UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BOLOGNA FACOLTA’ DI INGEGNERIA DISTART

STUDIO IDRAULICO DEL TORRENTE SENIO NEL TRATTO COMPRESO TRA LA LOCALITA’ ISOLA E LA FOCE IN RENO: VERIFICA DELLE CONDIZIONI DI DEFLUSSO IN PIENA E PROPOSTE DI INTERVENTO

Febbraio 1997 Redattori dello Studio

Prof. Ing. Sandro Artina (Responsabile Scientifico)

Prof. Ing. Alberto Bizzarri

Prof. Ing. Alberto Lamberti

Prof. Ing. Ezio Todini

Professionisti collaboratori

Dott. Ing. Attilio Castellarin

Dott. Ing. Roberto Menozzi

Dott. Ing. Massimo Plazzi

Dott. Ing. Leonardo Schippa

Dott. Ing. Rosa Vignoli

Il Direttore del DISTART

Dott. Ing. Agostino A. Cannarozzi RINGRAZIAMENTI

Si ringrazia per la collaborazione: ing. Piermario Bonotto geom. Antonio Montanari della Segreteria dell’Autorità di Bacino del Reno ing. Paolo Ferretti del Servizio Provinciale Difesa del Suolo di Bologna della Regione Emilia- Romagna ed i collaboratori Geom. Luigi Biggi e Ettore Cellini. l’Ufficio Idrografico e Mareografico di Bologna ed in particolare il geom. Enrico Cerioni ed il Geom. Enzo Pola.

Un ringraziamento particolare alla sig.ra Loredana Castagnoli della Segreteria dell’Autorità di Bacino del Reno che ha provveduto alla predisposizione informatica del testo definitivo.

V INDICE

INTRODUZIONE E SCOPO DEL LAVORO PAG.1

CAPITOLO 1 CARATTERISTICHE DEL BACINO DEL TORRENTE SENIO “ 3

1.1 INQUADRAMENTO STORICO “ 3

1.2 INQUADRAMENTO TERRITORIALE “ 3 1.2.1 ASPETTI GEOGRAFICI, IDROGRAFICI E GEOMORFOLOGICI “ 3 1.2.2 ASPETTI CLINATICI “ 10

1.3 IL PROBLEMA DELLE PIENE NEL TORRENTE SENIO “ 11 1.3.1 EVENTI STORICI DI PIENA “ 11 1.3.2 PRESENZA ED ATTIVITÀ ANTROPICHE “ 19

1.4 DESCRIZIONE DELLA GEOMETRIA DEL TORRENTE SENIO “ 20 1.4.1 METODOLOGIA DI RILIEVO “ 21 1.4.2 RISULTANZE DEL RILIEVO “ 22

CAPITOLO 2 SCHEMATIZZAZIONE DEL COMPORTAMENTO IDRAULICO DEL BACINO DEL TORRENTE SENIO “ 25

2.1 ANALISI DEL QUALITATIVA DEL COMPORTAMENTO IDRAULICO “ 25

2.2 SCHEMA DI INDAGINE DEL COMPORTAMENTO IDRAULICO, ELEMENTI DI CONOSCENZA ACQUISIBILI ED OBIETTIVI PERSEGUIBILI “ 26

CAPITOLO 3 STRUMENTI D’INDAGINE ADOTTATI “ 29

3.1 NATURA DEL PROBLEMA “ 29

3.2 LINEAMENTI DEL MODELLO MATEMATICO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI-DEFLUSSI: ARNO “ 30

3.3 DATI NECESSARI AL MODELLO ARNO “ 30

3.4 LINEAMENTI DEL MODELLO MATEMATICO DI PROPAGAZIONE DELLE PIENE: MIKE11 “ 30

3.5 DATI NECESSARI AL MODELLO MIKE11 “ 34 3.5.1 DESCRIZIONE DELLA GEOMETRIA DELL’ALVEO E DELLE “SEZIONI SINGOLARI” “34 3.5.2 CONDIZIONI AL CONTORNO “ 37

CAPITOLO 4 RISULTATI DEL MODELLO AFFLUSSI-DEFLUSSI ARNO “ 41

4.1 IDROGRAMMI DI PIENA CONSEGUENTI ALLE PIOGGIE CON TEMPO DI RITORNO TR = 25, 100 ANNI A ISOLA, CONFLUENZA SINTRIA, PONTE DEL CASTELLO (INTERBACINO) “41

I 4.2 IDROGRAMMI DI PIENA CONSEGUENTI ALLE PIOGGE DEL DICEMBRE 1992 A ISOLA, CONFLUENZA SINTRIA, PONTE DEL CASTELLO (INTERBACINO) “ 41

CAPITOLO 5 STUDIO IDRAULICO DEL TRATTO DI VALLE (PONTE DEL CASTELLO - CONFLUENZA IN RENO) FINALIZZATO A DETERMINARNE L’OFFICIOSITA’ IDRAULICA PAG.43

5.1 DATI DISPONIBILI “ 43

5.2 TARATURA DEL MODELLO IDRAULICO “ 45 5.2.1 METODOLOGIA, RISULTATI OTTENIBILI E LORO VALIDITÀ “ 45 5.2.2 MODALITÀ DI ASSEGNAZIONE DELLA CONDIZIONE AL CONTORNO ALLA CONFLUENZA IN RENO “ 45 5.2.3 MODALITÀ DI ASSEGNAZIONE DEI COEFFICIENTI DI SCABREZZA “ 46

5.3 TARATURA SUI DATI DI LIVELLO DELLA PIENA DELL’APRILE 1996: VALORI DI SCABREZZA DELL’ALVEO E PORTATE AL COLMO “ 49

5.4 TARATURA SUI DATI DI LIVELLO DELLE PIENE DEL NOVEMBRE 1991, DICEMBRE 1992 E GENNAIO 1994: VALORI DI SCABREZZA DELL’ALVEO E PORTATE AL COLMO “ 67

5.5 DETERMINAZIONE DELL’OFFICIOSITÀ IDRAULICA DEL TRATTO DI VALLE E DELLE SCALE DI DEFLUSSO IN CORRISPONDENZA DELLE STAZIONI TELEIDROMETRICHE “ 91 5.5.1 SCALE DI DEFLUSSO CON I VALORI DI SCABREZZA DEL 1992 CORRISPONDENTI AD UNO STATO DI SCARSA MANUTENZIONE “ 94 5.5.2 SCALE DI DEFLUSSO CON I VALORI DI SCABREZZA DEL 1996 CORRISPONDENTI ALLO STATO DI MANUTANZIONE ATTUALE “ 94 5.5.3 SCALE DI DEFLUSSO CON I VALORI DI SCABREZZA CORRISPONDENTI AD UN ADEGUATO PROGRAMMA PLURIENNALE DI INTERVENTI DI MANUTENZIONE “ 96 5.5.4 INDICAZIONI DI LETTERATURA SULLE SCABREZZE ASSOCIABILI ALLE CARATTERISTICHE MORFOLOGICO-VEGETAZIONALI IPOTEIZZATE PER IL TORRENTE SENIO “ 98

5.6 MODALITÀ DI RICOSTRUZIONE DELL’INTERA SCALA DI DEFLUSSO A PONTE DEL CASTELLO NEL 1992 “ 101

CAPITOLO 6 STUDIO IDRAULICO DEL TRATTO DI MONTE (ISOLA-PONTE DEL CASTELLO): QUANTIFICAZIONE DEL CONTRIBUTO ALLA LAMINAZIONE DELLE PIENE DERIVANTE DALL’EVENTUALE SPAGLIAMENTO NELLE AREE ESONDABILI “ 103

6.1 DATI DISPONIBILI “ 103

6.2 TARATURA DEL MODELLO IDRAULICO “ 103 6.2.1 METODOLOGIA, RISULTATI OTTENIBILI E LORO VALIDITÀ “ 103 6.2.2 SCEWLTA DELL’EVENTO DI PIENA PER LA TARATURA DEL MODELLO “ 104

6.3 TARATURA DEL MODELLO SULL’EVENTO DI PIENA DEL 5-11 DICEMBRE 1992 “ 105

II 6.3.1 MODALITÀ DI ASSEGNAZIONE DELLE SCABREZZE PER TRONCHI PAG. 105 6.3.2 MODALITÀ DI ASSEGNAZIONI DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO “ 113 6.3.3 MODELLAZIONE DELLE ZONE DI ESPANSIONE NATURALE “ 114 6.3.4 RISULTATI DELLA TARATURA “ 121

6.4 DETERMINAZIONE DELL’OFFICIOSITÀ IDRAULICA DEL TRATTO DI MONTE “ 123

CAPITOLO 7 SCELTA DEGLI EVENTI IDROLOGICI DI PROGETTO “ 125

CAPITOLO 8 RISPOSTA NATURALE DEL SISTEMA AGLI EVENTI IDROLOGICI DI PROGETTO “ 133

8.1 CONSIDERAZIONI GENERALI SULLA LAMINAZIONE NATURALE DELLE PIENE FRA ISOLA E PONTE DEL CASTELLO “ 133

8.2 COMPORTAMENTO DEL TORRENTE SENIO DURANTE LA PIENA CONSEGUENTE ALLA PIOGGIA CENTENARIA DI DURATA 18 ORE “ 134

8.3 COMPORTAMENTO DEL TORRENTE SENIO DURANTE LA PIENA CONSEGUENTE ALLE PIOGGE CENTENARIE DI DURATA 12 E 24 ORE “ 138

8.4 COMPORTAMENTO DEL TORRENTE SENIO DURANTE LE PIOGGE CON TEMPO DI RITORNO 25 ANNI E DURATA 18 E 24 ORE “ 145

8.5 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE SULLE PORTATE DI PIENA AL COLMO IN ARRIVO A PONTE DEL CASTELLO “ 152

8.6 IL RISCHIO IDRAULICO NELLE CONDIZIONI ATTUALI DEL SISTEMA “ 153

CAPITOLO 9 PROPOSTE DI INTERVENTO “ 155

9.1 INTERVENTI PROPONIBILI PER AUMENTARE LA OFFICIOSITÀ IDRAULICA DEL TRATTO ARGINATO DI BASSA PIANURA E PER PROTEGGERE CENTRI ABITATI ED INFRASTRUTTURE “ 157

9.2 INTERVENTI PROPONIBILI PER LA MODERAZIONE DELLE PORTATE DI PIENA AL COLMO IN ARRIVO A PONTE DEL CASTELLO “ 158

9.3 LOCALIZZAZIONE E CARATTERISTICHE DEGLI INVASI DI LAMINAZIONE “ 160

9.4 CARATTERISTICHE DELLA TRAVERSA E DELLE OPERE DI PRESA “ 163

9.5 OPERE LONGITUDINALI DI CONTENIMENTO DELLE PIENE “ 169

9.6 IPOTESI DI UTILIZZO DEGLI INVASI A SCOPO PLURIMO “ 169

9.7 CONSIDERAZIONI RIASSUNTIVE “ 173

CAPITOLO 10 COMPUTO METRICO DI MASSIMA DELL’INTERVENTO PROPOSTO “ 193

10.1 ESPROPRIO DEI TERRENI “ 193

III 10.2 LAVORI DI SCAVO PAG. 196

10.3 ARGINATURE “ 197

10.4 MANUFATTI E VARIANTE DELLA STRADA PROVINCIALE TEBANO-VILLA SAN GIORGIO IN VEZZANO “ 197 BIBLIOGRAFIA “ 199

APPENDICE A - SINTESI DEL MANUALE TECNICO DEL PROGRAMMA DI CALCOLO ARNO

APPENDICE B - STUDIO PER IL CALCOLO DELLE PORTATE AL COLMO E DEGLI IDROGRAMMI DI PIENA SUL FIUME SENIO NELLE SEZIONI PIÙ SIGNIFICATIVE E ALLA CONFLUENZA SINTRIA

APPENDICE C - SINTESI DEL MANUALE TECNICO DEL PROGRAMMA DI CALCOLO MIKE 11

IV INTRODUZIONE E SCOPO DEL LAVORO

Il Torrente Senio, ultimo affluente in destra del Reno, ha manifestato nel corso degli ultimi decenni situazioni di sofferenza idraulica generalizzate: ciò ha indotto a redigere il presente studio, inteso a definire le linee generali per una adeguata risistemazione idraulica del torrente stesso.

L’ultimo episodio critico risale al Dicembre 1992 quando, in occasione di deflussi non particolarmente elevati (ancorché caratterizzati da tre ondate di piena successive e ravvicinate), in alcune zone del tratto arginato a valle i livelli idrometrici si sono alzati fino ad azzerare i franchi arginali, minacciando l’abitato di Cotignola e la stabilità di manufatti ed attraversamenti, mentre a monte della sezione di chiusura del bacino montano (in località Castel Bolognese) si sono verificati estesi allagamenti, anche in prossimità di centri abitati.

Lungo l’intero corso montano non sono presenti arginature di rilievo, anche se sporadicamente si riscontrano modesti rialzi in terra a difesa delle aree coltivate a ridosso del corso d’acqua; pertanto, in occasione di episodi di piena anche relativamente contenuti, si manifestano esondazioni ed invasioni di aree prospicienti il corso d’acqua che contribuiscono fortemente alla laminazione dell’onda di piena.

Il tratto di pianura a valle di Castel Bolognese è, al contrario, completamente arginato, con modestissime capacità di laminazione a causa delle ridotte dimensioni delle aree golenali e dell’assenza di aree di espansione e di accumulo.

Questo studio è dedicato all’analisi della propagazione delle piene lungo l’asta compresa tra la località Isola a monte e la confluenza in Reno a valle (per una lunghezza complessiva di circa 63 km) ed all’individuazione e dimensionamento di massima delle opere per il controllo delle piene.

1 2 CAPITOLO 1 CARATTERISTICHE DEL BACINO DEL TORRENTE SENIO

1.1 INQUADRAMENTO STORICO

L’ininterrotta ricerca da parte delle popolazioni padane di un equilibrio fra le proprie necessità e le risorse del territorio ha determinato nei secoli un continuo riassetto dell’idrografia dell’area romagnola e ferrarese che ha interessato ripetutamente anche il corso del Torrente Senio. Alcune fonti indicano che prima del VI secolo il Senio sfociava nelle valli settentrionali di Ravenna e dopo il X secolo raccoglieva anche il Santerno, al quale si univa a monte di Cotignola. Attorno al 1530 Papa Clemente VII avviò le prime bonifiche ravennati, che interessarono il Senio deviandolo entro il Po di Primaro, nel cui letto storico oggi scorre il Reno, e portandolo nel contempo a colmare le valli a Nord di Alfonsine. Verso il 1680, nel contesto delle opere della cosiddetta “bonificazione maggiore”, avviata all’inizio del secolo da Papa Clemente VIII, si aprì un nuovo alveo più ad oriente, costruendo in tal modo gli argini pressoché definitivi.

1.2 INQUADRAMENTO TERRITORIALE

1.2.1 ASPETTI GEOGRAFICI, IDROGRAFICI E GEOMORFOLOGICI

Il Torrente Senio è l’ultimo degli affluenti di destra del Fiume Reno (fig. 1.2.1); si forma alla confluenza del Fosso di Campanara e del Fosso dell’Aghezzola, che nascono presso il Monte Carzolano (1187 m s.l.m.), in Toscana.

Il suo bacino imbrifero ha un’estensione di circa 269 Km2, dei quali 100 in provincia di Firenze e 169 in provincia di Ravenna.

Si tratta di un corso d’acqua tipico del versante appenninico adriatico-padano, con direzione di scorrimento trasversale agli assi orografici; il suo corso è pressoché parallelo a quelli del Fiume Lamone e del Fiume Santerno, che sono ad esso contigui.

3 Figura 1.2.1 Il bacino imbrifero del Fiume Reno suddiviso fra i suoi principali affluenti.

Come si evince dalla figura 1.2.2, il Torrente Senio costituisce il collettore principale di una fitta rete idrografica il cui andamento è difficilmente definibile secondo l’usuale classificazione in vari tipi di reticoli (“dendritico”, “pinnato”, ...); dei suoi numerosi affluenti soltanto il Torrente Sintria ha un bacino di dominio di notevole estensione (circa 58 Km2), mentre gli altri drenano in genere aree più modeste - raramente si superano i 10 Km2 -.

4 Figura 1.2.2 La rete drenante del T. Senio

5 Il T. Senio è privo di affluenti lungo il suo sviluppo di pianura dalla Via Emilia alla foce, poiché la rete drenante della zona pianeggiante, gestita dal Consorzio di Bonifica della Romagna Occidentale, è idraulicamente indipendente dal torrente (fig. 1.2.2).

Le portate ordinarie del T. Senio scorrono nell’alveo inciso fra Isola e Ponte del Castello a quote inferiori al piano di campagna, mentre i deflussi più copiosi interessano gli argini non classificati costruiti autonomamente dai frontisti dopo gli eventi di piena che avevano interessato le loro proprietà (fig. 1.2.3 (a)). Il tronco di fiume da P. del Castello fino allo sbocco in Reno permette il deflusso delle portate eccedenti la capacità dell’alveo inciso entro argini classificati che raggiungono anche altezze dell’ordine di 10 metri (fig. 1.2.3 (b)).

b

Figura 1.2.3 Sezioni tipo del tratto montano (a) e del tratto di valle (b)

La modesta permeabilità dei terreni dell’intero bacino montano determina il carattere torrentizio del regime idrologico, con andamento dei deflussi strettamente dipendente dall’andamento delle precipitazioni.

La scarsità dei deflussi nei periodi estivi è accentuata dagli emungimenti per scopi irrigui del Canale dei Molini.

6 Il Senio attraversa il paese di Palazzuolo ed entra in provincia di Ravenna presso Mercatale, ricevendo poi il Rio Cestina in prossimità di Baffadi. Scorre su rocce marnoso-arenacee fin oltre Casola Valsenio ed incontra in località Borgo Rivola la Vena del Gesso (serie evaporitica), alla quale seguono gli affioramenti di litotipi argillosi ed i terreni alluvionali di tutta la fascia di fondovalle (fig. 1.2.4).

Figura 1.2.4 Schema geologico del margine pedeappenninico bolognese e romagnolo. 1: Depositi alluvionali della pianura e di solchi vallivi intermontani (Olocene); 2: Argille, sabbie e subordinatamente ghiaie di facies marina+litorale (a) e continentale (b) (Pleistocene); 3: Formazione Gessoso-solfifera (Messiniano) e argille (Pliocene); 4: Torbiditi della Formazione Marnoso-arenacea (Miocene); 5: Unità alloctone liguridi.

Dopo aver attraversato Riolo Terme e poco prima di Tebano riceve da destra le acque del Torrente Sintria che nasce presso il confine con la Toscana, scorre a lungo in zone scarsamente popolate ed attraversa la già citata Formazione Gessoso- solfifera a Zattaglia. Arrivati all’intersezione con la via Emilia, nei pressi di Castel Bolognese (32 m s.l.m.), si apre il tratto di pianura ove il Senio scorre pensile su un dosso largo alcuni chilometri, con 41 chilometri di argini alti al massimo 10-12 metri sul piano di campagna e piuttosto vicini, ed attraversa numerosi insediamenti, fra i quali Cotignola, Lugo, S.Potito, Fusignano ed Alfonsine (fig. 1.2.5). In tale tratto interseca sia il Canale Emiliano Romagnolo (C.E.R.) sia il Canale in destra Reno (senza commistione di acque), non riceve affluenti od altre immissioni importanti e, dopo un corso complessivo di circa 88 chilometri, confluisce nel Reno poco a Nord di Alfonsine, fra Madonna del Bosco e S. Alberto.

7 Figura 1.2.5 Relazione tra il rilievo morfologico e la tessitura del suolo.

Caratterizzazione geomorfologica del T. Sintria

Come accennato in precedenza, il Sintria è l’unico affluente del Torrente Senio di una certa importanza. Si è pertanto messo in conto nello schema di calcolo il contributo localizzato che esso immette, in condizioni di piena, nel Senio.

Per queste valutazioni di tipo idrologico si rimanda al paragrafo successivo, mentre in questa sede si intende mettere in evidenza un aspetto geologico particolare, comprovato da numerosi studi [2] condotti negli ultimi decenni: l’alto e medio corso del T. Senio sono stati “catturati”, probabilmente durante la glaciazione Riss, da un affluente di sinistra del Sintria, da un punto di vista morfologico quindi collettore e non affluente.

E’ utile osservare, a tal proposito, che il Senio, appena superata la zona dei Gessi a Borgo Rivola, piega bruscamente verso destra fino alla confluenza con il Sintria dopo di che riprende la normale direzione NNE mentre il Sintria a monte della confluenza si trova sull’esatto prolungamento del Senio a valle della stessa (il collettore si innesta nell’affluente).

E’ verosimile che i due torrenti scorressero una volta paralleli per tutto il loro percorso fino alla pianura e che successivamente la parte medio-alta del Senio si sia incanalata in un affluente di sinistra del Sintria, al quale corrisponderebbe

8 attualmente il tronco trasversale del Senio; traccia del vecchio percorso del Senio a valle del punto di decapitazione sarebbe l’attuale Rio Sanguinario, corso d’acqua oggi d’importanza assai mediocre (fig. 1.2.6).

Questa ipotesi è suffragata da più fatti: a) lo spartiacque Senio-Sanguinario nei pressi di Riolo Terme - là dove sarebbe passato il vecchio percorso del Senio - scende ad una quota di soli 50 metri rispetto alla “superficie principale di fondovalle” (1) della valle del Senio; b) in corrispondenza dello sbocco in pianura del Rio Sanguinario le alluvioni della “grande conoide antica”(2)hanno un estensione ed una potenza assolutamente sproporzionate al Sanguinario attuale ed incomprensibili ammettendo che anche nel passato esso avesse il bacino che ha oggi; c) la maggiore ampiezza della valle del Senio in corrispondenza del punto di confluenza con il Sintria, nonché il fatto che in questo tratto la superficie principale di fondo valle abbia un uniforme inclinazione da SO verso NE, dimostrano che il punto di confluenza ha migrato verso valle: ciò significa che il tratto trasversale del Senio doveva essere un tempo (subito dopo la sua cattura) quasi normale al Sintria.

In conclusione, il fatto che il Sintria abbia potuto catturare con un suo affluente un concorrente di portata maggiore si può spiegare ammettendo deformazioni tra- sversali della catena, che avrebbero portato la valle del Sintria ad una quota inferiore di quella del Senio: queste risultano confermate dallo studio geologico della zona.

Figura 1.2.6 Cartina geologica del margine appenninico fra il Senio ed il Santerno. Legenda: a = ipotetico vecchio percorso del Senio-Sanguinario; 1 = grande superficie di fondovalle o terrazzo III; 2 = alluvioni antiche; 3 = argille marine del Pliocene e del Quaternario antico; 4 = gessi e torbiditi del Miocene (Ruggieri G.).

9 1.2.2 ASPETTI CLIMATICI

Per determinare le caratteristiche climatiche dell’alto bacino del Torrente Senio sono stati presi in considerazione i due elementi più significativi del clima: la temperatura e la piovosità.

Le temperature medie mensili (con un periodo di osservazione superiore al mezzo secolo) nell’intero bacino presentano un massimo che si aggira sui 30°C nei mesi di Luglio ed Agosto ed un minimo, che raramente scende al di sotto di 0°C, registrato solitamente nel mese di Gennaio; per quanto riguarda la temperatura media annua, si può ritenere attendibile un valore di circa 11°C.

Da questi dati si può desumere come, dal punto di vista termico, la zona in esame rientri nel dominio del “clima temperato caldo con estate prolungata ed inverno mite (varietà di collina)”.

La piovosità media annua sui bacini della rete idrografica romagnola è dell’ordine di 1000 mm, mentre ulteriori dettagli sulla sua distribuzione spaziale possono essere ricavati dalla carta delle isoiete riportata in figura 1.2.7.

