Coordinamento generale di progetto. arch. Paolo Tolentino. Autorità di Bacino Nord Occidentale della Campania. geol.

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1 REGIONE CAMPANIA Assesorato all'ambiente Piano Stralcio per l'assetto Idrogeologico dell'autorità di Bacino Nord Occidentale della Campania Aggiornamento anno 2010 autorità di bacino nord occidentale Autorità di Bacino Nord Occidentale della Campania - Napoli c Il Piano Stralcio per l'assetto Idrogeologico (PAI) è stato redatto alla scala 1:5000 su Cartografia Tecnica Regionale (ed ) Responsabili scientifici prof. ing. Michele Di Natale (conv. 04/2007) prof. geol. Roberto de Riso (conv. 03/2007) Consulenza giuridica avv. Angelo Marzocchella (Avvocatura Regionale) GRUPPO DI PROGETTO SUPPORTO SCIENTIFICO CIRIAM - Centro Interdipartimentale di Ricerca in Ingegneria Ambientale della Seconda Università degli Studi di Napoli (conv. 02/2007) responsabili: prof. ing. Corrado Gisonni, prof. ing. Alessandro Mandolini collaboratori convenzionati dal CIRIAM: ing. Agostino Santillo ing. Luca Cristiano ing. Diego Di Martire ing. Anna Di Mauro arch. Valeriano Pesce ing. Eleonora Quaranta ing. Liberata Tufano società convenzionate dal CIRIAM: Tecnorilievi s.r.l. per il rilievo topografico Idrogeo s.r.l. per l'indagine geotecnica Coordinamento generale di progetto arch. Paolo Tolentino Autorità di Bacino Nord Occidentale della Campania geol. Stefania Coraggio ing. Luigi Iodice ing. Pasquale Laezza arch. Pietro Paolo Picone geol. Antonella Riccio geol. Assunta Maria Santangelo DIGA - Dipartimento di Ingegneria Idraulica Geotecnica ed Ambientale dell'università degli Studi di Napoli Federico II (conv. 01/2007) responsabile: prof. geol. Domenico Calcaterra coordinatore: prof. geol. Antonio Santo collaboratori convenzionati dal DIGA: geol. Melania De Falco geol. Sossio Del Prete arch. Maria De Rosa geol. Giuseppe Di Crescenzo geol. Luca Di Iorio geol. Vittorio Emanuele Iervolino geol. Biagio Palma geol. Marcello Rotella IL SEGRETARIO GENERALE dott. Giuseppe Catenacci QUADERNO DELLE OPERE TIPO

2 INDICE INTRODUZIONE INTERVENTI NON STRUTTURALI INTERVENTI STRUTTURALI pag.3 pag.4 pag.6 PARTE I INTERVENTI DI SISTEMAZIONE IDRAULICA A. INTERVENTI DI SISTEMAZIONE DEI VERSANTI pag.8 A.1 DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI pag.9 a) Inerbimento e rimboschimento pag.9 b) Gradonate pag.12 c) Cordonate pag.13 d) Terrazzamenti pag.13 e) Graticciate pag.15 f) Palizzate pag.15 g) Palificate pag.16 h) Fascinate pag.17 i) Drenaggi pag.17 l) Reti o stuoie in materiale sintetico o biodegradabile pag.18 B. INTERVENTI DI SISTEMAZIONE DEL RETICOLO IDROGRAFICO pag.20 B.1 DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI STRUTTURALI ATTIVI NEGLI ALVEI MONTANI E PEDEMONTANI pag.21 INTERVENTI ATTIVI Sistemazione a cunette pag.21 Soglie fondo pag.22 Briglie pag.24 Salti di fondo pag.34 INTERVENTI PASSIVI pag.35 Canali di trasporto e bacini di sedimentazione pag.35 B.2 DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI STRUTTURALI ATTIVI NEGLI ALVEI DI PIANURA pag.37 INTERVENTI ATTIVI pag.37 Vasche di laminazione pag.37 Scolmatori e diversivi pag.38 INTERVENTI PASSIVI pag.39 Arginature pag.39 Difese spondali pag.41 1

3 PARTE II INTERVENTI DI STABILIZZAZIONE DEI PENDII E DI PROTEZIONE DAGLI EVENTI FRANOSI INTRODUZIONE 53 A ROCCE SCIOLTE 53 A.1 Interventi di stabilizzazione dei pendii 53 A.1.1. Opere di sostegno 53 A.1.2 Opere di placcaggio 54 A.1.3 Opere di regolamentazione delle pressioni neutre 54 A.1.4. Modifica della geometria del versante 54 A.2 Interventi di protezione dagli eventi franosi 55 A.2.1. Vasche di accumulo 55 A.2.2. Gallerie artificiali 55 A.2.3. Muri di protezione e canali di gronda 55 A.2.4. Opere di dissipazione 55 B ROCCE LAPIDEE 56 B.1 Interventi di stabilizzazione dei pendii 56 B.1.1. Chiodature 56 B.1.2. Muri e sottofondazioni 56 B.1.3. Reti radenti, funi di acciaio 57 B.1.4. Disgaggio 57 B.2 Interventi di protezione dalla caduta di "massi" 57 B.2.1. Gallerie artificiali 57 B.2.2. Barriere 58 B.2.3. Valli e argini 58 2

4 INTRODUZIONE Il presente Quaderno, che è associato alla Carta degli Interventi Strutturali previsti nel PAI, fornisce una elencazione commentata delle tipologie di interventi strutturali e non strutturali che possono essere impiegati per il risanamento idrogeologico ed il recupero ambientale delle aste fluviali critiche e dei versanti in frana. Il documento elaborato non è stato concepito come un Manuale di Progettazione nel senso comune del termine in quanto, in linea di principio, si ritiene che: - la progettazione di interventi per la difesa idrogeologica deve tenere necessariamente conto delle specifiche esigenze tecniche ed ambientali del singolo caso da esaminare e non può pertanto seguire criteri di generalizzazione; - la notevole complessità e la multidisciplinarietà delle tematiche non può essere descritta compiutamente da un insieme di criteri e regole tipiche di un manuale di consultazione; - allo stato attuale molte tecniche di intervento di tipo innovativo sono ancora in fase di sperimentazione e necessitano di ulteriori approfondimenti teorici e sperimentali. L utilità del Quaderno deve essere commisurata esclusivamente alla possibilità di disporre di un quadro descrittivo di tipologie di interventi che possono essere presi in considerazione nella fase di attuazione del Piano che deve necessariamente passare attraverso un programma strategico di interventi da attuare.vengono pertanto riportate le descrizioni degli interventi strutturali e non strutturali più adatti al caso del bacino nord occidentale della Campania, precisando per gli interventi di tipo strutturale, le categorie di opere basate sul principio della difesa attiva e di quella passiva. Il Quaderno, fermo restando le valutazioni di dettaglio e le scelte tecniche proprie delle fasi di progettazione, è da considerare in definitiva un documento di indirizzo che suggerisce tra l altro, in accordo con le moderne tendenze del settore, il ricorso ad opere a basso impatto ambientale, proponendo a tal fine, ogni qualvolta possibile, interventi di ingegneria naturalistica. 3

