LO STATO DELL`ARTE DELL`INGEGNERIA COSTIERA IN ITALIA

Università del Salento
Studi di Aggiornamento sull'Ingegneria Off-Shore e Marina
AIOM
Lecce: 30 giugno - 1 luglio 2011
Conversazione introduttiva
LO STATO DELL'ARTE DELL’INGEGNERIA
COSTIERA IN ITALIA
dal “Manuale di ingegneria portuale e costiera."
Prof. ing. Ugo Tomasicchio
Un saluto a tutti i presenti
e
un ringraziamento all’ing. Ciralli,
Ciralli presidente della Sezione italiana
dell’AIOM, per avermi invitato a tenere la relazione di apertura
di questo convegno; invito che mi onora, ma mi ha messo in
qualche difficoltà nell’accettare. Penso, infatti, che l’ing. Ciralli
abbia dimenticato di controllare la mia giovane età!
Grazie anche alla Facoltà di Ingegneria dell’Università del
Salento, che ci ospita.
Il titolo assegnato alla mia conversazione presume in me attitudini oratorie che
non ho mai avute e che tanto meno ho acquistato con l’avanzare dell’età.
Inoltre, nel timore di divagare e sforare il tempo assegnatomi per la
conversazione, sono costretto a leggere, con il fondato rischio di risultare
incompleto se non anche noioso. Chiedo scusa anticipatamente.
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Esporre lo stato dell’arte delle costruzioni marittime in una breve
conversazione è pressoché impossibile. Preferisco, quindi, limitarmi
ad accennare alle novità di quest’ultimo decennio, prendendo dagli
aggiornamenti alla 3a edizione del “Manuale di ingegneria Portuale e
Costiera” appena arrivato in libreria.
Le novità introdotte non sono poche se il volume, nonostante i tagli
delle parti non strettamente necessarie e/o obsolete (oltre 100 pagine
eliminate), è cresciuto da 700 a 900 pagine.
Gli aggiornamenti comprendono anche l’esposizione delle relative
tecniche applicative ai fini della progettazione ed esecuzione delle
opere.
Massima attenzione è stata data alle norme di recente intervenute
riguardo al maggiore rispetto per l’ambiente oggi unanimente
richiesto.
Il Manuale, cosi aggiornato, ritengo che possa permettere
all’ingegnere di meglio operare, evitando errori tuttora diffusi nella
realizzazione di lavori marittimi.
È bene ricordare che la scienza delle costruzioni marittime è una
scienza ancora giovane, caratterizzata da continui sviluppi nel campo
della costruzione dei porti marittimi e della difesa del territorio
costiero. Di qui l’esigenza dell’ingegnere di un continuo
aggiornamento nella materia.
Gli argomenti trattati nel Manuale
PARTE I – OCEANOGRAFIA APPLICATA
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1 - Oceanografia fisica
2 - Generazione e caratteristiche dei venti, traversie
3 - Le informazioni sui venti e sulle onde
4 - Le onde generate dal vento
5 - Descrizione e analisi del moto ondoso
6 - Statistica del clima ondoso medio annuale ed
estremo
7 - Meccanica del moto ondoso regolare
8 - Trasformazione delle onde nella propagazione
9 - Le maree
10 - Dinamica dei litorali
11 - I modelli idraulici
PARTE II – COSTRUZIONE DEI PORTI
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12 - I materiali da costruzione
13 - Il piano regolatore del porto
14 - i porti marittimi - navigazione e manovre
15 - I porti turistici
16 - Indagini preliminari al progetto di un porto
17 - Le opere esterne di difesa dei porti
18 - L’analisi di rischio
19 - Le opere interne dei porti
20 - Le opere speciali e di arredamento
PARTE III – DIFESA DELLA COSTA
21 - La gestione della costa
22 - Le condotte di scarico a mare
23 - I lavori marittimi di dragaggio e di discarica
Presupposto imprescindibile di ogni progettazione di opere marittime è
La conoscenza del clima ondoso del paraggio.
Quale lo stato dell’arte in Italia? - Fino ai primi anni ’70 (Uff. Genio Civile).
Altezza d’onda di progetto:
H  1,5 F
per F>30
T. Stevenson (1864)
H  1,5 F  2,5  F
per F<30
dove il fetch F
H  0,17 UF
per F>20
D. Molitor (1934)
H  0,17 UF  2,5  F
H 1,2 F
per F<20
in NM
dove U in nodi
Iribarren (1930)
dove F in Km
Anche sulla misura del fetch i pareri erano discordanti.
L’insufficienza di tali formule è risultata evidente non appena si è cominciato a costruire
scogliere frangiflutti in fondali maggiori per accogliere nei porti navi di maggiore tonnellaggio.
Fine anni ‘70 – inizio anni ’80
Vengono introdotti metodi di stima dell’altezza d’onda sulla
base della velocità U del vento sul mare, della lunghezza dell’area di generazione
delle onde F e della durata t della perturbazione. Dati rilevabili dai bollettini
meteorologici.
L’azione del vento sulla superficie del mare
Bollettino meteorologico (Meteo Office (UK), alle ore 00 UTC
del 12.12.2008) – Sono date anche le informazioni circa l’intensità e direzione
del vento, mentre la lunghezza del fetch può essere misurata sulla carta.
Molto noto il modello SMB di Sverdrup Munk Bretschneider per il
calcolo dell’altezza d’onda significativa Hs in funzione di U (velocità
del vento sul mare), t (durata della perturbazione), F (fetch).

