eseguiti a mezzo di una sonda torbiometrica “Magistrato” (fig. 2.11). Tale sonda è costituita essenzialmente da un corpo cilindrico cavo della capacità di un litro con l’asse orizzontale a basi oblique che può venire chiuso all’estremità mediante due coperchi. Durante i prelievi l’apparecchio viene fissato all’estremità di un’asta metallica ed immerso nella corrente con l’asse del cilindro in direzione di questa e con i coperchi sollevati, quindi viene liberato l’arresto in modo da provocare la chiusura dei coperchi. L’immersione della sonda avviene nella mezzeria della sezione e in due punti laterali equidistanti, a profondità di 0.25- 0.50 m, all’incirca in corrispondenza della velocità media. Per risultati più conformi alla portata torbida nella sezione in esame, è preferibile misurare la torbidità lungo la verticale passante per la mezzeria ad un’altezza dal fondo di 0.6 volte del totale. Le concentrazioni solide presenti nel volume di acqua prelevato sono valutate con metodo gravimetrico.
Figura 2.11: Sonda torbiometrica “Magistrato”
Le osservazioni relative al trasporto solido nel fiume Ofanto derivano dai rilievi effettuati in nove stazioni di misura ricadenti nel bacino idrografico dello stesso, sei localizzate lungo i torrenti Arcidiaconata, Atella, Lapilloso, Locone, Venosa e tre lungo il fiume Ofanto. La stazione Ofanto a Rocchetta S. Antonio avendo un numero poco significativo di anni di osservazione (1951, 1952, 1963) non è stata esaminata.
33 Le stazioni di misura sono posizionate nelle seguenti sezioni di chiusura: • Arcidiaconata a Ponte Rapolla-Lavello, a 4 km dalla confluenza col Rendina, bacino di dominio 124 km2, altitudine massima di 1327 m s.l.m.; • Atella a Ponte sotto Atella (14 km dalla confluenza con l’Ofanto), bacino di dominio di 158 km2, altitudine massima di 1425 m s.l.m.; • Lapilloso a Ponte SS.168 (7 km circa dalla confluenza con il Venosa), bacino di dominio di 29.5 km2, altitudine massima di 819 m s.l.m.; • Locone a Ponte Brandi (a 11 km dalla confluenza con l’Ofanto), bacino di dominio esteso per 219 km2 con altitudine massima di 619 m s.l.m.; • Lungo il fiume Ofanto a Cairano (138 km dalla foce), Monteverde (114 km dalla foce) e S.Samuele di Cafiero (25 km dalla foce) rispettivamente chiudono bacini di estensione 272 km2, 1028 km2 e 2716 km2 con altitudine massima di 1493 m s.l.m. • Lungo il torrente Venosa al ponte ferroviario km 30+283 a 11km dalla confluenza con il Rendina e al ponte S.Angelo a circa 1km dalla confluenza con il Rendina, entrambe vanno a chiudere i rispettivi bacini di 201 km2 con altitudine massima 899 m s.l.m. e di 261 km2 altitudine massima di 502 m s.l.m..
Per ciascuna stazione sono stati esaminati i dati di deflusso torbido unitario nella sezione per un dato intervallo di tempo ossia il quoziente fra il valore del deflusso torbido relativo a quell’intervallo e l’area del bacino imbrifero sotteso dalla sezione espresso in t/km2.
Tali osservazioni sono relativi ai seguenti anni (tab. 2.5):
Tabella 2.5:Anni di rilievo delle osservazioni torbiometriche nel bacino del fiume Ofanto.
Dall’analisi dei deflussi torbidi medi annui (t/km2) di tutti i bacini esaminati, riportati nella tabella 2.6, si evince che i valori medi sono confrontabili tra loro ad eccezione del torrente Arcidiaconata in cui si verifica un picco di 2550 t/km2 nell’anno 1954 e di 1230 t/km2 nell’anno 1985 e dell’Ofanto chiuso a Monteverde con 2320 t/km2 nell’anno 1956 e 1143 t/km2 nell’anno 1963. Anche nel caso del
34 torrente Venosa chiuso al Ponte Ferroviario Km 30+283 si osserva un andamento della curva che si discosta di molto dalle altre curve essendo più piatto e con valore medio di 43 t/km2.
lla one n g e l o apilloso f a n t o a f a n t o a f a n t o a Ate idiaconata Loc Cairano O O O S.A S.Samuele km 30+283 Ferroviario Lap Monteverde Arc Vensa a Ponte Ponte a Vensa Anno/stazione Venosa a Ponte Ponte a Venosa
1951 246 1952 388 680 1953 438 282 212 1954 2550 1672 1955 1800 546 1956 766 2320 1160 1957 732 1350 395 1060 1958 134 463 708 327 179 1959 422 891 773 328 828 1960 374 308 329 191 1961 85 477 271 195 19 1962 127 638 560 64 1963 197 622 272 1143 100 1964 336 503 150 480 30 1965 235 306 170 164 33 1966 62 666 482 268 19 1967 48 342 249 202 50 39 1968 170 275 333 158 304 147 1969 153 237 397 160 170 188 1970 20 129 166 250 161 12 1971 335 230 164 65 188 246 12 1972 186 285 478 36 37 315 1973 110 40 61 61 267 50 1974 93 68 9 57 253 52 229 37 1975 405 152 14 36 128 124 58 1976 217 311 18 133 387 509 63 1977 89 18 1 46 54 1978 142 2 61 116 139 1979 269 58 29 133 87 6 1980 93 44 34 86 135 1981 19 29 63 26 1982 65 18 71 22 17 72 1983 200 228 35 70 72 53 1984 323 1 21 54 82 92 1985 1230 274 27 142 33 1986 16 53 1 51 1 1987 12 21 1988 1 1989 19
Tabella 2.6: Deflussi torbidi annui (t/km2) nelle 9 stazioni di misura del fiume Ofanto.
35 I deflussi torbidi medi mensili (tab. 2.7) dei nove bacini sono concentrati nei mesi invernali ed all’inizio della stagione autunnale. I torrenti Venosa, Atella, Locone e il fiume Ofanto (a Cairano) presentano un primo picco a gennaio e poi un secondo rispettivamente ad ottobre, novembre, settembre e dicembre. Nel caso del torrente Arcidiaconata si verificano tre picchi nei mesi di febbraio, aprile, novembre, mentre per il torrente Lapilloso si osserva un solo picco nel mese di dicembre.
FEB SET DIC GIU APR OTT LUG GEN AGO NOV MAR MAG Stazione/mese
Arcidiaconata 44 48 26 54 18 16 15 5 19 28 61 24 Atella 70 51 30 28 14 7 3 10 6 15 58 54 Lapilloso 0 2 2 3 0 0 0 0 1 0 3 21 Locone 47 21 3 7 12 1 2 8 20 2 5 8 Of a n t o a Cairano 36 27 12 7 2 0 0 0 1 5 23 61 Of a n t o a Monteverde 48 70 37 29 6 2 1 12 2 21 33 125 Of a n t o a S.Samuele 36 51 23 14 4 0 1 0 12 4 34 53 Venosa a Ponte Ferroviario 30+283 40 38 19 20 8 4 3 5 9 11 31 49 Venosa a Ponte A.Angelo 52 12 6 5 12 2 1 8 22 26 25 26
Tabella 2.7: Deflussi torbidi medi mensili (t/km2) del fiume Ofanto.
Ad iniziare dal maggio 1964 sono stati eseguiti rilievi idrotorbiometrici in alcuni affluenti e sub-affluenti del fiume Candelaro (tab. 2.8) in corrispondenza di sezioni montane e nello stesso fiume Candelaro in vicinanza della foce.
Le stazioni di misura sono complessivamente sette di cui sei collocate lungo il canale S.Maria e i torrenti Casanova, Celone, Triolo, Salsola, Vulgano e una lungo il fiume Candelaro (tab. 2.9-2.10).
Le sezioni di chiusura esaminate sono le seguenti:
• Canale S.Maria a ponte Lucera–Torremaggiore posta ad una distanza di 14.7 km dalla confluenza con il Triolo chiude un bacino di 59.8 km2;
• Torrente Triolo a ponte Lucera–Torremaggiore posta ad una distanza di 27 km dalla confluenza con il Candelaro chiude un bacino di 53.8 km2;
• Torrente Casanova a ponte Lucera-Motta Montecorvino distante dalla confluenza con il Salsola 8.9 km chiude un bacino di 52.3 km2;
• Torrente Salsola a Casanova distante dalla confluenza con il Candelaro 41.3 km chiude un bacino di 13.1 km2;
• Torrente Vulgano a ponte Troia-Lucera posta a 25 km dalla confluenza con il Salsola, chiude un bacino di 94 km2.
36 • Torrente Celone a S. Vincenzo sistante dalla confluenza con il Candelaro 43 km chiude un bacino di 85.8 km2.
• Fiume Candelaro a ponte Strada di Bonifica n. 24 posta 19.7 km dalla foce chiude un bacino di 1786 km2.
Nelle sette stazioni l’inizio delle osservazioni idrometriche e torbiometriche risalgono al 1965 per terminare approssimativamente nel 1984 ad eccezione della stazione Candelaro a strada di bonifica n. 24 i cui rilievi terminano nel 1973.
Tabella 2.8:Anni di rilievo delle osservazioni torbiometriche nel bacino del torrente Candelaro.
Casanova a Canale Candelaro Ponte Lucera- Celone a S.Maria a a strada Motta S. Ponte Lucera- Salsola a Anno/stazione bonifica 24 Montecorvino Vincenzo Torremaggiore Casanova Tri Vul 1965 110 167 247 86 71 112 146 1966 4 45 77 1 10 75 26 1967 125 211 78 437 440 545 74 1968 143 84 312 123 172 160 111 1969 214 526 438 321 867 542 948 1970 25 44 407 51 91 276 175 1971 44 162 111 126 131 700 60 1972 97 241 339 699 327 496 464 1973 178 369 193 258 273 371 1974 51 12 153 92 81 1975 34 111 5 8 9 57 1976 50 242 15 218 45 494 1977 35 11 26 18 1978 380 279 168 284 605 1979 131 121 82 366 1980 203 55 60 1981 69 10 17 1982 26 1983 151 4 22 1984 429 697 1350
Tabella 2.9: Deflussi torbidi annui (t/km2) nelle stazioni di misura del torrente Candelaro.
37
FEB SET DIC GIU APR OTT LUG GEN AGO NOV MAR MAG Stazione/mese
Candelaro a strada di bonifica 24 18 10 31 12 0 0 2 7 7 2 1 16
Casanova a Ponte Lucera-M o t t a 33 25 45 38 8 1 0 1 0 3 2 7 Montecorvino
Celone a S.Vincenzo 42 30 35 29 1 0 1 0 5 2 21 44
Canale S.Maria a Ponte Lucera- 13 15 17 8 1 2 0 15 39 7 1 38 Torremaggiore
Salsola a Casanova 25 20 41 24 0 2 4 18 8 5 9 48
Triolo a Ponte Lucera- Torremaggiore 36 54 24 32 0 2 0 2 23 6 2 53
Vulgano a Ponte Troia-Lucera 42 36 75 50 2 0 1 0 1 1 29 64
Tabella 2.10: Deflussi torbidi medi mensili (t/km2).
Al fine di condurre un’analisi del fenomeno del trasporto solido nei bacini idrografici in esame sono stati messi a confronto i dati storici del fiume Ofanto con quelli del torrente Candelaro. In particolare sono stati confrontati:
• i dati di deflusso torbido medio mensile ed annuo nelle sezioni poste più a valle (Ofanto a S.Samuele e Candelaro a strada di bonifica n. 24); • i dati di deflusso torbido medio mensile ed annuo nelle sezioni poste più a monte (Celone, Triolo, Salsola, Casanova, S. Maria e Vulgano per il Candelaro, Arcidiaconata e Venosa per l’Ofanto).
Con riferimento alle sezioni vallive, appare evidente (fig. 2.12) il maggiore apporto di materiale solido del fiume Ofanto piuttosto che del torrente Candelaro. Nel fiume Ofanto si osservano dei picchi nei mesi di gennaio e febbraio, novembre e dicembre con un range variabile da 34.41 a 52.51 t/km2 non riscontrabili invece nel bacino del torrente Candelaro in cui si individua un solo picco nel mese di marzo con 30.82 t/km2.
Anche analizzando i dati di deflusso torbido medio annuo (fig. 2.13 - tab. 2.11) riferiti alla serie storica 1967-1973, periodo in cui i dati sono disponibili per entrambe i bacini, si osserva un maggiore apporto di materiale solido nella sezione dell’Ofanto con due picchi negli anni 1968 e 1972 di 304 t/km2 e 315 t/km2 e un valore medio di 615 348 t mentre nella sezione del torrente Candelaro solo un picco di 214 t/km2 nell’anno 1969 con un valore medio per il periodo di 186 510 t.
Per quanto riguarda i sottobacini montani si osserva una certa variabilità sia nel bacino del Candelaro sia in quello dell’Ofanto (fig. 2.14-2.15).
38 La ragione di ciò va ricercata nelle differenze esistenti fra un bacino e l’altro in termini di uso del suolo, estensione e morfometria (altezza media del bacino, pendenza media, lunghezza e pendenza dell’asta fluviale principale).
In particolare, vi è una stretta correlazione tra i deflussi torbidi medi annui e l’area dei bacini occupata da pascoli e seminativi; infatti, classificando i diversi usi del suolo in base al loro potenziale di erodibilità, nell’ipotesi che si tratti di aree omogenee dal punto di vista litologico e topografico, le aree industriali e quelle boscate posseggono un potenziale basso di erodibilità a differenza delle aree occupate da prati, pascoli e incolti, derivate da disboscamenti o dall’abbandono, e da quelle dei seminativi che posseggono, rispettivamente, un potenziale medio e alto di erodibilità.
A parità di condizioni geo-litologiche, infatti, i sottobacini di dimensioni maggiori (Vulgano e Celone) mostrano uno stadio di evoluzione volumetrica di tipo giovanile, con prevalenza potenziale di processi erosivi e di smantellamento delle forme del rilievo, mentre i sottobacini più piccoli mostrano i caratteri dello stadio senile o di maturità, con limitata ulteriore possibile evoluzione del paesaggio e assunzione di massima conservatività (fig. 2.16).
La variabile che si rileva più strettamente correlata al deflusso torbido annuo resta la portata giornaliera massima annua (Gentile et al., 2007) che riceve una certa influenza dalle variabili morfometriche dei bacini (fig. 2.17).
DEFLUSSO TORBIDO MEDIO MENSILE (t/km2) ) 2 60 50 40 30 20 10
Deflusso torbido (t/km 0 GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC t (mese)
ofanto s.samuele candelaro strada di bonifica n.24
DEFLUSSO TORBIDO MENSILE (t)
Stazione /mese GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC
Ofanto a S.Samuele 98 923 139 270 62 087 38 466 11 954 806 1 625 815 32 346 10 951 93 454 142 629 Candelaro a strada di bonifica n. 24 32 452 17 961 55 104 21 249 60 501 3 024 11 920 11 986 2 966 1 389 27 827
Figura 2.12: Confronto tra i deflussi torbidi medi mensili in t/km2(grafico) e in t (tabella) del fiume Ofanto e del torrente Candelaro riferiti alla serie storica 1967-1973.
39 DEFLUSSO TORBIDO ANNUO (t/km2)
350 ) 2 300 250 200 150 100 50 Deflussi torbidi annui (t/km annui torbidi Deflussi 0 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 t (anni) ofanto s.samuele candelaro strada di bonifica n.24
Figura 2.13: Confronto del deflusso torbido annuo (t/km2) nei rispettivi bacini del torrente Candelaro e del fiume Ofanto.
DEFLUSSO TORBIDO ANNUO (t) stazione /anno 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 Ofanto a S. Samuele 136 072 825 664 461 720 437 276 668 136 855 540 725 172
Candelaro a strada di bonifica n. 24 223 500 255 684 382 632 44 521 77 778 173 078 318 264
Tabella 2.11: Deflusso torbido annuo (t) del periodo 1967-1973 alle sezioni di chiusura a mare del torrente Candelaro e del fiume Ofanto.
350 300 250 2 200
t/km 150 100 50 0
Triolo Celone Salsola Vulgano Venosa Casanova C.S. Maria Arcidiaconata Deflussi torbidi unitari medi annui
Figura 2.14: Confronto del deflusso torbido annuo nei sottobacini del torrente Candelaro e del fiume Ofanto.
40 ) 2 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Deflusso torbido medio mensile (t/km mensile medio torbido Deflusso Aprile Luglio Marzo Agosto Maggio Giugno Ottobre Gennaio Febbraio Dicembre Novembre Settembre
Canale Santa Maria Vulgano Celone Salsola Casanova Triolo Arcidiaconata Venosa Figura 2.15: Confronto del deflusso torbido medio mensile nei sottobacini del torrente Candelaro e del fiume Ofanto. Curve Ipsografiche 1200 Vulgano 1000 C.S.Maria Casanova 800 Salsola
600 Celone
m s.l.m. Triolo Altitudine 400
200
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Area km2
Figura 2.16: Curve ipsografiche relative agli affluenti del torrente Candelaro.
1400 1200 R2 1000 = 0.78 ) 2
t 800 D
(t/km 600 400 200 0 0 100 200 300 400 500 600 700 2 Qlmax(l/s km )
Figura 2.17: Deflussi torbidi unitari annui in funzione della portata massima unitaria.
41 2.3 I DATI ATTUALI DI TRASPORTO SOLIDO
L’interruzione delle misure di trasporto solido a partire dal 1989 ha evidenziato la necessità di sperimentare una metodologia di monitoraggio automatico e continuo del carico solido finalizzata all’acquisizione di misure accurate, specie durante gli eventi di piena. A tale scopo è stata attrezzata dal Dipartimento PROGESA dell’Università di Bari una stazione di misura del trasporto solido con una sonda ottica ad infrarossi (SOLITAX Hs-line della Hach-Lange). La sonda è stata collocata nel torrente Carapelle in prossimità della sezione Ponte Ordona- Castelluccio dei Sauri (fig. 2.18-2.19), sito già dotato di misuratore dei livelli ad ultrasuoni con trasmissione dati in telemisura, idrometrografo e teleferica. Lo strumento emette un fascio luminoso nel campo dell’infrarosso vicino e rileva l’intensità dell’energia diffusa dalle particelle tramite un sistema combinato di fotorilevatori.
Le modalità di funzionamento sono due:
• torbidità-nefelometrica
• solidi sospesi-ratio detection system.
La prima consiste nell’impiego di un fotorilevatore posto a 90° rispetto alla direzione del raggio incidente (sistema nefelometrico) e misura la torbidità; la seconda sfrutta l’azione combinata di due fotorilevatori posti rispettivamente a 90° e 140° rispetto alla direzione del raggio incidente e che convertono l’intensità rilevata in concentrazione di solidi sospesi attraverso un algoritmo predefinito (ratio detection system).
La combinazione di più fotorilevatori permette di compensare l’eventuale perdita per assorbimento che si verifica anche a basse concentrazioni, se il miscuglio contiene materiale solido prevalentemente fine; mentre, la tecnologia LED non interferisce con lo spettro di assorbimento del campione. Il range di misura è compreso rispettivamente tra 0-4000 NTU e 0-150 g/l.
Lo strumento di misura è alloggiato, mediante un gruppo puleggia, galleggiante e contrappeso in una tubazione in PVC forata, ispezionabile nella parte finale ed ancorata alle pile del ponte. L’acquisizione e l’archiviazione dei dati avviene mediante una centralina (Controller sc100 della Hach-Lange ), ed un datalogger che processa correnti comprese tra 4 e 20 mA.
Al fine di analizzare la funzionalità della sonda sono state eseguite alcune prove di laboratorio su campioni di materiale proveniente dal torrente Carapelle (Bisantino et al., 2007). Successivamente è stata effettuata la calibrazione in campo (Gentile et al., 2008) dello strumento campionando le torbide durante le stagioni piovose 2007-2008-2009 (fig. 2.20-2.21).
Il monitoraggio in continuo della concentrazione dei solidi sospesi (fig. 2.22-2.23- 2.24) per il periodo 2007-2009 ha consentito di definire alcuni aspetti della
42 dinamica del trasporto solido a scala di evento nel torrente Carapelle (Gentile et al. 2009).
Figura 2.18: Alloggiamento della sonda ottica e del dispositivo di acquisizione dati.
Figura 2.19: Stazione di misura del trasporto solido sul torrente Carapelle (p.te Ordona- Castelluccio dei Sauri).
43 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 25/01/07 29/01/07 02/02/07 06/02/07 10/02/07 14/02/07 18/02/07 22/02/07 26/02/07 02/03/07 06/03/07 10/03/07 14/03/07 18/03/07 22/03/07 26/03/07 30/03/07 03/04/07 07/04/07
40 35 30 25 20 15 10 5 0 23/11/08 25/11/08 27/11/08 29/11/08 01/12/08 03/12/08 05/12/08 07/12/08 09/12/08 11/12/08 13/12/08 15/12/08 17/12/08 19/12/08 21/12/08 23/12/08 25/12/08 27/12/08 29/12/08 31/12/08
70
60
50
40
30
20
10
0 06/01/09 10/01/09 14/01/09 18/01/09 22/01/09 26/01/09 30/01/09 03/02/09 07/02/09 11/02/09 15/02/09 19/02/09 23/02/09 27/02/09 03/03/09 07/03/09 11/03/09 15/03/09 19/03/09
Q [m3/s] SSC_ gravimetrico [g/l] Figura 2.20: Eventi di piena delle stagioni 2007-2008-2009 e concentrazioni solide dei campioni di torbida prelevati.
44 30
25
20
15
SSC [g/l] - 2 R = 0.96 10
misurazione della sondaottica della misurazione 5
0 0 5 10 15 20 25 30
SSC [g/l]- analisi gravimetrica Figura 2.21: Relazione lineare esistente tra la concentrazione di solidi sospesi misurati in campo dalla sonda ottica e quella ottenuta in laboratorio con analisi gravimetriche.