5 INTERVENTI NON STRUTTURALI Gli interventi di tipo non strutturale sono quelli mirati alla prevenzione e mitigazione del danno attraverso disposizioni di carattere normativo e attività di pianificazione territoriale. La regolamentazione d uso del territorio comporta diversi livelli ed ambiti di applicazione: ambiti di carattere generale (relativi alle linee di assetto idrogeologico a scala di bacino) ed ambiti di carattere specifico (relativi alle specifiche situazioni di dissesto, alle modalità di realizzazione di interventi interferenti con l assetto idrogeologico ed alla regolamentazione dell uso del suolo in ambito di pianificazione urbanistica). Quest ultimo aspetto appare di natura complessa in quanto comporta una diretta influenza sulla pianificazione urbanistica a scala comunale e quindi richiede spesso adeguamenti e varianti che incidono sul contesto insediativo e produttivo, realizzato e programmato. La ricerca di coerenza tra obiettivi del Piano ed esigenze di sviluppo economico-territoriale è uno degli aspetti determinanti la reale capacità di efficacia del Piano. Va quindi affrontato con estrema attenzione, al fine di raggiungere una forte condivisione delle scelte operate ai diversi livelli di pianificazione, ma anche con estrema fermezza rispetto agli obiettivi di sicurezza e di integrità fisica del bacino che il Piano deve perseguire. Nell individuazione delle priorità la salvaguardia delle popolazioni è ovviamente determinante. Saranno poi privilegiati gli interventi di manutenzione o di completamento di opere e quelli che consentono il superamento delle situazioni di dissesto mediante il ripristino o il riequilibrio delle situazioni naturali preesistenti. La manutenzione delle opere di difesa è sicuramente fondamentale e non solo quella delle opere ma anche quella del territorio stesso per preservare equilibri territoriali e ambientali. Non è vero che un area priva di pressioni antropiche, lasciata allo stato naturale mantiene il suo equilibrio solo perché non interviene l uomo: l abbandono della manutenzione dei territori boscati ha portato in molto casi, al degrado delle coperture e dei suoli con inevitabile innesco di fenomeni di instabilità dei versanti e dei suoli in genere (aumento dell erosione superficiale, diminuzione della permeabilità, ecc.); Ciascun progetto di intervento non strutturale è descritto almeno con gli elaborati di seguito elencati: 4

6 - un testo sintetico con la giustificazione del progetto alla luce di quanto chiarito nelle precedenti fasi di studio del Piano e la descrizione dei risultati che con esso si intende raggiungere, sotto l aspetto tecnico, ambientale, economico e sociale; - una descrizione dei provvedimenti normativi e/o amministrativi proposti per la soluzione del problema; - bozze dei testi delle disposizioni normative delle quali è proposta l adozione; - una sintetica analisi costi-benefici dell intervento previsto. Gli interventi non strutturali sono tipicamente rappresentati dalle seguenti azioni: - programmi di manutenzione; - indirizzi alla pianificazione urbanistica e territoriale; - copertura assicurativa dei beni esposti al rischio non coperti dalle misure strutturali; - monitoraggio, predisposizione di sistemi di allarme; - adeguamento del servizio di polizia idraulica; - incentivazione alla delocalizzazione di manufatti e infrastrutture realizzati in aree a rischio. 5

7 INTERVENTI STRUTTURALI Gli interventi strutturali possono essere ispirati a due diversi criteri: - interventi di difesa attiva (o, anche, preventivi) finalizzati ad impedire l innesco di fenomeni di dissesto; - interventi di difesa passiva (o, anche, di protezione) indirizzati a mitigare gli effetti derivanti dall innesco di un dissesto. La norma prevede che ogni progetto di intervento strutturale sia descritto almeno con gli elaborati di seguito elencati: - un testo sintetico con la giustificazione del progetto alla luce di quanto chiarito nelle precedenti fasi di studio del Piano e la descrizione dei risultati che con esso si intende raggiungere; - una cartografia in scala adeguata, con la localizzazione delle opere e degli interventi proposti; - una serie di schede con l indicazione delle caratteristiche delle opere e degli interventi; il grado di dettaglio nella descrizione delle opere deve essere sufficiente per una ragionata stima dei costi; - una scheda con l elenco delle opere e degli interventi e relativa stima dei costi, nonché l indicazione degli stralci realizzativi; - ove possibile, una sintetica analisi costi-benefici dell intervento proposto. Nel seguito si riporta una descrizione delle tipologie di opere, attive e passive, che sono più adatte al caso del bacino nord occidentale della Campania, con riferimento sia ai problemi di dissesto idraulico che dei versanti in frana. 6

8 PARTE I INTERVENTI DI SISTEMAZIONE IDRAULICA 7

9 A. INTERVENTI DI SISTEMAZIONE DEI VERSANTI L erosione superficiale dei versanti è causata dall azione battente della pioggia ed è favorita da quella di altri agenti, quali il ghiaccio ed il vento, i cicli di gelo-disgelo, i cicli di inumidimentoessiccamento dello strato più superficiale del terreno, ecc. Il trasporto a valle delle particelle distaccate può manifestarsi sia in modo diffuso (erosione laminare), sia in modo concentrato (erosione lineare o inalveata). I fattori che principalmente influiscono sulla suscettibilità all erosione del suolo sono: le caratteristiche climatiche dell area, in particolare, le precipitazioni (specie quelle di breve durata ma intense) e le escursioni termiche; le caratteristiche pedologiche dei suoli, cioè la loro granulometria, porosità e permeabilità e il loro grado di saturazione; gli aspetti topografici dei versanti quali la pendenza e la lunghezza; le attività antropiche, cioè principalmente i sistemi di lavorazione del terreno nell ambito di una sua utilizzazione agricola; il grado di copertura vegetale dei terreni che, da un lato, influisce sulla forza d impatto esercitata sul terreno dalla pioggia e dall altro, l apparato radicale aumenta la resistenza all erosione del suolo. L erosione prodotta dalle acque meteoriche defluenti lungo la superficie di un versante può essere attenuata con interventi di protezione superficiale del pendio (definiti estensivi perché si attuano sull intera superficie di un versante soggetto ad un erosione intensa). 8

