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Comune di Barcellona Pozzo di Gotto Provincia di Messina Analisi di pericolosità sull'area di rischio idraulico (008-E01) per fenomeni di esondazione, identificata nella relazione del Piano stralcio di bacino per l'Assetto Idrogeologico relativa al bacino del Torrente Longano (008). Il tecnico: Dott. Geol. Iraci Roberto Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (ME) C.F: RCIRRT80E08A638B Indice generale 1. Premessa...........................................................................................................................................2 2. Caratteri del bacino "Longano"........................................................................................................3 3. Elementi meteoclimatici...................................................................................................................5 4. Studio Idrologico..............................................................................................................................7 4.1 Tempo di corrivazione...............................................................................................................7 4.2 Calcolo delle portate di piena....................................................................................................8 5. Elementi di criticità idraulica..........................................................................................................11 5.1 Inizio tombinatura Viale S. Giovanni Bosco...........................................................................12 5.2 Ponte di Via Roma...................................................................................................................13 6. Individuazione della Classe di Pericolosità (P) e proposta di modifica della Classe di Rischio (R) ............................................................................................................................................................15 7. Osservazioni sugli eventi alluvionali del 11 Dicembre 2008.........................................................18 8. Interventi per la mitigazione del Rischio Idrogeologico................................................................20 8.1 Interventi urgenti non strutturali.........................................................................................20 8.2 Interventi strutturali.............................................................................................................21 8.2.1 Rimozione elementi che producono criticità...................................................................21 8.2.2 Interventi sul bacino.........................................................................................................22 8.3 Interventi di miglioramento dell'assetto idrogeologico del bacino....................................22 Allegati grafici 1 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 1. Premessa Con la presente relazione, ci si propone di approfondire le conoscenze sul livello di rischio idraulico cui è sottoposta una parte considerevole, per estensione e importanza socio-economica, della città di Barcellona Pozzo di Gotto. Tale area a rischio è stata individuata nell'aggiornamento del Piano Straordinario per l'Assetto Idrogeologico (agg. 2002) e viene riporta nella relazione del bacino del Torrente Longano (008) del Piano stralcio di bacino per l'Assetto Idrogeologico. Entrambi i Piani sopra nominati hanno carattere di strumento operativo di pianificazione e di ugenza, prodotto al fine di catalogare le aree di cui storicamente fosse nota la pericolosità e dunque mettere in campo azioni strutturali, ma anche di pianificazione urbanistica, atti alla riduzione del rischio sia geomorfologico che idraulico. Attraverso una metodologia ben illustrata nella relazione generale si sono quindi individuate zona a diverso grado di rischio e per quelle di grado più elevato (R3 e R4) sono stati previsti interventi di mitigazione. L'area a rischio analizzata nella presente è stata inclusa nella classe R1 (Rischio moderato), sulla base di notizie storiche circa eventi di esondazione del Torrente Longano che hanno interessato la città di Barcellona. Tale indicazione perciò non deriva da uno studio dettagliato delle criticità presenti lungo il corso del torrente Longano (principalmente opere di attraversamento per infrastrutture stradali, peraltro di recente realizzazione), ma sull'esistenza di notizie che riferiscono di eventi di esondazione avvenuti nel passato. Il presente studio ha dunque lo scopo di fornire agli amministratori un'analisi di maggior dettaglio, seppur condotta con metodi di verifica di carattere preliminare, utilizzando i dati ambientali presenti nella relazione del PAI del bacino del Longano con le necessarie integrazioni ad hoc. I risultati di tale analisi sono quanto meno preoccupanti, riconoscendo all'area del centro città un livello di rischio maggiore di quello riportato nel PAI. Perseguendo l'obbiettivo di mitigazione del rischio sono stati indicati in modo del tutto generale (oltre ad azioni di rimozione delle cause di maggior rischio) possibili linee di intervento all'interno del bacino. 