COMPLETAMENTO OPERE DI URBANIZZAZIONE NON REALIZZATE CONNESSE ALLA COSTRUZIONE DEGLI EDIFICI RESIDENZIALI IN VIA CRETO E VIA RIO TORBIDO

Transcript

1 COMPLETAMENTO OPERE DI URBANIZZAZIONE NON REALIZZATE CONNESSE ALLA COSTRUZIONE DEGLI EDIFICI RESIDENZIALI IN VIA CRETO E VIA RIO TORBIDO PROGETTO DEFINITIVO-FASE 1 VERIFICHE IDRAULICHE STATO ATTUALE E RIPROFILATURA FONDO ALVEO (tratto sez ) 1

2 Società per azioni con Unico Socio Capitale Sociale Euro ,00 i.v. Società soggetta a direzione e coordinamento da parte del Comune di Genova Sede Legale e Direzione Generale Via XX Settembre, Genova Telefono Fax Mail Info@astergenova.it C.F. e P.I. e N iscrizione C.C.I.A.A. di Genova N REA INDICE INDICE PREMESSA Idrologia del bacino del rio TORBIDO Valutazione della portata di piena DESCRIZIONE METODOLOGIA DI CALCOLO DESCRIZIONE DELLA CONFIGURAZIONE CONSIDERATA RISULTATI VERIFICHE IDRAULICHE STATO ATTUALE REGOLARIZZAZIONE FONDO ALVEO (A VALLE E A MONTE DEL PONTE).11 ALLEGATO 1 - BACINO RIO TORBIDO ALLEGATO 2 - PLANIMETRIA RILIEVO CON TRACCE SEZIONI TRASVERSALI ALLEGATO 3 - STATO ATTUALE: TABELLE DEI RISULTATI, PROFILO LONGITUDINALE, SEZIONI TRASVERSALI ALLEGATO 4 - RISAGOMATURA FONDO ALVEO A VALLE E A MONTE PONTE

3 1. PREMESSA Di seguito viene descritto come si è proceduto per la redazione delle verifiche idrauliche di stato attuale, come da rilievo eseguito a luglio-agosto 2015, sul tratto di asta del Rio Torbido oggetto di studio (vd. Planimetria Rilievo, allegato 2). Ai fini delle verifiche idrauliche il tratto preso in considerazione è più esteso rispetto a quello del P.U.O., che è compreso tra le sezioni 2 e IDROLOGIA DEL BACINO DEL RIO TORBIDO Il Rio Torbido è un affluente in sponda destra del Torrente Bisagno ed il suo bacino si estende da altitudini superiori ai 900 m s.l.m. sino a quote prossime ai 75 m, con quota media del bacino pari a 340 m s.l.m. La superficie del bacino del Rio Torbido è pari a circa 6 Km 2 (in Allegato 1 si riporta lo schema del bacino, estratto da Piano di Bacino Torrente Bisagno). La lunghezza dell asta principale è pari a circa 4.80 Km e presenta una pendenza media, nel tratto d interesse, pari a 1.5% circa. 2.1 Valutazione della portata di piena Per il tratto d alveo in esame è stato calcolato il profilo di rigurgito in moto permanente utilizzando le portate di piena riportate sul Piano di Bacino Stralcio per la Tutale del Rischio Idrogeologico del Torrente Bisagno 1 (ai sensi dell art. 1, comma 1, del D.L. 180/1998 convertito in L. 267/1998) associate ai diversi periodi di ritorno. Come riportato nel documento Idrologia del Piano la valutazione delle portate di massima piena per gli affluenti in sponda destra è stata condotta con la seguente metodologia. Nell ipotesi di una sostanziale omogeneità tra i bacini di limitata estensione nell area esaminata si può ritenere che l unica variabilità delle portate per periodo di ritorno assegnato sia concentrata nella dipendenza dalla superficie di bacino. La forma della relazione funzionale terrà conto del fatto che l omogeneità spaziale dei fenomeni meteorici all origine delle piogge intense diminuisce all aumentare dell area del bacino, dando luogo ad una dipendenza meno che lineare dalla superficie stessa. 1 Approvato con D.C.P. n 40 del 11/12/2014 e modificato con D.C.M. n. 11del 11/03/