 gF
 0.283 tanh 0.0125
2

U2
U


gH s



0.42 

gT s
 1 . 20 tanh  0 . 077
2 U





 gF 


2 
U

0 . 25 



12
2



gt
   gF
 gF
 gF 
 K expAln 2   Bln 2  C  Dln 2 
U
U  
U 
  U 

La terza equazione è di controllo della durata t della perturbazione. Nel caso in cui risultasse
superiore a quella reale, occorrerà adeguare il valore di F da essa ottenuto nelle due
precedenti.
Un esempio di applicazione del metodo SMB:
Distribuzione direzionale dei fetches geografici (destra) ed efficaci (sinistra)
per il paraggio di Brindisi (da Franco, Lamberti, Noli e Tomasicchio, 1984).
Schema di calcolo del fetch efficace mediante la formula di Saville:
n
 x cos
i
Fj 
n
i
i
n
 cos
i
n
i
In figura il disastro della diga in alti fondali di Sines (Portogallo -(progetto Sogreah)
L’onda distruttiva, avente al largo un’altezza minore di quella calcolata e periodo e direzione
diversa, raggiunse al piede della diga un’altezza maggiore
L’insegnamento pervenutoci: occorre verificare la variazione dell’onda dal largo alla struttura
per tutti i periodi dello spettro d’onda e per tutte le direzioni di provenienza del paraggio.
Sines: diga danneggiata –
profilo iniziale e di ricostruzione, 1979.
Nella ricostruzione, ai dolos (fragili) furono sostituiti i tetrapodi.
Profilo iniziale e di ripristino della diga di Tripoli
(altro esempio istruttivo, dopo Sines: frangiflutti a berma)
Altri passi avanti nella ricerca
Il programma di ricerca JONSWAP nel mare del nord:
rilevazione dello spettro dell’onda in alti fondali:
(Stati Nordeuropei e USA)
(Lo spettro JONSWAP così ottenuto è stato verificato come utilizzabile nel Mediterraneo)
•
La ricerca in Italia
•
Anni ’80 – Le misure dirette del moto ondoso mediante l’uso di boe
oceanografiche.
L’iniziativa fu presa dall’Ufficio Mareografico del Ministero dei LL. PP. a quel tempo
alla diretta dipendenza del Consiglio Superiore dei LL. PP. Tentativi anche di alcuni Istituti
•
universitari e dell’Enel.
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I risultati di questo primo esperimento, limitato al solo Adriatico, non furono esaltanti
per motivi legati alla tecnologia del tempo, ma l’esperienza fu utile per i successivi
programmi di misurazioni.
•
Le misure strumentali puntuali (ondametri) vengono attualmente fornite dalla rete
ondametrica nazionale (RON) gestita dall’APAT (oggi ISPRA).
Rete Ondametrica Nazionale Italiana
Rete ondametrica regionale Calabria
(stato del mare ore 18 del 13.04.2011)
B uoys R O N
B uoys R O R
C o rig lia n o
C a la b ro
C e tra ro
T y r rh e n ia n
Sea
T ro p e a
C ro to n e
Io n ia n
Sea
R o c c e lla
Io n ic a
C a ta n ia
C a p o S p a rtiv e n to
Oggi: Reperibilità dei dati ondametrici da satellite
• I dati ondametrici da satellite (GEOSAT,
TOPEX/POSEIDON) vengono commercializzati da
alcune organizzazioni (e.g. Oceanor - norvergese o
Meteofrance, francese) che forniscono i dati
elaborati statisticamente e il software per la loro
gestione.
• In particolare, il rilevamento satellitare fornisce
informazioni su altezza d’onda significativa, Hs,
periodo medio, Tm, e, recentemente, anche sulla
direzione media di propagazione del treno d’onde.
• Il data base affidabile disponibile si estende ad un
arco temporale di 15 anni circa.
Le informazioni da satellite
Il satellite in orbita TOPEX/POSEIDON
Lo schema di funzionamento del satellite in orbita
La griglia di rilevamento con passo 1º latitudine x 1º longitudine in
corrispondenza della costa Mediterranea della Spagna.
Altimetro TOPEX/POSEIDON.
Stima dell’onda di progetto (altezza d’onda massima) mediante
l’applicazione alle onde del mare dei metodi statistici probabilistici.
I metodi di Gumbel, Weibull e, più recentemente, di Goda.
P (Hs)
Statistica delle altezze d’onda estreme e bande di confidenza con il metodo
di Gumbel – paraggio di Brindisi (Tomasicchio, 1977)
Gli ingegneri marittimi sono stati i primi, superando il riferimento al solo valore del
periodo di ritorno Tr precedentemente utilizzato dagli idraulici, ad applicare la relazione
di Borgman (1963) per la stima della probabilità P che, in un dato tempo L (nel caso in
esame il numero di anni della durata di vita dell’opera) si verifichi, o sia superato, un
dato evento (Hs) con periodo di ritorno Tr.