2.5 2.5 5.0 2.5 12.0 3.0 Q Q 2.0 2.0 4.0 2.0 10.0 Q 2.5 SSC SSC /s) /s) SSC 3 1.5 1.5 3 3.0 1.5 8.0 2.0 /s) 3 1.0 1.0 2.0 1.0 6.0 1.5 Q (m Q (m SSC (g/l) SSC (g/l) SSC Q (m 0.5 0.5 1.0 0.5 4.0 1.0 (g/l) SSC 0.0 0.0 0.0 0.0 2.0 0.5 0.0 0.0 21/3/07 5.30 22/3/07 5.30 26/02/2007;21.00 27/02/2007;00.00 27/02/2007;03.00 27/02/2007;06.00 27/02/2007;09.00 27/02/2007;12.00 27/02/2007;15.00 27/02/2007;18.00 27/02/2007;21.00 28/02/2007;00.00 28/02/2007;03.00 28/02/2007;06.00 07/03/2007;19.30 07/03/2007;22.30 08/03/2007;01.30 08/03/2007;04.30 08/03/2007;07.30 08/03/2007;10.30 08/03/2007;13.30 08/03/2007;16.30 08/03/2007;19.30 08/03/2007;22.30 09/03/2007;01.30 09/03/2007;04.30 20/3/07 17.30 20/3/07 23.30 21/3/07 11.30 21/3/07 17.30 21/3/07 23.30 22/3/07 11.30 22/3/07 17.30
8.0 1.6 20.0 4.0 8.0 2.5 Q 1.4 18.0 Q 3.5 Q 6.0 1.2 16.0 6.0 2.0 SSC SSC 3.0 SSC 14.0 /s) /s) /s) 1.0 3
3 1.5 3 12.0 2.5 4.0 0.8 10.0 4.0 2.0 1.0 Q (m
8.0 (g/l) SSC Q (m Q (m
0.6 (g/l) SSC 1.5 6.0 (g/l) SSC 2.0 2.0 0.4 4.0 1.0 0.5 0.5 0.2 2.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1/4/07 3.30 30/3/07 9.30 31/3/07 3.30 31/3/07 9.30 29/3/07 0.00 29/3/07 3.00 29/3/07 6.00 29/3/07 9.00 30/3/07 15.30 30/3/07 21.30 31/3/07 15.30 31/3/07 21.30 23/3/07 2.00 23/3/07 5.00 23/3/07 8.00 24/3/07 2.00 24/3/07 5.00 24/3/07 8.00 28/3/07 12.00 28/3/07 15.00 28/3/07 18.00 28/3/07 21.00 22/3/07 23.00 23/3/07 11.00 23/3/07 14.00 23/3/07 17.00 23/3/07 20.00 23/3/07 23.00 24/3/07 11.00
50.0 25.0 12.0 10.0 45.0 Q 9.0 40.0 20.0 10.0 Q 8.0 35.0 SSC SSC 7.0 /s) 8.0 3 30.0 15.0 /s)
3 6.0 25.0 6.0 5.0
Q (m 20.0 10.0 SSC (g/l) SSC
Q (m 4.0 SSC (g/l) SSC 15.0 4.0 3.0 10.0 5.0 2.0 2.0 5.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 3.00 6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 9/4/07 9/4/07 9/4/07 9/4/07 9/4/07 9/4/07 9/4/07 5/4/07 5.30 6/4/07 5.30 7/4/07 5.30 4/4/07 11.30 4/4/07 17.30 4/4/07 23.30 5/4/07 11.30 5/4/07 17.30 5/4/07 23.30 6/4/07 11.30 6/4/07 17.30 6/4/07 23.30 7/4/07 11.30 7/4/07 17.30
Figura 2.22: Eventi di piena e concentrazioni solide nel torrente Carapelle nella stagione 2007.
45 2.0 3.5 30.0 16.0 25.0 35.0 Q 3.0 14.0 30.0 25.0 Q 20.0 Q 1.5 2.5 12.0 25.0
SSC /s)
/s) SSC SSC
/s) 20.0 3 3 2.0 3 10.0 15.0 20.0 1.0 15.0 8.0 1.5 10.0 15.0 Q (m Q (m Q (m 6.0 (g/l) SSC SSC (g/l) SSC 1.0 10.0 (g/l) SSC 10.0 0.5 4.0 5.0 5.0 0.5 5.0 2.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6/3/08 0.00 7/3/08 0.00 8/3/08 0.00 9/3/08 0.00 6/12/08 9.30 7/12/08 3.30 7/12/08 9.30 8/12/08 3.30 23/1/08 2.00 23/1/08 8.00 24/1/08 2.00 25/1/08 1.30 25/1/08 7.30 5/3/08 12.00 6/3/08 12.00 7/3/08 12.00 8/3/08 12.00 9/3/08 12.00 6/12/08 15.30 6/12/08 21.30 7/12/08 15.30 7/12/08 21.30 23/1/08 14.00 23/1/08 20.00 24/1/08 13.30 24/1/08 19.30
25.0 30.0 15.0 7.0 40.0 20.0 35.0 18.0 20.0 Q 25.0 Q 6.0 Q 30.0 16.0 SSC 20.0 SSC 14.0 /s) 5.0 SSC /s) 3 25.0 15.0 10.0 3 12.0 /s)
15.0 3 4.0 20.0 10.0 10.0
Q (m 8.0 Q (m SSC (g/l) SSC 15.0 10.0 3.0 6.0 (g/l) SSC Q (m SSC (g/l) SSC 10.0 5.0 5.0 5.0 4.0 2.0 5.0 2.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0
2.30 8.30 2.30 8.30 14.30 20.30 14.30 20.30 18/12/08 2.30 18/12/08 8.30 19/12/08 2.30 19/12/08 8.30 26/12/08 7.30 27/12/08 1.30 27/12/08 7.30 28/12/08 1.30 20/12/08 20/12/08 20/12/08 20/12/08 21/12/08 21/12/08 21/12/08 21/12/08
18/12/08 14.30 18/12/08 20.30 19/12/08 14.30 19/12/08 20.30 26/12/08 13.30 26/12/08 19.30 27/12/08 13.30 27/12/08 19.30 Figura 2.23: Eventi di piena e concentrazioni solide nel torrente Carapelle nella stagione 2008.
15.0 25.0 45.0 25.0 50.0 45.0 40.0 45.0 40.0 Q Q Q 20.0 35.0 20.0 40.0 35.0 10.0 SSC SSC 35.0 SSC
/s) 30.0 30.0 /s) /s) 3 15.0 3 25.0 15.0 3 30.0 25.0 25.0 10.0 20.0 20.0 Q (m
SSC (g/l) SSC 10.0 20.0 Q (m Q (m 5.0 (g/l) SSC (g/l) SSC 15.0 15.0 15.0 5.0 10.0 5.0 10.0 10.0 5.0 5.0 0.0 0.0 5.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9/1/09 0.00 9/1/09 6.00 8/1/09 0.00 8/1/09 6.00 9/1/09 12.00 9/1/09 18.00 10/1/09 0.00 8/1/09 12.00 8/1/09 18.00 10/1/09 1.00 10/1/09 7.00 11/1/09 1.00 11/1/09 7.00 12/1/09 1.00 12/1/09 7.00 13/1/09 4.00 14/1/09 4.00 15/1/09 4.00 16/1/09 4.00 10/1/09 13.00 10/1/09 19.00 11/1/09 13.00 11/1/09 19.00 12/1/09 13.00 12/1/09 19.00 13/1/09 10.00 13/1/09 16.00 13/1/09 22.00 14/1/09 10.00 14/1/09 16.00 14/1/09 22.00 15/1/09 10.00 15/1/09 16.00 15/1/09 22.00 16/1/09 10.00 16/1/09 16.00
45.0 16.0 40.0 20.0 30.0 Q 14.0 70.0 25.0 35.0 12.0 25.0 60.0 30.0 SSC Q Q 20.0
/s) 10.0 15.0
3 50.0 25.0 SSC 20.0 SSC /s) 8.0 /s) 3 20.0 3 40.0 15.0 Q (m 6.0 (g/l) SSC 10.0 15.0 15.0 30.0 10.0 Q (m Q (m SSC (g/l) SSC 4.0 (g/l) SSC 10.0 10.0 20.0 5.0 2.0 5.0 5.0 0.0 0.0 5.0 10.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.30 4.30 2.30 8.30 2.30 16.30 22.30 10.30 16.30 22.30 10.30 14.30 20.30 14.30 20.30 7/2/09 7/2/09 8/2/09 8/2/09 8/2/09 8/2/09 9/2/09 19/3/09 19/3/09 20/3/09 20/3/09 20/3/09 20/3/09 21/3/09 21/3/09 24/1/09 5.00 23/1/09 5.00 22/1/09 5.00 24/1/09 11.00 23/1/09 11.00 23/1/09 17.00 23/1/09 23.00 22/1/09 11.00 22/1/09 17.00 22/1/09 23.00
35.0 8.0 35.0 8.0 25.0 30.0 30.0 30.0 Q Q 25.0 6.0 6.0 20.0 Q 25.0 25.0 SSC
SSC /s) /s) 3 20.0
3 20.0 /s) SSC
20.0 3 15.0 4.0 4.0 15.0 15.0 15.0 Q (m SSC (g/l) SSC Q (m SSC (g/l) SSC 10.0 Q (m
10.0 (g/l) SSC 10.0 2.0 10.0 2.0 5.0 5.0 5.0 0.0 0.0 5.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.30 1.30 7.30 1.30 7.30 22.30 10.30 16.30 22.30 19.30 13.30 19.30 1/4/09 2/4/09 2/4/09 2/4/09 2/4/09 21/3/09 22/3/09 22/3/09 22/3/09 22/3/09 23/3/09 23/3/09 24/3/09 0.00 24/3/09 6.00 25/3/09 0.00 25/3/09 6.00 23/3/09 18.00 24/3/09 12.00 24/3/09 18.00 25/3/09 12.00 25/3/09 18.00
20.0 10.0 20.0 6.0 35.0 45.0 Q Q 30.0 40.0 8.0 5.0 Q 35.0 15.0 SSC 15.0 SSC 25.0 4.0 /s) /s)
SSC 30.0 3
6.0 3 /s) 3 20.0 25.0 10.0 10.0 3.0 4.0 20.0 Q (m Q (m 15.0 (g/l) SSC SSC (g/l) SSC
Q (m 2.0 15.0 (g/l) SSC 5.0 10.0 2.0 5.0 10.0 1.0 5.0 5.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 3.00 6.00 9.00 12.00 15.00 7.00 6.30 9.30 10.00 13.00 16.00 19.00 22.00 12.30 15.30 18.30 21.30 10/3/09 10/3/09 10/3/09 10/3/09 10/3/09 10/3/09 5/3/09 5/3/09 5/3/09 5/3/09 5/3/09 5/3/09 12/3/09 12/3/09 12/3/09 12/3/09 12/3/09 12/3/09
Figura 2.24: Eventi di piena e concentrazioni solide nel torrente Carapelle nella stagione 2009.
46 Nella tabella 2.12 vengono riportati i valori medi di deflusso torbido (t) rilevato in corrispondenza di ciascun evento di piena nei rispettivi anni 2007, 2008 e 2009. Tra gli eventi di piena registrati ne sono stati considerati 23, quelli di cui si dispone delle serie complete dei dati di concentrazione solida ( SSC) e di portata (Q).
ANNI
2007 2008 2009
evento Deflussi torbidi (t) evento Deflussi torbidi (t) evento Deflussi torbidi (t)
27/2/2007 202 23/1/2008 358 8/1/2009 9733
7/3/2007 228 6/3/2008 18106 10/1/2009 31088
21/3/2007 2178 4/12/2008 18319 14/01/2009 61310
24/3/2007 452 18/12/2008 13043 23/01/2009 34722
28/3/2007 202 20/12/2008 1997 8/2/2009 16719
31/3/2007 587 26/12/2008 25223 20/2/2009 94105
5/4/2007 36124 22/2/2009 24048
9/4/2007 1279 24/3/2009 19711
2/4/2009 46950
Tabella 2.12: Deflussi torbidi per ciascun evento di piena nel torrente Carapelle.
47
3 STIMA DEGLI APPORTI SOLIDI FLUVIALI NEI BACINI STRUMENTATI
La necessità di estrapolare all’attualità i dati di trasporto solido rilevati dal Servizio Idrografico, utilizzare i dati più recenti forniti dalla stazione di misura sul Carapelle, che tuttavia non dispone di dati storici, ed infine spostare le valutazioni dalle stazioni di monitoraggio interne a quelle in corrispondenza della foce, ha reso indispensabile l’utilizzo di applicazioni modellistiche.
Negli ultimi venti anni, un gran numero di modelli sono stati sviluppati al fine di analizzare i fenomeni di erosione e trasporto di sedimenti ed inquinanti di origine diffusa nei bacini idrografici. Tra i modelli più largamente usati si ricordano ANSWERS (Beasley e Huggins, 1980), CREAMS (Knisel, 1980), GLEAMS (Leonard et al., 1987), AnnAGNPS (Bingner e Theurer, 2009) e SWAT (Arnold et al., 1998).
La scelta del modello più appropriato al proprio caso di studio dipende dalle esigenze applicative e dalle caratteristiche del bacino in esame. Fondamentalmente si possono distinguere tre principali tipologie di modelli in funzione dei processi fisici simulati, degli algoritmi utilizzati per la descrizione di tali processi e dei dati di input necessari:
− modelli empirici o statistici
− modelli concettuali
− modelli fisicamente basati.
I modelli empirici sono generalmente i più semplici costituiti da una combinazione di fattori che interpretano diverse forme di erosione e ne danno una stima complessiva. Grazie ad un intenso sforzo di monitoraggio in siti sperimentali, e di sintesi statistica dei dati rilevati, sono creati dei modelli di regressione tra i tassi di erosione raccolti e l’intensità degli agenti erosivi considerati (Hairsine and Rose, 1992a). Alcuni esempi di modelli empirici sono: SEDD (Sediment Delivery Distributed model, Ferro and Porto 1999), AnnGNPS (Annualized AGricultural Non Point Source model, Cronshey and Theurer, 1998).
I modelli concettuali sono caratterizzati dalla rappresentazione di un bacino attraverso serbatoi interni: ogni serbatoio rappresenta un processo idrologico, permettendo una riproduzione del comportamento dinamico del bacino senza la necessità di informazioni di input dettagliate. I modelli concettuali permettono applicazioni a livello spazialmente distribuito e i suoi parametri sono solitamente ottenuti per calibrazione sui dati osservati, solitamente in chiusura di bacino. Il limite di tali modelli si ha nella loro validazione ed utilizzo in bacini scarsamente monitorati,oltre che nell’indentificazione fisica dei valori dei parametri che è resa
48 difficoltosa. Inoltre in casi di media complessità, i parametri considerati possono non avere una regione unica e ben definita a cui siano associate simulazioni soddisfacenti. Un esempio è il modello LASCAM (Sivapalan et al., 1996 a, b, c).
I modelli fisicamente basati si basano su equazioni matematiche che descrivono il processo fisico modellato, in particolare equazioni per il trasporto di sedimento, di nutrienti basate sulla conservazione della massa. I parametri utilizzati da questi modelli sono spesso numerosissimi e difficilmente misurabili e in scala spaziale di misura e di simulazione non coincidenti. La necessità di numerosi dati di input e la necessità di una taratura di questi sull’osservato rende molto alta l’incertezza su questi dati, che si riflette sull’output finale. Alcuni esempi di modelli fisicamente basati sono: ANSWERS (A Real Non Point Source Watershed Response, Beasley et al., 1980), EUROSEM (The EUROpean Soil Erosion Model, Morgan et al., 1995).
Nel nostro caso di studio si è preferito utilizzare un modello empirico in quanto più semplice nella simulazione basandosi sull’analisi di osservazioni; in particolare l’AnnAGNPS, un modello che simula in maniera distribuita gli eventi di piena, la produzione di sedimenti e il deflusso liquido.
Il modello AnnAGNPS si basa sull’utilizzo di algoritmi empirici e fisicamente basati per la stima del volume di deflusso liquido superficiale, delle portate di picco e della produzione di sedimento. AnnAGNPS nasce per ottenere simulazioni in bacini agricoli non strumentati allo scopo di valutare l’influenza di fonti non puntuali di inquinamento sulla qualità delle acque superficiali e sotterranee. Il modello è stato applicato in bacini di differenti aree geografiche, con diverse caratteristiche fisico-morfologiche e di gestione (Yuan et al., 2001; Walling et al., 2003; Parajuli et al., 2009). Applicando i modelli AnnAGNPS e ANSWERS, Walling et al. (2003) hanno confrontato i dati osservati e quelli stimati relativi al deflusso superficiale e alla produzione di sedimento a scala di evento, ed hanno analizzato la ridistribuzione spaziale di suolo mediante la tecnica del 137Cs. Le stime di produzione di sedimento ottenute con il modello AnnAGNPS sono risultate più significative di quelle ottenute con il metodo ANSWERS. Le simulazioni ottenute con i modelli AnnAGNPS e SWAT, in due sottobacini del Lago Cheney, utilizzando i dati mensili di deflusso superficiale e di qualità delle acque (Parajuli et al, 2009) sono risultate tra loro confrontabili. Inoltre, l’affidabilità del modello è stata testata anche nel Delta del Mississippi (Yuan et al., 2001).
49 3.1 Il Modello AnnAGNPS
Il modello Annualized Agricoltural Non-Point Pollution Source (AnnAGNPS) è stato sviluppato dall’US Department of Agriculture, Agriculture Research Service, in collaborazione con Minnesota Pollution Control Agency (MPCA) ed il Soil Conservation Service (Young et al., 1989). Il modello calcola il deflusso superficiale e il trasporto di sedimenti e sostanze inquinanti a scala di bacino per singoli eventi. Il bacino idrografico oggetto di studio viene suddiviso in piccole unità omogenee con caratteristiche uniformi (suolo, colture, pendenza, accessibilità, etc.) al fine di stimare i differenti valori di erosione nel bacino e l’impatto di questa sulla qualità delle acque.
La versione più recente di questo modello detta AnnAGNPS (annualized) consente di simulare in continuo e di stimare il contributo giornaliero di inquinanti, il loro trasporto e la loro deposizione.
Il modello AnnAGNPS è costituito da componenti sia dei modelli empirici che dei modelli fisicamente basati. Il modello è distribuito gratuitamente via-web dall’USDA, possiede un interfaccia grafica in ArcView3.x, ed una per ArcGis è in fase di sviluppo.
3.2 Componenti del modello
I principali componenti nel modello AnnAGNPS sono:
• il metodo del Curve Number del SCS (USDA, 1972) per stimare il deflusso superficiale giornaliero,
• l’equazione RUSLE 1.05, Revised Universal Soil Loss Equation (Renard et al., 1997) per calcolare l’entità dell’erosione rill ed interill in seguito agli eventi di precipitazione (Geter e Theurer, 1998),
• l’equazione HUSLE, Hydro-geomorphic Universal Soil Loss Equation (Theurer e Clarke, 1991) per determinare la resa solida del bacino, esprimibile mediante il coefficiente di resa solida SDRw,
• l’equazione di Bagnold (1966) per la stima della capacità di trasporto.
Nel modello AnnAGNPS la variabilità spaziale delle caratteristiche pedologiche, colturali e topografiche è considerata suddividendo il bacino in unità omogenee (celle) con caratteristiche uniformi. La stima dei deflussi superficiali si basa sull’applicazione del bilancio idrologico a scala di cella:
WIt − Qt − PERCt − ETt − Qlat − Qtile SM + = SM + t 1 t Z
50 dove SMt è il contenuto idrico all’inizio dell’intervallo di tempo t considerato, SMt+1 è il contenuto idrico alla fine dell’intervallo di tempo, WIt è la somma delle precipitazioni (piovose o nevose) e del contributo proveniente dall’irrigazione (mm), Qt è il deflusso superficiale (mm), PERCt è l’acqua persa per percolazione (mm), ETt è l’evapotraspirazione potenziale (mm), Qlat è il deflusso subsuperficiale (mm), Qtile è il drenaggio laterale (mm), Z è lo spessore del suolo (mm).
L’evapotraspirazione è calcolata usando l’equazione di Penman (Penman, 1948). L’infiltrazione avviene in funzione delle proprietà idrauliche del suolo calcolate con le equazioni di Brooks-Corey (Bingner e Theurer, 2009). La portata al colmo è calcolata utilizzando il metodo grafico TR-55 (Theurer e Cronshey, 1998).
In fase di simulazione il modello prima risolve il modello afflussi-deflussi (simulazione del deflusso superficiale a scala di evento - metodo CV), quindi stima la perdita di suolo superficiale e l’ingresso di inquinanti dai versanti; in seguito calcola il deflusso solido da ciascuna cella fino alla sezione di chiusura del bacino. Il modulo di erosione inoltre elabora le diverse classi granulometriche e la concentrazione del sedimento.
3.2.1 Metodo del Curve Number
Il modello stima il deflusso superficiale utilizzando il metodo del Curve Number del Soil Conservation Service (SCS, 1972) nato in origine come modello di stima delle perdite per infiltrazione in siti agricoli. In teoria è possibile applicare questo metodo per simulazioni idrologiche in qualsiasi bacino idrografico (Mishra e Singh, 2003). Numerosi sono i vantaggi della sua applicazione, trattandosi di un modello concettualmente semplice e ben supportato da dati sperimentali.
La precipitazione netta viene stimata come funzione della precipitazione cumulata nei cinque giorni antecedenti, della copertura ed uso del suolo e delle condizioni iniziali di umidità del suolo. Il modello discretizza la superficie del bacino in unità omogenee, in ognuna delle quali viene stimata la pioggia efficace1. Per ciascuna unità, viene assegnato un valore di CN sulla base delle tabelle fornite dal SCS. In queste tabelle sono riportati i valori di CN espressi in funzione di alcune proprietà del suolo quali natura ed uso, litologia e classe di permeabilità e sulla base delle condizioni di imbibimento del terreno antecedenti l’evento meteorico. Conoscendo il numero CN per ogni cella del bacino si può determinare la massima capacità di ritenzione idrica convenzionale del terreno.
1 Pioggia efficace: la frazione di precipitazione complessiva, non trattenuta dal terreno e dalla vegetazione, che partecipa alla formazione del deflusso superficiale.
51 3.2.2 Equazione RUSLE
La RUSLE, che mantiene la stessa formula della USLE, presenta numerosi miglioramenti nella determinazione dei singoli fattori, quali l’utilizzo di un approccio per sottofattori nella definizione dei fattori di copertura (C) e delle pratiche agricole (P); l’impiego di relazioni variabili nel tempo per i fattori di erodibilità (K), erosività (R) e C; lo sviluppo di una nuova equazione per la definizione lunghezza del versante e la sua pendenza (LS) allo scopo di migliorare la precisione ed estendere l’applicabilità a versanti più ripidi (Renard et al., 1997). La formula generale, alla base del modello RUSLE, è la seguente:
A = R K L S C P dove
A = stima della perdita media annua di suolo
R = fattore di erosività della pioggia
K = fattore di erodibilità del suolo
LS = fattore topografico o slope length factor (fattore dimensionale calcolato)
C = copertura del suolo (coefficiente dimensionale stimato,variabile tra 0 e 1
P = pratiche di controllo dell’erosione (coefficiente adimesionale stimato, variabile tra 0 e 1).
Il prodotto tra i fattori elencati escluso R (erosività della pioggia) fornisce una misura della resistenza dell’ambiente all’erosione.
Il fattore R è influenzato dall’intensità e durata delle precipitazioni, ovvero dall’energia cinetica della pioggia che si trasforma in energia meccanica all’impatto con la superficie del suolo: esso dipende quindi dalla collocazione geografico-climatica della stazione.
Il fattore K è una misura della suscettibilità del suolo all’erosione e pertanto dipende da specifiche proprietà fisiche del suolo influenzanti la capacità di infiltrazione delle precipitazioni e il movimento dell’acqua all’interno del suolo, nonché le proprietà che intervengono sulla dispersione, l’abrasione, la mobilità delle particelle costituenti il suolo.
Il fattore C, che quantifica l’effetto della copertura del suolo, viene influenzato dall’uso del suolo (bosco, pascolo, prato,ecc.) e dalla densità del popolamento vegetale.
Il fattore P fa riferimento ad eventuali pratiche di contenimento dell’erosione volte essenzialmente ad arginare il deflusso superficiale (es. terrazzamenti, ciglionamenti, lavorazioni del terreno).
52 Il fattore LS prende in considerazione la lunghezza (L) e la pendenza (S) del versante in quanto l’entità dei processi erosivi e è influenzata dalla concomitanza dei due fattori.
I fattori della RUSLE possono essere stimati o direttamente dal modello AnnAGNPS sulla base dei dati di input inseriti (tessitura del suolo, DEM, uso del suolo) o con tecniche alternative di stima (ad esempio utilizzo di immagini satellitari) e quindi attribuiti a ciascuna cella del bacino.
