f.1 scarica - Comune di Cabras
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Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 2/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Indice 1 PREMESSA. 5 2 INTRODUZIONE 6 3 DESCRIZIONE DELLE AREE DI STUDIO 7 4 IL PAI E LE LINEE GUIDA 9 5 CARATTERISTICHE GEOLOGICHE 12 6 METODOLOGIA DI ANALISI 13 6.1 ANALISI DESCRITTIVA DEI COMPARTI IDROGRAFICI 13 6.2 ANALISI DELLE CRITICITA MANIFESTE 14 6.3 ANALISI IDROLOGICA 14 6.3.1 Descrizione del fenomeno 15 6.4 Determinazione della portata di progetto – metodi indiretti 18 6.4.1 Altezza di pioggia critica 20 6.4.2 Valutazione del coefficiente di deflusso Φ 24 6.4.3 Coefficiente di ragguaglio areale r 24 6.4.3.1 Durata della pioggia critica 25 6.4.4 Scelta del tempo di ritorno 6.50.1. 26 Analisi idraulica e determinazione delle superfici di allagamento 27 6.5.1 Ipotesi di condizioni di moto permanente o in particolar i casi uniforme 27 6.5.1.1 Ipotesi di condizioni di moto permanente 27 6.5.1.2 Ipotesi di condizioni di moto uniforme 30 6.5.2 Considerazioni di tipo euristiche 30 6.5.3 Valutazioni su volumi invasabili 31 7 RETICOLO PRINCIPALE 33 7.1 Rio Mar’e Foghe – Tanui - Stagno di Cabras 33 7.1.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; 33 7.2 Sistema Tirso 35 7.2.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; 35 7.3 Minori occidentali del Sinis 37 7.3.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; 37 7.4 Minori orientali del Sinis 38 7.4.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; 38 7.5 Analisi delle criticità manifeste; Rev.1 – agg. 16.12.2011 39 pag. 3/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 8 LA COMPATIBILITÀ DELLA ZONIZZAZIONE PROPOSTA NEL PUC Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 4/144 40 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 1 PREMESSA. Il presente documento sintetizza e consegna un quadro riepilogativo delle elaborazioni effettuate in ottemperanza a quanto disposto dagli articoli 8 e 26 delle Norme Tecniche di Attuazione del P.A.I., secondo cui: “ARTICOLO 8 Indirizzi per la pianificazione urbanistica e per l’uso di aree di costa 2. Indipendentemente dall’esistenza di aree perimetrate dal P.A.I., in sede di adozione di nuovi strumenti urbanistici anche di livello attuativo e di varianti generali agli strumenti urbanistici vigenti i Comuni […] assumono e valutano le indicazioni di appositi studi di compatibilità idraulica geologica e geotecnica, predisposti in osservanza dei successivi articoli 24 e 25, riferiti a tutto il territorio comunale o alle sole aree interessate dagli atti proposti all’adozione. 5. In applicazione dell’articolo 26, comma 3, delle presenti norme negli atti di adeguamento dei piani urbanistici comunali al P.A.I. sono delimitate puntualmente alla scala 1: 2.000 le aree a significativa pericolosità idraulica o geomorfologica non direttamente perimetrate dal P.A.I.” “ARTICOLO 26 Aree pericolose non perimetrate nella cartografia di piano 1. Possiedono significativa pericolosità idraulica le seguenti tipologie di aree idrografiche appartenenti al bacino idrografico unico della Regione Sardegna: a. reticolo minore gravante sui centri edificati; [..] 3. Per le tipologie di aree indicate nei commi 1 e 2 le prescrizioni applicabili valgono all'interno di porzioni di territorio delimitate dalla pianificazione comunale di adeguamento al P.A.I., ai sensi dell’articolo 8, comma 5. […]. 4. Alle aree elencate nei precedenti commi 1 e 2, dopo la delimitazione da parte della pianificazione comunale di adeguamento al P.A.I., si applicano le prescrizioni individuate dalla stessa pianificazione comunale di adeguamento al P.A.I. tra quelle per le aree di pericolosità idrogeologica molto elevata, elevata e media.” Il presente documento, unitamente alle elaborazioni cartografiche , attinge dallo studio generale le informazioni legate alle particolari condizioni dell’assetto idrogeologico del territorio comunale. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 5/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) In ottemperanza a quanto disposto assume inoltre le indicazioni legate agli elementi idrografici già mappati e vigenti nel territorio, cui si sommano ulteriori aree ritenute Possedere significativa pericolosità idraulica. L’intera elaborazione si è avvalsa, oltre che delle informazioni necessarie allo svolgimento dello studio stesso, anche dell’esame delle criticità emerse in occasione di eventi meteorici di rilevante entità. Mappa – Il settore di studio sulla Carta del La Marmora Le finalità dello studio sono quelle di predisporre un’analisi dettagliata delle interazioni tra il reticolo idrografico, l’attività antropica esistente e le ipotesi di successive attività di pianificazione urbanistica. Questo elaborato costituisce lo Studio di Compatibilità Idraulica del Piano Urbanistico di Cabras, nell’ambito dell’adeguamento del Piano Urbanistico Comunale di Cabras al PPR ed al PAI. 2 INTRODUZIONE Il territorio del Comune di Cabras, è parte integrante del sistema agricolo del preSinis e del Sinis. Il suo territorio, sostanzialmente immutato come indirizzi d’uso sin dagli anni ’30 è pervenuto ad oggi con tutto il suo sistema agricolo, è caratterizzato da una alta qualità e stabilità ambientale. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 6/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Nel presente studio sono stati esaminati gli aspetti di maggiore interesse ai fini della del processo di pianificazione territoriale nell’ambito dell’adeguamento del PUC al PPR. Modello del rilievo – La posizione del territorio di Cabras nella Sardegna 3 DESCRIZIONE DELLE AREE DI STUDIO L’area di riferimento è quella del territorio del Comune di Cabras, ricadente nel bacino idrografico del Rio di Mar’e Foghe adducente lo Stagno di Cabras ed il Golfo di Oristano ed in parte a bacini idrografici minori con foce a mare. Il territorio comunale di Cabras è costituito da un'area omogenea distribuita sulle formazioni terziarie e quaternarie. Lo studio idraulico è composto di una relazione analitica, di 4 tavole grafiche al 1:25.000 e di 3 tavole grafiche alla scala 1:10.000 e 2 al 1:2.000. Alla scala 1:10.000: • Tavola 1) Pericolosità idraulica A, B, C) del territorio comunale Alla scala 1:2.000: • Tavola 2) Pericolosità idraulica del settore urbano Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 7/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Mappa – La posizione del territorio di Cabras nell’arco del golfo di Oristano Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 8/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 4 IL PAI E LE LINEE GUIDA Nelle more della redazione di un Piano di Bacino unitario, la RAS, in ossequio al D.L. 180 (Sarno) convertito in legge con il n° 267, ha richiesto l’operatività per stralci operativi per la pianificazione tematica dei bacini idrografici, definendo nell’immediato la necessità della mappatura delle aree pericolose sulle quali impostare interventi di urgenza finalizzati alla messa in sicurezza e riduzione del rischio e interventi strutturali finalizzati alla riduzione del pericolo. Parallelamente definisce la trasformabilità del territorio evitando di istituire