2 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 2. Caratteri del bacino "Longano" Il torrente Longano nasce dalla confluenza del Torrente Crizzina con il Torrente S. Gaetano, ai piedi della collina di Castroreale. L'asta torrentizia più lunga è rappresentata dal Torrente Crizzina, che perciò rappresenta l'asta principale del bacino e ha origine dal tratto di dorsale peloritana compresa tra Pizzo Sughero e Piano Margi. In totale il bacino si sviluppa su una superficie (superficie piana ortogonalizzata e non reale) di circa 30 kmq e lo spartiacque che lo divide dai bacini limitrofi (Patrì, Mela e Idria) si sviluppa per circa 32 km passando, da ovest verso est, per Monte Le Croci, Acquaficara, Simigliano, Catalimita, Pizzo Sughero (1113 m.s.l.m.), Castello di Margi, Colle del Re (1180 m.s.l.m.; quota massima del bacino), Aria Colla, Case Migliardo, M. S. Croce (647 m.s.l.m.), Monte Migliardo (651 m.s.l.m.), Tre Finaite, Cannistrà, attraversando il cimitero di Barcellona e la collina su cui sorge l'ex Convento dei Cappuccini. Il bacino presenta una spiccata asimmetria nella distrubuzione delle superfici, sviluppandosi in gran parte in destra idrografica all'asta principale: i principali affluenti conferiscono infatti tutti da destra e sono dati, in ordine, dal Torrente San Gaetano, Torrente San Giacomo, Saja di Santa Venera, Saja di Zigari. Una tale struttura del reticolo idrografico è da correlarsi all'attività di importanti lineamenti geologico - strutturali che hanno agito e tutt'ora sono attivi su questa porzione del versante tirrenico peloritano. Amministrativamente il bacino ricade per intero nei territori comunali di Barcellona Pozzo di Gotto e Castroreale. In quest'ultimo ricade per intero il bacino del Torrente Crizzina, mentre la parte medio bassa del bacino e la parte montana orientale ricadono nel comune di Barcellona. La quota massima si raggiunge sul Colle del Re (1180 m.s.l.m.) e il torrente, dopo aver attraversato il centro di Barcellona Pozzo di Gotto, sfocia nel Mar Tirreno tra le località di Calderà e Spinesante, con uno sviluppo lineare complessivo di circa 16 km dalle origini alla foce. Si allega al presente studio la scheda tecnica di identificazione pubblicata nella relazione del PAI, che riepiloga le caratteristiche principali del bacino. I dati in essa presenti sono passibili di miglioramenti attraverso un più dettagliato rilievo (sia cartografico che ambientale) del bacino, ma per la realizzazione del presente studio di massima, hanno costituito la principale fonte di informazioni e, a volte, sono stati arricchiti di dati scaturiti da analisi dello scrivente. 3 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 4 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 3. Elementi pluviometrici Le caratteristiche climatiche dell'area compresa nel bacino idrografico del Torrente Longano e comuni a tutta la parte nord orientale della Sicilia tirrenica, sono fortemente influenzate dalla presenza della catena Peloritana che, col suo orientamento prevalentemente SO-NE, riesce a intercettare i flussi umidi di provenienza occidentale e nordoccidentale, nonché le miti e umide correnti sciroccali provenienti da SE. In questo quadro ben si spiegano sia i livelli sostenuti di precipitazioni medie, che in prossimità del litorale si attestano tra 600 e 700 mm/anno e si incrementano fino a circa 1000 mm/anno nell'area altimetricamente più elevata, che la bassa deviazione standard sul totale annuo riscontrata nell'analisi degli annali idrologici. Le informazioni termo-pluviometriche possono essere ottenute dalla rete di stazioni curate dall'Ufficio Idrografico della Regione Siciliana; tale ente gestisce la maggiore rete di monitoraggio pubblico sul territorio regionale e possiede dati a partire dai primi anni venti fino a quelli attuali. All'interno del bacino del Torrente Longano ricadono le stazioni pluviometriche di Barcellona e Castroreale. Nello studio del PAI si è tenuto conto anche delle stazioni più vicine ma poste all'esterno del bacino, quali: Antillo, Calvaruso, Floresta, Milazzo, Monforte, Montalbano Elicona e S. Lucia del Mela. Da una prima osservazione dei dati delle suddette stazioni, si evince lo spiccato carattere stagionale delle precipitazioni su tutta l'area peloritana; oltre il 70% della pioggia media annua cade infatti nel semetre autunnale-invernale. Dall'analisi statistica dei dati delle stazioni sopra elencate e sopratutto dai dati delle massime precipitazioni orarie, effettuando opportune correlazioni, sono state ottenute le curve di probabilità pluviometrica (c.p.p.) relative al bacino del Torrente Longano. Non disponendo di ulteriori stazioni ufficiali sul territorio, si è deciso di utilizzare le stesse c.p.p. di cui alla relazione del PAI per i calcoli idrologici oggetto di questo studio. Nella tabella di seguito sono riportati i dati di piovosità media mensile in mm delle stazioni sopra elencate (dalla relazione PAI del bacino Longano 008). 5 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 La figura sotto rappresenta invece la c.p.p. del bacino del torrente Longano per tempi di ritorno di 50, 100 e 300 anni, prodotta all'interno della relazione del PAI per lo stesso bacino. Sulla base di tale c.p.p. ottenuta dall'analisi statistica delle piogge sono state calcolate le portate di piena alle sezioni di chiusura di interesse. 