10 A.1. DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI Gli interventi estensivi suggeriti per la sistemazione dei versanti sono quelli riportati nella successiva tab. I. (Clerici Valsecchi in Geologia Tecnica, 2001) Detti interventi sono ispirati alle tecniche dell ingegneria naturalistica, cui si rimanda per ulteriori approfondimenti (v. Manuale di Ingegneria Naturalistica AIPIN in corso di adozione da parte della Regione Campania). Di seguito si descrivono alcune delle tecniche riportate in tabella I. a) Inerbimento e rimboschimento Tali interventi determinano l incremento del grado di copertura del suolo. Gli effetti sul fenomeno erosivo esercitati dalla vegetazione possono essere così schematizzati: intercettazione parziale delle precipitazioni e, quindi, attenuazione dell aggressività della pioggia nei confronti del suolo; diminuzione del ruscellamento superficiale dovuta all incremento, per evapo-traspirazione, della capacità di assorbimento del terreno; incremento della resistenza all erosione offerta dal suolo per effetto del fogliame e delle ramaglie ivi depositate. L inerbimento può essere realizzato su una superficie piana o inclinata attraverso le seguenti diverse tecniche: semina a spaglio di un miscuglio di sementi di specie erbacee selezionate ed idonee al sito, previa preparazione del letto di semina con eventuale eliminazione dei ciottoli presenti tramite rastrellatura e successivo riporto di terreno vegetale e distribuzione di fertilizzante organico, se il substrato è sterile. Tale intervento, solitamente praticato nel periodo primaverile-estivo, è economicamente conveniente, quando non vi è un elevato pericolo di disseccamento della semente. idrosemina, consistente nell aspersione di una miscela formata da acqua, miscuglio di sementi di specie erbacee selezionate ed idonee al sito, concime organico, collanti e sostanze miglioratrici del terreno quali argilla, sabbia, torba e cellulosa. Il tutto viene distribuito in un'unica soluzione con speciali macchine irroratrici a forte pressione e previa preparazione del letto di semina con eventuale eliminazione dei ciottoli presenti tramite rastrellatura. La presenza di sostanze miglioratrici del suolo e di concimi consente di evitare il costoso e difficoltoso riporto di terreno vegetale 9

11 Obiettivo dell intervento Caratteristiche principali Tecniche Interventi di protezione Si tratta di interventi che interessano la superficie topografica e spessori di terreno limitati a pochi centimetri o decimetri; hanno lo scopo principale l azione di erosione di impatto e di dilavamento operata dalle acque superficiali. Inerbimento Posa di strutture leggere in legname Impianto di vegetazione arborea ed arbustiva (rimboschimento) A spaglio Idrosemina Semina bianco verde Fascinata Viminata Piantagione di giovani piante a radice nuda o in fitocella Interventi di consolidamento Si tratta di interventi che prevedono modesti interventi di movimento terra con la piantagione e la realizzazione di strutture medio leggere in legname; la loro funzione è quella di fornire un consolidamento entro il primo metro di spessore di terreno. Impianto di vegetazione arborea ed arbustiva Piantagione di giovani piante a radice nuda o in fitocella Posa di talee di dimensioni diverse (astoni, talee grandi, talee piccole) Posa di rizomi o di loro parti Semina di alberi o di arbusti Interventi di stabilizzazione Opere di drenaggio superficiale e subsuperficiale. Tab.I Alcune tra le tecniche di Ingegneria Naturalistica più frequentemente impiegate per interventi su versanti. Si tratta di strutture realizzate in gran parte in legname di grosso diametro vincolato in modo da assicurare una resistenza e rigidezza all insieme: hanno lo scopo di stabilizzare le aree a maggiore acclività sedi di movimenti franosi. Sono interventi che hanno lo scopo di intercettare e convogliare le acque superficiali e sub-superficiali, allontanandole dall area verso un canale di recapito naturale Realizzazione di strutture medio leggere Palificata viva Grata viva Drenaggio Cordonate Gradonate Palizzate Semplice Doppia Semplice Doppia Con fascine Con tubo fessurato e ghiaia Con ciottoli massi Con tecniche miste 10

12 L intervento, effettuato in genere durante la stagione umida, consente l inerbimento di scarpate molto ripide difficilmente accessibili. semina con coltre protettiva di paglia (o semina bianco-verde), viene realizzata utilizzando un miscuglio di sementi di specie erbacee selezionate ed idonee al sito, distribuito a spaglio o con idrosemina. Ciò unitamente alla distribuzione mediante l uso di irroratrici di una miscela composta da fieno o paglia trinciata e concime organico. Tale sistema ha il vantaggio di poter essere applicato l intero periodo vegetativo anche se i migliori risultati si ottengono nella stagione umida. semina con coltreprotettiva di paglia e bitume (o semina nero-verde), si realizza mediante l utilizzo di un miscuglio di sementi di specie erbacee selezionate ed idonee al sito, distribuito su un letto di paglia di segale a culmo lungo, disposta uniformemente con aspersione mediante l uso di pompe irroratrici di un emulsione bituminosa diluita in acqua. Tale emulsione ha una funzione protettiva in quanto stabilizza fisicamente lo strato di paglia evitando erosioni da parte del vento e dell acqua. Analogamente, la presenza di materiale a culmo lungo consente di ottenere una migliore e duratura protezione del terreno in quanto previene una possibile asportazione causabile da eventi naturali. Il periodo più adatto per questo tipo di intervento è quello primaverile. Il rimboschimento deve essere realizzato mediante l apertura di buche di dimensioni prossime al volume dell apparato radicale, la piantagione di specie arbustive ed arboree a radice nuda o in fitocella, la ricolmatura con terreno vegetale, la compressione del terreno adiacente alle radici e l irrigazione. L uso di piantine in fitocella ha il pregio di accrescere notevolmente le probabilità di attecchimento e di consentire il trapianto durante tutto l arco dell anno. Il ricoprimento della parte superiore della buca, se eseguito con uno strato di 3 4 cm di torba, paglia, cellulosa sminuzzata o altra sostanza organica, consente di mantenere un certo grado di umidità nel terreno. Il dilavamento dello strato di sostanza organica può essere evitato riportando al di sopra dello stesso terreno proveniente dallo scavo. In zone aride il livello della buca, una volta eseguito il riempimento, deve risultare inferiore a quello del terreno circostante; in zone con frequenti ristagni d acqua è auspicabile realizzare un monticello con funzione drenante. La densità di impianto è, generalmente, di per ettaro; in situazioni di elevata erosione tale numero può essere elevato a