nuovo rischio con l’attivazione di nuovi insediamenti e nuove infrastrutture in zone definite pericolose. Il Piano Stralcio di Bacino per l'Assetto Idrogeologico, redatto dal coordinamento unificato e basato sulle perimetrazioni di pericolosità operate da un diverso gruppo di lavoro per ogni singolo sottobacino regionale, approvato dall’Amministrazione Regionale con Decreto della Giunta Regionale del 30.12.2004 n° 54/33e reso esecutivo con Decreto Assessoriale n° 3 del 21.02.2005, è stato pubblicato sul BURAS n° 8 del 11.03.2005. Nelle more dell'istituzione dell'Autorità di Bacino, sono state poste in capo ai Servizi del Genio Civile le competenze all'approvazione degli studi di compatibilità idraulica e geologica, che tuttora svolge. Associate al PAI e peraltro costituenti le Linee Guida su cui è stato redatto il PAI stesso, sono state redatte delle Linee Guida di supporto all’attività di perimetrazione delle Aree di pericolosità di Frana (Hg) e di Inondazione (Hi), di definizione degli Elementi a rischio (E), nonché delle aree a conseguente Rischio di Frana (Rg) e di Inondazione (Ri). Tali Linee Guida, costituiscono altresì fonte di definizione delle Linee Guida di Adeguamento dei Piani Urbanistici al PAI, redatte e diffuse dall’Assessorato dell’Urbanistica e degli Enti Locai della Regione Autonoma della Sardegna. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 9/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) La presente analisi mira a proporre all’estensore del Piano Urbanistico le indicazioni e i vincoli di carattere idrogeologico fondamentali per un corretto utilizzo del territorio nella fase di pianificazione. In ottemperanza a quanto disposto dalle normative l’analisi consta delle seguenti fasi: recepimento della mappatura del PAI nella prima stesura; recepimento di quanto predisposto nelle successive analisi di revisione; individuazioni di ulteriori criticità emerse in occasione di eventi meteorici intensi e riconducibili ad un’analisi di dettaglio relativa ai compluvi minori non ancora analizzati. Contestualmente all’attività di cui sopra, fondamentale nella fase di adeguamento del PUC al PAI, l’estensore del presente documento effettuerà una fase di ulteriore analisi delle aree già mappate individuate al fine di verificare l’eventuale alterazioni in aumento o diminuzione delle aree critiche. L’esame del territorio e l’interazione con il reticolo idrografico ha condotto all’individuazione delle situazioni di maggiore problematicità sulla base degli eventi storici e dell’assetto idraulico e morfologico. Lo sviluppo dei punti di cui sopra conduce a tre ulteriori aspetti: nel primo caso si valutano le situazioni considerate nel PAI e nel PSFF ed esamina le aree di allagamento e conseguentemente l’apposizione di un vincolo di modulata intensità in funzione del livello di pericolosità. Il vincolo cesserà di esistere al momento della mitigazione della pericolosità. il secondo caso porta a predisporre, nell’ambito dei progetti di sviluppo, adeguati impianti progettuali finalizzati alla regimazione e al controllo del deflusso superficiale per garantire una migliore fruibilità delle aree di interesse o alla eliminazione nelle aree già compromesse dalle situazione di disagio. Il terzo caso conduce ad un potenziamento della rete di dreno o all’adeguamento delle opere di intersezione con la viabilità al fine di garantirne la funzionalità anche in situazione di eventi meteorici intensi. Il quarto caso pone l’attenzione sulla eventuale necessita di interventi puntuali, i cui effetti mirano evidentemente ad eliminare situazioni di pericolosità non rilevanti dal punto di vista areale. A supporto dell’analisi e consegnata una documentazione cartografica riportante: • L’inquadramento cartografico territoriale dell’area in esame; • Un estratto della cartografia storica rappresentante l’evoluzione del territorio; Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 10/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) • L’individuazione dei bacini idrografici con un quadro delle valutazioni delle portate; • La carta della pericolosità idraulica e delle criticità potenziali. E da notare che il processo di antropizzazione va visto non solamente come atto esclusivamente edificatorio ma anche legato alla pratica agraria che ha in alcuni casi stravolto il reticolo idrografico originario eliminando qualunque traccia di alveo inciso e che, evidentemente, produce delle superfici di allagamento anche per eventi meteorici non rilevanti con bassissimi tiranti idrici e ridotta velocità di scorrimento. Lo studio terra inoltre conto delle analisi emerse in fase di elaborazione del Piano Stralcio delle Fasce Fluviali Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 11/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 5 CARATTERISTICHE GEOLOGICHE Per gli aspetti geologici e geologico tecnici si rinvia alla Relazione di Compatibilità geologica e Geotecnica associata. Mappa – La geologia dell’area dalla Carta Geologica d’Italia Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 12/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 6 METODOLOGIA DI ANALISI Nel proseguo della trattazione verranno analizzati puntualmente e con livelli di approfondimenti successivi gli elementi del reticolo idrografico principale ricedenti all’interno del territorio comunale e le superfici drenanti tra essi compresi. Nel dettaglio, ogni comparto del territorio verrà analizzato con una metodologia così strutturata: 1. Analisi descrittiva dei comparti idrografici; 2. Analisi delle criticità manifeste; 3. Analisi idrologica; 4. Analisi idraulica e determinazione delle superfici di allagamento. 6.1 ANALISI DESCRITTIVA DEI COMPARTI IDROGRAFICI Il paragrafo consegna una descrizione qualitativa del comparto in esame, precedendolo da analisi l’evoluzione storica subita a seguito degli interventi realizzati e a seguito delle interazioni del processo antropico. In particolare le valutazioni legate alle interazioni con il processo di infrastrutturazione richiama l’attenzione sulla eventuale insufficienza delle opere di dreno e sulla necessità di valutare gli effetti di eventuali azioni di adeguamento delle stesse. Le valutazioni espresse attingono dalle informazioni derivanti oltre che dall’esame cartografico e dall’analisi insitu dalle risultanze degli accadimenti storici. La cartografia sulla quale si è valutata l’evoluzione storica dei luoghi è definita dalla: - Carta d’Italia 1:25.000 del 1885; - Cartografia catastale del 1930; - Ortofoto del 1954; - Carta Tecnica dell’Italia Meridionale 1974; - Ortofoto del 1977, 2000, 2003, 2006, 2008; In linea generale, le alterazioni subite dal reticolo idrografico riguardano interventi riconducibili ad opere di regolarizzazione delle sezioni e del tracciato planimetrico ed azioni di sistemazione delle aree focive. I primi sono legati a due aspetti fondamentali: • la necessità di ridurre gli spazi di pertinenza fluviale con sconfinamento delle portate ordinarie e di piena entro sezioni ben definite a favore delle aree di interesse edificatorio in senso esteso ; • la necessità di concentrare i deflussi interagenti con le linee di transito su strada e ferrovia Per quanto attiene invece gli interventi in area fociva si rileva la naturale Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 13/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) propensione dei rii che sfociano in aree lagunari ad un processo di interrimento con conseguente riduzione delle portate di deflusso; evidente che quanto sopra può ritenersi del tutto ininfluente in aree prive di elementi a rischio, diventa invece fonte di rischio in virtù della presenza di contesti abitati o con forte infrastrutturazione. Per quanto sopra si è progressivamente indotto il deflusso intervenendo artificialmente con realizzazione di canalizzazione a marea dei rii principali. Di seguito è quindi consegnata un’analisi puntuale per ogni elemento del reticolo idrografico con definizione dell’evoluzione storica, della situazione attuale in termini di deflusso e conseguente inquadramento delle criticità locali. Nell’ambito della stessa trattazione sono inserite le valutazioni esposte per i tratti già mappati in occasione delle varie fasi indicate dal Piano di Assetto Idrogeologico. 