3.2.3 Coefficiente di resa solida
Qualunque sia il tipo di erosione e la quantità di materiale eroso, importante è conoscere la quantità di sedimento che ad ogni evento di deflusso superficiale, in seguito a precipitazioni o a irrigazioni, viene trasportata alla rete fluviale (resa solida del bacino).
La resa solida di un bacino, esprimibile mediante il coefficiente di resa solida SDRw, è influenzata da numerosi fattori quali ad esempio il tipo di erosione, le caratteristiche del sistema idrografico di trasporto dei sedimenti (rete idrografica,versanti) e quelle del bacino stesso (superficie e pendenza), la tessitura del materiale eroso.
Ovviamente, la resa solida varia considerevolmente all’interno di uno stesso bacino, a causa della variabilità spaziale dei diversi fattori da cui dipendono i processi di erosione e di produzione di sedimenti. Ciò si traduce in una notevole laboriosità delle procedure di determinazione del coefficiente di resa solida di un bacino idrografico che risultano inevitabilmente affette da un certo grado di approssimazione, connesso alle modalità di esecuzione delle misure relative alla produzione di sedimenti e a quelle di stima dell’erosione complessiva.
Nel modello AnnAGNPS tale stima avviene mediante l’utilizzo dell’equazione HUSLE, Hydro-geomorphic Universal Soil Loss Equation (Theurer e Clarke, 1991):
0.68 0.95 Sy = 0.22 Vr qp KLSCP dove Sy è la produzione di sedimento (t/ha), Vr il volume di deflusso superficiale (mm), qp la portata di picco (mm/s), K,L,S,C,P i fattori della RUSLE. Il trasporto di sedimento all’interno della rete idrografica è stimato in funzione della capacità di trasporto espressa dall’equazione di Bagnold (Bagnold, 1966).
A scansioni temporali ridotte, quali quella del singolo anno o addirittura del singolo evento, detto coefficiente mostra, per uno stesso bacino, una notevole variabilità. In particolare, su base annua tale variabilità è imputabile alla distribuzione temporale dell’afflusso meteorico e del deflusso superficiale nel corso dell’anno. Alla scansione temporale del singolo evento, invece, l’SDRW
53 appare strettamente correlato al contenuto idrico del suolo prima dell’evento, al periodo dell’anno in cui si verifica e al valore dell’energia cinetica della pioggia.
A queste scansioni temporali il coefficiente di resa solida può risultare anche superiore all’unità perché, assieme al materiale eroso nell’intervallo di tempo considerato, possono essere trasportati i sedimenti formatisi e arrestatisi sui versanti o nella rete idrografica in periodi precedenti.
3.2.4 Dati di input
I dati di input del modello AnnAGNPS (fig. 3.1) sono relativi alle caratteristiche morfologiche del bacino idrografico, alla tipologia di suolo e al suo uso, ed ai dati climatici. Come tutti i modelli a parametri distribuiti, il modello AnnAGNPS divide il bacino in unità topografiche omogenee. Tale segmentazione del bacino e calcolo dei parametri per ciascuna unità viene definito automaticamente a partire dal DEM (Digital Elevation Model).
Figura 3.1: Dati di input richiesti da AGNPS ( fonte : www.gdf-hannover.de/physgeo/grass).
In sintesi i dati di input richiesti sono i seguenti:
• Digital Elevation Model: il bacino di studio viene suddiviso in aree omogenee rispetto al tipo di suolo, uso del suolo, e gestione del terreno. La suddivisione è fisicamente basata: una interfaccia GIS (AnnAGNPS Arcview interface) esegue il trattamento del modello digitale del terreno (DEM), definisce i confini del bacino idrografico in esame in base alla sezione di
54 chiusura scelta, genera la rete fluviale e la conseguente suddivisione del bacino in sottobacini e versanti (celle); fonte: DEM 90;
• Dati pedologici: parametri idraulici, caratteristiche di erodibilità, tessitura, composizione granulometrica;
• Uso del suolo e pratiche di gestione;
• Dati climatici: precipitazioni giornaliere, temperatura media giornaliera, temperatura massima giornaliera, temperatura giornaliera al punto di rugiada, radiazione solare, velocità e direzione del vento.
3.3 AREA DI STUDIO
Il modello AnnAGNPS è stato applicato a due bacini ricadenti nell’unità omogenea del Tavoliere di Puglia. I bacini in questione sono quelli del t. Carapelle e del t. Candelaro (fig. 3.2). Il primo perché dotato di stazione sperimentale di monitoraggio in continuo dei solidi sospesi, il secondo perché dotato di dati storici riferibili a schemi idrici rimasti inalterati durante il periodo di monitoraggio (il bacino è dotato di unico invaso realizzato in epoca successiva ai dati storici).
L’applicazione del modello ha previsto le seguenti fasi: valutazione dell’affidabilità nella simulazione del deflusso superficiale e della produzione di sedimento a scala di evento; verifica dell’adattabilità nel passaggio a simulazioni a scala temporale più lunga, tenendo conto anche della disomogeneità dimensionale dei bacini; estrapolazione dell’applicazione ai bacini chiusi a mare allo scopo di ricavare stime attendibili del trasporto solido da impiegare nello studio della dinamica costiera.
La prima fase ha riguardato:
la calibrazione e validazione del modello con riferimento ai deflussi liquidi, alle portate al colmo e ai deflussi torbidi a scala di evento al torrente Carapelle chiuso a ponte vecchio Ordona (2007-2008). La seconda fase ha previsto
la validazione del modello con riferimento ai soli deflussi liquidi a scala mensile al torrente Carapelle chiuso a ponte vecchio Ordona (1986-1996); la validazione del modello con riferimento ai deflussi liquidi a scala mensile e ai deflussi torbidi a scala annuale ai torrenti Salsola, Vulgano e Candelaro a Str. di Bonifica 24 (1970-1984); nella terza fase è stata effettuata:
l’applicazione del modello ai bacini del Carapelle e del Candelaro chiusi a mare (1970-2008).
55 I deflussi totali osservati sono stati elaborati in modo da effettuare la separazione della componente di base da quella superficiale, utilizzando il filtro digitale proposto da Eckhardt (2005):
(1− BFI )ab + (1− a)BFI Q b = max k−1 max k k 1− aBFI max dove bk è il deflusso di base all’intervallo di tempo k; bk-1 è il deflusso di base antecedente all’intervallo di tempo k ; Qk è la portata totale misurata; BFImax è una costante che può essere interpretata come indice del massimo deflusso di base; a è il coefficiente di filtraggio. BFImax è stata calcolata a partire dall’analisi delle curve di recessione e dal modulo di ottimizzazione sviluppato da Kyoung et al. (2007).
56
Figura 3.2: Localizzazione dei bacini idrografici chiusi alle stazioni di misura del trasporto solido.
57
3.4 DATI DI INPUT
I dati di input richiesti dal modello sono stati suddivisi in:
1. Dati morfologici
2. Dati relativi alle caratteristiche del suolo
3. Dati relativi all’uso del suolo e alle pratiche di gestione
4. Dati climatici
3.4.1 Dati morfologici
Il modello digitale del terreno (Digital Elevation Model), ovvero la rappresentazione delle altimetrie del territorio in formato digitale, può essere prodotto con tecnologie diverse. Le versioni più dettagliate sono in genere realizzate attraverso tecniche di telerilevamento che prevedono l’elaborazione di dati acquisiti attraverso un sensore presente sul satellite.
Per l’area di studio è stato utilizzato il DEM (90x90 m) fornito dal progetto SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), nato dalla collaborazione tra NASA (National Aeronautics and Space Administration) e NGA (National Geospatial- Intelligence Agency).
A partire dal DEM ed utilizzando un’applicazione del modello (TopAGNPS, Binger et al., 1998), si ricavano i sottobacini (fig. 3.3), il reticolo idrografico (3.4) e le caratteristiche morfologiche (pendenza, lunghezza e quota) di ciascuna cella e di ciascun tronco. In questa fase è necessario stabilire il grado di risoluzione del sistema ossia la dimensione minima del sottobacino (CSA) e della lunghezza del tronco (MSCL).
58
Figura 3.3: Localizzazione dei bacini pilota e suddivisione in sottobacini. Applicazione del TopAGNPS.
59
Figura 3.4: Reticolo idrografico ottenuto dall’applicazione del TopAGNPS.
60 3.4.2 Caratteristiche del suolo
Le classi tessiturali, la conducibilità idraulica a saturazione e la profondità del suolo sono state estratte dal progetto ACLA2 (scala 1 : 100.000), un programma di ricerca finanziato dalla regione Puglia finalizzato alla caratterizzazione agroecologica della regione sulla base di analisi di laboratorio, osservazioni in campo e fotointerpretazione di immagini aeree e da satellite. La profondità è intesa come la porzione di suolo che consente lo sviluppo organico e funzionale delle radici. La conducibilità idraulica è riferita all’orizzonte meno permeabile entro 150 cm. Per la parte del bacino ricadente nella regione Campania le classi tessiturali sono state ricavate dalla carta ecopedologica, a tali classi sono stati associati i valori medi di porosità, conducibilità idraulica e profondità relativi alla parte del bacino ricadente nel territorio pugliese.
Per ogni classe tessiturale sono stati associati dei valori medi di percentuali in peso di sabbia, argilla e limo, considerando il triangolo USDA (fig. 3.5, tab. 3.1). La percentuale di materia organica è stata ricavata dal progetto Octop dello European Soil Data Centre (ESDAC) (http://eusoils.jrc.ec.europa.eu). Le figure 3.6-3.7 riportano rispettivamente le classi tessiturali e la conducibilità idraulica a saturazione dei due bacini pilota.
La stima delle proprietà idrauliche dei suoli, ossia dei contenuti idrici alla capacità di campo Fc (fig. 3.8), al punto di appassimento Wp (fig. 3.9), è stata effettuata considerando le classi tessiturali superficiali (ACLA2). Il calcolo è stato condotto implementando nel Software Matlab le funzioni di pedotransferimento di Saxton e Rawls (2006). I valori medi per classe tessiturale delle suddette proprietà si riportano in tabella 3.2.
Figura 3.5: Triangolo USDA relativo alle classi tessiturali (fonte: http://soils.usda.gov/technical/aids/investigations/texture/).
61
Figura 3.6: Classi tessiturali (fonte ACLA2).
62
Figura 3.7: Conducibilità idraulica a saturazione (fonte ACLA2).
63
Figura 3.8: Mappa dei contenuti idrici alla capacità di campo ricavati mediante l’applicazione delle funzioni di pedotrasferimento di Saxton e Rawls (2006).
64
Figura 3.9: Mappa dei contenuti idrici al punto di appassimento ricavati mediante l’applicazione delle funzioni di pedotrasferimento di Saxton e Rawls (2006).
65 Classi tessiturali Argilla [%] Sabbia [%] Limo [%] Argilloso 50 26 24 Argilloso-sabbioso 44 5 51 Franco 18 40 42 Franco-Argilloso 34 34 32 Franco-L i mo s o 15 65 20 Franco-L i m. -Argilloso 33 57 10 Franco-Sabb.-Argilloso 28 12 60 Sabbioso 3 92 5 Sabbioso-Franco 7 13 80
Tabella 3.1: Percentuali in peso di argilla, sabbia e limo associate alle classi tessiturali.
Tessitura Wp (%) Fc(%) ks(mm/h) min med max min med max min med max A 0.11 0.30 0.30 0.24 0.42 0.42 0.45 4.50 36.46 AL 0.11 0.27 0.27 0.24 0.42 0.42 1.46 1.49 9.94 AS 0.11 0.26 0.30 0.24 0.37 0.43 0.45 14.89 36.49 F 0.04 0.11 0.30 0.10 0.24 0.43 0.62 12.70 36.63 FA 0.04 0.20 0.25 0.10 0.34 0.43 0.45 2.02 36.49 FL 0.10 0.10 0.11 0.24 0.27 0.28 0.62 9.88 9.97 FLA 0.04 0.18 0.20 0.10 0.37 0.37 0.62 4.59 36.51 FS 0.06 0.06 0.20 0.15 0.15 0.37 1.86 36.51 36.66 FSA 0.10 0.17 0.30 0.24 0.26 0.43 0.45 4.83 36.52 S 0.01 0.01 0.11 0.05 0.05 0.24 1.46 122.74 149.91 SF 0.04 0.04 0.20 0.10 0.10 0.37 0.62 32.92 36.53
Tabella 3.2: Proprietà idrauliche medie del suolo.
3.4.3 Uso del suolo e pratiche di gestione
Sulla base della cartografia Corine Land Cover l’uso del suolo è stato schematizzato in 6 classi principali:
1. Aree agricole (Cropland): seminativi, vigneti , oliveti e frutteti
2. Aree naturali (Rangeland)
3. Aree boscate (Forest)
4. Aree urbanizzate (Urban)
5. Aree incolte (Fallow)
6. Aree a pascolo (Pasture)
66 Le aree agricole sono rappresentate da
- colture a seminativo per le quali sono previste due pratiche di gestione:
1. la semina nel mese di settembre
2. il raccolto nel mese di giugno
Per le colture cerealicole è stato considerato un tempo di parziale copertura del suolo pari a soli due mesi. Da luglio fino alla germinazione della nuova semina il terreno ritorna nudo ed è soggetto a forte erosione a causa dei brevi e violenti temporali estivi e del primo autunno. Inoltre dopo la mietitura, i terreni vengono “preparati “ a questa forte fase erosiva attraverso l’aratura che viene effettuata per far saturare il suolo nei mesi di siccità (Moretti, 2005).
- colture arboree per ciascuna delle quali sono previste le seguenti operazioni colturali:
vigneto:
1. prima aratura nel mese di giugno 2. raccolta nel mese di settembre 3. seconda aratura nel mese di novembre
oliveto:
1. interramento di concimi organici (letame, liquame maturo, compost,ecc.) nel mese di gennaio
2. lavorazioni superficiali del terreno nel mese di aprile
3. ulteriore lavorazione superficiale del terreno in funzione dell’andamento climatico del periodo e dello sviluppo cotico erboso nel mese di giugno
4. lavorazione superficiale del terreno in funzione dell’andamento climatico del periodo e dello sviluppo cotico erboso nel mese di agosto
5. raccolta nel mese di novembre
6. interramento di sostanze organiche (letame, reflui organici, compost, ecc).
3.4.4 Dati climatici
Il database climatico è stato realizzato considerando le osservazioni giornaliere registrate presso le stazioni termo-pluviometriche del SIMI. I dati sono stati spazializzati con il metodo dei Poligoni di Thiessen (Fig. 3.10).
67
Figura 3.10: Poligoni di Thiessen associati alle stazioni pluviometriche utilizzate nel database climatico.
68 3.4.5 Stima del Curve Number
Per quanto riguarda le caratteristiche geo-pedologiche il SCS ha suddiviso le varie tipologie di suolo in quattro classi idrologiche HSG (A, B, C, D), espressione del grado di permeabilità dei depositi superficiali:
GRUPPO A: suoli aventi scarsa potenzialità di deflusso. Comprende sabbie profonde con scarsissimo limo e argilla, ghiaie profonde molto permeabili. Capacità di infiltrazione molto elevata.
GRUPPO B: suoli aventi moderata potenzialità di deflusso. Comprende la maggior parte dei suoli sabbiosi meno profondi che nel gruppo A e con maggiore aliquota di argilla e limo. Elevata capacità di infiltrazione anche in condizioni di saturazione.
GRUPPO C: suoli aventi potenzialità di deflusso moderatamente alta. Suoli contenenti considerevoli quantità di argilla e colloidi. Scarsa capacità di infiltrazione.
GRUPPO D: suoli con potenzialità di deflusso molto alta. Argille con elevata capacità di rigonfiamento, suoli sottili con orizzonti pressoché impermeabili in vicinanza della superficie. Scarsa capacità di infiltrazione a saturazione.
Ad ogni classe tessiturale è stata associata una classe idrologica HSG (tab. 3.3) secondo la metodologia proposta da Hong e Adler (2008). Considerando il tipo di copertura e la relativa classe idrologica sono stati identificati i valori iniziali di Curve Number per ogni cella del bacino (tab. 3.4).
Classe tessiturale HSG Argilloso D Argilloso-sabbioso D Franco B Franco-argilloso D Franco-limoso B Franco-limoso-argilloso D Franco-sabbioso-argilloso C Sabbioso A Sabbioso-franco A
Tabella 3.3: Classi idrologiche (HSG) associate alle classi tessiturali.
Tipo di copertura Curve number A B C D Cropland 72 81 88 91 Fallow 76 85 90 98 Rangeland 35 56 70 77 Forest 43 65 76 82 Pasture 49 69 79 84 Urban 89 92 94 95
Tabella 3.4: Valori iniziali del Curve Number associati a ciascun tipo di copertura.
69 3.4.6 Stima dei parametri della RUSLE
Il fattore di erosività medio della pioggia R è stato stimato utilizzando l’indice FF riportato in Ferro (1999) ed i dati medi mensili delle precipitazioni del periodo 1979-1999. Il valore stimato è R = 960.70 MJ mm ha-1 year-1.
Il fattore di erodibilità del suolo K è stato calcolato applicando l’equazione di Lal (1994)
K = 2.8 *10-7 M1.14(12-a) + 4.3 * 10-3(b-2)+3.3*10-3(c-3) dove
K= fattore di erodibilità (t h MJ-1 mm-1);
M = (%limo + %sabbia fine)(100-%argilla);
a= material organica (%);
b= codice struttura del suolo;
c = codice permeabilità del suolo.
In tabella 3.5 si riportano i valori medi del fattore K relativo a ciascuna classe tessiturale.
Tessitura Fattore K (t h MJ-1 mm-1) A 0.035 AL 0.035 AS 0.034 F 0.043 FA 0.030 FL 0.044 FLA 0.043 FS 0.027 FSA 0.033 S 0.003 SF 0.006
Tabella 3.5: Valori del fattore K della RUSLE associati a ciascuna classe tessiturale.
Il fattore topografico LS è stimato cella per cella a partire dal DEM mediante il fattore colturale C viene calcolato dal modello per ogni particolare coltura e per ciascuna fase del ciclo colturale. Il fattore pratiche colturali P è stato posto uguale ad 1 ipotizzando l’assenza di tecniche conservative a difesa del suolo.
70 3.5 CALIBRAZIONE E VALIDAZIONE DEL MODELLO A SCALA DI EVENTO
I dati di portata oraria e di concentrazione di sedimento in sospensione monitorati nel bacino idrografico del torrente Carapelle sono stati utilizzati per calibrare e validare il modello a scala di evento. Sono stati presi in esame sei eventi per la calibrazione e sei per la validazione (fig. 3.11-3.12).
2.5 5.0 2.0 4.0 1.5 3.0 1.0 2.0 0.5 1.0 0.0 0.0 26/02/2007;21.00 27/02/2007;00.00 27/02/2007;03.00 27/02/2007;06.00 27/02/2007;09.00 27/02/2007;12.00 27/02/2007;15.00 27/02/2007;18.00 27/02/2007;21.00 28/02/2007;00.00 28/02/2007;03.00 28/02/2007;06.00 07/03/2007;19.30 07/03/2007;22.30 08/03/2007;01.30 08/03/2007;04.30 08/03/2007;07.30 08/03/2007;10.30 08/03/2007;13.30 08/03/2007;16.30 08/03/2007;19.30 08/03/2007;22.30 09/03/2007;01.30 09/03/2007;04.30
12.0 8.0 10.0 7.0 8.0 6.0
/s) 5.0 6.0 3 4.0 4.0
Q (m 3.0 2.0 2.0 0.0 1.0 0.0 22/3/07 5.30 21/3/07 5.30 22/3/07 11.30 22/3/07 17.30 21/3/07 11.30 21/3/07 17.30 21/3/07 23.30 20/3/07 17.30 20/3/07 23.30 24/3/07 2.00 24/3/07 5.00 24/3/07 8.00 23/3/07 2.00 23/3/07 5.00 23/3/07 8.00 24/3/07 11.00 23/3/07 11.00 23/3/07 14.00 23/3/07 17.00 23/3/07 20.00 23/3/07 23.00 22/3/07 23.00
8.0 50.0 7.0 6.0 40.0 5.0 4.0 30.0 3.0 2.0 20.0 1.0 0.0 10.0 0.0 1/4/07 3.30 31/3/07 3.30 31/3/07 9.30 30/3/07 9.30 31/3/07 15.30 31/3/07 21.30 30/3/07 15.30 30/3/07 21.30 7/4/07 5.30 6/4/07 5.30 5/4/07 5.30 7/4/07 11.30 7/4/07 17.30 6/4/07 11.30 6/4/07 17.30 6/4/07 23.30 5/4/07 11.30 5/4/07 17.30 5/4/07 23.30 4/4/07 11.30 4/4/07 17.30 4/4/07 23.30
Total streamflow (m3/s) Baseflow (m3/s) SSC (t)
Figura 3.11: Eventi di piena monitorati nel 2007 usati per la calibrazione del modello AnnAGNPS.
71 4.0 30.0 25.0 3.0 20.0 2.0 15.0 10.0 1.0 5.0 0.0 0.0 7/3/08 1.00 7/3/08 7.00 8/3/08 1.00 8/3/08 7.00 9/3/08 1.00 9/3/08 7.00 6/3/08 13.00 6/3/08 19.00 7/3/08 13.00 7/3/08 19.00 8/3/08 13.00 8/3/08 19.00 9/3/08 13.00 9/3/08 19.00 23/1/08 2.00 23/1/08 8.00 24/1/08 2.00 25/1/08 1.30 25/1/08 7.30 23/1/08 14.00 23/1/08 20.00 24/1/08 13.30 24/1/08 19.30
35.0 30.0 30.0 25.0 25.0 20.0 20.0 15.0 15.0 10.0 10.0 5.0 5.0 0.0 0.0 2.30 8.30 2.30 8.30 14.30 20.30 14.30 20.30 9.30 0.30 3.30 12.30 15.30 18.30 21.30 18/12/08 18/12/08 18/12/08 18/12/08 19/12/08 19/12/08 19/12/08 19/12/08 6/12/08 6/12/08 6/12/08 6/12/08 6/12/08 7/12/08 7/12/08
12.0 40.0 35.0 10.0 30.0 8.0 25.0 6.0 20.0 15.0 4.0 10.0 2.0 5.0 0.0 0.0 9.00 3.00 9.00 15.00 21.00 20/12/08 20/12/08 20/12/08 21/12/08 21/12/08 26/12/08 7.30 27/12/08 1.30 27/12/08 7.30 28/12/08 1.30 26/12/08 13.30 26/12/08 19.30 27/12/08 13.30 27/12/08 19.30 Total streamflow (m3/s) Baseflow (m3/s) SSC (t)
Figura 3.12: Eventi di piena monitorati nel 2008 usati per la validazione del modello AnnAGNPS.
Prima della fase di calibrazione, si è proceduto ad un’analisi di sensitività dei parametri del modello (Chouaib, 2009). I risultati hanno evidenziato come il CN sia il parametro che influenza maggiormente i deflussi superficiali, mentre il coefficiente di scabrezza di Manning e la tipologia di evento piovoso influenzano notevolmente le portate al colmo e il trasporto in sospensione.
La fase di calibrazione del modello ha previsto la variazione del Curve Number, finalizzata alla corretta valutazione dei deflussi, e la modifica dei coefficienti di scabrezza di Manning, necessaria per il miglioramento della stima delle portate di piena e delle concentrazioni di sedimento.