Figura 1.2.7 Bacino imbrifero del Torrente Senio ed isoiete della piovosità media annua

10 Le precipitazioni massime si hanno nel mese di Novembre e quelle minime nel mese di Luglio; in effetti, l’area in esame è caratterizzata dalla concentrazione delle precipitazioni nel trimestre autunnale ed in minor misura in quello primaverile, mentre piuttosto scarso risulta il valore delle piogge nei mesi estivi. Sulla base di queste osservazioni, il regime pluviometrico può essere definito, nel complesso, di tipo “sublitoraneo-appenninico”.

Si riporta a titolo esemplificativo il grafico, riferito al periodo 1921-1988, delle precipitazioni medie mensili misurate nella stazione pluviometrica di Casola Valsenio (195 m s.l.m.).

Figura 1.2.7 Precipitazioni medie mensili registrate alla stazione pluviometrica di Casola Valsenio.

1.3 IL PROBLEMA DELLE PIENE NEL TORRENTE SENIO

Nei due successivi paragrafi si affrontano due aspetti significativi connessi al problema delle piene nel Senio: le piene verificatesi nel passato (ovvero la ricorrenza del fenomeno) e la presenza dell’uomo nel bacino (ovvero la vulnerabilità del sistema).

1.3.1 EVENTI STORICI DI PIENA

Per tutte le piene verificatesi nel dopoguerra i valori di portata al colmo alle stazioni di misura sono notevolmente inferiori a quelli delle piene del 1937 e del 1939; ciò è imputabile:

11 a) alla progressiva diminuzione delle attività manutentive dell’alveo praticate dai frontisti, dovuta alla perdita di valore economico dei prodotti da esse ricavabili negli anni successivi alla IIa guerra mondiale; b) alla ricostruzione, dopo la demolizione avvenuta durante la IIa guerra, del ponte di Ponte del Castello sulla via Emilia di sole due arcate in luogo delle tre originarie (vedi documentazione fotografica); c) al processo di occlusione delle sezioni fluviali a seguito dell’esteso processo d’ablazione nel bacino montano, fortemente accelerato dal progressivo disboscamento dei versanti.

Prima di passare ad una rapida rassegna degli eventi di piena eccezionali verificatisi negli ultimi decenni è importante sottolineare, ancora una volta, il carattere fortemente torrentizio del Senio, che comporta una immediata risposta alle piogge in termini di piena. A testimonianza di quanto asserito, vi sono i casi limite di alcune fiumane avvenute nel periodo estivo in seguito a scrosci temporaleschi relativamente brevi ma molto intensi; è interessante a tal proposito citare due curiosi documenti del secolo scorso:

“Ad perpetuam rei memoriam - Riolo, oggi 30 Agosto 1837. Alle ore una circa pomeridiane venne in questo nostro Fiume Senio una fiumana non più ricordata da persona vivente. Io, don Antonio Costa, annotai.” “Riolo lì 16 Agosto 1842. Oltre alla funesta notizia dell’annegamento dell’infelice Giuseppe Sagrini accaduto in questo Fiume Senio ieri 15 corr. per una stravagante piena, m’è d’uopo far conoscere alla S.V. Ill.ma che le pedagne e i vari ponticelli di ragione comunale sono andati distrutti...”.

La maggior parte dei dati che seguiranno è stata attinta dagli Annali Idrologici i quali riportano misurazioni sul Senio solo a partire dal 1937; è opportuno fin d’ora sottolineare come i valori al colmo delle piene sotto elencate siano stati dedotti, nell’impossibilità di effettuare misure dirette di portata, dal rilievo delle sezioni liquide e della pendenza dei livelli di piena eseguito immediatamente dopo la stessa.

Piena del 5-6 Ottobre 1937

Per tale evento si dispone soltanto del valore di portata al picco dell’onda di piena, misurato nella stazione di rilievo di Biancanigo (pochi km a monte di Castel Bolognese), pari a Q = 304 m3/s.

12 Piena del 29-30 Maggio 1939

In questa occasione è stato misurato a Biancanigo il valore di portata più alto di cui si sia a conoscenza: Q = 400 m3/s. Per l’intero mese di Maggio si susseguirono quasi ininterrottamente precipitazioni che raggiunsero il loro massimo nei giorni 29-30; la piena fu eccezionale, oltre che per l’elevato valore di portata, per l’estensione della zona interessata e per l’entità dei danni causati dalle esondazioni. Le conseguenze delle piene, principalmente nei tronchi vallivi dei torrenti Santerno, Senio, Lamone, Montone, Ronco e Savio, furono veramente catastrofiche nella regione romagnola.

Piena del 26-27 Novembre 1949

Il valore della portata al colmo a P. del Castello fu pari a Q = 152 m3/s. L’evento fu particolare in quanto la pioggia, meno intensa che in altre occasioni ma assai più diffusa, investì contemporaneamente un’ampia zona valutata in 3000 Km2 circa. Questo comportò valori molto elevati di portata soprattutto nel basso bacino del Reno per il rilevante apporto dei suoi vari affluenti in destra, che registrarono colmi di piena fuori del comune.

Piena del 5-6 Febbraio 1951

Le piogge, che si protrassero, pur con debole intensità, per l’intero mese di Gennaio, crearono uno stato di imbibizione dei terreni tale da rendere praticamente nulla la loro ulteriore ricettività, cosicché i deflussi conseguenti alle precipitazioni del successivo periodo compreso fra il 4 e l’8 Febbraio non avrebbero potuto trovare condizioni migliori per un più rapido smaltimento. Tale evento meteorico fu caratterizzato da valori elevati delle precipitazioni giornaliere più che da intensità orarie delle stesse particolarmente accentuate.

Si riportano in figura 1.3.1 la carta delle isoiete e la curva isoietografica delle precipitazioni verificatesi nelle 96 ore intercorse dalle ore 9 del 4/2 alle ore 9 del 8/2, al fine di individuare gli ordini di grandezza delle piogge che storicamente hanno provocato deflussi critici per il corso del Senio.

Negli affluenti principali in destra del Reno i contributi furono ovunque alquanto minori di quelli registrati in precedenti occasioni: nel Senio, ad esempio, alla stazione di Castel Bolognese il 6/2 si misurò un valore massimo di Q = 120 m3/s.

La figura 1.3.2 riporta il diagramma delle portate e delle precipitazioni biorarie (ragguagliate al bacino tributario del Senio).

13 269 AREA BACINO (kmq) 0

Figura 1.3.1 Carta delle isoiete (a) e curva isoietografica (b) delle precipitazioni registrate dal 4 all’8/2/1951

14 Figura 1.3.2 Diagramma delle portate e delle precipitazioni biorarie a Castel Bolognese dal 4 all’8/2/1951

Piena del 5-6 Dicembre 1959

I mesi di Novembre e Dicembre furono caratterizzati da eventi idrologici che interessarono, nel bacino del Fiume Reno, in modo particolare i bacini del Sillaro, del Santerno e del Senio.

In tale periodo, infatti, si verificarono precipitazioni relativamente modiche, ma pressoché continue, che diedero origine nei suddetti corsi a piene eccezionali. La situazione meteorica è chiaramente sintetizzata nella figura 1.3.3, nella quale è rappresentata la distribuzione delle precipitazioni verificatesi dal 4 al 6 Dicembre.

Il 5 Dicembre, mai avvenuto a memoria d’uomo, l’acqua, inondati i terreni a monte di Castel Bolognese, raggiunse l’abitato sommergendolo per sessanta centimetri; da quel giorno a tutta la primavera 1960 l’acqua del fiume non fu contenuta in alveo presso la via Emilia per ben 12 volte, interrompendo il transito per una decina di ore ogni volta.

Il valore della portata al colmo a Castel Bolognese (Ponte del Castello) fu valutato pari a Q = 120 m3/s.

Ad ulteriore conferma dei pericolosi effetti del processo di replezione in alveo è interessante mettere a confronto in figura 1.3.4 le scale di deflusso del Senio a Castel Bolognese per gli anni 1951 e 1959: i deflussi corrispondenti ad una stessa altezza idrometrica risultano ridotti, in un intervallo di soli 8 anni, della metà ed anche di due terzi.

15 Figura 1.3.3 Precipitazioni registrate dalle ore 9 del 4/12 alle ore 9 del 6/12/1959.

Figura 1.3.4 Curva delle portate (scala di deflusso) a Castel Bolognese nel 1951 e nel 1959.

Piena del 4-5 Novembre 1966

Il fenomeno alluvionale non assunse in Emilia Romagna quel carattere di assoluta eccezionalità riscontrato purtroppo in altre zone d’Italia (gravissime furono in Toscana, specialmente per la città di Firenze, le conseguenze dell’esondazione del Fiume Arno), ma interessò comunque quasi tutti i fiumi della regione.

16 Si riportano in figura 1.3.5 la carta delle isoiete e la curva isoietografica delle precipitazioni verificatesi nelle 48 ore che vanno dalle ore 9 del 3/11 alla stessa ora del 5/11.

L’evento meteorico del 1966 fu più intenso ed esteso di quello del 1951, come risulta evidente dal confronto delle altezze di pioggia di 48 ore e della loro distribuzione sul bacino imbrifero

AREA BACINO (Kmq)

Figura 1.3.5 Carta delle isoiete (a) e curva isoietografica (b) delle precipitazioni registrate dal 3 al 5/11/66

17 Nel Torrente Senio la situazione fu (apparentemente) particolare: in corrispondenza del ponte sulla via Emilia, per effetto del continuo processo di interrimento dell’alveo, la portata al colmo raggiunse un valore pari soltanto a Q = 110 m3/s, mentre la corrispondente altezza idrometrica risultò la massima fino ad allora conosciuta.

Apparve in questa occasione ancor più evidente l’inadeguatezza del cavo fluviale al deflusso di portate di un certo significato.

L’interruzione arginale per cedimento che si ebbe poco a valle della via Emilia fu dovuta non tanto al livello raggiunto (franco di un metro) quanto alle precarie condizioni delle opere di contenimento in quel punto.

Nella cartina di figura 1.3.6 sono indicate le zone allagate in seguito alle esondazioni sia dei fiumi che degli scoli di bonifica nell’intero bacino del Reno: la superficie complessiva da esse interessata fu di circa 35000 ettari.

Figura 1.3.6 Aree alluvionate dalla piena del Novembre 1966 nel bacino del Fiume Reno.

Piena del 5-11 Dicembre 1992

Fu caratterizzata dalla presenza di 3 onde molto ravvicinate, l’ultima delle quali segnò i livelli maggiori, come risulta dagli idrogrammi forniti dall’Ufficio Idrografico e Mareografico di Bologna in corrispondenza dei 4 strumenti teleidrometrici di Castel Bolognese (Ponte del Castello), Cotignola, Fusignano ed Alfonsine (par. 5.4).

18 Dopo un confronto con le punte idrometriche raggiunte negli altri eventi sopraelencati ed in virtù dei risultati ottenuti nel paragrafo 5.4, è possibile assegnare anche alla piena del Dicembre 1992 un carattere di forte eccezionalità.

Le zone del percorso di valle del Senio ove più si temette per la stabilità delle arginature furono: 1. il tratto compreso fra il ponte della Chiusaccia ed il ponte di Cotignola (in seguito ricostruito con una quota del sottotrave tale da non ostacolare più il deflusso delle acque); 2. il tratto a cavallo del ponte autostradale della A14 bis.

In entrambi i casi venne raggiunto in argine sinistro il limite di tracimazione; per far fronte all’emergenza, personale volontario eseguì un rialzo provvisorio mediante l’impiego di sacchi di terra.

Il provvedimento si dimostrò efficace, riuscendo a contenere l’esondazione; successivamente tali argini vennero definitivamente rialzati di oltre un metro.

1.3.2 PRESENZA ED ATTIVITA' ANTROPICHE

L’area ricadente nel bacino idraulico del Fiume Senio è formata, come già precisato in precedenza, da una vallata appenninica (di circa 270 Km2) degradante verso la pianura padana e da una parte di detta pianura (di circa 250 Km2).

Nella parte montana e collinare è evidente il condizionamento che gli insediamenti antropici hanno subito dalla conformazione abbastanza stretta della vallata.

I tre maggiori insediamenti abitativi della parte alta del bacino (Palazzuolo sul Senio, in provincia di Firenze, Casola Valsenio e Riolo Terme in provincia di Ravenna) sono infatti molto addossati all’alveo del fiume, con la particolarità che i centri storici sono situati a quote di sufficiente sicurezza, mentre i più recenti insediamenti a destinazione pubblica e privata si trovano spesso ubicati in aree a rischio di allagamento.

Il primo centro abitato di rilievo, partendo da monte, è Palazzuolo sul Senio, posto a quota 437 m s.l.m. e con circa 3500 abitanti, la cui attività prevalente, oltre alla tradizionale agricolo-forestale, è quella turistica tipica dei paesi di mezza collina.

Scendendo a valle si incontra il centro di Casola Val Senio (195 m s.l.m.), con circa 3000 abitanti, che presenta le medesime caratteristiche, seppur con una maggior rilevanza dell’attività agricola e dell’imprenditoria artigianale e piccolo-industriale.

19 Verso il termine della zona collinare è collocata Riolo Terme (78 m s.l.m.), con quasi 5000 abitanti, che trae le proprie risorse, oltre che dalle attività agricola ed artigianale, dallo sfruttamento delle acque minerali per finalità fisioterapiche.

Scendendo verso l’area di pianura l’alveo del Senio comincia ad essere delimitato da un’arginatura che acquista progressiva rilevanza.

Il bacino di pianura del fiume, idraulicamente tributario dei canali di scolo gestiti dal Consorzio di Bonifica della Romagna Occidentale, può considerarsi delimitato in destra dallo scolo di bonifica denominato Fosso Vecchio ed in sinistra dallo scolo denominato Tratturo.

All’altezza della via Emilia il fiume fiancheggia il grande centro di Castel Bolognese (41 m s.l.m.), con oltre 8000 abitanti, che si trova al centro di una zona ad intensa utilizzazione agricola e con rilevanti insediamenti manifatturieri, specie nel settore ceramico e meccanico.

Il fiume, poi, si lascia sulla sinistra il centro di Solarolo (27 m s.l.m.), con circa 4000 abitanti dediti prevalentemente ad attività agricole, in particolare a quella vinicola; lambisce quindi il paese di Cotignola (17 m s.l.m.), avente circa 8000 abitanti, caratterizzato da una forte imprenditorialità in diverse attività manifatturiere.

Poco più a valle troviamo sulla destra il centro urbano di Bagnacavallo (14 m s.l.m.), con circa 18.000 abitanti ed importanti insediamenti agro-manifatturieri, sulla sinistra la città di Lugo (15 m s.l.m.), centro principale di tutto il bacino del Senio con oltre 30000 abitanti ed una forte presenza imprenditoriale, soprattutto di carattere artigianale ed agro-alimentare.

Nell’ultimo tratto del suo corso il fiume lambisce Fusignano (11 m s.l.m.), avente circa 8.000 abitanti ed aziende da sempre all’avanguardia nel campo calzaturiero; attraversa poi Alfonsine (7 m s.l.m.), ultimo grosso centro prima dello sbocco in Reno con oltre 12.000 abitanti, caratterizzato da attività agricole tipiche delle zone una volta vallive (franco di bonifica molto esiguo).

E' importante evidenziare che i nuovi insediamenti urbani e produttivi sono stati quasi ovunque realizzati in zone depresse rispetto alla quota media di campagna e quindi in notevole sofferenza idraulica anche rispetto alla canalizzazione di bonifica.

1.4 DESCRIZIONE DELLA GEOMETRIA DEL TORRENTE SENIO

Il più recente rilievo topografico del Torrente Senio risale al periodo Febbraio-Luglio 1995. Esso è stato eseguito dallo Studio Tecnico Topografico “Alberani geom. Fabio”

20 di Faenza (Ravenna) su commissione dell’Autorità di Bacino del Reno e si inquadra in un’attività più ampia di rilievo riguardante il Fiume Reno ed i suoi affluenti.

A tal proposito si cita il primo programma organico di attività di studi e ricerche propedeutico al Piano di Bacino (strumento fondamentale e conclusivo di programmazione dell’Autorità di Bacino stessa) approvato nell’Ottobre 1992; esso si compone di 10 progetti, nel secondo dei quali si legge: “Aggiornamento rilievi, profili e sezioni dei corsi d’acqua del Bacino - Studi per la sistemazione idraulica del Fiume Reno nel tratto da Casalecchio al Cavo Napoleonico e del Torrente Senio”.

1.4.1 METODOLOGIA DI RILIEVO I rilievi topografici eseguiti hanno avuto lo scopo di fornire dei dati riguardanti la geometria del corso d’acqua in corrispondenza di 162 sezioni trasversali ed il posizionamento planoaltimetrico delle stesse.

Il tratto del Torrente Senio interessato dai lavori è compreso tra le località di Isola e di Ponte del Castello (tratto a monte) e tra Ponte del Castello e lo sfocio in Reno (tratto a valle); con ciò si assume implicitamente come elemento di suddivisione la via Emilia non soltanto per semplici questioni organizzative del rilievo (legate all’utilizzo del precedente rilievo “Carra” del 1972, come si specificherà in seguito) ma anche perché essa coincide in pratica con la sezione di chiusura del bacino di dominio del Senio.

Le operazioni di campagna eseguite sono state, in ordine cronologico, le seguenti: posizionamento dei pilastrini in cemento armato in corrispondenza delle sezioni trasversali, posizionamento dei caposaldi orizzontali per la determinazione delle quote, rilievo delle sezioni, livellazione, esecuzione di poligonali di inserimento, restituzione grafica degli elaborati.

In particolare, per quanto riguarda il posizionamento delle sezioni trasversali, sono stati ubicati nelle sommità arginali (una od entrambe) dei pilastrini tali da identificare la linea di sezione perpendicolare all’asta fluviale; in corrispondenza di alcuni attraversamenti, quali metanodotti od acquedotti, il loro impiego non si è reso necessario, mentre sulle spallette dei ponti sono stati utilizzati dei chiodi.

Il rilievo delle sezioni è stato effettuato con strumentazione elettronica (teodolite a stazione integrale) lungo la linea perpendicolare al corso d’acqua passante per la testa dei pilastrini.

Le sezioni in corrispondenza delle briglie sono state eseguite in asse con le stesse mentre in prossimità dei ponti le sezioni, tangenti a monte del ponte, sono state corredate di rilievi planoaltimetrici tali da poter inserire la sagoma del ponte al loro interno.

21 Lo stesso criterio è stato adottato nel rilievo delle sezioni in corrispondenza di attraversamenti aerei (acquedotti e metanodotti).

Quando la struttura del ponte non è risultata ortogonale all’asta fluviale, la sezione è stata eseguita perpendicolarmente all’asta e passante per un’estremità del ponte, indicando nell’elaborato grafico l’inclinazione di quest’ultimo rispetto al corso d’acqua.

1.4.2 RISULTATI DEL RILIEVO La descrizione del tratto di alveo analizzato alla quale si farà riferimento è definita dai seguenti elaborati, tutti facenti parte della documentazione prodotta durante il recente rilievo del 1995.

Strisciata mosaicata

Riporta in planimetria tutto il tratto di torrente oggetto del rilievo con carte tecniche regionali C.T.R. in scala 1:5000; su di essa sono indicate le linee di sezione, i pilastrini ed i caposaldi di livellazione.

Sezioni trasversali Sono state digitate tutte in un file di testo ed in seguito necessariamente adeguate ad una forma di scrittura compatibile con il programma di calcolo utilizzato.

Esse vengono fornite in forma grafica su supporto cartaceo, restituite in scala 1:200 sia in altezza che in distanza; di tali elaborati grafici sono inclusi nel presente studio quelli ritenuti, per ragioni indicate di volta in volta, indispensabili - o più significativi - alla conoscenza dell’alveo interessato ed alla comprensione, in tutte le sue fasi, delle operazioni progettuali su di esso ipotizzate.

Profilo altimetrico

E’ stato disegnato in scala 1:100 per le quote e 1:10000 per le distanze e rappresenta l’andamento longitudinale dei seguenti punti fondamentali del torrente: argine destro e sinistro, golena (ove presente) destra e sinistra, fondo alveo, campagna in destra ed in sinistra.

Le quote indicate nell’elaborato sono ovviamente dedotte dalle singole sezioni trasversali. Le distanze riportate, invece, sono di due tipi: distanze “Carra” e “reali”.

Le distanze “Carra”, usate per montare il profilo, sono le stesse risultanti dal rilievo

22 del 1972 al quale già si è accennato. Il rilievo fu eseguito dall’Ufficio Tecnico “Leopoldo Carra” di Parma su commissione dell’allora Ufficio Speciale del Genio Civile per il Reno di Bologna i cui tecnici, nell’espletamento dei propri compiti sia di progettazione che di esecuzione di lavori a carattere idraulico, nonché di controllo delle piene, avevano constatato che abbassamenti nei caposaldi alteravano in maniera spesso determinante quelli che erano i riferimenti oramai assodati da anni. L’evolversi e l’acuirsi di tale fenomeno portò alla necessità di disporre di nuove livellazioni che permettessero di operare con riferimenti e dati geometrici più precisi e recenti.

Le distanze “reali”, riportate solo analiticamente, sono la media delle distanze misurate in destra ed in sinistra idraulica con la ruota metrica.

Tutto ciò per quanto concerne il tratto a valle da Ponte del Castello allo sfocio in Reno, in quanto il rilievo “Carra” si limitò a tale tronco del Senio.

Nel tratto a monte, da Isola a Ponte del Castello, le distanze sono state dedotte graficamente dalla mappa C.T.R. in scala 1:5000.

Nel profilo sono stati ubicati tutti gli attraversamenti, le aste idrometriche, i teleidrometri e le briglie con le rispettive quote.

23 24 CAPITOLO 2 SCHEMATIZZAZIONE DEL COMPORTAMENTO IDRAULICO DEL BACINO DEL TORRENTE SENIO

2.1 ANALISI QUALITATIVA DEL COMPORTAMENTO IDRAULICO

Il corso di complessivi 88 Km del T. Senio può essere suddiviso in 4 tronchi a differente comportamento idraulico:

I) l’asta che dalla sorgente giunge alla località Isola (di lunghezza pari circa a 25 Km) raccoglie la maggior parte dei Rii affluenti nel T. Senio, svolgendo prevalentemente una funzione di drenaggio degli afflussi intercettati dal bacino imbrifero montano.

II) il tratto da Isola alla confluenza con il Torrente Sintria (di lunghezza pari circa a 8 Km), data la scarsità e l’esiguità dei Rii ad esso affluenti, è sostanzialmente il collettore delle acque provenienti da Isola. Affiancano lo sviluppo longitudinale del torrente zone di espansione naturale, di alcune decine di ettari ciascuna, situate oltre gli “arginelli” e contenute fra i versanti della zona collinare attraversata.

III) dalla confluenza del T. Sintria fino alla sezione di chiusura dell’intero bacino montano a Ponte del Castello (di lunghezza pari circa a 14 Km), i deflussi provenienti da monte si incrementano principalmente grazie ai soli apporti del Rio Pideura e del Rio Celle (IIIa): pertanto, anche il tronco in esame ha funzioni prevalentemente di trasporto più che di raccolta. Le zone di esondazione affacciate al fiume risultano più estese di quelle del tratto precedente a causa dell’allontanamento e dell’addolcimento, procedendo verso la Via Emilia, dei versanti collinari fiancheggianti l’alveo.

Dopo la località Tebano il presidio delle campagne dalle esondazioni in sinistra idraulica non è più garantito dai versanti collinari: le linee di massima pendenza delle aree prospicienti il Torrente Senio diventano parallele e non più perpendicolari ad esso.

La particolare morfologia dei territori non offre quindi alcun tipo di ostacolo naturale agli spagliamenti, consentendo loro di raggiungere facilmente l’importante centro abitato di Castel Bolognese (vedi par. 1.3).

Il Torrente Sintria (IIIb) drena gli afflussi meteorici intercettati dal proprio bacino idrografico (circa 58 Km2) e li trasferisce alla confluenza nel Senio presso la località di Cuffiano.

IV) l’ultimo tratto dalla Via Emilia alla confluenza nel Reno (di lunghezza pari circa a 41 Km), non ricevendo alcun affluente, ha l’unica funzione di convogliare le acque raccolte nel bacino montano alla foce in Reno.