6.2 ANALISI DELLE CRITICITA MANIFESTE Saranno qui calate su un ambito più dettagliato le considerazioni emerse dalla trattazione precedente. Sulla base delle informazioni acquisite a livello locale in ordine agli effetti indotti dagli eventi meteorici intensi degli ultimi anni, sono state individuate situazioni locali e diffuse di criticità internamente al comparto idrografico analizzato. La loro rappresentazione e illustrazione sarà rappresentata in questo paragrafo anche attraverso documentazione fotografica. 6.3 ANALISI IDROLOGICA In questa fase sarà consegnata una descrizione analitica delle portate di piena drenate dai bacini idrografici con sezione di interesse prossime ai tratti definiti critici In particolare calcolo della portata è stato effettuato conformemente a quanto previsto nelle Linee Guida del PAI. In esse si rileva che, in mancanza di dati osservati, si dovrà far ricorso alle metodologie di calcolo disponibili, che possono essere inquadrate in due grandi sottoinsiemi: la prima è nota sotto la generale definizione di Metodi Diretti, la seconda come Metodi Indiretti, in cui l’aggettivo diretto o indiretto specifica se la portata al colmo in qualunque sezione è ricavata direttamente da valori di portate calcolati, ovvero indirettamente tramite trasformazione afflussi–deflussi. I metodi diretti hanno applicabilità per bacini di estensione superiore a 60 Km2; viste le dimensioni dei bacini si applicherà il solo metodo indiretto. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 14/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 6.3.1 Descrizione del fenomeno La definizione "trasformazione afflussi-deflussi" raggruppa l'insieme di quei diversi processi idrologici che concorrono alla formazione del deflusso, a partire dalla precipitazione meteorica, prima ancora che il deflusso stesso si incanali nella rete idrografica. Figura 1 Elementi che concorrono al bilancio idrologico Il deflusso è quindi generalmente la risultante di un bilancio di massa che prevede come dato in ingresso l’evento meteorico misurato al suolo; tale quantità d’acqua viene in parte intercettata dalla massa vegetale presente, in parte si infiltra nel suolo, in parte ancora va ad accumularsi in piccoli invasi naturali e/o artificiali (pozzanghere, avvallamenti del terreno, impluvi artificiali). La parte rimanente, infine, va a costituire il deflusso superficiale che scorrerà verso la rete idrografica secondo le linee di massima pendenza del terreno. Il suddetto fenomeno si articola secondo modalità e tempi differenti sulla base delle caratteristiche dell’evento meteorico che lo genera, sugli aspetti legati alla copertura vegetale del suolo e sulla base delle condizioni del suolo sia per effetto delle caratteristiche generali, sia per effetto delle caratteristiche contingenti (grado di umidità, tipo di lavorazione). Il sistema suolo - vegetazione, quindi, costituisce una naturale capacità di invaso, che tende a decurtare la quantità di acqua precipitata che arriverà alla rete idrografica (precipitazione efficace). Tale decurtazione dipenderà, istante per istante, dalla capacità complessiva di tali invasi che varierà nel tempo, sia a causa del loro progressivo riempimento durante prolungati eventi di pioggia, sia a causa di altri importanti processi di trasferimento dell'acqua che agiscono nel sistema suolo atmosfera. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 15/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Parte dell'acqua intercettata e trattenuta dalle superfici fogliari e nelle pozzanghere si disperderà di nuovo nell'atmosfera per evaporazione. Analogamente, una piccola parte dell'acqua infiltrata nel suolo evaporerà direttamente ed una parte più consistente verrà assorbita dalle radici della vegetazione e quindi riimmessa nell'atmosfera per evaporazione dagli stomi delle foglie (traspirazione). Ancora, parte dell'acqua infiltrata negli strati superficiali del suolo proseguirà il moto di filtrazione verso gli strati più profondi e le falde (percolazione), mentre una parte, tanto maggiore quanto più elevata è la pendenza del terreno, filtrerà verso la rete idrografica mantenendosi negli strati superficiali (deflusso ipodermico). L'acqua infiltrata, contribuirà al deflusso nella rete idrografica, ma con tempi di ritardo rispetto alla corrivazione superficiale, sensibilmente maggiori (per il deflusso ipodermico) o notevolmente maggiori (per il deflusso dagli strati profondi e dalle falde, detto anche deflusso di base). La realizzazione di modelli di piena passa necessariamente attraverso ulteriori semplificazioni del fenomeno, trascurando alcune grandezze possono che considerarsi ininfluenti, infatti: a) l'evapotraspirazione risulta essere modesta o nulla in relazione ai deflussi superficiali, che assumono importanza preponderante rispetto agli altri;. b) i diversi tipi di deflusso (superficiale, ipodermico, profondo o di base) assumono una importanza relativa che varia in funzione del tempo caratteristico di risposta del bacino in esame. Intendendo come tempo di risposta l'intervallo trascorso Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 16/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) fra l'inizio dell'evento di precipitazione e l'arrivo del colmo di piena alla sezione di chiusura del bacino, questo dipende in maniera sensibile dalla superficie, dalla pendenza, dalla copertura del manto vegetale, dalla forma del bacino, dalla lunghezza del corso d'acqua principale, nonché dal regime di quest'ultimo (torrentizio, fluviale, ...) e da altre condizioni. c) il deflusso di base, ovvero quello che può ritenersi costante e determinato dalle portate di magra del corso d'acqua, risulta in genere essere di uno o più ordini di grandezza inferiore alle portate di piena, e quindi in buona approssimazione trascurabile. Analogamente, nei casi di bacini di medie e piccole dimensioni con tempi di risposta inferiori alle poche ore, il deflusso ipodermico può essere considerato trascurabile in quanto andrà a contribuire alla sezione di chiusura in tempi successivi al transito del colmo. Dal punto di vista globale il deflusso originato da un evento meteorico intenso, può