A1_c - Provincia di Cuneo
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REGIONE PIEMONTE PROVINCIA DI CUNEO COMUNE DI CAVALLERMAGGIORE COMMITTENTE FIRMA FAMIGLIA FUMERO CAP 12030, CAVALLERMAGGIORE (CN) Rappresentante: Fumero Giovanni Luigi COD. FISCALE FMRGNN67H25H150J BEALERA DEI MOLINI DI CAVALLERMAGGIORE CONCESSIONE DI DERIVAZIONE PER USO CIVILE TORRENTE MELLEA OGGETTO: STUDIO IDROLOGICO Versione Descrizione Data 1 RELAZIONE Novembre 2015 AD 2 RELAZIONE Maggio 2016 AD Codice dell'opera A_006 Lotto Livello progettazione Numero elaborato 0 D A1_c Disegnatore Tipo documento DATA: Approv. 04/05/2016 SCALA: STUDIO DI INGEGNERIA DOTT. ING. Tel. 339.5980550 - e-mail: [email protected] ALEX DRUETTA STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE INDICE 1 PREMESSA ...........................................................................................................................................1 2 IL TORRENTE GRANA-MELLEA .........................................................................................................2 3 2.1 Caratteri generali del paesaggio naturale e antropizzato ............................................................2 2.2 Inquadramento ambientale ..........................................................................................................3 2.3 Bealera dei Molini ......................................................................................................................4 ANALISI IDROLOGICA ........................................................................................................................7 3.1 Caratteristiche fisiche e idrologiche del bacino ..........................................................................7 3.2 Espressioni di regionalizzazione statistica ..................................................................................9 3.3 Dati della stazione idrometrica automatica nel Comune di Levaldigi ......................................14 3.4 Procedura Renerfor ...................................................................................................................19 3.5 Confronto tra le metodologie utilizzate ....................................................................................20 3.6 Derivazioni presenti tra la sezione di presa e il misuratore di Levaldigi, t. Grana-Mellea .......22 3.7 Calcolo del Deflusso Minimo Vitale ........................................................................................23 4 PORTATA DERIVABILE AD USO CIVILE ............................................................................................27 5 GESTIONE DELLA DERIVAZIONE IN FUNZIONE DELLA PORTATA IN ARRIVO ...............................46 6 ANALISI IDROLOGICA DEGLI EVENTI DI PIENA CRITICI ................................................................48 7 6.1 Caratteristiche fisiche e idrologiche del bacino sotteso ............................................................48 6.2 Tempo di corrivazione ..............................................................................................................49 6.3 Parametri della curva di possibilità pluviometrica....................................................................50 6.4 Determinazione delle portate di massima piena .......................................................................52 6.5 Calcolo delle portate di piena – Formule empiriche .................................................................53 VERIFICA IDRAULICA IN MOTO PERMANENTE ...............................................................................56 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 8 7.1 Condizioni al contorno ............................................................................................................. 56 7.2 Simulazioni effettuate .............................................................................................................. 56 7.3 Conclusioni .............................................................................................................................. 57 RISULTATI VERIFICA IDRAULICA IN MOTO PERMANENTE ............................................................ 58 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 1 PREMESSA La presente relazione è redatta al fine di valutare le portate del t. Mellea presso la traversa fissa esistente funzionale alla derivazione delle portate per la Bealera dei Molini, nel Comune di Cavallermaggiore 1 (provincia di Cuneo). Figura 1.1 – Localizzazione della derivazione Figura 1.2 – Traversa esistente sul t. Mellea FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 2 IL TORRENTE GRANA-MELLEA Il t. Grana-Mellea è uno degli affluenti di sinistra del t. Maira; a seconda dei tratti, viene denominato con due differenti toponimi; a monte dell’abitato di Mellea prende il nome di “Grana” mentre a valle è indi2 viduato come “Mellea”. Il motivo di questa doppia denominazione è verosimilmente legato al fatto che durante le magre stagionali il Grana disperde le proprie acque in subalveo nella fascia pedemontana. Il corso d’acqua scorre interamente nella provincia di Cuneo ed è caratterizzato da un tratto prettamente montano che si chiude a Monterosso Grana, un tratto pedemontano compreso tra Monterosso G. e Caraglio ed un tratto di pianura compreso tra Caraglio e la confluenza nel t. Maira presso Cavallermaggiore. Esso si origina da più rami nei valloni compresi tra la Rocca Cernauda, il Monte Tibert e il Colle del Vallonetto e poi si insinua tra i più importati bacini della Stura di Demonte e del Maira, senza raggiungere tuttavia lo spartiacque italo-francese. La superficie totale del bacino è di 471 km2; le quote massima e minima del bacino sono rispettivamente di 2.615 m s.l.m. e di 277 m s.l.m. . 2.1 Caratteri generali del paesaggio naturale e antropizzato Come per i torrenti limitrofi Maira e Varaita, le caratteristiche idrologiche del corso d’acqua in oggetto sono condizionate dalle due porzioni fisiografiche distinte del bacino idrografico: la porzione montana è quella su cui si origina la portata di piena, ovvero dove si verifica la concentrazione dei deflussi legati al contributo dei versanti; la porzione di pianura è quella che invece trasla verso valle la piena, in parte ricevendo i contributi dei tributari ed in parte laminando i picchi di piena a causa delle caratteristiche geometriche e morfologiche dell’alveo fluviale, che in piena tende ad occupare ampie zone sul piano campagna. Il regime delle portate è di tipo pluvio-nivale meno accentuato tuttavia di quelli dei vicini bacini del Maira e della Stura di Demonte. La direzione principale della Val Grana è E-W e ricalca quella delle altre principali incisioni vallive. Allo sbocco in pianura il corso d’acqua devia, assumendo una direzione NE-SW tendente verso la confluenza a N-S in accordo con l’andamento dei principali corsi d’acqua di pianura. Le confluenze più importanti avvengono nel tratto montano (Rio delle Frise) o pedemontano, mentre i principali tributari del tratto vallivo sono: il Rio S. Anna, la cui confluenza avviene in destra proprio in corrispondenza dello sbocco in pianura; il Fosso Martesino che confluisce da destra poco a valle di Cara- STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE glio; il Fosso Tavolera ed il Fosso Gamberale, affluenti rispettivamente di destra e di sinistra, le cui confluenze avvengono a breve distanza l’una dall’altra poco a valle del centro abitato di Centallo. Nella zona di Savigliano il deflusso in alveo è condizionato da derivazioni ad uso industriale che riducono considerevolmente la portata. I principali paesi attraversati dal Grana nel suo tratto montano sono: Pradleves, Monterosso Grana e Val Grana mentre a valle il torrente passa nelle vicinanze dei centri abitati di Caraglio, Passatore, Borghetto, Rua dei Rossi, San Benigno, San Quirico e lambisce la zona Nord Ovest di Centallo. Il tratto denominato Mellea invece lambisce il paese di Levaldigi, quindi attraversa il territorio amministrativo di Genola senza entrare nel centro abitato ed infine attraversa la periferia est della città di Savigliano. 