Università degli studi di Firenze Analisi idrogeologica del bacino

Università degli studi di Firenze
C.d.L. Civile Edile e Ambientale
Indirizzo “strutture”
Analisi idrogeologica del bacino idrografico del
torrente Settola
Docente:
Studenti:
Castelli Fabio
Oliva Vincenzo
Urbanelli Matteo
Vigni Federico
1
Indice generale
1) Inquadramento del bacino e localizzazione geografica
2) Morfologia del bacino
2.1)
2.2)
2.3)
2.4)
Caratteristiche planimetriche
Tempo di corrivazione
Curva ipsografica
Curva ipsografica adimensionalizzata
3) Caratteristiche d’uso del suolo
3.1)
3.2)
Carta d’uso del suolo
Coefficienti di deflusso
4) Caratteristiche geologiche
4.1)
Carta geologica
5) Caratteristiche pedologiche
5.1)
5.2)
Carta pedologica
Coefficienti di filtrazione
6) Analisi climatica
6.1)
6.2)
6.3)
6.4)
6.5)
Analisi pluviometrica
Linea segnalatrice di probabilità pluviometrica
Termometria
Igrometria
Calcolo delle portate di piena
7) Bilancio idrologico
8) Simulazione con HEC-RAS
8.1)
8.2)
8.3)
8.4)
Analisi e interpretazione dei punti significativi
Profilo altimetrico
Risultati tabulati di HEC-RAS
Analisi e interpretazione dei risultati
2
1) Inquadramento del bacino e localizzazione geografica
Il bacino imbrifero del torrente “Settola” è situato nel comune di Montale.
L’area del bacino è identificabile nelle tavolette 262080-262040-263010-263050
della Cartografia Tecnica Regionale della regione toscana in scala 1:10000.
3
2) Morfologia del bacino
2.1) Caratteristiche planimetriche
Area bacino [Kmq]
Perimetro bacino [Km]
Lunghezza asta principale [Km]
DIMENSIONI PLANIMETRICHE
A
P
L
DIMENSIONI ALTIMETRICHE
Quota massima s.l.m. [m]
Quota minima s.l.m. [m]
Dislivello [m]
Rapporto di circolarità
Rapporto di uniformità
Fattore di forma
Rapporto di allungamento
8.18
13.45
6.59
Zmax
Zmin
ΔZ
780
53
727
MACROMORFOLOGIA PLANARE
Rc= 4πA/p2
2
Ru=1/ √Rc
Rf= A/L2
2 2 A
R a= · �
L
Pendenza media [%]
Pendenza media dell'asta principale[%]
0.57
1.33
0.19
0.49
π
PENDENZE
ii
im
0.24
0.11
2.2) Tempo di corrivazione
Il tempo di corrivazione viene stimato utilizzando le formule di Giandotti, Kirpich,
Pasini e Ventura.
Sulla base di parametri morfologici stimati precedentemente si ottiene il tempo di
corrivazione facendo la media dei valori forniti dalle varie formule:
TEMPO DI CORRIVAZIONE
Formula di Giandotti
tc =
2
4 √A + 1.5 L
2
Formula di Kirpich
Formula di Pasini
tc=0.000325L0.77i-0.385
tc =
0.8 √Zm
1,63 h
0,72 h
3
0.108 √AL
2
√im
1,36 h
Formula di Ventura
2
tc = 0.1272 �
1,22 h
Facendo la media dei valori ottenuti, si ottiene il seguente valore del tempo di
corrivazione:
tc = 1,23 h
4
A
im
2.3) Curva ipsografica
Integrando la curva ipsografica dimensionale si ottiene il volume di rilievo, che
diviso per l’area del bacino restituisce il valore della quota media del bacino zm.
2.4) Curva ipsografica adimensionalizzata
La curva ipsografica adimensionalizzata è uno strumento che permette di “misurare”
la stabilità del bacino idrografico.
Integrando questa curva è possibile stimare l’evoluzione volumetrica del bacino e
classificarlo in una delle seguenti classi:
- Ip > 0,6
- 0,4 < Ip < 0,6
- Ip < 0,4
 Stadio giovanile
 Stadio maturo
 Stadio senile
Per questo bacino, dal calcolo dell’integrale con metodi numerici, si ottiene il valore
Ip = 0,30 ; il bacino, per quanto già detto, si trova quindi nello stadio senile.