6 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 4. Studio Idrologico Il calcolo delle portate di piena di un corso d'acqua non può escludere un esame morfometrico del bacino sotteso a esso. Per lo svolgimento dei calcoli delle piene massime attendibili in funzione dei tempi di ritorno di 50, 100 e 300 anni, ci si è riferiti, dove non meglio specificato, ai dati contenuti nella relazione del Piano Stralcio di Bacino per l'Assetto Idrogeologico del torrente Longano. In altri casi si è provveduto a calcolare singole grandezze come superfici e distanze, in modo da raggiungere l'obbiettivo di un maggior dettaglio nell'analisi di problematiche specifiche. Tra le principali grandezze che ci si è adoperati a calcolare bisogna evidenziare le variabili temporali tempo di concentrazione e tempo di corrivazione. Il tempo di concentrazione (Tcc) è un dato sperimentale che viene misurato alla sezione di sbocco del sistema idrologico a partire da un dato istante, inizio del fenomeno generale sul sistema (evento piovoso) necessario affinché si verifichi una particolare portata. In altre parole è il tempo che intercorre tra l'inizio delle precipitazioni e il raggiungimento del colmo di piena a una data sezione di sbocco. Il tempo di corrivazione (Tcr) per un dato bacino e in una data sezione di riferimento è una costante idrologica che esprime il tempo necessario affinché l'acqua che precipita nella parte più distante (cinematicamente) del bacino raggiunga la sezione di sbocco del sistema. In pratica per ogni evento piovoso che si verifica sul bacino, il tempo di concentrazione varia in funzione del tempo di corrivazione e della distribuzione delle precipitazioni nel tempo e nello spazio; per eventi brevi si ha generalmente che Tcc < Tcr. Ipotizzando piogge costanti e uniformi sul bacino, al crescere della durata dell'evento cresce anche il tempo di concentrazione e cresce la portata di piena conseguente, fino al raggiungimento del tempo di corrivazione, ovvero Tcc = Tcr = durata precipitazioni = T. Quando ciò avviene vuol dire che ogni porzione del bacino sta partecipando alla creazione dell'onda di piena e dunque, ipotizzando una data intensità di pioggia e durata (T) pari o superiore del Tempo di corrivazione, si può calcolare la massima portata attesa allo sbocco. 4.1 Tempo di corrivazione Per il calcolo del tempo di corrivazione all'interno del bacino si è utilizzata la formula empirica di Giandotti (1937): 7 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 Tcr = (4 x S0,5 + 1,5 L) / (0,8 x hm0,5) dove S = superficie del bacino = 28,32 km2 L = lunghezza asta principale fino alla sezione di sbocco = 12,58 km hm = altitudine media del bacino riferita alla quota della sezione = 450 m.s.l.m. Il tempo di corrivazione così calcolato rispetto all'inizio della tombinatura del torrente Longano (Viale S. Giovanni Bosco) risulta pari a 2,37 ore, ovvero 2h: 22m'. Il tempo di corrivazione calcolato alla foce risulta invece pari a 2h :52m'. I risultati che otterremo in funzione del tempo di corrivazione così calcolato non tengono conto del fatto che i flussi di piena si muovono all'interno di alvei naturali, il cui riempimento richiede ulteriori aliquote di tempo. In questo modo il tempo di corrivazione reale può ragionevolmente essere maggiore di quello sopra calcolato. Il modello ideale che lega le massime portate di progetto alla partecipazione di tutto il bacino idrografico alla piena e dunque per eventi piovosi di durata pari o superiore al tempo di corrivazione, presuppone che all'interno del bacino le precipitazioni abbiano intensità costante e uniforme distribuzione, condizione difficilmente soddisfatta nei casi reali, anche se per bacini di limitate estensioni può approssimarsi meglio al fenomeno naturale. 4.2 Calcolo delle portate di piena Per il calcolo delle portate di piena si è utilizzata la formula razionale (o di Turazza), ipotizzando il verificarsi di precipitazioni per 2 ore e 22 minuti (durata superiore al tempo di corrivazione) con periodi di ritorno di 50, 100 e 300 anni, ricavati dalla curva di probabilità pluviometrica riportata nel capitolo precedente. La formula utilizzata è la seguente: Qmax= (Cd * S * H) / (3,6 * Tcr) dove Cd = coefficiente di deflusso; H = precipitazioni al tempo di corrivazione (preso uguale a 2,37 ore). Il coefficiente di deflusso (Cd) esprime l'aliquota di precipitazione netta, ovvero quella parte di pioggia che costituisce i deflussi superficiali. Se in applicazioni idrogeologiche la percentuale di infiltrazione e di deflusso dipende strettamente dalla litologia affiorante e, dunque, è funzione della permeabilità delle rocce, nella presente applicazione idraulica si ritiene di poter con buona 8 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 approssimazione ricorrere alla semplice formula di Turazza, considerando un unico coefficiente di deflusso per tutto il bacino di grado medio elevato, ovvero compreso tra 0,7 – 0,8. Il motivo di tale scelta risiede sia in considerazioni idrogeologiche di massima sul bacino, che vede affiorare in tutta la parte montana rocce cristalline di bassa permeabilità ed è caratterizzato da pendii molto ripidi predisponenti a un elevato ruscellamento, sia dal fatto che eventi alluvionali all'interno di un bacino di così ridotte dimensioni sono prodotte da eventi particolamente intensi, in coincidenza dei quali la possibilità per le acque piovane di infiltrarsi nei terreni si riduce di molto. La presenza di boschi su oltre un terzo di superficie del bacino (Fonte PAI, vedi scheda allegata pag. 4) gioca un ruolo molto importante sulla determinazione di tale coefficiente; se pendenza e caratteristiche idrogeologiche imporrebbero un valore molto alto, le osservazioni che il sottoscritto ha condotto su vari eventi di piena e soprattutto sulla piena del 11 Dicembre 2008, confermano un'elevata capacità dell'area alta del bacino a contenere i deflussi superficiali. Su queste premesse si è deciso di considerare le portate di piena per i periodi di ritorno di 50, 100 e 300 anni, utilizzando Cd pari a 0.7 e 0.8, in modo da ottenere i valori di portata all'interno di un range di variazione che rappresenti meglio il grado di incertezza tipico