Caratteristiche dei bacini idrografici

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Margherita Di Giovanni
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1 Corso di Idrologia A.A Caratteristiche dei bacini idrografici Prof. Ing. A. Cancelliere Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Università di Catania

2 Bacino idrografico Con riferimento ad una sezione di un corso d acqua, si definisce bacino idrografico superficiale la porzione di superficie terrestre che raccoglie le acque che, scorrendo in superficie, defluiscono attraverso la sezione medesima 2

porzione di superficie terrestre che raccoglie le acque che,

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4 Delimitazione del bacino 4

5 Caratteristiche di un bacino idrografico Caratteristiche planimetriche - superficie S(km 2 ) = area della proiezione orizzontale del bacino delimitato dallo spartiacque - perimetro P (km) = lunghezza del limite del bacino - lunghezza dell asta fluviale L(km) = percorso dell acqua dalla sezione di chiusura allo spartiacque Caratteristiche di forma -fattore di forma - coefficiente di uniformità - rapporto di allungamento 5

del bacino - lunghezza dell asta fluviale L(km) = percorso dell acqua dalla sezione di chiusura allo

6 caratteristiche di pendenza pendenza dell asta H (m.s.m.) i i 2 = pendenza della retta di compenso del profilo longitudinale dell asta i 3 = congiungente 0% e 85% di lunghezza pendenza media (Alvard-Horton) del bacino i 2 0% 85% i 3 L(km) con ΔH = equidistanza delle isoipse L = lunghezza totale delle isoipse S = superficie del bacino Infatti pendenza media di una fascia tra 2 isoipse la pendenza media=media pesata delle pendenze delle fasce - caratteristiche orografiche (di rilievo del bacino) - differenza max di quota (tra spartiacque e sezione di chiusura) ΔH max = H max H 0 - altitudine media - altitudine mediana H med = H(0.5 S t ) H (m.s.m.) Hi H mediana _ H = altitudine media 50% S t S(km 2 ) curva ipsografica H(S) 6

L(km) con ΔH = equidistanza delle isoipse L = lunghezza totale delle isoipse S = superficie del bacino Infatti pendenza media di una fascia tra 2 isoipse la pendenza media=media

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8 - caratteristiche dell organizzazione del reticolo fluviale densità di drenaggio ordinamento gerarchico del reticolo idrografico (secondo Horton-Strahler, 952) sorgente nodo ordine : asta che ha origine da una sorgente, non da una confluenza (nodo) ordine 2: asta di confluenza tra due aste di ordine ordine 3: confluenza di 2 aste di ordine 2 In genere se 2 aste di ordine i e j confluiscono, l asta a valle ha ordine L ordine Ω del bacino corrisponde a quello dell asta di ordine massimo. 8

confluenza (nodo) ordine 2: asta di confluenza tra due aste di ordine ordine 3: confluenza di 2 aste di ordine 2 In genere

9 legge di Horton (o del numero dei canali ordinati) Il numero dei canali (aste) è una successione (N, N 2..; N Ω = ) decrescente con l ordine ω come una serie geometrica inversa in cui l ultimo termine è unitario. per 2 ω Ω è il rapporto di biforcazione (rapporto tra n di aste di ordine ω- e n di aste di ordine ω) pressoché costante. Il rapporto di biforcazione può valutarsi interpolando su un grafico semilogartmico (log N ω, ω) log R b = log N ω- log N ω ; essendo log N ω = a-b(ω) e log N ω- = a-b(ω-) log R b = a-b(ω-) a + bω log R b = b; R b = 0 b Essendo N Ω = 2ª legge di Horton (o della lunghezza dei canali) La successione delle lunghezze medie dei canali (L, L 2, L 3 L Ω ), crescente al crescere dell ordine è una serie geometrica, il cui termine è la lunghezza media dei canali di primo ordine (o rami esterni) Sia per 2 ω<ω il rapporto delle lunghezze medie Legge delle aree drenate (Strahler) per 2 ω Ω con ω = valore medio dell area drenata di ordine ω (somma dell area propria dell asta di ordine ω e dell area drenata di monte A ω- relativa alle aste tributarie di ordine ω-) 9

per 2 ω Ω è il rapporto di biforcazione (rapporto tra n di aste di ordine ω- e n di aste di ordine ω) pressoché costante.

10 log N ω log Nω = a - bω ω Σ 5 N ω log N ω R b N ordine ω b= R b = log b= = 3.52 (Rapporti di biforcazione ricavato dalla regressione lognω=f(ω)) I valori dei rapporti R b, R L, R A si possono determinare riportando su scala logaritmica i valori di N ω, L ω, A ω in funzione dell ordine ω e calcolando le pendenze delle rette interpolari. N ω L ω (km) ordine ω A ω (km 2 ) R b 5.5 R L R A 6 R L R b R A ω ω 0

52 (Rapporti di biforcazione ricavato dalla regressione lognω=f(ω)) I valori dei rapporti R b, R L, R A si possono determinare riportando su scala

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