13 La crescita di specie arbustive o arboree può anche essere realizzata mediante posa di talee di dimensioni diverse: - astoni, con lunghezza superiore a 1,5 m e dotati di gemma apicale; - talee grandi, di lunghezza non inferiore a 60 cm e diametro maggiore di 3 cm; - talee piccole, di lunghezza non inferiore a 40 cm; - posa di rizomi o loro parti; - posa di semi di alberi e arbusti; b) Gradonate L azione di erosione e trasporto esercitata dall acqua di ruscellamento cresce all aumentare della pendenza del versante quindi, su pendii particolarmente acclivi, può essere necessario associare al rimboschimento altri interventi quali, ad esempio, gradonamenti, aventi lo scopo di ridurre la velocità delle acque di ruscellamento attraverso la rottura della continuità del versante. Tali opere, di fatto, determinano una suddivisione del pendio in aree di minore superficie e di minore pendenza media. Le gradonate consistono nello scavo, secondo le curve di livello ed iniziando dal piede del pendio, di banchine di larghezza variabile da 50 a 100 cm e con interassi di 1 3 m. In particolare, per evitare scavi di notevole altezza, al crescere della pendenza del versante è preferibile realizzare banchine di minore larghezza. E consigliato mantenere una contropendenza trasversale del fondo dello scavo pari almeno al 10%: in tal modo si riduce la velocità dell acqua di ruscellamento e se ne favorisce l infiltrazione diminuendo l azione di dilavamento esercitata da tali acque. Nei ripiani ottenuti è possibile operare la messa a dimora di un letto piantine o talee, disposte a pettine alla base dello scavo, in numero variabile tra per metro. Le talee, in genere aventi lunghezza superiore di cm rispetto alla profondità dello scavo e diametro di 1 7 cm, devono appartenere a specie arbustive o arboree ad elevata capacità vegetativa ed essere interrate per circa 3/4 della loro lunghezza per favorirne il radicamento. Il materiale di rinterro solitamente viene prelevato dallo scavo della banchina superiore. Nel caso di messa a dimora di un letto di piantine, queste devono appartenere a specie in grado di emettere radice avventizie dal fusto, avere età di 2 3 anni, diametro di 1 3 cm e sporgere verso l esterno del pendio da 1/3 a 1/4 della loro lunghezza. La densità può variare tra 5 a 20 piante per metro. Tale intervento offre un effetto consolidante minore e più lento rispetto all impianto con talee. 12

14 Al fine di conseguire una più rapida ed efficace attecchimento, può essere realizzato un letto misto costituito sia da pintine che da talee. In tal caso densità sarà di almeno 10 talee per ogni metro lineare di sistemazione, con piantine distanziate di circa 50 cm. Un migliore attecchimento può essere garantito, sia nel caso di utilizzo di talee che per l utilizzo di piantine, rivestendo i cm più esterni del fondo della banchina con una striscia di carta catramata. In tal modo, infatti, si riduce l erosione dello strato di fondo e si realizza una maggiore ritenuta idrica. Considerando che l intervento è efficace se si realizzano almeno 1500 m/ha di gradoni e che tale tipo di opera richiede una notevole manodopera (per la scarsa accessibilità alle macchine degli ambienti in questione), la gradonata si realizza solo in pendii caratterizzati da pendenze maggiori del 30%, cioè dove non sono consigliabili altri tipi di interventi. c) Cordonate Le cordonate rientrano nel novero delle strutture medio-leggere realizzate in legname ed aventi una prevalente azione di consolidamento. L La loro posa in opera avviene innanzitutto asportando, temporaneamente, una porzione di terreno dal pendio lungo fasce orizzontali anche estese; sulla superficie di appoggio, così realizzata, viene posato, longitudinalmente, legno di diametro intorno ai 10 cm, ramaglia, uno strato di terra e talee di lunghezza opportuna. Lo scavo, avente in genere una profondità di un metro viene riempito con terra e profilato secondo l inclinazione del versante. d) Terrazzamenti Analogamente alle gradonate, è possibile ridurre la pendenza originaria del profilo del pendio attraversi una successione di ripiani orizzontali o quasi, sostenuti da muri a secco o in calce. Tali interventi sono denominati terrazzamenti hanno lo scopo di ridurre la velocità e la capacità erosiva delle acque di ruscellamento. Rispetto alle gradonate, i terrazzamenti vengono praticati su pendii meno acclivi, in genere caratterizzati da pendenze di 15 25%. I terrazzamneti consistono nello scavo, secondo le curve di livello ed iniziando dal piede del pendio, di banchine di larghezza variabile fino ad un massimo di m e con interassi tra i ripiani è di 4 5 m. 13

15 E consigliato mantenere una contropendenza trasversale del fondo dello scavo pari a circa il 5%: in tal modo si riduce la velocità dell acqua di ruscellamento e se ne favorisce l infiltrazione diminuendo l azione di dilavamento esercitata da tali acque. Talora sono caratterizzati anche da una lievi pendenza longitudinale. I due elementi essenziali del terrazzamento sono il muro di sostegno ed il ripiano: il primo, tradizionalmente realizzato in muratura a secco, è destinato a contenere il secondo, il quale è ottenuto in parte scavando nel pendio, in parte, attraverso il riporto di terreno. La costruzione del muro di sostegno avviene, in genere, con massi calcarei possibilmente recuperati sul posto, al fine di contenere i costi dell intervento. Previo scavo di fondazione, il pietrame sarà posto in opera in modo da realizzare un paramento leggermente inclinato verso monte, avente altezza variabile da 1 a 2 metri e coronamento di larghezza compresa tra 50 e 80 cm. Talvolta, alla massicciata a secco del paramento è possibile associare la messa a dimora di ramaglia e/o piantine radicate di specie arbustive, a contatto con il terreno retrostante al fine di consolidare la struttura e di ottenere un maggiore drenaggio del terreno retrostante. Un efficace drenaggio può spesso richiedere la utilizzazione di opportuni strati filtranti, realizzati a tergo del muro, o di tubi drenanti. Ai terrazzamenti sono spesso associati opere di canalizzazione delle acque superficiali realizzate utilizzando pietrame e legname, in genere larice o castagno. Essi hanno lo scopo di raccogliere ed evacuare in modo sicuro tali acque, evitando la formazione di solchi che, in seguito ad un loro approfondimento, potrebbero determinare il verificarsi di smottamenti superficiali. Tali canali drenanti, generalmente di forma trapezia, hanno una profondità massima di circa 80 cm, una base minore e una base minore rispettivamente di circa 70 e 170 cm. In particolare, l intelaiatura della canaletta si realizza con pali di legname di diametro cm; il fondo e le pareti sono rivestiti con pietrame di diametro pari a circa 20 cm. Il tondame, posto in opera longitudinalmente, viene ancorato a quello infisso nel terreno, disposto lungo il lato obliquo della canaletta, tramite chioderia e graffe metalliche. Inoltre, ogni 5 7 metri viene inserita nella parte sommitale dell opera una traverso in legno per rendere più rigida la struttura. E consigliabile interporre tra l opera e il terreno un dreno costituito da pietrame di grossa granulometria. 14

