Regione Autonoma della Sardegna Comune di Stintino Ass.to della Difesa dell’Ambiente

Finanziamento con Deliberazione G.R 38/15 del 19/09/2012 e Deliberazione N.41/10 del 21/10/2014 TUTELA, PROTEZIONE E VALORIZZAZIONE DELLA SPIAGGIA DELLA PELOSA Progetto definitivo

Il Sindaco Il Responsabile Unico del Procedimento Antonio Diana

Gruppo di lavoro:

Criteria Srl (Mandataria) Progettazione Città:RIcerche:TERritorio:Innovazione:Ambiente Ing. Andrea Lucioni ( Ambiente ) via Cugia, 14 09129 Cagliari (Italy) Ing. Francesca Particelli ( Ambiente ) tel. +39 070303583 - fax +39 070301180 Ing. Nicola Buchignani ( Prima ) E-mail: [email protected]; Ing. Pietro Chiavaccini ( Prima ) www.criteriaweb.com Geol. Maurizio Costa ( Criteria ) Ing. Francesca Etzi ( Criteria ) Arch. Paolo Falqui – Direttore tecnico Arch. Paolo Falqui ( Criteria ) Ing. Franco Rocchi ( Ambiente ) Geol. Maurizio Costa – Direttore tecnico Ing. Maurizio Verzoni ( Prima ) Ing. Nicola Verzoni ( Prima ) Ing. Francesca Etzi Aspetti ambientali e naturalistici Biol. Patrizia Carla Sechi ( Criteria ) Nat. Riccardo Frau ( Criteria )

Geologia e Geotecnica PRIMA INGEGNERIA STP S.S.(mandante) Geol. Maurizio Costa ( Criteria ) Via G. Civinini, 8 – 57128 Livorno Geol. Antonio PItzalis ( Criteria ) p.iva 01530730496 Geol. Giuseppe Serventi ( Criteria ) Tel/Fax 0586 372660 E-mail: [email protected]; www.primaingegneria.it Analisi meteo marine Ing. Pietro Chiavaccini ( Prima ) Ing. Maurizio Verzoni Analisi idrauliche Ing. Pietro Chiavaccini Ing. Pietro Chiavaccini ( Prima )

Calcoli strutturali Ing. Nicola Buchignani Ing. Nicola Buchignani ( Prima )

Ing. Nicola Verzoni Cartografia e Rilievo topografico Cinzia Marcella Orrù ( Criteria )

Consulenze esterne Sardasondaggi srl ( Indagini geognostiche ) Prisma srl ( Rilievi marini ) Ing. Andrea Lucioni

Ing. Francesca Particelli

1.3.6 ANALISI METEOMARINA E DINAMICA SEDIMENTOLOGICA

Luglio 2017

Versione: definitiva Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

INDICE

1. PREMESSA 4 2. UBICAZIONE DEL PARAGGIO 4 3. REGIME DEI VENTI 10 3.1 Analisi statistica 14 4. CORRENTI 17 5. VARIAZIONI DEL LIVELLO MARINO 22 6. REGIME ONDOSO 25 6.1 Studio con i dati da ondametro di Alghero 25 6.1.1 Trasposizione dei dati a largo dell’Asinara 29 6.1.2 Valori estremi di moto ondoso a largo dell’Asinara 33 6.2 Studio con i dati di vento da mareografo di Porto Torres 34 6.2.1 Valori estremi di moto ondoso a largo dell’Asinara 39 6.3 Confronto fra i risultati di morto ondoso ottenuti da Porto Torres e da Alghero 41 6.4 Valutazione dell’onda morfologica 42 7. STUDIO DEL MOTO ONDOSO, DELLE CORRENTI MARINE E DEL TRASPORTO SOLIDO 45 7.1 Propagazione del moto ondoso 46 7.2 Taratura del modello numerico 51 7.3 Propagazione del moto ondoso con tr =50 anni 56 7.4 Influenza dell’onda morfologica e di mareggiate da maestrale e levante sulla dinamica evolutiva della spiaggia 58 7.4.1 Onda morfologica complessiva 61 7.4.2 Onda morfologica I quadrante 65 7.4.3 Onda morfologica IV quadrante 71 7.4.4 Mareggiata da maestrale 76 7.4.5 Mareggiata dal I quadrante (grecale) 78 7.5 Effetto della marea sulla dinamica sedimentaria 81 7.6 Effetto di mareggiata dal I quadrante sul profilo spiaggia 84 8. INTERVENTI IN PROGETTO 93 9. CONCLUSIONI 97

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1. PREMESSA In tutte le applicazioni di ingegneria marittima e costiera è necessario definire preliminarmente le condizioni di “esposizione” del sito di interesse rispetto a vento, moto ondoso, correnti e livelli marini. Le analisi di questi fattori meteomarini sono finalizzate a determinare: - condizioni medie climatiche; - condizioni estreme. Allo scopo di definire l’esposizione ai fattori meteomarini che interessa il tratto di litorale comprensivo della Spiaggia della Pelosa, sono state, dunque, svolti ricerche e studi finalizzati al reperimento di tutti i dati disponibili, che, selezionati ed elaborati, hanno fornito le caratteristiche meteomarine necessarie allo studio del clima meteomarino del paraggio, alla dinamica sedimentaria che interessa la spiaggia e alla previsione dello stato evolutivo della spiaggia stessa. In particolare si è fatto riferimento ai dati di onda della Rete Ondametrica Nazionale che presenta come stazione più significativa quella di Alghero (40°33'11.99" N, 08°07'00.01" E, con rilevamenti dal 01/07/89 al 26/01/11) e ai dati di vento della Rete Mareografica Nazionale che presenta come stazione più significativa quella di Porto Torres (40°50'31.87" N, 08°24'13.98" E, con rilevamenti dal 23/07/98 al 18/12/2010). L’elaborazione dei dati ha portato alla definizione dell’onda “morfologica”, cioè quell’onda di determinata altezza, direzione e durata che ai fini dello stato evolutivo della spiaggia equivale al clima ondoso che si manifesta nell’arco di un anno. Con tale onda morfologica e con l’utilizzo di apposito software si ricavano i risultati per la valutazione dello stato evolutivo della Spiaggia della Pelosa. Dall’elaborazione dei dati si sono ricavati anche i valori di altezza e direzione delle onde con un determinato tempo di ritorno mediante i quali si è potuti risalire ad una serie di piani d’onda necessari alla valutazione delle proposte progettuali.

2. UBICAZIONE DEL PARAGGIO La corretta determinazione delle condizioni ondose in un certo paraggio è fondamentale per una duplice finalità: 1. definire la probabilità di occorrenza di agitazioni estreme prevedibili durante la vita economica di un’opera marittima al fine di disporre e dimensionare correttamente le opere di difesa; 2. ricostruire il regime ondoso medio e di circolazione idrodinamica costiera L’esposizione di un paraggio è data dall’intensità delle agitazioni ondose che possono raggiungerlo per effetto dei venti foranei, cioè dei venti provenienti dal largo. Per un paraggio costiero il regime ondoso è limitato geograficamente alle sole direzioni di traversia, ovvero alle direzioni da cui possono arrivare le agitazioni ondose (mari); tale settore di traversia viene suddiviso usualmente in: - traversia principale , da cui provengono i mari più violenti; - traversia secondaria , che include le direzioni meno pericolose.

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Per un’analisi del settore di traversia si fa riferimento al cosiddetto fetch efficace, ovvero alla porzione di mare che costituisce, sotto l’azione diretta dei venti, l'area di generazione dell'evento di moto ondoso. La Spiaggia della Pelosa è ubicata all’estremità Nord-Ovest della Sardegna, a circa 46 km a Nord di Alghero. La spiaggia si trova di fronte a meno di 1 km dall’Isola Piana e lo spazio di mare che divide la spiaggia da tale isola costituisce un canale di comunicazione fra il Golfo dell’Asinara e il Mar Mediterraneo ad Ovest della Sardegna. Il paraggio della spiaggia è quindi notevolmente protetto dall’azione diretta del moto ondoso dalla presenza dell’Isola Piana e dell’Asinara. Per poter valutare gli effetti dell’azione del moto ondoso compresi i fenomeni di diffrazione attorno alle due isole che proteggono la Spiaggia della Pelosa, è necessario determinare i fetches efficaci in un punto posto a Nord dell’Asinara. Tale punto è situato su un fondale di circa 100 m (condizione di acque alte in cui la propagazione dell’onda non risente delle acque alte) e l’esposizione maggiore si verifica nel III quadrante (180-270° N) e nel quarto (270-360°N). L’andamento dei fetches geografici è riportato in dettaglio in Figura 1.

Figura 1 Settore di traversia del paraggio a largo dell’Asinara con indicazione dei fetches geografici

I fetches geografici evidenziati in Figura 1 si riducono ad un massimo di 500 km poiché nel Mar Mediterraneo le perturbazioni cicloniche hanno estensioni massime di tale ordine. Entro il settore di traversia del paraggio in esame, è stato determinato il settore "efficace", ovvero la porzioni di mare effettivamente coinvolta dal fenomeno di generazione del moto ondoso (Figura 2).

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Figura 2 Indicazione dei fetches efficaci per il paraggio della Spiaggia della Pelosa

Il massimo valore di fetch efficace si registra a 260° N che risulta di 400 km circa. Per la trasformazione dei dati di fetch da geografici ad efficaci si è fatto riferimento ad una relazione, derivata dalla teoria di ricostruzione indiretta del moto ondoso nota come metodo S.M.B. (Sverdrup, Munk e Bretsheneider, 1947) e successivi aggiornamenti (Saville 1954, Seymour 1977, S.P.M. 1984, Smith 1991), di seguito riportata nella sua forma più generale: Θ+Φ w n+1 Φ − Φ  Fi cos ( i w ) Θ−Φ=Φ = wi F ,we Θ+Φ w n Φ − Φ cos ( i w ) Θ−Φ=Φ wi dove: Φ w è la direzione media (riferita al nord geografico) di possibile provenienza del vento responsabile del fenomeno di generazione del moto ondoso lungo la traversia; Φ ≤ Φ ± Θ i w è la direzione i-esima (riferita al nord geografico) relativa ad un settore di Θ Φ 2 considerato nell’intorno della direzione w . Il metodo classico di Saville prevede un valore di Θ =45°, mentre la metodologia sviluppata da Seymour fa riferimento ad un valore di Θ =90°; Φ F ,we è la lunghezza del fetch efficace relativa alla direzione w ;

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Φ Fi è la lunghezza del fetch geografico relativa alla direzione i-esima i (si fa riferimento alla lunghezza calcolata su base cartografica), eventualmente assunta come valore medio Φ relativo ad un settore di 15° nell’intorno della direzione i-esima i ; n è il termine esponenziale definito in funzione della legge di distribuzione direzionale degli spettri di moto ondoso che caratterizzano il sito in esame (solitamente si assume n=2). La tabella riassuntiva dei fetches è riportata in Tabella 1 mentre l’andamento grafico è riportato in Figura 3. Nel proseguo si considera come fetch efficace di riferimento quello riferito a Seymour.

Feff Fgeo Fgeo Feff (Km) Feff (Km) Feff (Km) (Km) DIREZIONE (Km) Seymour Saville DIREZIONE (Km) Seymour Saville 0 350,0 215,7 229,0 190 4,0 137,51 167,6 10 372,0 191,2 202,4 200 5,0 188,23 224,2 20 88,0 169,3 186,0 210 500,0 242,03 285,4 30 74,0 151,3 175,6 220 500,0 293,58 344,6 40 62,0 137,8 158,2 230 500,0 338,04 396,0 50 62,0 128,5 140,3 240 500,0 371,74 440,0 60 69,0 122,3 123,9 250 500,0 392,71 473,3 70 311,0 117,34 124,8 260 500,0 400,85 466,0 80 349,0 111,371 122,4 270 500,0 397,76 451,6 90 69,0 102,73 116,5 280 448,0 386,25 433,3 100 55,0 90,67 106,9 290 487,0 369,60 412,53 110 50,0 75,86 92,3 300 476,0 350,6 390,2 120 48,0 60,16 63,3 310 389,0 330,5 369,4 130 42,0 45,85 36,7 320 288,0 309,8 351,5 140 41,0 36,01 30,1 330 289,0 288,2 325,1 150 41,0 33,94 24,4 340 302,0 265,4 293,1 160 4,0 42,30 44,3 350 309,0 241,0 259,4 170 4,0 62,44 75,3 180 4,0 94,56 117,0 Tabella 1 Dati di fetch del paraggio della Spiaggia della Pelosa

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Figura 3 Andamento dei fetches per il paraggio della Spiaggia della Pelosa

Si nota che le direzioni provenienti dal III e IV quadrante (180-270°N) presentano per lo più fetchs superiori a 200 km, valori che presuppongono la formazione di moto ondoso significativo. Di seguito, con la stessa metodologia, si individuano i dati di fetches della stazione ondametrica di Alghero ritenuta significativa data la vicinanza al punto al largo dell’Asinara (Figura 4 e Tabella 2). Tali dati saranno utilizzati nel seguito per la ricostruzione del clima ondoso.

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Figura 4 Indicazione del fetch geografico di Alghero e posizione del punto al largo dell’Asinara

Fgeo limitato a Feff Feff (Km) Feff (Km) 500 km Feff (Km) (Km) DIREZIONE Fgeo (Km) Seymour Saville DIREZIONE (Km) Seymour Saville 0 405,0 186,6 194,7 190 389,0 281,7 331,1 10 17,0 142,9 148,1 200 412,0 323,0 378,9 20 5,0 102,6 107,1 210 495,0 357,3 420,9 30 4,0 68,4 68,4 220 500,0 383,4 452,9 40 3,0 41,9 34,3 230 500,0 401,2 463,5 50 3,0 23,6 5,9 240 500,0 411,7 471,1 60 3,0 13,3 6,4 250 500,0 416,5 476,6 70 3,0 9,3 8,3 260 500,0 416,8 475,7 80 4,0 9,8 10,8 270 500,0 413,4 470,0 90 16,0 12,6 14,4 280 500,0 406,5 458,8 100 17,0 16,9 19,3 290 454,0 396,4 445,0 110 22,0 23,6 25,2 300 500,0 382,6 430,2 120 25,0 34,3 34,3 310 494,0 364,1 416,0

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Fgeo limitato a Feff Feff (Km) Feff (Km) 500 km Feff (Km) (Km) DIREZIONE Fgeo (Km) Seymour Saville DIREZIONE (Km) Seymour Saville 130 29,0 50,8 59,3 320 405,0 339,8 382,8 140 45,0 74,6 89,9 330 332,0 309,1 342,3 150 61,0 106,3 127,7 340 344,0 272,3 298,2 160 66,0 145,3 174,4 350 368,0 230,7 247,0 170 122,0 189,5 225,9 180 405,0 236,2 279,3 Tabella 2 Dati di fetches dell’ondametro di Alghero

3. REGIME DEI VENTI Il regime annuale o stagionale dei venti e dei mari in un paraggio si ricava elaborando statisticamente i dati disponibili e viene comunemente rappresentato con tabelle e diagrammi (rosa che forniscono per ogni settore di provenienza la frequenza percentuale delle osservazioni suddivise in opportune classi di intensità). Nel caso in esame lo studio del regime dei venti è finalizzato anche alla determinazione del moto ondoso come meglio spiegato nel proseguo della relazione. Per determinare il regime dei venti si fa riferimento, come già anticipato, ai dati di vento della Rete Mareografica Nazionale che presenta come stazione maggiormente significativa quella di Porto Torres di cui in Figura 5 (40°50'31.87" N, 08°24'13.98" E, con rilevamenti dal 23/07/98 al 18/12/2010 per un totale di 100291 osservazioni considerate). Ogni stazione di misura RMN, infatti, oltre ad essere corredata di strumenti di misura della marea, è dotata di diversi sensori, tra cui il sensore anemometrico, che misura velocità e direzione del vento a 10 m dal suolo. Nella Tabella 3 sono riportati i dati riassuntivi della frequenza del vento (per mille) per direzione e per classi di velocità. Si evidenzia come le direzioni regnanti, cioè più frequenti riguardino le direzioni intorno al mezzogiorno con velocità attese che raramente si collocano nella classe 10 - 14 m/s. I venti che spirano con le maggiori velocità superiori ai 18 m/s provengono principalmente dalle direzioni comprese fra i 260°- 290° N e quindi a cavallo del ponente. La velocità media si attesta a 5.8 m/s.