5
Si riporta di seguito il grafico della curva ipsografica adimensionalizzata:
6
3) Caratteristiche d’uso del suolo
Per effettuare l’analisi idrologica del bacino è necessario conoscere il tipo di suolo,
informazione desumibile dalla carta di uso del suolo; le informazioni presenti sulla
stessa hanno portato anche al calcolo dei coefficienti di deflusso φ, opportunamente
riportati nel paragrafo successivo.
3.1) Carta d’uso del suolo
Si riporta di seguito la carta d’uso del suolo, ritagliata sulla zona di interesse per il
progetto:
Si riporta la tabella dove sono state misurate le aree e la relativa quota di area
percentuale rispetto all’area totale:
7
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A
Kmq
3.47
0.38
0.65
0.14
0.46
0.06
0.04
0.68
0.58
0.43
0.3
0.72
0.27
%
42.42
4.65
7.95
1.71
5.62
0.73
0.49
8.31
7.09
5.26
3.67
8.80
3.30
Codice
311
312
313
111
112
/
142
210
2101
221
222
223
/
3.2) Coefficienti di deflusso
Viene riportata la tabella dei coefficienti di deflusso, per definizione il rapporto tra i
deflussi e gli afflussi:
Codice
311
312
313
111
112
/
142
210
2101
221
222
223
Livello 1
Livello 2
Livello 3
Territori boscati
Zone boschive Boschi di latifoglie
Territori boscati
Zone boschive Boschi di conifere
Territori boscati
Zone boschive
Boschi misti
Territori modificati
Zone
Tessuto urbano
artificialmente
urbane
continuo
Territori modificati
Zone
Tessuto urbano
artificialmente
urbane
discontinuo
Territori modificati Infrastutture
Strade. aereoporti
artificialmente
viarie
Territori modificati Aree sportive
Infrastrutture
artificialmente
e ricreative
sportive
Seminative irrigui
Territori agricoli
Zone agricole
e non
Kmq
%
f
3.47
0.48
0.82
42.42
5.87
10.02
0.20
0.20
0.20
0.14
1.71
0.80
0.46
5.62
0.60
0.06
0.73
0.75
0.04
0.49
0.05
0.68
8.31
0.50
Territori agricoli
Zone agricole
Vivai
0.58
7.09
0.45
Territori agricoli
Zone agricole
Vigneti
0.43
5.26
0.40
Territori agricoli
Zone agricole
Frutteti e frutti
minori
0.30
3.67
0.30
Territori agricoli
Zone agricole
Oliveti
0.72
8.80
0.30
Il coefficiente di deflusso, pesato in base alle varie aree, è pari a φm = 0.30
8
4) Caratteristiche geologiche
4.1) Carta geologica
Si riporta di seguito la tabella dove sono state misurate le aree e la relativa quota di
area percentuale rispetto all’area totale:
A1
A2
A3
A4
A5
A
Descrizione
Membro pelitico grenaceo
Argille varicolori
Formazioni di Sillano
Depositi alluvionali terrazzati
Depositi alluvionali recenti
9
Kmq
4.067
1.027
1.059
0.28
1.747
%
49.72
12.56
12.95
3.42
21.36
5) Caratteristiche pedologiche
Per poter condurre un analisi idrologica del bacino si deve conoscere le caratteristiche
dei suoli in esso presenti. Queste informazioni si possono ricavare dallo studio della
carta pedologica della zona.
5.1) Carta pedologica
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z
Legenda
Descrizione
Da Franco sabbiosa a Franca
Da Franco a Franco argillosa
Da Franco sabbiosa argillosa a Franco limosa argillosa
Da Franco sabbiosa a Franca
Franco limosa
10
Kmq
3.32
2.34
1.93
0.47
0.12
5.2) Coefficienti di filtrazione
L'analisi della carta pedologica del bacino indica che esistono 5 diverse aree a
tessitura omogenea.