2.2 Inquadramento ambientale Il bacino del t. Grana-Mellea presenta al suo interno aree di elevato pregio ambientale: - il SIC “Stazione di Linum narbonense”, piccola area nel comune di Castelmagno, a clima mite,dove è localizzata la principale stazione del Linum narbonense; sono presenti inoltre numerose specie di orchidacee (habitat di interesse comunitario), - il SIC “Stazione di muschi calcarizzanti - Comba Seviana e Comba Barmarossa”, nel comune di Pradleves, ha un interesse specifico per la presenza di cenosi muscinali lungo due ruscelli con acque ricche di basi, - il Colle Fauniera, che congiunge tre valli: Val Grana, Vallone dell’Arma e Val Maira, paesaggio caratterizzato dalle praterie d’alta quota, - presenza, sulle esposizioni sud, in bassa valle, di suoli rossi evoluti su calcari con caratteristiche tipicamente mediterranee. L’area coinvolta dalla derivazione non presenta interferenze con le aree sopra-citate. 3 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 2.3 Bealera dei Molini Il tratto di t. Mellea interessato dall’opera di derivazione si trova poco a monte della sua confluenza nel t. Maira. 4 Lungo il tratto sotteso si rileva un alveo con andamento sinuoso, una sezione moderatamente incisa e larghezza variabile con continuità, con presenza di ciottoli di medie dimensioni. Le opere di stabilizzazione del fondo alveo sono complessivamente in uno stato di conservazione buono. La sponda sinistra presenta una fascia fluviale continua; la sponda destra invece ha una presenza scarsa di specie arboree/arbustive. Il primo tratto della derivazione presenta sponde in cemento, ed una paratoia di regolazione/chiusura con passerella di servizio; in sponda sinistra della bealera è situata una paratoia sghiaiatrice (con relativo canale). Successivamente il canale ha sponde naturali, con campi agricoli limitrofi. Nei pressi del centro del Comune di Cavallermaggiore le sponde sono nuovamente in cemento, con fabbricati produttivi e insediamenti abitativi situati nelle vicinanze. Presso il centro abitato, il canale alterna tratti interrati a tratti in cui le acque ritornano alla luce, fino alla confluenza con altra bealera; l’alveo è situato tra i muri perimetrali di case ed aree verdi private. La larghezza dell’alveo della bealera, presso il centro abitato di Cavallermaggiore, varia da 4,1 m fino a circa 5,0 m . A valle della confluenza con altra bealera sono presenti paratoie di regolazione che consentono la derivazione di acqua nel ramo denominato bealera del Priocco (confluente nel t. Maira) oppure il deflusso lungo la stessa bealera del Molino. Superata l’area dell’ex Mangimificio, il canale scorre parallelamente alla ferrovia, e quindi curva verso est (direzione Sommariva del Bosco), assumendo il nome di Bealera del Foresto. Il tratto rettilineo, che raggiunge e lambisce Borgata Foresto, presenta opere irrigue, dividendosi in subderivazioni e in rami minori a servizio di aree agricole a valle del centro abitato di Cavallermaggiore. Successivamente attraversa la borgata Tavelle nel Comune di Sommariva del Bosco (qui denominata Bealera del Marchese) e, sottopassata l’autostrada Torino – Savona e raggiunto il Mulino della Torre, confluisce nel rio Grione. STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 5 Figura 2.1 – Localizzazione confluenza “Bealera del Marchese” e rio Grione (Comune di Sommariva Bosco) A loro volta le acque del rio Grione si gettano nel t. Moglia. Come molti piccoli corsi d’acqua di pianura anche il t. Moglia cambia varie volte nome durante il proprio percorso a seconda dei territori attraversati: nasce con il nome di rio Saliceto in comune di Pocapaglia e scendendo in direzione nord-ovest prende poi il nome di rio Pocapaglia, nome che dopo aver compiuto un semicerchio attorno all’abitato di Sommariva del Bosco muta ancora prima in rio Carmagnotta (come segnato sul P.R.G.C. di Sommariva Bosco) e poi in torrente Rovarino. Il nome di t. Moglia gli viene dato nel tratto a valle di Caramagna. Il t. Moglia è uno dei principali affluenti del t. Meletta, torrente che scorre nelle province di Torino e di Cuneo e affluente di destra del fiume Po: si getta in esso nei pressi di Carmagnola dopo aver raccolto le acque della fascia collinare del Roero affacciata verso la Pianura Padana. Sulla cartografia ufficiale viene chiamata Meletta quella parte dell'asta fluviale (lunga circa 7 km) collocata a valle della confluenza tra i torrenti Ricchiardo e Moglia, la quale avviene al ponte Grosso sul confine tra i comuni di Carmagnola e Caramagna. Fino all’800 il torrente veniva a volte denominato Melletta. FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 6 Figura 2.2 – Estratto P.R.G.C. vigente Sommariva Bosco, localizzazione confluenza “Bealera del Marchese” e rio Grione (Comune di Sommariva Bosco) A monte della confluenza il proseguimento naturale del t. Meletta è in genere considerato il t. Ricchiardo. Nell’ “Elenco delle acque pubbliche” relativo alla Provincia di Cuneo, predisposto nel 1900 dal Ministero dei lavori pubblici, l’asse principale del t. Meletta veniva fatto proseguire verso monte con il rio Gangaglietti, il t. Ricciardo e la Valle di San Luigi. In alcuni documenti anche piuttosto recenti tutto il corso d'acqua fino alla sua confluenza nel Po invece che Meletta viene chiamato t. Ricchiardo (Servizio Tutela Fauna e Flora, “Linee di indirizzo per la tutela e gestione degli ecosistemi acquatici e l’esercizio della pesca in Provincia di Torino”, Provincia di Torino, 2012). Nei pressi di Carmagnola il torrente viene superato prima dalla Ferrovia Torino-Savona e poi dalla ex SS 20. A breve distanza dalla propria confluenza nel Po il Meletta dà origine verso destra ad un effluente, detto da alcuni Vecchio Meletta, il quale raggiunge il Po qualche km più a monte dello sbocco nel fiume del tronco principale, la quale avviene a 236 metri di quota. La zona della confluenza del t. Meletta nel fiume Po fa parte del Parco del Po Torinese. STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 3 ANALISI IDROLOGICA 3.1 Caratteristiche fisiche e idrologiche del bacino Il bacino imbrifero sotteso dal t. Grana-Mellea è stato tracciato su base cartografica di dettaglio e successivamente si è fatto riferimento ai documenti contenuti nel PTA della Regione Piemonte. Le caratteristiche di tale bacino sono riportate in Tabella 3.1. Tabella 3.1 – Dati fisiografici del bacino superficie bacino quota massima quota minima quota media lunghezza asta pendenza media asta [km2] [m s.m.] [m s.m.] [m s.m.] [km] [%] 471,00 2.615 277 744 65 3,0 All’interno del bacino è presente una stazione pluviometrica a Monterosso Grana, ma le condizioni climatiche locali montane sono differenti da quelle presenti nella pianura cuneese. Per tale motivo si prende in considerazione la stazione pluviometrica della Regione Piemonte situata nel Comune di Dronero per avere indicazioni in merito all’andamento pluviometrico locale. Le precipitazioni medie annue registrate riguardano il periodo compreso tra il 1999 e il 2014, con una media pari a 861,41 mm. Il PTA della Regione Piemonte riporta per il bacino del t. Grana-Mellea un afflusso medio annuo pari a 966 mm: tale valore, comparabile a quanto ottenuto dalla stazione pluviometrica considerata, sarà utilizzato nella valutazione delle portate naturali di regime ordinario. 7 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 8 Figura 3.1 – Afflussi annui registrati presso la stazione pluviometrica nel Comune di Dronero Figura 3.2 – Andamento medio mensile del regime di precipitazione a Dronero STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Si può osservare come il regime di precipitazione sia marcatamente bimodale, caratterizzato dal picco massimo di aprile-maggio, da un secondo picco a novembre, e da un afflusso ridotto nei mesi di gennaiofebbraio (per i quali occorre però tenere in conto anche la precipitazione di tipo nevoso) e nei mesi estivi di luglio e agosto, normalmente siccitosi. 