avvenire attraverso la sovrapposizione di due fenomeni: a) il trasferimento della massa liquida; b) la laminazione della massa liquida; Partendo da tale schematizzazione si possono avere tre tipi di modelli: a) modelli che simulano solo il primo tipo di fenomeno e quindi i cosiddetti modelli cinematici o della corrivazione, trascurando il secondo (gli effetti di laminazione); b) modelli che simulano solo il secondo fenomeno e quindi i cosiddetti modelli dell'invaso, trascurando l’effetto di trasferimento di piena; c) altri modelli che tentano di rappresentare il processo di trasformazione afflussi-deflussi tenendo conto di ambedue i fenomeni. Calando sul territorio le considerazioni generali su esposte si ravvisa un comportamento del bacino che ben si allontana dalle condizioni che inducono il deflusso repentino degli afflussi meteorici di rilevante intensità; in particolare dalle informazioni che derivano dalle indagini geomorfologiche emerge che: la rete di dreno superficiale è estremamente modificata a seguito degli interventi di bonifica che dai primi anni del secolo si sono susseguiti. Conseguentemente, il deflusso dalle superfici a quota superiore verso le zone a quota inferiore è compromesso per effetto di un’alterazione delle linee di deflusso. Il deflusso che avviene all’interno delle sezioni non necessariamente segue linee di compluvio, peraltro spesso inesistenti, ma si articola all’interno della rete drenante, Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 17/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) realizzata evidentemente non con finalità di difesa del suolo in ottica di problemi di carattere idrogeologico, ma con finalità di bonifica agraria; la mancanza di pendenza connaturata alla quasi totale assenza di dislivelli riduce le velocità di ruscellamento superficiale, favorendo da un lato l’infiltrazione e la formazione di condizione di idromorfismo diffuso con effetti di laminazione, dall’altro aumentando i tempi di trasporto con incremento della durata della pioggia critica; Il recapito finale delle acque drenate avviene per mezzo di una stazione di sollevamento, in quanto la parte terminale della rete idraulica è, in alcune situazioni, al di sotto del livello idrico del corpo recettore. 6.4 Determinazione della portata di progetto – metodi indiretti Partendo dalle condizioni semplificate con le quali si descrive il processo di deflusso di piena di un corso d’acqua, il metodo razionale indica la modalità di valutazione della portata di piena prodotta per effetto del trasporto liquido. Le condizioni semplificative che permettono l’applicabilità del metodo mutuano le condizioni assunte sin dalla formulazione originaria del metodo risalente alla metà dell’800 (Mulvany), nella quale veniva definito il valore della portata al colmo Q per un assegnato periodo del tempo di ritorno per effetto di una precipitazione ricadente in un bacino assegnato. Nella sua formulazione, vengono assunte le seguenti semplificazioni: il valore della portata al colmo Q relativo ad un evento meteorico costante, è il maggiore tra tutti i valori di portata definiti per lo stesso bacino e per lo stesso tempo di ritorno T; per un preassegnato tempo di ritorno, l’evento meteorico che genera il valore massimo di portata ha una durata pari al tempo di corrivazione; che la portata al colmo Q per un evento causata da una precipitazione ragguagliata di intensità costante sia proporzionale all’intensità della precipitazione, alla superficie del bacino e a un coefficiente C legato alle caratteristiche del bacino e al suo grado di impermeabilità. La prima semplificazione può ritenersi abbastanza aderente alla realtà, le altre due risentono invece di semplificazioni eccessive che evidentemente collidono con il manifestarsi del fenomeno. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 18/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) In particolare la seconda assunzione equivale a dire che la curva tempi-aree sia rettilinea e che il tempo impiegato dalla goccia per giungere alla sezione di chiusura del bacino sia essenzialmente legata alla distanza idraulica. Si è invece osservato che il tempo di scesa dell’idrogramma è più breve del tempo di corrivazione. Tuttavia la curva di variabilità della portata al colmo non varia sensibilmente con la durata dello ietogramma , si può ritenere quindi che le ipotesi di base del metodo razionale risulta quindi del tutto accettabile anche se a rigore non vera (Moisello). Anche l’approccio cinematico cui si fa affidamento per la determinazione della portata introduce delle semplificazioni che tendono a schematizzare il deflusso sempre assumendo delle condizioni che tendono a eliminare le interazioni tra le grandezze che concorrono; in particolare, le ipotesi di base sono che: il trasferimento della piena sia affidata al trasferimento di massa liquida; che ogni goccia percorra sempre la stessa traiettoria anche con l’evoluzione del processo di pioggia, e che quindi le linee di corrivazione siano immutabili; che il tempo di corrivazione, e quindi la velocità di ruscellamento dell’acqua sia immutabile con il livello di saturazione del terreno e con il formarsi del velo idrico superficiale; che la velocità della goccia non sia influenzata dal moto delle altre gocce; che la portata di piena sia data dalla somma delle portate provenienti dalle altre parti di bacino che si presentano alla sezione di chiusura allo stesso istante. Le ipotesi di cui sopra diventano di fondamentale importanza in relazione al contesto territoriale entro cui si opera, a cui vanno evidentemente sommate le semplificazioni legate alla distribuzione spaziale dell’evento meteorico, alla sua stazionarietà e alla determinazione del suo valore di intensità per quanto attiene i valori delle informazioni in ingresso e la determinazione delle perdite per quanto attiene la risposta del bacino. Nel proseguo dell’analisi, si cercherà comunque di applicare il metodo indiretto non perdendo di vista le semplificazioni assunte e delle quali si dovrà tenere conto in sede di analisi conclusiva. La relazione per la determinazione della portata con la Formula Razionale proposta nelle Linee Guida del PAI è: Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 19/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Q = i [τ , T P R ,r (τ ,A )] * Φ * A * ε (τ ) espressione di un modello deterministico elementare a fondamento cinematico, con il seguente significato dei simboli: i Intensità di pioggia TR Tempo di ritorno r (τ , A) Coefficiente di ragguaglio areale A Area del bacino τ Durata della pioggia critica Φ Coefficiente di deflusso ε (τ ) Coefficiente di laminazione Nella valutazione dell’intensità della precipitazione si è ritenuto di applicare sia la metodologia classica proposta dal Puddu e successivamente aggiornata, sia il metodo di più recente pubblicazione che prevede la definizione delle curve di possibilità pluviometrica basate sul modello Tcev. 6.4.1 Altezza di pioggia critica Formulazione classica Nella trattazione proposta da Cao-Puddu, successivamente aggiornata nei parametri, l’ambito territoriale isolano è stato suddiviso in quattro gruppi caratterizzati da comportamenti “omogenei” nei riguardi degli