4 Per la portata indice, che indica la media dei massimi annuali di portata al colmo, si è quindi adottata la seguente espressione: Q i =αa β I coefficienti α e β sono stati determinati interpolando, con la legge scelta, la portata indice già calcolata per altri bacini di estensione inferiore ai 10 Km 2, a valle del T. Lentro. Procedendo ai minimi quadrati si sono ottenuti i seguenti valori: α=5.196 β=0.876 La portata al colmo con periodo di ritorno T è valutabile mediante la relazione: Essendo: con: Q T =K T Q i KT = [(0.369/0.319)(1-exp0.319y) y = y T =-ln{ln[t/(t-1)]} In relazione alla sezione di chiusura (indicata con 46 sul Piano di Bacino) sono stati quindi ricavati i seguenti valori di portata associati ai diversi tempi di ritorno: Periodo di ritorno: Portate: T=50 anni Q=87 m 3 /s T=100 anni Q=112 m 3 /s T=200 anni Q=143 m 3 /s T=500 anni Q=196m 3 /s Tab. 1 Portate al colmo di piena con assegnato periodo di ritorno. 4

5 3. DESCRIZIONE METODOLOGIA DI CALCOLO Per effettuare i calcoli idraulici si è utilizzato il software HEC-RAS (River Analysis System, Versione 4.1.0, sviluppato da U.S. Army Corps of Engineers), che consente la modellazione del moto permanente gradualmente variato in regime di corrente lenta, veloce o regime misto, tenendo conto degli effetti della corrente dovuti all interazione con ponti, briglie, stramazzi, aree golenali. La determinazione del profilo teorico in moto permanente è ottenuta tramite l applicazione dello Standard Step Method, basato sull equazione mono-dimensionale del contenuto energetico della corrente: H 1 H 2 = h f + h e dove: H 1 [m], H 2 [m] = carichi totali della corrente nelle sezioni di monte e di valle, rispettivamente, del tratto d alveo considerato. h f [m] = perdite di carico dovute all attrito del fondo e delle sponde. h e [m] = termine che tiene conto degli effetti dovuti alla non-cilindricità della corrente. In particolare h f dipende principalmente dalla scabrezza del tratto d alveo considerato ed è esprimibile come: h f = j f *L con j f pendenza motrice nel tratto di lunghezza L[m]. Il calcolo di j f può essere effettuato attraverso diverse formulazioni, in funzione della pendenza motrice J in corrispondenza delle sezioni iniziale e finale di ogni tratto. Il calcolo di J [-] nella singola sezione è effettuato con la seguente: J=[Q/K] 2 con: Q[m 3 /s]= portata di calcolo. K[m 3 /s]= parametro di conducibilità ricavabile come: K= (1/n)*A*R 2/3. dove: A[m 2 ] = area della sezione liquida. R [m] = raggio idraulico. n [m -1/3 s] = parametro di Manning rappresentativo della scabrezza del fondo e delle sponde. Il termine h e dipende invece dalla variazione del carico cinetico della corrente tra le sezioni 1 e 2, dovuta al cambio di geometria delle sezioni stesse ed è a sua volta esprimibile come: 5

6 h e 2 2 V1 V2 = β α 1 α 2 2 g 2 g dove β è un coefficiente di contrazione o espansione, dipendente dalle condizioni geometriche del tratto considerato, V 1 e V 2 [m/s] sono i valori delle velocità medie agli estremi del tronco, α 1 ed α 2 sono i coefficienti correttivi dell energia cinetica. Il modello consente di suddividere la sezione in più zone a cui assegnare un diverso valore del parametro di scabrezza n; per la scelta di tale parametro si è fatto riferimento ai valori riportati sul Piano di Bacino del Bisagno, in funzione della descrizione del corso d acqua. Il modello simula il deflusso attraverso ponti e tombinature (culvert) mediante la loro schematizzazione geometrica (ponti, pile, spalle, setti, ecc.); il modello consente inoltre di simulare il deflusso a pelo libero, il deflusso in pressione al di sotto dell impalcato, e la combinazione del deflusso in pressione e del deflusso con scavalcamento dell impalcato stesso (funzionamento a stramazzo). 4. DESCRIZIONE DELLA CONFIGURAZIONE CONSIDERATA La Regione Liguria, in accordo con il Comune di Genova, ha richiesto ad A.S.Ter di eseguire le verifiche idrauliche relativamente alla configurazione di stato attuale del tratto che sarà oggetto d intervento (compreso tra le sezioni 2 e 28), per valutare quanto necessario alla messa in sicurezza finalizzata all utilizzo delle aree verdi arginale, a seguito del fallimento dell impresa Villa Gavotti e della conseguente interruzione dei lavori in corso sulla sponda destra (vd. Planimetria Rilievo, allegato 2). Per consentire la redazione delle verifiche idrauliche è stato necessario procedere con il rilievo topografico in sito dell area oggetto di studio, eseguito a luglio-agosto Dato lo svolgimento in corso dei lavori di realizzazione del nuovo muro d argine in sponda sinistra nel tratto compreso tra la briglia (individuata da sez. 21) antistante i civici dell edificio A4 ed il ponte che consente l accesso al civico 31A (subito a monte della sez. 31), non è stato possibile effettuare il rilievo topografico in tale tratto, per via dell ingombro della rampa di accesso in alveo e della configurazione temporanea dell alveo stesso. Quindi, nel tratto compreso tra il limite di valle (sez. 1) e la briglia di cui sopra (sez. 21) le caratteristiche dimensionali dell alveo e dei manufatti con essi interferenti, sono 6