1

P  1  1 
Tr




L
Vita di progetto (anni)
LIVELLO DI SICUREZZA
INFRASTRUTTURA
uso generale
uso specifico
1
2
3
25
15
50
25
100
50
Probabilità di accadimento per verifica a danneggiamento incipiente
(validità limitata alle sole dighe a scogliera)
Ripercussione economica
Bassa
Media
Alta
Rischio limitato per la vita umana
Rischio elevato per la vita umana
0.50
0.30
0.25
(Istruzioni tecniche italiane per le dighe marittime)
0.30
0.20
0.15
Come sopperire alla carenza di dati ondametrici
in alcuni paraggi?
• Alla carenza di dati ondametrici in paraggi poveri di tali
dati è oggi possibile sopperire con due distinti metodi:
• il primo, utilizzabile per paraggi, in cui la carenza di
dati ondametrici è totale, consiste nella trasposizione
dei dati del clima ondoso da un paraggio dotato di
boa ad un altro che ne sia privo in modo
proporzionale alla lunghezza dei fetches efficaci dei
rispettivi paraggi.
Esempio: trasposizione dalla boa di Crotone al paraggio di Taranto.
Rosa del moto ondoso annuale. Boa di Crotone
Sovrapposizione delle distribuzioni dei fetches efficaci dei due siti
(Crotone e Taranto)
Rosa del moto ondoso (annuale). Boa virtuale di Taranto
Metodo della spread parameter
• Il secondo metodo è utile per paraggi, in cui è funzionante una boa
•
•
oceanografica da poco tempo, cosicché i dati disponibili non permettono
di essere estrapolati, ai fini della stima dei valori estremi dell’onda di
progetto, a periodi molto maggiori del periodo delle osservazioni.
Il metodo, detto dello spread parameter, consente di trasporre
geograficamente, in via diretta, le informazioni sul clima ondoso estremo,
ottenute per un dato paraggio e per un assegnato periodo di ritorno, a un
secondo paraggio.
Lo spread parameter è definito (Goda, 2001) come:
y50,10  H 50 / H10
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•
dove H10 e H50 indicano, rispettivamente, i valori di altezza d’onda
significativa, Hs, con tempo di ritorno pari a 50 e 10 anni.
I valori di H50 e H10 sono ricavati applicando, ad un campione di valori di
altezza d’onda significativa, le usuali tecniche dell’analisi probabilistica.
Lo spread parameter può essere utilizzato per la trasposizione
geografica degli eventi estremi di moto ondoso nell’ambito di
un’area costiera omogenea.
LE DIGHE MARITTIME: la verifica della stabilità.
• Dopo aver definito i parametri caratterizzanti le
forze agenti sulla struttura (massima onda
prevedibile nel paraggio nel periodo di vita
dell’opera) secondo i metodi di stima appena
visti, occorre verificare la stabilità della
struttura (idraulica e strutturale), su cui l’onda
va a frangersi o a riflettersi.
Di seguito mi limito ad illustrare alcuni esempi
indicativi del lungo e significativo progresso fatto
nella costruzione di frangiflutti a difesa dei porti.
Le dighe frangiflutti a gettata
Per comprendere quanta strada è stata fatta nel campo della costruzione di dighe per la
difesa dei porti in circa due secoli, basta confrontare le figure dei frangiflutti a scogliera di
Plymouth e Cherbourg con quelle dei nuovi grandi porti. Si guardi ai vari interventi
ricostruttivi di quelle negli anni indicati in figura.
PLYMOUTH
BREAKWATER
Planimetria e sezione tipo della diga a scogliera di Punta Riso a Brindisi
con foto della mantellata in Tetrapodi da 16 m3 (marzo 1988).
Sezione della nuova diga del porto di Bilbao (fondali 45m e massi ciclopici da
150t) e planimetria del nuovo Piano regolatore
Formule di calcolo della stabilità idraulica
La formula di Hudson,
Hudson che tutti ben conosciamo, nata per le
scogliere in massi naturali, è stata via via utilizzata per massi artificiali
di maggiori dimensioni e dalle forme più varie, che meglio assicurano
la stabilità degli stessi all’azione frangente delle onde più alte.
Moderna sezione tipo di opere a gettata.