Il confronto tra i dati misurati e quelli stimati di portata di piena, deflusso superficiale e trasporto solido durante gli eventi sono riportati in tabella 3.6. La valutazione delle stime è stata eseguita tramite l’impiego di indici statistici: il coefficiente di correlazione (R2) e il coefficiente di efficienza Nash-Sutcliffe Efficency (NSE). Nella fase di calibrazione, la correlazione e la concordanza tra i
72 dati misurati e quelli stimati sono ottime; buoni risultati si osservano anche nella fase di validazione.
Portata al Deflussi Trasporto colmo superficiali solido Eventi (m3/s) (m3) (t) Oss. Sim. Oss. Sim. Oss. Sim. Calibrazione 27_2_07 1.1 1.3 94593 50807 202 586 7_3_07 2.8 2.4 106362 92315 228 1048 21_3_07 4.7 4.3 271983 230529 2178 2100 23_3_07 3.3 0.2 135277 7669 452 43 31_3_07 5.7 11.1 189558 443321 583 7820 5_4_07 30.8 31.3 2896506 2826167 36124 28463 R2 0.94 0.99 0.91 NSE 0.94 0.99 0.89 Validazione 24_1_08 1.3 0.2 112969 7528 358 80 6_3_08 14.3 38.5 1339256 2044547 18232 37310 6_12_08 16.9 11.5 351810 429511 11336 11104 18_12_08 18.4 5.0 508572 20781 13065 471 20_12_08 5.8 3.0 145847 8175 1997 135 26_12_08 25.7 32.9 1573264 1719026 25503 19841 R2 0.78 0.86 0.74 NSE 0.54 0.6 0.65
Tabella 3.6: Confronto tra dati misurati e stimati di portata al colmo, deflusso superficiale e trasporto solido nelle fasi di calibrazione e validazione del modello.
73 3.6 APPLICAZIONE DEL MODELLO NEL LUNGO TERMINE E A DIFFERENTI SCALE SPAZIALI
I parametri calibrati a scala di evento sono stati utilizzati per testare il modello AnnAGNPS sul lungo termine ed in bacini aventi estensione e usi del suolo differenti distinguendo tra i bacini a monte e quelli a valle. In questa fase il modello è stato applicato ai bacini del Carapelle e del Candelaro e sono stati confrontati i deflussi liquidi a scala mensile e i deflussi torbidi a scala annuale nelle sezioni:
• Carapelle chiuso a ponte vecchio Ordona (506.2 km2) • Salsola (43.1 km2) • Vulgano (94 km2) • Candelaro a strada di bonifica 24 (1788 km2).
3.6.1 Applicazione del modello al bacino del Carapelle chiuso a ponte vecchio Ordona
Il modello AnnAGNPS è stato applicato al bacino del torrente Carapelle chiuso a p.te Ordona per il periodo 1986-1996 e sono stati confrontati i deflussi superficiali stimati con quelli osservati a scala mensile (fig. 3.13). I parametri statistici R2=0.6 e NSE=0.7 evidenziano una buona performance del modello. Per il bacino in esame non sono disponibili dati storici relativi ai deflussi torbidi.
25000000
20000000
15000000
10000000
5000000 ] 3
0 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127
-5000000 Deflussi liquidi [m liquidi Deflussi -10000000
-15000000
-20000000
-25000000 Mesi (1986-1996) Osservate Simulate
Figura 3.13: Diagramma cronologico dei deflussi liquidi mensili al Carapelle chiuso a ponte Ordona (periodo di simulazione 1986-1996)
74 3.6.2 Applicazione del modello al bacino del Salsola.
Il modello è stato applicato al bacino del Salsola per il periodo 1970-1984 e sono stati confrontati i deflussi superficiali a scala mensile (fig. 3.14) e i deflussi torbidi a scala annuale (fig. 3.15). I parametri statistici R2=0.6 e NSE=0.7 calcolati per i deflussi liquidi evidenziano una buona performance del modello. Una buona correlazione si osserva anche tra il trasporto solido medio annuo stimato e quello osservato. Diagramma cronologico dei deflussi liquidi mensili 8000000
6000000
4000000
2000000
0 1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 Deflussi liquidi (m^3) -2000000
Osservati -4000000 Simulati
-6000000 Mesi (1970-1984)
Figura 3.14: Diagramma cronologico dei deflussi liquidi mensili del torrente Salsola (periodo di simulazione: 1970-1984).
16000
14000 R² = 0.62
12000
10000
8000
Simulati [t] 6000
4000
2000
0 0 2000 4000 6000 8000 10000120001400016000
Osservati [t]
Figura 3.15: Confronto tra deflussi torbidi simulati e osservati a scala annuale (bacino del torrente Salsola).
75 3.6.3Applicazione del modello al bacino del Vulgano
Il modello è stato applicato al bacino del Vulgano per il periodo 1970-1984 e sono stati confrontati i deflussi superficiali a scala mensile (fig. 3.16) e i deflussi torbidi a scala annuale (fig. 3.17). I parametri statistici R2=0.5 e NSE=0.54 evidenziano una buona performance del modello per quanto riguarda i deflussi liquidi. Buona la correlazione per quanto riguarda i deflussi torbidi annuali.
15000000
10000000
5000000
0 1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 -5000000 deflussi liquidi (m^3) -10000000 Osservati Simulati
-15000000 mesi (1970-1984)
Figura 3.16: Diagramma cronologico dei deflussi liquidi mensili del torrente Vulgano (periodo di simulazione: 1970-1984).
60000 R² = 0.62
50000
40000
30000 simulati [t] 20000
10000
0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 Osservati [t]
Figura 3.17: Confronto tra deflussi torbidi simulati e osservati a scala annuale (bacino del torrente Vulgano).
76 3.6.4 Applicazione del modello al bacino del Candelaro a strada di bonifica 24
Il modello è stato applicato al bacino del Candelaro chiuso a strada di bonifica 24 per il triennio 1970-1972. Ottimi risultati sono stati osservati in termini di previsione dei deflussi torbidi per un bacino di dimensioni prossime a quello chiuso a mare.
200000
180000
160000
140000
120000 Simulati 100000 Osservati 80000
60000
40000
20000
0 1970 1971 1972
Figura 3.18: Confronto tra deflussi torbidi simulati e osservati a scala annuale (bacino del torrente Candelaro a str. di bonifica 24).
77 3.7 APPLICAZIONE DEL MODELLO ANNAGNPS AI BACINI DEL CARAPELLE E CANDELARO CHIUSI A MARE
Le considerazioni riportate nei § 3.4-3.5 hanno consentito da un lato di estrapolare all’attualità i dati rilevati dal Servizio Idrografico nel bacino del Salsola e, dall’altro, di ricavare stime attendibili per il trasporto solido nel bacino del Carapelle, che non dispone di dati storici. Inoltre è possibile spostare le valutazioni effettuate nelle stazioni di monitoraggio interne in quelle localizzate in corrispondenza della foce dei corsi d’acqua a mare, ricavando stime attendibili del trasporto solido in quelle sezioni.
Il modello AnnAGNPS è stato quindi applicato all’intero bacino dei torrenti Carapelle e Candelaro con riferimento al periodo 1970-2008 ottenendo i seguenti dati di output (fig.3.19).
Figura 3.19: Dati output del modello AnnAGNPS relativi al bacino idrografico del Candelaro.
In tabella 3.7 e figura 3.20 si riporta l’andamento del deflusso torbido medio mensile per il torrente Carapelle, mentre la tabella 3.8 indica il deflusso torbido annuo stimato dal modello. In figura 3.21 è rappresentata la mappa della produzione di sedimento media annua nel bacino del torrente Carapelle.
78
Trasporto solido mensile Totale in sospensione t Gen 11 197 Feb 7 494 Mar 8 244 Apr 14 069 Mag 8 131 Giu 10 754 Lug 6 321 Ago 5 667 Set 9 533 Ott 14 859 Nov 17 588 Dic 10 838
Tabella 3.7: Deflussi torbidi medi mensili nel torrente Carapelle chiuso a mare.
Figura 3.20: Andamento dei deflussi torbidi medi mensili nel torrente Carapelle chiuso a mare.
79 Trasporto solido annuo Totale in sospensione t 1970 135933 1971 150008 1972 170365 1973 102926 1974 149699 1975 227698 1976 231894 1977 54617 1978 104036 1979 172329 1980 116001 1981 41102 1982 75 699 1983 149 376 1984 100 129 1985 186 920 1986 80 806 1987 98 247 1988 112 088 1989 621 37 1990 187 385 1991 98 245 1992 86 959 1993 86 338 1994 98 730 1995 100 883 1996 72635 1997 125 572 1998 127 252 1999 89 382 2000 214 148 2001 73 538 2002 120 741 2003 297 647 2004 154 270 2005 138445 2006 126 959 2007 55 359 2008 86 654 media 124 696
Tabella 3.8: Deflussi torbidi annui nel torrente Carapelle chiuso a mare.
80
Figura 3.21: Produzione di sedimenti media annua nel bacino del torrente Carapelle (periodo 1970-2008).
83
In tabella 3.9 e figura 3.22 si riporta l’andamento del deflusso torbido medio mensile per il torrente Candelaro, mentre la tabella 3.10 contiene il deflusso torbido annuo stimato dal modello. La figure 3.23 riporta la mappa della produzione di sedimento media annua nel bacino del torrente Candelaro.
Trasporto solido mensile Totale in sospensione t
Gen 6 186
Feb 4 564 Mar 5 126 Apr 7 829 May 3 021
Jun 3 467
Jul 3 894 Aug 3 920 Sep 5 495
Oct 4 706
Nov 9 020 Dec 6 892
Tabella 3.9: Deflussi torbidi medi mensili nel torrente Candelaro chiuso a mare.
Figura 3.22: Andamento dei deflussi torbidi medi mensili nel torrente Candelaro chiuso a mare.
85 Trasporto solido annuo Totale in sospensione t 1970 47 792 1971 77 549 1972 135 734 1973 92 495 1974 54 610 1975 68 891 1976 60 687 1977 14 647 1978 131 840 1979 66 949 1980 67 774 1981 24 061 1982 31 822 1983 36 223 1984 91 239 1985 92 727 1986 46 276 1987 39 722 1988 36 617 1989 43 733 1990 68 939 1991 51 381 1992 38 283 1993 39 418 1994 24 870 1995 53 489 1996 74 281 1997 92 930 1998 68 206 1999 54 210 2000 28 906 2001 48 420 2002 93 066 2003 134 913 2004 85 016 2005 100 562 2006 76 302 2007 52 465 2008 45 100 media 63 901
Tabella 3.10: Andamento dei deflussi torbidi annui nel torrente Candelaro chiuso a mare.
86
Figura 3.23: Produzione di sedimenti media annua nel bacino del torrente Candelaro (periodo 1970-2008).
87 Il modello AnnAGNPS consente di ottenere anche dati medi mensili e annui di argilla, limo e sabbia per ciascun bacino idrografico in esame come riportato nelle seguenti tabelle 3.11-3.12-3.13-3.14.
Trasporto solido medio mensile Argilla Limo Sabbia t t t Gen 6671 4460 66 Feb 4906 2529 59 Mar 5423 2759 62 Apr 8336 5662 71 Mag 5623 2474 34 Giu 6523 4170 61 Lug 4327 1959 34 Ago 4264 1376 27 Set 6842 2662 30 Ott 10054 4761 44 Nov 11343 6174 71 Dic 7452 3324 62
Tabella 3.11: Deflussi torbidi medi mensili di argilla, limo e sabbia del bacino idrografico del torrente Carapelle.
Trasporto solido medio mensile Argilla Limo Sabbia t t t Gen 5 445 736 6 Feb 4 228 331 4 Mar 4 719 402 5 Apr 6 683 1 140 5 May 2 867 152 2 Jun 3 125 338 4 Jul 3 381 509 3 Aug 3 677 240 3 Sep 5 092 401 2 Oct 4 440 265 2 Nov 8 172 844 5 Dec 6 276 612 4
Tabella 3.12: Deflussi torbidi medi mensili di argilla, limo e sabbia del bacino idrografico del torrente Candelaro chiuso a mare.
88 Trasporto solido medio annuo Argilla Limo Sabbia t T t 1970 89 004 46 421 508 1971 93 170 56 109 729 1972 113 145 56 178 1 042 1973 71 351 30958 618 1974 99 675 49 261 763 1975 136 186 90 428 1 084 1976 139 417 91189 1 288 1977 40 314 14 040 264 1978 75 264 28 260 512 1979 107 283 64 152 893 1980 80 261 35 025 715 1981 34 299 6 584 218 1982 57 918 17 492 290 1983 92 686 56 233 457 1984 67405 32 064 660 1985 107 187 78 826 907 1986 56 373 23 828 605 1987 73 839 24 022 387 1988 71 868 39 672 548 1989 50 813 11 082 242 1990 104 409 82 471 506 1991 65 957 31 858 430 1992 61 175 25 487 296 1993 71 643 14 430 265 1994 68 632 29 510 588 1995 73 959 26 328 595 1996 56 822 15 462 351 1997 86 952 37 949 671 1998 81 326 44 993 933 1999 63 785 25 018 579 2000 113 989 99 559 600 2001 52 861 20 348 329 2002 92 609 27 632 500 2003 161 391 134 817 1 440 2004 98 969 54 477 824 2005 90 126 47 473 846 2006 78 313 47 605 1 041 2007 43 316 11 717 326 2008 65 133 21 122 399 media 81 764 42 309 621
Tabella 3.13: Deflussi torbidi annui di argilla, limo e sabbia del bacino idrografico del torrente Carapelle.
89 Trasporto solido medio annuo Argilla Limo Sabbia t t t 1970 44 486 3 286 20 1971 69 935 7 557 57 1972 113 364 22 252 117 1973 84 651 7 764 80 1974 49 933 4 639 38 1975 64 472 4 370 50 1976 59 168 1 483 35 1977 14 505 137 5 1978 105 824 25 958 58 1979 61 895 5 005 50 1980 61 729 5 976 69 1981 23 871 181 9 1982 29 085 2 727 10 1983 35 214 995 14 1984 80 043 11 133 62 1985 76 495 16 127 105 1986 42 133 4 092 51 1987 37 683 2 020 20 1988 36 352 252 12 1989 42 343 1 373 17 1990 62 099 6 809 31 1991 48 622 2 729 30 1992 36 456 1 809 18 1993 38 836 569 14 1994 24 675 184 11 1995 51 793 1 677 19 1996 67 904 6 330 48 1997 87 719 5 142 69 1998 61 424 6 701 80 1999 52 592 1 583 35 2000 26 758 2 132 16 2001 44 184 4 206 30 2002 83 845 9 175 46 2003 112 754 22 014 146 2004 74 928 10 008 80 2005 89 090 11 398 75 2006 64 948 11 259 95 2007 50 618 1 823 24 2008 44 134 940 26 media 57 860 5 995 45
Tabella 3.14: Deflussi torbidi annui di argilla, limo e sabbia del bacino idrografico del torrente Candelaro chiuso a mare.
90 4 VALUTAZIONE DEGLI APPORTI SOLIDI FLUVIALI NEI BACINI NON STRUMENTATI
4.1 I BACINI DELLA MURGIA
Il territorio delle Murge è caratterizzato da lame, doline , uvale, polje, inghiottitoi, grotte e falde sotterranee, frutto dell’azione di fenomeni carsici epigei ed ipogei (fig. 4.1). L’elevata permeabilità delle formazioni geo-litologiche è una delle cause della formazione di un reticolo idrografico non sempre definito. Tale reticolo è caratterizzato da solchi erosivi di origine tettonica-carsica in genere a fondo piatto detti lame che rappresentano un’antica idrografia superficiale oggi scomparsa e che si attivano solo episodicamente.
Le lame pugliesi si dispongono lungo le linee di drenaggio principali che dall’altopiano murgiano nord-occidentale scendono verso l’Adriatico con sbocchi a mare di solito costituiti da baie sabbiose ricche di detriti di origine alluvionale dovuti alla funzione di compluvio delle stesse. A partire da nord-ovest nella Conca di Bari se ne individuano diverse (fig. 4.2) quali: lama Balice, lama Lamasinata, lama villa Lamberti, lama Fitta, lama Picone, lama Valenzano, lama San Marco, lama San Giorgio e lama Giotta.
Figura 4.1: Schema geomorfologico dei ripiani di Terra di Bari (Sestini, 1963).
91
Figura 4.2: Distribuzione delle lame nel territorio barese.
92
La presenza di numerosi corsi d’acqua a carattere torrentizio nelle aree urbane favorisce una naturale predisposizione ad essere soggette a forti eventi alluvionali. Inoltre tale fenomeno è accentuato dalla incontrollata azione antropica diretta ad una progressiva impermeabilizzazione del suolo nelle aree urbane, soprattutto delle Murge basse, ed alla realizzazione di miglioramenti fondiari incontrollati nelle aree rurali delle Murge alte.
Diversi sono stati gli eventi alluvionali che hanno colpito la città di Bari. Ingenti furono i danni provocati a seguito degli eventi dell’ottobre 1567, febbraio 1683, settembre 1827 e agosto 1883. A partire dall’inizio del secolo scorso si sono succeduti numerosi altri eventi quali l’alluvione del torrente Picone nel febbraio 1905 (fig. 4.3), la piena del torrente Valenzano nel settembre 1915, e nuovamente nel novembre 1926 quella del Picone (fig. 4.4) che provocò ingenti danni e numerose vittime. Le cause di questo evento disastroso sono da imputare alla costruzione di un canale deviatore, che dal Picone convogliava le acque nel Lamasinata. L’antico alveo del Picone venne urbanizzato e sbarrato con una traversa nei pressi di Carbonara (Moretti, 2005) che cedendo, a seguito delle piogge torrenziali verificatesi, causò il riversamento delle acque nell’antico alveo investendo interi quartieri della città. Su proposta del Ministero dei Lavori Pubblici a seguito del R.D. del 1927 parte dei bacini del Valenzano, Montrone, Picone e Lamasinata furono classificati come montani e su di essi, attraverso finanziamenti pubblici, si intervenne con opere sistematorie quali l’allargamento della sezione del torrente Picone di 34 m, lo spostamento verso ponente dell’ultimo tronco del torrente Lamasinata e la deviazione del torrente Montrone (ossia la lama che passa per Adelfia) nel torrente Valenzano, sistemando lo sbocco di quest’ultimo verso mare. Inoltre fu programmato anche un intervento di forestazione nell’area dell’alto bacino del Picone, l’attuale foresta di Mercadante.
Figura 4.3: Foto dell’alluvione del 1905: a) tramvia Bari-Barletta; b) via Crisanzio (da Melchiorre, 1982).
93
Figura 4.4: Foto dell’alluvione del 1926 (foto stampa Ficarelli, Bari).
Nonostante tali opere idrauliche abbiano egregiamente svolto il loro compito, si è assistito nuovamente al verificarsi, in occasione dell’evento del 22-23 ottobre 2005 (fig. 4.5-4.6), di un’alluvione che ha provocato 6 morti e decine di feriti oltre che danni materiali alle vie di comunicazione, agli insediamenti urbani, alle coltivazioni e alla rete elettrica (Moretti, 2005).
Figura 4.5: Deragliamento di un treno Eurostar.
94
Figura 4.6: Gli effetti dell’alluvione dell’ottobre 2005 nel quartiere S. Rita di Bari e distruzione di un terrapieno stradale tra Cassano e Bitetto.
95
4.1.1 Lama San Giorgio
Una delle lame più importanti in terra di Bari è la lama S.Giorgio che si estende per 42 km di lunghezza con in media 150 m di larghezza. Si origina a valle del Monte Sannace (383 m s.l.m.) nel territorio di Gioia del Colle, percorre in direzione Nord il territorio dei comuni di Sammichele, Casamassima, Rutigliano, Noicattaro e Triggiano e sfocia nel mare Adriatico a Cala S. Giorgio, borgo sul mare a 10 km a Sud-Est di Bari.
La sua morfologia è quella tipica a meandro dei corsi d'acqua, con brevi diramazioni laterali che si congiungono al ramo principale. Il solco carsico risulta generalmente ampio con fondo tendenzialmente a U e pareti poco profonde (fig.4.7), in funzione della giacitura delle rocce carbonatiche affioranti lungo i versanti secondo fianchi sub verticali o gradonature con ampie e profonde riseghe. I tratti tipici dei solchi erosivi della lama ben incisi nei calcarei cretacei e le sovrastanti calcareniti infrapleistoceniche (tufi) si osservano nella fascia litoranea barese .
Figura 4.7: Sezione trasversale del solco carsico di lama San Giorgio (Cramarossa, 2009).
L’alveo risulta sinuoso, in modo particolare, nel tratto compreso tra la foce e Contrada Fiscardi, in agro di Triggiano in località lama Selvaggi, e nel tratto Rutigliano-Casamassima in località Annunziata-Bosco Regio (zona localmente nota come Lamone) dove viene a formarsi una collinetta spartiacque, con zone di ristagno idrico e solchi erosivi molto stretti.
La lama San Giorgio si presenta asciutta per la maggior parte del tempo essendo alimentata dalle sole acque piovane, e si attiva in occasione di piogge di particolare intensità. Il terreno presenta notevoli quantità di perossido di ferro e di calcare, per cui non riesce a disperdere totalmente le piogge nel sottostante substrato, nel caso di piogge brevi e più marcatamente negli eventi di notevole intensità.
96 Dal punto di vista geologico il territorio è caratterizzato da un vasto altopiano carbonatico allungato da NO a SE (fig. 4.8), il cui versante adriatico degrada verso il mare attraverso una serie di ripiani successivi con una conformazione a gradinata. Il livello più alto, rappresentato dalle Murge alte, è caratterizzato da una spiccata morfologia carsica e si estende da ONO-ESE a partire dalla scarpata a contatto con la valle dell’Ofanto fino alle aree degradanti in direzione di Gioia del Colle.
Peculiare di questo sottosistema di paesaggio è la natura calcarea del substrato che caratterizza in maniera inequivocabile le varie tipologie di suolo presenti. Il calcare cretaceo si presenta intaccato da innumerevoli fratture, che, per quanto sottili, assorbono facilmente le acque piovane. Il calcare è per lo più stratificato e si presenta spesso intaccato da solchi naturali il cui fondo è più o meno ricco di cavità assorbenti o inghiottitoi.
Figura 4.8: Schema geologico semplificato della Puglia: 1) coperture clastiche recenti (Pliocene- Pleistocene); 2) rocce carbonatiche di origine bioclastica (Paleogene) e calcareniti (Miocene); 3) rocce di piattaforma carbonatica (Giurassico sup. -Cretaceo); 4) rocce carbonatiche di scarpata e bacino, con selce (Giurassico sup.– Cretaceo) (Polemio et al., 2009).
Il carsismo accentuato, unito alla presenza di affioramenti rocciosi, comporta nell’area delle limitazioni nella gestione di terreni. La profondità del suolo infatti dipende dal progressivo accumulo di argille residuali provenienti dal processo di corrosione chimica del substrato; infatti, mentre nelle depressioni carsiche, la tipologia di suolo prevalente è riconducibile ai suoli SAN FELICE (Mollisuoli profondi), nelle aree più erose solitamente destinate al pascolo o al pascolo arborato si rinvengono i suoli DIMOLA.