Per ognuna di queste aree si ricava la descrizione della tessitura del terreno che la
caratterizza con maggior frequenza. Dopo aver determinato ciò, è possibile stimare
per ogni zona il coefficiente di filtrazione Ks.
PONTEPETRI_MARESCA_POGGIO DI PETTO (PON1_MRS1_PGG1) - ZONA 4
Litologia principale:
arenarie quarzoso feldspatiche spesso turbiditiche con intercalazioni di marne e
argilliti - Formazione del Macigno del Chianti "Macigno A", Pietraforte, Arenarie di
Monte Senario.
Morfologia:
versanti con vallecole subparallele mediamente lunghi e lunghi, spesso con canali di
erosione di notevoli dimensioni, da fortemente pendenti a molto scoscesi, soggetti ad
erosione idrica da moderata a forte di tipo prevalentemente incanalato.
Uso del suolo:
cedui di faggio e castagno e rimboschimenti di conifere e secondariamente da pascoli
ed ex pascoli colonizzati da ginestreti.
GRETI_PODERE ELCI (GRT1_PEL1) - ZONA 1
Litologia principale:
Arenarie quarzoso feldspatiche spesso turbiditiche con intercalazioni di marne e
argilliti - Formazione del Macigno del Chianti "Macigno A".
Morfologia:
versanti con vallecole a pendenza prevalentemente forte e scoscesa soggetti
ad erosione superficiale da moderata a forte, di tipo sia diffuso che incanalato, con
limitate aree d’accumulo a pendenza minore.
Uso del suolo:
boschi cedui di latifoglie a riposo invernale con aree dominate da conifere; molto
secondariamente seminativo ed oliveto.
GIACCAI_VILLA (GCC1_VIL1) - ZONA 2
11
Litologia principale:
argille e marne con calcari,arenarie e calcareniti intercalati; complesso
indifferenziato, i F.106 e 107; complesso caotico: masse scompaginate a matrice
argillosa inglobante calcari marnosi, brecce ofiolitiche, calcareniti, calcari.
Formazione delle Argille scagliose.
Morfologia:
versanti lineari, talora terrazzati, a pendenza da debole a forte, soggetti ad erosione
idrica diffusa prevalentemente moderata, talora forte e secondariamente a fenomeni
d’erosione di massa.
Uso del suolo:
oliveto e vigneto specializzati, seminativo avvicendato e secondariamente
pascolo,arbusteto e bosco misto.
PANATTONI_GALLELORO (PAN1_GAL1) - ZONA 3
Litologie principali:
Sedimenti lacustri del Quaternario talvolta con livelli ciottolosi e depositi alluvionali
terrazzati.
Morfologia:
Superfici di versante e terrazzamenti antichi di origine fluviale.
Uso del suolo:
seminativo e vigneto.
VERCIANO_ANCHIONE (VRC1_ANC1) - ZONA 5
Litologia principale:
Depositi alluvionali recenti ed attuali.
Morfologia:
Piana alluvionale in parte bonificata.
Uso del suolo:
seminativo a cereali, barbabietola, prato avvicendato.
12
Zona
Codice
Tessitura
Z1
GRT1_PEL
1
GCC1_VIL
1
PAN1_GA
L1
Da Franco
sabbiosa a Franca
Da Franco a
Franco argillosa
Da Franco
sabbiosa argillosa
a Franco limosa
argillosa
Da Franco
sabbiosa a Franca
Franco limosa
Z2
Z3
Z4
Z5
PON1_MR
S1_PGG1
VRC1_AN
C1
Ks[cm/h] Superficie Superficie Porosità
[Kmq]
relativa [%]
0.428
40.59
3.32
1.75
0.76
2.34
28.60
0.464
0.25
1.93
23.59
0.435
1.75
0.47
5.75
0.458
0.68
0.12
1.47
0.501
Il coefficiente di deflusso medio rispetto alle aeree vale: ks= 1.10 cm/h
13
6) Analisi climatica
6.1)Analisi pluviometrica
Lo strumento utilizzato per la misurazione delle altezze di pioggia caduta durante un
evento meteorologico è il pluviometro.
Si tratta di un recipiente cilindrico dentro il quale è sistemato un imbuto che
convoglia le acque sul fondo dello strumento stesso.