3.2 Espressioni di regionalizzazione statistica La valutazione delle portate naturali di regime ordinario (espresse come valori medi mensili) del t. Grana-Mellea è stata inizialmente condotta mediante l’applicazione di una metodologia statistica di regolarizzazione dei dati idrologici relativi alle stazioni di misura disponibili nell’intero bacino del Po (formule SIMPO), in funzione dell’afflusso meteorico medio annuo e delle caratteristiche fisiche del bacino imbrifero (“Studio e progettazione di massima delle sistemazioni idrauliche dell’asta principale del Po”, Convenzione Magistrato per il Po/SIMPO - H.C. Hydrodataconsult, oggi HYDRODATA, 1980/81). Il modello statistico di regionalizzazione SIMPO, verificato e consolidato dall’applicazione in numerosi progetti e studi (tra cui l’utilizzo per la redazione del Piano di Tutela della Acque della Regione Piemonte), deriva dall’elaborazione dei dati relativi alle stazioni di misura presenti sull’intero bacino del Po, eseguita mediante tecniche a regressione multipla per ricercare le leggi di dipendenza delle portate da fattori fisico-climatici, calibrate sulla base dei risultati dell’analisi sui dati storico-statistici. Il modello fornisce le espressioni per il calcolo dei contributi specifici di portata riferiti ai valori caratteristici del deflusso (portata media annua, portate medie mensili e valori della scala di durata delle portate), legandoli alle principali grandezze del bacino idrografico. Tali formule consentono pertanto di determinare i valori caratteristici di deflusso per qualsiasi sezione del reticolo idrografico del bacino padano, noti i dati di base. Le caratteristiche strutturali imposte nel modello per lo sviluppo di tali espressioni (ipotesi di base) sono state: - riferimento al valore del deflusso per unità di superficie del bacino sotteso (q, in l/s/km2); - numero limitato di variabili indipendenti, cioè non intercorrelate; - esplicitazione del grado di verosimiglianza nella simulazione (correlazione e deviazione standard); - esplicita significatività idrologica dei parametri fisiografici considerati; 9 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE - principali parametri climatici e fisiografici presumibilmente utilizzati: afflusso (A in mm), altitudine media del bacino sotteso (H in m s.l.m.), temperatura media del bacino sotteso (T in °C), superficie degli invasi e delle aree glaciali (S in km2); - struttura delle formule: lineare o esponenziale; - possibilità di limitata (artificiosa, in caso diverso) “zonatura” delle formule e/o dei singoli coef- 10 ficienti; - identificazione della modalità di separazione tra la condizione di regime naturale e quella di regime regolato o alterato artificialmente; - identificazione della modalità di passaggio del dato simulato dal modello di regionalizzazione al dato “di progetto” (per utilizzazioni di vario genere, tenendo conto del grado di verosimiglianza del singolo valore simulato); - calibratura anche in base a misure istantanee di portata disponibili. Il valore QMEDA è stato calcolato mediante una relazione valida su tutto il territorio piemontese; per i valori delle portate medie mensili e per quelli caratterizzanti la curva di durata delle portate, sono state invece considerate una serie di equazioni diverse per la zona alpina (zona A), per quella rappresentativa dell’asta valliva del Po (zona B) e per la zona appenninica (zona C), in funzione delle differenti caratteristiche fisiografiche, morfologiche e climatiche. Tali differenti zone sono pertanto rappresentative dei seguenti bacini: - zona A: dal Ticino al Tanaro compresa l’asta di monte del Po; - zona B: asta di valle del Po; - zona C: Belbo, Bormida, Orba, Scrivia e Curone. Il bacino del t. Grana-Mellea appartiene alla zona A. Vengono di seguito riportate le equazioni delle curve utilizzate per le diverse zone, con la seguente simbologia: - q = contributo unitario (1/s km2); - H = altitudine media bacino (m s.l.m); - A = afflusso meteorico medio annuo (mm); - S = superficie bacino (km2); - DS = deflusso unitario medio annuo (1/s km2) = qMEDA STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE a - Contributo unitario medio annuo qMEDA = -24,5694 + 0,00860 H + 0,03416 A b - Contributi unitari medi mensili qGEN = 14,16232 – 0,00683 H + 0,36918 DS qFEB = 16,49263 – 0,00824 H + 0,37478 DS qMAR = 22,74646 – 0,01111 H + 0,46902 DS qAPR = 13, 85406 – 0,01101 H + 1,15662 DS qMAG = -9,83665 + 0,00797 H + 1,63288 DS qGIU = -34,9228 + 0,02826 H + 1,62190 DS qLUG = -24,4942 + 0,02066 H + 1,04446 DS qAGO = -16,0687 + 0,00955 H + 0,95881 DS qSET = -13,0179 + 0,00232H + 1,21272DS qOTT = -4,54832 – 0,00479H + 1,33784 DS qNOV = 16,50714 – 0,01604 H + 1,25843DS qDIC = 18,06197 – 0,01030 H + 0,56036DS c - Valori caratterizzanti la curva di durata delle portate q10 = 5,06749 · S-0,057871 · DS 0,965037 q91 = 1,29772 · S0,009539 · DS 0,976926 q182 = 0,54425 · S0,049132 · DS 0,980135 q274 = 0,18670 · S0,069105 · DS 1,108675 q355 = 0,07560 · S 0,068232 DS 1,234733 I risultati ottenuti sono riportati nella tabella seguente, tenendo conto che: - l’area del bacino è pari a 470,85 km2, - l’altitudine media del bacino è 744,00 m s.l.m., - l’afflusso meteorico medio annuo è di 966 mm, - il deflusso unitario medio annuo è di 14,83 l/s km2 (qMEDA). 11 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Tabella 3.2 - Valori di portata naturali “virtuali” ottenuti dall’applicazione delle formule SIMPO mese Qspecif 2 [l/s/km ] 12 Qmens / Qmedia Qnaturali [m3/s] gennaio 14,555 0,982 6,853 febbraio 15,919 1,074 7,495 marzo 21,435 1,446 10,092 aprile 22,812 1,539 10,741 maggio 20,305 1,369 9,560 giugno 10,151 0,685 4,780 luglio 6,364 0,429 2,996 agosto 5,253 0,354 2,473 settembre 6,690 0,451 3,150 ottobre 11,725 0,791 5,520 novembre 23,233 1,567 10,938 dicembre 18,708 1,262 8,808 Qmed [m3/s] 6,950 Q10 [m3/s] 22,547 Q91 [m3/s] 9,028 Q182 [m3/s] 4,873 Q274 [m3/s] 2,673 Q355 [m3/s] 1,513 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 13 Figura 3.3 – Valori di portata naturali “virtuali” ottenuti dall’applicazione delle formule SIMPO Figura 3.4 – Curva di durata delle portate “virtuali”, formule SIMPO FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Dall’applicazione del metodo SIMPO si osserva come il regime di portate sia caratterizzato da due massimi nei mesi di passaggio tra la stagione primaverile e quella estiva (legato alla somma degli effetti di un elevato apporto meteorico e della fusione nevosa) e nel periodo autunnale (in presenza di eventi pio14 vosi nel mese di novembre), da un minimo nei mesi estivi (quando sono attive le varie captazioni ad uso irriguo). Tale andamento segue fedelmente il pattern delle precipitazioni. 3.3 Dati della stazione idrometrica automatica nel Comune di Levaldigi All’interno del bacino in esame sono presenti stazioni di misura automatiche idrometrica del Sistema regionale di monitoraggio meteorologico, idrologico e della qualità delle acque superficiali: in particolare la stazione ubicata nel Comune di Levaldigi (situata a circa 15,40 km a monte della sezione considerata) consente di fare riferimento diretto ad una serie storica significativa di portate naturali defluenti nel torrente. Figura 3.5 – Visualizzazione mappa CTR della stazione LEVALDIGI GRANA – SAVIGLIANO STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 15 Figura 3.6 – Visualizzazione fotografica della stazione LEVALDIGI GRANA – SAVIGLIANO Il periodo monitorato inizia nell’anno 2008 e termina nell’anno 2014, quindi 7 anni idrologici senza interruzioni. FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Nelle tabelle seguenti sono riportati i valori medi mensili ed i valori caratteristici della curva di durata ottenuti dal controllo strumentale, ed i valori relativi alla sezione di presa considerata, stimati attraverso la regionalizzazione idrica, basato sulla differenza di superficie del bacino afferito tra la sezione di misura 16 di Levaldigi e quella della traversa di derivazione. Il processo di calcolo considera valida l’ipotesi che il coefficiente di deflusso e il valore della portata specifica per unità di superficie dei due sottobacini siano uguali, vista la prossimità delle sezioni. Il ragguaglio delle portate da una generica stazione di misura A alla sezione d’interesse (B) è calcolabile, in funzione delle superfici sottese a ciascuna sezione, secondo la seguente formula: QB = QA · SB ÷ SA con: QB la portata alla sezione considerata QA la portata misurata alla stazione di misura in A (stazione di Levaldigi) SB la superficie del bacino sotteso alla sezione B SA la superficie del bacino sotteso alla sezione A. La metodologia di ragguaglio è stata quindi utilizzata per tutti gli anni della serie di misura delle portate, rendendo possibile la valutazione delle portate cronologiche anche alla sezione di interesse. STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Tabella 3.3 – Valori di portata naturali rilevati dalla stazione