Spostandosi verso la linea di costa secondo ripiani successivi si sviluppa il sottosistema delle Murge basse limitate a Nord dai depositi fluviali della valle dell’Ofanto e a Sud dalle Murge di Alberobello. Si tratta di un territorio
97 caratterizzato da aree pianeggianti o debolmente inclinate nelle cui depressioni si sono accumulati lembi residui dei depositi marini calcareo-arenacei del Quaternario. I suoli presenti sulla piattaforma di abrasione marina in cui affiora il calcare, sono frequentemente sottili o molto sottili (suoli DIMOLA e BRESCIA) e solo nelle depressioni si osservano suoli anche molto profondi dovuti agli accumuli di calcarenite e anche molto evoluti come i suoli GIOIA DEL COLLE. Sui versanti o nelle zone più erose i suoli più rappresentati sono invece i Corallo riconducibili agli Entisuoli con profilo A-C, calcarei e generalmente da sottili a moderatamente profondi. A livello delle linee di drenaggio prossime alla costa si osserva un evidente aumento del trasporto di materiale di tipo alluvionale. Verso il tavoliere di Lecce e la Pianura Brindisina le Murge assumono gli aspetti di un paesaggio collinare a seguito del modellamento da parte dell’erosione continentale e degradano attraverso ripiani successivi verso le aree più basse.
In figura 4.9 si riporta la carta geologica della lama S.Giorgio.
98
Figura 4.9: Carta geologica di lama San Giorgio.
99
L’analisi climatica del bacino della lama San Giorgio è stata condotta utilizzando i dati pluviometrici e termometrici riferiti alla serie storica 1963-1992 registrati dalle stazioni di misura in dotazione al compartimento di Bari del S.I.M.I., le cui caratteristiche essenziali sono riportate in tabella 4.1.
In termini di temperatura, l’area è definita zona “caldo temperata" facendo riferimento agli indici di Köppen e De Martonne, in quanto la temperatura media del mese più freddo, in genere gennaio, e di 6,5°C (ossia compresa tra i -3 e 18 °C). L’estate, invece, è sempre calda e asciutta (clima mediterraneo) con siccità estiva: il mese più caldo è luglio o agosto a seconda delle annate e della località, con temperature medie intorno ai 25 °C, con punte di 40 °C. In genere, il periodo di siccità dura circa tre mesi, ma al riguardo si verificano notevoli oscillazioni da un anno all’altro (fig. 4.10).
Parlando in termini di piovosità, le piogge sono concentrate nel periodo autunno- invernale con un massimo a novembre-dicembre. La piovosità, la temperatura, lo stesso stato del cielo, sono notevolmente influenzati dal vento, il quale non ostacolato da un vero e proprio rilievo, soffia liberamente, contribuendo alla relativa uniformità climatica. I venti freddi, prevalenti, sono il maestrale che soffia da N-O, il borea da N-E; mentre quelli caldi sono il vento di favonio che soffia da Sud e S-O e lo scirocco da S-E. I primi spirano con violenza da ottobre ad aprile ed il favonio, caldo e secco, d’estate. La velocità del vento raggiunge valori medi oscillanti tra 3,5 e 4,8 km/h.
BARI CASAMASSIMA GIOIA DEL COLLE STAZ.AGR. Quota(m s.l.m) 12 223 360 Precipitazione media annua (mm) 544.2 558.1 648.7 Giorni piovosi (n.) 67.5 70 76 T. media annua (°C) 16.8 14.7 15.1 T. max assoluta(°C) 41.6 (26/6/82) 42 (26/6/82) 41.2 (26/7/65) T. min assoluta (°C) -2.8 (13/1/68) -6.8 (4/1/79) -7.5 (1/2/63) Pluviofattore di Lang 32.4 37.9 42.9 Indice di aridità di De Martonne 20.3 22.6 25.9 Quoz. Pluv. di Emberger 74.9 66.7 74.2
Tabella 4.1: Parametri e indici climatici relativi al trentennio 1963-1992 (Cocozza Talia e La Viola, 2000).
100 Il bacino idrografico si sviluppa in un territorio fortemente antropizzato e densamente popolato caratterizzato da uno sviluppo urbanistico divenuto imponente a partire dagli anni ’50. Si tratta di aree urbane caratterizzate da estese superfici sulle quali è impedita l’infiltrazione dell’acqua piovana comportando un aumento del fenomeno di ruscellamento. Si osservano diversi tipi di insediamenti passando dai centri urbani e dagli insediamenti storico-archeologici ai sistemi puntuali rurali (masserie) e alle recenti intensificazioni edilizie di aree di margine e di edilizia di completamento.
Figura 4.10: Climogrammi di Bagnouls e Gaussen per le stazioni climatiche di Bari, Casamassima, Gioia del Colle, relative alla serie storica 1963-1992.
Per quanto riguarda le aree rurali anche esse nel tempo hanno subito profonde modificazioni che hanno influenzato in maniera significativa il bilancio idrologico.
La parte alta del bacino che lambisce l’Alta Murgia è caratterizzata da una matrice agricola a seminativo. Negli ultimi 20-30 anni il territorio murgiano ha subito numerosi cambiamenti legati alle pratiche di miglioramento fondiario sovvenzionate dalla Comunità Europea (Programmi Integrati Mediterranei e L.R. 51/81). Gran parte delle aree precedentemente destinate a pascolo sono state trasformate in terreni agricoli. Attraverso le tecniche di spietramento e frantumazione lo scheletro calcareo è stato tritato garantendo in tale maniera una maggiore lavorabilità del terreno e una maggiore capacità idrica, ma allo stesso tempo perdendone la struttura grumosa primaria ed ottenendo un nuovo
101 costituente dalle caratteristiche di coesione all’interno del suolo e fra suolo e substrato drasticamente minori. Le particelle più fini (in particolare l’humus) nel tempo sono state allontanate facilmente per opera del dilavamento ed i suoli sono divenuti sempre meno produttivi (Pieri et al., 1999).
L’introduzione di colture prevalentemente cerealicole ha accentuato i processi erosivi legati all’azione della pioggia. Infatti, il suolo, sottoposto a queste colture, può essere considerato coperto in maniera significativa solo per tre mesi (aprile, maggio e giugno) e dopo l’operazione di mietitura ritorna nuovamente nudo e sottoposto a lavorazioni quali arature di preparazione alla nuova semina soggetto a forte erosione a causa dei brevi e violenti temporali estivi e del primo autunno.
Le parti che attraversano la Conca di Bari, invece, sono caratterizzate dalla coltura dell’olivo e del ciliegio (nella parte intermedia del bacino) e dell’uva da tavola in quella valliva. Quest’ultima altera il paesaggio tradizionale del territorio a seguito dell’utilizzo di tecniche colturali intensive (tendoni coperti con film di plastica). Fenomeni di abbandono si osservano nella fascia pedemurgiana con lembi di esigua estensione ed isolati di vegetazione spontanea rappresentata da praterie, garighe, macchie, fasce alberate e boschi prevalentemente governati a cedui matricinati con turno di 12-15 anni, che presentano coperture del suolo variabili tra il 30 e il 90%. Due lembi residui di fustaia mostrano una stratificazione monoplana dello strato arboreo e coperture del suolo ridotte (30% e 60% in relazione al loro uso pascolivo) (fig. 4.11).
Le macchie, generalmente basse, sono costituite in prevalenza da lentisco, fillirea, calicotome, alaterno, asparago. Nella parte alta del bacino, invece, si osservano formazioni arbustive caratterizzate dalla dominanza del prugnolo, sporadica presenza di ciliegio canino, biancospino, rubia, ranuncolo.
Le praterie sono rappresentate da xerogramineti secondari la cui composizione risulta varabile in relazione alle condizioni microstazionali. Essi sono in prevalenza costituiti da aggregazioni di nanofanerofite tra cui i trifogli e il Brachipodio, con presenza di orchidacee dei generi Ophrys, Orchis, Serapias. Nelle zone maggiormente caratterizzate da affioramenti rocciosi e in cui la disponibilità idrica è molto ridotta, si insediano invece euphorbia, bromo, iris e lino delle fate.
Nelle garighe alle specie della prateria si associano anche il cisto, il timo, il lentisco e maggiore è la presenza della scilla marittima.
102
Figura 4.11: Carta dell’uso del suolo di lama San Giorgio (Fonte: Corine landuse 2000)
103
4.1.2 Stima dei deflussi liquidi e solidi dell’evento di piena del 22 ottobre 2005 nella Lama San Giorgio
L’evento della notte tra il 22 e 23 Ottobre 2005 si è sviluppato durante uno scenario di elevata instabilità meteorologica che persisteva da numerosi giorni nel Mediterraneo. Le precipitazioni nella provincia di Bari furono particolarmente violente e si registrarono in numerose stazioni pluviometriche massimi storici delle precipitazioni brevi di 1, 3, 6 ore (tab. 4.2), confermando il carattere di eccezionalità dell’evento. Si è verificata una distribuzione convettiva del fenomeno dimostrata da una elevata variabilità spaziale dell’ intensità di pioggia; in una distanza di soli 9.5 km, l’intensità di pioggia variava da 122.0 mm/h a 2.4 mm/h.
L’andamento termo-pluviometrico dell’anno 2005 è stato esaminato considerando i dati delle stazioni che interessavano il bacino della Lama S.Giorgio (tab. 4.2-4.3). Si sono osservate temperature pressoché simili alle medie annue e precipitazioni decisamente maggiori rispetto alla media annua.
Quota Precipitazione totale annua Giorni piovosi (m s.l.m.) (mm) (n) Adelfia 151 668 80
Bari staz.agr. 12 627.4 79
Casamassima 223 735 82
Cassano Murge 410 672.6 >>
Castellana Grotte 290 860.2 86
Conversano 219 757.2 >>
Gioia del Colle 360 779.8 >>
Locorotondo 420 734.2 84
Noci 420 850 91
Santeramo 503 703.8 95
Turi 250 838.8 >>
Tabella 4.2: Parametri climatici per le stazioni pluviometriche relativi all’anno 2005.
104
Figura 4.12: Distribuzione delle stazioni pluviometriche che interessano il bacino di Lama S.Giorgio.
105 T. T. media T. T. max T. min media massima media assoluta(°C) assoluta annua (°C) minima (°C) (°C) (°C) Bari staz.agr. 16.57 20.01 13.25 39.5 -0.6 Casamassima 15.16 19.52 10.91 38.2 -2.4 Cassano Murge 15.53 19.74 11.43 36.9 -2.4 Castellana Grotte 15.07 19.09 11.15 37.7 -2.7 Gioia del Colle 15.31 19.42 11.3 29.5 -2.3 Locorotondo 14.88 18.65 11.21 36.5 -2 Turi 15.07 19.37 10.88 30.1 -2.5
Tabella 4.3: Parametri climatici per le stazioni pluviometriche relativi all’anno 2005.
La portata al colmo relativa all’evento del 22-23 ottobre 2005 è stata calcolata utilizzando il metodo del Curve Number del Soil Conservation Service (Gubelli, 2009). Ne è risultato un valore della portata al colmo di 493.4 m3/s.
L’idrogramma di piena è stato successivamente calcolato utilizzando il modello DREAM (Cramarossa, 2009). Il modello idrologico distribuito DREAM, utilizzando un codice di calcolo implementato in Matlab, svolge la simulazione idrologica in continuo passando dalla scala giornaliera (D-DREAM) a quella oraria (H-DREAM) quando il sistema individua un evento di particolare intensità. Il modello consente la stima del bilancio idrologico anche in bacini non strumentati partendo dalle caratteristiche del bacino (Manfreda et al., 2005). Di seguito viene riportato l’andamento del deflusso superficiale relativo all’evento del 22- 23 ottobre 2005 in cui si osserva una portata al colmo di 460 m3/s (fig. 4.13).
500
450
400
350 /s] 3 300
250
200
Run-off superficiale[m 150
100
50
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Ore
Figura 4.13: Idrogramma di piena relativo all’evento del 22-23 ottobre 2005 calcolato con il modello DREAM (Cramarossa, 2009).
106
La stima dei deflussi solidi verificatisi nella lama San Giorgio durante l’evento del 22-23 ottobre 2005 è stata eseguita utilizzando il modello AnnAGNPS. Nell’applicazione del modello sono stati considerati i valori del Curve Number e i coefficienti di scabrezza di Manning riportati nelle tabelle 4.4-4.5. E’ stata assunta, inoltre, la distribuzione di pioggia teorica di tipo II, così come proposta dal Soil Conservation Service (ora NRCS), perché approssima con maggior precisione quella osservata durante l’evento di piena in esame (fig. 4.14).
LandUse Curve Numbers
A B C D
Cropland 67 78 85 89
Fallow 77 86 91 94
Forest 49 69 79 84
Pasture 49 69 79 84
Rangeland 38 62 75 81
Urban 80 85 90 95
Tabella 4.4: Valori del Curve Number applicati al bacino di Lama San Giorgio.
LANDUSE CODE_CORINE MANNING n urban 111 0.021 112 0.021 121 0.022 124 0.021 131 0.3 142 0.021 cropland 211 0.03 221 0.025 222 0.025 223 0.025
241 0.03 242 0.025 pasture 231 0.035 forest 311 0.6 rangeland 324 0.4
stream 0.025
Tabella 4.5: Coefficienti di Manning n relativi a ciascun uso del suolo presente nel bacino di lama San Giorgio.
107
Figura 4.14: Curve di distribuzione delle differenti tipologie di precipitazione e distribuzione di pioggia dell’evento del 22-23 ottobre 2005 relativa alla stazione di Mercadante (in rosa).
I risultati dell’applicazione del modello con riferimento all’evento del 22-23 ottobre 2005 si riportano in tabella 4.6.
Portata al colmo Deflusso superficiale Deflussi torbidi Deflussi torbidi unitari (m3/s) (m3) (t) (t/km2) 430.6 27 561 241 2 062 3.43
Tabella 4.6: Ricostruzione dell’evento di piena del 22-23 0ttobre 2005.
Il valore di portata al colmo ottenuto tramite l’applicazione del modello AnnAGNPS risulta confrontabile con buona approssimazione con quelli ottenuti tramite l’applicazione del metodo del Curve Number e del modello DREAM. Ciò consente di ritenere sufficientemente affidabile la stima della quantità di sedimento mobilizzata ottenuta tramite l’applicazione dello stesso modello e riportata in tabella 4.6.
108 4.2 I BACINI DEL GARGANO MERIDIONALE
4.2.1 Il bacino del torrente Pulsano
Il versante meridionale del Gargano è inciso da una serie di torrenti ad andamento Nord- Sud, che coprono con i loro bacini circa 41.6 km2 di territorio. Questi bacini presentano una tipica forma allungata con le estremità settentrionali attestate tra i 560 e 884 m s.l.m. e le sezioni di chiusura comprese tra i 250 e 150 m s.l.m. A partire da queste quote i torrenti proseguono attraversando la fascia costiera, larga circa 3.5 km, per poi riversarsi nel mare Adriatico. La costa è costituita da una ripida scarpata che, procedendo da Manfredonia a Punta Rossa, assume altitudini variabili dai 2-3 m fino a 50 m circa sul livello del mare.
I bacini sono soggetti a fenomeni di colata detritica che traggono origine dal disfacimento del substrato calcareo ad opera dei fattori climatici e risultano aggravati dalla irregolarità e dalla degradazione della copertura vegetale. Il territorio è scarsamente monitorato e ad eventi intensi e rari, che comportano la mobilitazione di materiali anche di elevate dimensioni, si alternano più frequenti deflussi iperconcentrati che trasportano sedimenti a granulometria eterogenea.
Ai fini della valutazione dell’apporto di sedimenti al mare il bacino che è stato considerato è quello del torrente Pulsano (fig. 4.15, tab. 4.7).
Il clima è tipicamente mediterraneo lungo la costa, con inverni miti e poco piovosi ed estati calde e secche, e tende a divenire continentale nelle zone più interne con inverni freddi e piovosi ed estati miti. Le temperature medie, infatti, sono comprese tra 23.7°C di Manfredonia e 23°C di Monte S. Angelo durante i mesi estivi, e tra 7.5°C di Manfredonia e 3.8°C di Monte S. Angelo durante la stagione fredda. Le precipitazioni, influenzate dall’aumento di quota nelle fasce pedemontane, oscillano tra i 450 mm/anno di Manfredonia e 780 mm/anno di Monte S. Angelo.
Il bacino degrada rapidamente da quote intorno agli 880 m s.l.m. (Crinale degli Angeli) fino alle coste del Golfo di Manfredonia ed è caratterizzato, prevalentemente, da calcari dolomitici interessati da sistemi di fratture variamente orientate (Formazione di M.te S. Angelo). Ai piedi del bacino si sviluppa una conoide detritico-torrentizia, costituita da frammenti e blocchi calcarei, a volte provenienti dal disfacimento delle sottostanti brecce cementate. La vegetazione, scarsa e rada, è composta principalmente da aree a pascolo naturale (tab. 4.8) e, nei pressi del crinale, da praterie d’alta quota. Alle quote più alte si incontrano boschi di latifoglie mentre a valle si rinvengono xerogramineti con lembi di macchia che si congiungono agli uliveti coltivati sui terrazzamenti. Nelle aree conoidali sono presenti colture agricole ed aree naturali.
Dal punto di vista idrologico il bacino può essere inquadrato nel gruppo dei "torrenti calcarei" già descritti da Moulopoulos (1929) e Gualdi & Puglisi (1972). In occasione di basse precipitazioni gli afflussi si infiltrano nel terreno senza provocare trasporto di materiale, mentre al verificarsi di eventi piovosi di notevole intensità si formano deflussi superficiali consistenti in grado di mobilitare grosse quantità di materiale solido accumulato sui versanti riversandolo nella zona conoidale.
109 Quanto detto è all’origine degli eventi alluvionali che hanno interessato il territorio di Manfredonia nell’ultimo secolo. In particolare vanno ricordati quelli del 26 luglio 1951, 24 e 25 ottobre 1964, 4 novembre 1966, 18 settembre 1970, 15 luglio 1972 (fig. 4.17), 29 luglio 1976 (fig. 4.18), 20-22 agosto 1995 (fig. 4.19), 18 settembre 1996, 7-9 settembre 2000, favoriti dal carattere eccezionale delle precipitazioni e dalle condizioni di saturazione dei terreni dovute alle abbondanti piogge dei giorni precedenti (Curci et al., 2001).
A causa di tali eventi (in particolare di quello verificatosi nel 1972), il bacino è stato oggetto di alcuni interventi di sistemazione idraulica finalizzati alla regimazione dei deflussi e del materiale proveniente dai versanti. Nel bacino sono presenti 7 briglie aperte (fig. 4.20) e 11 briglie piene, tutte in calcestruzzo armato, localizzate lungo l’asta principale ed i suoi affluenti Valle Campanile e Mollica.
Per contrastare i fenomeni di erosione spondale sono stati realizzati muri in gabbioni e, per evitare il rotolamento dei massi instabili lungo i versanti, sono state posizionate in alcuni punti delle reti metalliche. Verso valle l’alveo risulta canalizzato mediante muri di sponda in calcestruzzo e soglie di fondo.
110
Superficie del bacino 15.6 km2
Altitudine media 464.0 m s.l.m.
Pendenza media dell’asta principale 17.5 %
Pendenza media dell’area conoidale 14.0 %
Tipo di uso del suolo Area
Vegetazione boschiva ed arbustiva in evoluzione 0.4%
Pascolo naturale e praterie di alta quota 86.5%
Boschi di latifoglie 11.3%
Oliveti 1.8%
Figura 4.15: Bacino del torrente Pulsano. Tabelle 4.7- 4.8: Caratteristiche morfologiche e di uso del suolo del bacino del torrente Pulsano.
111 250
200
150 PIOGGE ORA RIE mm 100 PIOGGE CUMULA TE 50
0 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 ora
Figura 4.16: Andamento delle precipitazioni durante l’evento meteorico del 15 luglio 1972.
Figura 4.17: a) Manfredonia dopo l’alluvione del 15 luglio 1972; b) mappa delle aree inondate, da Bissanti (1972) ridisegnato.
Figure 4.18-4.19: Deposito di grossi massi in occasione dell’alluvione del 1976 (a sinistra); conseguenze dell’alluvione del 21-22 agosto 1995 nel territorio di Monte Sant’Angelo (a destra).
112
Figura 4.20: Briglia aperta sul Vallone Pulsano.
4.2.2 Determinazione del potenziale detritico
Il volume totale di materiale detritico mobilizzabile durante una colata può essere stimato mediante formule empiriche (Takei, 1984; PWRI, 1984; Kronfellner-Kraus, 1985; D’Agostino et al. 1996; Marchi & Tecca, 1996; Tropeano & Turconi; 1999; Marchi & D’Agostino, 2004), con approcci geomorfologici (Hungr et al., 1984) o attraverso l’applicazione di modelli di stabilità (Hammond et al., 1992; Montgomery & Dietrich, 1994; Pack et al., 1999; Iverson, 2000). L’efficacia delle formule empiriche risulta limitata dall’estrema variabilità dei fenomeni e dalla disponibilità dei sedimenti (Rickenmann, 1999), mentre l’analisi geomorfologica può risentire della soggettiva valutazione del materiale mobilizzabile (Brochot et al., 2002).
La modellazione a base fisica, pertanto, rappresenta un importante strumento di stima della magnitudo delle colate poiché considera l’interazione tra i processi fisici (idraulici, morfologici e geo-meccanici) che caratterizzano il fenomeno. Il modello di stabilità SHALSTAB proposto da Montgomery & Dietrich (1994) si applica a quei fenomeni gravitativi che interessano lo strato superficiale del suolo e sono dovuti alla convergenza e alle azioni destabilizzanti del deflusso sub-superficiale. La metodologia combina il modello di stabilità di un pendio infinitamente esteso con un modello di filtrazione sub-superficiale in condizioni stazionarie (Beven & Kirby, 1979; O’Loughlin, 1986) espresso in funzione dell’area contribuente, della pendenza locale, dell’intensità di pioggia e delle caratteristiche idrologiche e geo-meccaniche del terreno. Per l’utilizzo del modello tutti i parametri sono considerati costanti ed uniformi nell’intero dominio di studio.
La stima delle aree instabili nel bacino del torrente Pulsano è stata effettuata modificando la versione originaria di SHALSTAB (D’Arienzo, 2010) e considerando la variabilità spaziale degli spessori di suolo movimentabili e l’influenza della coesione radicale delle piante (tab. 4.9).
113
Copertura vegetale Valore di coesione radicale assegnato Incremento della coesione (kg/m2) (%) Bosco 1.000 40 Pascolo 375 15 Colture agrarie 0 0
Tabella 4.9: Valori di coesione radicale assegnati alle diverse coperture vegetali (Mattia et al., 2005).
Il modello di stabilità modificato risulta:
+ + 1 ′ 2 (1) 𝑎𝑎 𝑐𝑐 𝑐𝑐𝑅𝑅 𝛾𝛾 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝜃𝜃 𝑇𝑇 ′ ′ 𝑏𝑏 ≥ �𝛾𝛾𝑤𝑤 𝑧𝑧∙𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝜃𝜃∙𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝜑𝜑 𝛾𝛾𝑤𝑤 ∙ � − 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝜑𝜑 �� ∙ 𝑞𝑞 ∙ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝜃𝜃 in cui a/b è l’area di drenaggio per unità di lunghezza del deflusso, θ è la pendenza, T è la trasmissività, q è la pioggia efficace, c’ è la coesione del terreno, cR è la coesione radicale, φ’ è l’angolo di attrito, γ è il peso dell’unità di volume del terreno, γw è il peso dell’unità di volume dell’acqua e z è lo spessore della coltre detritica.
Questo approccio, in confronto alla semplicità di applicazione dei modelli empirici, comporta un maggior onere relativo alla fase di acquisizione dei dati poiché prevede indagini sperimentali in campo ed in laboratorio integrate da analisi aereofotointerpretative (Gentile et al., 2006).