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Figura 5 Indicazione del mareografo di Porto Torres.

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Velocità (m/s) Direzione <2 2-6 6-10 10-14 14-18 18-22 22-26 >26 TOTALE 0-10 11.28 7.05 0.26 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 18.61 10-20 8.70 6.51 0.21 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 15.46 20-30 9.20 9.59 0.91 0.15 0.06 0.00 0.00 0.00 19.91 30-40 9.21 15.22 3.36 0.82 0.13 0.00 0.00 0.00 28.74 40-50 6.64 12.83 7.29 2.32 0.36 0.05 0.00 0.00 29.49 50-60 5.96 12.42 7.84 3.10 0.66 0.02 0.00 0.00 30.00 60-70 6.85 14.26 7.93 3.70 0.61 0.00 0.00 0.00 33.34 70-80 7.28 11.61 5.41 1.25 0.04 0.00 0.00 0.00 25.59 80-90 5.55 6.45 1.83 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 90-100 4.23 4.59 0.80 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 9.64 100-110 5.10 4.38 0.29 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 9.79 110-120 4.81 3.24 0.20 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 8.28 120-130 5.24 2.76 0.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.13 130-140 5.71 2.16 0.17 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.05 140-150 6.00 3.97 0.11 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 10.09 150-160 7.76 6.41 0.15 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 14.33 160-170 21.23 25.24 0.63 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 47.12 170-180 60.36 85.85 1.77 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 148.03 180-190 37.32 38.99 3.01 0.17 0.01 0.00 0.00 0.00 79.50 190-200 16.04 19.47 4.43 0.09 0.02 0.00 0.00 0.00 40.05 200-210 9.85 17.41 2.89 0.12 0.01 0.00 0.00 0.00 30.28 210-220 6.78 11.23 1.90 0.14 0.00 0.00 0.00 0.00 20.05 220-230 4.83 8.88 2.47 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 16.28 230-240 3.51 8.89 3.67 0.30 0.01 0.00 0.00 0.00 16.38 240-250 2.93 12.03 6.66 0.66 0.05 0.00 0.00 0.00 22.33 250-260 2.58 11.45 10.99 1.85 0.11 0.00 0.00 0.00 26.98 260-270 2.59 9.40 13.47 5.06 0.44 0.05 0.02 0.00 31.03 270-280 2.69 13.65 21.84 10.42 2.07 0.21 0.05 0.00 50.93 280-290 2.94 16.13 16.55 7.43 1.72 0.24 0.01 0.00 45.02 290-300 2.53 17.80 8.98 3.84 0.72 0.11 0.00 0.00 33.98 300-310 3.44 17.67 5.84 1.77 0.24 0.02 0.00 0.00 28.99 310-320 4.52 13.04 2.18 0.46 0.08 0.00 0.00 0.00 20.28 320-330 5.06 11.07 1.61 0.21 0.02 0.00 0.00 0.00 17.96 330-340 6.22 7.30 1.22 0.18 0.04 0.00 0.00 0.00 14.96 340-350 7.87 5.16 0.44 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 13.50 350-360 8.51 4.20 0.26 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 12.97 TOTALE 321.33 478.31 147.69 44.49 7.40 0.70 0.08 0.00 1000.00 Tabella 3 Dati riassuntivi della frequenza del vento (in per mille) per direzione di provenienza e per classi di velocità nella stazione di Porto Torres con dati di rilevamento dal 23/07/98 al 18/12/2010 per un totale di 100291 osservazioni considerate.

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L’istogramma di Figura 6 evidenzia la frequenza dei venti (per mille) in funzione della direzione di provenienza, mentre in Figura 7 si riporta la rosa del regime dei venti. Le direzioni dominanti (venti con maggiore intensità) in questo caso si considerano i venti con V>10 m/s e si riferiscono principalmente al IV quadrante (Figura 8). A tale quadrante sono associati fetches significativi per il paraggio in esame che possono dare quindi luogo a condizioni di mare importanti.

Figura 6 Frequenza dei venti (in per mille) in funzione della direzione di provenienza nella stazione di Porto Torres con dati di rilevamento dal 23/07/98 al 18/12/2010.

Figura 7 Rosa del regime dei venti nella stazione di Porto Torres con dati di rilevamento dal 23/07/98 al 18/12/2010.

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Figura 8 Frequenza dei venti con velocità >10 m/s in funzione della direzione.

3.1 Analisi statistica L’analisi statistica del vento è finalizzata a determinare, per fissati tempi di ritorno e direzioni di provenienza, il valore della velocità massima (media sull’ora) che è responsabile della generazione del moto ondoso. Nel caso in esame, la popolazione campionaria è estratta dai dati di vento seguendo il metodo delle durate parziali sopra soglia (POT “Peak Over Threshold”- Goda, 1988) che prevede un campionamento ad evento generando una popolazione di dati temporalmente disaggregata. L’indipendenza campionaria della serie dei massimi è assicurata imponendo un valore di soglia di almeno V s>10m/s fissando un intervallo che intercorre tra due eventi successive di almeno 24 ore.

I dati di vento si riferiscono al vento di 10 min (V 600 ) ed a una stazione a terra. Poiché le analisi vengono in genere eseguite con il vento medio di durata 1 h (V 3600 ) viene impiegata la seguente relazione per determinare quest’ultimo valore: V V = 600 3600    +  45  277.1 296.0 tanh  9.0 log 10     600  I valori misurati nella stazione RMN differiscono da quelli a largo in quanto risentono dell’attrito del suolo e di altri fattori. Le velocità a largo (VL) possono essere determinate facendo riferimento alla relazione (Coastal Engineering Manual,2005):

VL=V T RL dove V T è la velocità misurata a terra e R L un coefficiente determinabile con il grafico di Figura 9. Per velocità maggiori di 18.5 m/s R L=0.9. Nel caso in esame si evita a favore di sicurezza di applicare tale coefficiente che sarebbe riduttivo della velocità del vento da determinare. L’analisi statistica è stata condotta per il complesso di tutte le direzioni (verifica omnidirezionale) e per direzioni di 45° considerando un settore di 90° a cavallo della generica direzione. Nel caso delle direzioni di 0°, 135° e 180° non vi è un numero di eventi statisticamente significativo che supera la velocità minima di soglia e quindi per tali direzioni non sono ricavati i valori estremi.

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Figura 9 Curva coefficiente RT in funzione della velocità del vento a terra (Vt- asse x)- da Coastal Engineering Manual

Ad ogni valore di velocità è stato associato una probabilità di non superamento così determinata: m − α F ()x = 1 − i N + β essendo N il numero complessivo di dati a disposizione, m il numero di ordine dell’i-esimo dato, α e β parametri funzione del tipo di distribuzione statistica adottata, il cui valore è riportato in Tabella 4. Distribuzione Α Β Gumbel 0.44 0.12 Frechet 0.44+0.52/k 0.12-0.11/k Weibull 0.2+0.27/k 0.5 0.2+0.23/k 0.5 Tabella 4 Parametri α e β

La relazione che lega l’altezza d’onda alla probabilità di non superamento è di tipo lineare ^ ^ H = B+ yA ed è funzione della variabile ridotta y, determinata secondo le distribuzioni: y = − ln(− ln( ))F (Gumbel) − 1 y = [(k − ln( ))F k − ]1 (Frechet) 1 y = [(− ln(1 − ))F k ] (Weibul)

^ ^ I parametri B e A sono calcolati utilizzando il metodo dei minimi quadrati, mentre k è fissato a priori: k=2.5, 3.33, 5.0,10.0 (Frechet) k=0.75, 1.0, 1.4, 2.0 (Weibull)

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I risultati per la statistica per il settore 0-360°N sono riportati nella Tabella 5 e nella Figura 10. In questo caso la soglia di POT è di 15 m/s e le osservazioni utili sono 97.

Figura 10 Andamento dei massimi di velocità nel settore 0 -360 al variare della variabile ridotta y

Tr Y Gumbel Y Weibull Vmax Vmax (anni) k=1 m/s m/s (Gumbel) (Weibull k=1) 2 2.67 2.70 19.0 19.2 10 4.31 4.31 21.2 22.0 30 5.41 5.41 22.6 24.0 50 5.92 5.92 23.3 24.9 100 6.61 6.61 24.3 26.1 Tabella 5 Risultati per la statistica del vento nel settore 0-360

Analogamente si riportano i risultati per i singoli quadranti dove la soglia di POT varia fra 10, 12 e 15 m/s in funzione del minore o maggiore numero di eventi che garantiscono la correttezza delle distribuzione statistica applicata. Come già evidenziato, alcune direzioni non sono presenti poiché nel settore di 90° a cavallo delle stesse non si registrano eventi in numero statisticamente significativo con velocità maggiori di 10 m/s scelto come minimo valore di soglia.

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45° 90° 225° 270° 315° Vmax Vmax Vmax Vmax Vmax Tr Vmax Vmax Vmax Vmax Vmax m/s m/s m/s m/s m/s (anni) m/s m/s m/s m/s m/s (Gumbel) (Weibull (Weibull (Weibull (Weibull (Weibull (Gumbel) (Gumbel) (Gumbel) (Gumbel) k=1.4) k=1.4) k=1) k=1) k=1.4) 2 16.1 16.2 15.8 15.9 15.0 15.1 18.9 19.0 18.6 18.7 10 18.3 18.4 18.0 18.1 17.6 18.6 21.4 22.1 20.9 21.0 30 19.8 19.7 19.6 19.5 19.5 21.0 23.0 24.2 22.4 22.4 50 20.5 20.2 20.2 20.1 20.3 22.1 23.8 25.2 23.1 23.0 100 21.4 21.0 21.2 20.8 21.4 23.6 24.8 26.6 24.1 23.8

4. CORRENTI Le correnti marine sono movimenti semipermanenti delle masse d’acqua prodotti da diverse cause: differenze di densità, vento, maree, onde frangenti. Le correnti non producono forze rilevanti ai fini della resistenza delle strutture marittime, ma possono svolgere una intensa azione sulla dinamica litoranea. Nel bacino del Mediterraneo le correnti superficiali sono solitamente deboli e di direzione variabile. La circolazione superficiale è fortemente influenzata dai venti che al largo possono generare correnti di intensità max di 0.3 m/s. Poiché l'evaporazione dovuta all'effetto del sole è tale da non poter essere compensata dall'apporto di acqua fluviale e piovana, è sempre presente una corrente entrante dallo stretto di Gibilterra. Il Mediterraneo viene rifornito da acqua oceanica che dopo aver passato lo stretto di Gibilterra fluisce verso Est. La corrente entrante in Mediterraneo si spinge verso Est dividendosi in un ramo principale ed in altri secondari. Il ramo principale, sotto l'effetto della forza di Coriolis, dirige verso destra e si addossa alla costa africana perdendo intensità fino ad estinguersi. L'intensità della corrente si mantiene fra 0,05 ed 0.08 m/s lungo le coste dell'Algeria, quindi diminuisce procedendo verso oriente. A questo andamento generale si sovrappongono numerose e varie situazioni particolari. Lungo la penisola c'è una corrente modesta di 0,08 m/s verso nord lungo le coste che all'altezza della Sardegna devia per ridiscendere. Un'altra, altrettanto modesta, che sale lungo le coste del tirreno settentrionale e nel golfo di Genova per ridiscendere verso la Sardegna (Figura 11).

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Figura 11 Correnti nel Mediterraneo (da Atlante Tematico CNR)

Per l’intera Sardegna, la velocità della corrente marina è stimabile in circa 0,1 m/s ed è tipicamente orientata parallelamente alla costa, in direzione NS. Per quel che riguarda le correnti di deriva (dovute all'azione di trascinamento creato dall'attrito esistente tra la massa d'aria in movimento e la massa d'acqua superficiale del mare) il vento tende a trascinare lo strato superficiale delle acque marine nella sua stessa direzione, mentre negli strati inferiori il movimento di deriva si trasmette agli strati inferiori

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con intensità decrescente e direzione man mano variabile; il movimento inizia con ritardo rispetto al momento di inizio dell'azione del vento e solo gradualmente raggiunge la velocità di regime. Venti leggeri possono generare deboli correnti di deriva in circa sei ore, sono necessarie ben 48 ore di vento forte perché la relativa corrente di deriva raggiunga la velocità di regime. L'intensità della corrente di deriva a regime è pari a circa l'1,5 % della velocità del vento che l'ha generata, velocità che dipende anche da altri fattori, ed in particolare dall'ampiezza dello specchio d'acqua libero da ostacoli, denominato fetch, esistente nella direzione di provenienza del vento. Fetch limitati non consentono alla corrente di raggiungere velocità della percentuale sopra indicata, anche se il vento spira dalla stessa direzione per periodi di tempo superiori alle 48 ore. Per una stima delle correnti indotte dal vento si può ricorrere alla teoria di Ekman. Nota la velocità del vento V in una determinata direzione la corrente superficiale U 0 ad essa associata è data da:

2 τ⋅π⋅ η U = y 0 ρ⋅ DE f dove D E è la profondità di Ekman o profondità d'influenza dell'attrito, f il parametro di Coriolis (pari a f=2 Wsen f dove f è la latitudine in °N e W la velocità angolare della terra -5 pari a circa 7.27x10 rad/s) tyh è lo stress del vento sulla superficie marina (approssimativamente proporzionale al quadrato della velocità del vento e agente nella direzione del vento). Il valore della tensione tangenziale determinata dal vento si assume pari a τ = ρ 2 η aCD V

-3 dove C D è il coefficiente di resistenza (circa 1.4x10 e ra la densità dell’aria pari a 1.225 kg/m 3 su l.m.m). La profondità di Ekman è definita mediante

= π A2 Z DE f dove Az è la viscosità vorticosa cinematica dell’acqua (variabile tra 5x10 4 e 10 6 Pa·s). Sperimentalmente Ekman trovò un legame tra la velocità del vento e la velocità della corrente in superficie (per latitudini superiori in valore assoluto a 10°N)

U 0 .0 0127 = V sen ϕ

Sostituendo le espressioni sopra indicate si ottiene una relazione semplificata per il calcolo della profondità di Ekman o di influenza dell’attrito (con V in m/s e D E in m)

= 3.4 V DE sen ϕ

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Le componenti delle correnti Ux e Uy rispettivamente nella direzione perpendicolare e parallela a quella in cui spira il vento sono date al variare della profondità da: π − z  π π  () ±= ⋅ DE  −  U x z U 0 e cos  z  4 DE 

π − z  π π  () = ⋅⋅ DE  −  U y z U 0 e sen  z  4 DE  Il segno + vale per l'emisfero settentrionale, il segno - per quello meridionale. La profondità z è positiva verso il basso. Poiché il paraggio della Spiaggia della Pelosa è posizionato ad una latitudine di circa 41°N le espressioni sopra si semplificano come: = ⋅ U 0 .0 016 V = ⋅ DE 31.5 V L’applicazione della relazione di Ekman presuppone un tempo di permanenza di sufficiente a creare uno stato stazionario, ed è in genere valida lontano dalle coste ed in acque profonde (piattaforma continentale). Tuttavia può essere utile per definire un ordine di grandezza delle correnti. Come velocità del vento e direzione di provenienza si considera il valore medio giornaliero. Applicando tale metodologia di calcolo all’intera serie dei venti misurati a Porto Torres nei loro valori medi giornalieri, ed assumendo una profondità media di circa 5 m (valore analogo a quello nei fondali antistanti la spiaggia della Pelosa) si ottiene la tabella percentuale in funzione delle direzioni e delle classi di velocità riportata in Tabella 6 e riportata in grafico in Figura 12.