eventi di pioggia; sulla base di questa considerazione, l’espressione delle curve di possibilità pluviometriche assume la forma seguente: = h h 1 ⋅ T ( A + Bu ) p dove: • h1 è l'altezza di pioggia di durata unitaria data dalla relazione log h1=C+Du • Tp è la durata della precipitazione • u è il frattile della distribuzione normale corrispondente alla probabilità di non superamento assegnata Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 20/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) • A, B, C, D parametri dipendenti dal gruppo omogeneo di appartenenza, riportati nelle seguente tabella: GRUPPO A 1° 0.305041 2° 0.359696 3° 4° B C D 1.273178 0.179732 -0.01794 1.296212 0.167488 0.418212 0.009093 1.379048 0.164598 0.497207 0.041251 1.460774 0.191832 0.017147 Metodo TCEV Più recentemente si è osservato, anche in ambito nazionale, che eventi di pioggia particolarmente intensi sfuggivano alla capacità di previsione delle curve di possibilità pluviometriche formulate come al punto precedente. Si è reso pertanto necessario sviluppare una trattazione capace di interpretare più fedelmente eventi di breve durata, anche utilizzando curve di distribuzione con un maggior numero di parametri. In detta recente trattazione si è riscontrata l’impossibilità di adottare, per tempi di ritorno superiori ai 10 anni, un unico tipo di funzione monomia; si è invece reso necessario separare la casistica in due tipologie di eventi: piogge di durata inferiore a un’ora e piogge di durata superiore a un’ora. Le equazioni elaborate sono: h(T, t ) = ( a1 a 2 ' ) * t ( b1 + b2 ' ) h(T, t ) = ( a1 a 2 ' ' ) * t ( b1 + b2 '') t ≤ 1 οra t > 1 οra dove a1 = μg 0.886 * 24 b1 b 1 = − 0 . 493 + 0 . 476 * Log μ g avendo indicato con μg il valore medio giornaliero della pioggia il cui valore è rilevabile nella seguente carta. I parametri a2’, a2’’ e b2’, b2’’ contraddistinguono invece la sottozona di appartenenza. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 21/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Figura 2 – Distribuzione spaziale dell’altezza di pioggia giornaliera in Sardegna (da Deidda ed Al., Quad. Ricerca n°9 dell’Università di Cagliari, 1997). Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 22/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Figura 3 – Sotto Zone Omogenee per le piogge brevi e intense in Sardegna. In ciascuna zona I parametri del modello TCEV sono riportati in Tabella 8. (da Deidda ed. al., 1993) Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 23/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 6.4.2 Valutazione del coefficiente di deflusso Φ Per la valutazione del coefficiente di deflusso, si fa ricorso al metodo CN del Soil Conservation Service, che secondo gli autori trova impiego ottimale nell’ambito dei piccoli bacini. Si intende per pioggia netta la grandezza: h netta = (h lorda − Ia ) + S − Ia h lorda 2 dove ⎛ 100 ⎞ S = 254 * ⎜ − 1⎟ ⎠ ⎝ CN Il valore dell’infiltrazione iniziale è dato dalla: Ia=0.2*S Il valore del CN è tabellato per differenti combinazioni di suolo e copertura vegetale; il parametro S, rappresenta la quantità d’acqua immagazzinabile neI bacinI, e quindi nel terreno, ed è legato alla possibilità di infiltrazione, e alle condizioni di umidità precedenti (AMC Antecedet Misture Condition). La valutazione del CN è stata inizialmente condotta in ambiente GIS utilizzando la carta dell'uso del suolo. In questa maniera è stato possibile individuare in esso le porzioni che afferivano a diversi usi; successivamente per le semplificazioni assunte all’inizio del paragrafo e per le considerazioni emerse dall’analisi geologica si è valutato cautelativamente di assumente un valore pari a 100 in tutto il comparto, cui corrisponde un valore del coefficiente di deflusso pari a 1. 6.4.3 Coefficiente di ragguaglio areale r Per il coefficiente di ragguaglio areale si assumono le seguenti espressioni: r = 1 – (0.0394 A0.354) d(-0.40+0.0208 ln(4.6-ln(A))) r = 1 – (0.0394 A0.354) d (-0.40) per A < 20 km2 per A > 20 km2 Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 24/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 6.4.3.1 Durata della pioggia critica Per la valutazione della durata della pioggia critica si è assunto il modello utilizzato nella procedura VAPI Sardegna; si è quindi ammesso che la durata della pioggia corrisponda alla somma del tempo necessario per la formazione del deflusso superficiale e del tempo di corrivazione del bacino: τ = τc +τ f dove τc è il tempo di corrivazione τf è il tempo necessario per la formazione del ruscellamento superficiale La valutazione del tempo di corrivazione viene fatta attraverso un confronto critico delle seguenti formule empiriche: 1 Ventura ⎛ S ⎞2 τ c = 0.127⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ Jm ⎠ Jm la pendenza media dell'asta S superficie del bacino 1 Giandotti τc = 4S 2 + 1.5L 0.8(H m − H S ) Hm la quota media del bacino in m s.l.m. 1 2 Hs la quota della sezione di controllo in m s.l.m. Pasini τc = 0.108(S * L ) Jm 1 3 Jm la pendenza media dell'asta L la lunghezza in Km della stessa 1 2 S superficie del bacino L la lunghezza in Km dell’asta Viparelli τc = V la velocità media di scorrimento L 3.6V da assumersi su valori compresi tra 1 m/s e 1.5 m/s. VAPI Sardegna ⎛H ⎝ Jm τ c = 0.212 * A 0.231 ⎜⎜ Rev.1 – agg. 16.12.2011 Hm la quota media del bacino in m s.l.m. Jm la pendenza media del reticolo pag. 25/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Il tempo di formazione del ruscellamento superficiale, viene calcolato mediante la seguente espressione: τf = Ia i[(τ c +τ f ),r ] dove Ia l’assorbimento iniziale i l’intensità di pioggia relativa alla durata critica La pendenza media dell’asta principale è invece valutata mediante la relazione: Jm = L n ∑ 1 li ii dove : L è la lunghezza dell’asta li lunghezza del tratto i-esimo a pendenza omogenea ii la pendenza del tratto i-esimo a pendenza omogenea 6.4.4 Scelta del tempo di ritorno I tempi di ritorno adottati sono conformi alle indicazioni del PAI, in particolare sono stati adottati 50, 100, 200, 500 anni. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 26/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 6.5 0.1. Analisi idraulica e determinazione delle superfici di allagamento L’analisi idraulica è finalizzata alla capacità di trasporto del reticolo idrografico e alla determinazione di eventuali tratti di insufficienza e conseguente determinazione delle aree di allagamento. Quanto sopra sarà determinato attraverso metodologie riconducibili a: 1. ipotesi di condizioni di moto permanente o in particolar i casi uniforme; 2. considerazioni di tipo euristiche; 3. valutazioni su volumi invasabili 6.5.1 Ipotesi di condizioni di moto permanente o in particolar i casi uniforme 6.5.1.1 Ipotesi di condizioni di moto permanente Il modello idraulico utilizzato in questo studio, denominato HEC-RAS, nella sua versione 4.0, è stato sviluppato dall’Hydrologic Engineering Center dell’U.S. Army Corps of Engineers; il modello è in grado di effettuare simulazioni di tipo monodimensionale del fenomeno di propagazione dell’onda di piena su corsi d’acqua in condizioni di moto stazionario e non stazionario. Questa scelta è stata fatta per ragioni di coerenza