In fase di applicazione del modello, sono state eseguite alcune prove di laboratorio su campioni di coltre detritica prelevati in sito per caratterizzare il comportamento geo- meccanico del materiale (tab. 4.10). La perimetrazione delle aree sorgenti di sedimento è stata derivata da indagini in campo e da foto aeree. La stima degli spessori del terreno è stata eseguita effettuando 14 campionamenti, con apertura manuale del profilo e misura diretta dello strato di terreno esplorato dalle radici e potenzialmente movimentabile. I dati puntuali sono stati interpolati mediante tecnica di geostatistica (kriging con deriva esterna) utilizzando quale variabile ausiliare le pendenze del terreno.
Coesione c 2500 N/m2
Angolo di attrito φ 31 °
Conducibilità satura ksat 10-6 m/s
Densità del materiale ρs 1430 kg/m3
Tabella 4.10: Proprietà fisiche e geo-meccaniche dei suoli (Bisantino et al., 2005).
Le caratteristiche topografiche del bacino sono state ricavate costruendo il modello digitale del terreno (DTM) a partire dalle curve di livello della Carta Tecnica Regionale (CTR) in formato vettoriale, redatta in scala 1: 5000. I parametri necessari alla modellazione, ricavati
114 dalle indagini sperimentali e sono stati considerati omogenei sull’intero territorio, data la limitata estensione del bacino. Dall’applicazione del modello risulta che il 4.03% della superficie complessiva del bacino idrografico è caratterizzato da una elevata instabilità, mentre il restante 95.97% presenta una bassa instabilità (Fig. 4.21). Il volume instabile è pari a 104 624 m3. Oltre al volume di materiale proveniente dai versanti è stato stimato il volume potenzialmente erodibile in alveo. Complessivamente il volume di materiale movimentabile è pari a 202 666 m3.
Figura 4.21: Rappresentazione delle aree instabili.
4.2.3 Propagazione bidimensionale della colata detritica
I risultati ottenuti con l’applicazione del modello di stabilità possono essere usati per definire la propagazione e deposizione della colata del 1972 (Gentile et al., 2008). Le proprietà dinamiche del materiale rappresentano un fattore chiave nella modellazione delle colate e sono espresse dalla viscosità dinamica η e dallo sforzo tangenziale τ. Questi parametri sono stati misurati per differenti miscugli granulari (O’Brien & Julien, 1988; Coussot & Piau, 1995; Coussot et al., 1998; Hübl & Steinwendtner, 2000; Malet et al., 2003; Schatzmann et al., 2003; Bisantino et al., 2009) mediante vari tipi di reometri. I risultati hanno evidenziato che a basse concentrazioni i miscugli costituiti da materiale fine (limo e argilla) mostrano un comportamento newtoniano, mentre ad elevate concentrazioni hanno
115 un comportamento rappresentato dai modelli viscoplastici di Bingham, Herschel-Bulkley, bilineari (Locat, 1997), quadratici (O’Brien et al., 1993).
In ambito modellistico la propagazione e deposizione delle colate detritiche può essere effettuata utilizzando le equazioni di conservazione del moto di Saint Venant. Il termine di resistenza di tali equazioni, che può essere descritto dalla reologia del materiale, esercita la maggiore influenza sulla riproduzione del fenomeno (Arattano et al., 2006). Nel caso di colate detritiche costituite da materiali grossolani, la stima delle proprietà reologiche non può essere ricondotta alla sola analisi della matrice fine (argilla e limo) poiché trascurerebbe le azioni dovute al contatto tra le particelle più grossolane (Sosio et al., 2007).
Il modello di propagazione adottato (FLO-2D) si basa sull’integrazione numerica delle equazioni di Saint Venánt e sul modello reologico di O’Brien et al. (1993): 2 τ = τ y + η γ + C γ (2)
τ τ η γ in cui è lo sforzo di taglio, Y è la tensione di soglia, è la viscosità dinamica, è la velocità di deformazione e C è il coefficiente di Bagnold (1954). Il modello descrive il regime di flusso di un miscuglio sia nel caso di fluidi viscosi sia che prevalgano le azioni turbolente e dispersive. I parametri di viscosità η e tensione di soglia τy sono espressi in funzione della concentrazione volumetrica Cv secondo le relazioni:
β C η = α i v (3) i e
β C 2 v τ y = α 2 e (4) in cui αi e βi sono coefficienti empirici definiti sperimentalmente.
L’idrogramma di piena relativo all’evento pluviometrico del 15 luglio 1972 è stato simulato attraverso modellazione afflussi-deflussi e, successivamente, combinato con una distribuzione variabile della concentrazione di sedimenti, ottenuta considerando i volumi di materiale mobilizzato, derivati dall’applicazione del modello SHALSTAB.
Il dominio di calcolo utilizzato nel codice FLO-2D è stato implementato considerando il DEM (90 m), le sezioni trasversali del torrente ed alcuni elementi di dettaglio topografico.
La caratterizzazione reologica del materiale è stata effettuata utilizzando il Ball Measuring System (BMS) (fig. 4.22), un dispositivo a sfera rotante implementato in un reometro rotazionale (Paar Physica MCR 300) (Schatzmann et al., 2003).
Il dispositivo è composto da una sfera solidale ad un supporto, messa in movimento ad una specifica velocità all’interno di un campione di materiale di circa 0.5 litri. Simultaneamente vengono misurati la velocità della sfera ed il momento torcente richiesto per il movimento. La conversione dei dati misurati in parametri reologici (velocità di deformazione γ e sforzo di taglio τ ) è stata ricavata sperimentalmente per differenti
116 tipologie di fluidi (newtoniani, pseudoplastici, dilatanti e dotati di tensione soglia). Lo strumento è in grado di valutare il comportamento reologico di sospensioni contenenti anche materiali grossolani (Schatzmann, 2009).
Figura 4.22: Schema del dispositivo Ball Measuring System (da Bisantino et al., 2009).
La caratterizzazione reologica dei depositi presenti nell’area di studio è stata effettuata su 4 campioni (tab. 4.10) prelevati dalle zone di deposito e dai versanti. I materiali contengono una ridotta percentuale di blocchi (d > 4 mm) immersi in una matrice prevalentemente sabbiosa (d ≤ 4 mm). I blocchi sono stati eliminati dai campioni poiché possono causare sedimentazione del materiale all’interno del reometro ed un’elevata instabilità della misura. La distribuzione granulometrica dei campioni è riportata in figura 4.23. I campioni sono stati esaminati considerando due concentrazioni volumetriche: una prima concentrazione Cv = 0.42 rappresentativa delle colate detritiche verificatesi ed una seconda Cv ∼ 0.8 scelta per esaminare il materiale in condizioni di saturazione.
Figura 4.23:Distribuzione granulometrica della matrice dei campioni prelevati all’interno del bacino del Pulsano (a); sezione dei depositi in area conoidale (b).
117
Concentrazione di sedimenti in volume
1 0.42 0.78
2 0.42 0.80
3 0.42 0.78
4 0.42 0.73
Tabella 4.10: Concentrazioni volumetriche dei miscugli analizzati con il Ball Measuring System.
Sono quindi state determinate le curve di flusso (viscosità dinamica η e sforzo di taglio τ in funzione della velocità di deformazione) medie dei campioni a differenti concentrazioni volumetriche Cv. Per caratterizzare correttamente il comportamento del materiale è necessario che i parametri reologici siano relativi a stati stazionari. A tal fine sono state eseguite 8 prove indipendenti per ciascun campione alla concentrazione Cv=0.42 variando la velocità di deformazione (0.1, 0.3, 0.5, 1, 3, 5, 10, and 30 s-1). Alla velocità di deformazione γ≤ 0.1 s-1 le misure sono state influenzate dalla sedimentazione del materiale e pertanto sono state escluse dal set di dati.
Il materiale ha un comportamento di tipo pseudoplastico con tensione di soglia τy (la viscosità decresce all’aumentare della velocità di deformazione). In figura 4.24 si riportano i valori di viscosità η e sforzo di taglio τ ottenuti per ciascun campione alla concentrazione Cv=0.42 e al variare della velocità di deformazione. I modelli di Herschel-Bulkley e Bingham si adattano bene alla serie di dati.
118 1000
1000
10 0 Campi one 1
h Campi one 2 10 0 CampiCampi one one 1 3 Campi one 4 10h Campi one 2 Campi one 3
Campi one 4 10
1 0.1 1 10 10 0 Velocità di def ormazioneg ( 1/ s )
1 0.1 1 10 10 0 Velocità di def ormazioneg ( 1/ s )
Figura 4.24: Curve di flusso ricavate per ciascun campione alla concentrazione volumetrica Cv=0.42. Adattamento dei modelli reologici di Herschel-Bulkley e Bingham.
Le relazioni sperimentali tra i parametri reologici di Bingham (viscosità η e tensione di soglia τy) e le concentrazioni Cv ottenute considerando i valori medi dei campioni sono state utilizzate nel codice FLO-2D per la modellazione numerica dell’evento del 15 Luglio 1972. La ricostruzione della colata così effettuata risulta in accordo con le osservazioni dell’epoca riportate da Bissanti (1972) e appaiono confrontabili sia i tiranti idrici massimi raggiunti dal flusso (h ∼ 1.25 m) sia le aree di deposizione (fig. 4.25).
La tabella 4.11 riporta i volumi di materiale detritico depositati in conoide ed in alveo, e quelli in uscita dal canale.
119
Figura 4.25: Ricostruzione dell’evento del 15 luglio 1972 e confronto con le aree di deposito osservate. Simulazione eseguita con i parametri reologici sperimentali.
ACQUA ACQUA+SEDIMENTI (m3) (m3) Volume in ingresso nel sistema 1348658.68 1531368.00 Volume accumulato nelle aree di valle 69029.86 99343.38 Volume accumulato nel reticolo stradale 336.26 515.75 Volume in uscita dalle aree di valle 17730.74 26953.84 Volume accumulato lungo l'alveo 20732.47 20733.97 Volume in uscita dall'alveo 1240829.35 1383821.06 Tabella 4.11: Bilancio dei volumi in ingresso e in uscita dal sistema.
120 5. INTERVENTI ANTROPICI NEI BACINI DEL TAVOLIERE
L’estrazione di inerti dagli alvei dei fiumi, la realizzazione di arginature, briglie, traverse e sbarramenti, la messa in sicurezza dei versanti montani modificano il naturale comportamento dei corsi d'acqua e, costituiscono un ostacolo al libero flusso di sedimenti, destinato alla naturale distribuzione lungo i litorali. Infatti la tendenza evolutiva dei litorali dipende essenzialmente oltre che dall’azione del mare (moto ondoso, maree, correnti, tempeste), anche dall' influenza di tutte quelle azioni dirette e indirette, naturali e antropiche, che intervengono sull’equilibrio del territorio costiero e che ne modificano le caratteristiche geomorfologiche. Gli insediamenti urbani e produttivi costieri, le infrastrutture viarie terrestri e marittime, incluse le opere di difesa, invadono gli spazi marino - costieri interagendo con la loro naturale evoluzione. La regione Puglia presenta circa 900 km di costa (circa il 12% dello sviluppo complessivo nazionale). La porzione di litorale adriatico compreso tra la foce del fiume Fortore ed il fiume Ofanto è lungo circa 200 km e sottende un vasto territorio caratterizzato da condizioni fisiche, infrastrutturali e socio-economiche che la rendono una realtà territoriale molto complessa e specifica: propensione del territorio a fenomeni di dissesto idrogeologico connesso a frane ed alluvioni, sviluppo di un articolato sistema di infrastrutture idriche per l’accumulo ed il vettoriamento delle acque. I depositi provenienti dai fiumi Fortore, Candelaro, Cervaro, Carapelle e Ofanto formano in questa area la più grande pianura alluvionale del meridione d'Italia: il tavoliere della Puglia. In questo capitolo si riporta un breve stralcio conoscitivo dei principali interventi antropici all'interno dei bacini idrografici dei suddetti corsi d'acqua.
5.1 Le sistemazioni idrauliche realizzate La provincia di Foggia, conosciuta anche con il nome di Capitanata e di Tavoliere, per oltre un millennio e fino al dopoguerra versava in uno stato di forte disordine idraulico per la presenza di una estesa zona paludosa che, oltre a rappresentare un ostacolo grave allo sviluppo economico, era fonte di malaria endemica. I primi interventi di bonifica vera e propria ebbero inizio nel 1813 nel pantano del Verzentino, palude permanente che si estendeva dal lago Contessa a Manfredonia. Le opere di bonifica iniziate dai francesi e proseguite dal Genio Civile del Regno d'Italia, riguardarono successivi tentativi di inalveazione dei tronchi dei torrenti Cervaro, Carapelle e Candelaro con l'intento di colmare con i sedimenti fluviali le aree circostanti il lago Salso. Altra area paludosa era situata in prossimità di Manfredonia, comprendente l'antica Siponto, ove furono aperte canalizzazioni ed un impianto idrovoro. Analoga situazione presentava il lago Salpi, oggi bonificato, in luogo del quale si possono osservare le grandi vasche delle saline di Margherita di Savoia. Solamente a partire dal 1933 fu avviato un programma di interventi di sistemazione idraulica ed agraria di cui il Consorzio per la Bonifica della Capitanata divenne lo strumento locale. Il torrente Candelaro sfocia nel Golfo di Manfredonia dopo aver intercettato le acque dei torrenti Triolo, Salsola, Vulgano e Celone. La sua sistemazione da sempre si è manifestata complessa in quanto nel passato le sue acque contribuivano a formare il lago Salso e le Paludi di Verzentino e del Contessa. Tra le opere più significative si menziona l'arginatura della sua asta fluviale a partire dalla foce fino a Rignano Garganico e degli affluenti
121 Celone, Salsola e Triolo nelle tratte vallive. Quest'opera si completa con la realizzazione di una zona di espansione in prossimità della foce e con la costruzione di due scolmatori, uno tra Celone e Salsola e l'altro tra Salsola e Triolo. Il torrente Cervaro percorre il basso Tavoliere e sfocia nel Mare Adriatico. Nei decenni scorsi è stato oggetto di numerosi interventi. Inizialmente e per molti anni, a pochi chilometri dalla foce, le sue acque sono state incanalate nei derivativi Roncone e Salinetri contribuendo alla colmata di una vasta area posta alla sinistra del torrente. Nella sua parte mediana oltre ad essere stato oggetto di interventi di rettifica del suo corso risulta anche arginato e presenta continue opere di difesa spondale. Interrotte le colmate e riaperta la foce al mare, il Cervaro, che nella sua parte di pianura ha un corso del tutto nuovo, da cui il nome "Nuovo Cervaro", è ancora oggi oggetto di interventi di sistemazione della foce e zone limitrofe. Il torrente Carapelle taglia il basso Tavoliere e scorre quasi parallelo a quello del Cervaro. Originariamente il Carapelle era destinato a fornire materiale per le colmate e per questo furono costruiti i derivatori Regina e Carapellotto. Anche questo torrente è stato oggetto di sistemazione intensiva; esso risulta arginato per molte decine di chilometri nel suo corso vallivo e per far scolare i terreni circostanti fu costruito un grosso collettore, il Peluso, che scarica le acque a mare in prossimità della foce del Carapelle.
I dati relativi agli interventi di sistemazione idraulica sono stati acquisiti presso il Consorzio per la Bonifica della Capitanata. Nella seguente tabella (tab. 5.1) vengono riportati per ciascun bacino e sottobacino gli interventi di difesa spondale con le relative caratteristiche tecniche, in cui la lunghezza del tratto sistemato è da intendersi a partire da valle verso monte.
122
Lunghezza Lunghezza Pendenza Valore Argi Contro Rivesti Tipo sezione Corso d'acqua effettiva sistemata media scarpa ne fosso mento
BACINO DEL FORTORE
TORRENTE RAPULLA 9 390.00 9 390.00 0.22% TRAPEZIOIDALE 2/1
TORRENTE RAPULLA SECONDARIO 4 322.00 4 322.00 0.27% TRAPEZIOIDALE 2/1
ISCHIA 1° AFFLUENTE TORRENTE RAPULLA 297.00 297.00 2.00% TRAPEZIOIDALE 3/2
ISCHIA 2° 690.00 690.00 0.60% TRAPEZIOIDALE 1/2
VALLONE SFONDATO 1 884.00 1 884.00 0.90% TRAPEZIOIDALE 1 e 3/2
VALLONE INFORCHIA 1 028.00 1 028.00 0.70% TRAPEZIOIDALE 1 e 3/2
VALLONE S.AGATA 838.00 838.00 0.64% TRAPEZIOIDALE 1/2
VALLONE MARTELLO 613.00 613.00 1.53% TRAPEZIOIDALE 1/2
VALLONE EREMITA 630.00 630.00 1.97% TRAPEZIOIDALE 1 e 3/2
VALLONE S. LEUCIO 798.00 798.00 1.65% TRAPEZIOIDALE 1 e 3/2
VALLONE TABORA 570.00 570.00 1.33% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE PISCIARELLO 2 928.00 2 928.00 0.22% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE PINCIARELLA 350.00 350.00 0.15% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE DE LUCA 680.00 680.00 2.19% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE ZICOCCA 1 285.00 585.00 0.17% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE TRE STALLONI 400.00 120.00 3.67% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE MADDALENA 990.00 990.00 4.01% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE MONTERUOLO 1 680.00 876.00 1.46% TRAPEZIOIDALE 3/2
BACINO 14/a 1 330.00 1 330.00 0.13% TRAPEZIOIDALE 3/2
BACINO 14/b 1 180.00 1 180.00 0.25% TRAPEZIOIDALE 3/2
STAINA VALLIVO 12 844.00 6 788.00 0.38% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE DELLA BOTTE 5 373.70 5 373.70 1.00% TRAPEZIOIDALE 3/2 CANALE FICARA AFFLUENTE DX CANALE DELLA BOTTE 300.00 300.00 0.34% TRAPEZIOIDALE 3/2
TORRENTE STAINA 12 421.00 12 421.00 0.20% TRAPEZIOIDALE 3/2 Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Contro Rivesti AFFLUENTI IN DX TORRENTE STAINA Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa fosso mento
SALLEI 780.00 780.00 0.20% TRAPEZIOIDALE 3/2
PORTA 1 000.00 861.00 1.64% TRAPEZIOIDALE 2/3
TRE FONTANE 770.00 665.00 1.95% TRAPEZIOIDALE 3/2
FERRAUTO 760.00 760.00 1.54% TRAPEZIOIDALE 3/2
FRASSINO 3 670.00 3 670.00 1.01% TRAPEZIOIDALE 3/2 Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Contro Rivesti AFFLUENTI IN SX TORRENTE STAINA Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa fosso mento
VALLONE SCURGOLA 7 062.50 6 874.50 1.89% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE BARISANA 3 157.00 2 700.00 1.15% TRAPEZIOIDALE 2/3
VALLONE GIULIO DI TORO 1 575.00 1 575.00 2.39% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE S.PlETRO 2 773.00 2 773.00 5.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE CARROMORTO O FINOCCHITO 5 115.00 5 115.00 5.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Contro Rivesti BACINO DELL'OFANTO Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa fosso mento
TORRENTE RIO SALSO 5 600.00 5 351.00 0.32% TRAPEZIOIDALE 3/2 VALLONE CRETA BIANCA AFFLUENTE IN SX DEL TORRENTE RIO SALSO 3 100.00 3 100.00 0.51% TRAPEZIOIDALE 3/2 VALLONE MADONNA DEL RIPOSO AFFLUENTE IN SX DEL VALLONE CRETA BIANCA 2 197.00 2 197.00 0.54% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE LA PESCARA AFFLUENTE IN DX 1 968.00 1 968.00 0.34% TRAPEZIOIDALE 3/2 MARANA CATTANEO AFFLUENTE IN SX DEL RIO 1/1 e SALSO 7 396.00 7 396.00 0.46% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE SECONDARIO 1,2 e 3 2 397.00 2 397.00 0.24% TRAPEZIOIDALE 3/2
123 MARANA FONTANA FIGURA - DALL'OFANTO A BORGO LIBERTA' 22 597.00 22 597.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE SAN MARCO 9 200.00 9 200.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE CANNAFESCA 3 500.00 3 467.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 CONTROFOSSO SX DEL NUOVO DERIVATIVO OFANTINO 5 316.00 5 316.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE FONTANELLE 1 227.00 1 227.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
MARANA CAPACCIOTTI 12 500.00 12 500.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE GIANNINI 2 556.00 2 556.00 0.86% TRAPEZIOIDALE 3/2 Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Contro Rivesti BACINO DEL CANDELARO Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa fosso mento TORRENTE CANDELARO DALL'ORIGINE ALLE IN VASCHE DI COLMATA 47 900.00 47 900.00 0.16% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARTE
CONTROFOSSO SX TORRENTE CANDELARO 14 206.00 9 315.00 0.04% TRAPEZIOIDALE 3/2
POLDER DI SIPONTO 29 048.00 29 048.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE VALLONE DI APRICENA 6 100.00 6 100.00 0.30% TRAP.E BI-TRAP. 3/2
CANALE RADICOSA 18 500.00 18 500.00 0.20% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE MARTINI 12 000.00 8 500.00 0.20% TRAPEZIOIDALE 3/2
VALLONE DEI BRIGANTI 4 750.00 4 750.00 0.20% TRAPEZIOIDALE 3/2 Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Controf Rivesti SOTTOBACINO DEL TORRENTE TRIOLO Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa osso mento
TORRENTI SANTA MARIA E BUFOLA 23 234.00 23 234.00 0.16% TRAPEZIOIDALE 3/2
TORRENTE POTESANO ED AFFLUENTI 14 462.00 14 462.00 0.61% TRAP.E BI-TRAP. 3/2
AFFLUENTE DEL TORRENTE POTESANO 7 674.00 7 674.00 0.60% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE FERRANTE 22 000.00 19 500.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 1/1 IN CANALE VENOLO E CONTROFOSSI 23 200.00 23 200.00 0.25% TRAPEZIOIDALE PARTE SX - DX IN TORRENTE TRIOLO 47 000.00 28 000.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARTE SOTTOBACINO DEL TORRENTE Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Contro Rivesti Tipo sezione Argine SALSOLA effettiva a sistemata media scarpa fosso mento
TORRENTE CASANOVA 5 420.00 0.64% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE MARAONE 9 757.00 9 757.00 0.18% TRAP.E BI-TRAP. 3/2
CANALE CIOCCATORTA 6 095.00 6 095.00 0.05% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE CUTINO BASSO 4 148.00 4 148.00 0.28% TRAPEZIOIDALE 3/2
CUTINO ALTO 1 895.00 1 895.00 0.24% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX - SX