7 state ricavate da un rilievo topografico di dettaglio realizzato da A.S.Ter (vd. planimetria, allegato 2); per il tratto a monte della briglia suddetta (tra le sezioni 21 e 31) si è fatto, invece, riferimento ai dati geometrici forniti dallo studio dell Ing. Tirelli, che ha curato la progettazione del muro d argine in sponda sinistra (corrispondenti alla configurazione di as-built, che per la scrivente rappresenta la configurazione di stato attuale), integrati da misurazioni celerimetriche effettuate durante alcuni sopralluoghi. Si precisa che per consentire la corretta modellazione dell area nelle verifiche idrauliche è stato considerato un tratto più ampio rispetto a quello oggetto d intervento. In tale tratto sono presenti i seguenti manufatti (procedendo da valle verso monte): - briglia antistante l area recintata, in passato concessionata dalla Regione ad A.S.Ter (sez. 1, vd. R03, foto n.8); - briglia antistante i civici dell edificio A2 (sez. 11, vd. R03 parte 2, foto n.3); - ponte in Via Gildo Pensiero, privo di pile in alveo (sez. 14, vd. R03 parte 2, foto n.2); - briglia antistante i civici dell edificio A3 (sez. 16, vd. R03 parte 2, foto n.9); - briglia antistante i civici dell edificio A4 (sez. 21, vd. R03 parte 2, foto n.12); - briglia a valle del civ. 31 A (sez. 28, vd. R03 parte 2, foto 15); e subito a monte il ponte che consente l accesso al civ. 31A (vd. R03 parte 2, foto n.17). Nel tratto d interesse l arginatura in sponda sinistra è costituita da muri in c.a., mentre in sponda destra è presente una scarpata in parte naturale (a monte del ponte di via Gildo Pensiero), in parte realizzata presumibilmente con materiale di risulta da demolizioni (a valle dello stesso ponte), con alternanza di tratti di muri in c.a. in prossimità dei manufatti (briglie e ponte) e tratti di muri in gabbioni a valle del Ponte di Via Gildo Pensiero (vd. R03 parte 2, foto argini). Lo stato di consistenza delle sponde arginali è illustrato nella documentazione fotografica (vd. R03 parte 2), che evidenzia i fenomeni erosivi in atto, a causa della natura delle stesse. Sono state individuate le sezioni trasversali in funzione della presenza di briglie, ponti e delle caratteristiche geometriche e morfologiche dell alveo. All interno del modello di calcolo le sezioni sono state integrate con una serie di sezioni intermedie ottenute per interpolazione, con passo variabile tra 1 m e 10 m. 7