25 2.2 SCHEMA DI INDAGINE DEL COMPORTAMENTO IDRAULICO, ELEMENTI DI CONOSCENZA ACQUISIBILI ED OBIETTIVI PERSEGUIBILI

Schema di indagine

Lo schema adottato (fig. 2.2.1) che consegue all’analisi qualitativa del comportamento idraulico del T. Senio (par. 2.1) sintetizza in: - tronchi collettori le aste fluviali con prevalente funzione di trasferimento di portata. Nello schema i tratti Isola-confluenza Sintria (C1), confluenza Sintria-Ponte del Castello (C2), Ponte Castello-foce in Reno (C3) sono indicati in colore grigio. - ingressi concentrati di portata nei tronchi collettori (indicati in nero nello schema) i contributi al deflusso dei bacini dei tronchi denominati di drenaggio quali i tratti: sorgente del T. Senio-Isola (D1), intera asta del Sintria (D2), corsi del Rio Pideura e del Rio Celle (D3). Il contributo dei due Rii minori, che dà singoli apporti modesti e vicini lungo il Senio, è stato schematicamente concentrato poco a monte di Ponte del Castello in un unico ingresso denominato “Interbacino”. - aree di naturale espansione (indicate con un riquadro bianco nello schema) le zone E1 ed E2 storicamente soggette ad esondazioni, rispettivamente adiacenti ai collettori C1 e C2.

Figura 2.2.1 Schema di indagine del com- portamento idraulico dell’intero bacino in esame

26 Elementi di conoscenza

Grazie alla sintesi schematica effettuata sono stati individuati i seguenti elementi primari di conoscenza necessari al conseguimento degli obiettivi dello studio:

1) l’officiosità del collettore finale C3 e la sua variabilità in funzione della frequenza temporale e della qualità delle operazioni di manutenzione, di cui si tratta nel capitolo 5;

2) i valori degli ingressi concentrati di portata al sistema dei collettori mediante interpretazione idrologica del comportamento dei bacini drenanti quando interessati da piogge con assegnati tempi di ritorno, come descritto nel capitolo 4;

3) l’officiosità dei collettori di monte C1 e C2 (cap. 6);

4) il contributo alla laminazione dell’onda di piena da parte delle zone d’esondazione naturale E1 ed E2, dettagliatamente studiato nel capitolo 6.

Gli obiettivi perseguibili

L’acquisizione dei quattro elementi di conoscenza permette di verificare se le naturali esondazioni dei due collettori a monte della Via Emilia (C1 e C2) siano sufficienti a ridurre il colmo di portata proveniente dal bacino montano a valori che non comportino un rischio idraulico nel collettore finale di pianura C3.

Le opere di difesa dalle piene dovranno essere previste nel caso in cui la capacità di laminazione a monte della Via Emilia non sia sufficiente o si voglia ridurla per la salvaguardia dalle esondazioni delle aree attualmente a rischio E1 e soprattutto E2.

Lo studio pertanto configura più scenari, la cui opportunità dovrà essere valutata con parametri di natura sia tecnica che economico-politica.

27 28 CAPITOLO 3

STRUMENTI D’INDAGINE ADOTTATI

3.1 NATURA DEL PROBLEMA

La descrizione della propagazione delle onde di piena lungo le aste fluviali avviene mediante le equazioni, complete o semplificate, del moto gradualmente variato.

I modelli matematici atti a risolvere numericamente tali equazioni ed a definire, al variare del tempo ed in ogni sezione del fiume, i livelli idrici e le portate necessitano della assegnazione di opportune condizioni al contorno.

In genere si specificano a monte gli andamenti temporali di portate (o di quote idriche) ed a valle la scala di deflusso, cioè la relazione che lega Q ad h.

Per definire le condizioni al contorno di portata in ingresso (cap. 4) ci si è avvalsi del modello afflussi-deflussi “ARNO”, mentre per la descrizione del fenomeno idraulico si è adottato il modello monodimensionale di moto vario “completo” denominato “MIKE11”. I quattro paragrafi che seguono descrivono i lineamenti dei due modelli ed i dati di cui essi necessitano.

Nello schema d’indagine riguardante il comportamento idraulico del Torrente Senio (par. 2.2) sono stati evidenziati fra gli elementi di conoscenza fondamentali in condizioni di piena il comportamento sia dell’intera asta fluviale che delle zone esondabili esterne all’alveo.

La descrizione dei fenomeni in alveo è ottenibile con un buon grado di approssimazione con modelli di moto vario monodimensionali, mentre sarebbero necessari modelli bidimensionali per ottenere lo stesso grado di precisione nel rappresentare il fenomeno del moto nelle zone laterali prospicienti l’alveo.

I modelli bidimensionali necessitano però di una descrizione topografica del territorio assai più accurata di quella di cui al momento si dispone.

Si è pertanto ritenuto opportuno operare con un modello monodimensionale e superarne in parte i limiti con un’adeguata schematizzazione delle zone nelle quali si verifica lo spagliamento naturale: si è introdotto in via equivalente un sistema di rami (denominati “CASNAT”), opportunamente collegati al T. Senio in parte ad “albero” ed in parte in forma “magliata” (cap. 6).

29 3.2 LINEAMENTI DEL MODELLO MATEMATICO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI - DEFLUSSI: ARNO

Vedi APPENDICE A

3.3 DATI NECESSARI AL MODELLO ARNO

Vedi APPENDICE A

3.4 LINEAMENTI DEL MODELLO MATEMATICO DI PROPAGAZIONE DELLE PIENE: MIKE11

Ci si limita in questa sede a descriverne gli aspetti più salienti, legati soprattutto alla sua applicazione all’asta fluviale in esame, rimandando alla APPENDICE C per informazioni più dettagliate.

Moto in alveo

Il modello risolve il sistema di equazioni differenziali alle derivate parziali di De Saint Venant (bilanci di massa e di quantità di moto) scritte nella forma monodimensionale: ∂Q / ∂x + ∂A / ∂t = q (1) ∂Q / ∂t + ∂ (α Q2 / A) / ∂x + g A ∂h / ∂x + ( g Q⏐Q⏐) / C2 A R*) = 0 (2) ove: - h è la quota idrica sopra un livello di riferimento, - A è la sezione idrica bagnata, - R* è il raggio di resistenza, - C è il coefficiente di resistenza di Chezy, - Q è la portata idrica, - g è la accelerazione di gravità, - α è il coefficiente di ragguaglio delle quantità di moto, - q è l’apporto idrico laterale per unità di lunghezza.

Il coefficiente di ragguaglio delle quantità di moto ( è stato posto pari all’unità. Il coefficiente di resistenza di Chezy C è stato valutato, tra le varie opzioni possibili, con l’espressione di Gauckler-Strickler:

C = c R* 1/6 (3) in cui c è il coefficiente di scabrezza ed R* è il cosiddetto “raggio resistente” e non è

30 il raggio idraulico R che, nel caso di sezione compatta (priva di golene) e con scabrezza omogenea, è dato dalla classica espressione:

R = A / P (4) con P perimetro bagnato.

In determinate condizioni, infatti, soprattutto per sezioni non compatte, il raggio idraulico espresso dalla (4) non garantisce che la capacità di portata sia costantemente crescente con la quota idrica, come è ragionevole che sia.

In alternativa si può introdurre, appunto, il raggio resistente R* valutato attraverso l’espressione:

√ ∫B 3/2 R* = 1/A 0 (y )db (5) particolarmente adatta per gli alvei naturali, dove y è la profondità idrica locale del tratto di sezione trasversale di larghezza elementare db e B è la larghezza in superficie per l’intera sezione.

L’uso della (5) nell’equazione (2) fornisce una capacità di portata che cresce regolarmente con la profondità idrica. Tuttavia le due formulazioni (4) e (5) non sono, neppure per sezioni compatte, equivalenti: ad esempio, la seconda fornisce, per una sezione rettangolare di qualsivoglia larghezza (anche, quindi, non “molto larga”) un raggio resistente uguale alla profondità della corrente.

Ciò si ripercuote sulla valutazione del coefficiente di resistenza C che risulta, a parità di caratteristiche della sezione (A, P, c) ed a parità di cadente idraulica (i), maggiore nel secondo caso ovvero C = c R1/6 < c R*1/6 = C*. Nello studio in oggetto si è utilizzata l’espressione (5) poiché le sezioni del Torrente Senio non sono sostanzialmente compatte.

Le equazioni differenziali di De Saint Venant (1), (2) vengono risolte mediante uno schema alle differenze finite implicito di tipo Abbott a sei nodi.

La procedura di discretizzazione è effettuata suddividendo l’asta fluviale in una serie di punti nei quali viene calcolata alternativamente la portata Q e la quota idrica h. Questi ultimi corrispondono alle sezioni effettivamente rilevate (e di infittimento), mentre quelle in cui viene calcolata la portata Q sono intermedie.

Non è quindi determinabile rigorosamente la portata nelle sezioni rilevate ma è possibile dedurla per interpolazione senza apprezzabili errori fintantoché non si manifestano discontinuità nella superficie libera.

31 Il sistema di equazioni algebriche che deriva dalla discretizzazione viene poi linearizzato e risolto, dopo l’introduzione delle condizioni al contorno e partendo dalle condizioni iniziali, con il classico algoritmo della doppia passata (“double sweep”). Il modello è in grado, seppure in forma approssimata di risolvere correnti transcritiche. Per non dover trattare in maniera esplicita le discontinuità (la qual cosa richiederebbe di individuare, ad ogni istante di calcolo, le zone del dominio di calcolo in cui la corrente è lenta o veloce e di applicare le condizioni di compatibilità attraverso le discontinuità) il modello riduce progressivamente, all’aumentare del numero di Froude, il termine d’inerzia convettiva (non lineare) nell’equazione (2) fino ad eliminarlo del tutto per Fr > 1.

Contemporaneamente, la discretizzazione delle equazioni viene spostata verso monte. In questo modo, la struttura di calcolo rimane identica indipendentemente dalla condizione di moto (formalmente, anzi, non si può parlare di corrente veloce in quanto una delle due caratteristiche del sistema iperbolico (1), (2) rimane sempre rivolta in direzione opposta al senso del moto, al più tendendo a divenire verticale per numeri di Froude molto elevati) ed è pertanto sempre necessario specificare una condizione al contorno a monte ed una a valle.

Possono essere specificati, quali condizioni al contorno, andamenti temporali di quote idriche e di portate o scale di deflusso. Per quanto riguarda le condizioni iniziali, esse possono essere specificate o, in mancanza di una loro precisa conoscenza, calcolate dal modello attraverso il tracciamento preliminare di un profilo di moto permanente relativo al primo valore di portata imposto da monte.

Aree allagabili collegate “direttamente” al torrente

Si è cercato di rappresentare il comportamento che si manifesta durante la piena in corrispondenza delle sezioni localizzate in prossimità della confluenza del Sintria (sezione 23M, progressiva 8.185 Km) e poco più a valle della stessa, sempre in destra del Senio (sezione 25M, progressiva 8.620 Km).

In tali aree si può ragionevolmente ipotizzare che i volumi esondati continuino a seguire in ogni istante il livello che si ha in alveo, comportandosi le zone adiacenti in pratica come “vasche laterali” nelle quali non si ha moto ma solo un contributo, con il loro effetto invasante, alla laminazione dell’onda di piena (o meglio, quando in fiume ∂h/ ∂t >0 si ha realmente un aumento di tali volumi mentre quando ∂h/ ∂t >0 gli stessi si reimmettono in alveo).

32 La schematizzazione nel programma di calcolo prevede l’attribuzione alle sezioni suddette di aree addizionali orizzontali secondo la legge Aadd(h) tale che:

∆ ⏐ h2 {[ } . Vadd h1 = Aadd (h1) + Aadd (h2)] / 2 (h2 - h1 )

In destra della sezione 23M ciò è dovuto all’effetto di rigurgito provocato dal Senio nel Sintria.

In corrispondenza della sezione 25M, invece, è sicuramente necessario un innalzamento del tratto di strada che costeggia per circa 200 metri il T. Senio poiché storicamente i frequenti allagamenti avvenuti in tale zona hanno sempre causato la chiusura al traffico dell’intera arteria viaria (unico collegamento per i vari paesi situati in destra del torrente). Una soluzione abbastanza semplice ed efficace può essere quella di portare il piano stradale a quote di sicurezza individuando, sempre in destra idraulica ma a distanza maggiore dall'alveo, un nuovo tracciato: ciò comporta l’esproprio di un esigua striscia di terreno e consente un andamento planoaltimetrico dell’asse stradale più appropriato (meno curve e dislivelli) con i vantaggi in termini di sicurezza del traffico che ne conseguono.

Ad esempio, in presenza di tale variante la legge Aadd(h) utilizzata per la sezione 25M assume la forma:

2 h (m s.l.m.) Aadd (m ) 56.75 10000 57 20000 58 30000 59 35000 60 40000

Aree allagabili non collegate “direttamente” al torrente

La schematizzazione a cui si è accennato all’inizio del capitolo per le aree allagabili adiacenti l’alveo del torrente ma da esso separate a mezzo di argini è alquanto più laboriosa della precedente e verrà illustrata nel capitolo 6 relativo allo studio idraulico del tratto di monte da Isola a Ponte del Castello.

33 3.5 DATI NECESSARI AL MODELLO MIKE11

3.5.1 DESCRIZIONE DELLA GEOMETRIA DELL’ALVEO E DELLE “SEZIONI SINGOLARI”

Come già accennato nel capitolo 1, per la descrizione geometrica del sistema fisico si sono utilizzate in toto le sezioni trasversali fornite, mediamente ogni 500 metri, dal rilievo “Alberani”.

La geometria compresa fra due sezioni di rilievo è calcolata automaticamente dal programma.

Per una corretta schematizzazione delle “sezioni singolari” quali ponti e briglie (considerate dal programma di calcolo alla stregua di “condizioni al contorno interne”) sono necessarie sia una sezione a monte che una a valle della singolarità (“sezioni di infittimento”) per delimitarne l’effetto nello spazio, sia una accurata stima per livelli della legge bS = bS (h), ove bS è la larghezza del pelo libero corrispondente alla quota idrica h.

Questo è avvenuto per entrambi i tipi di strutture trasversali all’alveo perché, come citato nell’APPENDICE C, “dal punto di vista matematico la descrizione di una corrente al di sopra di uno stramazzo ed attraverso sezioni trasversali strette è del tutto simile”.

Il programma di calcolo fornisce in uscita un tabulato riportante QC in funzione di h1 (√ 3/2 3/2 e HS ove QC = 0.385 2g) bS H S = 1.705 bS H S è la portata critica che si realizza nel caso di flusso libero indipendente dal livello dell’acqua a valle, HS è il carico energetico sulla struttura, h1 è il livello dell’acqua a monte.

Nel caso si abbia flusso annegato, invece, il programma utilizza automaticamente la legge: QS = 0.385 bS (h1-ZC ) (h1-h2 ) ove ZC è la quota della sommità della struttura e h2 è il livello dell’acqua a valle.

Per quanto riguarda i coefficienti di perdita di carico di:

- afflusso - efflusso

ξ ξ ξ ξ 2 1 = 01 (1- AS /A1 ) 2 = 02 (1- AS /A2 )

ξ ξ sono stati fissati pari a: 1 = 0.5, 02 = 1 attenendosi alle indicazioni tratte dalla letteratura [1] [2]. Si ricorda che la legge generale per le perdite di carico complessive

34 ∆Η = ξ 2 ξ = ξ + ξ fra ingresso ed uscita di una struttura è u s / 2g ove 1 2 .

Si ritiene utile mostrare ora un esempio di tutte le strutture già esistenti sul Torrente Senio (quelle, invece, introdotte nelle varie simulazioni di calcolo sono presentate dettagliatamente nei successivi paragrafi).

Ponti

La struttura vera e propria deve essere racchiusa fra due sezioni poco distanti da essa (10 metri ciascuna nella nostra schematizzazione).

Ad esempio, il ponte di Riolo Terme (fotografia) è delimitato a monte e a valle rispettivamente dalla sezione 8M e 8MPV; la geometria della sezione al di sotto dell’impalcato è descritta dalla larghezza del pelo libero al variare del livello idrico.

La sezione 8MPV d’infittimento è stata inserita identica alla 8M (rilevata tangente a monte del ponte) 20 metri più a valle; la struttura “sezione dell’alveo ristretta dalle pile” (anch’essa rilevata) è stata localizzata 10 metri più avanti della sezione rilevata e definita per livelli (al massimo 10) come segue:

35 Vista da monte del ponte di Riolo Terme (Sezione 8M, progressiva 3.360 Km)

Briglie e Salti di fondo

Il procedimento utilizzato è del tutto simile al precedente, ma la tipologia della struttura in esame e le modalità del suo rilievo hanno imposto alcuni accorgimenti differenti.

Poiché è stata rilevata la sezione in asse con la briglia avente come fondo la soglia sfiorante, essa è stata utilizzata sia come sezione di monte, con ascissa corrente coincidente con quella del rilievo, che come geometria di struttura situata 5 metri più a valle.

La sezione d’infittimento è stata di norma ricavata dalla sezione di rilievo più a valle con fondo opportunamente innalzato alla quota del punto più basso del salto di fondo al piede della briglia.

Si veda, ad esempio, la briglia localizzata poco a valle di Isola (vedi fotografia):

La briglia è stata schematizzata a geometria rettangolare con larghezza di soglia sfiorante pari a 45 metri. ξ ξ I coefficienti 01, 02 non sono variati.

36 Qualora la struttura presenti una soglia sfiorante più larga della larghezza media del torrente in prossimità di questa, si inserisce fra la struttura e la sezione geometrica del torrente a valle un’ulteriore sezione fittizia al fine di riprodurre il reale andamento planimetrico del canale.

Panoramica della briglia presente poco più a valle di Isola (Sezione 3M, progressiva 1.450 Km)

3.5.2 CONDIZIONI AL CONTORNO

Come già accennato nel paragrafo 3.1, per ottenere una buona simulazione del deflusso in piena è di fondamentale importanza la corretta definizione delle condizioni al contorno del sistema. Nel caso specifico del Torrente Senio, è opportuno fin d’ora focalizzare l’attenzione sulle differenti scelte effettuate, in funzione dei dati disponibili, nelle diverse fasi dello studio.

Taratura del tratto vallivo (P. del Castello-foce in Reno)

Per le piene significative degli ultimi 15 anni nel tronco in esame, si dispone delle registrazioni in livello (con cadenza semioraria) in corrispondenza delle 4 stazioni teleidrometriche di P. Castello, Cotignola, Fusignano, Alfonsine, ma non si hanno scale di deflusso misurate con attendibilità. Pertanto si è utilizzato l’idrogramma osservato h(t) a Ponte del Castello in occasione di alcuni eventi prescelti e si è proceduto alla taratura del modello (i. e. stima dei coefficienti ci* di scabrezza dell’alveo) tramite il confronto fra i dati misurati nelle 3 restanti stazioni ed i relativi risultati delle simulazioni in termini di valore al colmo, forma dell’idrogramma e tempi di transito del colmo (cap. 5).

37 Figura 5.3.1 Schema delle condizioni al contorno necessarie al modello matematico per la taratura del tratto di valle

In assenza di un qualunque dato rilevato, la condizione di valle alla foce in Reno (progressiva 63.090 Km) è stata arbitrariamente predefinita come una scala di deflusso di moto uniforme inserendo, però, nella sua formulazione un parametro moltiplicativo W incognito (par. 5.2.2) atto a riprodurre il più fedelmente possibile le modalità di deflusso in Reno in occasione di ogni singolo evento considerato.

In quest’ottica, quindi, la condizione al contorno alla sezione di chiusura è risultata una legge da definirsi per successivi tentativi in fase di taratura.

Lo schema operativo che ne consegue è rappresentato in figura 3.5.1.

Taratura del tratto montano (Isola-P. del Castello)

Si è proceduto in maniera del tutto diversa rispetto al caso precedente fondamentalmente perché in tale tratto non era disponibile alcun dato registrato, sia di livello che di portata, se non l’idrogramma h(t) dal 1981 ad oggi alla sezione di chiusura del bacino montano di Ponte del Castello (progressiva 22.275 Km). Per superare questa carenza conoscitiva, si è: a) impostato il calcolo sull’intero tratto Isola-foce in Reno anzichè sul solo tronco montano rendendo in tal modo assolutamente ininfluente la scelta della scala di deflusso di valle (progressiva 63.090 Km) sull’attendibilità dei risultati fra la località Isola e la Via Emilia attestata dalla buona riproduzione dell’andamento registrato di h(t) alla sezione di Ponte del Castello;

38 b) sfruttato l’unico dato certo acquisibile (i. e. gli afflussi meteorici) per definire le condizioni al contorno in ingresso.

Figura 5.3.2 Schema delle condizioni al contorno necessarie al modello matematico per la taratura del tratto di monte

Si è calibrato (cap. 4-5) il modello idrologico di afflussi-deflussi ARNO esaminando un periodo triennale di piogge (1990-1992) e, utilizzando come valori in ingresso, le registrazioni pluviometriche corrispondenti, sono state ricostruite le leggi Q(t) dell’evento di piena del 5-11 Dicembre 1992 nelle sezioni di chiusura dei sottobacini (Isola, confluenza Sintria, Interbacino).

L’adozione di tale evento per la taratura del modello idraulico è giustificata dal fatto che, avendo dato luogo a copiosi spagliamenti lungo tutto il tratto montano, esso permette di stimare sia i coefficienti di scabrezza ci* che il contributo delle aree adiacenti il torrente (previa schematizzazione delle stesse) alla decapitazione delle piene (cap. 6).

Lo schema operativo che ne consegue è riportato in figura 3.5.2.

Simulazioni in condizioni di progetto

Come si vedrà più dettagliatamente nel paragrafo 6.4, nell’analisi della risposta del sistema alle sollecitazioni di progetto identificate in un evento pluviometrico con tempo di ritorno TR = 100 anni si è adottato uno schema delle condizioni al contorno simile a quello utilizzato per la riproduzione della piena del Dicembre 1992 (fig. 3.5.3).

In questo caso, grande importanza assume la scelta della scala di deflusso alla foce

39 in Reno per una corretta interpretazione del comportamento idraulico del tratto terminale del Torrente Senio.

Figura 5.3.3 Schema delle condizioni al contorno necessarie al modello matematico per lo studio del comportamento del sistema sollecitato da un evento meteorico con TR = 100 anni

40 CAPITOLO 4

RISULTATI DEL MODELLO AFFLUSSI-DEFLUSSI ARNO

4.1 IDROGRAMMI DI PIENA CONSEGUENTI ALLE PIOGGE CON

TEMPO DI RITORNO TR = 25, 100 ANNI A ISOLA, CONFLUENZA SINTRIA, PONTE DEL CASTELLO (INTERBACINO)

Vedi APPENDICE B

4.2 IDROGRAMMI DI PIENA CONSEGUENTI ALLE PIOGGE DEL DICEMBRE 1992 A ISOLA, CONFLUENZA SINTRIA, PONTE DEL CASTELLO (INTERBACINO)

Con modalità simili al paragrafo precedente, sono state stimate le onde di piena agli ingressi del sistema conseguenti all’evento pluviometrico del 5-11 Dicembre 1992 necessarie alla taratura del “tratto montano” del T. Senio (par. 3.5.2).

Esse sono riportate, in forma grafica, in figura 4.2.1 (dall’alto verso il basso: Isola, confluenza Sintria, Interbacino).

41 42 CAPITOLO 5 STUDIO IDRAULICO DEL TRATTO DI VALLE (PONTE DEL CASTELLO - CONFLUENZA IN RENO) FINALIZZATO A DETERMINARNE L’OFFICIOSITA' IDRAULICA

5.1 DATI DISPONIBILI

a) Livelli idrometrici

I 4 teleidrometri di cui è dotato il Torrente Senio sono installati nel tronco di valle prevalentemente per il servizio di allarme di piena; ciò si può notare dal loro raffittimento nel tratto più vallivo dell’asta maggiormente esposto al rischio di esondazioni.