idrometrica, Comune di Levaldigi mesi 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 media gennaio 0,74 4,54 2,95 1,06 2,08 2,35 2,92 2,38 febbraio 0,75 5,17 2,43 0,94 1,58 2,71 5,32 2,70 marzo 0,34 5,56 4,86 2,60 1,61 3,21 5,08 3,32 aprile 1,33 14,90 8,35 1,65 1,87 7,15 8,73 6,28 maggio 7,95 11,70 8,78 1,61 3,33 17,50 11,60 8,92 giugno 8,72 4,07 6,13 10,30 2,32 10,30 11,00 7,55 luglio 1,00 1,58 0,42 2,22 0,38 4,79 8,23 2,66 agosto 0,87 0,93 1,30 0,39 0,69 5,23 1,57 settembre 2,57 5,17 2,21 3,01 2,41 6,20 3,59 ottobre 2,35 4,63 2,77 2,25 4,29 3,68 3,33 novembre 3,32 5,06 7,61 7,56 4,00 4,43 3,81 5,11 dicembre 3,60 3,88 3,70 1,49 3,13 3,70 5,87 3,62 media 2,79 5,60 4,29 3,27 2,16 5,29 6,47 4,25 Tabella 3.4 – Valori di portata naturali rilevati dalla stazione idrometrica (Comune di Levaldigi) e valori rapportati al bacino sotteso dalla sezione considerata Qmed [m3/s] bacino [km2] gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic media Levaldigi 360 2,38 2,70 3,32 6,28 8,92 7,55 2,66 1,57 3,59 3,33 5,11 3,62 4,25 Cavallermaggiore 470,85 3,11 3,53 4,35 8,22 11,67 9,87 3,48 2,05 4,70 4,35 6,69 4,74 5,56 Tabella 3.5 – Valori della curva di durata rilevati dalla stazione idrometrica (Comune di Busca) e valori rapportati al bacino sotteso dalla sezione considerata Q [m3/s] Q10 Q30 Q60 Q91 Q135 Q182 Q274 Q355 Levaldigi 13,55 9,85 6,88 5,29 4,15 3,49 2,30 0,32 Cavallermaggiore 17,73 12,88 8,99 6,92 5,42 4,56 3,00 0,42 17 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 18 Figura 3.7 – Valori di portata registrati dalla stazione idrometrica (Levaldigi) e ricavati alla sezione di presa (Cavallermaggiore) Figura 3.8 – Curva di durata delle portate ricavati alla sezione di presa (Cavallermaggiore), riferimento stazione idrometrica Levaldigi STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 3.4 Procedura Renerfor Come terza metodologia di valutazione si prende in considerazione una procedura di calcolo della curva di durata delle portate con metodologia sviluppata nel progetto RENERFOR (Regione Piemonte, con la collaborazione del Politecnico di Torino). 19 La procedura si basa sull’utilizzo del software Qgis a cui sono state aggiunte funzionalità specifiche attraverso script open source sviluppati ad hoc. Tali script permettono di utilizzare in maniera semplice ed efficiente alcuni strumenti presenti nel software GRASS, già presente nell’installazione di Qgis. Le cartografie tematiche essenziali per l’applicazione sono fornite come mappe raster in formato GeoTIFF e possono essere facilmente importate e visualizzate in Qgis. Qgis dispone inoltre degli strumenti tipici dei sistemi informativi territoriali che possono essere utilizzati per analisi di supporto legate alle applicazioni di stima delle curve di durata. Qui nella tabella di seguito sono presenti sinteticamente i valori caratteristici ottenuti dall’applicazione della suddetta procedura. gg. [n] F P Q [m3/s] 10 0,027 0,973 26,205 30 0,082 0,918 15,481 60 0,164 0,836 11,041 91 0,249 0,751 8,943 182 0,497 0,503 6,015 274 0,749 0,251 4,259 355 0,970 0,030 2,199 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 20 Figura 3.9 – Curva di durata delle portate ricavati alla sezione di presa (Cavallermaggiore), modello RENERFOR 3.5 Confronto tra le metodologie utilizzate Per ciò che riguarda l’andamento mensile si nota una notevole congruenza tra la valutazione teorica SIMPO ed i valori ottenuti attraverso l’utilizzo dei dati forniti dalla stazione idrometrica, nonostante la presenza di derivazioni a scopo irriguo presenti a monte dell’area considerata, fino al Comune di Levaldigi. In riferimento invece alla curva di durata si nota una notevole sovrastima delle portate nel metodo RENERFOR per le portate fino al 10° giorno circa. Le tre metodologie utilizzate forniscono risultati coerenti dal 10° giorno in poi. STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 21 Figura 3.10 – Valori di portata registrati dalla stazione idrometrica (Levaldigi), ricavati alla sezione di presa (Cavallermaggiore) e valori virtuali (SIMPO) Figura 3.11 – Confronto dei valori della curva di durata ottenuti nelle diverse metodologie utilizzate FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE I valori ottenuti attraverso l’utilizzo dei dati registrati dalla stazione idrometrica fissa (generalmente i valori inferiori) sono quelli più corrispondenti alla realtà in quanto essi risentono delle derivazioni ad uso vario (principalmente irriguo) presenti a monte del Comune di Levaldigi. 22 Per ottenere un quadro più preciso è comunque necessario sottrarre a tali valori le derivazioni presenti tra il suddetto Comune e la sezione di presa della Bealera dei Molini. 3.6 Derivazioni presenti tra la sezione di presa e il misuratore di Levaldigi, t. Grana-Mellea Nella tabella successiva sono elencate le principali sub-derivazioni a scopo irriguo (attualmente concesse) o idroelettrico comprese tra la sezione considerata e il misuratore di Levaldigi. Tabella 3.6 – Principali derivazioni lungo il t. Mellea a monte della sezione di interesse (fonti: SIRI, Regione Piemonte) Comune sponda periodo Savigliano sx 1 gen - 31 dic Savigliano dx 3 mag - 15 set 35 30 1891 Savigliano sx 3 mag - 14 set 15 15 2202 Savigliano dx 1 mag - 15 set 320 320 2453 Savigliano dx 1 mag - 15 set 210 210 2454 Savigliano dx 3 mag - 14 set 100 70 1937 Genola sx 1 mag - 30 set 160 160 2097 Savigliano sx 3 mag - 14 set 100 100 2098 Savigliano dx 3 mag - 14 set Savigliano sx 3 mag - 15 set 70 50 80279 Savigliano sx 3 mag - 15 set 40 40 2046 Savigliano dx 1 gen - 31 dic 8000 4000 2104 Savigliano dx 3 mag - 15 set 25 20 1933 Savigliano sx 3 mag - 14 set 65 3 80223 3 mag - 15 set 45 40 1932 3 mag - 14 set 65 55 80222 Savigliano Savigliano sx Qmax Qmedia ID_Opera note 2579 2203 idroel istanza STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Comune sponda periodo Qmax Qmedia ID_Opera Savigliano dx 1 gen - 31 dic Savigliano dx 1 mag - 30 set 300 150 340844 Cavallermag. dx 1 apr - 30 set 673 358 336312 note 2105 Al fine di ottenere una stima precisa della portata presente in alveo presso la soglia funzionale alla derivazione della Bealera dei Molini, i dati medi di portata di concessione delle singole utenze per il periodo di riferimento e il valore di DMV contenuto all’interno della “Relazione di calcolo del deflusso minimo vitale ai sensi del Regolamento Regionale n. 8/R del 17/07/2007” – Concessione n. CN5638 (luglio 2015, committente: Consorzio Irriguo “Bealera dei Molini”, e costituente adempimento ai sensi del regolamento regionale sopracitato) saranno sottratti ai calcoli ottenuti dalla regionalizzazione idrica. 3.7 Calcolo del Deflusso Minimo Vitale La normativa vigente prevede che le Regioni determino il Deflusso Minimo Vitale in base ai criteri individuati dalle Autorità di Bacino. L’Autorità di Bacino del fiume Po ha fissato, infatti, con l’Allegato B della delibera n. 7 del 2004 i criteri generali di calcolo del DMV nonché le modalità e i tempi entro i quali le Regioni devono procedere a fissare o adeguare i propri Regolamenti. In particolare la Regione Piemonte ha emanato il Regolamento regionale 17 luglio 2007, n. 8/R: “Disposizioni per la prima attuazione delle norme in materia di deflusso minimo vitale (Legge regionale 29 dicembre 2000, n. 61)”, al quale si deve fare riferimento in sostituzione delle disposizioni di cui alla deliberazione della Giunta regionale 26 aprile 1995 n. 74-45166. Il Deflusso Minimo Vitale (DMV) è definito come il deflusso che deve essere presente nel corso d’acqua a valle delle captazioni idriche al fine di mantenere vitali le condizioni di funzionalità e di qualità degli ecosistemi, nel rispetto delle scadenze previste dal D.Lgs.152 per il conseguimento degli obiettivi stabiliti dal decreto stesso. La stima del DMV è correlata alla componente idrologica, definita con riferimento sia alle peculiarità del regime delle precipitazioni, sia a fattori correttivi determinati con riferimento alle caratteristiche morfologiche dell’alveo, dello stato di naturalità, della destinazione funzionale e degli obiettivi di qualità definiti nell’ambito dei Piani di Tutela delle Acque definiti a cura delle Regioni. In merito al DMV è possibile individuare due diversi contesti applicativi: il primo è connesso all’esigenza di determinare la portata da lasciare defluire a valle delle derivazioni esistenti perché siano 23 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE ripristinate condizioni minime di naturalità e di qualità dell’ambiente; il secondo è relativo alle nuove derivazioni, rispetto alle quali deve essere garantito che non risultino compromesse le condizioni attuali di naturalità. 