8 Per la scelta del coefficiente di scabrezza si è tenuto conto delle indicazioni fornite dal Piano di Bacino, attribuendo al coefficiente di Manning n, rispettivamente, i valori m -1/3 s per gli argini in calcestruzzo e m -1/3 s per il fondo d alveo, costituito in prevalenza da ciottoli e ghiaia, con presenza di depositi alluvionali e vegetazione e per la scarpata naturale. Le verifiche idrauliche sono state realizzate per la sola configurazione di stato attuale. Secondo quanto previsto dalle Norme di Attuazione del Piano di Bacino Stralcio del Torrente Bisagno, nella progettazione delle opere di difesa idraulica e delle infrastrutture interferenti con i corsi d acqua la portata di piena di progetto da assumere è quella ricorrente con tempo di ritorno T=200 anni. Le verifiche sono state, dunque, condotte utilizzando la portata 200-ennale pari a Q=143 m 3 /s, come riportato in tab. 1. Le verifiche idrauliche sono state eseguite integrando il profilo per entrambe le condizioni di corrente lenta da valle verso monte e di corrente veloce da monte verso valle. Come condizioni al contorno si sono assunte rispettivamente la profondità critica per la sezione di estremità di monte e il valore della pendenza della linea dell energia pari alla pendenza media del fondo alveo per la sezione di estremità di valle. Si precisa quanto segue: (1) le presenti verifiche idrauliche fanno riferimento alla configurazione di stato attuale rilevata a luglio-agosto 2015 (vd. sezioni di rilievo). (2) nel corso di sopralluoghi effettuati successivamente all esecuzione del rilievo e delle verifiche idrauliche sono state riscontrate delle differenze nella configurazione d alveo rispetto a quanto rilevato, dovute al trasporto solido e all erosione spondale a seguito del rilevante evento piovoso del , di cui quindi le presenti verifiche non tengono conto. Si tratta di un accumulo di materiale in alveo sul lato destro subito a monte del ponte di Via Gildo Pensiero, in corrispondenza dello sbocco del collettore D1000 (vd. R03 parte 2, foto n. 80, 81) e di altre variazioni di sezione. 8

9 5. RISULTATI VERIFICHE STATO ATTUALE I risultati delle verifiche sono riassunti in forma numerica e grafica nei seguenti elaborati riportati in allegato: - Tabelle riassuntive dei risultati - Profili di rigurgito - Sezioni trasversali Si precisa che la corrispondenza tra i numeri delle Sezioni e le River station indicate sulla tabella dei risultati (che rappresentano le distanze progressive dal limite di valle verso monte) è riportata in allegato insieme alla tabella dei risultati. Come già sopra riportato, le presenti verifiche idrauliche fanno riferimento alla configurazione di stato attuale, come da rilievo effettuato a luglio-agosto Le verifiche hanno messo in evidenza come il rio sia caratterizzato da una certa instabilità, con alternanza di correnti lente e veloci, raccordate mediante risalti idraulici. In base a quanto riportato sulle Norme di Attuazione del Piano di Bacino del Torrente Bisagno i franchi idraulici non devono essere inferiori ai valori riportati nella seguente tabella. Nel caso in oggetto si ricade nel Reticolo principale e secondario ed il Ponte di Via Gildo Pensiero ha estensione longitudinale di 11m ca., per cui i valori di riferimento sono quelli evidenziati in grassetto: Franco idraulico: valore maggiore tra (a) e (b) (a) Reticolo principale e Reticolo minore secondario U 2 /2g 0.5* U 2 /2g I) argini e difese spondali cm. 50/100 cm 50 (b) II) ponti e strutture di attraversamento fino a estensioni longitudinali di m. 12 cm. 100/150 cm 75 III) coperture o tombinature (ove cm. 150/200 cm 100 9

10 ammesse), ponti e strutture di attraversamento di estensione oltre m. 12 Tab. 2 Valori Franco Idraulico (Piano di Bacino Torrente Bisagno). dove: - il termine U 2 /2g rappresenta il carico cinetico della corrente con U velocità media della corrente (m/s) e g accelerazione di gravità (m/s 2 ); - i due valori estremi per il reticolo principale e secondario corrispondono rispettivamente a bacini poco dissestati con previsione di modesto trasporto solido ed a bacini molto dissestati con previsione di forte trasporto solido in caso di piena, e/o bacini di maggiore o minore estensione. Dall analisi delle sezioni, del profilo e dei tabulati si osservano le seguenti criticità rispetto ai valori di riferimento, da sottoporre quindi a valutazione della Regione: 1) al di fuori dell area d intervento P.U.O., in corrispondenza del tratto più a monte considerato in sponda sinistra (sezioni 28, 29 e 30 dello stralcio planimetrico, allegato 2, e foto n.67 della documentazione fotografica R03-parte 2), il franco di sicurezza non è sufficiente, con valori variabili da 0.25m a 0.90m; tale criticità era già stata rilevata nelle verifiche idrauliche redatte dal progettista nell ambito del progetto di realizzazione del nuovo muro in c.a. in sponda sinistra. Per ovviare a tale criticità é stato proposto un intervento sulle briglie esistenti (che non è ancora stato realizzato nell ambito dei lavori appena effettuati). Si precisa che in tale tratto il valore di U 2 /2g è variabile da 0.44m a 0.93m (corrispondentemente ai valori di (b)). 2) a monte del Ponte di Via Gildo Pensiero, in sponda sinistra in corrispondenza del muro d argine in fregio ai cortili delle case (sezioni 16, 17, 18, vd. R03 foto n. 61, 62), il franco idraulico presenta valori compresi tra 0.67m e 0.98 m; ossia il franco è inferiore al metro, ma superiore a 0.50m, mentre il valore U 2 /2g è pari a 1.20m ca. (ossia il carico non è contenuto all interno dell argine). Risulta quindi rispettato solo il valore relativo alla condizione dei 50 cm, ma non è rispettato il franco idraulico secondo quanto riportato in tab. 2 (in relazione al valore di U 2 /2g). 10

