L`ambiente fluviale - Università degli Studi Mediterranea

Università Mediterranea di Reggio Calabria
FACOLTA’ DI ARCHITETTURA
“ANALISI DEL RISCHIO GEOLOGICO ED
IDROGEOLOGICO
- Corso A –”
Rischio idrogeologico
Dott. M.C. Mandaglio
AMBIENTE FLUVIALE
Processi di erosione in ambiente fluviale
Svolgono un ruolo essenziale nei processi di demolizione del rilievo
e sono strettamente legati ai processi di erosione nei versanti.
(L’ambiente fluviale)
RETICOLO IDROGRAFICO
Rete idrografica formata da un corso d’acqua principale (asta
principale) e dai suoi affluenti (aste secondarie).
BACINO IDROGRAFICO
Area, delimitata dalla linea di
spartiacque, che raccoglie le
acque delle precipitazioni,
convogliandole in un reticolo
idrografico.
(L’ambiente fluviale)
Classificazione gerarchica
(L’ambiente fluviale)
- profilo trasversale:
a V (in roccia, in terreni sciolti),
a forra (“canyon”) in roccia,
asimmetrico,
terrazzato (con terrazzi
alluvionali su uno o più livelli, a
seguito di complicati processi di
erosione e deposizione).
Tipiche morfologie di alvei torrentizi e fluviali:
A) Valle montana
scavata in roccia;
B) Alveo in roccia, con
alluvioni grossolane;
C) Alveo anastomizzato
(“braided”), con
alluvioni grossolane;
D) Alveo anastomizzato,
con isole di alluvioni
prevalentemente
sabbiose;
E) Alveo a meandri, in
pianura alluvionale.
Evoluzione degli alvei torrentizi e fluviali
FASE DI MATURITÀ
Ramificazione della rete idrografica,
fondovalle si innalza per la deposizione
di materiale solido, pendici più stabili
FASE DI GIOVINEZZA
Elevata pendenza, alto potere
erosivo. Incassamento in valli
strette con fianchi incisi ed instabili
per l’azione esercitata al piede
FASE DI VECCHIAIA
Corsi d’acqua con andamento
tortuoso con affluenti poco
numerosi ma con bacini
idrografici molto ampi
Evoluzione di alvei torrentizi e fluviali
Problemi derivanti dalla progressiva migrazione dei meandri,
con eccessiva escavazione di materiale a lato delle fondazioni
di un ponte stradale
[da Brandimarte et al., 2003]
L’erosione nei fiumi causa di movimenti franosi dovuti a:
 erosione di fondo:
=> aumento dell’altezza della sponda e del gradiente topografico,
=> causa predisponente all’instabilità laterale delle sponde,
=> innesco di frane di sponda
=> possibile successivo arretramento della nicchia di frana.
rotazionali
planari
 rapido abbassamento del livello d’acqua nel fiume:
=> temporanea permanenza di un eccesso di pressione dell’acqua
nei pendii, formati da depositi a grana medio-fine (sabbie
limose), relativamente poco permeabili;
=> processo di filtrazione verso il basso e conseguente spinta di
filtrazione diretta verso il piede del pendio (forza
instabilizzante);
=> causa scatenante all’instabilità laterale della sponda.
ROTTURA DI PIEDE
ROTTURA DI BASE
[da Bigalli et al., 1986]
LE FIUMARE
Sistemi idrici a regime torrentizio,
con trasporto solido cospicuo e
caratterizzati da alvei brevi (spesso
inferiori a 40 Km) ed acclivi (fino
ad oltre il 30%).
Flussi idrici a carattere discontinuo
(stagionale e associato ad intensa
piovosità) ed impulsivo (breve
durata e forte intensità di piena).
LE FIUMARE
Il tratto montano è in genere incassato tra ripidi versanti che lo alimentano
con apporti idrici e detritici.
A valle, a causa della diminuzione di pendenza e della conseguente
perdita di energia dei flussi idrici, i processi di sedimentazione in alveo
diventano prevalenti.
Le alluvioni
Rappresentano il risultato dell’incapacità di un fiume di smaltire un
notevole e rapido incremento degli apporti di acqua e di sedimenti.