di uno studio idrologico su un bacino idrografico naturale. Le portate massime calcolate per il torrente Longano alla sezione corrispondente all'inizio della tombinatura (all'incirca corrispondente con il ponte di Via Regina Margherita), con tempo di corrivazione pari a 2 ore e 22 minuti, per i vari periodi di ritorno Q max50, Qmax100 e Qmax300 e con Cd pari a 0.7 sono le seguenti: Qmax 50 = 204,79 m3/s Qmax100 = 244,35 m3/s Qmax300 = 281,59 m3/s Le portate massime riferite agli stessi periodi di ritorno e con Cd pari a 0.8 sono quelle di seguito riportate: Qmax 50 = 234,05 m3/s Qmax100 = 279,26 m3/s Qmax300 = 321,81 m3/s 9 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 Dai dati di cui sopra è facile comprendere l'importanza del coefficiente di deflusso e come, al cambiare di questo da 0.7 a 0.8, si ottenga un incremento consistente della massima portata di piena. Per maggior scrupolo si è provato a stimare la massima portata di piena utilizzando la formula empirica di Giandotti (1937): Qmax = (λ*S*p*hm0,5 ) / (4*S0,5 +1,5 L); dove λ è un coefficiente empirico che varia in funzione dell'estensione del bacino (S): per S < 500 Km2 λ = 166; p rappresenta la precipitazioni al tempo di corrivazione espresse in metri. Notando che in tale metodologia non viene completamente preso in considerazione un coefficiente di deflusso, si sono calcolate le seguenti portate riferite ai 3 periodi di ritorno: Qm ax 50 = 218,54 m3/s Qm ax100 = 260,76 m3/s Qm ax300 = 300,49 m3/s E' interessante notare come, in questo caso, i valori delle portate ricadono esattamente all'interno di quel range che si era individuato utilizzando la formula razionale con differenti coefficienti di deflusso. 10 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 5. Elementi di criticità idraulica I maggiori punti di criticità lungo il basso corso del torrente Longano sono rappresentati certamente dalle infrastrutture viarie che lo attraversano. Meritevoli di attenzione sono inoltre i punti di sbocco delle Saje, per via dei problemi che si potrebbero verificare in occasione di piene importanti. A partire dalla confluenza con il Torrente S. Giacomo (nei pressi di località S. Venera) il torrente scorre arginato in un canale di sezione trapezoidale; tale tratto arginato attraversa anche l'abitato di Barcellona Pozzo di Gotto e, per circa 750 metri, il torrente è stato tombinato per realizzare un importante asse viario urbano, Viale S. Giovanni Bosco. Degli attraversamenti esistenti, quelli che destano maggiori preoccupazioni sono i più vecchi, quelli realizzati a più campate che perciò si reggono su più piloni occupanti parte di alveo: si tratta in particolare del ponte che collega Via Roma con il suo prolungamento in destra idrografica (Via Giovanni Falcone) e della prima parte della tombinatura in prossimità dello sbocco di Via Giosuè Carducci. Nella Carta della Pericolosità Idraulica allegata alla relazione del PAI relativa al torrente Longano, viene individuato un sito d'attenzione a partire dal ponte di Via Roma ed esteso a buona parte del centro di Barcellona Pozzo di Gotto (008-E01). A tale superficie è stato riconosciuta una classe di rischo R1 (moderato), ma tale classificazione è avvenuta per l'appunto senza una valutazione effettiva della Pericolosità. All'interno di questo capitolo si intende classificare la pericolosità del sito mediante la "metodologia semplificata", così come illustrata nella relazione generale del PAI, ovvero individuando 3 sole classi di pericolosità in funzione del tempo di ritorno di un evento alluvionale a 50, 100 o 300 anni. Per far ciò non resta che verificare la portate defluibili alle sezioni critiche individuate, in rapporto alle portate di piena stimate nel precedente capitolo. La portata defluibile verrà calcolata con la seguente formula: Q =V*A la velocità viene ottenuta mediante la formula di Chezy: V = χ (R*i). In ogni caso bisogna tener presente che i calcoli che seguono si riferiscono alle portate liquide e non tengono conto, se non in termini di attrito e rallentamento della velocità di scorrimento, delle portate solide che si esplicano durante le piene. La presenza di ponti e tombinature, inoltre, pone un problema di possibile ostruzione delle luci, in modo particolare per i manufatti che sono stati 11 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 realizzati con messa in posa di pilastri all'interno della sezione d'alveo interessata, come nel caso dei due punti critici sotto analizzati. 5.1 Inizio tombinatura Viale S. Giovanni Bosco Il ponte è costituito da 3 sezioni di luce rettangolare; le 3 sezioni presentano circa le stesse dimensioni e i due piloni in alveo sono spessi circa 80 cm. Per appoggiare le spalle del ponte agli argini è stata ristretta la sezione di alveo, in modo che da trapezoidale sia diventata rettangolare. La larghezza totale dell'alveo risulta essere di 22.60 metri, compresi i due piloni centrali che la ristringono ulteriormente di circa 1.60 metri. In definitiva il canale risulta diviso in tre canali di larghezza pari a 7.00 metri e altezza originaria 2,40. Il canale centrale si presenta sovralluvionato con uno spessore di detriti di circa 50 cm. Calcolando un coefficiente di Chezy "χ" secondo la seguente formula di Bazin χ = 87 / (1 + (γ /0.5R) nella quale si è utilizzato un coefficente di scabrosità γ = 1,75 per tenere conto dell'elevato trasporto solido che un corso d'acqua come il Torrente Longano può espletare in caso di forti piene, si è ottenuta una velocità media di circa 4 m/s attraverso le tre sezioni del ponte e, in particolare: V1 = V2 = 4,8 m/s 4,3 m/s V3 = 4,8 m/s La minore velocità della sezione centrale (numero 2) è da addebitarsi all'attuale presenza di detriti che la ostruiscono in parte e che andranno rimossi al più presto per ripristinare il corretto funzionamento idraulico. La stima della portata defluente ottenuta per le varie sezioni e quella totale, sono di seguito riportate: Q1 = Q2 = 80,61 m3/s 56,81 m3/s Q3 = 80,61 m3/s TOT = 218,04m3/s Come si può ben notare, purtroppo la portata defluibile 218,04 m3/s corrisponde all'incirca alla portata massima stimata per un tempo di ritorno di 50 anni, compresa tra 204,79 e 234,05 m3/s (capitolo 4.2). Se la sezione centrale venisse riportata allo stato di progetto, la sua portata eguaglierebbe le altre sezioni, con un totale di 241,83 m3/s. Per tale motivo si rendono estremamente urgenti interventi di pulizia dell'alveo, sia nel tratto in questione che in quello 12 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 immediatamente a monte. A puro scopo indicativo, si è voluto procedere alla stima delle portate defluibili nell'ipotesi di un'opera di tombinatura realizzata con un'unica campata e di uguali dimensioni esterne, ovvero larghezza 21,80 metri, altezza 2,40 metri; il risultato ottenuto è molto significativo: Qipotetico = 323,81 m3/s, tale valore basterebbe a soddisfare la portata liquida massima stimata per un tempo di ritorno di 300 anni (capitolo 4.2)! 5.2 Ponte di Via Roma Questo ponte attraversa diagonalmente la sezione d'alveo ed è stato realizzato in tre luci; i due pilastri all'interno dell'alveo si sviluppano in direzione parallela alla corrente e, quindi, agli argini del torrente. La tecnica costruttiva è differente dalla precedente: in questo caso infatti le strutture appaiono meno "ingombranti" e le luci realizzate hanno uguale larghezza ma area differente. La sezione centrale è infatti più alta rispetto a quelle laterali. Inoltre, nella realizzazione di questo attraversamento non è stato ristretto l'alveo, ma le spalle appoggiano in corrispondenza degli argini esistenti, mantenendo così la larghezza iniziale dell'alveo, ovvero 24 metri. Le tre sezioni avranno perciò larghezza di circa 7,50 metri, mentre le altezze variano dai 1,90 metri di quelle laterali, fino ai 2,90 massimi di quella centrale. La luce centrale si presenta più alta al centro, con un massimo di 2,90 metri dall'alveo, e diminuisce fino ad un minimo di 2,00 in prossimità dei pilastri; per comodità di calcolo si è considerato un valore medio di altezza di 2,30 per questa sezione. Bisogna considerare che, sebbene vicina alla sezione prima analizzata e quindi con tempi di corrivazione del tutto simili, la piena transitabile al ponte di Via Roma manca degli apporti della Saja di Zigari, stimabili in circa 10 m3/s. Bisognerà dunque levare questa aliquota alla portata stimata nel capitolo precedente (paragrafo 4.2). I calcoli effettuati come nel paragrafo precedente hanno dato per ogni sezione le seguenti stime di velocità: V1 = 4,4 m/s V2 = 4,8 m/s V3 = 4,4 m/s 13 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 e portate defluibili: Q1 = Q2 = 62,05 m3/s 82,86 m3/s Q3 = 62,05 m3/s TOT = 206,95 m3/s Purtroppo anche in questo caso le portate defluibili circa corrispondenti alle portate massime previste per tempi di ritorno di 50 anni. Inoltre le portate defluibili per questa sezione sono inferiori a quelle dei ponti più a valle e, dunque, esattamente come previsto negli allegati del PAI, il punto di maggiore criticità idraulica del tratto urbano del torrente Longano è proprio quello all'intersezione con Via Roma. Nel caso in cui un evento pluviometrico come quelli presi in considerazione dovesse presentarsi, un'ampia superficie del centro città verrebbe alluvionato. Anche in questo caso per raggiungere una portata defluibile superiore a 300 m3/s bisogna ipotizzare di sostituire il ponte esistente con un'opera a campata unica che possieda una altezza dal livello dell'alveo di almeno 2,30 metri. Per rendere più chiare le informazioni sulle condizioni di criticità idrologica alle sezioni esaminate lungo il torrente Longano, si sono riassunti i dati nella seguente tabella: Tabella Riassuntiva Portata Portata Stima max Periodo di defluibile defluibile V.le portata di Formula di calcolo Ritorno (anni) ponte Via S. Giovanni piena (m3/s) Roma (m3/s) Bosco (m3/s) Turazza (cd = 0,7) 204,79 206,95(Portata 218,54 Giandotti 50 af fluente minore 218,04 di 10 m3/s) Turazza (c = 0,8) 234,05 d Turazza (cd = 0,7) 244,35 Giandotti 100 260,76 206,95 218,04 Turazza (cd = 0,8) 279,26 300 281,59 300,49 324,81 Turazza (cd = 0,7) Giandotti Turazza (cd = 0,8) 206,95 218,04 Portata Eccedente (m3/s) 0 – 17,1 27,4 – 62,3 64,6 – 107,9 I colori associati alla portata eccedente si riferiscono a ordini di criticità crescenti dal giallo al rosso e mettono in evidenza come, già per portate massime di periodo di ritorno di 50 anni, le sezioni corrispondenti a entrambi i ponti siano incapaci di smaltire le ondate di piena o, almeno, ci riescano in modo critico. Bisogna considerare infatti che in corrispondenza di Via Roma il torrente deve ancora ricevere le acque della Saja di Zigari, ultimo affluente del Longano, che sono stimabili, su un sottobacino di circa 1,30 km2, in circa 10 m3/s. Con tempi di ritorno di 50 anni i flussi 14 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 eccedenti sono stimati in una quantità massima di 17 m 3/s. Invece, per eventi di piena con periodo di ritorno maggiori, i flussi eccedenti crescono moltissimo con i massimi di 62 m3/s (Tr = 100 anni) e 108 m3/s (Tr = 300 anni). 