24 La definizione del valore del DMV alla sezione di presa sul corso d’acqua in studio ha richiesto di sviluppare le elaborazioni che seguono con riferimento al Regolamento n. 8/R del 2007, in quanto a far data dall'entrata in vigore di tale regolamento (art. 15) non trovano più applicazione le disposizioni di cui alla deliberazione della Giunta regionale 26 aprile 1995 n. 74-45166. Le disposizioni dell’art. 10 comma 1a) del citato Regolamento, indicano che per il rilascio di nuove Concessioni di derivazione di acque superficiali è necessario determinare il DMV ambientale, calcolato dal DMV di base sul quale applicare gli ulteriori fattori correttivi riguardanti la naturalità (N), la qualità dell'acqua (Q), la fruizione (F) e le esigenze di modulazione della portata. Tali fattori correttivi, ai sensi dell’art. 5, sono definiti dal Piano di Tutela delle Acque. L’allegato A del Regolamento 8/R definisce le modalità per la determinazione del DMV idrologico da cui calcolare il DMV di base. Il prodotto fra il fattore k, la portata media annua specifica e la superficie del bacino sotteso costituisce il DMV idrologico. Il DMV di base è quantificato per ciascuna sezione di prelievo moltiplicando il DMV idrologico per i fattori di correzione M e A che sono rispettivamente funzione dell’incidenza che le particolari caratteristiche morfologiche dell’alveo (granulometria, larghezza, pendenza e tipo di sezione) determinano sulle condizioni di deflusso idrico e degli effetti degli scambi idrici tra le acque superficiali e sotterranee. Si definisce pertanto il DMV secondo la seguente formula (sono riportati i valori dei singoli coefficienti presenti nella relazione sopracitata): DMV [l/s] = K · qmeda · S · M · A · Z · T dove: M = 1,14 - parametro morfologico (media pesata) A = 1,00 - parametro di interscambio con la falda K = 0,15 - parametro sperimentale assegnato per singole aree idrografiche S = 470,85 km2 - superficie del bacino sotteso qMEDA = 14,83 l/s/km2 - contributo specifico medio annuale in regime naturale (formule SIMPO, in coerenza con il valore fornito dal PTA Regione Piemonte) Z = 1 = parametro di naturalità, fruizione e di qualità biologica delle acque, STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE T = parametro relativo alla modulazione del DMV. In particolare nel citato regolamento attuativo vengono definite le grandezze elencate di seguito. 25 - DMV idrologico: K · qmeda · S, rappresenta la componente idrologica (frazione della portata naturale media annua del corpo idrico in una data sezione). - DMV di base: (DMV idrologico) · M · A , rappresenta il valore idrologico corretto in funzione di M (che considera l’incidenza determinata dalle particolari caratteristiche morfologiche dell’alveo sulle condizioni di deflusso dell’acqua), e di A (che tiene conto degli effetti degli scambi idrici tra le acque superficiali e sotterranee). - DMV ambientale: (DMV di base) · Z · T rappresenta il valore di DMV di base comprensivo degli eventuali fattori correttivi riguardanti le caratteristiche ambientali locali e le esigenze di modulazione della portata residua a valle dei prelievi. Il Deflusso Minimo Vitale di base risulta essere così pari a 1.194,23 l/s. All’interno della relazione si afferma infine che “dal momento che la derivazione insiste su di un tratto del t. Grana Mellea individuato dall’allegato B alla D.P.G.R. 17.7.2007 ed inserito tra quelli soggetti a ricorrenti deficit idrici estivi, ai sensi dell’art. 9 del Regolamento citato si ritiene di poter adottare nel periodo di massima idroesigenza (dal 1 giugno al 15 settembre) il DMV ridotto ad un terzo del valore calcolato, pari a 398,08 l/s”. FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Tabella 3.7 – Sintesi dei valori di portata mesi Q [m3/s] C.I [m3/s] DMV [m3/s] Qdisp [m3/s] gennaio 3,109 0,000 1,194 1,916 febbraio 3,531 0,000 1,194 1,916 marzo 4,347 0,000 1,194 1,916 aprile 8,216 0,358 1,194 6,657 maggio 11,672 1,542 1,194 8,928 giugno 9,874 1,566 0,398 7,904 luglio 3,478 1,566 0,398 1,513 agosto 2,051 1,566 0,398 0,388 settembre 4,701 1,111 0,796 2,793 ottobre 4,354 0,000 1,194 3,213 novembre 6,687 0,000 1,194 5,492 dicembre 4,740 0,000 1,194 3,545 media 5,563 0,642 0,962 3,848 26 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 4 PORTATA DERIVABILE AD USO CIVILE Come illustrato all’interno della Tav. A1_a , la portata massima richiesta ad uso civile lungo la bealera dei Molini risulta essere pari a 800 l/s. Nelle seguenti tabelle sono riportate le portate giornaliere disponibili ed effettivamente derivabili, al netto del deflusso minimo vitale da rilasciare: le portate riportate sono ottenute dalla media dei valori giornalieri registrati nel periodo considerato (2008-2014) dalla stazione idrometrica sita nel Comune di Levaldigi e correlate al bacino sotteso nel Comune di Cavallermaggiore (a cui sono state sottratte le portate relative a concessioni presenti nel tratto compreso tra i due siti). data 01-gen 02-gen 03-gen 04-gen 05-gen 06-gen 07-gen 08-gen 09-gen 10-gen 11-gen 12-gen 13-gen 14-gen 15-gen 16-gen 17-gen 18-gen 19-gen 20-gen 21-gen 22-gen 23-gen 24-gen 25-gen 26-gen 27-gen 28-gen 29-gen 30-gen 31-gen Q [m3/s] 3,255 3,118 3,083 3,111 3,363 3,130 3,092 3,040 3,322 3,292 3,163 3,094 3,145 3,178 3,135 3,160 3,189 3,189 3,274 3,074 3,014 2,933 2,958 2,778 2,892 2,924 3,068 2,999 DMV [m3/s] 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 Qdisp [m3/s] 2,06 1,92 1,89 1,92 2,17 1,94 1,90 1,85 2,13 2,10 1,97 1,90 1,95 1,98 1,94 1,97 2,00 2,00 2,08 1,88 1,82 1,74 1,76 1,58 1,70 1,73 1,87 1,80 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 3,018 3,092 3,318 1,194 1,194 1,194 1,82 1,90 2,12 0,80 0,80 0,80 27 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 28 01-feb 02-feb 03-feb 04-feb 05-feb 06-feb 07-feb 08-feb 09-feb 10-feb 11-feb 12-feb 13-feb 14-feb 15-feb 16-feb 17-feb 18-feb 19-feb 20-feb 21-feb 22-feb 23-feb 24-feb 25-feb 26-feb 27-feb 28-feb Q [m3/s] 3,117 3,107 3,281 3,460 3,587 4,705 3,860 3,929 3,789 4,056 3,558 3,496 3,483 3,369 3,259 3,421 3,423 3,359 3,698 3,483 3,397 3,296 3,333 3,530 3,408 3,477 3,417 3,677 DMV [m3/s] 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 Qdisp [m3/s] 1,92 1,91 2,09 2,27 2,39 3,51 2,67 2,74 2,60 2,86 2,36 2,30 2,29 2,17 2,06 2,23 2,23 2,17 2,50 2,29 2,20 2,10 2,14 2,34 2,21 2,28 2,22 2,48 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 01-mar 02-mar 03-mar 04-mar 05-mar 06-mar 07-mar 08-mar 09-mar 10-mar 11-mar 12-mar 13-mar 14-mar 15-mar 16-mar 17-mar 18-mar 19-mar 20-mar 21-mar 22-mar 23-mar 24-mar 25-mar 26-mar 27-mar 28-mar 29-mar 30-mar 31-mar Q [m3/s] 4,133 4,105 3,920 4,821 4,325 4,245 4,066 3,817 3,475 3,311 3,090 3,021 3,793 3,320 3,679 6,590 5,471 4,718 4,458 4,940 4,243 4,172 4,688 4,740 4,763 4,778 4,880 4,370 4,890 5,045 4,950 DMV [m3/s] 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 Qdisp [m3/s] 2,94 2,91 2,73 3,63 3,13 3,05 2,87 2,62 2,28 2,12 1,90 1,83 2,60 2,13 2,48 5,40 4,28 3,52 3,26 3,75 3,05 2,98 3,49 3,55 3,57 3,58 3,69 3,18 3,70 3,85 3,76 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 29 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 30 01-apr 02-apr 03-apr 04-apr 05-apr 06-apr 07-apr 08-apr 09-apr 10-apr 11-apr 12-apr 13-apr 14-apr 15-apr 16-apr 17-apr 18-apr 19-apr 20-apr 21-apr 22-apr 23-apr 24-apr 25-apr 26-apr 27-apr 28-apr 29-apr 30-apr Q [m3/s] 6,180 9,784 7,015 8,278 8,325 7,807 7,738 7,830 7,355 6,869 7,075 7,301 7,157 6,953 7,123 7,092 7,187 7,482 7,630 8,837 8,711 7,703 6,964 6,742 6,639 6,882 9,578 9,222 10,279 11,789 DMV [m3/s] 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 Qdisp [m3/s] 4,99 8,59 5,82 7,08 7,13 6,61 6,54 6,64 6,16 5,68 5,88 6,11 5,96 5,76 5,93 5,90 5,99 6,29 6,44 7,64 7,52 6,51 5,77 5,55 5,45 5,69 8,38 8,03 9,09 10,59 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 01-mag 02-mag 03-mag 04-mag 05-mag 06-mag 07-mag 08-mag 09-mag 10-mag 11-mag 12-mag 13-mag 14-mag 15-mag 16-mag 17-mag 18-mag 19-mag 20-mag 21-mag 22-mag 23-mag 24-mag 25-mag 26-mag 27-mag 28-mag 29-mag 