CANALE TORRETTA 8 181.00 8 181.00 0.98% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE ACQUE ALTE TORRETTA 1 371.00 1 371.00 0.16% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX - SX
CANALE TARDIO E DIRAMAZIONI 7 238.00 7 238.00 0.15% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARZIA CANALE DURANTE E DIRAMAZIONI 4 993.00 4 993.00 0.60% TRAPEZIOIDALE 3/2 LE
CANALE CAPPELLI E DIRAMAZIONI 5 650.00 5 650.00 0.40% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE STELLA ED AFFLUENTI 2 289.00 2 289.00 0.29% TRAP.E BI-TRAP. 3/2
CANALE GODUTI STELLA 1 725.00 1 725.00 3.00% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE SCHIFARA 1 436.00 1 436.00 1.30% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE N.3 E AFFLUENTI IN SX SALSOLA 2 925.00 2 925.00 3.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE N.5 E AFFLUENTI SALSOLA 1 686.00 1 686.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE N.6 E AFFLUENTI SALSOLA 2 913.00 2 261.00 3.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CONTROFOSSO DX SALSOLA 1 557.00 1 557.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE DI MOLA SPONDA E AFFLUENTI 2 544.00 2 544.00 0.40% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE PERAZZE 9 330.00 9 330.00 7.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- TORRENTE SALSOLA DAL CANALE CANDELA 57 000.00 35 000.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 SX - DX DX BI- TORRENTE VULGANO 12 400.00 12 400.00 0.40% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX - SX PARZIA COLLETTORE OVEST SS.16 6 351.00 6 351.00 0.06% TRAPEZIOIDALE 3/2 LE IN PARZIA SCOLMATORE SALSOLA-CELONE 3 811.00 3 811.00 5.60% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARTE LE
124 SCOLMATORE CELONE DAL TORRENTE CANDELARO ALLO SCOLMATORE SALSOLA 7 115.27 7 115.27 0.18% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE COLLETTORE STRADA N.9 4 472.00 4 472.00 0.60% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX - SX Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Contro Rivesti SOTTOBACINO DEL CELONE Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa fosso mento
CANALE DUANERA PRINCIPALE 10 600.00 10 600.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE DUANERA SECONDARIO 2 415.00 2 415.00 0.21% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE ARPETTA - COLLETTORE N.1 2 444.00 2 444.00 2.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- PARZIA CANALE ARPETTA - COLLETTORE N.2 E AFFLUENTI 2 005.00 2 005.00 0.07% TRAPEZIOIDALE 3/2 LE
CONTROFOSSO DX TORRENTE CELONE 11 311.00 11 311.00 0.15% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- IN CANALE LACCIO 23 823.00 12 000.00 0.25% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARTE
CONTROFOSSO SX TORRENTE CELONE 7 000.00 7 000.00 0.14% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- CANALE ZONA BILANCIA - AFFLUENTI DX 3 107.00 3 107.00 0.15% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- CANALE MACCHIONE PETRULLA 6 547.00 6 547.00 0.16% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- CANALE S.CHIRICO-FONTE VIVA E AFFLUENTI 3 107.00 3 107.00 0.13% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- CANALI SECONDARI MACCHIONE PETRULLA 2 249.00 2 249.00 0.13% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- PARZIA CANALE TORRE LAMIS ED AFFLUENTI 4 217.00 4 217.00 8.99% TRAPEZIOIDALE 3/2 LE CANALE ARPI PASSO DI CORVO E CANALI BI- SECONDARI 11 179.00 11 179.00 2.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX - SX DX - SX
CANALE SAN GIUSTA 15 837.00 15 837.00 0.26% TRAPEZIOIDALE 3/2
AFFLUENTE SX CANALE SAN GIUSTA 6 622.00 6 622.00 1.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- TORRENTE CELONE 22 000.00 22 000.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 3/2 Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Controf Rivesti SOTTOBACINO BASSO CANDELARO Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa osso mento
CANALE VERSENTINO 9 500.00 9 500.00 0.07% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- CANALE BECCARINI ED AFFLUENTI 9 550.00 9 550.00 0.09% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX
EMISSARIO CONTESSA 11 370.00 7 340.00 0.28% TRAPEZIOIDALE 3/2
CONTROFOSSO EMISSARIO CONTESSA 1 882.00 1 882.00 0.02% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE ONORANZA 2 691.40 2 694.40 0.37% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE FARANIELLO DEI DEMANI O DEMANICI 7 721.00 7 721.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE FANARIELLO DI CASTIGLIONE 6 979.00 6 979.00 0.21% TRAPEZIOIDALE 3/2
MARANA DI TORRE GUIDUCCI 4 024.00 4 024.00 0.32% TRAPEZIOIDALE 3/2
COLLETTORE ACQUE BASSE 3 569.00 3 569.00 0.24% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALI SECONDARI 4 515.00 4 515.00 0.09% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE FARANO 13 266.00 13 266.00 0.16% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE E FOSSO FARANO 2 079.00 2 079.00 0.18% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE PROPERZIO 5 800.00 4 807.00 0.51% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE DONADONE ED AFFLUENTI 3 695.00 3 695.00 0.03% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- 1/4 e PARZIA CANALE SANTA TECCHIA 22 628.00 22 628.00 0.03% TRAPEZIOIDALE 3/2 LE 3/2 e PARZIA CANALE DEI PARCHI DI SANTA TECCHIA 7 213.00 6 703.00 0.16% TRAP.E BI-TRAP. 1/1 LE
AFFLUENTI CANALI SANTA TECCHIA 20 000.00 20 000.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 1/1 AFFLUENTI CANALI DEI PARCHI DI SANTA 3/2 e PARZIA TECCHIA 14 467.00 14 467.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 1/4 LE Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Controf Rivesti BACINO DEL CERVARO Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa osso mento
CANALE RONCONE 3 890.00 3 890.00 0.02% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE DEGLI SCIALI 58 000.00 58 000.00 0.04% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE SALICE 12 182.00 12 182.00 0.34% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE POZZO VITOLO 10 095.00 10 095.00 0.66% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- TORRENTE CERVARO 80 800.00 15 000.00 0.10% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX - SX
125 Lunghezza Lunghezz Pendenza Valore Controf Rivesti BACINO DEL CARAPELLE Tipo sezione Argine effettiva a sistemata media scarpa osso mento
CANALE MACCHIA ROTONDA 6 219.00 6 219.00 0.13% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE RAMATOLA PRINCIPALE E AFFLUENTI 18 519.00 18 519.00 0.02% TRAP.E BI-TRAP. 3/2
CANALE RAMATOLA BRACCIO OCCIDENTALE 2 497.00 2 497.00 0.20% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- IN CANALE PELUSO E AFFLUENTI 37 374.00 37 374.00 0.24% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARTE
CANALE CORREA 3 690.00 3 690.00 0.01% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE GRAVERA 892.00 892.00 0.13% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE LA PESCIA E AFFLUENTI 7 271.00 7 271.00 0.25% TRAP.E BI-TRAP. 3/2 BI- 1/1 e CANALE CARAPELLUZZO 28 000.00 15 372.00 0.25% TRAPEZIOIDALE 3/2
TORRENTE SAN GENNARO 4 882.00 4 882.00 0.90% TRAPEZIOIDALE 3/2 2-Mar IN TORRENTE VALLE TRAVERSA 7 072.00 7 072.00 0.49% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARTE
TORRENTE CARAPELLOTTO 18 732.00 18 732.00 0.16% TRAPEZIOIDALE 3/2
TORRENTE TAMARICETO E AFFLUENTI A e B 5 570.00 5 570.00 0.27% TRAPEZIOIDALE 3/2
NUOVA MARANA PONTICELLO E AFFLUENTI 5 e 6 5 650.00 5 650.00 0.40% TRAPEZIOIDALE 3/2 CANALE BIASIFIOCCO AFFLUENTE NUOVA MARANA PONTICELLO 1 710.00 1 710.00 0.29% TRAPEZIOIDALE 3/2
VECCHIA MARANA PONTICELLO 7 400.00 7 400.00 0.29% TRAPEZIOIDALE 3/2 CANALE TRIOMPELLO AFFLUENTE VECCHIA MARANA PONTICELLO 2 140.00 2 140.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 CANALI N.1-2-3-4-5-6 AFFLUENTI VECCHIA MARANA PONTICELLO 12 680.00 12 680.00 0.12% TRAPEZIOIDALE 3/2
MARANA PIDOCCHIOSA DALLA SS.16 A MONTE 17 915.00 14 999.00 0.24% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE RIO MORTO AFFLENTI IN SX DELLA 6 056.00 6 056.00 0.75% TRAPEZIOIDALE 3/2 PARZIA MARANA DI CASTELLO SUPERIORE 18 840.00 18 267.00 0.80% TRAPEZIOIDALE 3/2 LE
CANALE SAN MICHELE DELLE VIGNE 2 254.00 2 254.00 0.50% TRAPEZIOIDALE 3/2 CONTROFOSSO DX DEL TORRENTE CARAPELLE VALLIVO 9 220.00 9 220.00 0.04% TRAPEZIOIDALE 3/2
EMISSARIO LUPARA 6 151.00 6 151.00 0.02% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE DELLE ACQUE ALTE DI DX 5 268.00 5 268.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 3/2
MARANA DI CASTELLO INFERIORE 10 697.00 10 697.00 0.12% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE ACQUE BASSE 5 212.00 3 963.00 0.11% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE ACQUE ALTE DI SX 6 075.00 6 075.00 0.02% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE ADDUTTORE IDROVORA DI ZAPPONETA 1 655.00 1 655.00 0.03% TRAPEZIOIDALE 3/2
COLMATORE DEL CANALE ACQUE ALTE DI SX 1 719.00 1 719.00 0.12% TRAPEZIOIDALE 3/2
CANALE COLMO D'ISCHIA 10 508.00 8 508.00 0.05% TRAPEZIOIDALE 3/2 1/1 e CANALE FOSSO PILA 15 506.00 15 506.00 0.50% TRAP.E BI-TRAP. 3/2 PARZIA MARANA ANNUNZIATA 7 784.00 7 759.00 0.30% TRAPEZIOIDALE 3/2 LE
CANALE MARANA LAGRIMARO AFFLUENTE 2 030.00 2 030.00 0.07% TRAPEZIOIDALE 3/2 MARANA ACQUAMELA AFFLUENTE SX DEL CONTROFOSSO PILLA (PILA)? 8 908.00 8 908.00 0.67% TRAPEZIOIDALE 3/2 BI- TORRENTE CARAPELLE DALLA FOCE 92 250.00 39 500.00 0.01% TRAPEZIOIDALE 3/2 DX - SX DX - SX
Tabella 5.1: Gli interventi di difesa spondale realizzati dal Consorzio per la Bonifica della Capitanata.
126
I dati relativi alla lunghezza dei tratti sistemati sono stati successivamente elaborati allo scopo di evidenziare l'incidenza degli interventi sopraindicati rispetto alla lunghezza complessiva dei tratti di ciascun bacino idrografico (tab. 5.2).
BACINO LUNGHEZZA EFFETTIVA TRATTI (m) LUNGHEZZA SISTEMATA (m) % FORTORE 159 285.90 142 472.90 89.44 OFANTO 79 554.00 79 272.00 99.65 CANDELARO 1 293 787.94 1 170 365.94 90.46 TRIOLO 137 570.00 116 070.00 84.37 SALSOLA 166 882.27 149 650.27 89.67 CELONE 134 463.00 122 640.00 91.21 CERVARO 164 967.00 99 167.00 60.11 CARAPELLE 398 346.00 326 205.00 81.89
Tabella 5.2: Lunghezza dei tratti sistemati per ciascun bacino idrografico.
5.2 Le opere di sbarramento
A partire dal 1950, furono realizzate importanti infrastrutture idrauliche finalizzate allo sviluppo della Capitanata e principalmente a risolvere la mancanza di risorsa idrica per qualsiasi uso: potabile, industriale ed irriguo. Il Consorzio per la Bonifica della Capitanata di Foggia si è interessato della progettazione, costruzione e gestione di un sistema di 4 dighe (fig.5.1), da completare con la realizzazione di ulteriori invasi quali la diga di Palazzo d'Ascoli sul torrente Carapellotto, affluente di sinistra del torrente Carapelle, la diga di Piani dei Limiti sul fiume Fortore a valle dell'invaso di Occhito, la diga sul torrente Triolo, affluente destro del torrente Candelaro, e sugli affluenti in sinistra dell’Ofanto la traversa sul Rio Salso e la diga Marana Cerasa.
Figura 5.1: il sistema di 4 dighe gestito dal Consorzio per la bonifica della Capitanata.
127 Di seguito viene riportata una breve descrizione delle grandi opere idriche distribuite sul territorio regionale e interregionale di pertinenza del:
1. Bacino interregionale del fiume Fortore;
2. Bacino interregionale del fiume Ofanto;
3. Bacino del torrente Candelaro.
5.2.1 Il bacino interregionale del fiume Fortore
Il bacino del fiume Fortore si estende complessivamente per 1615 km2 anche se risulta diviso in due parti dallo sbarramento della diga di Occhito ubicata in agro di Carlantino. Il tratto a monte della diga si estende per una superficie di 1012 km2 nei territori regionali di Campania, Molise e Puglia mentre quello a valle di 603 km2 si sviluppa in territorio pugliese e molisano rispettivamente nelle province di Foggia e Campobasso. La diga è stata costruita in materiali sciolti con nucleo centrale impermeabile negli anni 1958-1966 con lo scopo di impiegare le sue acque per uso irriguo, civile e allo scopo di consentire una laminazione adeguata delle portate di piena.
Figura 5.2: La diga di Occhito.
128 5.2.2. Il bacino interregionale del fiume Ofanto
Le opere distribuite sul bacino del fiume Ofanto sono otto:
1. Diga di Marana Capacciotti
2. Diga di San Pietro
3. Diga del Rendina
4. Diga di Saetta
5. Diga sul torrente Lampeggiano
6. Diga del Locone
7. Diga di Conza
8. Traversa di Santa Venere.
Diga di Marana Capacciotti
E' uno sbarramento in terra ubicato nella zona sud del Tavoliere nel bacino idrografico del fiume Ofanto e sottende gran parte del bacino della Marana Capacciotti, affluente in sinistra dell'omonimo fiume. L'invaso non si riempie con risorse idriche proprie ma con quelle derivate dalla traversa di Santa Venere ubicata a confine tra Puglia e Basilicata. La sua realizzazione ha avuto inizio nel 1969 e la sua principale utilizzazione è uso irriguo.
Figura 5.3: Diga di Marana Capacciotti.
129 Diga di San Pietro
È una diga costruita in materiali sciolti ubicata sul torrente Osento, affluente di sinistra del fiume Ofanto. Il periodo della costruzione va dal 1956 al 1964 e le sue acque sono destinate esclusivamente ad uso irriguo.
Figura 5.4: Diga di San Pietro.
Diga del Rendina
Lo sbarramento, situato nel comune di Lavello (Pz), intercetta il Torrente Rendina ad una quota di fondo alveo pari a 173 m s.l.m. poco a valle della confluenza tra il Torrente Venosa e l’Arcidiaconata. È stata realizzata tra il 1952 e il 1957 e sottende un bacino imbrifero di 408 Km2 . È gestita dal Consorzio di Bonifica del Vulture-Alto Bradano e l’utilizzazione delle risorse idriche è a scopo irriguo. Tale serbatoio ha rappresentato sin dal 1957 l'elemento indispensabile per la trasformazione dell'attività produttiva agricola nei territori sottesi sia in Basilicata (agro di Lavello) che nei limitrofi territori pugliesi (agro di Canosa di Puglia). Negli anni successivi alla costruzione, il serbatoio ha visto ridursi la sua capacità di accumulo, sì da richiedere nel 1999 un intervento di ripristino della sua funzionalità. I lavori terminati nel 2001 hanno consentito di recuperare l'iniziale capacità d'invaso della diga.
130
Figura 5.5: Diga del Rendina.
Diga di Saetta
La diga di Saetta è un invaso artificiale posto sull'asta del torrente Ficocchia, affluente del fiume Ofanto. Rappresenta un notevole esempio di realizzazione d'invaso in materiale sciolto a quote rilevanti (circa 800 m). Realizzata nel 1911 ha alimentato per mezzo secolo uno dei primi impianti idroelettrici del Mezzogiorno che forniva energia a Pescopagano, Rapone, Ruvo del Monte, San Fele ed altri paesi del circondario. Oggi l’opera, riadattata e rifatta in alcune parti, assolve a scopi essenzialmente legati agli acquedotti lucani e all'irrigazione di pianori lungo l'asta fluviale.
Figura 5.6: Diga di Saetta.
131 Diga sul torrente Lampeggiano
Lo sbarramento, situato nel comune di Lavello (Pz) in località Toppo di Francia, intercetta il Torrente Lampeggiano ad una quota di fondo alveo pari a 213 m s.l.m. a circa 500 metri a valle della confluenza tra il Torrente Lampeggiano e il Vallone della Caccia. È stata realizzata nel 1993, sottende un bacino imbrifero di 31.5 Km2 ed è caratterizzata da un volume utile di 4.6 Mm3. È gestita dal Consorzio di Bonifica del Vulture-Alto Bradano e l’utilizzazione delle risorse idriche è sia a scopo irriguo che potabile. Il corpo diga è stato realizzato utilizzando terreni di un complesso ghiaioso-sabbioso, presenti in prossimità del Torrente Lampeggiano.
Figura 5.7: Diga sul Torrente Lampeggiano.
Diga del Locone
L’ invaso di Locone, situato nel territorio di Minervino Murge, è gestito dal Consorzio di Bonifica Terre d’Apulia. Si tratta di una diga in terra che intercetta le acque del torrente Locone nella parte bassa del bacino del fiume Ofanto. Essa sottende un bacino con un’ estensione di 4.8 km2. I lavori per la costruzione della diga sono iniziati il 25 novembre 1982 con il finanziamento della Cassa del Mezzogiorno dal Consorzio di Bonifica Apulo- Lucano. I lavori sono terminati nel 1986.
132
Figura 5.8: Invaso di Locone.
Diga di Conza
L’invaso di Conza è ubicato sull’asta principale del fiume Ofanto e presenta una capacità utile di 54 Mm3. La gestione è attualmente affidata all’Ente per l’Irrigazione di Puglia, Lucania ed Irpinia. I lavori per la costruzione dell'invaso di Conza iniziarono prima del terremoto del 1980 e terminarono nel 1992 e la finalità principale della diga era ed è tuttora quella di accumulare acqua da destinare ad uso irriguo per le terre della Puglia e dell'Alta Irpinia.
Figura 5.9: Diga di Conza.
133 Traversa di Santa Venere
La Traversa Santa Venere costruita sull’asta principale del fiume Ofanto, nell’omonima località dell’agro di Melfi, è stata proporzionata per derivare fino a 12 m3/s. La traversa non possiede capacità di regolazione, ma rappresenta un punto di snodo perchè assolve la funzione di partizione delle portate in arrivo tra i serbatoi Marana Capacciotti in agro di Cerignola (FG), Abate Alonia (Rendina) in agro di Lavello (PZ) e Monte Melillo (Locone) in agro di Minervino Murge (BA). Attuale gestore dell’opera è il Consorzio di Bonifica Vulture Alto Bradano. La traversa rappresenta il punto nodale dello schema Ofanto, in quanto, durante la stagione invernale, contribuisce ad integrare le disponibilità dei bacini dell’invaso del Rendina, del Locone e di Capacciotti. Durante la stagione primaverile-estiva, invece, l’acqua alimenta una parte dei comprensori irrigui della destra e della sinistra Ofanto.
Figura 5.10: Traversa di Santa Venere.
5.2.3. Il bacino del torrente Candelaro Le opere di sbarramento presenti sul bacino del torrente Candelaro sono due: 1. Diga di Torrebianca o del Celone 2. Traversa di Mezzana Grande
Diga di Torrebianca o del Celone
La sua costruzione iniziata nel 1990 si è conclusa nel 1997. Costituita da materiali sciolti, è ubicata in località Torrebianca in agro di Lucera ed insiste sul torrente Celone, affluente del Candelaro. Le sue acque sono utilizzate per uso industriale, civile e laminazione delle piene.
134
Figura 5.11: Diga di Torrebianca o del Celone.
Traversa di Mezzana Grande
Nel 2000 inizia la costruzione della traversa Mezzana sul Torrente Vulgano, affluente destro del torrente Salsola, tributario del torrente Candelaro. L'opera deriva le acque dal torrente Vulgano e attraverso un adduttore tubato le convoglia nel torrente Lorenzo e quindi nell'invaso di Torrebianca sul Celone. E' costituita da conglomerato cementizio armato. La portata massima derivabile è di 2 m3/s.
Figura 5.12: Traversa di Mezzana Grande.
135 5.3 Gli invasi previsti in Capitanata
Già dagli '50, il Consorzio per la Bonifica della Capitanata ha pianificato e programmato la realizzazione di altri invasi che andranno ulteriormente a modificare il regime idraulico di alcuni dei corsi d'acqua di cui si è detto precedentemente. In particolare la diga di Palazzo d'Ascoli sul torrente Carapellotto ove saranno convogliate le acque del torrente Carapelle e Cervaro; la diga di Piano dei Limiti sul fiume Fortore a valle dell'invaso di Occhito; la diga sul torrente Triolo, affluente destro del Candelaro; la traversa sul Rio Salso e la diga sulla Marana Cerasa, affluenti in sinistra del Fiume Ofanto. Inoltre è previsto il completamento dello schema idrico del fiume Ofanto attraverso la realizzazione della diga di Atella sulla fiumara di Atella e della diga Volano sull'asta principale dell'omonimo fiume.
Nella tabella seguente sono sintetizzati i principali dati tecnici degli invasi e traverse realizzati sui principali corsi d'acqua pugliesi. I dati relativi ai volumi di interrimento fanno riferimento ai dati di progetto, non essendo disponibili stime ufficiali ed aggiornate sul trasporto solido.
136
Volume di Periodo di Volume Diga (D) Altezza Ente invaso utile Realizzazion Interrimento Traversa (T) Fiume (m) 3 Gestore Uso
Bacino (m ) e (m3)
Irr.. Pot.. Occhito (D) Fortore 60. 40 247 543 000 1958-1966 43 287 000 CBC Laminazio Fortore ne Piene Marana Marana Capacciotti 50. 00 48 210 000 1969-1976 1 110 000 CBC Irriguo Capacciotti (D)
San Pietro Osento 49. 00 14 500 000 1956-1964 3 200 000 CBC Irriguo (D)
6 000 000- CBVA Rendina (D) Rendina 27. 80 22 700 000 1980-1986 Irr.. Ind. 7 000 000 B
Saetta (D) Ficocchia 16. 00 3 480 000 1911 200 000 EIPLI Irr.. Pot.
Lampeggia Lampeggia CBVA
Ofanto 34. 00 4 600 000 1993 750 000 Irr.. Ind. no (D) no B
Irr.. Pot.. Locone (D) Locone 47. 39 118 490 000 1982-1986 9 910 000 CBTA Ind.
Asta Conza (D) Principale 34. 65 54 000 000 1980-1992 5 000 000 EIPLI Irr.. Pot. dell'Ofanto
Asta Santa CBVA Principale Funzione di Ripartizione delle Portate Venere (T) B dell'Ofanto
Irr.. Pot.. Torrebianca Celone 24. 30 27 700 000 1990-1997 1 900 000 CBC Laminazio (D) ne Piene
Candelaro Mezzana Vulgano 9. 00 2000-2003 CBC Irriguo Grande (T)
Tabella 5.3: Dati tecnici degli invasi e traverse sui bacini regionali e interregionali pugliesi. Usi: Pot.=Potabile, Irr.= Irriguo, Ind.=Industriale. CBC=Consorzio per la Bonifica della Capitanata; CBVAB=Consorzio di Bonifica Vulture- Alto Bradano; EIPLI=Ente Irrigazione di Puglia Lucania ed Irpinia.