15 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 6. Individuazione della Classe di Pericolosità (P) e proposta di modifica della Classe di Rischio (R) Per individuare la classe di pericolosità idraulica per fenomeni di esondazione del torrente Longano si è adoperata, come già detto, la "metodologia semplificata" illustrata al punto 7.4 della Relazione Generale del PAI (anno 2004), che consiste nel riconoscere la classe di pericolosità in funzione del periodo di ritorno di un fenomeno alluvionale. La presenza del centro abitato rende d'altronde assai difficile la modellazione dei flussi di esondazione, disturbati nei loro movimenti dalla presenza di assi viari, cunette, stecche di edifici, eccetera, che hanno variato l'originaria morfologia della piana; la possibilità che parte dei flussi possano essere smaltiti dalla rete di raccolta delle acque bianche è anch'essa difficile da stimare, se si considera anche la componente solida che compone il flusso di esondazione. Per questi motivi si è preferito seguire la prima metodologia che prevede la distinzione in 3 classi di pericolosità (P) crescente in funzione del periodo di ritorno (T), come specificato nella tabella 7.1 della Relazione Generale PAI allegata: Poiché, come visto nel capitolo precedente, sia alla sezione corrispondente al ponte di Via Roma che a quella dell'inizio della tombinatura, il rischio di esondazione sussiste già per eventi con periodo di ritorno pari a 50 anni, l'area di possibile esondazione, individuata nella carta delle pericolosità allegata alla relazione del PAI per il Bacino del Torrente Longano e classificata solo come sito di attenzione, può appartenere solo alla classe di pericolosità P3. Alcuni interventi atti a favorire un maggior deflusso delle acque possono fare declassare tale livello di pericolosità alla classe P2. 16 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 Per individuare la classe di rischio in cui ricade l'area, basterà incrociare il dato sulla classe di pericolosità sopra ricavato con il dato degli elementi a rischio, ottenibile dalla tabella 5.4 della Relazione Generale del PAI e di seguito riportata: L'area di studio appartiene indubbiamente alla classe E4; riportando queste due informazioni (elementi a rischio e pericolosità) sulla Tabella 7.2 della già citata Relazione Generale del PAI, si ottiene una Classe di Rischio R4 a cui corrisponde un livello di "Rischio molto elevato". La definizione delle classi di rischio la ritroviamo all'interno della medesima Relazione Generale alla tabella 5.6: 17 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 18 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 7. Osservazioni sugli eventi alluvionali del 11 Dicembre 2008 Le piogge e gli effetti a esse collegati che hanno interessato la città di Barcellona Pozzo di Gotto nel Dicembre 2008, costituiscono un ottimo esempio di analisi delle criticità interessanti il bacino del Longano. Purtroppo non si dispone ancora dei dati pluviometrici delle stazioni di Barcellona e Castroreale (gestite dall'Ufficio Idrografico regionale) ma, disponendo il sottoscritto di un pluviometro installato a Barcellona, alcune analisi preliminari possono essere condotte in attesa che dati ufficiali confermino quanto registrato personalmente in quel giorno. Innanzitutto bisogna inquadrare l'evento pluviometrico che, con i suoi circa 300 mm di pioggia in un solo giorno è uno dei più importanti (forse il maggiore) registrato dalle stazioni della zona da quando esiste la rete di rilevamento (dal 1922 circa). Eccezionale è anche stata la distribuzione delle piogge all'interno della stessa giornata, tutt'altro che omogenea, con 2 eventi intensi concentrati nelle prime ore del mattino e nel primo pomeriggio. Entrambi questi eventi sono stati in grado di mettere in crisi il reticolo idrografico minore (costituito dalle "saje"), ma per fortuna l'accumulo di pioggia non ha superato (anche se è andato molto vicino e possibilmente lo ha quasi raggiunto) il livello di pioggia critica del bacino del Longano, quantificato in circa 88 mm in 2 ore e 22 minuti. Le massime intensità orarie sono state infatti di 48 mm in un'ora, 75 mm in due ore e 102 mm in tre ore. Confrontando tali dati con la curva di probabilità pluviometrica (pag. 6) per il bacino del torrente Longano, si può evidenziare come le piogge cumulate a 1 e 2 ore siano inferiori agli eventi con tempi di ritorno di 50 anni, per i quali si prevederebbero 63 mm in 1 h, 82 mm in 2 h; il valore delle piogge cumulate in 3 ore viene invece a sovrapporsi (102 mm in 3 h); il valore dell'accumulo in 12 ore si avvicina a quello di progetto (ottenuto dalla c.p.p.) per tempi di ritorno di 100 anni. L'accumulo definitivo alle 24 ore (300 mm), si avvicina invece a quello della c.p.p. corrispondente a 300 anni di periodo di ritorno. Peculiarità della distribuzione pluviomentrica a parte, i tempi che interessano il bacino del Longano sono quelli inferiori a tre ore, range in cui rientra il tempo di corrivazione. L'evento del dicembre 2008 dunque si presenta come un evento con periodo di ritorno inferiore a 50 anni. Durante quella giornata il livello delle acque toccò il punto critico all'inizio della copertura del torrente e, ancora oggi, si osservano dei fasci di sterpaglie aggrappati alla parte contro corrente dell'infrastruttura, come evidenziato nella foto a fianco. 