1.3.6 Analisi Meteomarina E Dinamica Sedimentologica
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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 1 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria 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. 4 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria 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). 5 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria 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: Φ +Θ w n+1 Φ − Φ Fi cos ( i w ) Φ =Φ −Θ = i w Fe, w Φ +Θ w n Φ − Φ cos ( i w ) Φ =Φ −Θ i w 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 Fe, w è la lunghezza del fetch efficace relativa alla direzione w ; 6 Comune di Stintino – Provincia di Sassari Tutela, protezione e valorizzazione della spiaggia della Pelosa Progetto definitivo – Analisi meteomarina e dinamica sedimentaria 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).