16 La canalizzazione, oltre a mitigare l erosione dinamica superficiale, determinano anche una diminuzione delle pressioni neutre e, quindi, una stabilizzazione della parte più superficiale del pendio nei confronti di possibili fenomeni franosi. e) Graticciate Altro intervento realizzabili al fine di ridurre l erosione dinamica superficiale è costituito dalle graticciate o viminate. L obiettivo di questo tipo di intervento è aumentare la scabrezza del terreno e, quindi, diminuire l erodibilità dello stesso. In questo senso, l opera svolge un azione attiva. Essa però determina anche il trattenimento a tergo di grossa parte del materiale che, anche se in misura minore, viene eroso superficialmente. L opera svolge, quindi, anche un azione passiva. Le graticciate sono costituite da paletti di castagno o larice posti ad una distanza di cm, di altezza 80 cm e di diametro 7 10 cm. Essi sono infissi per 50 cm nel terreno e collegati tra loro mediante l intreccio di sottili rami d albero. La struttura viene infittita dalla messa in opera, ogni 30 cm, di paletti più corti. I pali principali e i paletti intermedi sono collegati mediante un intreccio di rami di salice disposti longitudinalmente e legati con filo di ferro zincato del diametro di 3 mm. L opera viene completata con la posa in opera di talee. Generalmente, con le graticciate si realizzano filari trasversali al pendio aventi interasse di 1 2 metri. Talvolta si eseguono interventi a rete, le cui maglie sono a forma di rombo. Le viminate sono sistemi antierosivi lineari e quindi è opportuno integrarli mediante tecniche di copertura superficiale del terreno quali, ad esempio, gli inerbimenti. f) Palizzate L erosione dinamica superficiale può essere ridotta anche attraverso altri interventi quali le palificate. Anch esse svolgono un azione attiva, cioè aumentano la scabrezza del terreno, e un azione passiva, in quanto determinano il trattenimento a tergo di grossa parte del materiale eroso superficialmente, anche se in misura minore. Le palizzate sono opere costituite da pali di larice o di castagno del diametro di cm e lunghezza di 1.5 m, infissi verticalmente nel terreno per una profondità di 1 m e posti ad una distanza di 1 2 metri. 15

17 La parte fuori terra viene completata ponendo in opera, orizzontalmente, dei mezzi tronchi di larice o castagno del diametro di 20 cm e lunghezza 2 metri. Essi sono collegati ai pali verticali con filo di ferro e chiodi e hanno il compito di irrigidire la struttura. Inoltre, a tergo dell opera stessa trattengono il materiale eroso proveniente da monte. Anche in questo caso l intervento è può essere completato con la messa a dimora di talee o di piantine radicate. La palificata si realizza mediante la posa in opera di tondame scortecciato di conifere o di castagno del diametro di cm e della lunghezza di 1 3 metri. I pali devono poggiare su di una superficie piana realizzata con una contropendenza del %. La palificate può essere a una o a due pareti. Quest ultima presuppone uno scavo maggiore ed è caratterizzata dalla possibilità di resistere a spinte più elevate ed avere altezza maggiore. In entrambi i casi il paramento deve essere leggermente inclinato verso monte. L opera può essere completata con l inserimento negli interstizi di robuste talee aventi una densità di 5 10 talee al metro. Possono essere poste a dimora anche piantine radicate appartenenti a specie pioniere. g) Palificate Le palificate sono strutture in legname aventi una prevalente azione di stabilizzazione. Le tipologie più comuni sono quelle semplice e doppia. La palificata semplice è costituita da una struttura longitudinale posta trasversalmente al pendio. Essa si realizza creando innanzitutto un piano di appoggio per la struttura, su cui viene posata una prima serie di tronchi, ortogonali allo sviluppo longitudinale del piano di posa, con interasse di circa 2 metri ed incastrati nel terreno in posto. Su tale serie di tronchi ne viene posata una seconda serie, costituita da tronchi longitudinali vincolati con ferro ai primi. Tali operazioni si ripetono per un altezza non superiore ai 2 metri e al termine vengono poste in opera talee e la struttura viene riempita dall alto con terra. La palificata doppia è costituita da una struttura tridimensionale a sviluppo orizzontale appoggiata e parzialmente vincolata al pendio. Essa ha lo scopo di stabilizzare i versanti acclivi. La differenza con la palificata semplice è che i tronchi longitudinali sono posati anche sul lato di monte della struttura. 16

18 h) Fascinate Un ulteriore intervento efficace ai fini del contenimento dell erosione dinamica superficiale di un versante è costituito dalle fascinate. Si tratta di drenaggi favoriscono l infiltrazione dell acqua e, quindi, determinano una riduzione della velocità e della quantità dell acqua di ruscellamento e, di conseguenza, il contenimento della capacità erosiva di tali acque. Le fascinate sono dei drenaggi realizzati lungo le curve di livello del pendio attraverso lo scavo di trincee aventi profondità e larghezza di circa cm e riempite di fascine, fissate al terreno con picchetti di legno di castagno, aventi lunghezza di circa 1 metro e diametro di 5 10 cm, distanziati tra loro di circa 80 cm. Dette fascine sono costituite da ramaglia di specie con elevata capacità vegetativa (salici, pioppi, ecc.) composte in media da 5 6 rami e legate ogni 70 cm. Lo scavo è ricoperto con materiale di granulometria maggiore di quella del terreno in sito e, quindi, di maggiore permeabilità. Al fine di favorire l infiltrazione delle acque altrimenti defluenti in superficie, tale intervento è preferibile praticarlo in tratti del versante caratterizzato da una non elevata pendenza. In genere si realizzano fascinate longitudinali che sono intercettate, a valle, da fascinate trasversali, le quali sono eventualmente munite di un tubo finestrato nella parte inferiore dello scavo. Tale tubo ha il compito di agevolare lo smaltimento sia dell acqua drenata direttamente dalle trincee trasversali, sia dell acqua ivi convogliata dalle opere longitudinali. i) Drenaggi Si tratta di opere aventi lo scopo di regimentare le acque superficiali e sub-superficiali allontanandole dall area di intervento verso un canale di recapito naturale. Tali drenaggi possono essere realizzati con diversi materiali: con fascine, in tubo fessurato e ghiaia, con ciottoli e massi. In tutti i casi si parte dalla realizzazione di una trincea poco profonda a permeabilità significativamente più elevata rispetto quella del terreno circostante. Nel caso del drenaggio con fascine, realizzata la trincea, si posano e si fissano le fascine al terreno con paletti in legname. Infine, si procede al riempimento della trincea con terra per raccordarsi con il piano campagna e favorire il radicamento delle talee. 17