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Velocità (m/s) Direzione <0,05 0,05-0,1 0,1-0,15 0,15-0,2 0,2-0,25 0,25-0,3 0,3-0,4 >0,4 TOTALE 0-10 19.67 9.74 2.94 0.43 0.07 0.00 0.00 0.00 32.85 10-20 18.11 7.18 0.85 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 26.24 20-30 16.36 3.08 0.34 0.04 0.01 0.00 0.00 0.00 19.83 30-40 13.09 1.77 0.45 0.05 0.01 0.00 0.00 0.00 15.38 40-50 12.29 1.01 0.16 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 13.47 50-60 11.61 0.60 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.24 60-70 10.75 0.28 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 11.05 70-80 9.85 0.38 0.05 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 10.29 80-90 9.40 0.35 0.19 0.07 0.06 0.00 0.00 0.00 10.07 90-100 9.42 1.29 0.71 0.43 0.09 0.01 0.00 0.00 11.95 100-110 10.85 4.25 3.02 1.05 0.22 0.05 0.00 0.00 19.43 110-120 14.35 6.74 4.30 1.66 0.22 0.00 0.00 0.00 27.26 120-130 17.67 6.54 4.73 1.41 0.07 0.00 0.00 0.00 30.41 130-140 19.72 6.88 2.44 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 29.16 140-150 23.06 5.53 0.46 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 29.07 150-160 21.22 1.95 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 23.32 160-170 19.89 0.97 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20.92 170-180 16.77 0.61 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.43 180-190 15.13 0.26 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.41 190-200 13.17 0.17 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.34 200-210 12.24 0.17 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.43 210-220 11.10 0.19 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.32 220-230 9.16 0.24 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 9.43 230-240 9.79 0.91 0.12 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 10.84 240-250 12.11 2.34 0.34 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 14.83 250-260 18.19 4.21 0.45 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00 22.87 260-270 33.86 5.89 0.43 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 40.20 270-280 49.72 4.02 0.37 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 54.11 280-290 56.24 2.68 0.20 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 59.17 290-300 47.64 2.99 0.58 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 51.29 300-310 42.12 4.39 1.44 0.20 0.01 0.00 0.00 0.00 48.15 310-320 37.50 8.15 3.08 0.63 0.05 0.01 0.01 0.00 49.43 320-330 34.95 11.76 6.35 2.04 0.41 0.07 0.04 0.00 55.62 330-340 32.64 13.95 13.18 4.25 1.15 0.21 0.04 0.00 65.41 340-350 28.62 17.52 10.38 2.73 0.62 0.12 0.00 0.00 59.99 350-360 25.24 13.80 5.09 1.36 0.31 0.01 0.00 0.00 45.80 TOTALE 763.50 152.78 63.03 16.83 3.30 0.48 0.09 0.00 1000.00 Tabella 6 Percentuali di occorrenza (per mille) delle correnti prodotte da vento per direzione e classe di velocità

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Figura 12 Correnti medie giornali ere a 5 m di profondità con i dati della stazione di Porto Torres

Le correnti presentano per circa il 98% dei casi valori inferiori a 0.15 m/s mentre il rimanente 1.5% non supera gli 0.4 m/s. La media delle velocità risulta di 0.07 m/s. Di conseguenza il loro effetto può ritenersi del tutto trascurabile nei confronti del moto ondoso e del trasporto solido, prevalendo su queste le correnti indotte dalle onde .

5. VARIAZIONI DEL LIVELLO MARINO Le maree, le sesse, le onde, i venti, la pressione barometrica e le correnti sono le principali cause delle continue variazioni del livello marino, dette escursioni di marea, la cui conoscenza è necessaria per una corretta determinazione della profondità dei fondali e delle fondazioni delle opere marittime. I livelli di marea misurati sono il risultato della combinazione tra le oscillazioni dovute alla marea astronomica (funzione della posizione relativa della terra, della luna e del sole) ed alle oscillazioni dovute alle variazioni della pressione atmosferica (marea barometrica), nonché all’azione del vento ( wind setup ). La valutazione dell’effetto di marea può essere effettuata in riferimento alle costanti armoniche in cui può essere scomposta l’oscillazione η = ⋅ (ω + α ) m  Ai cos it i i dove hm è il livello di marea all’istante t, Ai e ai sono rispettivamente l’ampiezza e la fase delle componenti dell’onda di marea e wi la frequenza angolare.

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Le componenti considerate sono solitamente quelle rappresentate in Tabella 7. Denominazione Simbolo Periodo Denominazione Simbolo Periodo ore ore Lunare principale M2 12.42 Luni-solare diurna K1 23.93 Lunare principale S2 12.00 Lunare diurna O1 25.82 principale Lunare ellittica N2 12.66 Solare diurna P1 24.07 maggiore principale Lunare-solare K2 11.97 Lunare ellittica Q1 26.87 semidiurna maggiore Tabella 7 Componenti armoniche

Alcuni valori per il mar Ligure e Tirreno sono riportati in Tabella 7. Porto M2 S2 N2 K1 O1

Porto Torres 8.0-209° 8.3-228° 7.9-200° 4.1-171° 3.9-99° Genova 8.0-194° 8.3-209° 7.9-183° 4.2-170° 3.9°93 Civitavecchia 8.0-206° 8.3-244° 7.9-194° 4.2-179° 3.9-92° Cagliari 8.1-205° 8.3-226° 7.9-187° 4.2-164° 3.9-90° Tabella 8 Armoniche di marea per porti del Mar Tirreno (cm e gradi)-dati Idromare

I valori di marea (alta e bassa) ottenuti con le analisi armoniche sono dell’ordine dei 25-30 cm e sono coerenti con i valori ricavabili dalle registrazione del mareografo di Porto Torres (rete RMN) (Figura 13).

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Figura 13 Andamento del livello del mare medio giornaliero nel porto di Porto Torres nel periodo compreso tra il 01.06.2009 ed il 01.06.2010.

Per quanto riguarda la pressione barometrica è noto che una diminuzione di pressione rispetto a quella atmosferica di riferimento (1013.25 mb) determina un innalzamento del livello medio marino. Il corrispondente innalzamento del l.m.m può essere valutato secondo la relazione: ∆p ∆η = p ρg

Poiché la differenza di pressione in diminuzione per gli ambiti del mediterraneo sono di circa 35 mb, gli innalzamenti del l.m.m attesi sono dell’ordine dei 35 cm. Per quanto riguarda il sovralzo del vento, questo può essere determinato mediante la seguente relazione empirica:

Kp ⋅ Lp ⋅U 2  D  S = ln   ()Dg − d − S  d + S  dove D è la profondità limite assunta per la piattaforma continentale (circa 200 m), Lp=3 km è l’estensione della piattaforma continentale kp=3.2x10 -6 e U la velocità del vento (variabile in funzione del Tr) e d è la profondità di riferimento. Assumendo una velocità del vento di circa 24 m/s (secondo l’elaborazione statistica dei dati di Porto Torres effettuata tale velocità si ha per tr uguali o maggiori ai 100 anni in funzione della direzione) si ottiene un valore del sovralzo di circa 8 cm. La somma dei contributi varia intorno a 70 cm. In realtà si deve considerare che per i fenomeni, specialmente nei loro valori estremi, non si verifica la piena concomitanza dei sovralzi di varia natura. Pertanto, ai fini del presente studio, si può cautelativamente

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assumere una riduzione del 25% della somma dei contributi di sovralzo meteorologico e astronomico ottenendo i valori di circa 50 cm. Il valore sopra indicato non ha comunque significativi effetti sui fenomeni di propagazione del moto ondoso da largo verso riva.

6. REGIME ONDOSO Nell’analisi della morfodinamica costiera, negli studi di difesa dei litorali e nella progettazione di opere marittime è fondamentale conoscere il regime di moto ondoso ed in particolare la distribuzione di frequenza congiunta di accadimento altezza d’onda- direzione di provenienza. Poiché il paraggio in questione si trova sia nelle vicinanze della boa della rete ondametrica di Alghero che in prossimità del mareografo di Porto Torres, si analizza il regime ondoso nel punto preso in esame a largo dell’Asinara sia impiegando i dati di onda registrati dall’ondametro che i dati di vento del mareografo.

6.1 Studio con i dati da ondametro di Alghero In questo parte di studio, la conoscenza "climatica" del moto ondoso, ovvero la definizione in termini di frequenze annuali delle grandezze che ne definiscono il regime, quali l'altezza d'onda significativa H s, il periodo d'onda di picco T p e la direzione media di provenienza Θ, è ottenuta procedendo nel seguente modo: 1) acquisizione delle registrazioni della stazione ondametrica Alghero; 2) trasposizione geografica delle serie ondametriche al largo dell’Asinara (modello di trasposizione ondametrica); 3) determinazione mediante analisi statistica del clima d’onda al largo dell’Asinara. La stazione ondametrica di Alghero (coordinate geografiche: 40°33'11.99" N, 08°07'00.01" E), dispone di rilevamenti dal 01/07/89 al 26/01/11 di tipo triorario fino a metà del 2002 e ogni 30 minuti in seguito. Nella Figura 14, Figura 15 e Figura 16 sono rappresentati il clima ondoso registrato dall’ondametro di Alghero. Nella rosa dei mari, gli eventi di moto ondoso, il cui numero indicato è in per mille, sono suddivisi per classi di altezza d’onda significativa (Hs) e direzione di provenienza (°N). Come indicato nella legenda a fianco, le classi individuate sono 10 di 1 m e, per quanto riguarda le direzioni di provenienza, i settori sono in totale 36 e di ampiezza pari a 10° ciascuno. Appare evidente che per l’ondametro di Alghero la direzione regnante coincide con la direzione dominante e si colloca intorno ai 300° N. I dati tabellari espressi in termini per mille che forniscono le relazioni tra direzione di provenienza ed altezza d’onda e tra periodo ed altezza sono riportate in Tabella 9 e Tabella 10.

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Figura 14- Rosa dei mari alla boa RON di Alghero

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Figura 15- Clima ondoso alla boa Ron di Alghero

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Figura 16- Clima ondoso alla Boa RON di Alghero per direzione e classi di altezza d’onda

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Altezza (m) Direzione <1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 >10 TOTALE 0-10 12.52 2.47 0.80 0.25 0.11 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 16.17 10-20 5.74 1.37 0.70 0.47 0.07 0.02 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 8.41 20-30 4.53 1.36 0.60 0.26 0.10 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.88 30-40 4.56 1.13 0.55 0.21 0.04 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.51 40-50 3.82 1.24 0.33 0.19 0.06 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.67 50-60 3.99 0.99 0.31 0.13 0.05 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.49 60-70 3.96 0.92 0.33 0.11 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.39 70-80 3.53 0.90 0.21 0.13 0.04 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.83 80-90 3.82 1.03 0.26 0.11 0.03 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.26 90-100 3.91 1.02 0.38 0.14 0.05 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.53 100-110 3.40 0.84 0.23 0.11 0.02 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 4.62 110-120 3.13 0.89 0.31 0.04 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.41 120-130 3.16 0.80 0.28 0.02 0.05 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.32 130-140 3.56 0.75 0.22 0.10 0.02 0.01 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 4.66 140-150 3.77 0.99 0.37 0.12 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.28 150-160 4.67 1.29 0.34 0.13 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.44 160-170 8.32 2.49 0.45 0.12 0.05 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.44 170-180 19.34 4.26 0.50 0.16 0.05 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 24.33 180-190 26.68 4.95 0.65 0.19 0.04 0.02 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 32.54 190-200 26.48 4.08 0.90 0.37 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 31.94 200-210 21.24 4.49 0.99 0.41 0.08 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 27.23 210-220 19.40 4.96 1.48 0.37 0.07 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 26.30 220-230 19.93 6.83 1.80 0.46 0.14 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 29.17 230-240 23.45 9.55 3.14 0.88 0.16 0.11 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 37.29 240-250 23.30 11.16 3.55 1.11 0.28 0.09 0.02 0.04 0.01 0.00 0.00 39.57 250-260 23.01 9.02 2.76 1.09 0.26 0.24 0.05 0.01 0.01 0.00 0.00 36.45 260-270 23.19 7.39 2.98 0.78 0.45 0.11 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 34.93 270-280 26.65 8.43 3.37 1.11 0.52 0.26 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 40.42 280-290 35.40 13.57 5.59 1.78 0.70 0.51 0.07 0.02 0.00 0.00 0.00 57.65 290-300 48.95 35.02 18.24 7.01 2.68 1.52 0.61 0.17 0.03 0.01 0.00 114.25 300-310 51.30 45.49 27.64 12.66 6.11 7.44 3.03 0.61 0.03 0.00 0.00 154.31 310-320 39.90 24.03 12.31 5.42 2.38 2.80 0.89 0.33 0.08 0.02 0.00 88.18 320-330 30.07 6.55 2.29 0.98 0.26 0.11 0.05 0.03 0.00 0.00 0.00 40.33 330-340 25.48 4.65 1.27 0.47 0.14 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 32.06 340-350 20.38 5.76 1.00 0.39 0.12 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 27.69 350-360 10.38 2.59 0.70 0.26 0.11 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.08 TOTALE 594.94 233.29 97.83 38.51 15.43 13.67 4.89 1.25 0.16 0.03 0.00 1000.00 o Tabella 9 Dati alla Boa RON di Alghero. Tabella direzioni – altezza - /oo di accadimento

Altezza (m) Periodo <1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 >10 TOTALE 0-2 4.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.62 2-4 129.81 0.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 130.47 4-6 274.90 37.54 0.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 313.05 6-8 159.18 142.45 24.43 1.62 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 327.73 8-10 9.57 52.18 68.18 26.08 5.60 1.93 0.17 0.02 0.00 0.00 0.00 163.74 10-12 0.47 0.33 4.58 10.56 8.98 8.45 1.77 0.28 0.01 0.00 0.00 35.44 12-14 0.12 0.01 0.01 0.26 0.79 3.24 2.86 0.86 0.15 0.03 0.00 8.32 14-16 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 0.08 0.05 0.01 0.00 0.00 0.33 16-20 1.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.21 20-25 7.85 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.89 >25 7.06 0.08 0.01 0.00 0.01 0.01 0.01 0.04 0.00 0.00 0.00 7.22 TOTALE 594.94 233.29 97.83 38.51 15.43 13.67 4.89 1.25 0.16 0.03 0.00 1000.00 o Tabella 10 Dati nella Boa RON di Alghero. Tabella periodo – altezza - /oo di accadimento

6.1.1 Trasposizione dei dati a largo dell’Asinara Il metodo di trasposizione dei dati si basa sull’ipotesi che il moto ondoso registrato dall’ondametro sia stato generato da un evento climatico in grado di interessare l’area di generazione delle mareggiate che investono la fascia costiera in esame.

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Sotto questa ipotesi e considerando costante il fattore di velocità del vento, si determina la corrispondenza tra le direzioni, le altezze ed i periodi del moto ondoso relative al punto in cui è collocato l’ondametro (O) e quello di interesse (P) mediante la seguente formula:

1 H P  F P  2 mo =   O  o  Hmo  F  dove F P e F o sono le rispettive lunghezza dei fetches efficaci per una data direzione.

Anche con la trasposizione delle onde a largo dell’Asinara, come mostra la Figura 17, la direzione prevalente continua a coincidere con quella dominante e si colloca intorno ai 300° N. Rispetto alle onde misurate dall’ondametro di Alghero, con la trasposizione non si vi sono più onde comprese fra i 9 e i 10 mt, le massime altezze di onda sono comprese fra gli 8 e i 9 mt. Nelle figure dalla Figura 18 alla Figura 20 sono riportati i principali dati di interesse.