Esempi di massi di calcestruzzo di forma speciale
Moderne formule
di progetto per la
stabilità idraulica
Stabilità strutturale (mancano formule di calcolo)
Condizioni estreme per l’impiego nella mantellata di massi artificiali in
conglomerato cementizio senza verifiche di resistenza strutturale (Istruzioni
tecniche italiane per la progettazione delle dighe marittime)
Tipo di masso
Peso massimo, t
Altezza significativa massima d’onda, m
Dolos
Stabit
Tetrapodo
15
20
30
6,5
7,2
7,0
Cubo Antifer
60
9,0
Nel caso in cui il peso del masso superi quello sopra indicato, vanno
eseguite prove su prototipo.
Le dighe a parete
attenzioni particolari richieste nella progettazione
• Nella progettazione di una diga a parete verticale va posta la massima
attenzione nell’approfondimento della conoscenza del clima
meteomarino del paraggio. Le dighe a parete non dispongono, infatti, di
quella riserva intrinseca di stabilità che contraddistingue le dighe a
gettata. La mancanza di questo connotato (“flessibilità” degli elementi
costruttivi) le rende, pertanto, vulnerabili nei confronti di condizioni
d’onda superiori a quelle preventivate, per cui il rischio (concreto) che in
esercizio possa verificarsi la rottura dell’opera impone maggiore cautela
nel fissare i valori dell’altezza d’onda di progetto e della sua probabilità di
accadimento nel tempo di vita della struttura.
• L’Associazione Internazionale Permanente per i Congressi di
Navigazione (AIPCN-PIANC) raccomanda che la profondità h1
dell’acqua sopra la risberma antistante il muro verticale - sotto il livello di
minima marea - sia uguale almeno a 1,5 Hmax di una tempesta, con
tempo di ritorno di 1,5÷2 Tv (essendo Tv = tempo di vita presunta
dell’opera, posto pari a 100 anni).
• Molto interessanti gli aggiornamenti introdotti dalle recenti Istruzioni
tecniche italiane; tale documento va infatti ritenuto, al momento, il più
aggiornato in materia per quanto attiene in particolare alle dighe a parete
verticale. Esso fa tesoro di entrambe le esperienze giapponesi e italiane,
le più ricche in campo internazionale, esperienze riassunte nei lavori di
Goda (Giappone) e Boccotti (Italia - Laboratorio marino di R. C.).
Esempi di dighe a parete
Rappresentazione di una diga a parete verticale
Diga a cassoni di Genova Cornigliano
Schema costruttivo delle dighe a parete verticale
Diga in costruzione con cassoni circolari
(porto di Gaeta- prog. E. Benassai).
Esempio di danno:
danno Slittamento serpeggiante di cassoni - Sendai Port: h=21m, T=12s, H=6.8m,
B=11.8m (Typhoon 9119). L’onda incidente fu 1,2 volte l’
l’onda di progetto.
progetto
In sequenza, le sezioni di due tratti della diga crollate e, ultima, dopo i lavori di rafforzamento
(Niigata port). Il crollo della diga fu dovuto al cedimento del terreno (fluidificazione) sotto la
struttura a cassoni causato da terremoto.
Le nuove frontiere della ricerca:
Valutazione del rischio di malfunzionamento.
Un notevole progresso nella progettazione delle dighe è da
attendersi dall’applicazione dei metodi di “Valutazione
del rischio di malfunzionamento” con i metodi
probabilistici agli stati limiti richiesti dagli Eurocodici.
Nella progettazione di un’opera, per analizzare il rischio di un
suo cedimento, occorre prima definire gli elementi dell’analisi,
i vari livelli dei calcoli probabilistici e la relativa teoria di base e
quindi conoscere il sistema di relazioni adottate per
l’ottimizzazione del progetto, la probabilità di insuccesso
assunta e la sua affidabilità. Sulla base di tali informazioni,
che includono la sicurezza e il costo, è possibile valutare il
rischio, che comprende la probabilità che si abbia, durante la
vita della struttura, un evento indesiderabile (un danno o un
crollo dovuti a una mareggiata) e, in conseguenza di esso: la