L'altezza della precipitazione è data dal rapporto tra il volume d'acqua raccolto e la
superficie dell'apertura del pluviometro:
h=V/A
I dati pluviometrici utilizzati per la seguente analisi abbiamo fatto riferimento alle
stazione di Baggio, la quale si trova all'interno del Bacino dell'Ombrone Pistoiese, e
abbiamo tenuto conto anche del fatto che la quota della stazione (circa 500m) è
confrontabile con l'altezza media del bacino (420m). I dati riportati provengono dagli
annali idrologici pubblicati nel sito http://www.sir.toscana.it
Mese
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
Settembre
Ottobre
Novembre
Dicembre
Altezze
acque(mm)
171.6
191
80
110.8
225.2
133.4
49.4
115.6
110
176.4
357
316.2
14
Mese
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
Settembre
Ottobre
Novembre
Dicembre
Nr° giorni di
pioggia
11
13
9
12
16
8
2
4
11
6
21
16
Le precipitazioni massime annuali in relazione ai tempi di ritorno si calcolano con la
funzione distribuzione di Gumbel . Riportiamo innanzitutto i dati che come in
precedenza provengono dal sito http://www.sir.toscana.it/.
BAGGIO
1h
3h
6h
12h
24h
2001
16,4
32,4
41
51
82,6
2002
30,7
52,1
53,5
72,0
82,0
2003
21
44,8
78
99,8
118,6
2004
25,2
41,4
49,8
51,8
51,8
2005
16,8
28,2
44,2
49,6
54,6
2006
26
43,8
67,8
75,8
89,4
2007
35,2
51,4
56,2
56,2
65,8
2008
29,6
38,2
52,8
78,6
97,2
2009
16,8
39
50,8
78,4
92,4
2010
25,6
46,6
52,4
74,8
90,2
2011
30,8
45,8
48,6
56,2
70,0
2012
16,6
28,6
47
68,8
96
15
Distribuzione statistica di Gumbel
Wt = -ln(ln(Tr/(Tr-1)))
di ritorno assegnato
Variabile ridotta della distribuzione stimata per un tempo
ht= u + αWtr Altezza di pioggia in funzione di W(Tr)
u = µ -0.5772·α
α=
2
√6·σ
π
µ : media dei dati pluviometrici [mm]
σ: deviazione standard del campione dei dati pluviometrici [mm]
Tr: tempo di ritorno considerato [anni]
d: durata [ore]
µ
σ
α
u
1h
24.23
6.33
21.38
0.20
3h
37.20
7.70
33.73
0.17
6h
53.51
9.76
49.12
0.13
12h
67.75
14.50
61.22
0.09
24h
82.55
18.40
74.27
0.07
6.2) Linea segnalatrice di probabilità pluviometrica
ln (ht) = ln(a) + n*ln(d)
Con la stima dei minimi quadrati della retta interpolatrice in scala bilogaritmica mi
calcolo i valori a e n che risultano essere i seguenti:
Tr
2
10
50
100
200
a (mm/oren)
23,72
32,26
39,72
42,86
46,00
16
n
0,40
0,38
0,38
0,38
0,37
Otteniamo quindi le seguenti altezze di pioggia in base ai tempi di ritorno ed ai
relativi n e a:
Tr
1h
3h
6h
12h
24h
2
23.72
36.81
48.57
64.09
84.57
10
32.26
48.97
63.73
82.93
107.93
50
39.72
60.30
78.47
102.17
132.89
100
42.86
65.06
84.67
110.19
143.39
200
46.00
69.07
89.26
115.36
149.09
160.00
140.00
120.00
2
100.00
10
50
80.00
100
60.00
200
40.00
20.00
0.00
1
3
6
12
24
6.3) Termometria
I dati termometrici giornalieri sono stati rilevati alla stazione di Pistoia; questi dati
sono reperibili dal sito http://www.idropisa.it
Pistoia [TOS10001260] (PT)
UTM [m]: 653080 E 4867535 N
GB [m]: 1653027 E 4867355 N
Quota s.l.m. [m]: 85,24 m
Bacino: Ombrone Pistoiese
17
Si riporta di seguito la tabella delle temperature massime, minime e medie mensili
delle temperature estreme giornaliere:
T (°C)
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Minima
Minima
-3.60
-3.60
-4.20
2.80
5.80
11.00
11.30
13.10
5.50
6.70
-1.30
-7.90
Media
2.95
1.50
3.70
7.75
10.40
15.50
15.65
16.15
10.75
10.65
6.35
1.65
Media
Massima Minima
9.50 4.00
6.60 1.10
11.60 3.10
12.70 7.50
15.00 10.80
20.00 15.40
20.00 16.40
19.20 16.20
16.00 11.30
14.60 11.30
14.00 7.20
11.20 3.10
Media
7.60
5.80
9.00
14.20
18.10
22.80
24.30
24.20
17.90
16.30
11.20
7.10
Massima
Massima Minima
11.10
4.70
10.50
4.60
14.90
7.70
20.90
10.00
25.30
18.40
30.10
22.80
32.10
23.20
32.10
23.60
24.40
16.80
21.20
14.60
15.20
5.60
11.10
1.20
Media
10.00
11.05
14.25
18.60
24.85
29.65
29.75
30.20
22.90
20.45
13.50
9.00
Massima
15.30
17.50
20.80
27.20
31.30
36.50
36.30
36.80
29.00
26.30
21.40
16.80
35
30
25
20
Media (min)
Media (medie)
15
Media (massime)
10
5
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
6.4) Igrometria
I dati igrometrici sono stati reperiti dalla stazione di Firenze Peretola; sono stati
reperiti dal servizio meteorologico dell’Aereonautica Militare (www.meteoam.it).
18
“Firenze Peretola”
UTM [m]: 4852955 E 676984 N
Quota s.l.m. [m]: 38
Tempo di osservazione: 1971-2000
gennaio
febbraio
marzo
aprile
maggio
giugno
luglio
agosto
settembre
ottobre
novembre
dicembre
UR(%)
76
70
66
68
68
68
65
66
69
73
76
78
UR(%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
UR(%)
6.5) Calcolo delle portate di piena
Si procede con il calcolo della portata di piena del bacino in esame tramite il metodo
cinematico e in seguito calcolando il deflusso con il metodo SCS-CN.
Si utilizza entrambe le due formulazioni, cioè con l'uso del coefficiente di filtrazione
e del coefficiente di deflusso.
Il valore di “tc” riportato nelle formule seguenti è quello ricavato precedentemente nel
punto 2.2 [tc =1.23].
Coefficiente di filtrazione
Qmax(T)= ƩAi(atc(n-1)-Ksi)
Ai
tc
Ksi
a,n
:
:
:
:
Area i-esima del bacino
Tempo di corrivazione
Coefficiente i-esimo di conducibilità idraulica
parametri della linea segnalatrice
19
Portata massima nelle varie zone
ZONA 1
ZONA 2
ZONA 3
ZONA 4
ZONA 5
Tr2
3.18
8.68
9.89
2.51
0.47
Tr10
10.03
13.50
13.87
3.48
0.72
Tr50
16.08
17.77
17.39
4.33
0.94
Tr100
18.63
19.56
18.87
4.69
1.03
Tr200
21.10
21.30
20.31
5.04
1.12
Tr100
62.78
Tr200
68.87
Dalla tabella seguente si ricava la portata massima
Qmax [m3/s]
Tr2
24.73
Tr10
41.60
Tr50
56.51
Coefficiente di deflusso
La formula in questo caso è la seguente :
Qmax(T)= AФatc(n-1)
Facendo uso del coefficiente di deflusso medio , calcolato al paragrafo 3.2 si ricava la
portata di piena per ogni tempo di ritorno.
3
Qmax [m /s]
Tr2
14.28
Tr10
19.34
Tr50
23.81
20
Tr100
25.70
Tr200
27.72
7)
Bilancio idrologico mensile
Ipotizzando che il bacino in esame sia un sistema chiuso dal punto di vista
idrogeologico, reso possibile ipotizzando uno schema di funzionamento a due
serbatoi, sono rilevati i medi mensili delle principali componenti idrogeologiche. Per
quanto riguarda la stima dei flussi lineari delle falde, essendo il sistema chiuso, si
considera nullo lo scambio con altri bacini.