Figura 17 Rosa dei mari al largo dell'Asinara con i dati di onda trasposti da ondametro di Alghero

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Figura 18 Clima ondoso al largo dell'As inara con i dati di onda trasposti dall'ondametro di Alghero

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Figura 19 Clima ondoso al largo dell'Asinara con i dati di onda trasposti dall'ondametro di Alghero per direzione e classi di altezza d’onda

Figura 20 Clima ondoso al largo dell'Asinara con i dati di onda trasposti dall'ondametro di Alghero per direzione e classi di altezza d’onda > 3 mt

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6.1.2 Valori estremi di moto ondoso a largo dell’Asinara L’individuazione dei valori estremi di moto ondoso viene fatta a partire dai dati di moto ondoso ricavati come mostrato nel precedente paragrafo per il punto di nostro interesse a largo dell’Asinara con la metodologia di seguito descritta. L’analisi è eseguita per direzioni di 45°, considerando settori di 90° a cavallo della determinata direzione, ed è finalizzata a determinare, per fissati tempi di ritorno e direzioni di provenienza, il valore dell’ altezza significativa massima applicando leggi di distribuzione statistica all’insieme campionario. La popolazione campionaria è estratta dai dati di vento seguendo il metodo delle durate parziali sopra soglia illustrato precedentemente (POT “Peak Over Threshold”- Goda, 1988) che prevede un campionamento ad evento generando una popolazione di dati temporalmente disaggregata. L’indipendenza campionaria della serie dei massimi è assicurata imponendo un valore di soglia relativo ai dati di altezza d’onda di almeno Hs>2m/s e fissando un intervallo che intercorre tra due eventi successivi pari a 24 ore. L’analisi statistica è stata condotta per il complesso di tutte le direzioni (verifica omnidirezionale) e per le direzioni principali di 0°, 45°, 90°, 225°, 270° e 315° N. Per le direzioni di 135° e 180° non si hanno eventi in numero statisticamente significativo con altezze d’onda superiori alla soglia di 2 metri. Gli eventi considerati provenienti da tutte le direzioni sono risultati 115 nei 19 anni di dati disponibili: in Figura 21 ne è riportato a titolo esemplificativo l’andamento dei dati estremi e le rette interpolanti sul piano di Gumbel.

Figura 21 Andamento dei dati sul piano di Gumbel dei dati impiegati per la statistica inerente a tutte le direzioni

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In Tabella 11 si riportano i valori estremi di altezza d’onda determinati nel punto a largo dell’Asinara.

DIR 0-360°N 0°N 45°N 90°N 225°N 270°N 315°N HS TP HS TP HS TP HS TP HS TP HS TP HS TP TR (M) (S) (M) (S) (M) (S) (M) (S) (M) (S) (M) (S) (M) (S) 2 7.6 11.3 6.0 10.0 5.3 9.4 4.9 9.0 5.0 9.1 7.6 11.3 7.5 11.2 10 8.6 12.0 7.3 11.0 5.7 9.8 5.2 9.3 7.4 11.1 8.6 12.0 8.4 11.9 30 9.2 12.4 8.2 11.7 6.0 10.0 5.4 9.5 9.0 12.2 9.3 12.4 9.0 12.3 50 9.5 12.6 8.6 12.0 6.2 10.2 5.5 9.6 9.7 12.7 9.5 12.6 9.3 12.4 100 9.8 12.8 9.1 12.3 6.4 10.3 5.6 9.7 10.7 13.4 9.9 12.8 9.6 12.7 Tabella 11 Valori estremi di altezza d’onda a largo dell’Asinara

6.2 Studio con i dati di vento da mareografo di Porto Torres Al fine di una valutazione del clima ondoso del punto a largo dell’Asinara a partire dei dati di vento registrati a Porto Torres, si è adottata una metodologia di generazione che impiega il metodo semplificato SPM (Shore Protection Manual, 1984) avendo assunto una forma spettrale delle onde di tipo JONSWAP. Tale metodo può usarsi sia nelle ipotesi di fetch limitato, supponendo che il vento abbia soffiato costante e a lungo perché le altezze d’onda raggiungono l’equilibrio al termine del fetch, sia nelle condizioni di durata limitata (in cui le altezze d’onda sono limitate dalla durata dell’azione del vento). Le relazioni che consentono di determinare l’altezza significativa Hs ed il periodo di picco Tp sono definite in base ai seguenti parametri adimensionali funzione della lunghezza del fetch F, della velocità del vento V e della sua durata t: gT * = gF * = gH s * = p * = gt F ; Hs ; Tp ; t V 2 V 2 V V A favore di sicurezza non si è considerata la diminuzione della velocità del vento in funzione della durata determinata mediante la seguente legge di decadimento del vento (Coastal Engineering Manual, 2006):

Vt = 53.1 − 15.0 log( t) Vmax con t espresso in secondi. Le equazioni del metodo sono:

* = ⋅ ( * ) 5.0 Hs .0 0016 F

* = ⋅ ( * ) 3/1 Tp 286.0 F

3/2 t * = 8.68 ⋅ (F * ) Quest’ultima relazione consente di determinare la lunghezza del fetch efficace che è la distanza necessaria per produrre la stessa altezza d’onda supponendo la durata infinita. Analogamente si può individuare una durata critica che rappresenta la durata del vento necessaria a raggiungere l’equilibrio su tutto il fetch disponibile.

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Nell’analisi in questione si è considerato che la generazione di moto ondoso non fosse limitata dalla durata ma solo dal fetch. I risultati sono riportati in forma grafica e tabellare nelle figure che seguono.

Figura 22- Rosa dei mari a largo dell’Asinara da elaborazione dei dati di vento di Porto Torres

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Figura 23- Clima ondoso a largo dell’Asinara da elaborazione dei dati di vento di Porto Torres

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Figura 24- Clima ondoso a largo dell’Asinara per direzione e classi di altezza d’onda da elaborazione dei dati di vento di Porto Torres

Figura 25 Clima ondoso a largo dell’Asinara per direzione e clas si di altezza d’onda > di 3 mt da elaborazione dei dati di vento di Porto Torres

37 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Altezza (m) Periodo <1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 > 9 TOTALE 0-2 6.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.58 2-4 178.59 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 178.59 4-6 350.72 43.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 394.22 6-8 17.10 172.91 16.86 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 206.87 8-10 0.00 21.98 113.83 32.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 168.55 10-12 0.00 0.00 0.00 30.19 13.62 1.24 0.00 0.00 0.00 0.00 45.05 12-14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.09 0.00 0.00 0.00 0.14 14-16 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 16-20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20-25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 >25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 TOTALE 552.99 238.39 130.69 62.94 13.62 1.29 0.09 0.00 0.00 0.00 1000.00 Tabella 12 Dati a largo dell’Asinara da elaborazione dei dati di vento di Porto Torres: -altezza –periodo o di picco - /oo di accadimento

Altezza (m) Direzione <1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 >9 TOTALE 0-10 14.75 3.74 0.11 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 18.61 10-20 12.30 3.07 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.46 20-30 14.84 4.76 0.29 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.91 30-40 17.59 9.78 1.36 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.74 40-50 13.27 12.84 3.29 0.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.49 50-60 12.22 13.95 3.81 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.00 60-70 14.35 15.13 3.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 33.34 70-80 13.71 10.94 0.94 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 25.59 80-90 9.82 4.04 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 90-100 7.69 1.95 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.64 100-110 8.92 0.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.79 110-120 8.01 0.27 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.28 120-130 8.06 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.13 130-140 8.04 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.05 140-150 10.07 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.09 150-160 14.31 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.33 160-170 46.64 0.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 47.12 170-180 144.40 3.62 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 148.03 180-190 68.42 10.93 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 79.50 190-200 23.50 15.61 0.93 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40.05 200-210 13.35 14.82 2.08 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.28 210-220 7.61 10.00 2.34 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20.05 220-230 4.84 7.46 3.78 0.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 16.28 230-240 3.31 5.97 5.84 1.21 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 16.38 240-250 2.60 6.20 10.40 2.95 0.17 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 22.33 250-260 2.16 4.98 12.83 6.42 0.57 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 26.98 260-270 2.16 4.50 11.54 10.62 2.10 0.09 0.02 0.00 0.00 0.00 31.03 270-280 2.22 6.36 17.48 19.20 5.10 0.51 0.06 0.00 0.00 0.00 50.93 280-290 2.52 8.11 18.13 12.05 3.69 0.51 0.01 0.00 0.00 0.00 45.02 290-300 2.15 9.99 14.35 5.93 1.42 0.14 0.00 0.00 0.00 0.00 33.98 300-310 3.17 12.75 9.67 2.97 0.40 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 28.99 310-320 4.52 11.82 3.24 0.60 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20.28 320-330 5.35 10.33 2.02 0.24 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.96 330-340 6.85 6.54 1.36 0.20 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.96 340-350 8.98 4.01 0.48 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.50 350-360 10.27 2.46 0.24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.97 TOTALE 552.99 238.39 130.69 62.94 13.62 1.29 0.09 0.00 0.00 0.00 1000.00 Tabella 13 Dati a largo dell’Asinara da elaborazione dei dati di vento di Porto Torres: - direzioni – altezza significativa - o/oo di accadimento

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6.2.1 Valori estremi di moto ondoso a largo dell’Asinara L’individuazione dei valori estremi di moto ondoso viene fatta a partire dai dati di vento con la metodologia sopra descritta. L’analisi viene fatta per direzioni di 45° considerando per la statistica del vento un settore di 90° a cavallo della generica direzione nell’ipotesi durata del vento non limitante. Come già detto nell’analisi statistica del regime dei venti, per le direzioni di 0°, 135° e 180° non vi è un numero di eventi statisticamente significativo che supera la velocità minima di soglia (10 m/s) e quindi per tali direzioni non sono ricavati i valori estremi.

Si è introdotto un coefficiente correttivo che tenga conto della diversa temperatura tra aria ed acqua; tale coefficiente può determinarsi col grafico di Figura 26.

Figura 26 Fattore di correzione in funzione della diversa temperatura aria-mare

Poiché come si vede dal grafico di Figura 27 in cui è riportata la differenza di temperatura fra aria ed acqua alla stazione di Porto Torres la massima differenza negativa è di circa - 10°C, il fattore di correzione per velocità del vento 20 m/s (interessano tali valori di velocità visto che cercano gli estremi del moto ondoso) vale circa 1.05.

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Figura 27. Differenza di temperatura fra aria e acqua misurate dal mareografo di Porto Torres nel periodo 2009 - 2010

Nella Tabella 14 si riportano i risultati ottenuti indicando il tempo di ritorno, il fetch la velocità del vento e le altezze d’onda.

Dir (°N) Tr F ( km ) V (m/ s) HM0 TP H1/10 H1/100 45 2 137.82 16.2 3.2 8.3 4.1 5.4 45 10 137.82 18.4 3.7 8.6 4.6 6.1 45 30 137.82 19.7 3.9 8.8 5.0 6.5 45 50 137.82 20.2 4.0 8.9 5.1 6.7 45 100 137.82 21.0 4.2 9.0 5.3 7.0 90 2 102.73 15.9 2.7 7.5 3.5 4.6 90 10 102.73 18.1 3.1 7.8 4.0 5.2 90 30 102.73 19.5 3.3 8.0 4.2 5.6 90 50 102.73 20.1 3.4 8.1 4.4 5.8 90 100 102.73 20.8 3.6 8.2 4.6 6.0 225 2 338.04 15.1 4.7 10.9 6.0 7.9 225 10 338.04 18.6 5.8 11.7 7.4 9.7 225 30 338.04 21.0 6.5 12.2 8.3 10.9 225 50 338.04 22.1 6.9 12.4 8.7 11.5 225 100 338.04 23.6 7.3 12.7 9.3 12.3 270 2 397.76 19.0 6.4 12.4 8.2 10.7 270 10 397.76 22.1 7.5 13.1 9.5 12.5 270 30 397.76 24.2 8.2 13.5 10.4 13.7 270 50 397.76 25.2 8.5 13.7 10.8 14.3 270 100 397.76 26.6 9.0 13.9 11.4 15.0 315 2 330.52 18.7 5.8 11.6 7.3 9.6 315 10 330.52 21.0 6.5 12.1 8.2 10.8 315 30 330.52 22.4 6.9 12.4 8.8 11.5 315 50 330.52 23.0 7.1 12.5 9.0 11.8 315 100 330.52 23.8 7.3 12.6 9.3 12.2 Tabella 14. Valori estremi di altezza d’onda a largo dell’Asinara

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6.3 Confronto fra i risultati di morto ondoso ottenuti da Porto Torres e da Alghero E’ possibile compiere un confronto fra i risultati circa il moto ondoso a largo dell’Asinara ottenuti con l’elaborazione dei dati di vento a Porto Torres e quelli ottenuti con l’elaborazione dei dati sulle onde dall’ondametro di Alghero. In particolare secondo i risultati dell’elaborazione di Porto Torres si ha che con maggior frequenza le onde provengono dalla direzione di 170 °N corrispondenti per lo più ad altezze di onda inferiori al metro, mentre nel caso di Alghero la maggior frequenza di onde è dalla direzione di 300° N e da tale direzione provengono anche le onde di altezza maggiore. Per Porto Torres le onde di maggior altezza provengono invece dalla direzione di 270° e non superano i 7 mt di altezza, mentre con la trasposizione delle onde da Alghero le onde di massima altezza sono comprese fra gli 8 e i 9 mt. Il clima ondoso determinato con i dati di vento di Porto Torres sembra essere maggiormente aderente alla realtà. In particolare confrontando gli istogrammi delle percentuali di accadimento per onde di altezza > 3 mt (Figura 20 e Figura 25), nel caso di Porto Torres le onde di maggiore altezza sono concentrate intorno alla direzione di 270°, mentre nel caso di Alghero alcune onde di altezza sino a 5 metri provengono anche dalle direzioni comprese fra i 50° e 90°, evenienza questa che non sembra molto realistica. Queste differenze possono essere spiegate notando che la trasposizione dei dati di onda da un ondametro è tanto più valida quanto il punto di destinazione è esposto ai mari in modo analogo all’ondametro. Nel caso in esame l’esposizione al moto ondoso fra l’ondametro di Alghero e il punto al largo dell’Asinara risulta differente soprattutto in virtù della sostanziale copertura della boa di Alghero dai mari del I e II quadrante.

Dal punto di vista dei valori estremi (vedi H s in Tabella 11 e H m0 in Tabella 14) le altezze d’onda ricavate da Alghero a parità di tempo di ritorno sono notevolmente maggiori di quelle ricavate dai dati di vento di Porto Torres così come si evince dalla Tabella 15.

Dir (°N) Tr Hs Alghero HM0 Porto Tor res 45 50 6.2 4.0 90 50 5.5 3.4 225 50 9.7 6.9 270 50 9.5 8.5 315 50 9.3 7.1 Tabella 15 Confronto fra le altezze significative ricavate dall'elaborazione dei dati di Alghero e di Porto Torres

Nonostante le differenze sopra dette, ai fini del presente studio per ciò che riguarda la valutazione dell’onda morfologica utilizzata nel seguito per la previsione della dinamica della spiaggia, i risultati che si ottengono da Alghero e Porto Torres sono sostanzialmente paragonabili. Nel proseguo si analizza la propagazione del moto ondoso proveniente dal I e IV quadrante utilizzando i valori estremi del moto ondoso per tr=50 anni. In particolare per il I quadrante si utilizzano i risultati ricavati da Porto Torres per la direzione di 45°, mentre per il IV quadrante la direzione di 315° con i risultati ricavati da Alghero.