La tabella di figura 5.1.1 riporta i dati geometrici caratteristici delle sezioni, necessari all’utilizzo delle letture di livello semiorarie effettuate ai teleidrometri.

Figura 5.1.1

Si è ritenuto utile riportare anche la quota assoluta dello zero dell’idrometro per facilitare il confronto fra letture all’asta graduata e quelle automatizzate al fine di ottenerne una validazione reciproca.

Le quote sul livello del mare dello zero teleidrometrico permettono di ricondurre le quote h(t) registrate al teleidrometro a quote assolute sul livello del mare z(t).

Le z(t) semiorarie sono state calcolate e tabulate su supporto magnetico per i 4 eventi di piena considerati nelle 4 sopracitate stazioni di misura teleidrometrica.

b) Portate

Sono note solamente le portate al colmo a Ponte del Castello riportate sugli Annali Idrologici per il periodo 1951 - 1970.

43 I massimi annuali della tabella in figura 5.1.2 sono stati dedotti, nell’impossibilità di effettuare misure dirette, dal rilievo delle sezioni liquide e della pendenza dei livelli di piena eseguito immediatamente dopo la stessa.

Figura 5.1.2

Le portate che transitano nella stazione di misura in esame sono in parte relative a colmi “decapitati” essendo frequenti le esondazioni a monte della Via Emilia durante le piene più copiose.

Qualunque statistica sui pochi valori di portata disponibili finalizzata a stabilire la ricorrenza media degli eventi eccezionali non è affidabile in quanto le portate al colmo decapitate non appartengono alla stessa popolazione delle portate non affette da esondazioni.

Durante eventi di piena recenti non è stata effettuata nessuna misura diretta di portata.

3) Scabrezze dell’alveo

Non si conoscono i valori dei coefficienti di scabrezza dell’alveo del T. Senio ma è stata resa disponibile dal “Servizio Difesa del Suolo” della Regione Emilia Romagna la distribuzione spaziale, tipologica e temporale degli interventi di manutenzione eseguiti negli anni dal 1993 al 1996 di cui si riporta in figura 5.1.3.

Figura 5.1.3 Localizzazione degli interventi di manutenzione dell’alveo del T. Senio dal 1993 al 1996 (dal Servizio Difesa del Suolo della Regione Emilia Romagna)

44 5.2 TARATURA DEL MODELLO IDRAULICO

5.2.1 METODOLOGIA, RISULTATI OTTENIBILI E LORO VALIDITA'

Sono state definite sia le modalità di assegnazione delle scabrezze alle sezioni che i tronchi di fiume caratterizzati da sezioni trasversali aventi le stesse caratteristiche di resistenza al moto.

Il modello matematico di moto vario monodimensionale impiegato nello studio necessita della taratura del solo parametro di scabrezza dell’alveo. Pertanto assegnate correttamente le condizioni al contorno (in termini di idrogrammi in portata e/o livello), il parametro di resistenza viene tarato in modo da ottenere in simulazione il corretto andamento dei livelli registrati lungo l’alveo.

La taratura è avvenuta sui dati di livello semiorari registrati ai 4 teleidrometri installati nel basso corso del T. Senio ed è quindi in corrispondenza degli stessi che il modello restituisce i valori più accurati delle variabili idrauliche.

I livelli idrici nell’ultimo tratto a monte della confluenza in Reno sono condizionati dalla piezometrica contestuale del ricevente che pertanto influenza la scala di deflusso nell’ultima sezione del T. Senio.

L’effetto di rigurgito o di richiamo dipendente dall’entità dei tiranti d’acqua raggiunti nel Reno conduce a maggiori incertezze sulla precisione dei risultati in corrispondenza della stazione di misura di Alfonsine.

5.2.2 MODALITA' DI ASSEGNAZIONE DELLA CONDIZIONE AL CONTORNO ALLA CONFLUENZA IN RENO

Le stazioni teleidrometriche nel Fiume Reno più vicine alla foce del T. Senio sono installate alle sezioni di Bastia e di Volta Scirocco, e distano da essa rispettivamente circa venti e quindici chilometri; i livelli ivi misurati, quindi, non sono utilizzabili come condizione al contorno di valle per il T. Senio.

Si è dunque assegnata una scala di deflusso di moto uniforme:

Q = c*A (R*Wi)1/2 nell’ultima sezione del T. Senio (Km 63.090), assumendo lo stesso valore di scabrezza del tronco immediatamente a monte e la pendenza i del fondo pari a 0.00027 corrispondente alla pendenza media del fondo degli ultimi tre chilometri.

45 La tabella 5.2.1 riporta la scala di deflusso di riferimento corrispondente ai valori c* = 10 m1/3s-1 e W = 1.

Tabella 5.2.1

L’ipotesi di scala delle portate di moto uniforme è stata corretta in fase di taratura incrementando la pendenza del pelo libero di un fattore W (variabile fra 2 e 4 in funzione dell’evento considerato - par. 5.4 -), volendo in questo modo rappresentare la situazione storicamente frequente di livelli idrici più modesti nel Reno che nel Senio in corrispondenza della foce durante le piene di quest’ultimo ossia la non contemporaneità degli eventi di piena più ingenti in entrambe le aste.

Constatata la scarsa influenza della scala di deflusso sia sui tempi di transito che sui livelli a monte di Fusignano, si può concludere che le incertezze sul comportamento del ricevente si ripercuotono soltanto sulla precisione dei risultati al teleidrometro di Alfonsine e nel tratto terminale dell’asta fluviale del Senio.

5.2.3 MODALITA' DI ASSEGNAZIONE DEI COEFFICIENTI DI SCABREZZA

Nel tronco compreso tra la SS 9 (Via Emilia) ed il ponte della “Chiusaccia” l’alveo, esclusa una ristretta zona in prossimità della cunetta di magra, è quasi completamente occupato dalla vegetazione, che raggiunge altezze paragonabili a quelle degli argini.

Nella maggior parte delle sezioni a valle della “Chiusaccia” le zone più vegetate sono l’alveo inciso e le sue sponde, mentre in generale si nota un minor sviluppo delle specie arboree sulle golene e sugli argini.

46 Da ciò deriva una maggior resistenza al moto incontrata dalle correnti che occupano il solo alveo inciso rispetto a quelle più copiose che raggiungono i livelli arginali.

La suddivisione dell’alveo in “strisce verticali”, alle quali associare diverse scabrezze, non conduce per il T. Senio ad una corretta interpretazione del flusso: per esempio, con portate che occupano l’intera sezione fluviale, associare alla striscia verticale relativa all’alveo inciso i forti valori di coefficiente di scabrezza che ne caratterizzano il fondo porterebbe ad una sottostima della capacità di portata delle aree sovrastanti la cunetta di magra in presenza di quote idriche superiori a quelle golenali (fig. 5.2.2 (a),(b)).

Figura 5.2.2

Si è ritenuto opportuno definire una scabrezza media tipica dell’alveo inciso (fig. 5.2.2 (d)) ed una caratterizzante, invece, l’intera sezione disponibile (fig 5.2.2 (c)).

Il valore del coefficiente di scabrezza associato all’alveo inciso deriva dalle tarature sui livelli di piene che mediamente non sfruttano le golene, mentre i valori tipici della sezione completa sono ricavati dai dati idrometrici degli eventi più ingenti (i.e. le piene del Novembre 1991 e del Dicembre 1992).

47 I valori di scabrezza media di sezione ricavati dalle tarature sono inoltre confrontabili, alla luce di alcune considerazioni introduttive di seguito riportate, con quelli di letteratura [1] proposti per differenti combinazioni di geometria e vegetazione .

Il calcolo idraulico con il raggio di resistenza R* in fase di taratura (necessario affinché le portate incrementino al crescere dei livelli) conduce a valori di coefficiente di scabrezza (c*) inferiori a quelli di Gauckler-Strickler (c).

Si osserva che essendo la conduttanza idraulica una caratteristica intrinseca dell’alveo, essa è invariante rispetto alle diverse formulazioni adottate per esprimerne il valore.

In moto uniforme si ha :

Q / √i = AC√R = AcR2/3 √ √ 2/3 √ ∫B 2/3 Q / i = AC* R* = Ac*R* dove R* = (1/A) 0 y db da cui: cR2/3 = c*R*2/3 c* = c (R/R*)2/3 ed essendo R* > R ne deriva che c* < c.

Nell’ambito delle piene analizzate sul T. Senio si ha:

c* = (0.7- 0.9) c

La suddivisione dell’asta fluviale in tronchi costituiti da sezioni omogenee per scabrezza è stata possibile solamente durante la fase di taratura del modello sulla piena dell’Aprile 1996 poiché per quell’anno è noto lo stato della vegetazione da Ponte del Castello alla foce in Reno.

Per gli eventi precedenti il 1996 si è suddiviso il basso corso del fiume in quattro tronchi dei quali tre compresi tra le sezioni in corrispondenza dei teleidrometri e l’ultimo fra il ponte della strada Statale Adriatica (SS 16) e la foce in Reno: i valori di scabrezza medi di tratto risultanti dalle tarature hanno confermato sia l’ordine di grandezza di quelli del 1996 che l’influenza dello sviluppo vegetazionale sull’evo- luzione temporale della resistenza al moto.

48 5.3 TARATURA SUI DATI DI LIVELLO DELLA PIENA DELL’APRILE 1996: VALORI DI SCABREZZA DELL’ALVEO E PORTATE AL COLMO

La piena del 2-3 aprile 1996 è stato il primo evento preso in considerazione fondamentalmente per le maggiori informazioni disponibili ed acquisite.

La dettagliata conoscenza della distribuzione spazio-temporale dei lavori di manutenzione effettuati negli anni 1993-1996 (fig. 5.1.3), unitamente alle indagini di campagna (si riporta in chiusura di paragrafo la documentazione fotografica dell’ultima indagine effettuata nel Maggio 1996), ha permesso di ottenere una realistica suddivisione dell’asta fluviale in tronchi con valore costante di scabrezza.

Figura 5.3.1 (a)

Assegnato un valore unitario alla scabrezza corrispondente allo stato vegetazionale del tronco fra il ponte ferroviario della linea Bologna-Ancona e il ponte della “Chiusaccia”, le scabrezze dei tronchi successivi sono state definite come percentuali di quella appena assunta come riferimento; si è così costruito il grafo (fig. 5.3.1 (a)) delle scabrezze relative che ha permesso di ridurre le incognite del problema al solo fattore moltiplicativo M della scabrezza unitaria di riferimento (oltre al coefficiente W della scala di deflusso di valle).

La taratura del modello è consistita pertanto nell’individuazione per tentativi del valore di M (stimato pari a 8; fig. 5.3.1 (b)) al quale corrispondesse, utilizzando come Input l’idrogramma registrato a Ponte del Castello, la migliore aderenza possibile fra i dati misurati nelle restanti stazioni teleidrometriche (Cotignola, Fusignano ed Alfonsine) ed i relativi Output della simulazione in termini di valore al picco, forma dell’idrogramma e tempi di transito del colmo (tabella di fig. 5.3.2).

49 Figura 5.3.1 (b)

50 Figura 5.3.2

Poiché all’evento in esame sono conseguiti livelli idrici che hanno interessato quasi ovunque il solo alveo inciso senza invasione delle golene, i valori di c* ottenuti dalla taratura sono indicativi per le sole portate di piena di “media entità” mentre è logico aspettarsi, per la particolare morfologia del T. Senio, che essi rappresentino una sottostima dei coefficienti di scabrezza che si riscontrerebbero in occasione di deflussi più importanti.

Un risultato significativo ottenuto dalla taratura del modello è la portata al colmo in ≈ 3 ingresso a Ponte del Castello stimata pari a: QC 80 m /s.

Correlando i valori di scabrezza all’intervallo di tempo intercorso fra l’ultimo intervento di manutenzione di ciascun tronco e l’Aprile 1996, si evince una dipendenza fra la resistenza al moto offerta dal contorno bagnato e la frequenza temporale degli interventi di sfalcio. Confrontando i valori di c* dei tratti con manutenzione risalente ad uno o più anni addietro con quello corrispondente alla pulizia recente si è ricavato, infatti, un andamento della perdita percentuale di conduttanza dell’alveo (Q/√i = Ac*R*2/3) nel tempo (fig. 5.3.3).

51 Figura 5.3.3

In ultimo, si riporta sia il confronto fra gli idrogrammi in livello reali e quelli ricostruiti in fase di taratura ai 4 teleidrometri, sia l’andamento delle portate nel tempo in corrispondenza degli stessi (fig. 5.3.4).

52 PIENA DEL 2-3 APRILE 1996

Figura 5.3.4 e confronto fra gli idrogrammi reali e quelli ricostruiti

53 54 55 56 DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA

NOTA: Il coefficiente di scabrezza c* è espresso in m1/3s-1

57 C* = 15

C* = 8

58 C* = 8

C* = 8

59 C* = 9,5

C* = 9,5

60 C* = 11

C* = 11

61 C* = 9

C* = 9

62 C* = 9,5

C* = 9,5

63 C* = 15

C* = 12

64 C* = 27

C* = 27

65 C* = 13,5

C* = 13,5

66 5.4 TARATURA SUI DATI DI LIVELLO DELLE PIENE DEL NOVEMBRE 1991, DICEMBRE 1992 E GENNAIO 1994: VALORI DI SCABREZZA DELL’ALVEO E PORTATE AL COLMO

Con modalità del tutto simili a quelle seguite nell’analisi della piena del 2-3 Aprile 1996, si è proceduto alla taratura degli eventi del 24-25 Novembre 1991, del 5-11 Dicembre 1992 e del 1-2 Gennaio 1994 per affinare l’indagine relativa alla stima dei coefficienti di scabrezza c* in termini di variabilità nello spazio (differente resistenza al moto nei diversi tronchi individuati) e nel tempo (perdita di conduttanza correlata alla frequenza degli interventi manutentori dell’alveo) ed in funzione del tirante idrico raggiunto in alveo (distinzione fra la situazione di deflusso contenuto nell’incile e quella con invasione delle aree golenali).

Lo studio di più eventi ha permesso, inoltre, di identificare nell’intervallo [2-4] il campo di definizione del parametro W (par. 5.2.2) che compare nella scala di deflusso alla sezione di chiusura (progr. Km 63.09).

Come già accennato al paragrafo 5.2.3, la mancanza di una conoscenza diffusa e dettagliata dello stato della vegetazione del torrente ha suggerito, in tutti questi casi, una suddivisione dell’asta in 4 soli tronchi con egual c* delimitati dai 4 teleidrometri presenti e dalla foce in Reno.

A riprova dell’attendibilità dei risultati ottenuti (fig. 5.4.3 (a, b, c, d)) si riportano le tabelle di confronto fra i dati rilevati e quelli derivanti dalle tarature (fig. 5.4.1) e gli idrogrammi, sia quelli realmente registrati che quelli ricostruiti durante le simulazioni, dai quali è riscontrabile la buona riproduzione delle leggi h(t) specialmente per quanto riguarda la “parte alta” di ogni piena (fig. 5.4.2).

Si allega inoltre, sempre in figura 5.4.2, l’andamento delle leggi Q(t) risultanti ai 4 teleidrometri per mettere in risalto l’assai modesto contributo di laminazione delle piene fornito dal T. Senio lungo l’intero tratto vallivo.

67 Figura 5.4.1

68 Poiché la piena del 5-11 Dicembre 1992 è stata caratterizzata dalla presenza di 3 onde molto ravvicinate delle quali la prima (giorni 5-7) contenuta ovunque nell’inciso e la terza (giorni 9-11) occupante al colmo l’intera sezione fluviale, si è proceduto ad un’analisi distinta di queste ultime per quantificare (in una situazione ottimale di “quasi contemporaneità “ di accadimento dei 2 eventi) la variabilità dei coefficienti c* di resistenza al moto in funzione del tirante idrico. Si è notato che ove era dominante una folta e bassa vegetazione sulle sponde dell’alveo inciso, come tra Fusignano ed Alfonsine, si è registrata una notevole differenza fra il valore di c* corrispondente alla prima onda contenuta nell’inciso stesso (fig. 5.4.3 (b)) e quello riscontrato durante il deflusso dell’ultima onda che in più punti ha lambito i coronamenti arginali (fig. 5.4.3 (c)); al contrario, nei tratti di torrente caratterizzati da bosco fitto di alto fusto, come fra Ponte del Castello e Cotignola, i 2 valori di c* stimati sono pressoché uguali, denotando in tal caso un’interazione tra il flusso d’acqua ed il contorno bagnato della sezione quasi indipendente dal tirante idrico presente in alveo.

69 70 PIENA DEL 24-25 NOVEMBRE 1991

Figura 5.4.2 Confronto fra gli idrogrammi reali e quelli ricostruiti delle diverse piene esaminate

71 72 73 74 PIENA DEL 5-11 DICEMBRE 1992 (PRIMA ONDA)

75 76 77 78 PIENA DEL 5-11 DICEMBRE 1992 (TERZA ONDA)

79 80 81 82 PIENA DEL 1-2 GENNAIO 1994

83 84 85 86 Figura 5.4.3 (a) Risultati della taratura della piena del Novembre 1991

87 Figura 5.4.3 (b) Risultati della taratura della piena del Dicembre 1992 (PRIMA ONDA)

88 Figura 5.4.3 (c) Risultati della taratura della piena del Dicembre 1992 (TERZA ONDA)

89 Figura 5.4.3 (d) Risultati della taratura della piena del Gennaio 1994

90 5.5 DETERMINAZIONE DELL’OFFICIOSITA' IDRAULICA DEL TRATTO DI VALLE E DELLE SCALE DI DEFLUSSO IN CORRISPONDENZA DELLE STAZIONI TELEIDROMETRICHE

I valori di scabrezza derivanti dalla taratura del modello sugli eventi di piena considerati sono stati utilizzati per la ricostruzione delle scale di deflusso in corrispondenza delle stazioni teleidrometriche.

In generale l’andamento dei cappi di piena, ottenuto per le onde di livello misurate, evidenzia uno scostamento non significativo rispetto alla scala di deflusso di moto permanente ricostruita sulla stessa sezione.

In figura 5.5.1 è riportato il confronto fra il cappio di piena stimato in occasione dell’evento del 5-11 Dicembre 1992 e la scala di deflusso ricostruita nella sezione di Ponte del Castello.

Figura 5.5.1

Il fenomeno del cappio di piena degenere, tanto più marcato quanto più si riducono le pendenze di fondo procedendo verso valle, evidenzia il modesto scostamento dei livelli di moto vario da quelli in moto permanente a parità di portata e rende lecita

91 l’approssimazione dei profili d’inviluppo dei colmi di piena con il profilo di moto permanente corrispondente alla portata al colmo nella sezione.

Le scale di deflusso in esame risultano, pur con i limiti sopracitati, di grande interesse poiché forniscono attendibili indicazioni in assenza di misura di portata alle stazioni teleidrometriche.

Si riportano le scale di deflusso in forma grafica (fig. 5.5.2 (a, b, c, d)) per le sezioni di P. del Castello, Cotignola, Fusignano, Statale Adriatica (Alfonsine) corrispondenti a differenti stati dell’alveo che sinteticamente sono così indicati:

- scarsa manutenzione (1992);

- manutenzione allo stato attuale (aggiornata alla primavera 1996);

- manutenzione programmata secondo un piano pluriennale di interventi e che sono analiticamente descritti nei successivi paragrafi 5.5.1, 5.5.2 e 5.5.3.

Le scale di deflusso computate nelle sezioni di attraversamento dei ponti (tab. 5.5.3 (a,b,c)) riportano in carattere grassetto sia i livelli critici (i.e. minimo tra quote arginali e quote di sottotrave dei ponti, nel rispetto dei relativi franchi pari rispettivamente a 1 e 0.2 m) che le corrispondenti portate.

Figura 5.5.2 (a) Scale di deflusso a P. del Castello

92 Figura 5.5.2 (b) Scale di deflusso a Cotignola

Figura 5.5.2 (c) Scale di deflusso a Fusignano

93 Figura 5.5.2 (d) Scale di deflusso alla Statale Adriatica (Alfonsine)

5.5.1 SCALE DI DEFLUSSO CON I VALORI DI SCABREZZA DEL 1992 CORRISPONDENTI AD UNO STATO DI SCARSA MANUTENZIONE DELL’ALVEO

Nel calcolo dei profili di moto permanente (tab. 5.5.3 (a)) sono state adottate sia le scabrezze dell’alveo ci* conseguenti alla taratura dell’evento del 5-11 Dicembre 1992 che la corrispondente scala di deflusso alla foce in Reno (assumendo il coefficiente W = 4 nella scala delle portate - par. 5.2.2 -).

5.5.2 SCALE DI DEFLUSSO CON I VALORI DI SCABREZZA DEL 1996 CORRISPONDENTI ALLO STATO DI MANUTENZIONE ATTUALE

Le scabrezze per le quali è stato ricavato il profilo di moto permanente derivano, così come la scala di deflusso (W = 2), dalla taratura effettuata sull’evento del 2-3/4/1996.

Dalla tabella 5.5.3 (b) si può notare che le portate che provocano livelli paragonabili a quelli del sottotrave dei ponti sono più ingenti di quelle a cui erano legati gli stessi livelli registrati nell’evento del 5-11/12/1992.

94 95 5.5.3 SCALE DI DEFLUSSO CON I VALORI DI SCABREZZA CORRISPONDENTI AD UN ADEGUATO PROGRAMMA PLURIENNALE DI INTERVENTI DI MANUTENZIONE

Dall’andamento qualitativo della perdita percentuale di conduttanza nel tempo riportato nel paragrafo 5.3 si deduce che un anno dopo l’intervento di completa rasatura della vegetazione d’alveo (cui corrisponde c* = 30 m1/3s-1 ) il valore di c* è pari circa a 18 m1/3s-1 ovvero al 60% di quello di partenza.

In una ragionevole ipotesi di buona manutenzione, per le zone più a rischio d’esondazione non può essere previsto più di un intervento di “pulizia” all’anno per gli evidenti problemi legati alla tempistica ed alla logistica degli stessi.

Nell’asta fluviale a valle della Chiusaccia si è ritenuto di ammettere in via prudenziale il massimo valore c* = 18 m1/3s-1 , che può essere realmente mantenibile per l’intero periodo che intercorre fra due manutenzioni successive.

L’idea di stabilire lo stesso tipo di manutenzione fra la Via Emilia ed il ponte della Chiusaccia (progressiva 35.081 km) non avrebbe portato nessun vantaggio in termini di officiosità complessiva di tutto il tronco di valle.

Le portate critiche per l’asta a monte della Chiusaccia perfettamente mantenuta, infatti, avrebbero dato luogo ad esondazioni all’interno del tronco compreso fra Cotignola e Alfonsine.

Si è individuato un valore di scabrezza fra la Via Emilia e la Chiusaccia che ivi garantisse franchi arginali paragonabili a quelli di valle e non sovrabbondanti.

L’adozione nel primo tratto (SS 9 - Chiusaccia) di c* = 12 m1/3s-1 non obbliga ad uno sfalcio totale della vegetazione attuale, ma lascia la possibilità di effettuare tagli meno frequenti oppure di realizzarli in modo selettivo raggiungendo con quest’ultima opzione il duplice scopo di mantenere un’area semi-naturale nell’alveo del torrente e di ovviare alle esigenze idrauliche di smaltimento delle piene.

Fissati in c* = 12 m1/3s-1 e c* = 18 m1/3s-1 i valori di scabrezza ottimali rispettivamente a monte e a valle della Chiusaccia, risulta che i ponti e gli argini più vicini alla confluenza in Reno (in corrispondenza del centro abitato di Alfonsine) sono fortemente a rischio idraulico e quindi l’officiosità di tutta l’asta valliva è condizionata dalla situazione contestuale nel ricevente; infatti, le massime portate che possono defluire in moto permanente a valle della Via Emilia sono (tab. 5.5.3 (c)):

96 97 - 190 m3/s nel caso alquanto cautelativo in cui la scala di deflusso alla foce in Reno sia di moto uniforme (W = 1);

- 225 m3/s nel caso in cui i livelli del Fiume Reno siano tali da determinare un pronunciato profilo di richiamo nel tratto terminale del Senio (W = 4).