I valori utilizzati per le equazioni sono i seguenti:
Mese
P(mm/mese)
Gennaio
171.60
febbraio
191.00
Marzo
80.00
Aprile
110.80
Maggio
225.20
Giugno
133.40
Luglio
49.40
Agosto
115.60
Settembre
110.00
Ottobre
176.40
Novembre
357.00
Dicembre
316.20
Np
fp
Tm(°C) ΔT(°C) UR(% )
Epot(mm/mese)
Rh(mm/mese)
QI,i (mm/mese)
11 0.355
13 0.464
7.6
18.9
76.00
34.57
7.61338E-06
61.45860488
5.8
21.1
70.00
38.40
3.03513E-06
61.45860488
9 0.290
12 0.400
9
25.0
66.00
53.27
1.04442E-11
61.45860488
14.2
24.4
68.00
70.12
4.23806E-11
61.45860488
16 0.516
8 0.267
18.1
25.5
68.00
90.03
1.61693E-06
49.10898
22.8
25.5
68.00
121.86
1.7409E-05
61.45860488
2 0.065
4 0.129
24.3
25.0
65.00
146.88
0.001040066
37.60293034
24.2
23.7
66.00
141.95
0.012493729
0
11 0.367
6 0.194
17.9
23.5
69.00
86.28
3.67786E-10
0
16.3
19.6
73.00
68.06
0.021757645
0
21 0.700
16 0.516
11.2
22.7
76.00
43.42
6.43177E-05
15.8094906
7.1
24.7
78.00
30.51
0.000500993
61.45860488
21
J ,i (mm/mese) W1 (mm) W2 (mm) W,i (mm) Rd(mm/mese) E(mm/mese) Qb,i (mm/mese) V,i (mm) Qtot(mm/mese)
Qtot(m3/s)
35.00
183.90
183.90
143.33
40.57
34.57
15.01
55.00
117.0342
0.35743
35.00
240.03
240.03
143.33
96.70
38.40
6.44
43.58
164.5992
0.55656
35.00
170.31
170.31
143.33
26.98
53.27
2.76
38.68
91.1956
0.27852
35.00
114.53
114.53
114.53
0.00
70.12
1.18
36.58
62.6420
0.19769
27.97
172.62
172.62
143.33
29.29
90.03
0.51
28.65
78.9028
0.24097
35.00
87.70
87.70
87.70
0.00
121.86
0.22
35.29
61.6762
0.19464
21.42
-68.80
0.00
0.00
0.00
78.07
0.09
21.54
37.6973
0.11513
0.00
-95.17
0.00
0.00
0.00
46.79
0.04
0.05
0.0525
0.00016
0.00
-71.45
0.00
0.00
0.00
14.83
0.02
0.02
0.0172
0.00005
0.00
36.87
36.87
36.87
0.00
68.06
0.01
0.01
0.0291
0.00009
9.00
325.63
325.63
143.33
182.30
43.42
0.00
9.01
198.1149
0.62522
35.00
514.86
514.86
143.33
371.53
30.51
0.00
35.01
432.9944
1.32239
E’ verificato che le somme delle precipitazioni lungo l’arco di un anno è uguale alla
somma dei valori di evapotraspirazione più i valori delle portate su base annuale.
7.1) Curva di durata delle portate
La curva di durata delle portate è stata ricostruita in maniera indiretta in quanto non
erano disponibili i dati di portata necessari.
Per valori di portata bassi si sono utilizzati i tre valori di portata mensile minori
derivanti dal bilancio idrologico di cui sopra, mentre per valori di portata superiori si
fa riferimento al modello esponenziale per la stima della probabilità di superamento
della generica portata Q:
β
α
𝑑𝑑
𝑞𝑞
P[Q≥q] = exp �− � + 𝐾𝐾𝐾𝐾��
dove
α 𝐴𝐴
β=Hp/365= 5.6 mm (precipitazione media giornaliera)
α=Hp/Gp= 15.8 mm (precipitazione media in un giorno piovoso)
d=6 h
Ks=11 mm/h
22
d (giorni)
Qtot (m3/s)
350
320
290
1.939
1.891
1.814
1.668
1.411
1.198
1.010
0.000054
0.000089
0.000160
0.10
0.25
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
Curva di durata
1000
100
Curva di durata
10
1
0.00001
0.00010
0.00100
0.01000
0.10000
23
1.00000
10.00000
8) Simulazione con HEC-RAS
Per individuare situazioni a rischio di eventi di piena, a conclusione dell’esercitazione
è stata effettuata una simulazione con il software HEC-RAS.