19 Nel caso del drenaggio in tubo fessurato e ghiaia si utilizza un tubo drenante, posato sul fondo della trincea e ricoperto da materiale lapideo ad alta permeabilità. La trincea viene, poi, ricoperta con terra per raccordarsi al piano campagna e favorire il radicamento delle talee. Il drenaggio con ciottoli e massi si realizza ponendo nella trincea il materiale lapideo fino al piano campagna. L elevata conducibilità del materiale posato assicura il drenaggio delle acque superficiale e sub-superfciali. l) Reti o stuoie in materiale sintetico o biodegradabile Nel caso in cui si utilizzi materiale biodegradabile, l intervento antierosivo si realizza mediante la posa in opera di reti in fibra naturali quali juta, fibra di cocco o di altri vegetali, stuoie in fibra di cocco, di paglia, di truciolare di legno o di altri vegetali. I materiali sintetici utilizzabili sono, invece, griglie o reti in poliammide (nylon), griglie o reti in polietilene, polipropilene, reti in struttura alveolare in polietilene o poliestere, tessuti in polipropilene o poliestere, sistemi misti. materiale biodegradabile Le reti sono costituite da corde intrecciate di svariate dimensioni e caratteristiche tecniche: diametro delle corde pari a 4 5 mm; maglia della rete di mm; resistenza a trazione di 5 15 N/metro; peso pari a grammi/mq. Le stuoie sono costituite da uno strato di fibra vegetale tenuto insieme da una rete di materiale biodegradabile o sintetico. Nei casi di elevata pendenza e, quindi, di notevole erosione, sono consigliate le stuoie realizzate con fibra di cocco in quanto di più lunga durata rispetto a quelle di paglia, che si decompongono più velocemente. L esecuzione di tali interventi prevede la preparazione delle scarpate mediante scoronamenti ed eliminazione di pietrame e ramaglia. Successivamente si realizza lo scavo di un solca di cm di profondità lungo il lato a monte della superficie da proteggere e nel solco stesso si semina un miscuglio di sementi di specie erbacee selezionate, con relativa concimazione. Infine la rete o la stuoia, fissate al terreno, nel solco, mediante picchetti di legno, saranno ricoperte dal terreno proveniente dallo scavo. 18

20 La rete va disposta lungo la linea di massima pendenza in maniera da non essere troppo tesa; dovrà poi assicurarsi una leggera sovrapposizione laterale (10 15 cm) tra i diversi rotoli impiegati. materiale sintetico Le griglie in nylon sono reti tridimensionali costituite da filamenti aggrovigliati e termosaldati in grado di inglobare le particelle di terreno. Tale materiale ha uno spessore variabile tra 10 e 25 mm, un peso compreso tra 250 e 1000 gr/mq e una resistenza alla trazione di 1 3 KN/m. In genere sono disponibili anche griglie già riempite con ghiaia legata con bitume, oppure altre con il manto vegetale già sviluppato e quindi più pesanti delle precedenti. Le griglie in polietilene sono reti bidimensionale utilizzate per costruire terre rinforzate (resistenza alla trazione KN/m) oppure per consolidare terreni in erosione. Le griglie in polipropilene sono reti bi-tridimensionali forate in modo tale da contenere le particelle di terreno ed essere inerbite svolgendo così una funzione antierosiva (resistenza alla trazione KN/m ). Le reti a struttura alveolare, siano esse in polietilene o in poliestere, svolgono una funzione antierosiva in quanto trattenendo il terreno sciolto all interno delle diverse celle (di forma romboidale o esagonale) costituiscono uno scheletro con cui incrementano la resistenza meccanica del terreno. Esse hanno il vantaggio di un facile trasporto perché realizzate in una struttura a fisarmonica di ingombro limitato, per cui ne consegue anche una certa facilità di posa in opera. Anche i tessuti in polipropilene o in poliestere possono essere utilizzati per costituire un armatura del terreno poiché sono in grado di sostenere la spinta delle terre. Inoltre, possono essere utilizzati anche come elementi separatori del terreno, come drenaggi o per distribuire meglio i carichi. La resistenza a trazione di detti tessuti varia a seconda del tipo di materiale, in particolare, per il polipropilene la resistenza a trazione varia tra KN/m, per il poliestere assume valori tra KN/m. I sistemi misti sono il risultato di diverse combinazioni di reti, griglie, stuoie e tessuti che consentono di realizzare dei sistemi che nel contempo sono drenanti, filtranti, antierosivi. 19

21 B. INTERVENTI DI SISTEMAZIONE DEL RETICOLO IDROGRAFICO Gli elementi costituenti il reticolo idrografico assumono, come è noto, caratteristiche diverse a seconda che si considerino: i torrenti montani, con alveo inciso nelle formazioni da essi attraversate, in cui possono verificarsi dissesti di carattere erosivo localizzati al piede dei versanti, che nei casi più gravi possono generare colate rapide di fango o di detrito con effetto distruttivo; i tratti pedemontani, prevalentemente caratterizzati da processi di deposito, con conseguente incremento dei rischi di esondazione per restringimento delle sezioni trasversali degli alvei naturali ed, inoltre, con maggiore possibilità di interrimento delle reti di drenaggio artificiali; i tratti incassati di pianura, in cui possono verificarsi esondazioni allorquando, in una certa sezione, le portate in arrivo dai bacini a monte risultano eccedenti rispetto alla capacità di convogliamento idrico delle stesse sezioni. In funzione delle suddette caratteristiche, è possibile distinguere diversi interventi di sistemazione di un corso d acqua, aventi lo scopo di dare all alveo sezioni e pendenze sufficienti al convogliamento delle acque e dei materiali trasportati in piena, evitando di arrecare danni ai terreni latistanti ed ai manufatti esistenti lungo l asta del fiume. La soluzione delle problematiche di dissesto dei diversi elementi del reticolo idrografico può essere realizzata mediante interventi di tipo strutturale. Tali interventi si distinguono in: interventi attivi (o, anche preventivi) finalizzati ad impedire l innesco di fenomeni di dissesto; interventi passivi (o, anche di protezione) indirizzati a mitigare gli effetti derivanti dall innesco di un dissesto. Di seguito, per ciascun elemento del reticolo idrografico, si riportano le tipologie di interventi strutturali che possono essere impiegati nei diversi tratti del reticolo idrografico del bacino Nord-Occidentale della Campania. 20