I massimi livelli idrici raggiungibili sono stati identificati mantenendo ovunque un franco di sicurezza arginale pari ad almeno un metro; in corrispondenza di ogni struttura, stradale o ferroviaria, si è imposto inoltre: ≡ h MAX ( min {h SOTTOTRAVE DEI PONTI - 40 cm ; h ARGINE - 1 m} al fine di evitare per tali attraversamenti, essendo essi spesso al di sotto dei coronamenti arginali, il verificarsi (pericoloso) del funzionamento in pressione.

5.5.4 INDICAZIONI DI LETTERATURA SULLE SCABREZZE ASSOCIABILI ALLE CARATTERISTICHE MORFOLOGICO-VEGETAZIONALI IPOTIZZATE PER IL TORRENTE SENIO

In letteratura é largamente diffuso il coefficiente c di Gauckler-Strickler, legato a quello di scabrezza c* dalla relazione (par. 5.2.3): c* ≅ 0.8 c. Valori di c = 15 m1/3s-1 e c = 22 m1/3s-1 sono equivalenti a c* = 12 m1/3s-1 e c* = 18 m1/3s-1 rispettivamente previsti per l’alveo a monte e a valle del ponte della Chiusaccia.

Si riporta di seguito il metodo utilizzato nei corsi d’acqua statunitensi [1] per il calcolo del coefficiente di Manning n = 1/c in funzione delle caratteristiche del corso d’acqua, singolarmente descritte dai singoli addendi del valore finale n risultante dalla formula:

n = m (n0+n1+n2+n3+n4) ove: - m è il grado di meandrizzazione, - n0 dipende dal materiale costituente l’alveo, - n1 è il grado di irregolarità della sezione, - n2 è il grado di variazione relativa fra sezioni contigue, - n3 tiene conto delle ostruzioni in alveo quali ponti e briglie, - n4 dipende da tipo e sviluppo della vegetazione.

Si è assunto m = 1 in quanto si ritiene assolutamente trascurabile l’effetto di meandrizzazione nell’asta a valle della Via Emilia essendo essa completamente canalizzata.

98 Tronco a valle della Chiusaccia (progressiva 35.081 km - 63.090 km)

Per questo tronco le indicazioni bibliografiche [1] sono in accordo con quelle ottenute dall’esame dell’andamento qualitativo della perdita percentuale di conduttanza nel tempo (che deriva dal progressivo sviluppo vegetativo) ottenuto dalla taratura del modello sulla piena del 1996 (fig. 5.5.3) . Il valore dell’addendo (n4) di maggior peso nel computo è, infatti, relativo a vegetazione “bassa” (intendendo con questo termine un’altezza inferiore a 3-4 volte l’altezza del tirante idrico) che, per la particolare geometria del T .Senio, si sviluppa già dopo un anno dal completo sfalcio come è evidente dall’esame della fig. 5.3.4 tratta da [4] che riporta la crescita in altezza nel tempo di specie arboree tipicamente fluviali. Si ottiene:

n = (n0+n1+n2+n3+n4) = 0.02+0.01+0+0.005+0.012 = 0.047 m1/3s-1

c = 1/n = 22 m1/3s-1 ⇒ c* ≅18 m1/3s-1

Figura 5.3.4 Accrescimento in altezza delle più importanti specie di salice

Tronco a monte della Chiusaccia (progressiva 22.275 km - 35.081 km)

Si è introdotto rispetto al computo precedente un leggero incremento del termine (n2) per tener conto delle variazioni di sezione non graduali presenti nel tratto di alveo denominato “dei drizzagni” (fra le progressive 24 e 26 Km) ma soprattutto si è aumentato l’addendo (n4) per tener conto di una morfologia vegetazionale somigliante a quella prevista nel transetto semi-naturale (proposto da uno studio

99 condotto dal Gruppo di ricerca applicata istituito dall’Autorità di Bacino del Reno del Marzo 1995 per l’elaborazione di “Criteri per la gestione degli ambiti fluviali: proposta di indirizzi per la corretta gestione e manutenzione dei corsi d’acqua nei tratti arginati” [6]) in cui l’altezza delle specie arboree ed arbustive può essere paragonata alle altezze idriche (fig. 5.3.5). Si ottiene:

n = (n0+n1+n2+n3+n4) = (0.02+0.01+0.005+0.005+0.025) = 0.065 m1/3s-1

c = 1/n = 15 m1/3s-1 ⇒ c* ≅ 12 m1/3s-1

SCHEMA TRANSETTO SEMI-NATURALE

SIMBOLOGIA DELLA VEGETAZIONE NEGLI SCHEMI DI TRANSETTO

Figura 5.3.5 Schema di transetto semi-naturale proposto per il tratto V. Emilia-Chiusaccia

100 5.6 MODALITA' DI RICOSTRUZIONE DELL’INTERA SCALA DI DEFLUSSO A PONTE DEL CASTELLO NEL 1992

Come già accennato al paragrafo 3.3, per la calibrazione del modello idrologico afflussi-deflussi ARNO sull’intero bacino montano del T. Senio è necessario conoscere la scala di deflusso alla sezione di chiusura dello stesso in coincidenza del ponte sulla Via Emilia in località Ponte del Castello (fotografia e rilievo della sezione in fig. 5.6.2).

Nel nostro caso specifico, avendo utilizzato come ingresso per tale operazione i dati di pioggia degli anni 1991-1992, era fondamentale disporre di una scala delle portate aggiornata al periodo in esame. Si è così proceduto alla ricostruzione dell’intera scala di deflusso a Ponte del Castello (progressiva Km 22.275) utilizzando i coefficienti di scabrezza risultanti dalla taratura dell’evento di piena del 5-11 Dicembre 1992 secondo queste modalità:

3 - per Q >100 m /s impiego dei ci* stimati per l’onda del 9-11Dicembre (par. 5.5.1); 3 3 - per 30 m /s < Q < 100 m /s impiego dei ci* stimati per l’onda del 5-7 Dicembre; - per Q < 30 m3 /s: nella parte bassa la scala di deflusso è stata corretta manualmente per tenere conto della risagomatura della sezione, non ancora avvenuta nel 1992, descritta nel rilievo Alberani datato 1995 (vedere APPENDICE B)

In figura 5.6.1 si riporta sia in forma grafica che numerica la scala di deflusso ottenuta a Ponte del Castello.

Figura 5.6.1

101 Figura 5.6.2 Vista da monte del ponte sulla Via Emilia a Ponte del Castello (progressiva 22.275 Km) e relativo rilievo.

102 CAPITOLO 6

STUDIO IDRAULICO DEL TRATTO DI MONTE (ISOLA - PONTE DEL CASTELLO): QUANTIFICAZIONE DEL CONTRIBUTO ALLA LAMINAZIONE DELLE PIENE DERIVANTE DALL’ EVENTUALE SPAGLIAMENTO NELLE AREE ESONDABILI

6.1 DATI DISPONIBILI

a) Livelli idrometrici

L’unica stazione teleidrometrica è situata nell’ultima sezione del tronco in esame a Ponte del Castello.

b) Portate

Non si dispone, come per il tratto di valle, di alcun rilievo di portata contemporaneo alle misure di livello né di scale di deflusso misurate.

c) Scabrezze d’alveo

Nel tronco montano non sono stati effettuati negli anni novanta interventi di manutenzione che potessero guidare le indagini di campagna orientate alla suddivisione dell’asta fluviale in tronchi a scabrezza omogenea.

d) Piogge

Le altezze di pioggia (registrate ai pluviometri di Bibbiana, Casola Valsenio e Riolo Terme) che hanno provocato gli eventi di piena in alveo del Novembre 1991 e del Dicembre 1992 possono essere ricondotte, seppur con la dovuta cautela, mediante il modello afflussi-deflussi ARNO, a valori di portata (alle sezioni d’ingresso del sistema in esame) contemporanei alle misure di livello effettuate a Ponte del Castello (cap. 4).

6.2 TARATURA DEL MODELLO IDRAULICO

6.2.1 METODOLOGIA, RISULTATI OTTENIBILI E LORO VALIDITA'

Data la tipologia e l’esigua disponibilità dei dati riguardanti il tronco montano, la taratura consiste nell’individuare, previa assegnazione dei coefficienti di scabrezza di tratto, i valori dei parametri caratterizzanti le zone d’esondazione in modo da riprodurre durante le simulazioni i livelli misurati a Ponte del Castello sollecitando il

103 sistema con le portate riferite alla stessa piena ricostruite dalle relative piogge con il modello afflussi-deflussi.

La taratura in oggetto, nell’ambito delle incertezze conseguenti all’assegnazione delle scabrezze d’alveo ed a quelle insite nella ricostruzione delle portate, riproducendo i livelli alla sezione di P. del Castello con la stessa tempistica riscontrata nella realtà, rende disponibile un modello capace di restituire soltanto il comportamento medio del tratto di monte. La assenza di verifiche di livello intermedie diminuisce l’accuratezza dei risultati del modello nelle sezioni più a monte di P. del Castello.

Le scabrezze dei tronchi d’alveo a differente morfologia vegetazionale, individuati a seguito delle indagini di campagna, sono assegnate in considerazione sia della somiglianza con i tratti d’alveo a valle di Ponte del Castello, il cui coefficiente di scabrezza è validato dalle tarature, sia dai valori suggeriti dalla letteratura specializzata [1].

Si è quantificato l’effetto di laminazione delle aree adiacenti l’alveo fluviale schematizzandole come capacità d’invaso collegate ai livelli in alveo per mezzo di soglie sfioranti.

Considerando piene eccedenti l’officiosità del T. Senio si riproducono livelli e relativa tempistica alla sezione di Ponte del Castello dopo aver tarato opportunamente tutte le soglie sfioranti rappresentanti gli “stramazzi arginali” (par. 6.3.3).

Il modello così tarato è in grado di simulare l’effetto laminante medio del tronco montano sulle portate in transito, mentre sono meno attendibili i risultati locali su sezioni intermedie.

Poiché sulle aree a valle della confluenza del T. Sintria in Senio (alla progressiva km 8) sono presenti insediamenti abitativi nelle vicinanze dell’alveo, si è lavorato in sicurezza sottostimando la capacità di laminazione del tronco a monte rispetto a quello a valle di tale confluenza.

6.2.2 SCELTA DELL’EVENTO DI PIENA PER LA TARATURA DEL MODELLO

La volontà di quantificare le esondazioni nelle zone adiacenti il T. Senio ed il conseguente effetto di laminazione sull’onda che raggiunge P. del Castello presuppone l’esame di eventi che abbiano dato luogo a spagliamenti nel tratto montano.

Il modello è tarato sulla piena del Dicembre 1992 sia perché ha dato luogo ad ingenti allagamenti sia per la relativa disponibilità di misure idrauliche e di osservazioni sulle zone allagate.

104 6.3 TARATURA DEL MODELLO SULL’EVENTO DI PIENA DEL 5-11 DICEMBRE 1992

6.3.1 MODALITA' DI ASSEGNAZIONE DELLE SCABREZZE PER TRONCHI

Durante il sopralluogo effettuato nella primavera del 1996 sono stati individuati 7 tronchi a differente sviluppo vegetazionale (vedi documentazione fotografica).

Come per il tratto vallivo, si sono stabiliti i rapporti di resistenza al moto fra i tronchi ed il valore del coefficiente di scabrezza di riferimento fissato in c* = 8,5 m1/3s-1 per il tratto d’asta immediatamente a monte di P. del Castello, considerando la forte somiglianza con la vegetazione del fiume nel tratto tra la Via Emilia e la Chiusaccia (fig. 6.3.1).

Figura 6.3.1

105 106 DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA

107 C* = 10

C* = 9

108 C* = 9

C* = 15

109 C* = 8

C* = 7

110 C* = 7

C* = 7

111 C* = 8

C* = 8

112 C* = 8,5

La distribuzione longitudinale delle scabrezze stimata durante i sopralluoghi della primavera del 1996 è stata adottata per le simulazioni con i dati di portata (ricostruiti a partire dalle piogge) della piena del Dicembre 1992, alla quale non sono seguiti interventi di manutenzione se non in un breve tratto (non considerato quindi nella fase di calcolo) in prossimità della confluenza del T. Sintria. Lo stato di abbandono dell’alveo è tale da poter ragionevolmente supporre invariato dal 1992 ad oggi il valore dei coefficienti di scabrezza (par. 5.3).

6.3.2 MODALITA' DI ASSEGNAZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO

Si sono assegnati alle sezioni d’ingresso del sistema (Isola, confluenza Sintria, Interbacino) gli idrogrammi ottenuti con il modello afflussi-deflussi ARNO dai dati pluviometrici del Dicembre 1992.

Le simulazioni, finalizzate a riprodurre i livelli alla Via Emilia, sono state effettuate sull’intera asta fluviale fino alla foce in Reno, dove l’eventuale incertezza sulla stima della scala di deflusso (condizione al contorno di valle) non inficia in alcun modo i livelli risultanti alla sezione di verifica di P. del Castello da essa distante circa quaranta chilometri.

113 6.3.3 MODELLAZIONE DELLE ZONE DI ESPANSIONE NATURALE

Le aree esondabili adiacenti il corso d’acqua rappresentano ai fini della modellazione idraulica invasi naturali in grado di sottrarre volumi alla piena in transito. Esse sono state pertanto schematizzate come invasi separati dal corso d’acqua e ad esso collegati per mezzo di soglie sfioranti.

Nei casi di più semplice interpretazione ogni invaso, denominato CASNAT, è collegato ad una sezione di rilievo dell’alveo (fig. 6.3.2) in corrispondenza della quale può verificarsi lo spagliamento delle acque attraverso la soglia sfiorante.

Figura 6.3.2

Nei casi in cui la morfologia del territorio suggerisca la possibilità che l’area in esame sia raggiunta da esondazioni provenienti da due sezioni del tratto arginale su cui insiste, si è provveduto a collegare un’ulteriore sezione di rilievo al singolo CASNAT, che risulta pertanto parallelo all’asta principale fra le due sezioni di collegamento (fig. 6.3.3).

Figura 6.3.3

114 Al fine di simulare il comportamento di aree esondabili talmente vaste da interessare più di due sezioni di rilievo (mediamente distanti 500 metri) si è costruita una rete magliata di CASNAT comunicanti fra loro oltre che con l’asta principale (esempio di fig. 6.3.4).

Figura 6.3.4

Le sezioni di torrente alle quali si collegano i CASNAT coincidono con le sezioni naturali rilevate poiché esse costituiscono i nodi di calcolo del modello, nei quali è possibile imporre una condizione al contorno “interna” quale la coincidenza dei livelli idrici.

Nelle aree esondabili sono così valutati i contributi di accumulo di volumi di piena, essendo trascurabili i contributi di quantità di moto.

Ciascun CASNAT in serie o in parallelo è costituito rispettivamente da una o due sezioni di collegamento con il fiume Senio (indicate con una freccia negli schemi) di forma rettangolare larghe la metà della differenza fra le progressive delle sezioni rilevate immediatamente a monte e a valle di quella su cui è innestato il CASNAT.

L’invaso delle aree esondabili ha luogo ogni qualvolta viene superata la quota media dell’argine nel tratto (come dedotta dal rilievo topografico).

Ciascuna area esondabile è dotata di una legge d’invaso (in termini di relazione superficie allagabile - quota) dedotta dall’interpretazione della C.T.R.

La direzione del flusso (Senio ↔ CASNAT) è governata dal dislivello tra i peli liberi in alveo e nell’adiacente area di esondazione.

115 Le portate tracimanti gli argini verso le aree di espansione contigue al corso d’acqua sono valutate facendo ricorso all’equazione di stramazzo in parete grossa: √ 3/2 QC = 0.385 ( 2g) bS HS localizzando fittiziamente la struttura in corrispondenza del canale di collegamento tra l’area di espansione e la sezione geometrica del corso d’acqua.

La quota e la larghezza della soglia corrispondono a quelle degli argini nel tratto di fiume adiacente l’area esondabile. Il coefficiente di stramazzo µ è oggetto di taratura nella simulazione di eventi osservati.

Si riporta l’esempio della schematizzazione (fig. 6.3.5) con CASNAT 1 della prima area esondabile esaminata sul corso del T. Senio.

Figura 6.3.5

Va ricordato che, come evidenziato nelle indicazioni progettuali riguardanti la localizzazione e l’entità dei rialzi arginali (cap. 9), la necessaria salvaguardia dei centri abitati di Isola e soprattutto di Riolo Terme ha portato alla loro conseguente esclusione dal computo delle zone potenzialmente allagabili.

Si sottolinea, inoltre, che la schematizzazione adottata per le aree di esondazione laterali al corso d’acqua prevede un contributo alla laminazione della piena in termini di “invaso” ma trascura l’effetto di “ritardo” dovuto alle basse velocità dell’acqua nelle aree allagate poiché l’eventuale rientro in alveo dei volumi dalle zone d’esondazione è legato solamente ai livelli ivi presenti.

Il maggior numero delle aree d’esondazione più a monte è circoscritta dalle anse del T. Senio e le distanze massime percorribili dalle acque sono ivi limitate.

La semplificazione introdotta dal tipo di schematizzazione è ritenuta dunque poco

116 influente per le esondazioni più a monte e del tutto realistica per quelle più a valle in prossimità della Via Emilia poiché le acque che fuoriescono dall’alveo del T. Senio non vi rientrano in virtù della particolare morfologia dei territori che attraversano.

Nelle tabelle seguenti si riportano gli andamenti delle leggi di invaso (in termini di: aree allagabili - quote) per ogni CASNAT così come stimate dalle carte C.T.R.

117 118 CASNAT 21 Progressiva (Km) 0.1 Livello Aree allagabili (m) (m2) 38.50 20000 41.00 60000 43.00 120000 46.00 170000

119 da 0.1 a 1.1

10000 55000 65000 90000 110000 120000 120000 CASNAT 3 AGG Progressiva (Km): 00 Livello Aree allagabili (m) (m2) 70.00 30000 70.50 40000 71.00 50000 72.00 75000 72.50 90000 73.0073.00 100000 76.5076.50 100000

120 6.3.4 RISULTATI DELLA TARATURA

La distribuzione spaziale dei coefficienti di scabrezza ci* è stata fissata grazie alle indagini di campagna effettuate ed alle indicazioni derivanti dalle analogie con lo stato vegetazionale del tratto vallivo da Ponte del Castello alla foce in Reno (par. 6.3.1).

Con la simulazione della piena del 5-11 Dicembre 1992, utilizzate come condizioni al contorno di monte le leggi Q(t) stimate con il modello afflussi-deflussi ARNO in corrispondenza degli ingressi nel sistema (par. 6.3.2), si è perseguito il duplice obiettivo di verificare l’assegnazione preventiva dei ci* e congiuntamente di individuare i coefficienti di portata ( degli “stramazzi arginali”, parametri incogniti e necessari alla completa descrizione di tutte le aree esondabili attigue al T. Senio.

La distribuzione dei coefficienti di scabrezza è stata definitivamente convalidata in fase di taratura grazie al buon riscontro del tempo di transito del picco di piena alla Via Emilia con quello realmente registrato.

Fissati i valori di primo tentativo dei coefficienti di portata ( delle soglie sfioranti (par. 6.3.2), si è introdotto un fattore N moltiplicativo con la funzione di modificarli percentualmente tutti in egual misura, riconducendo quindi le operazioni di taratura alla sola determinazione di quest’ultimo parametro.

Il valore N = 0.4 ha condotto alla migliore riproduzione in fase di simulazione dell’idrogramma reale h(t) registrato a Ponte del Castello (fig. 6.3.6).

Conferme positive sulla buona qualità della modellazione adottata per le zone di espansione si hanno dalla quasi perfetta coincidenza dei cappi di piena ricostruiti alla sezione di Ponte del Castello studiando separatamente il tratto a valle (par. 5.5) ed il tratto a monte della Via Emilia (fig. 6.3.7) e dalla congruenza fra la risposta del sistema e le indicazioni dei tecnici del Servizio Difesa del Suolo della Provincia di Ravenna in riferimento alle zone interessate dallo spagliamento ed ai relativi volumi sottratti alla piena.

121 Figura 6.3.6

Figura 6.3.7

122 6.4 DETERMINAZIONE DELL’OFFICIOSITA' IDRAULICA DEL TRATTO DI MONTE

L’officiosità idraulica del tratto fluviale a monte della V. Emilia è stata valutata attribuendo a ciascun tronco d’alveo a differente morfologia vegetazionale (osservata durante le indagini di campagna) coefficienti di scabrezza analoghi a quelli ottenuti dalla taratura per aste similmente vegetate a valle della V. Emilia (par. 6.3.1).

Lo schema d’indagine adottato nel capitolo 2 (fig. 2.2.1) suddivide la parte di fiume in esame in due collettori C1 e C2 rispettivamente situati a monte e a valle della confluenza del T. Sintria.

Il tronco C1 consente il deflusso di portate di 120 m3/s con modeste esondazioni localizzate soltanto nelle aree prossime all’alveo inciso, mentre deflussi più ingenti interessano la maggioranza delle aree di naturale espansione E1.

Nei primi chilometri del tronco C2, fra il Km 8 ed il ponte di Tebano al Km 13.180, si riscontra la minor officiosità del T. Senio: già portate di 100 m3/s provocano esondazioni nelle aree anseatiche adiacenti il torrente stesso.

Dal ponte di Tebano fino alla V. Emilia (progressiva 22.275 km) defluiscono senza dar luogo ad esondazioni portate dell’ordine di 160 m3/s.

123 124 CAPITOLO 7

SCELTA DEGLI EVENTI IDROLOGICI DI PROGETTO

Terminate le operazioni di calibrazione secondo le modalità descritte nei precedenti capitoli, si è proceduto all’individuazione delle sollecitazioni di progetto.

Sono state pertanto identificate onde di piena agli ingressi del sistema, anche se la previa assegnazione dei parametri che definiscono l’evento pluviometrico

“generatore” (TP, iP, hP [T R], TR, wI ) conduce ad una quantificazione delle onde stesse che presenta senz’altro margini di incertezza.

Per quanto riguarda le durate di pioggia (TP ) si è assunto:

TP = 12, 18, 24 ore

Dall’analisi svolta, i tempi di risposta dei bacini montani del Senio (a Isola) e del Sintria (alla confluenza) risultano rispettivamente pari a circa 12 e 9 ore in condizioni medie di imbibizione del terreno.

Sono stati presi in considerazione sia eventi pluviometrici di progetto di durata

TP paragonabile ai tempi di risposta sopracitati, al fine di generare onde di piena con portata al picco praticamente massima, sia sensibilmente maggiore, per ottenere onde con portata al colmo inferiore al caso precedente ma di volumi considerevolmente maggiori.

iP = hP / TP = costante

In tutti i casi esaminati si è assunta un’intensità di pioggia (iP ) costante.

TR = tempo di ritorno dell’evento = 25, 100 anni

Si è studiata la risposta del sistema in esame alle sollecitazioni con ricorrenza venticinquennale e centenaria. Avendo riscontrato forte sofferenza idraulica, sono stati valutati in termini di fattibilità tecnico-economica gli interventi possibili per limitare drasticamente il rischio idraulico.

hP [TR ] = altezza di pioggia corrispondente ad un TR prefissato

Come specificato nell’APPENDICE B, le altezze di pioggia corrispondenti ai tempi di ritorno prestabiliti sono state desunte da una ricerca basata sulla regionalizzazione dei valori estremi di pioggia [4].

125 ≅ wi = grado di saturazione iniziale del terreno 90 %

Le condizioni del terreno presenti all’inizio della pioggia sono molto influenti sulla generazione degli idrogrammi: fra i diversi parametri di calibrazione del modello idrologico il grado di saturazione (w) è tra i più significativi.

Si è adottato un coefficiente wi pari al 90 % poiché ritenuto sufficientemente cautelativo per la stima degli idrogrammi di progetto.

Si riportano a seguire tutti gli idrogrammi così ottenuti agli ingressi del sistema (Isola, confluenza Sintria, Interbacino).