30-mag 31-mag Q [m3/s] 12,320 11,803 9,968 10,153 10,385 10,590 9,609 9,236 8,666 9,006 9,413 9,454 9,363 9,368 8,776 10,764 9,060 8,753 10,706 9,645 9,204 8,899 8,972 8,114 7,872 8,305 8,927 8,882 15,571 22,048 9,962 DMV [m3/s] 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 1,194 Qdisp [m3/s] 11,13 10,61 8,77 8,96 9,19 9,40 8,42 8,04 7,47 7,81 8,22 8,26 8,17 8,17 7,58 9,57 7,87 7,56 9,51 8,45 8,01 7,71 7,78 6,92 6,68 7,11 7,73 7,69 14,38 20,85 8,77 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 31 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 32 01-giu 02-giu 03-giu 04-giu 05-giu 06-giu 07-giu 08-giu 09-giu 10-giu 11-giu 12-giu 13-giu 14-giu 15-giu 16-giu 17-giu 18-giu 19-giu 20-giu 21-giu 22-giu 23-giu 24-giu 25-giu 26-giu 27-giu 28-giu 29-giu 30-giu Q [m3/s] 8,671 10,594 12,417 11,078 11,268 9,934 11,276 13,535 12,247 10,248 8,692 7,163 6,599 7,851 10,781 15,375 10,086 8,105 6,732 7,305 7,279 5,996 5,306 4,809 5,317 5,222 4,168 3,767 3,849 3,397 DMV [m3/s] 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Qdisp [m3/s] 8,27 10,20 12,02 10,68 10,87 9,54 10,88 13,14 11,85 9,85 8,29 6,77 6,20 7,45 10,38 14,98 9,69 7,71 6,33 6,91 6,88 5,60 4,91 4,41 4,92 4,82 3,77 3,37 3,45 3,00 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 01-lug 02-lug 03-lug 04-lug 05-lug 06-lug 07-lug 08-lug 09-lug 10-lug 11-lug 12-lug 13-lug 14-lug 15-lug 16-lug 17-lug 18-lug 19-lug 20-lug 21-lug 22-lug 23-lug 24-lug 25-lug 26-lug 27-lug 28-lug 29-lug 30-lug 31-lug Q [m3/s] 2,528 2,262 1,698 1,580 2,074 1,863 1,823 1,801 2,162 1,812 1,033 1,975 2,038 2,634 2,429 2,119 2,137 2,092 1,831 1,205 1,311 1,158 0,885 2,208 2,218 2,214 1,427 1,893 2,601 2,317 1,907 DMV [m3/s] 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Qdisp [m3/s] 2,13 1,86 1,30 1,18 1,68 1,46 1,43 1,40 1,76 1,41 0,63 1,58 1,64 2,24 2,03 1,72 1,74 1,69 1,43 0,81 0,91 0,76 0,49 1,81 1,82 1,82 1,03 1,49 2,20 1,92 1,51 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,63 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,76 0,49 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 33 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 34 01-ago 02-ago 03-ago 04-ago 05-ago 06-ago 07-ago 08-ago 09-ago 10-ago 11-ago 12-ago 13-ago 14-ago 15-ago 16-ago 17-ago 18-ago 19-ago 20-ago 21-ago 22-ago 23-ago 24-ago 25-ago 26-ago 27-ago 28-ago 29-ago 30-ago 31-ago Q [m3/s] 1,889 2,477 2,406 2,180 1,545 1,074 0,626 0,217 0,088 0,000 0,000 0,000 0,000 0,316 0,721 0,654 0,991 0,644 0,989 0,939 0,461 0,027 0,000 0,000 0,102 0,071 0,032 0,000 0,000 0,034 0,204 DMV [m3/s] 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Qdisp [m3/s] 1,49 2,08 2,01 1,78 1,15 0,68 0,23 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,32 0,26 0,59 0,25 0,59 0,54 0,06 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,68 0,23 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,32 0,26 0,59 0,25 0,59 0,54 0,06 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 01-set 02-set 03-set 04-set 05-set 06-set 07-set 08-set 09-set 10-set 11-set 12-set 13-set 14-set 15-set 16-set 17-set 18-set 19-set 20-set 21-set 22-set 23-set 24-set 25-set 26-set 27-set 28-set 29-set 30-set Q [m3/s] 1,148 1,457 2,990 1,948 0,845 0,777 1,226 1,841 2,114 2,624 2,465 2,541 2,672 4,171 4,704 6,757 5,848 5,444 5,532 5,183 5,144 5,078 4,633 4,396 4,230 4,208 4,088 4,235 4,402 4,963 DMV [m3/s] 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 Qdisp [m3/s] 0,75 1,06 2,59 1,55 0,45 0,38 0,83 1,44 1,72 2,23 2,07 2,14 2,27 3,77 4,31 5,56 4,65 4,25 4,34 3,99 3,95 3,88 3,44 3,20 3,04 3,01 2,89 3,04 3,21 3,77 Qcivile [m3] 0,75 0,80 0,80 0,80 0,45 0,38 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 35 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 36 01-ott 02-ott 03-ott 04-ott 05-ott 06-ott 07-ott 08-ott 09-ott 10-ott 11-ott 12-ott 13-ott 14-ott 15-ott 16-ott 17-ott 18-ott 19-ott 20-ott 21-ott 22-ott 23-ott 24-ott 25-ott 26-ott 27-ott 28-ott 29-ott 30-ott 31-ott Q [m3/s] 5,458 4,689 4,484 4,268 4,375 4,028 4,637 5,299 4,273 3,765 3,701 3,863 3,983 3,913 3,760 3,784 4,076 4,070 4,024 4,068 4,305 4,475 4,150 4,131 5,372 5,086 4,789 4,892 4,738 4,705 5,452 DMV [m3/s] 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 Qdisp [m3/s] 4,26 3,49 3,29 3,07 3,18 2,83 3,44 4,11 3,08 2,57 2,51 2,67 2,79 2,72 2,57 2,59 2,88 2,88 2,83 2,87 3,11 3,28 2,96 2,94 4,18 3,89 3,59 3,70 3,54 3,51 4,26 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 01-nov 02-nov 03-nov 04-nov 05-nov 06-nov 07-nov 08-nov 09-nov 10-nov 11-nov 12-nov 13-nov 14-nov 15-nov 16-nov 17-nov 18-nov 19-nov 20-nov 21-nov 22-nov 23-nov 24-nov 25-nov 26-nov 27-nov 28-nov 29-nov 30-nov Q [m3/s] 6,768 9,804 7,655 8,133 9,772 15,699 9,075 9,396 10,151 7,562 7,352 6,097 5,088 4,680 5,770 7,012 6,043 5,118 5,830 5,060 4,858 4,525 4,187 3,937 3,784 3,744 3,845 5,476 6,444 7,715 DMV [m3/s] 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 Qdisp [m3/s] 5,57 8,61 6,46 6,94 8,58 14,50 7,88 8,20 8,96 6,37 6,16 4,90 3,89 3,49 4,58 5,82 4,85 3,92 4,64 3,87 3,66 3,33 2,99 2,74 2,59 2,55 2,65 4,28 5,25 6,52 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 37 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE data 38 01-dic 02-dic 03-dic 04-dic 05-dic 06-dic 07-dic 08-dic 09-dic 10-dic 11-dic 12-dic 13-dic 14-dic 15-dic 16-dic 17-dic 18-dic 19-dic 20-dic 21-dic 22-dic 23-dic 24-dic 25-dic 26-dic 27-dic 28-dic 29-dic 30-dic 31-dic Q [m3/s] 11,370 7,309 6,370 5,357 5,004 6,246 6,263 5,022 4,613 4,071 3,877 3,853 3,866 3,800 4,099 6,947 5,833 4,774 4,258 3,888 3,466 3,221 3,122 3,802 4,290 5,034 3,892 3,432 3,356 3,274 3,193 DMV [m3/s] 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 Qdisp [m3/s] 10,18 6,12 5,18 4,16 3,81 5,05 5,07 3,83 3,42 2,88 2,68 2,66 2,67 2,61 2,91 5,75 4,64 3,58 3,06 2,69 2,27 2,03 1,93 2,61 3,10 3,84 2,70 2,24 2,16 2,08 2,00 Qcivile [m3] 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 39 Figura 4.1 – Andamento delle portate valutate, gennaio Figura 4.2 – Andamento delle portate valutate, febbraio FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 40 Figura 4.3 – Andamento delle portate valutate, marzo Figura 4.4 – Andamento delle portate valutate, aprile STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 41 Figura 4.5 – Andamento delle portate valutate, maggio Figura 4.6 – Andamento delle portate valutate, giugno FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 42 Figura 4.7 – Andamento delle portate valutate, luglio Figura 4.8 – Andamento delle portate valutate, agosto STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 43 Figura 4.9 – Andamento delle portate valutate, settembre Figura 4.10 – Andamento delle portate valutate, ottobre FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 44 Figura 4.11 – Andamento delle portate valutate, novembre Figura 4.12 – Andamento delle portate valutate, dicembre STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Tabella 4.1 – Portate medie mensili teoriche presenti presso la sezione in esame [m3/s] mesi Qmesi Qirriguo DMV Qdisp Qcivile gennaio 3,110 0,000 1,194 1,916 0,800 febbraio 3,535 0,000 1,194 1,916 0,800 marzo 4,349 0,000 1,194 1,916 0,800 aprile 7,851 0,358 1,194 6,657 0,800 maggio 10,122 1,542 1,194 8,928 0,800 giugno 8,302 1,566 0,398 7,904 0,800 luglio 1,911 1,566 0,398 1,513 0,783 agosto 0,603 1,566 0,398 0,388 0,242 settembre 3,589 1,111 0,796 2,793 0,773 ottobre 4,407 0,000 1,194 3,213 0,800 novembre 6,686 0,000 1,194 5,492 0,800 dicembre 4,739 0,000 1,194 3,545 0,800 media 4,934 0,642 0,962 3,848 0,750 La portata media richiesta ad uso civile risulta essere quindi pari a 750 l/s. 45 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 5 GESTIONE DELLA DERIVAZIONE IN FUNZIONE DELLA PORTATA IN AR- RIVO Di seguito si riporta la regola operativa della Bealera dei Molini in funzione della portata in arrivo nel t. 46 Mellea a monte della derivazione. Qalveo < 0,398 m3/s - La derivazione non è in funzione; la paratoia di ingresso è chiusa - Il livello idrico presso il canale di derivazione è inferiore a 288,20 m s.l.m. - Il deflusso della portata presente avviene in parte presso la scala di risalita (di prossima realizzazione), in parte lungo la traversa 0,398 m3/s < Qalveo < 1,56 m3/s - La derivazione è in funzione; la paratoia di ingresso è parzialmente aperta; viene derivata parte della portata in concessione - Il