perdita economica, la manutenzione o riparazione necessarie,
la perdita di vite umane.
Valutazione del rischio di malfunzionamento:
Calcolo probabilistico ai coefficienti di sicurezza parziali di sicurezza
metodo più vicino alle esperienze dell’ingegnere.
In pratica:
Come innanzi già visto, è oggi possibile disporre di dati statistici
sufficienti e affidabili delle caratteristiche delle mareggiate in un
dato periodo di tempo per poi procedere alla loro estrapolazione e
quindi alla valutazione della probabilità di accadimento di un dato
evento estremo in un determinato tempo futuro (forze agenti).
Ma, generalmente, non disponiamo di informazioni sufficienti per
valutare in chiave statistico-probabilistica la risposta sia dei singoli
componenti che dell’intera struttura all’azione dell’onda
(resistenza).
Danno osservato alla mantellata nelle prove su modello
(diga di Punta Riso a Brindisi – tratto a scogliera – U. Tomasicchio & Altri)
Le opere interne dei porti – le darsene: dimensioni sempre maggiori per
accogliere navi sempre più gigantesche
Planimetria del porto di Gioia Tauro
Progettato per
ben diverso
scopo, si è
rivelato
ottimo come
Hub per il
transhipping
Dimensioni (m) minime
di un bacino destinato
ad accogliere due sole
navi
Dimensioni (m) minime
di un bacino destinato
ad accogliere più di
due navi
Moderne briccole d’ancoraggio (dolphin)
Fender a torsione
Piattaforma in acciaio per manovra navi.(PIANC report n.100)
Vari tipi di strutture di ormeggio.
(Guidlines for the design of armoured slopes under open piled quay walls
Supplemnt to Pianc Bulletin n. 96 – 1997- ).
Un bel disegno di una banchina a giorno con scogliera di protezione
dell’area retrostante (PIANC).
Porto di Kobe. Banchina a giorno danneggiata dal terremoto
(1995).
Opere di difesa della costa: esempi
le difese radenti
Difesa radente del litorale (Falesia) a sud di Brindisi;
a) sezione tipo, b) la costa al termine dei lavori
Scogliere distanziate e segmentate
Importante assicurare il ricambio d’acqua nelle aree protette in ogni condizione di mare
e temperatura - Indicazioni per la formazione di salienti o tomboli (Dean)
Lavori di ripascimento artificiale, con interposti pennelli.
Il pennello prosegue in mare come setto sommerso (Lidi Venezia)
Le barriere sommerse: un esempio istruttivo (anni ’90)
Sezioni delle barriere sommerse poste a difesa dei due tratti del lido di Ostia
(la prima per la zona ad Est, la seconda per la zona ad Ovest) - Le due barriere hanno sezione uguale, ma fondali
diversi: -4.5m e -2,5m. e diverso valore della sommergenza: -1,50m e -0,50m.
Lido di Ostia (a levante dei Canale dei Pescatori), prima dell’intervento
Lido di Ostia (a levante dei Canale dei Pescatori),
dopo l’intervento (barriera soffolta a -1,50m e ripascimento - necessari altri
apporti negli anni successivi)
Lido di Ostia (a ponente dei Canale dei Pescatori),
prima dell’intervento
Lido di Ostia (a ponente dei Canale dei Pescatori),
dopo dell’intervento (solo scogliera soffolta – 0,50m).
Opere composite di difesa del litorale.
Il tratto di costa tra Paola e San Lucido dopo il completamento dell’intervento
(E. Benassai)
Esempio di protezione di spiaggia con duna irrobustita da
vegetazione arbustiva – Costa atlantica della Spagna
L’insufficienza delle risposte dei modelli matematici e fisici
di un litorale a fondo mobile
I modelli fisici
Risulta veramente difficile riprodurre nel modello le riflessioni dell’onda su superfici inclinate,
rugose o lisce, permeabili e non, a meno che non sia esclusa ogni distorsione di scala. Nei
casi in cui la questione fondamentale è la corretta riproduzione dell’intensità del trasporto
litoraneo, questa può essere ottenuta mediante un’adeguata combinazione delle
caratteristiche del materiale del letto e dell’altezza d’onda. Il problema non è facile.