126 127 128 129 130 Prima di procedere alle simulazioni idrauliche di progetto, si è reso necessario dettagliare i contributi dell’interbacino (cap. 2) coincidente con tutta la porzione di bacino pedecollinare che riversa le proprie acque nel tratto di T. Senio compreso fra le progressive 0 km e 22.275 km.

Disponendo della sola onda di piena calcolata nell’ipotesi che tutta la pioggia si trasferisse alla sezione di chiusura di Ponte del Castello, non era possibile tener conto del fatto che tale ingresso in realtà è distribuito lungo tutto il tratto di asta fluviale montano ed è quindi soggetto ai fenomeni di spagliamento (e possibile rientro in alveo) visionati nei precedenti capitoli.

Pertanto l’onda di piena denominata “Interbacino” è stata scomposta in 3 contributi separati:

- il primo in ingresso alla progressiva 7.5 km, dovuto a tutti i piccoli Rii, presenti sia in sinistra che in destra idraulica, che terminano nel T. Senio prima della confluenza del T. Sintria;

- il secondo in ingresso alla progressiva 17.5 km, dovuto a tutto il sottobacino in destra idraulica del Rio Pideura;

- il terzo in ingresso alla progressiva 22 km, dovuto all’intero sottobacino, sempre in destra idraulica, del Rio Celle.

In tutti tre i casi i tempi di formazione della piena sono molto contenuti (dell’ordine di 2-3 ore). Pertanto gli afflussi meteorici di 18 o 24 ore, che rappresentano gli eventi critici per la formazione delle onde di piena nel bacino del T. Senio alla sezione di chiusura di Ponte del Castello, danno luogo a deflussi alle sezioni di chiusura dei singoli sottobacini individuati sostanzialmente costanti durante il periodo di pioggia.

L’entità di ogni contributo è stato assunto proporzionale al valore relativo della superficie di Interbacino rappresentata e la loro somma è stata vincolata al rispetto del bilancio dei volumi in modo che, nell’intervallo di tempo intercorrente fra l’inizio e la fine dell’evento di piena, si avesse:

∫ t2 ≅ t1 Q Interbacino dt (t2 - t1) (P1 + P2 + P3) con P1, P2, P3 portate di moto permanente corrispondenti ai 3 contributi.

131 132 CAPITOLO 8 RISPOSTA NATURALE DEL SISTEMA AGLI EVENTI IDROLOGICI DI PROGETTO

8.1 CONSIDERAZIONI GENERALI SULLA LAMINAZIONE NATURALE DELLE PIENE FRA ISOLA E PONTE DEL CASTELLO

Per uno sviluppo di 11 km a valle della località Isola, le piene del Torrente Senio si espandono nelle aree di fondovalle, delimitate lateralmente dalle pendici collinari, e possono occupare una capacità di invaso finita, valutabile in circa 2,2 x 106 m3.

Il rientro nell’alveo dei volumi esondati in coda all’evento di piena è in alcuni casi ostacolato dalla presenza di arginelli golenali.

Più a valle, in sinistra idraulica, per la diversa morfologia della pianura e dei versanti (meno acclivi e con linee di massima pendenza orientate nel senso della corrente fluviale) le acque esondate non sono più contenute in capacità d’invaso finite fiancheggianti il corso d’acqua, ma possono espandersi liberamente nella pianura, con un progressivo incremento di volumi sottratti alle onde di piena trasferite verso valle al crescere delle stesse.

Nelle zone ad “espansione libera” in sinistra idraulica, indicate come CASNAT 15, il modello matematico (par. 8.2, 8.3) evidenzia ad esempio un notevole incremento dei volumi esondati durante le piene derivanti da piogge centenarie di 24 ore (circa 1,4 x 106 m3 ) rispetto a quelli conseguenti ad eventi alluvionali provocati da piogge centenarie di 18 ore (circa 1,0 x 106 m3 ).

Ovviamente, l’incremento progressivo dei volumi esondati aumenta l’estensione delle aree di pianura allagate ed aggrava i danni che le stesse possono subire.

Sia per l’allagamento dei terrazzi confinati di fondovalle che per lo spagliamento delle acque nella pianura in sinistra idrografica, si manifesta fra Isola e Ponte del Castello una sensibile attenuazione delle portate al colmo.

La moderazione naturale delle portate al colmo generate nel bacino montano del T. Senio nel tratto compreso fra Isola e Ponte del Castello riduce quindi il rischio idraulico di sormonto delle arginature che a valle della Via Emilia proteggono importanti centri abitati (Cotignola, Lugo, S. Potito, Fusignano, Alfonsine).

Sia per la verifica dell’attenuazione naturale delle portate, nello stato attuale del sistema, che per la definizione progettuale di eventuali invasi di piena a monte, è necessario analizzare il comportamento del torrente in occasione di piene conseguenti a piogge intense con assegnati tempi di ritorno e diversi valori della durata e ricostruire così i possibili idrogrammi “regolati” in transito a Ponte del Castello.

133 8.2 COMPORTAMENTO DEL TORRENTE SENIO DURANTE LA PIENA CONSEGUENTE ALLA PIOGGIA CENTENARIA DI DURATA 18 ORE

La riduzione delle portate al colmo da Isola fino alla confluenza del T. Sintria in Senio (progressiva Km 8), considerando i contributi di portata relativi ai Rii minori, è pari circa a 20 m3/s; nel tronco successivo fino al Km 11.240 si manifesta una ulteriore riduzione di 10 m3/s, pur essendo ingenti i volumi esondati: lo spagliamento oltre le quote arginali avviene infatti soltanto mentre l’idrogramma è in fase crescente provocando l’esaurimento delle capacità d’invaso disponibili sui terrazzi bassi prima del passaggio del colmo dell’onda.

L’esame degli idrogrammi fra le sezioni alle progressive 11.240 Km e 13.317 Km (in prossimità del ponte di Tebano) evidenzia una riduzione del colmo di piena di circa 50 m3/s (310 m3 /s ® 260 m3/s); anche nell’ipotesi di esondazioni in corrispondenza di CASNAT 15 al Km 12.930 senza rotte arginali, si può ragionevolmente ritenere che gli allagamenti possano raggiungere i centri abitati prossimi alla Via Emilia.

L’effetto di laminazione dei rimanenti 8 Km che precedono il tratto con arginature di seconda categoria a valle di Ponte del Castello è valutabile intorno ai 30 m3/s sia in virtù della capacità di invaso disponibile in destra idraulica (2 x 106 m3 ) che delle sopracitate aree ad espansione libera in sinistra.

La portata laminata che giunge a P. del Castello è pari circa a 250 m3/s; l’onda di piena, molto appiattita, procede verso valle con modesta riduzione del colmo (2- 3 m3/s ogni 10 Km).

Portate di moto permanente di 250 m3/s comportano condizioni di grave sofferenza idraulica per il tratto di valle, anche in condizioni di buona manutenzione dell’alveo, soprattutto in occasione di piene contemporanee nel F. Reno e nel T. Senio (par. 5.5.3).

Nei diagrammi nel seguito riportati, relativi a:

- andamenti temporali delle portate nelle sezioni del T. Senio più indicative,

- andamenti temporali dei livelli nelle zone di espansione naturale (CASNAT), sono riassunti i risultati delle simulazioni.

134 135 136 137 8.3 COMPORTAMENTO DEL TORRENTE SENIO DURANTE LA PIENA CONSEGUENTE ALLE PIOGGE CENTENARIE DI DURATA 12 E 24 ORE

Piena conseguente alla pioggia centenaria di durata 24 ore

La riduzione della portata al colmo dell’onda di piena conseguente a piogge di 24 ore è del tutto simile a quella dell’onda derivante da piogge di 18 ore; in prossimità del ponte sulla Via Emilia a Ponte del Castello, in particolare, le portate al colmo valgono rispettivamente 250 m3/s e 255 m3/s.

I valori di portata a Tebano (260 m3/s) e a P. del Castello (255 m3/s) sono paragonabili poiché sono tali le riduzioni e gli incrementi derivanti rispettivamente dalle esondazioni e dagli apporti dei Rii tributari principali (cap. 7).

I volumi accumulati nelle “zone allagabili chiuse” durante la piena conseguente a piogge di 24 ore sono praticamente identici a quelli riscontrati con l’evento pluviometrico di 18 ore in quanto anche in questo caso la capacità d’invaso viene completamente saturata durante la fase crescente dell’idrogramma, mentre durante l’evento meteorico più prolungato sono superiori sia i volumi versati temporaneamente negli invasi naturali che quelli spagliati nelle aree ad espansione libera.

Piena conseguente alla pioggia centenaria di durata 12 ore

I minori volumi piovuti durante l’evento di durata 12 ore e le esondazioni nel tratto a monte della progressiva 7.993 Km durante la fase di crescita fanno sì che le onde del T. Senio e del T. Sintria non si sovrappongano alla confluenza e il valore di portata al colmo dell’onda risultante sia pressoché invariato rispetto a quello presente nel T. Senio prima del contributo del principale affluente (260 m3/s al nodo 7.789 Km e 265 m3/s al nodo 8.089 Km).

La massima portata che raggiunge la sezione di chiusura del bacino montano a Ponte del Castello è pari a 240 m3/s.

Anche piene conseguenti a piogge di durata relativamente breve (12 ore) sfruttano quasi tutti i volumi d’invaso (3.7 x 106 m3 ) al di sotto dei minimi livelli arginali che circondano le zone di naturale espansione la cui capacità complessiva è 4.2 x 106 m3 (par. 8.1).

Risultano minori rispetto agli eventi più prolungati sia gli invasi temporanei nelle zone a volume finito che quelli permanenti nelle aree ad espansione libera in cui i volumi esondati per le piene di 12 ore (circa 0.2 x 106 m3 ) sono di un ordine di grandezza inferiore a quelli persi durante piene di 24 ore (1.2 x 106 m3 ).

Anche per le simulazioni ora analizzate vengono forniti in forma grafica i risultati più significativi con gli stessi criteri già impiegati per la piena conseguente alla pioggia monosecolare di durata 18 ore.

138 139 140 141 142 143 144 8.4 COMPORTAMENTO DEL TORRENTE SENIO DURANTE LE PIOGGE CON TEMPO DI RITORNO 25 ANNI E DURATA 18 E 24 ORE

Le onde venticinquennali in ingresso al sistema hanno volumi e valori di portata al colmo ridotti rispetto alle onde derivanti dalle piogge di ugual durata ma ricorrenza centenaria.

Poiché lo spagliamento oltre i primi 8 Km di argini a valle di Isola avviene quando l’idrogramma di piena è al colmo, le prime zone d’espansione che precedono la confluenza del T. Sintria sono in grado di ridurre di 60 m3/s la massima portata in Senio conseguente a piogge di 18 ore e di 35 m3/s le portate provocate da piogge di 24 ore.

Per entrambi gli eventi meteorici il colmo dell’onda di piena alla sezione 10M ridotto a 180 m3/s si somma al contributo del Torrente Sintria raggiungendo valori intorno ai 210 m3/s, che vengono poi ridotti a 175 m3/s nella sezione precedente la confluenza del Rio Pideura, il cui contributo insieme a quello del Rio Celle riporta il colmo a Ponte del Castello a valori compresi fra i 210 e i 220 m3/s.

I volumi disponibili nelle aree esondabili dei primi 11 Km a valle di Isola vengono completamente esauriti in entrambi gli eventi esaminati mentre a valle del ponte di Tebano (progressiva km 13.180) non si verificano spagliamenti nelle zone ad espansione libera in sinistra idraulica.

A valle di Tebano esondano in destra idraulica volumi relativamente limitati (0.5 x 106 m3 ).

Anche per i casi analizzati in precedenza, i risultati più significativi delle simulazioni vengono riportati in forma grafica.

145 146 147 148 149 150 151 8.5 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE SULLE PORTATE DI PIENA AL COLMO IN ARRIVO A PONTE DEL CASTELLO

Le verifiche idrauliche indicano che la massima portata in arrivo a Ponte del Castello in occasione delle piogge centenarie è pari a circa 255 m3/s, mentre per piogge con tempo di ritorno di 25 anni essa si riduce a 220 m3/s.

I valori di portata sopracitati risultano paragonabili; nei due casi considerati sono invece assai differenti le esondazioni nel tratto di alta pianura, soprattutto nel tronco fra Tebano e Ponte del Castello (par. 8.2, 8.3, 8.4).

Si può concludere che, a prezzo di forti allagamenti nelle aree di fondovalle e di esondazioni che possono raggiungere l’abitato di Castel Bolognese, le portate in arrivo a P. del Castello per eventi pluviometrici con tempo di ritorno fra i 25 e i 100 anni sono comprese fra i 200 m3/s e i 260 m3/s.

Tale considerazione è confermata dai risultati dell’analisi statistica dei valori di portata al colmo del Torrente Senio misurati a Castel Bolognese (Ponte del Castello), riportata in figura 8.5.1, tratta dall’analisi regionale degli eventi estremi delle precipitazioni e delle portate di piena [4].

Figura 8.5.1

152 Sia lo studio idraulico che quello statistico porterebbero quindi a concludere che, nella sua configurazione morfologico-vegetazionale attuale, il tratto compreso fra Isola e Ponte del Castello consente il trasferimento verso valle, nel tratto arginato di IIa categoria, di portate al colmo non superiori a 260-280 m3/s.

Afflussi meteorici, e conseguenti deflussi, anche più gravosi di quelli finora considerati provocherebbero ulteriori esondazioni, ma la massima portata in arrivo alla sezione di chiusura del bacino a Ponte del Castello rimarrebbe di questo ordine di grandezza.

8.6 IL RISCHIO IDRAULICO NELLE CONDIZIONI ATTUALI DEL SISTEMA

Le condizioni di rischio idraulico del territorio, nelle condizioni attuali degli alvei, possono essere illustrate con riferimento ai diversi tratti del corso d’acqua caratterizzati da un omogeneo grado di sofferenza.

• Tratto compreso tra Isola e Riolo Terme: a causa della modesta officiosità idraulica, già per piene ad elevata ricorrenza si verifica l’allagamento dei terrazzi bassi delle aree di fondovalle, mentre per gli eventi più gravosi in precedenza esaminati le acque arrivano ad interessare pesantemente le aree abitate più contigue al corso del Torrente Senio delle località Isola e Riolo Terme;

• Tratto compreso fra Riolo Terme e Tebano: si ha il progressivo allagamento dei terrazzi bassi per portate crescenti che comunque non minacciano il piccolo abitato di Cuffiano;

• Tratto compreso fra Tebano e Ponte del Castello: le esondazioni che si verificano già per portate relativamente modeste specialmente in sinistra idrografica possono raggiungere l’importante centro abitato di Castel Bolognese;

• Tratto arginato a valle di Ponte del Castello: la disponibilità di capacità naturali di invaso nelle aree di fondovalle e la possibilità di esondazione delle acque nei territori di alta pianura limitano a 260-280 m3/s la portata al colmo in arrivo a Ponte del Castello, ove iniziano gli argini veri e propri classificati come opere di IIa categoria, anche nel caso di formazione di piene nel bacino montano di carattere eccezionale.

A valle della Via Emilia l’alveo del Torrente Senio è di fatto un canale a sezione doppio-trapezia, con golene di piccola ampiezza che, verso valle, si riducono a semplici banche, in precarie condizioni di stabilità.

Per la particolare morfologia dell’alveo, le portate al colmo in ingresso nel tratto

153 arginato non subiscono apprezzabili attenuazioni nella propagazione delle onde di piena verso valle.

L’officiosità idraulica è fortemente condizionata dalle condizioni di manutenzione: con alveo pulito e quindi basse scabrezze, è consentito con franchi non inferiori al metro il transito di circa 225 m3/s, mentre con alveo in cattive condizioni di manutenzione (situazione analoga a quella del 1992) nel tratto critico compreso fra il ponte della Chiusaccia ed il centro di S. Potito l’officiosità idraulica può ridursi a meno di 130 m3/s.

Altri condizionamenti al regolare deflusso delle portate di piena sono attribuibili alla presenza di ostacoli localizzati, con particolare riferimento ai ponti della Via Emilia e della linea ferroviaria FE-RA. Il ponte della Via Emilia (progressiva 22.275 km) determina una forte riduzione della sezione di passaggio delle acque e presenta basse quote delle chiavi delle arcate che non consentono nello stato attuale il transito delle piene al colmo con adeguato tirante d’aria.

E' pertanto elevato il rischio di ostruzione delle luci da parte di corpi galleggianti trasportati dalla corrente, e di conseguenti rigurgiti, che possono compromettere la stabilità del ponte o causare il sormonto degli argini a monte.

Un analogo ragionamento può essere fatto per il ponte della ferrovia Ferrara- Ravenna (progressiva 57.156 km), specialmente quando i livelli in Reno provocano un effetto di rigurgito in Senio che può estendersi, nella condizione più gravosa di contestualità delle piene, fino all’abitato di Alfonsine.

154 CAPITOLO 9 PROPOSTE DI INTERVENTO

L’analisi del rischio idraulico nei territori di pianura dominati dal Torrente Senio individua la seguente situazione di pericolo nei confronti di eventi di piena di ricorrenza dell’ordine di 25-100 anni e superiori:

• aree di fondovalle fra Isola e la confluenza del T. Sintria, attualmente interessate da usi agricoli, con l’eccezione di alcune zone urbanizzate nella parte bassa degli abitati di Isola e Riolo Terme;

• terrazzi bassi fra la confluenza del Torrente Sintria e Ponte del Castello ed aree di alta pianura in sinistra idrografica, nelle quali possono pervenire volumi esondati nel caso di forti piene e le acque non contenibili in alveo potrebbero raggiungere l’abitato di Castel Bolognese;

• aree di pianura a valle della Via Emilia, solcate dall’alveo pensile del Torrente Senio i cui argini raggiungono anche altezze di oltre 10 metri sul piano di campagna.

Tale area di pianura ospita centri abitati di rilievo e numerosi insediamenti industriali, è sede di fiorenti attività agricole ed è attraversata da importanti infrastrutture (autostrade, strade di grande traffico, linee ferroviarie, canalizzazioni idrauliche).

Gli obiettivi prioritari da perseguire riguardano ovviamente la riduzione del rischio idraulico nella pianura a valle della Via Emilia, dell’abitato di Castel Bolognese, delle aree urbanizzate lambite dalle acque di piena nelle fasce di fondovalle dell’alta pianura.

Migliori condizioni di sicurezza idraulica della bassa pianura possono essere raggiunte con interventi di tipo tradizionale, rivolti ad incrementare l’officiosità idraulica dell’alveo canalizzato.

Il ricorso a tali interventi (rialzo e ringrosso degli argini, incremento delle sezioni di passaggio mediante escavazioni, costruzione di drizzagni per aumentare la pendenza del fondo) è tuttavia ostacolato dai vincoli, connessi alla particolare morfologia dell’alveo (canalizzato e difficilmente modificabile) ed alla mancanza di spazi disponibili ai piedi degli argini esistenti.

Di fatto, il solo intervento proponibile e fattibile in termini tecnico-economici è

155 riconducibile alla sistematica eliminazione della vegetazione nei tratti critici, che può permettere di mantenere l’officiosità dell’alveo prossima ai valori massimi compatibili con la sua geometria. Nel paragrafo 5.3 si è dimostrato che la progressiva riduzione dei valori del coefficiente di scabrezza c*, attribuibile alla rapida crescita della vegetazione spontanea in alveo, può produrre nel volgere di alcuni anni una forte riduzione (anche del 50%) dell’officiosità idraulica.

Il confronto fra i costi da sopportare per la sistematica manutenzione dell’alveo nella bassa pianura e quelli relativi ad interventi alternativi a monte, che determinino analoghi benefici in termini di sicurezza idraulica a valle della Via Emilia, induce a ritenere assolutamente necessaria la definizione di un piano di manutenzione ordinaria dell’alveo di pianura, che ne mantenga l’officiosità idraulica a valori non inferiori a 225 m3/s.

Tale risultato è ottenibile con il mantenimento di transetti vegetazionali differenziati: senza vegetazione d’alto fusto e cespugli nei tratti a più ridotta sezione liquida (fra il ponte della Chiusaccia e la foce in Reno), con presenza controllata di vegetazione sulle sponde della cunetta centrale e nelle golene nei tratti più larghi (fra Ponte del Castello ed il ponte della Chiusaccia).

Risulta inoltre opportuna l’eliminazione delle strozzature costituite dal ponte della Via Emilia e dal ponte della linea ferroviaria Ferrara-Ravenna, sia per esigenze idrauliche di carattere generale che per motivi di sicurezza statica degli stessi ponti.

Tutti i suddetti interventi possono assicurare il trasferimento nel Fiume Reno, attraverso l’alveo arginato, di portate al colmo dell’ordine di 225 m3/s in condizioni di sicurezza.

Si è peraltro dimostrato che, nello stato attuale dell’alveo fra Isola e Ponte del Castello, eventi di piena generati da piogge intense di ricorrenza compresa fra 25 e 100 anni si propagano fino alla Via Emilia con portate al colmo dell’ordine di 220-255 m3/s; gli eventi di maggior tempo di ricorrenza sono quindi incompatibili sia con la attuale officiosità idraulica che con quella ottenibile assicurando la sistematica manutenzione dell’alveo di bassa pianura ed eliminando le strozzature presenti.

Si impone pertanto di prevedere a monte nuove zone controllate di espansione delle piene che migliorino la capacità di laminazione attribuibile alle casse “naturali” (CASNAT) già ora disponibile nelle aree di fondovalle e di alta pianura.

Ovviamente, si richiede che vengano adeguatamente vincolate a tale scopo tutte le zone allagabili, spesso protette da argini non classificati costruiti negli ultimi decenni per proteggere le campagne dai troppo frequenti allagamenti. Si ritengono ammissibili eccezioni soltanto nei casi in cui le piene possono interessare aree

156 urbanizzate ed infrastrutture pubbliche od esondare raggiungendo centri abitati (fascia di alta pianura da Tebano a Castel Bolognese, interessata da esondazioni anche in occasione di piene generate da piogge intense di ricorrenza venticinquennale).

Nel seguito, vengono sinteticamente descritti sia gli interventi rivolti ad aumentare l’officiosità idraulica dell’alveo ed a proteggere centri abitati ed infrastrutture che quelli proposti per la moderazione delle portate di piena al colmo in arrivo al tratto arginato a valle di Ponte del Castello.

9.1 INTERVENTI PROPONIBILI PER AUMENTARE LA OFFICIOSITA IDRAULICA DEL TRATTO ARGINATO DI BASSA PIANURA E PER PROTEGGERE CENTRI ABITATI ED INFRASTRUTTURE

Il provvedimento più importante (par. 5.5) riguarda la manutenzione sistematica dell’alveo canalizzato nel tratto più ristretto compreso fra il ponte della Chiusaccia e la foce in Reno ove occorre garantire coefficienti di scabrezza c* non inferiori a 18 m1/3s-1 per consentire, con franco di almeno un metro rispetto agli attuali coronamenti, della portata di 225 m3/s. A tale scopo, occorrerà procedere ad interventi di rimozione della vegetazione infestante con ricorrenza non superiore ai 2 anni e, comunque, tali da comprendere non più di un ciclo vegetativo.

Nel tratto da Ponte del Castello alla Chiusaccia si ritiene sia sufficiente mantenere un coefficiente di scabrezza c* non inferiore a 12 m1/3s-1 per garantire un egual grado di rischio idraulico e quindi il transito della portata di 225 m3/s con analoghi franchi arginali. E ragionevole pensare che una siffatta condizione di conduttanza possa essere realizzata con il mantenimento di transetti vegetazionali semi-naturali ben architettati (par. 5.5).

A monte di Ponte del Castello non viene previsto alcun intervento programmato di manutenzione per mantenere inalterata, rispetto alla situazione esistente, la capacità di moderazione delle piene propria delle aree di fondovalle e dei terrazzi attigui al corso del torrente e soprattutto per non consentire il deflusso a valle della Via Emilia di portate superiori all’officiosità del tratto arginato anche nelle condizioni di sistematica manutenzione descritte.