livello idrico presso il canale di derivazione è inferiore a 288,20 m s.l.m. - Il deflusso del DMV base avviene in parte presso la scala di risalita, in parte lungo la traversa 1,56 m3/s < Qalveo < 3,85 m3/s - La derivazione è in funzione; la paratoia di ingresso è parzialmente aperta; viene derivata la portata in concessione totale - Il livello idrico presso il canale di derivazione è inferiore a 288,20 m s.l.m. - Il deflusso del DMV base avviene in parte presso la scala di risalita, in parte lungo la traversa 3,85 m3/s < Qalveo < 24,00 m3/s - La derivazione è in funzione; la paratoia di ingresso è parzialmente aperta; viene derivata la portata in concessione totale - Il livello idrico presso il canale di derivazione è superiore a 288,20 m s.l.m. Qalveo > 24,00 m3/s - Si è in presenza di una portata in alveo provocata da eventi piovosi violenti e/o continui STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE - La paratoia di ingresso è chiusa - Il livello idrico a monte della traversa risulterà superiore a 288,20 m s.l.m. Oltre alla regola operativa di gestione ordinaria riportata, potranno essere attuate manovre di gestione straordinaria: - aperture della paratoia sghiaiatrice, anche solamente parziale, per rimuovere eventuali depositi di sedimento nel primo tratto della derivazione, - aperture della paratoia sghiaiatrice, per abbassare il livello di monte per eventuali interventi di manutenzione straordinaria all’imbocco della bealera. 47 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 6 ANALISI IDROLOGICA DEGLI EVENTI DI PIENA CRITICI L’analisi descritta nel presente capitolo è finalizzata alla determinazione delle portate di piena di riferi48 mento, associate a tempi di ritorno pari a 20, 100 e 200, in corrispondenza della sezione di ubicazione della presa sul t. Mellea. Successivamente, con riferimento all’alveo attuale, sono state condotte le opportune verifiche idrauliche al fine di valutare eventuali problematiche connesse al deflusso delle piene. Le portate di piena utilizzate per le verifiche di progetto sul t. Mellea sono state assunte con riferimento alle indicazioni dell’Autorità di Bacino del Fiume Po, con specifico riferimento a quanto indicato sulla Relazione “Linee Generali di Assetto Idrogeologico e Quadro degli Interventi - Bacino del Torrente Grana-Mellea” (Progetto di integrazione al piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico (PAI) Legge 18 Maggio 1989, n. 183, art. 17, comma 6-ter- Rete idrografica minore naturale di pianura). 6.1 Caratteristiche fisiche e idrologiche del bacino sotteso Il bacino imbrifero sotteso dal t. Grana-Mellea è stato tracciato su base cartografica di dettaglio (Carta Tecnica Regionale a scala 1:10.000), digitalizzando anche i principali elementi del reticolo idrografico. I parametri fisiografici di interesse (superficie, quote massima, media e minima, lunghezza e pendenza longitudinale media dell’asta principale, pendenza media dei versanti), sono stati determinati grazie all’utilizzo di un modello digitale del terreno (DEM), il quale discretizza le informazioni topografiche altimetriche su una griglia regolare a maglia quadrata di lato pari a 100 m (cfr. RENERFOR). In particolare la pendenza longitudinale è stata ricavata mediante media pesata (rispetto alla lunghezza) delle pendenze medie calcolate sui tratti omogenei in cui è stata suddivisa l’asta principale. Successivamente si è fatto riferimento ai documenti contenuti nel PTA della Regione Piemonte. Le caratteristiche di tale bacino sono riportate nella seguente tabella. STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Tabella 6.1 – Dati fisiografici del bacino superficie bacino quota massima quota minima quota media lunghezza asta pendenza media asta [km2] [m s.m.] [m s.m.] [m s.m.] [km] [%] 470,85 2.615 277 744 65 3,0 In funzione dell’analisi idrologica sono stati individuati alcuni elementi caratteristici del bacino, quali il tempo di corrivazione e il coefficiente di afflusso, che definiscono la risposta del bacino ad un determinato evento di pioggia, ed i parametri della curva di possibilità pluviometrica, che individua il regime delle piogge dell’area cui si riferisce e permette di correlare, per ogni tempo di ritorno, la durata della pioggia alla sua intensità. 6.2 Tempo di corrivazione La maggior parte dei metodi di stima delle portate di piena si basano sul concetto di tempo di corrivazione. Il tempo di corrivazione è definito in via teorica come il tempo che impiega la precipitazione che cade nella parte idraulicamente più distante del bacino a raggiungere la sezione terminale; una definizione forse migliore è che esso rappresenta l’intervallo di tempo dall’inizio della precipitazione oltre al quale tutto il bacino contribuisce al deflusso nella sezione terminale. Il tempo di corrivazione è funzione della superficie del bacino sotteso in corrispondenza della sezione di chiusura, della pendenza del corso d’acqua, della lunghezza dell’asta del torrente e dell’altitudine media del bacino. In letteratura vengono proposte diverse formule per il calcolo del tempo di corrivazione; in particolare si elencano le seguenti: Formula di Giandotti: Tc = a⋅ S +b⋅L c ⋅ H − Z min dove: Tc : tempo di corrivazione [h]; a, b, c: coefficienti, pari rispettivamente a 4 - 1,5 - 0,8; S: superficie del bacino [km2]; 49 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE H: altezza media del bacino [m]; Z min: altezza del bacino calcolata alla sezione d’interesse; L: lunghezza del percorso idraulicamente più lungo [km]. 50 Formula di Pezzoli: Tc = 0,055 L if dove: Tc : tempo di corrivazione [h] L: lunghezza del percorso idraulicamente più lungo [km] if: pendenza media dell’asta principale Dalla letteratura si rileva che Giandotti ricavò la sua formula per bacini di tipo alpino, con dimensioni superiori ai 50 km2, mentre la formula di Pezzoli è stata sviluppata sui dati di piccoli bacini montani di dimensioni inferiori ai 20 km2. Per quanto riguarda il bacino in esame, con superficie contribuente di tipo montano con orografia alpina, è stata comunque considerata quale formula più rappresentativa la formula di Giandotti, in quanto tiene conto di tutti i parametri che possono influenzare il valore del tempo di corrivazione. Il risultato ottenuto è tc = 10,74 ore. 6.3 Parametri della curva di possibilità pluviometrica Nella formazione del deflusso superficiale degli stati idrologici di piena, i quali derivano da eventi di piovosità intensa, il tipo di suolo e di copertura vegetale influenzano sia la funzione di trattenuta (intercettazione), sia il controllo del tempo di concentrazione delle portate superficiali. Tale effetto viene preso in conto nei modelli di trasformazione afflussi-deflussi, attraverso la definizione del coefficiente di deflusso. Il valore del coefficiente di afflusso è stato assunto pari a 0,5 per tutto il bacino in conformità con le indicazioni acquisite dai dati bibliografici (Carta dei coefficienti di afflusso del Servizio Idrografico Nazionale), dallo studio di bacini simili a quello in esame per formazione rocciosa e vegetazione, da valutazio- STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE ni sulla geomorfologia del bacino e sull’uso del suolo, ed in particolare sul rapporto tra le aree urbanizzate e non urbanizzate. Per la stima delle portate al colmo di piena e per la definizione delle relative onde si sono definite le curve di possibilità pluviometrica per i tempi di ritorno considerati (T=20, 100, 200, 500 anni). Per la definizione dei parametri a e n del bacino sono state prese in considerazione le stazioni pluviometriche interne o molto prossime al bacino idrografico in esame. Nel caso del torrente Grana-Mellea le stazioni considerate sono quelle di : Casteldolfo, Sampeyre, Acceglio Saretto, Combamala, Savigliano, Pietraporzio, Fedio C.le S.Giacomo, Vignolo C.le Roccaspanera e Brà. Per tutte le stazioni considerate i parametri a ed n per i tempi di ritorno di interesse sono stati ricavati dalla Direttiva Portate, redatta dall’Autorità di Bacino del Fiume Po. Nella tabella seguente sono riportate le stazioni pluviometriche utilizzate, il codice relativo, i valori dei parametri delle curve di possibilità pluviometrica al variare del tempo di ritorno e i valori medi adottati. Tabella 6.2 – Stazioni pluviometriche utilizzate, valori dei parametri delle curve di possibilità pluviometrica al variare del tempo di ritorno e i valori medi adottati Si è quindi calcolata la media dei valori di a ed n così raccolti, ottenendo, per ogni tempo di ritorno considerato, una coppia di valori dei parametri che è stata adottata come caratteristica del bacino in esame. 