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6.4 Valutazione dell’onda morfologica Al fine di definire le condizioni di moto ondoso che possono incidere sul trasporto solido e sulla variazione morfologica dei fondali si procede con individuare gli stati di mare rappresentativi dell’anno climatico (in senso statistico). In questo modo non è necessario prendere in considerazione tutte le mareggiate reali caratterizzanti l’anno statistico medio, ma è sufficiente definire stati di mare rappresentativi dell’energia totale che compete al clima ondoso che interessa il settore di traversia in esame. Anche la valutazione dell’onda morfologica si esegue sia in base ai dati di onda registrati dall’ondametro di Alghero che in base ai dati di vento registrati dal mareografo di Porto Torres dai quali come già mostrato nei precedenti paragrafi, si è ricostruito il clima ondoso a largo dell’Asinara. Per la determinazione dell’onda morfologica si è calcolata per ciascuna direzione di provenienza (settori di 10°) un’onda avente altezza H e e periodo T e con contenuto energetico (proporzionale a H 2T) ed una ripidità (proporzionale a H/T 2) rappresentative del contenuto energetico e della ripidità di tutte le onde provenienti dallo stesso settore. Sotto queste ipotesi si può associare a una particolare direzione di provenienza assumendo la direzione media come rappresentativa del singolo evento contraddistinto da un’onda di altezza H e e periodo Te definita come onda morfologica avente caratteristiche tali da indurre effetti sul litorale equivalenti a quelli indotti da tutte le onde provenienti da quella direzione nell’anno statistico medio. Data la serie temporale di dati a disposizione, si assume come onda morfologica di un dato settore quella che risolve le seguenti coppie di equazioni: ⋅ 2 ⋅ = 2 ⋅ N H e Te  H i Ti

N ⋅ H / T 2 = H / T 2 e e  i i essendo N il numero di rilevazioni totali delle onde per un dato settore e H i e T i rispettivamente l’altezza d’onda ed il periodo della i-esima onda nel settore di riferimento. Le medie pesate su tutti i settori forniscono il valore dell’onda morfologica sull’intero paraggio. In Figura 28 e Figura 29 si riportano gli andamenti energetici nel punto a largo dell’Asinara in base al moto ondoso ricavato da Porto Torres che da Alghero, mentre in Tabella 16 sono riportate le caratteristiche dell’onda morfologica. Il flusso energetico è ricavato facendo riferimento alle condizioni in acque profonde considerando la relazione semplificata

1 1 1 2 1 1 2 gT 2 P = E C = γH C = γH ≅1008 H T W/m 2 0 0 2 8 0 2 8 2π dove si è assunto γ=1033 kgf/m 3= 10133N/m 3 La risultante annuale dell’andamento energetico ricavata da Alghero presenta un picco in corrispondenza della direzione 310° N di circa 925 000 kW/m, mentre per Porto Torres il picco è spostato sulla direzione di 280° N ed ha valore di 463 000 kW/m. Nonostante questa differenza di energia massima (intuibile anche dai risultati mostrati finora sulle altezze e direzione delle onde), dalla Tabella 16 si nota che l’energia complessiva nell’anno climatico presenta una differenza minore in proporzione rispetto alla differenza fra i picchi e, soprattutto, l’altezza dell’onda e la direzione di provenienza sono simili.

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Figura 28 Andamento del flusso di energia in funzione della direzione a largo dell'Asinara con i dati del moto ondoso ricavati dalla stazione di Porto Torres

Figura 29 Andamento del flusso di energia in funzione della direzione a largo dell'Asinara con i dati del moto ondoso ricavati dalla stazione di Alghero

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Porto Torres Alghero Flusso energia (kW/m) 2232812 2880187 Direzione media vettore flusso (°N) 258 261 He (m) 1.71 1.79 Te (s) 7.59 8.23 Tabella 16 Caratteristiche dell’onda morfologica determinata sia con i dati di Porto Torres che con Alghero

Si è determinata anche l’onda morfologica appartenente ad ognuno dei quattro quadranti sia elaborando i dati della stazione di Alghero (Tabella 17) che per Porto Torres (Tabella 18). I quadrante II quadrante III quadrante IV quadrante Flusso energia (kW/m) 416791 98659 302148 2062590 Direzione media vettore flusso 59.3 113.1 246.6 310.7 (°N) He (m) 2.37 1.40 1.18 1.96 Te (s) 10.53 6.68 6.73 8.59 durata mesi 0.77 0.82 3.53 6.87 Tabella 17 Caratteristiche dell’onda morfologica determinata per l'ondametro di Alghero

I quadrante II quadrante III quadrante IV quadrante Flusso energia (kW/m) 185137 33360 704344 1309971 Direzione media vettore flusso 56.5 163.3 250.1 293.8 (°N) He (m) 1.18 0.56 1.75 2.42 Te (s) 6.17 4.25 7.85 9.15 durata mesi 2.57 3 3.52 2.91 Tabella 18 Caratteristiche dell’onda morfologica determinata per la stazione di Porto Torres.

Anche dai risultati di Tabella 17 si nota infatti la scarsa durata delle onde provenienti dal I e II quadrante ricavate con l’ondametro di Alghero che, come già detto, non apprezza il moto ondoso provocato dai venti provenienti dai due quadranti anzidetti. In definitiva, pur con le osservazioni appena svolte, elaborando i dati di vento di Porto Torres e i dati di onda di Alghero, si giunge ad individuare per il punto al largo dell’Asinara un’onda morfologica di caratteristiche del tutto paragonabili (Tabella 16). Per un maggiore approfondimento del quadro dinamico evolutivo della spiaggia si analizzano anche le onde morfologiche ricavate da Porto Torres relative alle sole direzioni comprese nel I e IV quadrante. Questo maggior grado di approfondimento, come si vedrà, è dettato dall’evidenza che l’onda morfologica complessiva data la sua direzione (260° N) e la relativa esposizione ai mari della spiaggia della Pelosa, non ha sulla spiaggia stessa un grado rilevante di effetto modellante.

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7. STUDIO DEL MOTO ONDOSO, DELLE CORRENTI MARINE E DEL TRASPORTO SOLIDO In questo capitolo si studia il clima meteomarino e in particolare il quadro correntometrico che interessa la spiaggia della Pelosa e che influenza il trasporto solido e la dinamica evolutiva della spiaggia. Si arriva a determinare i percorsi dei sedimenti sottoposti alle onde morfologiche e ad altre opportune mareggiate. Lo studio si avvale dei software del pacchetto SMS (CMS-Wave, CMS-Flow e PTM) di cui si riportano i principali risultati. Infatti, note le caratteristiche delle onde di riferimento a largo e costruito il modello numerico è possibile descrivere, con buona approssimazione, quale siano le condizioni nella zona d’interesse in esame relativamente all’agitazione ondosa, al quadro correntometrico e al trasporto di sedimenti. In particolare, nei paragrafi che seguono, si effettuano preliminarmente alcune considerazioni sulla costruzione del modello numerico e sull’estensione della maglia di calcolo da adoperare per poter comprendere e descrivere con sufficiente accuratezza la propagazione del moto ondoso verso la spiaggia in esame. Successivamente si effettua un’operazione di taratura sul modello numerico realizzato. Tale operazione consiste nel confrontare i valori di velocità della corrente che si ottengono dall’applicazione del software con i valori registrati da un correntometro tridimensionale installato nell’anno 2009 da ISPRA 1 per il monitoraggio della spiaggia della Pelosa. Si passa ad esaminare la propagazione del moto ondoso proveniente dal I e IV quadrante per eventi con tempo di ritorno di 50 anni. Si analizza poi l’effetto delle onde morfologiche determinate nei precedenti paragrafi sulla dinamica evolutiva della spiaggia in esame. Come già in precedenza anticipato si valuta l’effetto dell’onda morfologica complessiva (determinata considerando tutte le direzioni di provenienza del moto ondoso) e delle onde morfologiche del I e IV quadrante (determinate con le sole direzioni di moto ondoso appartenenti al quadrante in considerazione). In questo contesto si valuta pure l’influenza della mareggiata da maestrale utilizzata in precedenza per la taratura del modello. Infine, a seguito delle considerazioni effettuate al punto precedente, in particolare della maggiore mobilità dei sedimenti in prossimità della Pelosa data dalle onde del I quadrante, si analizza l’effetto di una mareggiata proveniente da tale quadrante con massima altezza d’onda pari a 3,45 m (si consideri che, come visto nei paragrafi precedenti, per tempi di ritorno di 50 anni l’altezza d’onda prevista lungo la direzione di 45°N è di 4 m secondo l’elaborazione effettuata con i dati di Porto Torres) sulla dinamica evolutiva della spiaggia in esame. Per tali valutazioni si utilizza anche il software SBEACH del pacchetto CEDAS (Coastal Engineering Design & Analysis System).

1 Devoti S., Silenzi S., Amici I., Aminti P., Amodio M., Bovina G., Callori Vignale C., Cappietti L., Chiocchini O., Di Gregorio F., Ginesu S., Mazzoli C., Mori E., Parlagreco L., Pranzini E., Rossi L., Sassi R., Serreli A., Simonetti D., Tomassetti P., Vannucchi V., (2010) - Il sistema spiaggia-duna della Pelosa (Stintino). ISPRA, Quaderno X/2010, Ed. S. Devoti e S. Silenzi, pp. 288

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7.1 Propagazione del moto ondoso Per definire il clima meteomarino in prossimità della spiaggia della Pelosa sono stati eseguiti studi di propagazione del moto ondoso da largo verso riva mediante il modello di rifrazione diretta CMS-Wave. Tale modello consente di considerare i principali meccanismi che influiscono sulla propagazione delle onde su fondali via via decrescenti verso la terra ferma. La presenza di batimetrie non regolari comporta che oltre ai principali fenomeni di shoaling e rifrazione non possano essere ritenuti trascurabili i processi dissipativi di attrito sul fondo e frangimento. La costruzione del modello si articola in: - definizione delle batimetrie; - generazione della griglia necessaria per il calcolo numerico alle differenze finite; - definizione delle condizione a contorno; - periodo di simulazione e passo di integrazione. Per la costruzione delle batimetrie a largo e sottocosta si sono utilizzati i dati forniti dalla Carta Nautica (pubblicata dall'Istituto Idrografico della Marina), integrata dal rilievo batimetrico di dettaglio effettuato dall’ISPRA nel giugno del 2008 (nell’ambito del progetto di monitoraggio della spiaggia stessa) nello specchio acqueo compreso fra l’Isola Piana e il litorale della spiaggia della Pelosa. In tale rilievo di dettaglio sono determinate le curve batimetriche per ogni metro di profondità fino alla profondità di -37 m. Data la particolare morfologia del sito in esame e degli obbiettivi prefissati, la definizione puntuale dell’andamento del fondo così come è stata realizzata risulta di fondamentale importanza. In Figura 30 si riportano le curve batimetriche su larga scala a partire dalla -20 fino ad arrivare alla -2000 m, mentre in Figura 31 si riportano le curve batimetriche nei d’intorni della spiaggia della Pelosa che iniziano da -1. Le condizioni al contorno, il periodo di simulazione e il passo di integrazione dipendono dallo specifico caso in studio, vale a dire presenza della marea, del vento ed altre condizioni al contorno, durata delle mareggiate ed aspetti legati alla stabilità del calcolo eseguito dal software. La griglia di calcolo da generare, note le curve batimetriche, deve essere disposta in modo da tenere in posizione centrale la zona oggetto di studio in modo che quest’ultima non sia influenzata da effetti di bordo dovuti al contorno della griglia. In merito a quest’ultimo importante aspetto, si è riflettuto sull’opportunità di utilizzare una griglia che comprendesse anche l’Isola dell’Asinara in modo da osservare se la propagazione del moto ondoso che giunge dal III e IV quadrante, compia una rotazione attorno a detta isola per poi andare ad interessare la spiaggia in esame. Si è quindi costruita una griglia avente dimensioni di 98980x59950 mt (copre un’area di circa 5933 km 2) con celle di 150x150 mt in numero di 660x400 e si è analizzata la propagazione dell’onda morfologica complessiva determinata in precedenza (in base ai dati di Porto Torres) le cui caratteristiche si ricordano essere: H=1.71 mt, Tp=7.59 sec. e direzione 258° N. In Figura 32 si riporta la griglia di calcolo con indicazione delle batimetrie.

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Figura 30. Curve batimetriche dalla -20 alla -2000 mt.

Figura 31. Curve batimetriche in prossimità della spiaggia della Pelosa: rilievo di dettaglio con curve dalla -1 mt sino alla -37 mt con rilievo ogni mt di profondità

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Figura 32. Griglia di calcolo comprensiva dell'isola Asinara con indicazione delle batimetrie

Nella Figura 33 e nella Figura 34 si evidenziano i principali risultati della propagazione del moto ondoso dell’onda morfologica complessiva, rispettivamente sull’intera griglia di calcolo e nei d’intorni della spiaggia della Pelosa. La legenda indica l’altezza delle onde ed i vettori la direzione di propagazione.

Figura 33. Altezza e direzione del moto ondoso sull'intera griglia di calcolo data dalla propagazione dell'onda morfologica complessiva.

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Figura 34. Altezza e direzione del moto ondoso in prossimità della spiaggia della Pelosa data dalla propagazione dell'onda morfologica complessiva.

Come si nota dalla Figura 33 e dalla Figura 34 le onde che interessano la zona antistante alla spiaggia della Pelosa e il litorale adiacente provengono dai corridoi presenti fra l’isola Asinara e l’isola Piana (Passo dei Fornelli) e tra quest’ultima e la Pelosa (Passo della Pelosa). La diffrazione delle onde attorno all’isola Asinara non ha quindi sostanziale influenza in questa zona e si possono utilizzare griglie di calcolo con dimensioni più contenute. Analoghe valutazioni sono state eseguite anche per l’onda morfologica del I quadrante di cui si riportano i principali risultati nella Figura 35 e Figura 36. Anche in questo caso non si rende necessaria l’adozione di una larga maglia di calcolo poiché, in prossimità del varco fra l’isola Piana e l’isola Torre Pelosa, si registrano bassissime altezze d’onda proveniente dalla diffrazione attorno all’isola Asinara (altezze di 10 cm) che è possibile trascurare ai fini dello studio del moto ondoso e del quadro correntometrico che interessa la zona in esame.

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Figura 35. Altezza e direzione del moto ondoso sull'intera griglia di calcolo data dalla propagazione dell'onda morfologica del I quadrante.

Per i motivi sopra considerati, nel proseguo le griglie di calcolo hanno dimensione di 5000 x 3900 mt o 7000 x 4000 mt a seconda dei casi, sempre con celle di dimensione 20x20mt.

Figura 36. Altezza e direzione del moto ondoso in prossimità della spiaggia della Pelosa data dalla propagazione dell'onda morfologica del I quadrante.

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7.2 Taratura del modello numerico L’operazione di taratura sul modello numerico ha lo scopo di rendere quest’ultimo il più possibile aderente alla realtà attraverso principalmente l’impostazione dei coefficienti di attrito di fondo, riflessione e diffrazione. Tale operazione consiste nel confrontare i valori di velocità della corrente che si ottengono dall’applicazione del software con i valori registrati da un correntometro tridimensionale installato nell’anno 2009 da ISPRA per il monitoraggio della spiaggia della Pelosa (coordinate del punto di acquisizione dati N 40°58,181 - E 8°12,683, rilevazioni dal 26/02/2009 al 02/07/2009). Per compiere il confronto è stata presa in esame la mareggiata del 23-27/03/2009 le cui caratteristiche sono registrate dall’ondametro Word Wave Atlas (WWA1, coordinate 8°E 41°N) posizionato a 18 km ad est del litorale in esame. Si sono inoltre utilizzati i dati di vento registrati in prossimità della spiaggia della Pelosa da una stazione meteo posta sulla copertura dell’albergo Roccaruja a quota di 20 mt circa, installata anch’essa da ISPRA per il monitoraggio della spiaggia. I dati sino ad ora citati inerenti le misurazioni effettuate da ISPRA sono riportati nel “Progetto tecnico-scientifico per lo studio, la salvaguardia ed il recupero ambientale delle risorse paesaggistiche e lo sviluppo del turismo sostenibile del tratto di mare comprendente la spiaggia della Pelosa” (committente Comune di Stintino). Tali dati sono riassunti anche nel Quaderno Ispra-Ricerca Marina 1/2010 riguardante “Il sistema spiaggia-duna della Pelosa (Stintino)”, precedentemente citato. Si riportano in Tabella 19 le grandezze fondamentali della mareggiata, i dati di vento misurati in prossimità della Pelosa e le misure registrate dal correntometro (si tratta di valori medi nelle 6 ore e per la corrente il valore è mediato sulla verticale).