con il PAI che ha individuato e perimetrato le aree a rischio idraulico e utilizzando questo codice di calcolo. Il modello presuppone che siano fornite tutte le informazioni necessarie, ed in particolare la geometria di un numero sufficiente di sezioni trasversali, la scabrezza che metta in conto le resistenze idrauliche, le condizioni al contorno e le portate. Il programma consente di inserire sezioni trasversali fittizie, interpolando quelle rilevate, in modo da assicurare che il passo di discretizzazione spaziale non ecceda un assegnato valore limite ed è in grado di modellare il comportamento di canali naturali e artificiali tenendo conto dell’influenza sul moto di manufatti di vario tipo quali ponti, briglie, paratoie che influenzano le caratteristiche della corrente ecc. Per l’analisi in moto permanente HEC-RAS determina il profilo del pelo libero tra una sezione e la successiva mediante la procedura iterativa denominata standard step, risolvendo l’equazione del bilancio energetico, Y2 + Z 2 + α 2V 2 2g 2 = Y1 + Z 1 + α 1V 1 2g 2 − he dove: Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 27/144 (1) Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Y1 e Y2 sono le altezze d’acqua riferite al fondo dell’alveo; Z1 e Z2 sono le altezze del fondo rispetto ad una quota di riferimento; V1 e V2 sono le velocità medie della corrente nelle due sezioni estreme del tronco fluviale considerato; α1 e α2 sono coefficienti di ragguaglio delle potenze cinetiche; he è la perdita di carico tra le due sezioni considerate. Il termine he dipende sia dalle perdite per attrito che da quelle per contrazione ed espansione. Si può valutare mediante la seguente relazione: he = L ⋅ S f + C ⋅ α 2V 2 2 2g − α 1V 1 2g 2 (2) dove: L è la lunghezza del tronco considerato; Sf è la cadente media tra le due sezioni; C è il coefficiente di perdita di carico per contrazione o espansione. Il primo termine rappresenta la perdita di carico totale per attrito, prodotto tra le due sezioni dalla cadente media. Il programma prevede diverse possibilità di calcolo della cadente, che viene determinata presupponendo una suddivisione della sezione d’alveo in sottosezioni all’interno delle quali la velocità possa ritenersi con buona approssimazione costante. Il secondo termine della equazione per il calcolo delle perdite di carico rappresenta invece il contributo dovuto alla contrazione ed espansione dell’area bagnata; tali perdite sorgono nel momento in cui si abbia un allargamento o restringimento della sezione che determini una situazione di corrente non lineare. Il coefficiente C varia in un intervallo Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 28/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) compreso tra 0.1 e 1 per correnti subcritiche, mentre in caso di correnti veloci generalmente si assumono valori inferiori. L’altezza del pelo libero, in riferimento ad una assegnata sezione, viene determinato mediante una risoluzione iterativa delle equazioni (1) e (2). Il modello fornisce inoltre i valori dell’altezza critica nelle diverse sezioni fluviali. Qualora si verifichino transizioni da corrente lenta e veloce o viceversa, in tali segmenti di asta fluviale l’equazione di bilancio energetico è sostituita dall’equazione globale di equilibrio dinamico. Il modello HEC-RAS consente di modellare l’effetto indotto sulla corrente dalla presenza di attraversamenti fluviali, nel caso che il deflusso attraverso il ponte avvenga a pelo libero ma anche in pressione. La perdita di energia causata dal ponte è divisa in tre parti: in primo luogo le perdite che si hanno nella zona immediatamente a valle del ponte dove, generalmente, si ha un’espansione della corrente. Sono poi considerate le perdite di energia che si verificano durante l’attraversamento del ponte, nonché le perdite che si hanno immediatamente a monte, ove la corrente subisce una contrazione. Per lo studio del deflusso attraverso un ponte HEC-RAS fa riferimento a quattro sezioni fluviali trasversali: sezione a monte del ponte, sezione di ingresso al ponte, sezione in uscita al ponte e sezione a valle del ponte. Il calcolo può essere effettuato utilizzando diverse soluzioni. Il metodo del bilancio energetico (metodo standard step), tratta la sezione in cui è presente il ponte esattamente come le altre, ad eccezione del fatto che l’area occupata dalla struttura viene sottratta dall’area totale e che il perimetro bagnato risulta incrementato per via del contributo dato dal ponte stesso. Poiché le perdite totali sono funzione delle perdite per attrito e delle perdite per contrazione ed espansione, occorre definire in questa fase i coefficienti necessari per il calcolo. In particolare, essendovi variazioni di velocità anche notevoli, il coefficiente di contrazione e soprattutto quello di espansione risulteranno sensibilmente maggiori dei valori assunti per i normali tronchi fluviali. Il metodo del bilancio della quantità di moto si basa invece sull’applicazione dell’omonima equazione tra le quattro sezioni fluviali in precedenza descritte. Il modello permette all’utente di utilizzare, per lo studio di ogni ponte, ciascuno dei metodi sopra citati o eventualmente di selezionarli entrambi; il software provvede a restituire il profilo che prospetta la situazione caratterizzata da maggior criticità. Condizioni al contorno in moto permanente Assegnato il valore di portata di moto permanente, nel caso di corrente lenta occorre specificare una condizione al contorno di valle; viceversa, per correnti veloci, è richiesta la definizione di una condizione al contorno di monte. Per un regime misto, invece, si rende necessaria la specifica di entrambe le condizioni, ovvero a monte e a valle. HEC-RAS ammette la definizione delle condizioni al contorno attraverso la specifica di un valore di Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 29/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) altezza assegnato, oppure imponendo il passaggio del profilo per l’altezza critica, oppure per l’altezza di moto uniforme. 6.5.1.2 Ipotesi di condizioni di moto uniforme Questa ipotesi di calcolo verrà assunta in particolari situazioni, soprattutto in corrispondenza di brevi tratti in pressione. La verifica sarà eseguita con la nota formula di Chezy, secondo la quale v = χ • Ri dalla quale mediante la Q= A v si può ricavare il valore della portata. Il coefficiente C è calcolato con la formula di Bazin 87 χ= (1 + γ ) R Dove m indica la scabrezza, R il raggio idraulico. Nel caso in esame, si è assunto un valore della scabrezza γ= 0.35 relativo ”pareti in cemento in non perfette condizioni” 6.5.2 Considerazioni di tipo euristiche In alcune situazioni, soprattutto all’interno dell’edificato, laddove il quadro informativo e gli strumenti di calcolo in possesso non permettono l’individuazione analitica degli scenari di piena, si farà ricorso ad un approccio di tipo euristico. In sostanza, quando le portate risultano non particolarmente elevate, ma il contesto nel quale si opera risulta di rilevante sensibilità, saranno utilizzate le informazioni disponibili attraverso un analisi qualitativa fondata principalmente attraverso una interpretazioni delle forme e delle quote del contesto in cui si opera, e attraverso una “calibrazione” della loro interpretazione con le informazioni storiche legate ad eventi passati. Per l’entità delle grandezze in gioco non si ritiene che modellazioni matematiche possano offrire soluzioni più aderenti alla realtà. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 30/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 6.5.3 Valutazioni su volumi invasabili In ottemperanza a quanto indicato nelle linee guida Art. 1.8 secondo cui Si rileva, peraltro, che la metodologia suggerita1 tende a sovrastimare le aree inondabili perchè non viene considerata la propagazione di un idrogramma di assegnata forma, ma bensì uno rettangolare il cui picco è il valore di portata ad assegnato tempo di ritorno. Il volume di allagamento così ottenuto è maggiore di quello effettivamente esondato. Per tale ragione, soprattutto per i tratti di pianura, è consigliabile verificare che le aree definite esondabili siano congruenti con i volumi dell'idrogramma di piena. L’approccio proposto verrà nei paragrafi successivi applicato ai comparti drenanti identificati; in particolare l’analisi verrà effettuata in due fasi successive: una prima fase nella quale vengono analizzati gli elementi principali del reticolo idrografico e quindi, procedendo da nord a sud verranno sviluppate le analisi sul : 1. Rio Mar’e Foghe – Stagno Cabras; 2. Fiume Tirso; 3. Rio Tanui; In un secondo momento, si è proceduto ad estendere l’analisi sui rimanenti elementi del sistema drenante interno al territorio comunale, l’estensione dell’analisi su bacini decisamente inferiori ha indotto le seguenti considerazioni: la ricerca di un reticolo minuto che fungesse da sistema drenante anche di bacini di pochi ettari. Stante le piccole dimensioni dei bacini individuati, spesso il sistema drenante risultava privo di qualunque riferimento cartografico, ed inoltre, non era evidente sul terreno per mancanza anche di una pur minima sezione d’aveo.2 il sistema definito, segue sostanzialmente il talweg, ma è spesso una forzatura interpretativa del modello numerico del terreno, in quanto l’andamento quasi pianeggiante delle aree attraversate e la mancanza di pendenza lungo le perpendicolare al moto fa si che il deflusso delle acque possa non necessariamente avvenire secondo la direttrice definita ma secondo percorsi che istantaneamente possono delinearsi per effetto di impedimenti locali; il sistema drenante legato a bacini di piccole dimensioni risente fortemente delle alterazioni legate alla pratica agraria e alla stagione nella quale si sviluppa l’evento, gli esigui dislivelli talvolta rilevati lungo la perpendicolare 1 Ipotesi di condizione di moto permanente 2 È notorio che spesso anche per bacini di qualche chilometro quadrato con comportamento effimero non è definibile l’asta fluviale o una sezione d’alveo univoca. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 31/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) alle linee di deflusso, possono facilmente essere alterati dalle lavorazioni del terreno agricolo la forte antropizzazione di alcune aree, sia legata all’inteso reticolo stradale, e sia per effetto della realizzazione di aree produttive, comportato una modifica delle linee drenanti e un diverso funzionamento in relazione alle portate defluenti. In particolare si è osservato che, gli accessi ai loti attigui alla viabilità è spesso affidata a cavalcafossi in precarie condizioni di manutenzione; le portate transitanti nelle canalette stradali, sono spesso indotte ad abbandonare il regolare deflusso, andando ad occupare il piano viario. In via preliminare sono stati definiti i quattro comparti seguenti: 1. Sistema Foghe – Tanui – Stagno di Cabras; 2. Sistema Tirso; 3. Minori occidentali del Sinis; 4. Minori orientali del Sinis. Pur avendo spinto l’analisi su tutto il territorio comunale nella sua interezza, la fase espositiva ha incentrato l’attenzione sviluppando su ogni singolo comparto l’analisi relativa al comportamento idraulico definibile sulla base del territorio. Si ritiene che in un contesto privo di un reticolo definito o, ove esistente, con un andamento estremamente alterato e privo di continuità nel suo sviluppo, sia inadeguato sviluppare una modellazione idraulica secondo le metodologie proposte per i corsi d’acqua di maggior rilevanza. Si è quindi assunto un approccio che desse maggiore aggio ad un approccio interprettativo del contesto nel quale ogni singolo comparto drenante si sviluppa, tenendo quindi conto di ogni situazione puntuale legata per esempio alla mancanza di una sezione d’alveo incisa, alla presenza di manufatti di varie dimensioni, come opere di attraversamento, cavalcafossi, pozzetti, cunettoni, strade, siano esse campestri, comunali o statali. Di seguito si consegna un analisi relativa al reticolo principale e al reticolo minore. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 32/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 7 RETICOLO PRINCIPALE 7.1 Rio Mar’e Foghe – Tanui - Stagno di Cabras 7.1.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; Il rio Mar’e Foghe è il principale immissario dello Stagno di Cabras. Mappa – Il bacino del Foghe – Cabras e l’abitato di Solanas e Cabras in arancio Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 33/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) Il bacino del Riu di Mare Foghe, che prende il nome dal fiume principale che attraversa la piana, si estende nell’entroterra per circa 532 kmq. La sua idrografia è fortemente differenziata in conseguenza delle caratteristiche geolitologiche e idrogeologiche delle aree che attraversa. Il suo reticolo idrografico si sviluppa quasi interamente su formazioni vulcaniche nella sua parte superiore e quasi interamente su litologie sedimentarie su quella inferiore. L'escursione altimetrica va dai 1050 m s.l.m del Monte Urtigu, fino al livello del mare. Negli anni ha subito una progressiva alterazione del suo corso terminale trasformandosi da palude di recapito finale del Bobolica, del Mannu di Bonarcado, del Mannu di Milis e del sas Iscas – Maistu Impera. Il Riu di Mare Foghe ha origine dall’unione di più corsi d’acqua che, con diverse denominazioni, scendono, con andamento breve e ripido, dalle pendici del Monte Ferru ed in particolare si tratta del Rio Cispini, del Rio Cannargia e del Flumini de Susu, che sottendono, alla loro confluenza in un’asta principale, un bacino imbrifero di 115 Kmq. Il tratto vallivo del bacino del Mare Foghe accoglie il suo più grosso affluente, il Rio Mannu di Milis e un gruppo di piccoli affluenti. Nel bacino ricadono alcuni importanti stagni di cui quelli di Cabras, Mar'e Pauli, Pa'e Sali e sa Mardini. Le sue acque dello stagno di Cabras sono salmastre, con caratteristiche intermedie tra quella dolce del fiume (Riu di Mare Foghe), che in esso sfocia, e quella salata del mare. La concentrazione del sale non è la stessa in tutto lo stagno ma è bassa vicino alla foce del fiume e aumenta verso il mare. Lo specchio acqueo è costituito da due bacini: il primo, nella parte sud-orientale, ha una salinità piuttosto elevata, mentre il secondo, nella parte ovest, presenta una salinità meno elevata perché riceve le acque del “Riu Sa Praia”, emissario dello stagno di “Mare Foghe”, nel comune di Riola.Il punto di sfocio del Foghe nel Cabras avviene in testa allo stagno a NE, mentre il Tanui perviene in adiacenza all’abitato di Cabras. In una prima fase , individuabile nella cartografia del 1885 e peraltro ancora visibile nelle foto aeree del 1954 lo stagno di Cabras sfociava attraverso una serie di bracci che confluivano nello Stagno di sa Mardini e poi a mare. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 34/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 7.2 Sistema Tirso 7.2.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; Il bacino idrografico del Tirso corrisponde con la U.I.O. del Tirso descritta nel Piano di Tutela delle Acque e nel Successivo PGDI ed ha un’estensione di circa 3365,78 Kmq. Il bacino idrografico è caratterizzato da un’intensa idrografia con sviluppo prevalentemente dentritico dovuto alle varie tipologie rocciose attraversate lungo la parte centrale ed è delimitata a Ovest dal massiccio del Montiferru, a Nord-Ovest dalle Catene del Marghine e del Goceano, a Nord dall’altopiano di Buddusò, a Est dal massiccio del Gennargentu, a Sud dall’altopiano della Giara di Gesturi e dal Monte Arci. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 35/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) L’altimetria dalle vette del versante settentrionale del Gennargentu (Bruncu Spina 1829 m s.l.m.) fino al livello del mare. Il fiume Tirso nasce dall’altopiano di Buddusò e sfocia nel Golfo di Oristano dopo un percorso di 159 km circa. L’andamento del suo corso si differenzia notevolmente procedendo dalla sorgente alla foce, anche se è possibile individuare tre tratti connotati nella maniera seguente: • Il primo tratto, compreso tra le sorgenti e la confluenza col Rio Liscoi, il corso del fiume presenta un percorso tortuoso con notevoli pendenze; • Il secondo, tra la confluenza con il Rio Liscoi e il lago Omodeo, la pendenza si fa via via più dolce e il corso del fiume assume un’andamento regolare; • L’ultimo, attraverso la piana di Oristano, il corso del fiume presenta pendenze minime ed è caratterizzato dalla presenza di grossi meandri. I principali affluenti del fiume ricadono tutti nella parte alta e media del corso, e drenano talvolta dei sottobacini particolarmente significativi tra cui possono citarsi: • Fiume Massari (840 kmq) • Fiume Taloro (505 kmq) • Rio Mannu di Benetutti (bacino 193 kmq) • Rio Liscoi (204 kmq) • Rio Murtazzolu (267 kmq) Affluenti di minore importanza sono quelli che drenano i versanti occidentali del monte Arci, caratterizzati da una rete idrografica piuttosto lineare, poco ramificata e quasi perpendicolare alla linea di costa. Anche sulle pendici meridionali del Monti Ferru sono intestati alcuni affluenti minori, caratterizzati dapprima da aste fluviali ad andamento lineare parallelo alla linea di costa che poi ripiegano bruscamente nella piana quasi ad angolo retto. Uno degli elementi di maggiore importanza di questa U.I.O. è sicuramente la presenza di numerosi invasi artificiali, tra cui si citano gli invasi del lago Omodeo, di Gusana e del Cucchinadorza. Tra questi, particolarmente rilevante dal punto di vista della quantità d’acqua invasabile è il lago Omodeo con capacità massime d’invaso di 792 milioni di metri cubi. Questo è diventato con la costruzione della nuova diga (Tirso a Cantoniera) l’invaso artificiale più grande dell’isola. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 36/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 7.3 Minori occidentali del Sinis 7.3.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; Il sistema dei Bacini minori occidentali del Sinis è costituito da una serie di impluvi originantisi dal pianoro basaltico e costituenti immissari minori di alcuni piccoli specchi di retrospiaggia (p.e. Mari Ermi..) o comunque sfocianti direttamente a mare dopo un breve percorso. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 37/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 7.4 Minori orientali del Sinis 7.4.1 Analisi descrittiva del comparto idrografico; Il sistema dei Bacini minori orientali del Sinis è costituito da una serie di impluvi originantisi dal pianoro basaltico e costituenti immissari minori o comunque superfici sottese dallo stagno di Mistras. Lo stagno di Mistras, posto interamente nel territorio di Cabras; è in realtà una laguna essendo costantemente collegato al mare attraverso numerosi canali. Lo specchio acqueo è disposto nella parte settentrionale del golfo di Oristano parallelamente alla costa, è di forma stretta ed allungata. Originariamente era eccezionalmente alimentato anche dalle piene eccezionali del Tirso, oggi arginato e comunque separato da esso dallo scolmatore del Cabras e da alti topografici artificiali costituiti da colmate delle risulte dello scavo dello scolmatore stesso. Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 38/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 7.5 Analisi delle criticità manifeste; L’intervento di costruzione del Canale Scolmatore, operato tra la fine degli anni ‘70 ed i primi anni ’80 ha prodotto positive variazioni nel funzionamento idraulico dello stagno di Cabras, consentendo una superiore capacità di smaltimento di acque verso lo stagno di sa Mardini ed il mare, prima operata dai soli bracci di collegamento tra Cabras e Pontis. La definizione delle aree di allagamento è derivata in gran parte dalla definizione della quota di recapito a mare, posta a 1.80 m s.l.m.m. che produce automaticamente una inondabilità di tutte le parti che sono in diretta comunicazione con la foce ed al loro virtuale livello. Mappa – Il sistema delle aree inondabili del territorio di Cabras Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 39/144 Studio di Compatibilità Idraulica (r.1.0 – 11/12/2011) 8 LA COMPATIBILITÀ DELLA ZONIZZAZIONE PROPOSTA NEL PUC Il territorio, è mappato dal progetto AVI, dal PAI e dal PSFF, ed è interessato solo limitatamente all’area orientale da significative problematiche morfologiche, costituite da fenomeni di varia natura. Sono presenti numerosi fenomeni storici originati dallo Stagno che portarono alla tradizionale denominazione del settore dell’abitato di Cabras in fronte allo stagno omonimo di “Veneziedda” poi sostanzialmente cessati con la messa in opera del Canale Scolmatore dello Stagno. I fenomeni significativi sono connessi al sistema Tirso. Gli accadimenti recenti hanno entità non significativa. In particolare, comunque, non si riconoscono eventi significativi potenziali nel settore urbano di Cabras e di Solanas. Il settore di Cabras è interessato nel suo margine meridionale, verso la Circonvallazione. Il settore dell’area artigianale di is Cortillaris è invece interessato più marcatamente dalle zone di inondabilità connesse alle piene del Tirso. In ogni caso la trasformabilità del PUC non può non prevedere altro se non il rispetto delle limitazioni derivanti da tale livello di pericolosità Hi salvo che non vengano eseguiti interventi di mitigazione della pericolosità peraltro poco significativi. Il PUC è quindi compatibile con la pericolosità idraulica riscontrata. Geologo Fausto Alessandro Pani Collaboratore: Geologo Roberta Maria Sanna Rev.1 – agg. 16.12.2011 pag. 40/144