51 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE Tabella 6.3 – Parametri della curva di possibilità pluviometrica Stazione Cavallermaggiore, confluenza t. Mellea, cod. sez. 1 52 coefficienti Tr=20 Tr=100 Tr=200 Tr=500 a 32,47 41,81 45,81 51,06 n 0,41 0,40 0,40 0,39 In base a tali parametri sono stati definiti gli ietogrammi di progetto. 6.4 Determinazione delle portate di massima piena Il calcolo degli idrogrammi di portata chiusi alle sezioni di interesse, stante la mancanza di stazioni idrometriche sul corso d’acqua in esame, è stato effettuato con un modello deterministico a parametri concentrati (modulo afflussi-deflussi). La tabella sintetizza i valori di portata al colmo nella sezione di interesse ricavabili dagli idrogrammi calcolati con la modellazione. Tabella 6.4 – Valori di piena utilizzati nella sezione del t. Mellea, Comune di Cavallermaggiore Q con tempi di ritorno [m3/s] Sezione Cavallermaggiore, cod. sez. 1 Tr=20 Tr=100 Tr=200 Tr=500 446 561 606 666 Gli idrogrammi di progetto si riferiscono ai tempi di ritorno Tr = 20, 100, 200 e 500 anni, corrispondente quest’ultimo ad un evento alluvionale di proporzioni catastrofiche. STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 6.5 Calcolo delle portate di piena – Formule empiriche Le portate di piena utilizzate sono confrontate poi con i risultati di altre formule empiriche presenti in letteratura (Giandotti). 53 Formula di Giandotti Un’ulteriore espressione empirica che si basa sulla teoria del metodo della corrivazione è quella proposta da Giandotti con il contributo di Visentini per i bacini del Po: Qmax = λ ⋅ h ⋅ S k ⋅ tc dove: k: coefficiente pari a 0,8, λ: coefficiente dipendente dalla superficie pari a 166 per aree < 500 km2 e a 133 per aree > 500 km2, h: altezza di massima pioggia relativa al tempo di corrivazione tc desunta dalle curve di possibilità pluviometrica per un assegnato tempo di ritorno [m], t c: tempo di corrivazione [h], S: superficie del bacino [km2]. Tabella 6.5 – Confronto tra i valori di piena ottenuti nella sezione di chiusura del t. Mellea, Comune di Cavallermaggiore Q con tempi di ritorno [m3/s] Metodo Tr=20 Tr=100 Tr=200 Tr=500 razionale 446 561 606 666 Giandotti 520 655 717 781 Nella situazione in esame la formula empirica di Giandotti fornisce valori maggiori della formula razionale. FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 6.5.1 Caratteristiche granulometrie del materiale d’alveo Il tratto d’alveo a monte della traversa mostra materiale fine sedimentato lungo nell’alveo bagnato, insieme a ridotta pezzatura medio-elevata; i parametri caratterizzanti che si possono stimare sulla base di 54 un esame visivo sono: - d90 = 60 mm - d50 = 10 mm La pezzatura del materiale d’alveo presente nel t. Mellea a valle della traversa è omogenea, con una totale rimozione degli elementi di pezzatura “ridotta” all’interno dell’alveo bagnato, mostrando evidenti segni del passaggio di portate significative nel corso di eventi di piena; i parametri caratterizzanti che si possono stimare sulla base di un esame visivo sono: - d90 = 100 mm - d50 = 30 mm Figura 6.1 – Alveo del t. Mellea a monte della traversa esistente STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 55 Figura 6.2 – Sponda destra del t. Mellea a valle della traversa FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 7 VERIFICA IDRAULICA IN MOTO PERMANENTE 7.1 Condizioni al contorno 56 Le portate utilizzate nelle simulazioni idrauliche derivano dallo studio idrologico effettuato in precedenza. Nello studio idrologico sono state considerate la portata media calcolata e le portate di massima piena in relazione a tempi di ritorno pari a 20, 100 e 200 anni. Le scabrezze dell’alveo utilizzate sono state dedotte dall’analisi della tipologia di materiale presente in alveo, dal tipo di terreno e di vegetazione presente nelle aree golenali e dal materiale costituente le pareti e la volta dei tratti coperti, confrontandoli con i valori riportati in letteratura (Hec Ras Hydraulic reference manual). In generale vengono utilizzati per ciascuna sezione due valori diversi di scabrezza: uno per l’alveo inciso ed uno per le aree golenali. Il coefficiente di scabrezza è stato determinato secondo Manning confrontando le caratteristiche dell’alveo oggetto di studio con le relative tabelle di riferimento (Chow, 1959). In particolare, per l’alveo naturale è stato adottato un valore pari a 0,025 m-1/3s (presenza di ghiai e ciottoli sul fondo, corsi d’acqua regolari); per le sponde i coefficienti di scabrezza sono pari a 0,035 m-1/3s (presenza di terra e vegetazione). 7.2 Simulazioni effettuate Le verifiche idrauliche sono state condotte considerando come dati di input della simulazione la situazione geometrica dell’alveo attuale (la quale non subisce variazioni anche in presenza della derivazione ad uso civile), e portate pari alla portata media e con tempi di ritorno pari a 20, 100 e 200 anni. Nel caso della portata media a valle della traversa la portata è stata considerata pari a 4,08 in quanto è stato sottratto il valore di derivato massimo in concessione al Consorzio Irriguo della Bealera dei Mulini e la portata massima derivata ad uso civile. È stata effettuata l’interpolazione tra sezioni limitrofe, con distanze inferiori a 8 m. I risultati delle simulazioni sopra descritte sono inclusi in seguito; i livelli idrici ottenuti sono invece riportati all’interno delle Tav. A4_b. STUDIO IDROLOGICO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE La simulazione illustrata intende esclusivamente valutare l’interferenza delle opere di derivazione esistenti sul deflusso del corso d’acqua, in particolare in condizione di piena; non può essere considerata dimostrativa della realtà esistente a monte della derivazione della bealera dei Mulini, nel Comune di Cavallermaggiore. 7.3 Conclusioni Dall’esame dei risultati di calcolo, emergono criticità lungo la sponda destra del tratto considerato, già compresa all’interno delle fasce fluviali. In particolare si osserva l’esondazione delle portate considerate presso le aree ubicate in sponda destra nel tratto compreso tra le sezioni C e D e le sezioni F e G. 57 FAMIGLIA FUMERO BEALERA DEI MOLINI, USO CIVILE 8 RISULTATI VERIFICA IDRAULICA IN MOTO PERMANENTE 58 Sezione G F E Portata [m3/s] Fondo P.L. h [m] [m] [m] 5,56 287,38 288,20 446,00 287,38 561,00 A B R v Froude [m ] [m] [m] [m/s] [-] 0,82 6,74 13,79 0,49 0,82 0,37 292,44 5,06 257,16 96,62 2,66 2,38 0,38 287,38 292,91 5,53 300,36 97,57 3,08 2,57 0,39 606,00 287,38 293,08 5,71 316,19 97,92 3,23 2,64 0,39 5,56 287,30 288,08 0,78 6,76 14,79 0,46 0,82 0,38 446,00 287,30 291,49 4,19 115,67 65,37 1,77 4,71 0,85 561,00 287,30 291,86 4,56 138,84 66,11 2,10 5,08 0,86 606,00 287,30 292,00 4,70 147,20 66,38 2,22 5,21 0,87 5,56 287,46 287,85 0,40 5,73 21,35 0,27 0,98 0,60 446,00 287,46 289,04 1,59 64,35 57,10 1,13 7,19 2,11 561,00 287,46 289,25 1,79 76,25 59,24 1,29 7,67 2,09 606,00 287,46 289,32 1,87 80,76 60,04 1,35 7,83 2,09 2 traversa D C B A 4,08 285,09 285,09 285,44 0,35 2,93 14,71 0,20 1,39 446,00 285,09 289,42 4,33 135,22 56,41 2,40 3,39 0,61 561,00 285,09 289,81 4,72 160,71 79,48 2,02 3,76 0,64 606,00 285,09 289,94 4,85 170,39 81,33 2,10 3,89 0,65 4,08 284,02 284,68 0,66 6,40 14,68 0,44 0,64 0,31 446,00 284,02 289,58 5,56 236,00 109,00 2,17 2,73 0,41 561,00 284,02 290,04 6,02 285,24 112,69 2,53 2,92 0,41 606,00 284,02 290,18 6,16 301,75 113,90 2,65 2,99 0,42 4,08 283,94 284,61 0,67 5,61 12,43 0,45 0,73 0,34 446,00 283,94 288,80 4,86 115,98 72,43 1,60 4,46 0,80 561,00 283,94 289,18 5,23 142,40 74,13 1,92 4,76 0,83 606,00 283,94 289,30 5,35 150,62 74,65 2,02 4,90 0,84 4,08 283,83 284,25 0,42 4,11 13,52 0,30 1,18 0,60 446,00 283,83 286,67 2,84 82,38 51,56 1,60 9,21 1,75 561,00 283,83 288,16 4,33 182,70 93,82 1,95 5,80 0,89 606,00 283,83 287,20 3,37 111,39 59,80 1,86 9,53 1,67 T. Mellea - ante-operam 292 Legend WS Q100 WS Q200 WS Q20 290 WS Qmed Ground Elevation (m) 288 286 sez. G sez. F traversa sez. D sez. B sez. C 284 282 0 50 100 150 200 Main Channel Distance (m) 250 300 350