Dati mareggiata da Dati di vento Dati di corrente da Data (Marzo WWA1 Pelosa correntometro 2009) Dir Vel. H [m] Tp [s] Dir [°N] Vel. [m/s] Dir [°N] [°N] [m/s] 23-24, ore 2.20 7.0 286 5.5 318 0.37 146 21:30-3:30 24, ore 3:30- 3.13 8.1 297 8.0 335 0.34 145 9:30 24, ore 9:30- 4.05 8.9 300 10.4 332 0.31 148 15:30 24, ore 15:30- 5.61 10.6 310 12.9 253 0.19 129 21:30 24-25, ore 4.34 10.9 304 7.1 24 0.29 118 21:30-3:30 25, ore 3:30- 3.56 10.6 302 4.4 278 0.33 122 9:30 25, ore 9:30- 3.79 10.6 302 7.2 340 0.25 135 15:30 25, ore 15:30- 4.23 10.0 299 9.2 336 0.24 141 21:30 25-26, ore 3.84 9.2 299 10.1 338 0.31 146 21:30-3:30 26, ore 3:30- 3.80 9.1 308 11.0 285 0.18 131 9:30 26, ore 9:30- 4.13 10.4 308 7.9 323 0.35 119 15:30 26, ore 15:30- 3.09 10.0 303 4.6 333 0.21 124

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Dati mareggiata da Dati di vento Dati di corrente da Data (Marzo WWA1 Pelosa correntometro 2009) Dir Vel. H [m] Tp [s] Dir [°N] Vel. [m/s] Dir [°N] [°N] [m/s] 21:30 26-27, ore 2.18 9.0 299 4.8 325 0.22 139 21:30-3:30 Tabella 19. Dati della mareggiata, del vento e delle registrazioni del correntometro per effettuare la taratura del modello numerico

Per determinare il quadro correntometrico comprensivo dei valori della velocità della corrente nel punto del correntometro si sono utilizzati i software CMS-Wave e CMS-Flow nel seguente modo: il primo ha come dato di input le caratteristiche della mareggiata di cui alla Tabella 19 e restituisce la propagazione del moto ondoso svolgendo i calcoli a intervalli di tempo predefiniti, mentre in tali intervalli di tempo il secondo software ha analizzato la circolazione idrodinamica data dal moto ondoso determinato dal CMS-Wave. Nel caso in esame la durata della simulazione è pari a 102 ore. Nella Figura 37 è riportata la griglia di calcolo con indicazione delle batimetrie e il posizionamento del correntometro su cui tarare il modello numerico.

Figura 37. Griglia di calcolo con indicazione della batimetria e del correntometro.

La propagazione del moto ondoso generato dalla massima altezza d’onda della mareggiata è rappresentata in Figura 38. Si nota come il varco fra l’isola Torre Pelosa e l’isola Piana costituisca un notevole ostacolo alla propagazione delle onde: l’altezza d’onda passa infatti da 3.5 a 0.5 mt e, nella zona antistante la spiaggia della Pelosa, si hanno modeste altezze d’onda intorno ai 10 cm. Si osserva che le onde che passano dal corridoio fra l’isola Piana e l’Asinara (Passo dei Fornelli) non riescono a entrare nel

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corridoio prospiciente la spiaggia poiché si scontrano col moto ondoso di verso opposto ivi presente.

Figura 38. Altezza e direzione del moto ondoso sulla griglia di calcolo in corrispondenza della massima altezza d’onda di 5.61 mt.

Il quadro correntometrico è invece rappresentato in Figura 40 e Figura 39 (ingrandita la zona attorno alla spiaggia). Tali correnti (velocità mediata sulla profondità) si riferiscono al momento della propagazione dell’onda di massima altezza della mareggiata. Orientativamente, la velocità delle correnti immediatamente antistanti alla spiaggia assume valori attorno agli 0.15 m/s con direzione pressoché parallela all’asse del corridoio marino fra la Sardegna e l’isola Piana. Si nota, coerentemente al moto ondoso, che la corrente proveniente dal varco fra l’isola Piana e l’Asinara si scontra con quella che passa davanti alla spiaggia della Pelosa non riuscendo quindi ad aggirare l’isola Piana. Il confronto si effettua in base ai risultati riportati nei grafici di Figura 41 e Figura 42 dove si riportano i valori di velocità e direzione della corrente osservati col software CMS-Flow nel punto corrispondente all’installazione del correntometro e i valori registrati dal correntometro reale. Il confronto si effettua sulla seconda metà della durata della mareggiata poiché i valori registrati dal correntometro installato risentono del moto ondoso precedente alla mareggiata stessa che nel software invece non agisce.

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Figura 39. Quadro correntometrico su larga scala durante la propagazione della massima altezza d'onda di 5.61 mt della mareggiata.

Figura 40. Quadro correntometrico nei dintorni della spiaggia della Pelosa durante la propagazione della massima altezza d'onda di 5.61 mt della mareggiata.

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Figura 41. Confronto fra i valori di velocità misurati dal correntometro (V) e i valori di velocità osservati dal software nel punto corrispondente all’installazione del correntometro (Osservato)

Figura 42. Confronto fra la direzione misurata dal correntometro (DIR) e la direzione osservata dal software nel punto corrispondente all’installazione del correntometro (Osservato)

Dal confronto dei grafici riportati si osserva una buona aderenza fra i risultati ottenuti col software e i valori registrati, tenuto anche conto che i valori registrati dal correntometro

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sono medie nell’arco delle 6 ore e che sono pure mediati sulla profondità del fondale. Nel caso della velocità delle correnti l’andamento nel tempo è paragonabile fra le due serie di valori e, nel caso della direzione, i valori osservati si avvicinano ai valori registrati per la maggior parte del periodo della mareggiata. Si tenga infine conto che, come mostrato nella Figura 40, il posizionamento del correntometro ricade in prossimità di una zona soggetta a vortici e quindi con maggiori probabilità di cambi repentini della corrente in funzione del moto ondoso. Per quanto detto si conclude che il modello numerico utilizzato è sufficientemente accurato per lo studio in esame. Nel seguito dello studio la presente mareggiata è oggetto anche di analisi del trasporto di sedimenti. Interessa infatti valutare anche l’influenza di mareggiate di una certa entità come quella in esame sulla dinamica evolutiva della spiaggia della Pelosa.

7.3 Propagazione del moto ondoso con tr =50 anni Si esaminano la propagazione del moto ondoso e le altezze d’onda in prossimità della spiaggia della Pelosa per eventi estremi del moto ondoso proveniente dal I e IV quadrante i cui valori sono stati ricavati in precedenza. A tal scopo per il I quadrante si utilizzano i risultati ricavati da Porto Torres per la direzione di 45° (H=4 mt, Tp=8.9 sec), mentre per il IV quadrante la direzione di 315° con i risultati ricavati da Alghero (H=9.3 mt, Tp=12.4 sec). Nelle figure dalla Figura 43 alla Figura 46 si riportano i principali risultati ottenuti tramite l’applicazione del software CMS-Wave.

Figura 43. Propagazione del moto ondoso per H=9.3 mt e dir.=315°N

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Figura 44. Dettaglio in prossimità della spiaggia della Pelosa: propagazione del moto ondoso per H=9.3 mt e dir.=315°N

Figura 45. Propagazione del moto ondoso per H=4 mt e dir.=45°N

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Figura 46. Dettaglio in prossimità della spiaggia della Pelosa: propagazione del moto ondoso per H=4mt e dir.=45°N

Nel caso dell’onda proveniente dal I quadrante si osserva che la propagazione dell’onda giunge con altezze importanti (circa 2.5 mt) sino all’altezza dell’isola Piana, per poi degradare gradualmente all’interno del corridoio fra la spiaggia della Pelosa e l’isola Piana. Nella zona centrale di tale corridoio le altezze d’onda sono orientativamente di 70- 90 cm, mentre in prossimità della spiaggia scendono a 40-50 cm. Nel caso invece dell’onda proveniente dal IV quadrante, si osserva una forte attenuazione dell’onda in corrispondenza del varco fra l’isola Piana e la Torre Pelosa: a est del varco si hanno altezze d’onda che raggiungono i 7 mt, mentre a ovest l’altezza d’onda cala bruscamente sino ad altezze di 70-90 cm. In prossimità della spiaggia della Pelosa le altezze si aggirano sui 20-30 cm. Dal confronto dei due casi analizzati risulta evidente la funzione del varco fra isola Torre Pelosa e isola Piana: nel caso dell’onda proveniente da 315°N (all’incirca in asse col corridoio Pelosa-isola Piana) l’agitazione del moto ondoso nei pressi della spiaggia risulta molto più contenuta rispetto all’onda del I quadrante, nonostante questa abbia un’altezza notevolmente inferiore. Si può già intuire che alle onde provenienti dal I quadrante sia associato un maggior grado di mobilità dei sedimenti presso la spiaggia della Pelosa.

7.4 Influenza dell’onda morfologica e di mareggiate da maestrale e levante sulla dinamica evolutiva della spiaggia Si esamina nel presente paragrafo l’influenza dell’onda morfologica sulla dinamica evolutiva della spiaggia della Pelosa. Si prende in considerazione sia l’onda morfologica complessiva derivante dall’elaborazione delle mareggiate provenienti da tutte le possibili direzioni, che l’onda morfologica del I e IV quadrante che derivano dalle direzioni corrispondenti ai quadranti. In Tabella 20 si ricordano le principali caratteristiche delle onde morfologiche ricavate dall’elaborazione dei dati della stazione di Porto Torres.

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Complessiva I quadrante IV quadrante Direzione media vettore flusso (°N) 258 56.5 293.8 He (m) 1.71 1.18 2.42 Te (s) 7.59 6.17 9.15 durata (mesi) 12 2.57 2.91 Tabella 20. Caratteristiche principali delle onde morfologiche derivate dall’elaborazione dei dati di Porto Torres

Si considera inoltre l’effetto sulla dinamica evolutiva delle mareggiate di una certa importanza provenienti da maestrale e da levante. Come si vedrà lo studio di queste mareggiate con altezza d’onda elevata riveste un’importanza particolare ai fini delle valutazioni da effettuare. La mareggiata presa in esame è quella utilizzata in precedenza per la taratura del modello numerico che presenta un’altezza d’onda massima pari a 5.61 mt. Le operazioni svolte per ogni onda morfologica e mareggiata consistono preliminarmente nell’analizzare la propagazione del moto ondoso e la circolazione idrodinamica. Ciò si realizza fondamentalmente collegando il software CMS-Wave al software CMS-Flow. Il primo ha come dato di input l’onda morfologica o la mareggiata e restituisce la propagazione del moto ondoso svolgendo i calcoli a intervalli di tempo predefiniti; in tali intervalli di tempo il secondo software ha risolto la circolazione idrodinamica data dal moto ondoso determinato dal CMS-Wave. Nei casi in esame delle onde morfologiche la durata della simulazione è pari a 72 ore, mentre per la mareggiata da maestrale la durata è di 102 ore. Si applica come condizione al contorno la marea. I risultati così ricavati costituiscono i dati di input per il passo finale successivo che consiste nel determinare il percorso di sedimenti durante la mareggiata grazie all’impiego del software PTM. Si tratta infatti di posizionare nella griglia di calcolo i sedimenti di granulometria opportuna e nella posizione voluta: il software utilizzando i dati sulla propagazione del moto ondoso e sul quadro correntometrico, determina il percorso dei sedimenti trasportati. Dallo studio inerente la spiaggia della Pelosa effettuato dall’ISPRA, si evince che in prossimità della spiaggia i sedimenti hanno una granulometria molto classata con diametro mediano di 0,27 mm. Nell’utilizzo del software PTM si sono quindi posti sedimenti con diametro intorno a 0,27 mm in prossimità della spiaggia (massimo 0,40 mm), mentre sedimenti di diametro maggiore (diametro medio 100 mmm) sono stati posti in zone al di fuori della spiaggia per osservare la capacità di mobilitazione delle mareggiate. Nella Figura 47 è riportata la distribuzione spaziale dei sedimenti in base al diametro degli stessi, mentre in Figura 48 si evidenzia con diverso colore la differente posizione dei sedimenti. Nella dinamica sedimentaria non si è tenuto conto della prateria di Posidonia, che determina un rallentamento alla movimentazione delle particelle, in particolare in trascinamento sul fondo. La condizione analizzata risulta cautelativa per quanto riguarda la perdita sedimentaria, in quanto si trascura l’effetto della Posidonia capace di trattenere sedimento e rilasciato gradualmente sotto l’effetto delle correnti.

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Figura 47. Posizione iniziale dei sedimenti distinti in base al diametro: diametro minore (intorno a 0,27 mm) in minore in prossimità della spiaggia della Pelosa, maggiore a ovest del varco isola Torre Pelosa – isola Piana

Figura 48. Posizione iniziale dei sedimenti distinti in base alla localizzazione.

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La durata delle simulazioni effettuate è di 48 ore ed è grazie al percorso dei sedimenti mobilitati, opportunamente tracciati dal programma, che si possono effettuare le principali valutazioni sulla dinamica evolutiva della spiaggia. In merito alla durata delle simulazioni delle onde morfologiche, si osserva che sono minori della durata reale delle onde morfologiche stesse: questo perché utilizzando la durata reale comporterebbe un tempo di calcolo esageratamente lungo e sproporzionato rispetto agli obiettivi prefissi. Con la durate di simulazioni impostate si riesce infatti ad avere i risultati necessari alle valutazioni del caso. 7.4.1 Onda morfologica complessiva La propagazione del moto ondoso generato dall’onda morfologica complessiva è rappresentata in Figura 49 (la generazione del moto ondoso si mantiene sostanzialmente costante durante l’intero periodo di simulazione). Si nota che la direzione di provenienza del moto ondoso non investe in modo diretto la spiaggia della Pelosa, l’agitazione nella zona limitrofa alla spiaggia è dovuta alla diffrazione attorno alla punta estrema di Capo Falcone. Nella zona immediatamente antistante alla spiaggia, le altezze d’onda non superano i 10 cm e si osserva che le onde che passano dal corridoio fra l’isola Piana e l’Asinara non riescono a entrare nel corridoio prospiciente la spiaggia poiché si scontrano col moto ondoso di verso opposto ivi presente. Le onde che oltrepassano il piccolo varco fra la linea di costa di Capo Falcone e l’isola Torre Pelosa hanno un’altezza inferiore ai 10 cm.

Figura 49. Altezza e direzione del moto ondoso generato dall’onda morfologica complessiva

Il quadro correntometrico è invece rappresentato in Figura 50 e Figura 51 (ingrandita la zona attorno alla spiaggia). Tali correnti (velocità mediata sulla profondità) si riferiscono a un determinato periodo della simulazione (56 h), le differenze da un periodo all’altro sono comunque limitate. Orientativamente, la velocità delle correnti immediatamente antistanti alla spiaggia nella zona in cui non risente dei vortici creati dalla linea di costa, assume

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bassi valori attorno agli 0.05 m/s con direzione pressoché parallela all’asse del corridoio marino fra Capo Falcone e l’isola Piana. Si nota, coerentemente al moto ondoso, che la corrente proveniente dal varco fra l’isola Piana e l’Asinara (Passo dei Fornelli) si scontra con quella che passa davanti alla spiaggia della Pelosa non riuscendo quindi ad aggirare l’isola Piana stessa. Infine, la corrente che passa dal varco fra Capo Falcone e l’isola Torre Pelosa determina una zona locale di vortici con modesti valori di corrente.

Figura 50. Quadro correntometrico su larga scala per onda morfologica complessiva

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Figura 51. Quadro correntometrico nei dintorni della spiaggia della Pelosa per onda morfologica complessiva

I risultati forniti dal software PTM sono riportati nelle figure dalla Figura 52 alla Figura 54 prendendo in considerazione sedimenti distinti in base al diametro e alla posizione di partenza della sorgente.