22 B.1 DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI STRUTTURALI NEGLI ALVEI MONTANI E PEDEMONTANI INTERVENTI ATTIVI Gli interventi strutturali in tali alvei mirano a ridurre il flusso di materiale solido verso valle associato alle portate di piena e, quindi, a controllare i processi di interrimento dei tratti di valle. Ridurre l apporto di materiale solido significa, da un lato, intervenire nei tratti montani impedendo l erosione del fondo e il franamento delle sponde, dall altro, ridurre il trasporto a valle del materiale che giunge da monte. Le capacità di accumulo ( briglie )che si realizzano per tale scopo tendono ad esaurirsi in tempi brevi; pertanto, sistemazioni di questo tipo hanno efficacia solo se associate ad energici interventi sistematori anche dei versanti. In ambiente montano, cioè nei tratti dei corsi d acqua dove più attiva è l erosione, gli interventi di sistemazione sono costituiti, in genere, da opere tendenti a: rendere resistente all erosione il fondo e le sponde attraverso dei rivestimenti, continui (sistemazione a cunette) o discontinui (soglie di fondo) della canalizzazione; diminuire la velocità dell acqua e, quindi, la sua azione erosiva, attraverso la riduzione della pendenza dell alveo (briglie di consolidamento e di trattenuta) o mediante la dissipazione di una parte dell energia della corrente (salti di fondo); Sistemazione a cunette Questo tipo di intervento è da associare ai tratti di monte del reticolo idrografico caratterizzati da una significativa erosione del fondo e delle sponde. Esso consiste nel sostituire al letto naturale in erosione un canale rivestito artificialmente e, quindi, capace di resistere all azione erosiva dell acqua. A tale tipo di sistemazione, già di per se molto costosa, si ricorre solo in casi particolari in quanto spesso comporta una manutenzione molto onerosa. Generalmente, il rivestimento è costituito da selciato realizzato a secco o con giunti di cemento, che fungono da collante e permettono di utilizzare materiale meno grosso, altrimenti trasportato a valle dalla corrente. La realizzazione di cunette in calcestruzzo è invece sconsigliata in quanto tale materiale è facilmente eroso dalle correnti piuttosto veloci tipiche dei tratti montani del reticolo idrografico. 21

23 Tale problema si accentua quando alla corrente liquida è associato un ingente trasporto di materiali detritici, con un conseguente incremento dell azione logorante. Resistenze soddisfacenti si sono sperimentate utilizzando rivestimenti in mattoni vetrificati, il cui costo elevato, tuttavia, ne sconsiglia l uso. Per evitare il deposito di materiale solido, soprattutto nei periodo caratterizzato da bassi valori di portata, può convenire creare una sezione trasversale avente la parte centrale più raccolta. Tale parte centrale non deve, però, presentarsi eccessivamente incavata, per evitare un rapido logoramento per eccessivo concentramento d acqua. Le sistemazioni a cunette presentano il vantaggio di determinare una protezione continua del fondo e delle sponde, fissando entrambi gli elementi. Si tratta, però, di interventi che, in genere, presentano costi di costruzione molto elevati e che, spesso, determinano la formazione di correnti con elevate velocità e con conseguente onerosa manutenzione dei rivestimenti realizzati. Soglie di fondo Le soglie di fondo sono opere trasversali non sporgenti dal fondo dell alveo. Anche tale tipologia di intervento è da associare ai tratti montani del reticolo idrografico caratterizzati da una significativa erosione del fondo. Infatti, nelle sezioni in cui sono realizzate stabilizzano la quota di fondo dell alveo e ne evitano l erosione. Generalmente, esse sono posizionate a batteria, cioè in serie, una dietro l altra. Avendo altezze molto contenute, queste opere sono molto meno costose delle briglie di consolidamento. Infatti, non sono soggette a grosse spinte esercitate dall acqua e dal materiale solido e, quindi, si possono realizzare sezioni trasversali più ridotte. Al fine di evitare l instabilizzazione delle sponde occorre dare al coronamento della soglia una sagoma concava a V, affinché sia possibile allontanare la corrente dalle sponde e indirizzarla nella zona centrale dell alveo. Interventi di tipo naturalistico Soglie di fondo I materiali usati nella realizzazione delle soglie di fondo sono, essenzialmente, il cemento armato e le gabbionate. 22

24 Le gabbionate sono generalmente preferibili a causa della scarsa accessibilità dei mezzi meccanici in ambienti montani, dove il confezionamento in sito del calcestruzzo risulterebbe troppo costoso. Viceversa, il trasporto delle gabbie metalliche, pieghevoli, risulta agevole, così come il riempimento delle stesse, data la grande disponibilità, in genere, di massi rocciosi in loco. Talvolta le soglie di fondo possono essere realizzate con massi di grossa pezzatura ( m 3 ) posati su due file all interno di uno scavo profondo non meno di mezzo diametro del masso. I massi della fila di monte sono collegati fra loro attraverso una fune d acciaio, di diametro d=10 mm, che scorre in apposite asole che costituiscono la parte terminale di una barra d acciaio, di diametro d=20 mm. Tali barre sono cementata ai massi con malta anti-ritiro per evitare il degrado della malta stessa causato dall azione di gelo e disgelo molto intensa in ambiente montano. I massi di valle sono collegati tra loro, allo stesso modo di quelli della fila di monte, e sono collegati, con un altra fune d acciaio, a dei pali in legno oppure a dei profilati in acciaio, infissi a monte della soglia per una profondità di almeno due metri e con interasse pari a due volte il diametro dei massi (fig. B.1). (Fig. B.1) Tali pali o profilati non devono essere più alti dello sbarramento in pietrame per non trattenere corpi galleggianti nella corrente, che potrebbero dissestare la particolare opera. I pali in legno possono essere utilizzati in presenza di terreni sciolti di granulometria fina, con scarsa presenza di ciottoli di modeste dimensioni. Eventualmente, sono muniti di puntazza in acciaio per agevolarne l infissione. 23

25 Nel caso invece di terreni con cospicua presenza di ciottoli, dovranno essere impiegati profilati metallici, costituiti eventualmente da spezzoni di rotaia, tagliati in punta per favorirne la penetrazione. Per opere di sbarramento più importanti, le file di massi possono essere più di due. Piccole soglie possono essere altresì realizzate con fascine o con legname (fig. B.13),con protezione in massi a valle per evitare pericolosi fenomeni di scavo. (Fig. B.2) Briglie Dette opere determinano una riduzione della pendenza originaria degli alvei e, quindi, una minore capacità di erosione delle acque, accentuata dalla dissipazione di una parte dell energia nel salto creato dalla briglia stessa. 24