Il tratto del corso d’acqua considerato comprende la zona urbana di Montale, per un
tratto di lunghezza complessiva di circa 600 metri.
Dopo aver effettuato una serie di rilevazioni in sito, abbiamo definito 19 sezioni
trasversali rispetto al corso d’acqua; sono stati rilevati tutti i punti significativi del
tratto in esame, tra cui due ponti e due cascate.
Si riporta un estratto della planimetria in cui sono evidenziate le sezioni:
8.1) Risultati simulazione con software HEC-RAS
Si riportano di seguito i risultati della simulazione con HEC-RAS , in cui sono state
inserite le portate di piena per tempi di ritorno pari a 50, 100 e 200 anni, calcolate con
il coefficiente di deflusso medio del bacino.
Vengono quindi mostrate tutte le sezioni che sono state rilevate, oltre ai ponti;
l’ordine progressivo è da valle verso monte.
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
8.2) Profilo altimetrico
37
8.3) Risultati tabulati di HEC-RAS
Reach
River
Sta
Profile
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
17
17
17
16
16
16
15
15
15
14
14
14
13.2
13.2
13.2
13.1
13.1
13.1
12
12
12
11
11
11
10
10
10
9
9
9
8.2
8.2
8.2
8.1
8.1
8.1
7.5
7
7
7
6
6
6
5
5
5
4
4
4
3
3
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Q
Total
(m3/s)
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
Bridge
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
Min
Ch
El
(m)
21.68
21.68
21.68
19.58
19.58
19.58
18.85
18.85
18.85
17.50
17.50
17.50
17.20
17.20
17.20
15.90
15.90
15.90
14.40
14.40
14.40
11.40
11.40
11.40
9.90
9.90
9.90
9.60
9.60
9.60
8.58
8.58
8.58
6.58
6.58
6.58
W.S.
Elev
Crit
W.S.
E.G.
Elev
E.G.
Slope
Vel
Chnl
Flow
Area
Top
Width
Froude
# Chl
(m)
22.74
22.78
22.82
20.69
20.76
20.83
20.46
20.53
20.62
19.55
19.65
19.75
18.98
19.05
19.11
16.78
16.83
16.88
15.74
15.78
15.82
12.45
12.49
12.53
11.21
11.26
11.31
10.69
10.72
10.76
9.58
9.62
9.67
7.26
7.30
7.33
(m)
22.74
22.78
22.82
21.10
21.17
21.23
20.62
20.70
20.78
18.89
18.93
18.98
18.98
19.05
19.11
17.37
17.43
17.49
15.98
16.03
16.08
12.76
12.81
12.86
11.42
11.48
11.54
11.02
11.07
11.12
9.93
9.99
10.05
7.95
8.02
8.08
(m)
23.15
23.21
23.28
22.05
22.15
22.24
21.39
21.51
21.63
19.70
19.80
19.91
19.61
19.71
19.82
19.04
19.14
19.25
16.61
16.70
16.80
13.53
13.60
13.67
12.07
12.16
12.26
11.80
11.89
11.99
10.79
10.88
10.98
10.52
10.62
10.72
(m/m)
0.009493
0.009339
0.009375
0.023756
0.022413
0.020869
0.019144
0.019013
0.018743
0.001895
0.001859
0.001825
0.013946
0.014057
0.014246
0.074632
0.072043
0.069968
0.025216
0.025930
0.026533
0.037920
0.037325
0.036860
0.021310
0.021082
0.020835
0.028015
0.028132
0.028231
0.031378
0.030908
0.030445
0.136284
0.126801
0.118185
(m/s)
3.09
3.16
3.25
5.25