Pertanto occorre molta cautela nell’analisi dei risultati di un modello, perché è estremamente
pericolosa l’accettazione acritica degli stessi (si pensi allo scarsissimo valore che hanno i
risultati del trasporto delle sabbie in un modello a letto mobile in scala deformata e per di più
a piccola o piccolissima scala, quando poi i sedimenti al fondo sono in scala 1/1).
• I modelli matematici di trasporto del sedimento
Negli ultimissimi anni sono arrivati in commercio (alcuni sono su Internet) e vengono offerti ai
prezzi più vari e a scatola chiusa, numerosi modelli matematici del trasporto dei sedimenti
lungo i litorali. La qualità di tali modelli non è sempre ottima, ma ancor peggiore può esserne
l’uso con risultati aberranti già ad occhio.
• Trattando dei modelli matematici per lo studio dell’evoluzione del litorale, è appena il caso di
ricordare che il fenomeno del trasporto del sedimento è di tipo tridimensionale e pertanto va
rappresentato da un modello completamente tridimensionale. Ma un tale modello matematico
è attualmente ad un livello iniziale di studio e non applicabile per le pratiche applicazioni.
Occorre quindi rifarsi a modelli bidimensionali o quasi tridimensionali per trovare reali mezzi
di lavoro.
• E a questo proposito, non è fuori luogo aggiungere qualcosa circa i cosiddetti modelli a
N/linee, dove il modello ad una linea vuole rappresentare l’evoluzione del litorale
schematizzato con una semplice linea e il modello a due linee l’evoluzione del litorale
schematizzato da una superficie piana. Una soluzione del tipo ad una linea risulta pertanto
del tutto inadeguata quando il trasporto lungo riva della sabbia è anche solo parzialmente
interrotto da una qualsiasi struttura o da una configurazione del
del litorale che si discosti
fortemente dalla linea o, ancora, tutte le volte in cui il trasporto
trasporto del sedimento fra la riva ed il
largo diventi importante.
• La dimenticanza di queste semplici considerazioni può portare a risultati del tutto errati.
Il monitoraggio può dare risposte migliori e più economiche
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La lezione del monitoraggio nella difesa della costa con le barriere sommerse
I risultati delle esperienze di monitoraggio italiane, anche se non paragonabili, per impiego di mezzi ed
attenzione,a quelli realizzati in USA e nel Giappone, sono in accordo con quelli.
a) I suggerimenti ricavati
Possiamo sintetizzare così come di seguito quanto appreso da dette esperienze:
- l' azione di riduzione del moto ondoso incidente sulla barriera dipende essenzialmente dalla larghezza della
cresta, a fronte della lunghezza dell'onda incidente (B/L) e dalla quota di sommità sotto il L.M.M.
(sommergenza s) rispetto alla profondità de del fondale d;
- la cresta della barriera va portata a quota circa pari a quella del livello di bassa marea (per i nostri mari,
intorno a -20 ÷ 50 cm rispetto al L.M.M.);
- occorre disporre una protezione al piede della scogliera da entrambi i lati, al fine di evitare l’erosione del
fondale e il possibile cedimento dell' opera per scivolamento.
Seguendo tali semplici accorgimenti nella realizzazione delle barriere sommerse, potremo cogliere tutti gli
aspetti positivi di tali strutture difensive, ponendoli a confronto con i possibili svantaggi.
b) Vantaggi e svantaggi di una scogliera distanziata e sommersa:
Vantaggi:
la sua azione difensiva è assicurata se la struttura è ben proporzionata in funzione dei dati ambientali
(esposizione al moto ondoso, fondali, granulometria delle sabbie);
è ridotto l'impatto anche visivo sull'ambiente (non blocca la dinamica litorale e assicura l’idoneità igienica
delle acque di balneazione);
vi è possibilità di ripascimento naturale, se vi sono sedimenti, anche fini, in transito;
può assicurare la stabilità di una spiaggia rifornita artificialmente con sabbie fini che sarebbero