19 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 Considerando che per tale sezione del torrente è stata stimata una portata defluibile di 218,04 m3/s e che la massima portata di piena dovrebbe oscillare tra 204 e 234 m 3/s, è possibile che il giorno 11 Dicembre 2008 si sia sfiorata l'alluvione per il centro della città. D'altronde, anche il ponte di Via Roma deve essere stato sottoposto a simili sollecitazioni (ma mancano informazioni), anche se si deve tener conto che l'ultimo affluente del torrente, la Saja di Zigari, confluisce proprio a valle del ponte di Via Roma e, perciò, la portata di quella sezione è inferiore a quella che invece defluisce attraverso il ponte di Via Regina Margherita fino alla copertura. Grandissimo rilievo si deve anche dare alle alluvioni scaturite dall'esondazione delle saje di S. Venera e Zigari. I volumi esondati da questi due affluenti del torrente Longano sono stati infatti sottratti all'asta principale e, quindi, paradossalmente hanno contribuito a salvare il centro città dall'alluvione. Se vi fosse la possibilità di calcolare il volume di acqua esondata in prossimità delle due saje, non sarebbe improbabile che esso corrisponda alla quantità mancante alla tracimazione del Longano più a valle. Questo tipo di meccanismo, del tutto imprevisto e non programmato, potrebbe invece rappresentare una strategia da affinare al fine di contenere i danni che eventi con tempo di ritorno di 100 e 300 anni potrebbero avere sul centro urbano. In definitiva, una volta ottenuti dall'Ufficio Idrografico della Regione Siciliana i dati delle piogge totali e orarie del 11 Dicembre 2008, tale evento potrebbe rappresentare un importante supporto alla realizzazione di un approfondito modello idrogeologico per il Torrente Longano. In funzione dei dati sopra riportati, si può già riconoscere come la formula di Giandotti per il calcolo delle portate di piena abbia dato risultati soddisfacenti e, in relazione alla formula razionale, si può dedurre che l'utilizzo di un coefficente di deflusso moderatamente elevato (compreso tra 0,7 e 0,8) si adatti bene al bacino del torrente Longano. Tale moderata aliquota di deflussi deriva certamente dal discreto stato di assetto idrogeologico del bacino montano del Longano, che deve essere considerato un patrimonio essenziale ai fini della sicurezza del territorio; in tale senso va messo in evidenza che oltre un terzo della superficie totale del bacino del Longano è occupato da boschi (vedi scheda estratta dalla relazione del PAI a pag. 4). Interventi atti al miglioramento di tale patrimonio (imboschimenti e manutenzioni idraulico forestali), seppur con tempi di realizzazione relativamente lenti, rappresentano comunque il migliore e più efficace modo per mitigare nel tempo il rischio idrogeologico. Sarebbe utile infittire la rete di monitoraggio pluviometrico sull'area montana; una interessante localizzazione potrebbe essere data dalla frazione Migliardo, che si trova esattamente sullo spartiacque tra i torrenti Longano e Idria. L'incrocio dei dati provenienti da questa località con quelli di Castroreale darebbe ottime informazioni in fase di monitoraggio e studio. 20 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 8. Interventi per la mitigazione del Rischio Idrogeologico L'individuazione di una classe di rischio molto elevata, come quella in cui va inclusa l'area del centro urbano di Barcellona Pozzo di Gotto, impone la messa in opera di interventi urgenti di mitigazione del rischio. In questa sede si ritiene utile consigliare alcune linee di intervento che hanno solo carattere indicativo, anche se in alcuni casi sono necessari interventi di basso impatto ma molto urgenti. Tali indicazioni nascono sia dalle analisi speditive condotte in questo studio, sia dall'osservazione dello stato dei luoghi e, anche, dagli effetti che le piogge importanti dell'11 Dicembre 2008 hanno prodotto sul bacino del Longano. Proprio quell'evento alluvionale si presta infatti molto bene per un'analisi delle criticità idrauliche e anche per generali riflessioni sull'assetto idrogeologico. Innanzi tutto, però, conviene dividere in tre categorie gli interventi che si propongono, quali: interventi urgenti non strutturali, interventi strutturali e interventi di miglioramento dell'assetto idrogeologico del bacino. Le prime due categorie contengono interventi da sviluppare nell'area di studio, interventi mirati sull'alveo del torrente. La terza categoria si riferisce invece a interventi da svolgersi principalmente sulla parte medio – alta del Bacino del Torrente Longano. 8.1 Interventi urgenti non strutturali Questi interventi sono riconducibili alla normale e buona manutenzione dell'alveo torrentizio. Bisogna chiaramente mantenere il controllo sulla stabilità dei muri d'argine e provvedere a eliminare eventuali accumuli di detriti e altri elementi che ostruiscano o riducano in parte la luce dei ponti. In particolare si nota un consistente accumulo di materiale detritico in corrispondenza della sezione centrale della copertura del torrente (V.le San Giovanni Bosco); poco prima dell'inizio della copertura l'alveo si presenta anche occupato da vegetazione spontanea molto sviluppata, sia ai bordi che al centro. In prossimità dell'argine destro si è anche sviluppato un albero di palma. Il detrito depostosi anche all'interno della sezione centrale della tombinatura ha uno spessore medio di circa 50 cm, che riduce in maniera sensibile la già limitata luce. Si fa notare come la presenza di tali detriti all'interno di una sola campata, per di più quella centrale, sia anomala. Possibile spiegazione potrebbe essere data da un'ostruzione all'interno della sezione, che impedisce il libero deflusso delle acque con conseguente diminuzione della velocità di flusso e deposizione di parte del solido