137 5.4 Prelievo di inerti in alveo
L'estrazione di materiale litoide, che si accumula nell'alveo dei corsi d'acqua nonché nelle zone golenali durante le piena, è regolamentato ai sensi del Regio Decreto 25/07/1904 n°523 del Testo Unico delle Opere Idrauliche (art. 97 comma "m") ed il Regio Decreto 19/11/1921 n°1688 (art. 1). L'attività estrattiva comporta una serie di operazioni complesse le quali sono regolate secondo lo strumento della concessione il cui rilascio spetta alle Regioni. Di seguito vengono riportati i risultati di un'indagine specifica sul prelievo degli inerti dagli alvei dei corsi d'acqua pugliesi basata sui dati relativi alle concessioni del Genio Civile della provincia di Foggia e custoditi presso l'Archivio Provinciale di Foggia. La tabella mostra un quadro delle stime delle estrazioni di inerti per gli anni in cui il dato è disponibile. Dai principali corsi d'acqua risultano prelevati complessivamente quasi 571 558 m3 di cui 506 585 m3 solo nel torrente Cervaro.
Fiume Totale estratto (m3) Anni di estrazione Media annuale(m3) Fortore 4 600 6 767 Cervaro 506 585 17 29 799 Carapelle 4 600 2 2 300 Candelaro 11 000 2 5 500 Ofanto 44 773 3 14 924
Tabella 5.4: Stime delle estrazioni di inerti per ciascun corso d’acqua.
Nei grafici seguenti (fig. 5.13) si mostra la distribuzione temporale su base annua dei prelievi ufficialmente concessi dal Genio Civile di Foggia.
138
Figura 5.13: Distribuzione temporale su base annua dei prelievi ufficialmente concessi dal Genio Civile di Foggia.
Si evidenzia che i dati riportati contribuiscono soltanto parzialmente ad una stima effettiva del materiale estratto in quanto troppo spesso si verificano prelievi in difformità per tipologia e quantitativi alle concessioni (illeciti ambientali secondo il d.lgs. 12 luglio 1993 n. 275) favoriti dalla difficoltà di effettuare controlli periodici e dall’impiego di macchinari sempre più potenti e veloci.
139 5.5 Le sistemazioni idraulico-forestali
Nell’ambito di un’indagine sulla rinaturazione indotta dalle sistemazioni idraulico- forestali nel Sub-appennino Dauno (Gentile et al., 2008) è stata effettuata un’ampia ricognizione delle opere di sistemazione idraulico-forestale realizzate nei bacini dei torrenti Cervaro, Carapelle e Celone. L’indagine effettuata ha permesso di rilevare oltre 400 briglie distribuite nei tre bacini considerati (tabella 5.5) e le differenti tipologie di opere (materiale utilizzato e stato di conservazione) riportate nel seguente grafico (fig. 5.14).
NUMERO DI CORSO D’ACQUA OPERE
Torrente Cervaro 118
Torrente Carapelle 238
Torrente Celone 56
Totale 412
Tabella 5.5: Numero di opere rilevate nei bacini idrografici del torrente Cervaro, torrente Carapelle e torrente Celone.
TIPO DI OPERA
148 36%
77 19% 6 1 130 22 28 1%0% 32% 5% 7%
Briglia in ca/cls Briglia in muratura ordinaria Briglia in gabbioni Briglia mista Briglia in terra Briglia in legname Altro
Figura 5.14: Ripartizione numerica e percentuale delle differenti tipologie di opere rilevate.
140 La maggior parte delle briglie è localizzata nel bacino del torrente Carapelle. Vi è una netta prevalenza di opere costruite in muratura ordinaria ed in calcestruzzo, mentre piuttosto diffuse sono quelle realizzate in gabbioni. Emerge una netta prevalenza di briglie intatte o parzialmente danneggiate e solo una piccola percentuale di opere distrutte (fig. 5.15) . È possibile anche valutare la ripartizione dei danni subiti dalle differenti componenti delle briglie (ali, corpo e coronamento).
STATO DI CONSERVAZIONE DELLE OPERE
340 83%
46 26 11% 6%
Briglie distrutte Briglie danneggiate Briglie intatte
Figura 5.15: Distribuzione delle opere per stato di conservazione.
5.6 Barriere frangivento
Ad integrazione del capitolo si ritiene opportuno riportare anche alcuni dati relativi alla realizzazione di barrire frangivento. Il Consorzio per la Bonifica della Capitanata, infatti, ha realizzato 70 km di fascia frangivento al fine di ridurre i danni da vento sulle colture e limitare i sempre più frequenti problemi di erosione del suolo riducendo fino al 40% le perdite d’acqua dovute all’evaporazione. Tali opere sono dislocate nel territorio della provincia di Foggia; come riportato nelle seguenti planimetrie si rinvengono nei pressi del lago di Lesina (fig. 516), del lago Salso (fig. 5.17), di Marana Capacciotti sull’Ofanto (fig. 5.18-5.19) e delle dighe di Occhito sul Fortore (fig. 5.20).
141
Figura 5.16: Fascia frangivento di Lesina.
Figura 5.17: Fasce frangivento realizzate nella piana ad est di Foggia
142
Figura 5.18: Barriere frangivento nei pressi della diga di Marana Capacciotti sul fiume Ofanto.
Figura 5.19: Barriere frangivento nei pressi della diga di Marana Capacciotti sul fiume Ofanto.
143
Figura 5.20: Impianti frangivento nei pressi della diga di Occhito nel bacino del torrente Fortore.
144
BIBLIOGRAFIA
Arattano, M., Franzi, L. & Marchi, L., 2006. Influence of rheology on debris flow simulation. Natural Hazards and Earth System Sciences, 6, pp. 519–528.
Arnold J.G., Srinivasan R., Muttiah R.S. and Williams J.R., 1998. Large area hydrologic modeling and assessment, Part I: model development. Journal of the American Water Resources Association, 34, pp. 73–89.
Bagnold R.A., 1954. Experiments on a gravity-free dispersion of large solid spheres in a Newtonian fluid under shear. Proceedings, Royal Society of London, Series A, 225, pp. 49-63.
Bagnold RA. 1966. An approach to the sediment transport problem from general physics. Professional Paper 422-J. U.S. Geological Survey. Reston, US.
Beasley D. B., Huggins L.F. and Monke E.J., 1980. ANSWERS: A model for watershed planning. Trans. of the ASAE, 23(4), pp. 938-944.
Beven, K., Kirby, M. J., 1979. A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrol. Sci. Bull., 24, pp. 43-69.
Binger R.L., Darden R.W., Theurer F.D. and Garbrecht J., 1997. GIS-based Generation of AGNPS Catchment Routing and Channel Parameters. ASAE paper No. 97-2008. St Joseph, Michigan, pp 4.
Bisantino, T., Fischer, P., Gentile, F., 2010. Rheological characteristics of debris-flow material in South- Gargano watersheds, Nat Hazards, 54, pp. 209-223.
Bisantino T., Gentile F., Milella P., Trisorio Liuzzi G., 2007 - Modellazione del trasporto solido in un affluente del fiume Ofanto finalizzata alla gestione degli invasi artificiali. Quaderni di Idronomia Montana, 27.
Bisantino, T., Gentile, F., Milillo, F., Romano, G., Trisorio Liuzzi, G., 2009. Impiego di una sonda ottica ad immersione per il monitoraggio del trasporto solido in sospensione nel torrente Carapelle (Puglia settentrionale). L’Acqua 6, pp. 49-58.
Bisantino, T., Gentile, F., Trisorio-Liuzzi, G., 2005. Valutazione del potenziale detritico in un bacino torrentizio dell’Italia meridionale. Convegno Nazionale AIIA Catania.
Bissanti, A.A.,1972. L’alluvione del luglio 1972 a Manfredonia. In: Collana Memorie dell'Istituto di Geografia-Facoltà di Economia e Commercio, vol 5. Università degli Studi di Bari, Italy.
Bonardi G., D’Argenio B., Perrone V., Scandone P., Di Nocera S., Marsella E., Pappone G., Pescatore T., Senatore M.R., Sgrosso I., Ciaranfi N., Pieri P., Ricchetti G., Torre M., Turco
145 E., Amore F.O., Ciampo G., De Capoa P., Taddei E., 1988 - Carta Geologica dell’Appennino meridionale. 74° Congresso della Società Italiana.
Brochot, S., Marchi, L., Lang, M., 2002. Debris-flow volume assessment: available methods and application to the Poucet torrent (Savoy, France). Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 61(4), pp. 389-402.
Caliandro A., Lamaddalena N., Stelluti M., Steduto P., 2005. Progetto ACLA2: caratterizzazione agro ecologica della regione Puglia in funzione della potenzialità produttiva. Opuscolo divulagativo. CIHEAM IAM-BARI, DSPV BARI.
Cocozza Talia M.A., La Viola A.M.F., 2000. Aspetti climatici e vegetazionali della lama S.Giorgio. Cahiers Options Méditerranéennes, vol. 53.CIHEAM.
Coussot, P., Laigle, D., Arattano, M., Deganutti, A., Marchi, L., 1998. Direct determination of rheological characteristics of debris-flow. Journal of Hydraulic Engineering, 124(8), pp. 865- 868.
Coussot, P., Piau, J.M., 1995. A large-scale field concentric cylinder rheometer for the study of the rheology of natural coarse suspensions. J. Rheol. 39, pp. 105-124.
Cramarossa G., 2009. Valutazione del deflusso superficiale nella modellazione idrologica distribuita. Tesi di laurea in costruzioni idrauliche, Politecnico di Bari, Facoltà di Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria delle Acque e di Chimica.
Curci, D., Gentile, F., Puglisi, S., 2001. Sulla difesa idraulica della città di Manfredonia. Convegno Nazionale AIIA, Vieste.
D’Agostino, V., Cerato, M., Coali, R., 1996. Il trasporto solido di eventi estremi nei torrenti del Trentino Orientale. In: Proceedings of the international symposium Interpraevent, Garmisch-Partenkirchen, Deutschland, 24-28 Giugno.
Ferro V., Porto P., 1999. Regional analysis of rainfall-depth-duration equation for South-Italy. Journal of Hydrologic Engineering, 4 (4), pp. 326-336.
Ferro V., Porto P., 2000. Sediment Delivery Distributed (SEDD) Model. Journal of Hydrologic Engineering, 5(4), pp. 411-422.
Gentile, F., Bisantino, T., Corbino, R., Milillo, F., Romano, G., Trisorio Liuzzi G., 2009. Monitoring and analysis of suspended sediment transport dynamics in the Carapelle torrent (southern Italy). Catena 80, pp. 1-8.
Gentile F., Bisantino T., Fischer P., Trisorio Liuzzi G., 2010. Two-dimensional modelling of debris flows in a Gargano watershed (southern Italy). In: DE WRACHIEN D., BREBBIA C. A. “Monitoring, Simulation, Prevention and Remediation of Dense and Debris Flows III”. WIT Transaction on Engineering Sciences, 67, pp. 199-212.
146 Gentile F., Bisantino T., Milella P., Trisorio Liuzzi G., 2007 - Relazioni tra trasporto solido e variabili idrologiche nei corsi d’acqua della Puglia settentrionale. Geologi e Territorio, Periodico dell’Ordine dei Geologi della Puglia, Supplemento al n. 3-4/2007.
Gentile F., Bisantino T., Milillo F., Romano G., Trisorio Liuzzi G., 2007 - Caratteristiche funzionali di una sonda a raggi infrarossi per la misura del trasporto solido in sospensione nei corsi d’acqua. Quaderni di Idronomia Montana 27.
Gentile, F., Bisantino, T., Puglisi, S., Trisorio Liuzzi, G. 2006. Analysis and modelling of debris-flows in Gargano watersheds (Puglia Region - Southern Italy). In Lorenzini G, Brebbia CA, Emmanouloudis DE (eds): Monitoring, Simulation, Prevention and Remediation of Dense and Debris-flows. WIT Transactions on Ecology and the Environment, 90, pp. 181- 191.
Gentile F., Bisantino T., Trisorio Liuzzi, G., 2008. Debris-flow risk analysis in south Gargano watersheds (Southern Italy). Natural Hazards, 44(1), pp. 1-17.
Geter, W.F., F.D. Theurer, 1998. AnnAGNPS - RUSLE sheet and rill erosion. Proceedings of the First Federal Interagency Hydrologic Modeling Conference. Proceedings of the First Federal Interagency Hydrologic Modeling Conference. Las Vegas, Nevada. April 19-23, 1998. p. 1- 17 to 1-24.
Gubelli F., 2009. Valutazione dell'onda di piena nei corsi d'acqua effimeri : caso di studio la lama San Giorgio. Tesi di laurea in Costruzioni Idrauliche, Politecnico di Bari, Facoltà di Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria delle Acque e di Chimica.
Hairsine P.B., Rose C.W., 1992. Modeling water erosion due to overland flow using physical principles: 1, Sheet flow. Water Resources Research, 28(1), pp. 237-243.
Hammond, C., Hall, D., Miller, S., Swetik, P. 1992. Level I stability analysis (LISA). Documentation for Version 2, General Technical Report INT-285, USDA Forest Service Intermountain Research Station.
Hong Y., Adler R.F., 2008. Predicting landslide spatiotemporal distribution: integrating the heritage of landslide susceptibility zoning techniques and recent advance of real-time precipitation monitoring system. Proceeding for 10th International Symposium on Landslides and Engineered Slopes, June 2008, Xiaan, China.
Hübl, J., Steinwendtner, H., 2000. Estimation of rheological properties of viscous debris-flow using a belt conveyor. Phys. Chem. Earth (B), 25(9), pp. 751-755.
Hübl, J., Steinwendtner, H., 2001. Two-Dimensional simulation of two viscous debris-flows in Austria. Phys. Chem. Earth (C), 265(9), pp. 639-644.
Hungr, O., Morgan, G.C., Kellerhals, R., 1984. Quantitative analysis of debris torrent hazards for design of remedial measures. Canadian Geotechnical Journal, 21, pp. 663–677.
147 Iverson, R. M., 1997. The physics of debris flows. Rev. Geophys., 35, pp. 245-296.
Iverson, R. M., 2000. Landslide triggering by rain infiltration. Water Resources Research, 36(7), pp. 1897-1910.
Kaitna, R., Rickenmann, D., Schatzmann, M. 2007. Experimental study on rheologic behaviour of debris-flow material. Acta Geotechnica, 2, pp. 71-85.
Knisel, W.G., 1980. CREAMS: a fieldscale model for chemical, runoff, and erosion from agricultural management systems. USDA, Science and Education Administration, Conservation Report No. 26, Washington, D.C.
Kronfellner-Kraus G., 1985. Quantitative estimation of torrent erosion. In: Proceedings of the international symposium on Erosion, Debris-flow and Disaster Prevention, Tsukuba, Japan, 3-5 September.
Leonard R.A., Knisel W.G. and Still D.A., 1987, GLEAMS: groundwater loading effects of agricultural management systems. Transactions of ASAE, vol. 30, pp. 1403-1418.
Locat J., 1997. Normalized rheological behaviour of fine muds and their flow properties in a pseudoplastic regime. In: Cheng-lung Chen (Ed.), Debris-Flow Hazard Mitigation: Mechanics, Prediction, and Assessment, Proceedings of First International Conference, Water Resources Division, American Society of Civil Engineers, pp. 260–269.
Malet J.P., Remaître A., Maquaire O., Ancey C., Locat J., 2003. Flow susceptibility of heterogeneous marly formations: implications for torrent hazard control in the Barcellonette Basin (Alpes-de-Hhaute-Provence, France). In: Rickenmann and Chen (eds): Debris-flow Hazards Mitigation: Mechanics, prediction and Assessment. Milpress, Rotterdam, pp. 351-362.
Manfreda S., Fiorentino M., Iacobellis V., 2005. DREAM: Distributed model for Runoff Et Antecedent soil Moisture simulation. Advances in Geosciences, 2, pp. 31-39.
Marchi L., D’Agostino V., 2004. Estimation of debris-flow magnitude in the eastern italian Alps. Earth Surface Processes and Landforms, 29, pp. 207-220.
Marchi L., Tecca P. R.. 1996. Magnitudo delle colate detritiche nelle Alpi Orientali Italiane. Geoingegneria Ambientale e Mineraria, 33(2/3), pp. 79-86.
Marchi L., Trisorio-Liuzzi G., Zanframundo P., 1986. Analisi dei deflussi torbidi nei piccoli bacini del Subappennino Dauno. Quaderni di Idronomia Montana n.6.
Marti, I. Höfler, O. Fischer, P. & Windhab, E. J. Rheology of concentrated suspensions containing mixtures of spheres and fibres. Rheologica Acta 44, 2005, 502-512.
Ministero LL.PP, Servizio Idrografico e mareografico di Bari. Annali idrologici (parte II), Istituto poligrafico dello Stato.
148 Mishra S. K., Tyagi J. V., Singh V. P., 2003. Comparison of infiltration models. Hydrological Processes, 17, pp. 2629-2652.
Moretti M., 2005. Le alluvioni nel settore adriatico delle Murge (Terra di Bari): cause geologiche e ruolo dell’azione antropica. Geologi e territorio, 3, pp. 11-22.
Montgomery, D.R. & Dietrich, W.E. A phisically based model for topographic control on shallow landsliding. Water Resources Research 30(4), 1994, 1153-1171.
Morgan R.P.C., 1995. Soil erosion and conservation. Second Edition. Longman, Essex.
Mossa M., 2007. Le alluvioni di Bari: ciò che la storia avrebbe dovuto insegnare. Journal of Hydraulic Reserch, 5 (5), pp. 579-594.
Moulopoulos C., 1929. I torrenti della Grecia Meridionale. Fattori della loro formazione, risultati della loro azione e mezzi per la loro correzione. Salonicco (in greco).
O’Brien J.S., Julien P.Y., 1988. Laboratory analysis of debris-flow properties. Journal of Hydraulic Engineering, 114 (8), pp. 877-887.
O'Brien J.S., Julien P.Y., Fullerton, W.T.. 1993. Two-Dimensional Water Flood and Mudflow Simulation. Journal of Hydraulic Engineering, 119(2), pp. 244-261.
O’Loughlin E. M., 1986. Prediction of Surface Saturation Zones in Natural Catchments by Topografic Analysis. Water Resources Research, 22(5), pp. 794-804.
Pack R. T., Tarboton, D. G., Goodwin, C. N., 1999. GIS-based landslide susceptibility mapping with SINMAP. In: Bay J. A. (eds) Proceedings of the 34th symposium on Engineering Geology and Geotechnical Engineering, Logan, Utah.
Pappagallo G., 2006. Modelli di simulazione a scala di bacino idrografico per la gestione integrata delle risorse idriche e forestali. Tesi di dottorato di ricerca in scienze e tecnologie per la gestione forestale ed ambientale – XVIII ciclo. Dipartimento di tecnologie ingegneria e scienze dell’ambiente e delle foreste. Universita’ degli Studi della Tuscia- Viterbo.
Parajuli P.B., Nathan O.N., Lyle D.F., Kyle R.M., 2009. Comparison of AnnAGNPS and SWAT model simulation results in USDACEAP agricultural watersheds in south-central Kansas. Hydrological Processes 23(5), pp. 748–763.
Penman H.L., 1948. Natural evaporation from open water, bare soil, and grass. Proc. Roy. Soc. London A193, pp.120-146.
Polemio M., Casarano D., Limoni P. P., 2009. Karstic aquifer vulnerability assessment methods and results at a test site (Apulia, southern Italy). Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 9, pp. 1461– 1470.
Public Works Research Institute, 1984. Technical standards for erosion and sediment control: Basics of planning measures against debris-flow. Planning countermeasure facilities against debris- flow. Ministry of Construction of Japan, Kyoto.
149 Renard K.G., Foster G.R., Weesies G.A., McCool D.K.,and Yoder D.C., 1997. Predicting Soil Erosion by Water: A guide to conservation planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Agricultural Handbook No.703, UDA-SRS, Washington D.C.
Rickenmann D., 1999. Empirical relationships for debris-flows. Natural Hazards, 19(1), pp. 47- 77.
Saxton K.E., Rawls W.J., 2006. Soil water characteristic estimates by texture and organic matter for hydrologic solutions. Soil Science Society of America Journal, 70, pp. 1569-1578.
Schatzmann M., Fischer P., Bezzola G.R., 2003. Rheological behaviour of fine and large particle suspensions. Journal of Hydraulic Engineering, 129, pp. 796-803.
Schatzmann M., Bezzola G.R., Minor H.E., Windhab E.J., Fischer P., 2009. Rheometry for large particulated fluids: 2 Comparison of rheometry for debris-flow materials. Rheologica Acta.
Soil Conservation Service, USDA., 1986. Technical Release 55: Urban hydrology for small catchments.
Sivapalan M., Ruprecht J.K, Viney N.R., 1996. Water and salt balance modelling to predict the effects of land-use changes in forested catchments. 1. Small catchment water balance model. Hydrological Processes, 10, pp. 393-411.
Sivapalan M., Viney N.R., Jeevaraj C.G..1996. Water and salt balance modelling to predict the effects of land-use changes in forested catchments. 3. The large catchment model. Hydrological Processes, 10, pp. 429-446.
Sivapalan M., Viney N.R., Ruprecht J.K., 1996. Water and salt balance modelling to predict the effects of land-use changes in forested catchments. 2. Coupled model of water and salt balances. Hydrological Processes, 10, pp. 413-428.
Sohn Y.K. , 2000. Coarse-grained debris-flow deposits in the Miocene fan deltas, SE Korea: a scaling analysis. Sedimentary Geology, 130, pp. 45-64.
Sosio R., Crosta G.B., Frattini P., 2007. Field observations, rheological testing and numerical modelling of a debris-flow event. Earth Surface Processes and Landforms, 32, pp. 290–306.
Theurer F.D., Cronshey R.G., 1998. AnnAGNPS—Reach routing processes. Proceedings of the First Federal Interagency Hydrologic Modeling Conference. Las Vegas, NV, April 19- 23 1998, 1-25 to 1-32.
Theurer, F.D., Clarke C.D., 1991. Wash load component for sediment yield modeling. In Proceedings of the fifth federal interagency sedimentation conference (peer reviewed), March 18-21, 1991, pp. 7-1 to 7-8.
Walling D.E., He Q., Whelan P. A., 2003. Using 137Cs measurements to validate the application of the AGNPS and ANSWERS erosion and sediment yield models in two small Devon catchments. Soil and Tillage Research, 69, (1-2), pp. 27-43.
150 Wang J.S., Jan C.D., 2002. Rheological Behavior of Gravel-Mud Mixtures. 5th International Conference on Hydro-Science&Engineering Warsaw, Poland. http://kfki.baw.de/fileadmin/conferences/ICHE/2002- Warsaw/ARTICLES/PDF/167C4.pdf
Yuan Y., Bingner R. L., Rebich R. A.,2001. Evaluation of AnnAGNPS on Mississippi Delta MSEA Watersheds. Trans. of the ASAE , 44(5), pp. 1183-1190.
Yuan Y., Bingner, R. L., Rebich R. A., 2003. Evaluation of AnnAGNPS nitrogen loading in an agricultural watershed. Journal of AWRA, 30(2), pp. 457-466.
Young R.A., Onstad C.A., Bosch D.D., Anderson W.P., 1989. AGNPS: a nonpoint-source model for evaluating agricultural watersheds. Journal of Soil and Water Conservation 44, pp. 168–173.
SITI INTERNET
Bingner R. L. and Theurer F.D., 2009. AGNPS Web Site. http://www.ars.usda.gov/Research/docs.htm?docid=5199.
European Soil Data Centre (ESDAC), Progetto Octop. http://eusoils.jrc.ec.europa.eu
GRASS Gis www.gdf-hannover.de/physgeo/grass
Soil Texure Calculator http://soils.usda.gov/technical/aids/investigations/texture/
151