facilmente rimovibili senza protezione;
i costi sono ridotti rispetto al ripascimento.
Svantaggi:
la costruzione della barriera da sola può non essere risolutiva (la ricostruzione della spiaggia può
richiedere altri interventi come il ripascimento artificiale e/o alcuni pennelli corti e bassi);
se non ben proporzionata, può aggravare l’erosione della spiaggia.
I nuovi materiali da costruzione
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Le particolari condizioni ambientali proprie delle opere marittime e l’elevatissimo impegno
economico richiesto per la loro costruzione inducono a considerare attentamente il
problema della scelta dei materiali da impiegare e della loro durabilità. È necessario, cioè,
assicurare a queste opere così costose una durata economicamente giustificabile.
Il legno, la muratura e il calcestruzzo sono materiali tradizionali nelle costruzioni
marittime. Crescono a livello internazionale, tuttavia, i dubbi circa la sostenibilità del loro
impatto ambientale.
Grande è, pertanto, da parte dell’industria manifatturiera, lo sforzo della ricerca di nuovi
materiali di minore impatto e più longevi. Come risultato di questo sforzo di ricerca, in
questi ultimi anni sono stati presentati sul mercato nuovi materiali, che fanno sperare in
migliori risultati nella durabilità delle opere marittime.
I risultati più importanti si sono avuti nel campo dei prodotti plastici. Il maggior sviluppo
vi è nel campo dei materiali ottenuti da plastica riciclata, plastica rinforzata con
fibre di vetro e sistemi ibridi (vari composti di differenti polimeri).
I materiali termoplastici, in virtù della loro possibilità di assumere qualsiasi forma, trovano
largo impiego nelle costruzioni marittime. Si pensi alle materie plastiche utilizzate
prevalentemente per le tubazioni di scarico e allontanamento delle acque dai piazzali;
esse, se interrate, non presentano in genere problemi di durabilità, avendo buona
resistenza agli attacchi chimici e all’abrasione.
Un posto tutto particolare spetta ai geosintetici, il cui uso, iniziato negli anni ‘60, sta oggi
avendo il carattere di un boom. Particolarmente usati le geomembrane e i geotessili
(stabilizzazione delle terre, rinforzo dei terreni, drenaggio e barriere permeabili e non).
I geotessili, forniti dall’industria in varia forma e dimensioni (larghi fogli, sacchi, tubi fino a
2 m. di diametro) e di recente anche utilizzati in opere di protezione costiera, hanno
l’importante qualità di essere permeabili all’acqua e non alle particelle di sabbia o argilla.
Tipico impiego di una geomembrana in una struttura di protezione
della costa.
Tubi in plastica per stabilizzazione della linea di costa
(si noti la protezione del tubo con pietrame per evitare il danneggiamento da parte della
pesca a strascico e delle barche vongolare)
Esempi d’uso della plastica rinforzata nelle costruzioni marittime
Palo con perimetro in polimero e
nucleo in calcestruzzo
Pontile galleggiante e pali di ormeggio
interamente in materiale plastico
Parete di contenimento di piazzale in
materiale plastico
Passerella pedonale in materiali plastici
Tubazioni di scarico a mare in plastica rinforzata
a) Prove in laboratorio (di tenuta e resistenza a flessione per la posa in mare)
b) varo della condotta e controllo giunzioni
Concludo, chiedendo scusa a tutti gli ascoltatori per le
deficienze che potrebbero aver riscontrato nella mia
esposizione forse anche un po’ noiosa.
• Se, tuttavia, sono riuscito a suscitare in voi, gentili
ascoltatori, un qualche interesse, vorrà dire che la
mia fatica non è stata inutile e che, forse, per di più, ci
sarà qualcuno interessato all’acquisto del Manuale.
• Comunque grazie per la vostra pazienza e non
dimenticatevi di visitare la bella città di Lecce.