Il fiume trova nuove vie che gli permettono di smaltire le acque in
eccesso.
Fattori e processi che producono alluvioni:
- Andamento delle precipitazioni: aumento di piogge con
intensità maggiore e durata minore;
- Aumento della velocità delle acque;
- Minore capacità di ricezione e contenimento delle acque
soprattutto in area golenale;
- Mutamento della permeabilità complessiva del bacino;
- Aumento degli interventi nel bacino idrografico.
Le alluvioni_effetti
Comportano:
- rottura o semplice indebolimento delle sponde che rendono
problematico il contenimento delle piene successive;
- distruzione dei raccolti per l’eccessiva quantità d’acqua che
provoca il sollevamento delle radici delle piante;
- distruzione delle infrastrutture (strade, ponti, ecc.);
- danni alle abitazioni (con grave rischio per l’incolumità degli
abitanti) e agli insediamenti industriali;
- modifica della natura del suolo per il deposito del materiale solido
inizialmente trasportato dall’acqua;
- cambiamento del tracciato originario del corso d’acqua per
erosione di tratti del terreno e colmamento di altri.
AMBIENTE COSTIERO
Le coste sono soggette a processi di erosione (e di deposito), ad opera
di agenti morfogenetici diversi.
AMBIENTE COSTIERO
Principali AGENTI D’EROSIONE COSTIERA:
•(vento) ==> ONDE
==> erosione  accrescimento  erosione  ...
•CORRENTI LITORANEE
==> trasporto lungo la costa
•VENTO
==> erosione di falesie (coste “alte”)
==> rimaneggiamento di dune sabbiose (coste “basse”)
AMBIENTE COSTIERO
ENERGIA ONDE
Forze d’Urto contro la costa
Azioni di compressione e decompressione dell’aria
intrappolata tra onde e rocce su cui le onde
agiscono
Asportazione di materiali e produzione
di detriti presi in carico dalle onde che
esercitano
Azione di abrasione sulla costa
Forme del terreno e delle onde (schema semplificato)
falesia o dune
berme
Zone di trasporto
litorale:
getto/risacca –
Zone dei
traslazione
frangenti
[da Keller, 1982]
VELOCITA’ DI EROSIONE COSTIERA:
• dipende da: morfologia della costa,
inclinazione del fondale,
natura e resistenza meccanica dei materiali;
• velocità maggiori (fino a 1 m/anno, localmente anche superiori)
per:
coste alte,
promontori,
alti fondali,
materiali a debole resistenza e friabili (rocce tenere, per
cementazione o per intensa fratturazione).
PRODOTTI DELL’EROSIONE:
• su coste alte (falesie): piattaforme di abrasione, solchi di
battente, grotte, sfiatatoi, archi naturali, pilastri residui, ecc.
• su coste basse (spiagge): arretramento della linea di costa, deriva
dei sedimenti, rideposizione, formazione di barre sottomarine,
ecc.
Principali FONTI DI RISCHIO:
• scalzamento al piede e arretramento generale della falesia
==> decompressione della parte inferiore del versante
==> frane
• sedimentazione non desiderata lungo la costa
==> conseguenze negative diverse sulle attività umane
(es. interrimento di porti)
FATTORI ANTROPICI DI EROSIONE DELLE SPIAGGE:
• impoverimento dell’apporto solido dei fiumi al mare per interventi
di sbarramento lungo i corsi d’acqua (briglie) e per la presenza di
dighe di ritenuta;
==> minore apporto di sedimenti
• errori nella progettazione delle opere di protezione
==> alternanza fra tratti in accrescimento e tratti in erosione
• intensa antropizzazione delle coste a fini turistici e industriali, con
lo smantellamento delle dune per fare posto a centri balneari,
villaggi residenziali e porticcioli turistici;
• subsidenza accentuata per estrazione di idrocarburi e acque dolci
sotterranee in aree vicine al mare.
Interventi
finalizzati alla
protezione ed al
ripascimento
delle spiagge:
effetti nel tempo
==>
[da Keller, 1982]
Effetti dell’erosione
costiera
- Arretramento delle
spiagge e dune
- Interramento di porti