Degli interventi sui ponti della Via Emilia e della ferrovia FE-RA si è già trattato in precedenza: basta qui segnalare che per assicurare il tirante d’aria minimo raccomandato rispetto al livello di massima piena occorrerebbe portarne gli intradossi a quote paragonabili a quelle degli attuali coronamenti arginali.

Particolare attenzione va posta al tratto fra Tebano e Ponte del Castello ove è

157 opportuno evitare le esondazioni in sinistra idrografica che, pur avendo un benefico effetto di laminazione dei colmi di piena, rischiano di provocare l’allagamento di Castel Bolognese.

La costruzione di arginature, od il rialzo di quelle esistenti, può prevenire tale pericolo, ma richiede di recuperare a monte capacità di invaso equivalenti a quelle alle quali si rinuncia impedendo l’esondazione naturale in sinistra.

Altre difese vanno realizzate a protezione degli abitati di Isola e di Riolo Terme; in questo caso, però, la riduzione delle capacità di invaso naturali è trascurabile. Tali interventi saranno più puntualmente descritti nel seguito della relazione.

9.2 INTERVENTI PROPONIBILI PER LA MODERAZIONE DELLE PORTATE DI PIENA AL COLMO IN ARRIVO A PONTE DEL CASTELLO

La definizione di tali interventi richiede la preliminare valutazione di soluzioni alternative, riguardanti la localizzazione dei serbatoi di piena, la loro posizione (in serie o in derivazione) rispetto al corso d’acqua, la loro capacità di invaso. Per il primo problema, si osserva che la posizione ottimale richiede di conciliare le esigenze di:

• vicinanza alle zone da proteggere (nel caso specifico, alta pianura fra Tebano e Castel Bolognese e tutta l’asta arginata a valle di Ponte del Castello),

• massima estensione del bacino sotteso (condizione che si verifica a valle della confluenza dei Torrenti Senio e Sintria, essendo invece modesti i contributi dei Rii Pideura e Celle),

• disponibilità di aree idonee per la realizzazione dei serbatoi per condizioni morfologiche, geologiche ed insediative.

Per il secondo problema, occorre tener conto del forte trasporto solido che caratterizza il Senio (il deflusso torbido medio annuo nel trentennio 1951-1980 è stato, ad esempio, pari a circa 220000 tonnellate alla sezione di chiusura del bacino di dominio a Ponte del Castello, che equivale annualmente a quasi 1000 tonn/km2 ) e che sconsiglia la realizzazione di serbatoi in serie al corso d’acqua per il rischio di un loro troppo rapido interrimento; tale pericolo è invece di fatto assente in caso di costruzione di casse di espansione in parallelo al corso d’acqua, interessate in modo episodico esclusivamente dai volumi scolmati.

Indubbiamente, condizioni di particolare favore per la realizzazione di casse di espansione si presentano alla confluenza del Torrente Sintria nel Senio, ove è

158 sufficiente verificare l’idoneità delle caratteristiche morfologiche, geologiche ed insediative, combinandosi in modo ottimale le restanti condizioni favorevoli alla localizzazione. I risultati di tali verifiche saranno illustrati nel seguito.

Resta infine da definire la capacità di invaso dei serbatoi di piena, la quale, in aggiunta ai volumi già disponibili nei terrazzi di fondovalle, deve assicurare, anche in caso di piena di carattere eccezionale, la limitazione della portata al colmo a Ponte del Castello a non più di 200-220 m3/s.

Nella scelta della sollecitazione di progetto sono state analizzate le risultanze dello studio idrologico (APPENDICE B). In particolare, riferendosi ad eventi di pioggia con tempo di ricorrenza 100 anni, è stato scelto quello caratterizzato da durata di pioggia di 18 ore (fig. 9.2.1). In effetti:

- le onde conseguenti a piogge di durata pari a 12 ore hanno volumi di piena e valori al colmo inferiori all’evento di progetto; - le onde conseguenti a piogge di durata superiore (24 ore) hanno portate al colmo alla confluenza del T. Sintria nel T. Senio inferiori a quella di progetto e volumi di piena di poco superiori (incremento di circa il 2 %, pari a 0.5x106 m3 ).

Figura 9.2.1 Idrogramma di piena Q(t) nella sezione a valle della confluenza del T. Sintria

Nell’incertezza della definizione delle caratteristiche della perturbazione meteorica e dello stato iniziale del bacino, fondamentali ai fini della valutazione dei conseguenti deflussi, sono state assunte ipotesi cautelative tradotte in contestualità delle piogge sull’intero bacino e stato di saturazione dei terreni pari al 90%.

La conformazione del bacino idrografico, in termini di estensione e caratteristiche dei terreni, comporta che i contributi dell’affluente Sintria alla piena (assolutamente non trascurabili) siano sostanzialmente contestuali a quelli del Senio alla sezione di confluenza.

159 9.3 LOCALIZZAZIONE E CARATTERISTICHE DEGLI INVASI DI LAMINAZIONE

Sulla scorta delle simulazioni idrauliche effettuate, i volumi di invaso necessari per laminare l’onda di piena di progetto a valori massimi di portata non superiori a 160 m3/s (compatibili con l’officiosità del tratto fra Cuffiano e Biancanigo) sono stimati in 7 x 106 m3.

Sulla base di una analisi di opportunità idraulica e morfologica, supportata da un apposito rilievo topografico celerimetrico dell’area in esame e da un raffittimento delle sezioni trasversali di fiume nonché dalle risultanze di un’indagine geologica preliminare [5], l’area dell’intervento è stata identificata all’interno delle tre anse fluviali, comprese tra le progressive di fiume km 6.5 e km 10.5, in corrispondenza delle località Ca’ Passerina, Molino Fantaguzzi e Ca’ di Lolli, per una estensione complessiva di circa 70 ettari. Esse sono identificate nella modellazione idraulica adottata (vedere la planimetria allegata, riportata su base C.T.R.) rispettivamente con le denominazioni CASPROG 2BIS, CASPROG 2 e CASPROG 1.

Le superfici di invaso in corrispondenza di Ca’ Passerina, Molino Fantaguzzi e Ca’ Lolli coincidono con le superfici di naturale espansione del fiume che nello schema di calcolo idraulico erano rispettivamente identificate in CASNAT 11, CASNAT A e CASNAT B.

Le aree del Molino Fantaguzzi e Ca’ di Lolli, rispettivamente in sinistra e destra idraulica, sono fra loro affiancate per un tratto fluviale di circa 0.5 km; l’opera di presa prevista in corrispondenza della sezione 26M (progr. km 9.3) è realizzata con una traversa tracimabile (al fine di rendere efficace la laminazione delle piene più rare e pericolose) e due sfioratori laterali affacciati l’uno all’altro al servizio dei due invasi citati; la cassa di espansione CASPROG 2BIS è idraulicamente collegata alla cassa CASPROG 2 mediante un tombino-sifone di adeguata geometria.

Si riportano di seguito gli schemi (planimetrico ed altimetrico) del funzionamento idraulico dell’opera di presa delle casse di espansione.

Schema planimetrico dell’opera di presa delle casse di espansione

160 Stante l’estensione delle casse, le altezze medie di invaso necessarie all’interno di esse, in corrispondenza della massima quota raggiunta, risultano di poco superiori ai 10 metri.

In ragione della morfologia dei terreni circostanti, si rende necessario pertanto un ribassamento dei piani di campagna all’interno delle casse fino a quote inferiori alla quota di falda (vedi relazione geologica [5]). La quota di fondo della cassa di espansione CASPROG 1 è fissata a 46.5 m s.l.m., mentre quelle di CASPROG 2 e CASPROG 2BIS sono fissate rispettivamente a 47.5 m s.l.m. e 48.0 m s.l.m.

Schema altimetrico dell'opera di presa delle casse di espansione

Il fondo delle casse raggiunge quasi ovunque lo strato di argilla compatta, praticamente impermeabile.

Le pareti interne delle casse devono essere impermeabilizzate mediante un opportuno strato di argilla compattata inserito entro gli argini perimetrali; all’interno delle casse deve essere realizzato un reticolo di drenaggio delle acque superficiali collegato agli scarichi di fondo che permetta lo smaltimento delle acque meteoriche e soprattutto, dei volumi invasati durante le piene eccezionali.

161 Il perimetro delle casse è provvisto di argini di altezza variabile fino ad un massimo di 14 metri rispetto al fondo dell’invaso e 7 metri rispetto al piano di campagna esterno alle casse di espansione.

In tabella 9.3.1. si riportano le leggi che legano la superficie dello specchio liquido alla quota per gli invasi di progetto.

Tabella 9.3.1

E' bene sottolineare che l’alimentazione delle casse avviene attraverso due sfioratori laterali affacciati con regolazione della quota idrometrica a monte ottenuta mediante una traversa fissa in quanto esigenze di semplicità e sicurezza d’esercizio sconsigliano di ricorrere ad organi mobili.

162 9.4 CARATTERISTICHE DELLA TRAVERSA E DELLE OPERE DI PRESA

Lo sbarramento in alveo in corrispondenza della sezione 26M, alla progressiva 9.3 km, è realizzato in modo da garantire condizioni di deflusso non rigurgitato da valle per tutte le portate previste. In questo modo, l’intervento delle casse di espansione è condizionato soltanto dal valore delle portate di piena in arrivo e non è influenzato da possibili rigurgiti favoriti da eccessiva crescita di vegetazione nell’alveo di valle.

Gli effetti del conseguente innalzamento della piezometrica a monte dell’opera sono controllati per mezzo di interventi di risagomatura d’alveo (per il tratto compreso tra il km 7.5 ed il km 9.3) al fine di non peggiorare le attuali condizioni di rischio di allagamento delle aree di fondovalle durante piene di ricorrenza pluridecennale.

Nella figura 9.4.1 si riporta la geometria delle sezioni trasversali nello stato attuale e a seguito della risagomatura.

Figura 9.4.1 (a) Sezioni naturali

163 Figura 9.4.1 (b) Sezioni risagomate

L’efficacia dell’intervento di risagomatura proposto è evidente dal confronto delle figure 9.4.2 (a), (b) e (c) ove sono riportati i profili di inviluppo dei colmi di piena ottenuti dalle simulazioni della piena di progetto nella situazione attuale (a), nell’alveo attuale in presenza dello sbarramento (b) e nell’alveo risagomato in presenza dello sbarramento (c).

La presenza della traversa provoca, in ultima analisi, un innalzamento dei livelli di circa 1 metro rispetto alla situazione attuale, ma tale effetto di rigurgito si riduce progressivamente a monte fino ad annullarsi ad una distanza di circa 700 metri dall’opera.

I calcoli idraulici evidenziano la necessità di spostare la sede della strada adiacente il fiume in destra idraulica per un tratto di circa 700 metri (fra le progressive km 7.9 e km 8.6), prevedendo la nuova sede a quote più elevate.

E' prevista una soglia di sbarramento a geometria articolata con larghezza pari a 9 metri alla quota 52.5 m s.l.m. e larghezza complessiva di 17 metri alla quota 55.5 m s.l.m.

164 In tal modo si ottiene una efficace laminazione anche per eventi di piena più modesti di quelli di progetto, aumentando quindi il rendimento complessivo dell’intervento.

In particolare, le simulazioni effettuate hanno evidenziato un effetto di laminazione sulle piene conseguenti ad eventi di pioggia caratterizzati da tempi di ritorno 25 anni e durata 18 ore che riduce la portata al colmo da 190 m3/s a 160 m3/s, compatibili con l’officiosità idraulica del tratto di valle.

Lo sfioratore laterale in destra idraulica ha soglia alla quota 57.65 m s.l.m. e larghezza pari a 155 metri, mentre quello in sinistra idraulica è impostato a quota 57.5 m s.l.m. e larghezza pari a 135 metri.

La geometria e la disposizione in quota delle opere di sbarramento e di presa sono state studiate al fine di bilanciare opportunamente l’effetto benefico di invaso di parte dei volumi di piena con l’effetto negativo di eccessivi sovralzi della piezometrica a monte dello sbarramento.

165 Figura 9.4.2 (a)

166 Figura 9.4.2 (b)

167 Figura 9.4.2 (c)

168 In estrema sintesi il funzionamento dell’opera può essere così riassunto: • deflussi pari a 140 m3 /s superano l’opera senza interessare le casse d’espansione stabilendo quote idriche di poco inferiori a 55.5 m s.l.m. sulla traversa e 57.5 m s.l.m. a monte di quest’ultima; • durante l’evento di progetto a valle della traversa si stabiliscono portate non superiori a 175 m3/s con quote nell’intorno di 58.2 m s.l.m. in corrispondenza degli sfioratori laterali, permettendo così l’invaso di circa 6.5 x 106 m3 .

A valle della traversa e degli sfioratori laterali è necessario realizzare bacini di dissipazione. Il dimensionamento preliminare condotto in occasione del presente studio prevede per il bacino a valle della traversa una platea di lunghezza pari a 30 metri e, larga quanto lo sbarramento, ribassata di 0.5 metri rispetto al fondo alveo attuale. A valle degli sfioratori laterali sarà necessario realizzare bacini di dissipazione lunghi 8 metri con platee ribassate di 0.5 metri rispetto al fondo della cassa.

Non vengono puntualmente precisate in questo studio le caratteristiche delle opere di scarico, poiché vincolate alle modalità di gestione degli invasi oggi non definibili.

9.5 OPERE LONGITUDINALI DI CONTENIMENTO DELLE PIENE

Al fine di perseguire l’obiettivo di salvaguardia dell’abitato di Isola (a monte delle casse di laminazione) in corrispondenza di quest’ultimo, in sinistra idraulica e per uno sviluppo di 1.3 km, si prevedono rialzi arginali di altezza media pari a 2 metri.

Anche per ciò che riguarda la salvaguardia del centro di Riolo Terme sono previsti modesti rialzi arginali per una altezza media di 2 metri ed uno sviluppo di 2.4 km su entrambe le sponde.

9.6 IPOTESI DI UTILIZZO DEGLI INVASI A SCOPO PLURIMO

L’indagine idrologica condotta nell’ambito del presente studio ha evidenziato che i volumi delle piene sono fortemente condizionati dal grado di saturazione dei terreni all’inizio delle piogge. In particolare assumendo le piogge con tempo di ritorno 100 anni e durata 18 ore (evento di progetto) ed ipotizzando un grado di saturazione dei terreni cautelativo, ma congruo con il periodo estivo, si generano deflussi con volumi di piena inferiori a quelli di progetto.

Per laminare le piene che possono formarsi in periodo estivo sarebbero quindi sufficienti volumi di invaso inferiori a quelli assegnati alle casse di espansione. Si può dunque ragionevolmente ritenere che nel periodo della tarda primavera e dell’estate un volume di circa 1,5 x 106 m 3 possa essere riservato per scopi diversi da quello di laminazione delle piene (i.e. sostegno delle magre, irrigazione, ecc.).

169 E' stata effettuata una simulazione idraulica del sistema nell’ipotesi di sollecitazioni conseguenti a piogge con tempo di ritorno 100 anni, durata 18 ore e grado di saturazione iniziale dei terreni 80% e casse di espansione CASPROG 2 e CASPROG 2BIS preinvasate alla quota di 52 m s.l.m. (per un volume corrispondente a circa 1.5 x 106 m3 ). Nelle pagine seguenti si riportano i risultati della simulazione per gli elementi caratteristici del sistema.

La gestione dei volumi preinvasati e delle opere di scarico delle casse di espansione dovrà prevedere la possibilità di rendere disponibile l’intera capacità di invaso in previsione degli eventi di piena più rari.

170 171 172 9.7 CONSIDERAZIONI RIASSUNTIVE

L’evento di progetto considerato è conseguenza di eventi di pioggia molto rari (precipitazioni con tempo di ritorno di 100 anni e durata di pioggia di 18 ore) con distribuzione uniforme delle piogge nel bacino, di per se stessa rara e particolarmente gravosa, nonché di condizioni iniziali dei terreni (i.e. grado di saturazione pari al 90%) anch’essa particolarmente cautelativa.

In corrispondenza dell’evento di progetto le casse di espansione producono una laminazione della piena a valori massimi di portata non superiori a 175 m3/s (sottraendo circa 6.5 x 106 m3 all’onda in transito) che a valle dello sbarramento provocano il superamento delle quote arginali dando origine a modeste esondazioni di carattere locale (nell’ipotesi di sormonto arginale senza rotta) dell’ordine di 0.5 x 106 m3 nel tratto compreso tra la confluenza del Sintria (km 8) ed il ponte di Tebano (km 13) e pari circa alla metà di queste nell’ansa (tra il km 13.5 ed il km 15) subito a valle dell’attraversamento citato.

Deflussi conseguenti a piogge con tempo di ritorno 100 anni e durata 24 ore (evento più gravoso di quello di progetto) transitano a valle dello sbarramento con portate al colmo di circa 190 m3/s, provocando esondazioni nelle stesse aree del caso precedente con volumi superiori ai precedenti (l’eccesso è valutato in 0.3 x 106 m3) e quindi quote di allagamento e tempi di permanenza superiori.

Entrambe le piene conseguenti a piogge con tempo di ricorrenza 25 anni e durate pari a 24 ore e 18 ore superano lo sbarramento con valori di portata al colmo non superiori a 160 m3/s ed invadono le casse di espansione con volumi di 3.0 e 2.2 x 106 m3 rispettivamente. Il deflusso è in ogni caso contenuto in alveo a valle dello sbarramento.

In tutti i casi esaminati gli interventi previsti producono abbattimenti del colmo a valori massimi di portata inferiore ai 215 m3/s compatibili con l’officiosità dell’alveo a valle della SS 9 stimata in 225 m3/s.

Si sottolinea che tale valore di officiosità idraulica è congruo con interventi di manutenzione a cadenza biennale, come prospettati nel paragrafo 5.5.3. In questo senso ed in questo ambito, la corretta manutenzione degli alvei è da considerare a tutti gli effetti un intervento progettuale di priorità uguale a quella degli interventi strutturali proposti.

Si allegano al termine del paragrafo gli idrogrammi alle sezioni di calcolo più significative e l’andamento temporale dei livelli nelle zone allagabili affiancate al fiume per i medesimi eventi “critici” esaminati nel capitolo 8.

173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 CAPITOLO 10

COMPUTO METRICO DI MASSIMA DELL’INTERVENTO PROPOSTO

A chiusura del presente studio, si è stilato un computo metrico che tiene conto delle voci più significative, ma ugualmente indicativo riguardo alla fattibilità dell’intervento prospettato nel capitolo 9. Nei paragrafi che seguono è riportata l’analisi delle diverse voci.

10.1 ESPROPRIO DEI TERRENI

Nelle figure 10.1.1 (a), (b), (c) e (d) sono riportate le mappe catastali delle zone destinate all’intervento.

I costi unitari (£/Ha) dei terreni, cioè i valori agricoli medi per tipo di coltura, sono stati desunti dalle valutazioni del 1995 effettuate dalla Commissione Provinciale di Ravenna (per conto della Regione Emilia - Romagna) [7].

Come si evince dalla tabella riassuntiva 10.1.2, la spesa complessiva ammonta a poco meno di 6 miliardi di lire e le aree da espropriare hanno un’estensione di quasi 80 Ha; si ha dunque un costo di esproprio medio pari circa a 73 milioni di lire per ettaro. Considerando che la quasi totalità dell’area da espropriare è coltivata a frutteto (cui corrisponde un valore agricolo medio elevato), tale costo è relativamente modesto; ciò si verifica grazie al fatto che il coefficiente di esproprio C.E. (coefficiente moltiplicatore del valore agricolo medio) raramente assume il valore massimo di legge, avendo riscontrato poche proprietà di coltivatori diretti.

189 Figura 10.1.1 (a) Mappa catastale di CASPROG 1 (Ca’ di Lolli)

190 Figura 10.1.1 (b) Mappa catastale di CASPROG 2 (Molino Fantaguzzi)

191 Figura 10.1.1 (c) Mappa catastale di CASPROG 2BIS (Ca’ Passerina)

192 Figura 10.1.1 (d) Mappa catastale delle aree in destra idraulica, tra il km 8 (confluenza del T. Sintria) ed il km 8.6, interessate dal ritracciamento dell’asse della strada provinciale Tebano-Villa S. Giorgio in Vezzano

193 Tabella 10.1.2

194 195 10.2 LAVORI DI SCAVO

Come si può desumere dalla relazione geologico-geotecnica del Dott. Geol. M. Roncuzzi [5], riguardante le indagini geognostiche effettuate sul T. Senio alla confluenza con il T. Sintria nell’area oggetto di studio, affiorano terreni prevalentemente sabbioso-limosi appartenenti alle “Alluvioni ghiaioso-sabbiose del VI ordine dei terrazzi”. La potenza media di questi depositi si aggira attorno ai 6 metri.

Dette alluvioni si presentano sabbioso-limose dal piano di campagna fino a circa 3 metri di profondità, ove è presente uno strato di ciottoli e ghiaia in matrice sabbiosa di spessore variabile tra 1.5 e 3 metri.

Al di sotto di quest’ultimo strato è possibile distinguere in quasi tutta l’area uno strato sabbioso, talvolta debolmente ghiaioso, che poggia sul tetto delle “Argille grigio-azzurre plioceniche”. Tale formazione argillosa presenta interstrati millimetrici di sabbie finissime nerastre che, dai valori di resistenza registrati nel corso delle prove penetrometriche, risultano sovraconsolidate.

Analizzata brevemente la geologia di dettaglio della zona in esame, sono stati valutati, mediante interpolazione lineare fra le successioni stratigrafiche desunte dalle prove penetrometriche ed i sondaggi eseguiti, i volumi di scavo appartenenti alle diverse unità litologiche nelle aree destinate alle casse di espansione (CASPROG).

A tale proposito è bene sottolineare che, mancando nell’area di pertinenza di CASPROG 2BIS (Ca’ Passerina) prove geognostiche di qualunque tipo, i volumi sono stati ivi stimati attribuendo ad ogni litotipo riscontrato uno spessore medio calcolato sulla base delle indicazioni ricavate dalle prove effettuate nelle proprietà circostanti; essi vanno considerati, pertanto, puramente indicativi.

I risultati sono riportati nella tabella 10.2.1. VOLUMI DI SCAVO (in m3)

Tabella 10.2.1

196 10.3 ARGINATURE

Si riporta in tabella 10.3.1 il computo dei volumi di terra necessari alla realizzazione dei rilevati arginali delle casse di espansione ed alle difese spondali in corrispondenza dei centri abitati di Isola e Riolo Terme.

VOLUMI DEI RILEVATI ARGINALI ( in m3)

CASPROG 1 (Ca’ di Lolli)

2.8 x 105

CASPROG 2 (Molino Fantaguzzi)

5 x 105

CASPROG 2 BIS (Ca’ Passerina)

2.2 x 105

Rialzi arginali per la difesa idraulica dei centri abitati di Isola e Riolo Terme

0.6 x 105

Tabella 10.3.1

10.4 MANUFATTI E VARIANTE DELLA STRADA PROVINCIALE TEBANO-VILLA SAN GIORGIO IN VEZZANO

Sulla base delle indicazioni progettuali (cap. 9) riguardanti le principali opere necessarie al corretto funzionamento idraulico delle casse di espansione, è stato possibile fare una stima approssimativa dei volumi impiegati per le diverse tipologie di materiale (cls, gabbioni, gabbioni bitumati, ecc.) e conseguentemente della spesa complessiva prevista per la realizzazione delle opere d’arte suddette valutata in circa 4 miliardi di lire.

Per quanto riguarda lo spostamento a quote di sicurezza della sede stradale della provinciale che collega Tebano a Villa San Giorgio in Vezzano e che oggi costeggia il T. Senio in destra idraulica per un tratto di circa 700 metri, il costo di realizzazione è valutabile in 400-500 milioni di lire.