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Figura 52. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base al diametro) dopo la simulazione dell’onda morfologica.

Figura 53. Percorso effettuato dai sedimenti (distinti in base al diametro) durante la simulazione dell'onda morfologica.

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Figura 54. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base alla localizzazione) dopo la simulazione dell’onda morfologica.

Dall’esame congiunto dei risultati ricavati dal software PTM si possono trarre le seguenti principali valutazioni: - i percorsi compiuti dai sedimenti sono coerenti con il quadro correntometrico trovato; - i sedimenti di maggior diametro posizionati ad ovest del varco fra Torre Pelosa e l’isola Piana rimangono sostanzialmente nella posizione originaria; per quanto concerne i sedimenti posti in corrispondenza del varco, una parte viene mobilitata verso la zona della spiaggia, mentre un’altra parte fuoriesce ad ovest verso profondità maggiori; - i sedimenti posti nel corridoio fra Capo Falcone e l’isola Piana subiscono lievi spostamenti nel verso del moto ondoso; alcuni sedimenti raggiungono l’imboccatura del Porto Ancora; - i sedimenti posti nel corridoio isola Piana-Asinara (Passo dei Fornelli) raggiungono la zona ad est dell’isola Piana.

7.4.2 Onda morfologica I quadrante Si passa ad analizzare l’onda morfologica del I quadrante in modo analogo a quanto già fatto per l’onda morfologica complessiva. La propagazione del moto ondoso generato dall’onda morfologica del I quadrante è rappresentata in Figura 55. In questo caso, data l’esposizione della spiaggia alla direzione di provenienza dell’onda, l’agitazione indotta dal moto ondoso in prossimità della spiaggia raggiunge indicativamente i 40 cm di altezza d’onda. In prossimità della spiaggia lungo il corridoio fra Capo Falcone e l’isola Piana, il moto ondoso assume la direzione parallela al corridoio stesso.

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Figura 55. Altezza e direzione del moto ondoso generato dall’onda morfologica del I quadrante

Il quadro correntometrico è invece rappresentato in Figura 56 e Figura 57 (ingrandita la zona attorno alla spiaggia). Si osserva che il canale fra l’isola Piana e la linea di costa della Sardegna è soggetto ad una corrente da ovest ad est nel tratto centrale, mentre ai bordi, in prossimità delle coste, le correnti sono orientate nel verso opposto. Anche il canale fra l’isola Piana e l’isola Asinara è soggetto ad un andamento simile delle correnti. Le correnti in Figura 56 e Figura 57 si riferiscono, come già fatto per l’onda morfologica complessiva, a un determinato periodo della simulazione (56 h): in questo caso, cambiando il periodo di riferimento, il verso delle correnti nel corridoio fra isola Piana e isola Asinara e nel corridoio antistante la Pelosa non muta e la velocità in prossimità della spiaggia raggiunge i valori di 0.1 – 0.15 m/s.

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Figura 56. Quadro correntometrico su larga scala per onda morfologica del I quadrante

Figura 57. Quadro correntometrico nei dintorni della spiaggia della Pelosa per onda morfologica del I quadrante

I risultati forniti dal software PTM sono riportati nelle figure dalla Figura 58 alla Figura 60 prendendo in considerazione sedimenti distinti in base al diametro e alla posizione di partenza della sorgente.

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Figura 58. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base al diametro) dopo la simulazione dell’onda morfologica del I quadrante.

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Figura 59. Percorso effettuato dai sedimenti (distinti in base al diametro) durante la simulazione dell'onda morfologica del I quadrante.

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Figura 60. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base alla localizzazione) dopo la simulazione dell’onda morfologica.

Dall’esame congiunto dei risultati ricavati dal software PTM si possono trarre le seguenti principali valutazioni: - i percorsi compiuti dai sedimenti sono coerenti con il quadro correntometrico trovato; - eccetto i sedimenti di maggior diametro posizionati ad ovest del varco fra Torre Pelosa e l’isola Piana, tutti gli altri sedimenti sono sottoposti ad un’evidente forza di trascinamento; - i sedimenti posti al centro del corridoio del Passo della Pelosa (varco tra Torre Pelosa e Isola Piana), coerentemente al verso delle correnti ricavato, vengono sospinti verso sud- est, mentre i sedimenti posti ai lati del corridoio, fra cui quelli in corrispondenza della spiaggia della Pelosa, sono sospinti verso nord-ovest e riescono per lo più a superare i varchi Capo Falcone - Torre Pelosa - isola Piana; - i sedimenti posti nella zona centrale del corridoio del Passo dei Fornelli sono spinti principalmente ad est dell’Asinara, mentre i sedimenti posti originariamente in quest’ultima posizione, subiscono spostamenti piuttosto caotici (zona con vortici di corrente) finendo sia in acque profonde ad est dell’isola Asinara che nel corridoio antistante la spiaggia della Pelosa nel quale subiscono le dinamiche ivi presenti; - tenendo conto della localizzazione ed estensione della prateria di Posidonia, si può affermare che questa contribuisce in modo efficace ad ostacolare la dispersione di materiale sedimentario, in particolare verso i fondali orientali.

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7.4.3 Onda morfologica IV quadrante La propagazione del moto ondoso generato dall’onda morfologica del IV quadrante è rappresentata in Figura 61. Confrontando i risultati quelli dell’onda morfologica complessiva, nonostante la maggior altezza dell’onda del VI quadrante e la direzione di moto ondoso più favorevole per entrare nel corridoio antistante alla spiaggia della Pelosa, l’altezza delle onde in prossimità della spiaggia rimane al di sotto dei 10 cm. In sostanza il varco del Passo della Pelosa smorza le onde in modo estremamente marcato: nel caso dell’onda morfologica in esame che ha direzione di propagazione perpendicolare al varco, lo smorzamento porta l’altezza delle onde da altezze di poco inferiori ai 2 mt all’esterno del varco a poche decine di centimetri all’interno del corridoio. Nel corridoio antistante alla spiaggia la direzione del moto ondoso assume la direzione parallela al corridoio.

Figura 61. Altezza e direzione del moto ondoso generato dall’onda morfologica del IV quadrante

Il quadro correntometrico è rappresentato in Figura 62 e Figura 63 (ingrandita la zona attorno alla spiaggia). Tali correnti si riferiscono, come già fatto per l’onda morfologica complessiva, a un determinato periodo della simulazione (56 h) e, anche in questo caso, non si hanno sensibili cambiamenti col mutare del periodo della simulazione. Le velocità della corrente nello spazio immediatamente antistante alla Pelosa raggiungono gli 0.1 m/s.

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Figura 62. Quadro correntometrico su larga scala per onda morfologica del IV quadrante

Figura 63. Quadro correntometrico nei dintorni della spiaggia della Pelosa per onda morfologica del IV quadrante

I risultati forniti dal software PTM sono riportati nelle figure dalla Figura 64 alla Figura 66 prendendo come al solito in considerazione sedimenti distinti in base al diametro e alla posizione di partenza della sorgente.

72 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

A

Figura 64. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base al diametro) dopo la simulazione dell’onda morfologica del IV quadrante.

73 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

B

Figura 65. Percorso effettuato dai sedimenti (distinti in base al diametro) durante la simulazione dell'onda morfologica IV quadrante.

74 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 66. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base alla localizzazione) dopo la simulazione dell’onda morfologica IV quadrante.

Dall’esame congiunto dei risultati ricavati dal software PTM si possono trarre le seguenti principali valutazioni: - i percorsi compiuti dai sedimenti sono coerenti con il quadro correntometrico trovato; - il sedimento posto fra isola Piana e Asinara (Passo dei Fornelli - punto B di Figura 65). ha una discreta mobilità e tende ad accumularsi a est dell’isola Piana a profondità intorno ai 15-20 mt, non rientra nel corridoio tra Capo Falcone – isola Piana per la presenza di correnti con verso opposto. In tale aree si possono costituire comunque riserve di sedimenti alimentate da quanto presente a ovest dell’isola Piana; - il sedimento a sud della Spiaggia della Pelosa (punto A di Figura 64) tende ad essere trascinato ed allontanato verso nord; - il sedimento posto nel Mare di Fuori, immediatamente a ovest del varco Torre Pelosa – isola Piana (diametro maggiore) subisce per lo più degli spostamenti contenuti, anche se si nota che una certa componente riesce comunque ad entrare nello specchio acqueo antistante alla Pelosa oltrepassando il varco in prossimità dell’isola Piana (a sinistra e a destra dello scoglio presente); - il sedimento posto in corrispondenza del varco e il sedimento posto antistante alla spiaggia Pelosa viene spostato lungo il corridoio fino all’altezza della spiaggia antistante l’albergo Roccaruja; oltre la corrente non ha più la forza necessaria a spostare il sedimento. Si forma quindi una zona non interessata dal trasporto solido all’altezza del Porto Ancora;

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- tenuto conto della localizzazione ed estensione della prateria di Posidonia, questa contribuisce all’alimentazione di sedimento dal settore in prossimità del Passo dei Fornelli, ostacolando al contempo la eventuale dispersione di materiale clastico, in particolare verso i fondali orientali.

7.4.4 Mareggiata da maestrale Si prende in esame la mareggiata da maestrale già analizzata per la taratura del modello numerico i cui risultati sulla propagazione del moto ondoso e il quadro correntometrico sono già stati esposti in precedenza. I risultati forniti dal software PTM sono riportati nelle figure dalla Figura 67 alla Figura 69 prendendo come al solito in considerazione sedimenti distinti in base al diametro e alla posizione di partenza della sorgente.

A

Figura 67. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base al diametro) dopo la simulazione della mareggiata da maestrale.

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Figura 68. Percorso effettuato dai sedimenti (distinti in base al diametro) durante la simulazione della mareggiata di maestrale.

Figura 69. Posizione finale dei sedimenti (distinti in base alla localizzazione) dopo la simulazione della mareggiata di maestrale.

77 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Dall’esame congiunto dei risultati ricavati dal software PTM si possono trarre le seguenti principali valutazioni: - i percorsi compiuti dai sedimenti sono coerenti con il quadro correntometrico trovato; - il sedimento posto nel corridoio fra Capo Falcone e l’isola Piana viene mobilitato e spostato dall’arrivo delle onde di maggiore altezze; in particolare anche il sedimento posto all’altezza del Porto Ancora subisce notevoli spostamenti spostandosi verso sud-est; - i sedimenti posti nel corridoio isola Piana-Asinara e a est dell’Asinara si spostano notevolmente verso sud; sono una residua parte a fine mareggiata rimane immediatamente ad est dell’Asinara; - il sedimento immediatamente a sud est della spiaggia della Pelosa tende ad arrestarsi in prossimità della costa rocciosa (punto A di Figura 67) - il sedimento di diametro maggiore localizzato sui fondali del “Mare di Fuori”, immediatamente ad ovest del varco Torre Pelosa – isola Piana, subisce un notevole spostamento in corrispondenza delle altezze di onda maggiori: la maggior parte dei sedimenti viene trascinata a largo dalle correnti vorticose che si formano, rendendo questo materiale di fatto non più movimentabile da ulteriori onde e, solo una piccola parte raggiunge ed entra nel corridoio isola Piana-Asinara; - tenendo conto della presenza e distribuzione della prateria di Posidonia, la dispersione di sedimenti verso il fondali orientali potrebbe essere estremamente contenuta.

7.4.5 Mareggiata dal I quadrante (grecale) In questo caso si è analizzato l’effetto di una mareggiata proveniente da grecale, direzione cui è associata elevata mobilità dei sedimenti. In particolare si intende analizzare qui l’effetto di una mareggiata proveniente da tale quadrante con massima altezza d’onda pari a 3.45 mt (si consideri che per tempi di ritorno di 50 anni l’altezza d’onda prevista è di 4 mt secondo l’elaborazione effettuata coi dati di Porto Torres) sulla dinamica evolutiva della spiaggia in esame. La mareggiata presa in esame è riportata in Tabella 21 ed è ricavata con la procedura già indicata nei precedenti paragrafi dai dati di vento del mareografo di Porto Torres.

Data della mareggiata:29-30/11/1999 Ora Altezza significativa Periodo di picco Direzione 15.00 2.46 7.41 63 16.00 2.93 7.90 55 17.00 2.94 7.95 50 18.00 3.17 8.14 51 19.00 3.36 8.31 49 20.00 3.45 8.43 45 21.00 3.32 8.29 49 22.00 3.30 8.28 48 23.00 3.16 8.11 54 0.00 3.12 8.11 50

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Data della mareggiata:29-30/11/1999 Ora Altezza significativa Periodo di picco Direzione 1.00 3.05 8.08 46 2.00 2.52 7.47 62 3.00 2.60 7.64 48 5.00 2.57 7.59 50 6.00 2.58 7.63 47 7.00 2.34 7.40 46 8.00 2.44 7.44 54 9.00 2.52 7.56 49 10.00 2.55 7.58 50 11.00 2.10 7.30 30 12.00 2.46 7.54 44 13.00 2.31 7.40 42 14.00 2.25 7.24 54 Tabella 21. Mareggiata del 29-30/11/1999 ricavata dai dati di vento del mareografo di Porto Torres

I risultati relativi alla mobilità dei sedimenti hanno evidenziato che in presenza di mareggiate provenienti dal I quadrante, le particelle disposte sul fondo, in particolare nel tratto tra isola Piana e spiaggia della Pelosa tendono ad essere trascinate verso ovest. In circa 23 ore di mareggiate le particelle superano il varco tra Torre della Pelosa e Isola Piana, trascinate lungo il canyon sottomarino e finendo per essere disperse a largo, nei fondali del “Mare di Fuori”.

Figura 70 Posizione finale dei sedimenti (distinti in base al diametro) dopo la simulazione di una mareggiata dal I quadrante.

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Figura 71 Posizione finale dei sedimenti (distinti in base alla posizione diametro) dopo la simulazione di una mareggiata dal I quadrante.

A

B

C

Figura 72 Percorso effettuato dai sedimenti (distinti in base al diametro) durante la simulazione della mareggiata dal I quadrante.

80 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Buona parte dei sedimenti tende ad essere trascinata al di fuori del varco tra Capo Falcone ed isola Piana (punto A di Figura 72). Analogamente i sedimenti a sud della spiaggia della Pelosa (punto B) sono allontanati dalla loro sede. In tale area non si individua alcuna alimentazione dall’esterno, così come risulta evidente che il molo sopraflutto del porticciolo dell’Ancora (punto C) costituisce una protezione per i sedimenti depositati sui fondali dell’imboccatura, che non sono quindi soggetti ad azioni di trascinamento.

7.5 Effetto della marea sulla dinamica sedimentaria Come evidenziato in precedenza le oscillazioni di marea sono dell’ordine i +/- 25 cm. L’area oggetto si trova comunque in condizioni di mare aperto e la larghezza del passo della Pelosa non determina particolari sfasamenti di oscillazioni di livello. Il flusso delle correnti presenta andamento principale diretto lungo l’asse del canale del Passo della Pelosa, responsabili Il fatto di non essere in un bacino chiuso, variabile di direzioni in presenza di alta o bassa marea sebbene siano presenti aree di ricircolo con inversione dei flussi (Figura 73 e Figura 74).

Figura 73 Correnti di velocità con la sola marea a t=0h

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Figura 74 Correnti di velocità con la sola marea a t=6h

Considerando le 3 sezioni indicate in Figura 75 ed un intervallo di simulazione di 48 h corrispondente a 4 cicli di marea, si nota che le velocità risultano estremamente modeste e non sufficienti a movimentare i sedimenti (Figura 76).