5.31
5.35
4.38
4.47
4.55
2.12
2.16
2.21
3.96
4.07
4.19
6.69
6.79
6.89
4.73
4.89
5.04
5.39
5.48
5.57
4.12
4.21
4.30
4.98
5.11
5.24
5.40
5.52
5.64
8.01
8.08
8.15
(m2)
8.60
9.07
9.51
4.84
5.19
5.58
5.73
6.07
6.44
14.42
15.29
16.20
6.92
7.27
7.63
3.64
3.91
4.20
6.08
6.34
6.62
5.47
5.79
6.12
5.78
6.11
6.45
5.43
5.72
6.02
5.12
5.41
5.72
2.97
3.18
3.40
(m)
10.31
10.31
10.32
5.20
5.25
5.29
4.40
4.40
4.40
9.00
9.00
9.00
5.40
5.40
5.40
5.46
5.80
6.14
7.20
7.20
7.20
8.20
8.20
8.20
6.20
6.20
6.20
7.70
7.70
7.70
6.50
6.50
6.50
6.90
6.90
6.90
0.98
0.98
0.99
1.64
1.61
1.57
1.15
1.15
1.14
0.47
0.47
0.47
0.95
0.96
0.97
2.33
2.30
2.27
1.33
1.35
1.38
1.68
1.68
1.67
1.36
1.35
1.35
1.56
1.57
1.59
1.72
1.72
1.72
3.52
3.43
3.35
6.13
6.13
6.13
5.13
5.13
5.13
4.63
4.63
4.63
3.13
3.13
3.13
0.83
0.83
7.41
7.44
7.48
6.60
6.68
6.75
6.41
6.51
6.59
3.64
3.66
3.69
1.32
1.34
7.80
7.86
7.93
6.91
7.01
7.09
6.41
6.51
6.59
4.15
4.20
4.26
1.92
1.97
8.73
8.86
9.00
7.83
7.96
8.09
7.21
7.34
7.46
5.82
5.97
6.11
5.43
5.59
0.034731
0.035423
0.035906
0.020646
0.020176
0.019786
0.010454
0.010100
0.010010
0.121541
0.121099
0.118959
0.375918
0.357965
4.29
4.42
4.55
5.20
5.31
5.43
4.20
4.28
4.39
7.15
7.35
7.53
8.98
9.13
4.73
4.92
5.13
5.10
5.39
5.69
6.32
6.71
7.05
3.66
3.84
4.05
2.65
2.82
6.90
6.90
6.90
5.95
5.96
5.97
6.00
7.00
7.00
7.80
7.80
7.80
10.23
10.48
1.29
1.31
1.32
1.37
1.36
1.36
1.01
1.00
1.00
3.21
3.22
3.22
5.28
5.21
38
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
montale
3
2.5
2
2
2
1
1
1
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
Tr 50
Tr100
Tr200
27.72
Bridge
23.81
25.70
27.72
23.81
25.70
27.72
0.83
1.36
2.02
5.73
0.339011
9.26
3.00
10.75
5.12
0.38
0.38
0.38
0.00
0.00
0.00
2.03
2.10
2.18
2.03
2.11
2.18
1.81
1.85
1.90
1.59
1.64
1.68
2.32
2.40
2.48
2.24
2.32
2.41
0.006285
0.006018
0.005784
0.003004
0.003003
0.003001
2.33
2.34
2.36
2.29
2.35
2.41
10.06
10.72
11.41
12.25
12.89
13.57
9.00
9.00
9.00
8.86
8.88
8.91
0.58
0.57
0.56
0.53
0.54
0.54
8.4) Analisi e interpretazione dei risultati
Dai risultati della simulazione con il software si possono ricavare informazioni sul
torrente Settola.
Si nota che in determinate sezioni, a causa della modesta altezza degli argini, il
torrente è soggetto a vari fenomeni di esondazione per tutti i tempi di ritorno
considerati nell’analisi.
I ponti, essendo di larghezza elevata, non presentano nessun tipo di problema.
Lungo alcuni tratti si presentano condizioni di rischio.
Poiché in alcune delle parti suddette siamo in presenza di costruzioni adibite a civile
abitazione, potrebbero nascere problemi in caso di piena poiché tali abitazioni
sarebbero a rischio.
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