197 198 BIBLIOGRAFIA

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200 APPENDICE A

SINTESI DEL MANUALE TECNICO DEL PROGRAMMA

DI CALCOLO ARNO I II III IV V VI VII VIII IX X APPENDICE B

STUDIO PER IL CALCOLO DELLE PORTATE AL COLMO E DEGLI

IDROGRAMMI DI PIENA SUL FIUME SENIO NELLE SEZIONI PIÙ

SIGNIFICATIVE E ALLA CONFLUENZA DEL TORRENTE SINTRIA

1 2 INDICE

1. Introduzione...... I

2. Calibrazione del modello afflussi-deflussi del fiume Senio ...... III

3. Calcolo degli idrogrammi di piena e delle portate al colmo...... XIII

V

1. Introduzione

In questo rapporto viene descritto il lavoro svolto dall’Ing. Rosa Vignoli sotto la guida del Prof. Ezio Todini al fine di stimare le portate al colmo e gli idrogrammi nelle sezioni di

Mercatale, Ponte Isola e Castelbolognese situate sull’asta principale del fiume Senio e alla confluenza con il torrente Sintria.

Il metodo adottato consiste nel calcolare nelle varie sezioni con il modello afflussi- deflussi denominato ARNO (cfr. «The Arno rainfall-runoff model», E. Todini (1996) Journal of Hydrology) gli idrogrammi di piena, partendo da piogge critiche di tempo di ritorno di 25,

100, 200 e 500 anni, di durata pari al tempo di concentrazione dei vari sottobacini.

Al fine di ottenere tali idrogrammi di piena, il modello di calcolo è stato prima di tutto calibrato in corrispondenza della sezione di Castelbolognese che è l’unica stazione in cui siano disponibili misure di livello e scale di deflusso. L’operazione di calibrazione consiste nella determinazione di una serie di parametri caratteristici del bacino che, inseriti nel modello, permettono di ottenere la ricostruzione dell’andamento dei deflussi su un anno idrologico.

Una volta determinati tali parametri, sono stati costruiti eventi di pioggia a intensità costante con prefissato tempo di ritorno sia uniformemente distribuito su tutto il bacino, sia con distribuzione spaziale differenziata e attraverso il modello afflussi-deflussi sono stati calcolati gli idrogrammi di piena.

Lo studio segue la metodologia proposta per lo studio del fiume Reno alla sezione di

Casalecchio descritta nel rapporto «Studio dei regimi superficiali» del Prof. Ezio Todini.

Pertanto per ogni riferimento sulle metodologie adottate si rimanda al succitato rapporto.

In figura 1 sono riportati i limiti dei bacini dei fiumi Senio e Reno e sono indicate le sezioni in cui interessa generare gli idrogrammi di piena.

I Figura 1. I bacini dei fiumi Reno e Senio

II 2. Calibrazione del modello afflussi-deflussi del fiume Senio

Il bacino del fiume Senio chiuso alla stazione di Castelbolognese è stato suddiviso in quattro parti (figura 2): le prime due sono relative al bacino del Senio chiuso prima a

Mercatale e poi a Ponte Isola, la terza alla confluenza con il torrente Sintria e l’ultima a

Castelbolognese. A valle di quest’ultima sezione il fiume è completamente canalizzato e privo di affluenti.

Figura 2. Il bacino del fiume Senio con la suddivisione in sottobacini effettuata per la calibrazione del modello afflussi-deflussi

Prima di tutto si è proceduto all’analisi della loro altimetria con la costruzione delle curve ipsografiche (riportate in appendice) utilizzate per il calcolo delle altitudini medie al fine di valutare le temperature alle varie quote e di conseguenza l’evapotraspirato. In tabella 1 si riportano i valori utilizzati per la costruzione delle curve, mentre in tabella 2 sono indicati, per ogni sottobacino, l’altitudine media, la quota della sezione di chiusura e la superficie.

III Suddivisione delle aree per fasce di altitudine (km2)

Altitudine (m) Bacino Ponte Isola Castel Sintria superiore bolognese Senio 0 84.7 53.0 49.0 100 82.8 21.0 47.8 200 81.5 71.7 5.4 40.3 500 69.1 26.2 18.4 1000 5.0

Tabella 1. Altimetria dei sottobacini

Bacino Sen0 Sen1 Sen2 Sin0 Sezione di chiusura Mercatale Ponte Isola Castelbolognese Sintria Altitudine media (m s.l.m.) 717.34 355.60 218.19 462.73 Quota sezione chiusura (m s.l.m.) 273.00 94.00 33.00 51.00 Area 81.30 84.70 53.00 49.00

Tabella 2. Altitudine media, area e quota della sezione di chiusura nei sottobacini del fiume Senio

Quindi sono state stimate le lunghezze medie dei tratti di alveo interni ed esterni ad ogni sottobacino (vedi tabella 3) ai fini del modello di propagazione e sono stati costruiti i poligoni di Thiessen per il calcolo delle piogge e delle temperature ragguagliate (Figure 3 e 4 e tabelle 4 e 5).

L’elenco delle stazioni idrometeorologiche utilizzate è in tabella 6.

Bacino Versante (m) Interno (m) Esterno (m) SEN0 4000 12500 12500 SEN1 4000 12500 22300 SEN2 4000 22300 SIN0 1000 23000 14200

Tabella 3. Lunghezze dei tratti di alveo

IV Figura 3. Poligoni di Thiessen per le piogge

Figura 4. Poligoni di Thiessen per le temperature

Stazione SEN0 SEN1 SEN2 SIN0 38 .043 .686 .566 37 .957 .155 .132 39 .159 1.000 .302

Tabella 4. Pesi delle stazioni di pioggia

Stazione SEN0 SEN1 SEN2 SIN0 33 1.000 .444 .354 43 .556 1.000 .646

Tabella 5. Pesi delle stazioni di temperatura

V Nome stazione codice tipo dato Bibbiana 37 P Casola Valsenio 38 P Riolo Terme 39 P Firenzuola 33 T Imola 43 T

Tabella 6. Nomi delle stazioni utilizzate

Si è quindi provveduto al calcolo dell’evapotraspirato medio mensile secondo il metodo di Thorntwaite, sono poi stati stimati mediante regressione lineare i coefficienti del modello basato sulla sola radiazione, che permettono di calcolare i valori orari dell’evaporato

(vedi rapporto »Studio dei regimi superficiali»).

In tabella 7 sono indicate le temperature medie di lungo periodo nelle stazioni di temperature fornite dall’Ufficio Idrografico, nella tabella 8 sono stati calcolati i valori medi riferiti ai sottobacini, nelle tabelle 9 e 10 sono indicati i valori di evapotraspirato ottenuti con i due metodi e in tabella 11 si riportano i valori finali dei coefficienti della regressione.

Sensore Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Altit (m) 0033 T 1.9 3.0 7.0 10.7 14.7 19.2 21.6 21.3 17.7 12.5 7.8 3.5 422.0 0043 T 2.5 3.8 8.4 12.9 16.9 21.5 24.1 23.7 20.3 14.5 8.6 3.6 47.0

Tabella 7. Temperature medie di lungo periodo nelle stazioni di misura

Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic SEN0 -2.12 -1.02 2.98 6.68 10.68 15.18 17.58 17.28 13.68 8.48 3.78 -.52 SEN1 .38 1.59 5.93 10.07 14.07 18.63 21.14 20.78 17.29 11.76 6.39 1.70 SEN2 1.47 2.77 7.37 11.87 15.87 20.47 23.07 22.67 19.27 13.47 7.57 2.57 SIN0 -.21 1.02 5.41 9.63 13.63 18.19 20.72 20.36 16.89 11.30 5.82 1.07

Tabella 8. Temperature medie di lungo periodo nei sottobacini

VI Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic SEN0 .0 .0 15.6 38.4 70.0 101.3 118.9 107.8 73.3 40.7 15.3 .0 SEN1 .6 3.6 22.4 46.9 80.4 115.3 136.3 123.1 84.5 47.3 19.0 3.6 SEN2 2.1 5.2 24.5 51.3 86.7 124.7 148.6 133.8 92.3 50.8 19.7 4.3 SIN0 .0 2.3 21.1 45.9 79.0 113.4 134.1 121.1 83.4 46.3 17.8 2.3

Tabella 9. Valori dell’evapotraspirato mensile secondo Thorntwaite

Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic SEN0 .4 2.3 15.5 35.1 64.1 102.6 120.9 109.5 73.5 37.5 16.0 3.8 SEN1 1.4 4.8 21.7 46.2 77.6 117.6 136.2 122.8 85.7 45.4 19.0 4.4 SEN2 1.2 5.4 24.7 52.8 86.0 127.5 146.8 132.1 94.0 50.0 20.0 3.7 SIN0 .7 3.9 20.4 44.8 75.8 115.6 134.4 121.2 84.5 44.2 17.9 3.6

Tabella 10. Valori dell’evapotraspirato mensile secondo il metodo della radiazione

ab SEN0 5.01026 .63686 SEN1 .52287 .58495 SEN2 -2.18981 .57240 SIN0 1.18884 .58969

Tabella 11. Coefficienti di regressione

I dati idrometeorologici disponibili per la calibrazione del modello afflussi-deflussi sono quelli relativi agli anni 1990-1992. Tra questi sono stati effettivamente utilizzati solo quelli degli anni 1991 e 1992 in quanto nel 1990 non si sono verificati eventi significativi.

Si è provveduto al calcolo delle portate utilizzando la scala di deflusso che è state ricostruita secondo le metodologie descritte nel relativo paragrafo. La curva, calcolata per valori di portata superiori ai 50 m3/s, è stata poi estesa alla parte più bassa utilizzando gli stessi valori di scabrezza e tenendo conto della variazione della forma del fondo della sezione.

La curva definitiva è descritta in figura 5 e, in forma tabellare, in tabella 12.

VII Scala di deflusso a Castelbolognese

10

8

6

4

2

0

-2 0 50 100 150 200 250 300 350 400

Figura 5. Scala di deflusso ricostruita a Castelbolognese valida per il periodo 91-92

LIVELLI PORTATE LIVELLI PORTATE LIVELLI PORTATE LIVELLI PORTATE -1.32 .00 -.13 6.00 5.12 100.00 8.06 300.00 -1.14 .10 .36 10.00 6.17 150.00 8.55 350.00 -.95 .70 2.17 30.00 6.88 200.00 9.00 400.00 -.77 1.50 3.35 50.00 7.48 250.00 Zero idrom. = 32.63 m slm

Tabella 12. Scala di deflusso di Castelbolognese valida per il periodo 91-92

Con la calibrazione si è cercato di ricostruire sia la successione degli eventi, sia i valori al colmo dei vari idrogrammi che si sono verificati nei due anni, con l’esclusione dell’evento più significativo dell’anno 1992 che, essendo esondato a monte della sezione di

Castelbolognese, è risultato ovviamente sovrastimato.

In questo caso l’unica valutazione possibile, peraltro molto approssimativa, riguarda il volume che si presume essere esondato che, almeno come ordine di grandezza, coincide con quello che si ottiene dalla differenza tra l’onda ricostruita con il modello e quella effettivamente transitata in alveo. Al termine della calibrazione sono stati ottenuti i parametri relativi al modulo descrivente il riempimento e svuotamento del suolo nel modello Arno; tali valori sono riportati in tabella 13.

VIII Sono anche stati ricavati i parametri di convettività e diffusività del modulo di trasferimento parabolico e sono riportati in tabella 14.

Nelle figure 6, 7 e 8 sono poi stati riportati gli idrogrammi unitari relativi al trasferimento lungo i versanti e nella rete drenante, mentre nelle figure 9 e 10 si mostra il confronto tra le onde ricostruite e quelle calcolate nei tre mesi invernali degli anni 1991 e

1992.

Idrogramma unitario Sintria

0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 1 6 11 16 21

Figura 6. Idrogramma unitario del torrente Sintria

Idrogramma unitario a Ponte Isola

0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 1 6 11 16 21

Figura 7. Idrogramma unitario a Ponte Isola

Idrogramma unitario a Castelbolognese

0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 1 6 11 16 21

Figura 8. Idrogramma unitario a Castelbolognese

IX Bacino Base Wm Wd B Dmax Dmin exp Ts SEN0 0.0 350. 310. .02 2.5 .060 2.0 -2.0 SEN1 0.0 350. 310. .02 2.5 .100 2.0 -2.0 SEN2 0.0 120. 80. .02 2.5 .040 2.0 -2.0 SIN0 0.0 100. 80. .02 2.5 .040 2.0 -2.0

Tabella 13. Parametri relativi al suolo per il fiume Senio

Versante Alveo interno sottobacino Alveo esterno sottobacino bacino celerità diffusività celerità diffusività celerità diffusività SEN0 0.8 100 1.0 100 1.0 100 SEN1 0.5 100 1.0 100 1.0 100 SEN2 0.5 100 1.0 100 SIN0 1.0 100 1.0 100 1.0 100

Tabella 14. Parametri relativi al trasferimento in alveo per il fiume Senio

X Confronto tra l'onda campionata e quella calcolata con il modello afflussi- deflussi a Castelbolognese - Anno 1991

300

250 Calcolati Campionati 200

150

100

50 Novembre Dicembre Ottobre

0

Figura 9. Confronto tra le portate calcolate con le scale di deflusso e quelle ricostruite con il modello afflussi deflussi per l’anno 1991

XI Confronto tra l'onda campionata e quella calcolata con il modello afflussi- deflussi a Castelbolognese - Anno 1992

300

250 Calcolati Campionati

200

150

100

50 Ottobre Novembre Dicembre

0

Figura 10. Confronto tra le portate calcolate con le scale di deflusso e quelle ricostruite con il modello afflussi deflussi per l’anno 1992

XII 3 Calcolo degli idrogrammi di piena e delle portate al colmo

Come già specificato al paragrafo 1, la procedura per il calcolo degli idrogrammi di piena e le portate al colmo è analoga a quella adottata per il Reno descritta nel rapporto

«Studio dei regimi superficiali».

Gli idrogrammi di piena vengono calcolati nelle sezioni indicate nello schema di figura 11. Per quanto riguarda le piogge sono state fatte 2 ipotesi diverse; la prima segue la metodologia proposta nel rapporto succitato che consiste nel generare una pioggia a intensità costante distribuita uniformemente su tutto il bacino, la seconda invece prevede una pioggia sempre a intensità costante ma di valore diverso sui vari sottobacini. Per la seconda ipotesi la determinazione dei valori di pioggia è stata eseguita ripartendo in base a pesi ricavati dai valori medi massimi annuali sui vari sottobacini il volume di pioggia calcolato per il primo caso. Nelle tabelle 15 e 16 sono riportati i valori delle intensità di pioggia utilizzate nelle due ipotesi. Il valore al colmo e la forma degli idrogrammi generati dipendono inoltre dalle condizioni di saturazione del terreno all’inizio della pioggia. Per questo motivo sono stati simulati, per ciscuna ipotesi di pioggia, vari eventi a partire da condizioni di saturazione comprese tra l’83% e 94%. Nelle figure da 12 a 19 sono riportati gli idrogrammi ottenuti (da

Ponte Isola verso valle) nelle due ipotesi di pioggia, con Tr = 25 e 100 anni e con un grado di saturazione intermedio del’89%, al fine di evidenziare le modeste differenze che si ottengono in termini di idrogramma di portata di piena al variare delle scelte effettuate sulla distribuzione di pioggia. Tutte le simulazioni sono state realizzate nell’ipotesi che lo scroscio di pioggia abbia inizio all’undicesimo passo di calcolo. Di seguito a tali figure vengono infine riportati tutti gli idrogrammi ottenuti, per ogni tempo di ritorno, nell’ipotesi di pioggia costante su tutto il bacino. In tabella 17 si mostra il confronto con i colmi calcolati con il metodo della regionalizzazione e quelli ottenuti con il metodo afflussi-deflussi nell’ipotesi di stato di saturazione intermedio.

XIII Contributo medio interbacino

Ponte Isola Castelbolognese

Mercatale Fiume Senio

Contributo alto interbacino Sintria

Figura 11. Schematizzazione delle onde in ingresso al tratto in esame del fiume Senio

6 ore 9 ore 12 ore 18 ore 24 ore

T(anni) P int. P int. P int. P int. P int.

(mm) (mm/h) (mm) (mm/h) (mm) (mm/h) (mm) (mm/h) (mm) (mm/h)

25 57.7 9.63 67.8 7.54 77.1 6.43 95.8 5.32 109.0 4.54

100 69.9 11.66 82.9 9.22 95.8 7.98 119.0 6.61 135.4 5.64

200 77.58 12.93 91.0 10.11 102.8 8.57 127.8 7.10 145.2 6.05

500 85.8 14.30 100.5 11.17 114.5 9.54 142.3 7.91 161.5 6.73

P Pioggia int. intensita di pioggia T Tempo di ritorno (anni)

Tabella 15. Piogge ipotizzate costanti su tutto il bacino.

12 ore (mm/h) 18 ore (mm/h) 24 ore (mm/h) T (anni) 25 100 25 100 25 100 Alto Senio 6.78 8.42 5.61 6.97 4.94 6.14 Ponte Isola 6.30 7.83 5.22 6.48 4.45 5.53 Interbacino 6.17 7.67 5.11 6.35 4.13 5.13 Sintria 6.33 7.86 5.24 6.51 4.47 5.55

P Pioggia int. intensita di pioggia T Tempo di ritorno (anni)

Tabella 16. Piogge ipotizzate costanti sui singoli sottobacini (esempio per Tr = 25, 100 anni).

Metodo Metodo afflussi-deflussi Metodo afflussi-deflussi regionalizzazione Pioggia a intensità costante Piogge di intensità su tutto il bacino differenti sui sottobacini Stazione Q Q Q Q Q Q 25 100 25 100 25 100 Castelbolognese 339 462 335 449 343 455

Tabella 17. Confronto tra i colmi ottenuti con la regionalizzazione e quelli con il modello afflussi-deflussi

XIV Idrogrammi di piena a Ponte Isola - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

300 9ore 12ore 200

Portate (m3/s) 18ore 100 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Idrogrammi di piena a Ponte Isola - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia distribuita uniformemente su tutto il bacino - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

300 9ore 12ore 200

Portate (m3/s) 18ore 100 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 12. Idrogrammi di piena a Ponte Isola nell’ipotesi di pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino

XV Idrogrammi di piena del torrente Sintria - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

300 9ore 12ore 200

Portate (m3/s) 18ore 100 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Idrogrammi di piena del torrente Sintria - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia uniformemnte distribuita su tutto il sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

300 9ore 12ore 200

Portate (m3/s) 18ore 100 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 13. Idrogrammi di piena del Sintria nell’ipotesi di pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino

XVI Idrogrammi di piena nell'interbacino - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

300 9ore 12ore 200

Portate (m3/s) 18ore 100 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Idrogrammi di piena nell'interbacino - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

300 9ore 12ore 200

Portate (m3/s) 18ore 100 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 14. Idrogrammi di piena dell’interbacino nell’ipotesi di pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino

XVII Idrogrammi di piena a Castelbolognese - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

9ore 300 12ore 200 18ore

100 24ore

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91

Idrogrammi di piena a Castelbolognese - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino - Inizio evento ore 11 500

400 6ore

300 9ore 12ore 200

Portate (m3/s) 18ore 100 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 15. Idrogrammi di piena a Castelbolognese nell’ipotesi di pioggia uniformemente distribuita su tutto il bacino

XVIII Idrogrammi di piena a Ponte Isola - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400

300 12ore 18ore 200

Portate (m3/s) 24ore 100

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Idrogrammi di piena a Ponte Isola - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400

300 12ore 18ore 200

Portate (m3/s) 24ore 100

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 16. Idrogrammi di piena a Ponte Isola nell’ipotesi di pioggia differenziata sui sottobacini

XIX Idrogrammi di piena del torrente Sintra - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400

300 12ore 18ore 200

Portate (m3/s) 24ore 100

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Idrogrammi di piena del torrente Sintria - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400 12ore 300 18ore 200 24ore Portate (m3/s) 100

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 17. Idrogrammi di piena del torrente Sintria nell’ipotesi di pioggia differenziata sui sottobacini

XX Idrogrammi di piena dell'interbacino - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400

300 12ore 18ore 200

Portate (m3/s) 24ore 100

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Idrogrammi di piena dell'interbacino - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400

300 12ore 18ore 200

Portate (m3/s) 24ore 100

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 18. Idrogrammi di piena dekll’interbacino nell’ipotesi di pioggia differenziata sui sottobacini

XXI Idrogrammi di piena a Castelbolognese - Tempo di ritorno 25 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500

400

300 12ore 18ore 200

Portate (m3/s) 24ore 100

0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Idrogrammi di piena a Castelbolognese - Tempo di ritorno 100 anni Pioggia di intensità variabile sui sottobacini - Inizio evento ore 11 500 12ore 400 18ore 300 24ore

200 12ore Portate (m3/s) 100 18ore 24ore 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Tempo (ore)

Figura 19. Idrogrammi di piena a Castelbolognese nell’ipotesi di pioggia differenziata sui sottobacini

XXII TORRENTE SINTRIA

Sintria - Tempo di ritorno 25 Inizio pioggia T=11

600 6 ore 500 9 ore 400 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Sintria - Tempo di ritorno 100 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Sintria - Tempo di ritorno 200 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Sintria - Tempo di ritorno 500 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

XXIII INTERBACINO ALTO FRA MERCATALE E PONTE ISOLA SUL TORRENTE SENIO

Interbacino di Ponte Isola - Tempo di ritorno 25 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore

300 12 ore 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Interbacino di Ponte Isola - Tempo di ritorno 100 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore

300 12 ore 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Interbacino di Ponte Isola - Tempo di ritorno 200 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore

300 12 ore 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Interbacino di Ponte Isola - Tempo di ritorno 500 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore

300 12 ore 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

XXIV PONTE ISOLA SUL TORRENTE SENIO

Senio a Ponte Isola - Tempo di ritorno 25 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Senio a Ponte Isola - Tempo di ritorno 100 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Senio a Ponte Isola - Tempo di ritorno 200 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore

300 12 ore 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Senio a Ponte Isola - Tempo di ritorno 500 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

XXV MERCATALE SUL TORRENTE SENIO

Senio a Mercatale - Tempo di ritorno 25 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Senio a Mercatale - Tempo di ritorno 100 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Senio a Mercatale - Tempo di ritorno 200 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Senio a Mercatale - Tempo di ritorno 500 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

XXVI INTERBACINO MEDIO FRA PONTE ISOLA E CASTELBOLOGNESE SUL TORRENTE SENIO

Interbacino di Castelbolognese - Tempo di ritorno 25 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore

300 12 ore 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

Interbacino di Castelbolognese - Tempo di ritorno 100 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

Interbacino di Castelbolognese - Tempo di ritorno 200 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

Interbacino di Castelbolognese - Tempo di ritorno 500 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

XXVII CASTELBOLOGNESE SUL TORRENTE SENIO

Senio a Castelbolognese - Tempo di ritorno 25 Inizio pioggia T=11

600

500 6 ore

400 9 ore

300 12 ore 18 ore 200 24 ore 100

0 1 4 7 101316192225283134374043464952555861646770

Senio a Castelbolognese - Tempo di ritorno 100 Inizio pioggia T=11

600 6 ore 500 9 ore 400 12 ore 300 18 ore 200 24 ore

100

0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69

Senio a Castelbolognese - Tempo di ritorno 200 Inizio pioggia T=11

600 6 ore 500 9 ore 400 12 ore 300 18 ore 200 24 ore 100

0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69

Senio a Castelbolognese - Tempo di ritorno 500 Inizio pioggia T=11

600 6 ore 500 9 ore 400 12 ore 300 18 ore 200 24 ore

100

0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69

XXVIII APPENDICE 1

CURVE IPSOGRAFICHE

XXIX XXX XXXI XXXII XXXIII XXXIV APPENDICE 2

REGIONALIZZAZIONE DEI VALORI ESTREMI DI PIOGGIA

Isolinee di pioggia dei valori medi dei massimi annuali

XXXV XXXVI XXXVII XXXVIII XXXIX XL XLI APPENDICE C

SINTESI DEL MANUALE TECNICO DEL PROGRAMMA

DI CALCOLO MIKE 11 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV XXV XXVI XXVII XXVIII XXIX XXX XXXI XXXII XXXIII XXXIV XXXV