11 3) in corrispondenza del limite di valle del tratto considerato, appena al di fuori dell area P.U.O., in prossimità della briglia (sezione 1.1.), in sponda sinistra e destra il franco idraulico è inferiore al metro, in particolare: - sul muro d argine in sponda sinistra, solo in corrispondenza della testa della briglia (sez. 1.1), è pari a 0.70 m; - in sponda destra (sez.1.1-sez.2), in corrispondenza del muro d argine che ha quota sommitale decisamente inferiore alla quota del ciglio della scarpata di monte (in fregio all area in piano in passato concessionata ad A.S.Ter), è inferiore a 50 cm. In questo tratto il valore di U 2 /2g è compreso tra 1.30 e 1.56m, quindi non contenuto al di sotto della sommità arginale. In corrispondenza del Ponte di Via Gildo Pensiero dalle verifiche effettuate in relazione alla configurazione rilevata (che non tiene conto degli accumuli di materiale formatisi successivamente) il franco idraulico risulta pari a 1.42m in sponda sinistra, ove la quota d intradosso è leggermente più bassa e 1.54m in sponda destra, con valore di U 2 /2g pari a 1m ca, per cui il carico totale è contenuto dalla sommità arginale, al di sotto dell impalcato. 6. REGOLARIZZAZIONE FONDO ALVEO (A VALLE E A MONTE DEL PONTE) Si è, quindi, proceduto alla considerazione di una configurazione che, nel solo tratto a monte ed a valle del Ponte di Via Gildo Pensiero (precisamente tra sez ), prevede la regolarizzazione del fondo alveo con la rimozione degli accumuli di materiale ghiaioso dovuti al trasporto solido. Le risultanze di tale configurazione (vd. allegato 4) sono tali per cui in corrispondenza del ponte di Via Gildo Pensiero il franco idraulico risulta maggiore di 1.50m e pari a 2m ca. e quindi verificato anche in relazione al valore più restrittivo (1.50m) richiesto dal Piano di Bacino (vd. tab. 2, sopra riportata pag. 10). Tuttavia si precisa che sarà necessario monitorare periodicamente la configurazione d alveo in prossimità del ponte, prevedendo eventuali interventi di riprofilatura dell alveo stesso, onde evitare che la formazione di accumuli di materiale a cui è soggetto l alveo stesso non compromettano il rispetto del franco di sicurezza. 11

12 Si precisa che l intervento di sola regolarizzazione del fondo alveo ivi prevista non comporta miglioramenti sostanziali al deflusso della corrente in relazione alle criticità sopra riportate ai punti 1), 2), 3), per cui permangono le condizioni sopra evidenziate (vd. pag ). ALLEGATO 1 BACINO RIO TORBIDO 12

13 ALLEGATO 2 PLANIMETRIA CON INDICAZIONE TRACCE DELLE SEZIONI TRASVERSALI UTILIZZATE PER LE VERIFICHE IDRAULICHE 13

14 ALLEGATO 3 - STATO ATTUALE: TABELLE DEI RISULTATI, PROFILO LONGITUDINALE, SEZIONI TRASVERSALI 14

15 ALLEGATO 4 RISAGOMATURA FONDO ALVEO A VALLE E A MONTE DEL PONTE: TABELLE DEI RISULTATI, PROFILO LONGITUDINALE, SEZIONI TRASVERSALI 15