in carico alla corrente. Si consiglia di rimuovere quanto prima il materiale alluvionale e la 21 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 vegetazione. La foto seguente mostra questo tratto del torrente e quanto descritto. Foto n. 1 Tratto di alveo compreso tra il ponte di Via Regina Margherita e l'inizio della copertura. La situazione è ancora più critica all'attraversamento di Via Roma, dove le luci laterali del ponte hanno un'altezza dall'alveo molto limitata. La pulizia in questo tratto è altamente consigliata, giacché dall'approfondimento dell'alveo sovralluvionato si può ottenere un aumento della portata defluibile da non sottovalutare. Meritevole di ulteriori studi sarebbe la zona di confluenza della Saja di S. Venera nel torrente Longano; in questo caso potrebbe rendersi necessaria qualche modifica strutturale, come la risagomatura della briglia che potrebbe, da sola, portare un approfondimento dell'alveo. 22 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 8.2 Interventi strutturali 8.2.1 Rimozione degli elementi che producono criticità Data l'insufficiente capacità di deflusso attraverso le opere di attraversamento del torrente analizzate (Ponte Via Roma e parte alta del Viale S. Giovanni Bosco) è certamente necessario provvedere al ripristino delle capacità di deflusso necessarie a scongiurare eventi alluvionali. Sulle scelte progettuali si rimanda a specifici studi idraulici, tenendo presente che la portata defluibile dovrà essere compatibile con quella di una piena di tempo di ritorno di almeno 300 anni e, dunque, superiore a 325 m3/s a valle della confluenza della Saja di Zigari. Sarà inoltre necessario tenere presente l'elevato trasporto solido espletato in caso di forte piena. Anche in questo caso si rimanda a specifico studio idraulico per il calcolo di eventuali coefficienti di sicurezza da adottarsi. 8.2.2 Interventi sul bacino Si ritiene che, per produrre una efficace mitigazione del rischio, bisogna prendere in considerazione altri tipi di interventi strutturali all'interno del bacino; obiettivo principale da perseguire deve essere la laminazione delle portate di piena, da definire con opportuni approfondimenti. In particolare la parte mediana del torrente Longano, a partire dalla confluenza col torrente S. Giacomo (in prossimità di S. Venera) e proseguendo verso monte fino ai piedi della collina di Castroreale, offre condizioni morfologiche utili alla ricreazione controllata dell'alveo naturale. Il fondo piatto della vallata, tipico delle fiumare peloritane, è infatti occupato da terreni agricoli appartenenti alla categorie di destinazione urbanistica E1 ed E2 e con edificazione quasi assente, se si esclude l'abitato di Gurafi e piccole aree a destinazione industriale. Possiede dunque i requisiti per essere sottoposto a restrizioni urbanistiche particolari, affinché possa essere utilizzato per disperdere i flussi di piena in esubero rispetto a quelli smaltibili dalle strutture idrauliche nel centro città. Questo è probabilmente l'unico modo per poter mitigare il rischio idraulico per l'area del centro città e portarlo al di sotto della classe R2. La messa in opera di briglie di trattenuta potrebbe essere utile alla riduzione del rischio di intasamento delle tombinature a valle. 8.3 Interventi di miglioramento dell'assetto idrogeologico del bacino Si tratta di interventi mirati soprattutto alla ricostituzione della copertura vegetale dove oggi 23 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 assente, al fine di moderare gli effetti di erosione e dilavamento del suolo. In questo modo si migliora la capacità di trattenimento dell'acqua piovana e si riduconio i deflussi superficiali. In altri casi gli interventi possono essere mirati alla stabilizzazione di aree in dissesto, come rilevate dal PAI o da altre fonti. Due aree importanti in questo senso sono state individuate sui versanti orientali di Pizzo Soglio (o Scoglio) e Monte S. Croce, in destra idrografica rispettivamente al Torrente S. Gaetano e al Torrente S. Giacomo. La preoccupazione principale è che in queste aree, a seguito di importanti piogge, possano innescarsi frane capaci di ostruire l'alveo dei torrenti. Ciò potrebbe provocare un invaso momentaneo di acqua con il pericolo di una ondata di piena anomala, o "flash floods", con conseguenze di varia gravità a valle. Un altro corpo di frana potenzialmente pericoloso è stato individuato sulla cartografia PAI nel comune di Castroreale. Tra questi interventi possono rientrare anche quelli di ampliamento delle aree esondabili, come illustrato nel paragrafo precedente, qualora però si decidesse di non realizzare interventi strutturali al di fuori dell'alveo, ma semplicemente si ponessero sui terreni circostanti determinate limitazioni d'utilizzo. Tra le proposte di interventi sul bacino si sono volutamente tralasciare tutte quelle azioni che comporterebbero ingenti impegni economici e attività intensive nell'alveo del torrente, per salvaguardare quanto più possibile il naturale assetto idrogeologico. Interventi di sbarramento di varia importanza dell'asta principale potrebbero, per esempio, risolvere in gran parte il problema della regolazione dei flussi di piena, ma ridurrebbero drasticamente gli apporti detritici alla linea di costa, con conseguenze che nel lungo termine potrebbero risultare insostenibili. Barcellona Pozzo di Gotto, 19 Ottobre 2010 Dott. Geol. Roberto Iraci 24 Dott. Roberto Iraci Geologo Via Umberto Primo, 51 98051 Barcellona Pozzo di Gotto (Me) p.iva: 02930300831 Carta della Pericolosità Idraulica in scala 1:10000 Legenda