A

B

C

Figura 75 Sezioni di indagine per la condizione di sola marea

82 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

83 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 76 Velocità delle correnti e direzioni per le condizioni di marea nelle sezioni investigate

I valori risultano inferiori a 0.01 m/s. Le direzioni risultano in fase con le oscillazioni di marea in corrispondenza in corrispondenza del Passo della Pelosa, mentre subiscono variazioni di direzione più significative in corrispondenza delle altre sezioni dove si ha la confluenza delle correnti provenienti dai due fronti di mare aperto (est ed ovest). Non si evidenziano invece sfasamenti nelle direzioni di livello liquido, coerentemente con il fatto che lo specchio acqueo antistante la spiaggia della Pelosa è condizionato dai livelli all’esterno. L’andamento in fase dei livelli liquidi è la ragione per cui le velocità delle correnti indotte risultano modeste. Pertanto la dinamica della spiaggia è legata prevalentemente alle condizioni di moto ondoso che si determinano nel paraggio.

7.6 Effetto di mareggiata dal I quadrante sul profilo spiaggia Data la maggior mobilità dei sedimenti che si riscontra per le onde provenienti dal I quadrante si effettua un approfondimento per definire il grado di mobilità trasversale della spiaggia. In questo caso si è fatto riferimento alla mareggiata dal levante riportata in Tabella 21. Tramite il modelle CMS-Wave è stata analizzata la propagazione del moto ondoso andando a trovare le altezze di onda e la direzione che impegnano la spiaggia della Pelosa in 3 diverse sezioni tutta la durata della mareggiata. Con tali altezze si entra nel software SBEACH che fornisce come risultati la variazione del profilo trasversale delle sezioni in seguito alla mareggiata. Nella Figura 77 è riportata la griglia di calcolo con batimetria e l’indicazione delle sezioni in corrispondenza della spiaggia della Pelosa. Il profilo delle 3 sezioni è riportato nella Figura 78, Figura 79 e Figura 80. La Figura 81 e la Figura 82 (relativamente al solo intorno della spiaggia) mostrano l’altezza e la direzione del moto ondoso in corrispondenza del manifestarsi della massima altezza d’onda (ore 20.00, H=3.45 mt). Le altezze d’onda che interessano le sezioni in esame, relativamente al periodo in cui è presente a largo la massima altezza d’onda di 3.45 mt, sono visibili in Figura 83, mentre in Figura 84 si riportano le direzioni di propagazione delle onde con l’angolo misurato in senso antiorario rispetto ad un asse orizzontale.

84 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 77. Griglia di calcolo con indicazione della batimetria e delle sezioni in corrispondenza dell’isola Pelosa prese in esame (numerazione delle sezioni da 1 a 3 da nord a sud).

Figura 78. Profilo della sezione n.1

85 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 79. Profilo della sezione n.2

Figura 80. Profilo della sezione n.3

86 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 81. Altezza e direzione del moto ondoso sulla griglia di calcolo in corrispondenza della massima altezza d’onda (3.45 mt).

Figura 82. Altezza e direzione del moto ondoso in prossimità della spiaggia della Pelosa in corrispondenza della massima altezza d’onda (3.45 mt).

87 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 83. Altezza d'onda lungo il profilo delle 3 sezioni di interesse in corrispondenza della massima altezza d'onda a largo di 3.45 mt.

Figura 84. Direzione di propagazione lungo il profilo delle 3 sezioni di interesse in corrispondenza della massima altezza d'onda a largo di 3.45 mt. L’angolo è misurato in senso antiorario rispetto ad un asse orizzontale.

88 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

La variazione di profilo delle 3 sezioni indotta dalla mareggiata si esamina con il software SBEACH utilizzando la altezze e la direzione del moto ondoso ricavate dal software CMS- Wave. In particolare, per ogni sezione, si utilizza per descrivere l’intera mareggiata la serie di altezze, periodo e direzioni che si hanno nel punto della sezione dove si manifesta la massima altezza d’onda; tale punto, dall’osservazione dei risultati, è sostanzialmente sempre il medesimo indipendentemente dall’altezza dell’onda a largo e quindi si mantiene costante durante l’intera mareggiata. Col software SBEACH è possibile inserire il punto lungo la sezione dove si ha la serie dei valori di altezze, periodo e direzione del moto ondoso: nelle figure dalla Figura 85 alla Figura 88 si riportano graficamente i valori di altezza e periodo impostati. Assumendo come direzione del moto ondoso l’angolo fra la perpendicolare al profilo della spiaggia e la direzione di provenienza del moto ondoso, con senso negativo per un osservatore che guarda la spiaggia e vede arrivare le onde da sinistra, la direzione di propagazione del moto ondoso è pari a -31° per la sezione 1 (per il punto di applicazione), -37° per la sezione 2 e -34° per la sezione 3. Nel caso della sezione 1 il punto di applicazione ha ascissa X=182 mt secondo il riferimento della Figura 78, per la sezione 2 si ha X=184 mt (Figura 79) e per la sezione 3 si ha X=120 mt (Figura 80).

Figura 85. Altezza del moto ondoso durante la mareggiata nel punto della sezione n.1 dove si verifica la massima altezza

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Figura 86. Altezza del moto ondoso durante la mareggiata nel punto della sezione n.2 dove si verifica la massima altezza

Figura 87. Altezza del moto ondoso durante la mareggiata nel punto della sezione n.3 dove si verifica la massima altezza

90 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 88. Periodo del moto ondoso durante la mareggiata nel punto della sezione n.1,2 e 3 dove si verificano le massima altezza d’onda

Nelle figure dalla Figura 89 alla Figura 91 si riportano per ogni sezione i principali risultati ottenuti col software SBEACH. Si nota che nel caso della sezione n.1 non vi sono sostanziali modifiche al profilo della sezione, mentre nel caso delle rimanenti sezioni si registra una modesta erosione nella zona della linea di riva e un altrettanto modesto accumulo fra la profondità di -1 e -2 mt (si tratta di 10 – 20 cm di altezza di erosione e accumulo). Si osserva infine che per tutte e 3 le sezioni in corrispondenza della linea di riva vi è un sopralzo del livello liquido che raggiunge i 15 cm che, se sommato alla variazione del livello marino determinato in precedenza e stimato in circa 40-50 cm (maree astronomiche, variazioni del livello di pressione e sovralzo del vento), comporta un consistente grado di sommersione della spiaggia emersa, aspetto questo confermato anche dalle osservazioni dirette che mostrano, durante le mareggiate invernali, i flutti montanti arrivare fino al piede del corpo dunale, dove localmente possono scalzare il frangivento basale esistente.

91 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 89. Sezione n.1:profilo iniziale e profilo post-mareggiata, innalzamento livello liquido e massime altezze d'onda

Figura 90. Sezione n.2:profilo iniziale e profilo post-mareggiata, innalzamento livello liquido e massime altezze d'onda

92 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

Figura 91. Sezione n.3:profilo iniziale e profilo post-mareggiata, innalzamento livello liquido e massime altezze d'onda

8. INTERVENTI IN PROGETTO Dal quadro conoscitivo illustrato in precedenza è emerso che: - La maggiore mobilità dei sedimenti è associata alle direzioni del primo quadrante con perdite di sedimenti verso Ovest (oltre il canale tra Isola Piana e Torre della Pelosa) che tendono ad essere significative in presenza di mareggiate più intense; - La spiaggia della Pelosa è soggetta a movimenti tangenziali, mentre l’assetto trasversale della spiaggia (pendenza) è poco influenzato dalle condizioni di mare; - Il tratto a sud est della spiaggia della Pelosa presenta modesta alimentazione per le direzioni dal IV quadrante e significative perdite per quelle dal I quadrante; Inoltre, tenuto conto dei risultati emersi, si può affermare che la prateria di Posidonia svolge un ruolo determinante sia nella alimentazione di materiale bioclastico, che nel contenere la dispersione del materiale sedimentario della spiaggia sommersa, in particolare verso i fondali marini orientali; tale assunzione, tuttavia, necessita di conferme puntuali da ricercare attraverso dati diretti e fondati sulla valutazione delle condizioni del margine superiore della prateria, del suo stato di qualità e sviluppo. Le analisi condotte hanno evidenziato che il tratto di costa soggetto a maggiore mobilità è quello immediatamente a sud della spiaggia della Pelosa dove, la presenza di scogli affioranti favorisce i fenomeni di riflessione e l’agitazione del moto ondoso (Figura 92). Tale settore, inoltre, dalle evidenze storiche e dalle analisi geologiche-geomorfologiche condotte in sito (vedi § 1.1.3.2), sembra rappresenti una ambito interessato in passato dai fenomeni di erosione della spiaggia, che ha portato alla riduzione della superficie emersa

93 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

della Pelosa e ad una leggera migrazione della cuspide sabbiosa verso nord-ovest, come testimoniano le dune eoliche residuali, non più alimentate, presenti nell’area retrostante. Il sedimento di apporto ai fini di un eventuale ripascimento dovrà essere ricercato in giacimenti marino-sommersi con caratteristiche uguali o del tutto simili a quello presente sulla spiaggia emersa, al fine di perseguire la massima compatibilità ambientale e paesaggistica. I risultati delle modellazioni hanno individuato alcune zone di accumulo preferenziale (per esempio in prossimità dell’imboccatura del porticciolo dell’Ancora - punto A di Figura 93) ed aree di scarsa mobilità dei sedimenti esistenti (punto B di Figura 93). Per quanto riguarda la presenza di aree sedimentarie idonee sui fondali del “Mare di Fuori”, immediatamente ad ovest dell’isola Piana, pur riconoscendo che vi sono perdite di materiale dall’interno verso l’esterno, l’elevata mobilità dei sedimenti per effetto dei mari del III e IV quadrante, rende bassa la probabilità di trovare sabbie compatibili con la spiaggia localizzate e circoscritte. Le correnti infatti presentano alta velocità arrivando a trasportare anche materiale rientrante nella categoria delle ghiaie e ciottoli, separando in maniera efficacie il materiale più fine che viene trasportato a grande distanza

Figura 92 Area soggetta e elevata mobilità di sedimenti e maggiormente interessata in passato da fenomeni di erosione della spiaggia

94 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria

B

A

Figura 93 Possibile area di dragaggio per il prelievo sabbie di prestito (punto B) e area a scarsa mobilità di sedimenti (punto A)

Come evidenziato in condizioni meteo marine sfavorevoli, la spiaggia, che presenta volume emerso esiguo, subisce fenomeni di allagamento. In tali condizioni offre un importante ruolo di protezione e di salvaguardia il piede dunale che è richiamato a fornire sedimenti (punto A di Figura 95). In alcuni punti la presenza di scogli affioranti (punto B di Figura 95) facilita la rimozione della sabbia sulla parte emersa ed il suo spostamento nella parte sommersa dove prende parte alla dinamica sedimentaria. Pertanto, come già indicato nello studio ISPRA, sarebbe opportuno incrementare il volume di spiaggia emersa, fornendo nuovi apporti con materiale di analoghe caratteristiche a quello in sito privilegiando lo sversamento in prossimità del piede dunale e nei tratti in cui è presente roccia affiorante (Figura 94). Il quantitativo previsto è di circa 5-6.000 m 3. In questa maniera è possibile anche contribuire alla riattivazione della mobilità sedimentaria eolica della parte emersa contribuendo ad aumentare l’efficacia delle opere di salvaguardia della duna. Relativamente al prelievo presso l’imboccatura del porticciolo dell’Ancora si osserva, anche alla luce dei risultati delle indagini di compatibilità dei sedimenti, che quantitativi fino a 500-600 mc potranno essere utilizzati per la ricostruzione del profilo di duna nei tratti dove sarà rimossa la strada, riducendo quanto sarà necessario portare da cava. Il prelievo potrà essere fatto con approfondimenti del fondale di circa 30 cm (con punte massime di 50 cm) nella parte antistante l’imboccatura, in zona ridossata dalle correnti sia delle mareggiate del I che del III-IV quadrante, dove prevalgono tendenze al deposito. Il monitoraggio post intervento sulla capacità dei fondali di recuperare la morfologia originaria consentiranno eventualmente di utilizzare questi apporti per la protezione del piede dunale alla Pelosa, al fine di avere un contributo modesto ma periodico nel tempo. Un quantitativo di circa 500-600 riversato nella parte più aggredibile della duna potrà

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essere utile al sistema spiaggia/duna per assorbire in maniera più efficace gli effetti di mareggiate intense.

Figura 94 Area dunale di potenziale apporto di sedimenti provenienti dal dragaggio del porticciolo dell'Ancora

B

A

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Figura 95 Possibili interventi sulla parte emersa della spiaggia della Pelosa

9. CONCLUSIONI Alla fine del presente studio si possono così sintetizzare i risultati ottenuti: - le correnti che interessano la spiaggia della Pelosa hanno prevalente direzione parallela all’asse del corridoio antistante individuato tra l’isola Piana e Torre Pelosa, e determinano quindi una traslazione progressiva della spiaggia stessa in tale direzione; - non si evidenziano sostanziali movimenti di tipo trasversale della spiaggia emersa e sommersa, la quale possiede un profilo coerente con la dimensione dei sedimenti presenti; - la spiaggia emersa in occasione di mareggiate più significative è soggetta a essere sommersa dal livello liquido; - alle onde provenienti dal I quadrante è associata una maggiore mobilità dei sedimenti antistanti la spiaggia, mentre le onde provenienti dal III e IV quadrante subendo una notevole diminuzione di altezza in corrispondenza del varco isola Piana-Asinara (Passo dei Fornelli) perdono parte della loro capacità di mobilitazione; - le onde provenienti dal I quadrante tendono a trasportare verso il “Mare di Fuori” attraverso il Passo della Pelosa, i sedimenti che si trovano lungo costa e quindi anche quelli in corrispondenza della spiaggia della Pelosa. Tali sedimenti, una volta oltrepassato il canyon sommerso oltre il varco, difficilmente riescono a ritornare nel “Mare Interno” poiché, in occasione di mareggiate provenienti dal IV quadrante, vengono dispersi verso profondità maggiori dalle correnti di riflusso che si instaurano in corrispondenza del Passo delle Pelosa. Tali correnti sono capaci di mobilitare sul fondo anche sedimenti di diametro rientranti nella categoria dei ciottoli; - si evidenzia una tendenza al deposito in prossimità dell’imboccatura del Porto Ancora in concomitanza con l’onda morfologica complessiva; altre zone di deposito sono individuabili ad est dell’isola Piana; - si evidenzia una tendenza alimentativa di materiale solido proveniente dal Passo dei Fornelli (canale tra isola Piana ed Isola dell’Asinara); il materiale viene spinto verso sud in senso orario, e sebbene la presenza della prateria di Posidonia ne rallenti significativamente il movimento, costituisce apporto sedimentario ai banchi di sabbia presenti nel litorale antistante la zona dell’Ancora; - la maggiore dinamicità sedimentaria si ha nel tratto immediatamente a sud della spiaggia della Pelosa; nelle condizioni di mare dal I quadrante il sedimento presente viene trascinato verso nord e disperso in mare aperto, processo che risulta aggravato dalla presenza di banchi rocciosi affioranti; - una barriera soffolta a protezione dell’area a sud della spiaggia della pelosa contribuisce in modo marginale ad attenuare le azioni di trascinamento dei sedimenti; può comunque costituire una base stabile per un eventuale intervento di ripascimento; - la facile sommergenza della spiaggia della Pelosa, che favorisce l’aggressione del piede dunale con rimozione dei sedimenti che vengono spinti nella parte immersa, richiede un incremento del volume emerso, con un apporto di circa 5.000 m 3 da disporre in particolare modo nell’alta spiaggia a ricoprimento della roccia affiorante;

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- i sedimenti di apporto prelevati all’imboccatura Porticciolo dell’Ancora ricadono in area poco influenzata dalla dinamica attiva della spiaggia e dove si verifica una tendenza alla sedimentazione; data la compatibilità dei sedimenti per gli scopi di ricostruzione della duna a seguito della rimozione della duna si possono prelevare quantitativi fino a 500- 600 mc con approfondimenti medi del fondale di circa 30 cm. A seguito dell’eventuale dragaggio sarà opportuno attivare un monitoraggio al fine di individuare il tempo con cui si ripristinano le condizioni originarie anche al fine di rendere tale intervento sistematico.

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