26 (Fig.B.3) La trattenuta del materiale solido nel volume di invaso a monte della briglia impedisce fenomeni localizzati di erosione delle sponde, ricoprendole e ostacolando la tendenza al franamento delle stesse. Si ottiene quindi un duplice effetto: di stabilizzazione dell alveo e di consolidazione dei versanti. Tale processo di stabilizzazione avviene in un tempo che è inversamente proporzionale alla portata solida in arrivo da monte. La determinazione della distanza a cui realizzare due briglie successive di altezza nota, o la determinazione della loro altezza quando la distanza tra esse è già fissata, può avvenire ritenendo che le opere siano disposte in modo tale che la linea unente il piede di quella di monte con la sommità della susseguente a valle sia inclinato secondo la pendenza di equilibrio (fig. B.3). Come riportato in figura B.2, indicando con H z il dislivello totale del fondo tra le due briglie successive, con h B la loro altezza fuori terra, con α l angolo corrispondente al profilo i e (in modo che tgα = i e ) e con d B la distanza (orizzontale) fra le due stesse briglie, è possibile ricavare: l espressione dell altezza h della briglia quando è nota la distanza d B : h B = H z - d B tgα = H z - d B i e distanza d fra due briglie successive, nota l altezza h delle briglie: d B = (H z -h B )/ tgα Nel caso di una sistemazione di un alveo con pendenza di fondo i con N briglie di uguale altezza h B e disposte a distanza costante tra loro, calcolata la pendenza di equilibrio i e ed indicata con L la lunghezza del tratto di alveo da sistemare, l altezza fuori terra di ciascuna briglia si ottiene dalla relazione: h B =( i i e )L/N 25

27 (Fig. B.4) Si consigliano: - altezze delle singole briglie di consolidamento comprese tra 2 6m; - distanze tra due briglie successive non inferiore a m; - e tali che la linea unente il piede della briglia a monte con la sommità della susseguente a valle sia inclinata secondo la pendenza di equilibrio. Generalmente, l ordine di successione nella costruzione di un sistema di briglie a gradonata deve essere quello di procedere da valle verso monte in quanto, in tal modo, si evita il pericolo dello scalzamento a valle delle opere, che potrebbe pregiudicare la stabilità delle stesse. Briglie impermeabili Si tratta di opere isolate il cui obiettivo è formare invasi in cui si abbia la decantazione di quasi tutta la portata solida in arrivo da monte che, altrimenti, tenderebbe a sedimentare più a valle, cioè nei tratti pedemontani del reticolo idrografico caratterizzati da una minore pendenza di fondo. In genere vengono costruite in modo da poter contenere il maggior volume di materiale depositato con la minima spesa, quindi subito a valle di una varice, dove il torrente comincia a restringersi. I principali difetti di una sistemazione con briglie impermeabili sono: l arresto indiscriminato di tutto il materiale solido trasportato dalla corrente; l efficacia limitata ad un periodo di tempo ridotto; infatti, quando le capacità d invaso risultano completamente riempite, la funzione di trattenimento del materiale solido viene a cessare. 26

28 La riduzione della portata solida nei tronchi di valle dell alveo oltre a determinare fenomeni erosivi in corrispondenza delle sponde e del fondo alveo, spesso comporta una diminuzione del materiale sabbioso che raggiunge la foce del corso d acqua con conseguenze sull equilibrio dei litorali. Briglie selettive L inconveniente sopra esposto ha consigliato di progettare briglie selettive, che operano un arresto discriminante del materiale solido trasportato trattenendo solo gli elementi più grossolani e lasciando defluire a valle il materiale di granulometria più fine. Inoltre, in tal modo si aumenta il tempo di riempimento della briglia e, quindi, si incrementa il periodo in cui l opera determina effetti positivi. Tuttavia, nella maggior parte dei casi è poco ragionevole ritenere che una briglia filtrante possa ritenersi tale per tutta la sua vita. Infatti, le aperture tendono facilmente ad intasarsi con tronchi e ramaglie trasportati dalle piene e il materiale trasportato dalla corrente viene trattenuto indiscriminatamente. Del resto, evitare l intasamento di una briglia selettiva con lavori di manutenzione è problematico perché si tratta di lavori di difficile esecuzione e molto costosi, in special modo per le briglie poco accessibili, a più elevata quota. Le briglie selettive sono opere il cui corpo centrale non è pieno ma presenta delle aperture, grigliate o meno, in grado di lasciar passare quella parte dei materiali trasportati dalla corrente che non ha senso trattenere e di far depositare, viceversa, la restante parte. Una briglia selettiva, invece di basarsi sul funzionamento a staccio, è basata su un funzionamento idraulico, cioè, qualunque siano la forma e le dimensioni delle aperture, la briglia costituisce un ostacolo per la corrente, in quanto sbarra parzialmente l alveo del corso d acqua.in particolare, a causa delle forti pendenze del fondo, la corrente che scorre nei torrenti è di tipo veloce. Una briglia selettiva deve presentare un restringimento tale che la corrente in arrivo da monte non ha sufficiente energia per oltrepassare l ostacolo ed è costretta a mutare, a monte dell ostacolo, da corrente veloce a corrente lenta mediante la formazione di un risalto idraulico, attraversando la sezione in cui si trova l ostacolo in condizioni di stato critico. Dopo il risalto idraulico si determina un tratto di corrente lenta ritardata caratterizzata da velocità via via decrescenti da monte a valle nel quale si deposita sul fondo il materiale solido di dimensioni maggiori. Attraverso la briglia passeranno i soli grani che la corrente, in condizioni ipocritiche, riesce a trascinare fin a ridosso delle aperture della briglia stessa. 27

29 Le briglie selettive sopra descritte hanno comunque un periodo di funzionamento limitato; infatti, aumentando lo spessore dei depositi che si formano a monte di essa, il fondo dell alveo si innalza e quindi diminuisce la profondità del tratto di corrente lenta. Inoltre, pur agendo con cautela nel dimensionamento delle aperture, il loro intasarsi con tronchi e ramaglie trasportati dalle piene è solo questione di tempo. Quando ciò avviene, il riempimento del volume a monte della briglia si verifica indipendentemente dalla granulometria del materiale trasportato dalla corrente. Alla luce di quanto detto, nonostante i lunghi tempi necessari all interrimento di una briglia selettiva, è bene prevedere in fase di progetto un eventuale trasformazione della briglia selettiva in briglia impermeabile. Il solo vantaggio è che alla fine del riempimento il corpo della briglia risulta caratterizzato da un efficiente drenaggio, con una cospicua riduzione della spinta del materiale accumulato a tergo. Le briglie selettive possono essere definite a fessura, a pettine, a finestra ed a reticolo a seconda della forma delle aperture. La briglia a fessura presenta un apertura stretta e incisa che interessa tutto il corpo dell opera e che può raggiungere anche la base della stessa (fig. B.5). (Fig. B.5) La briglia a finestra è caratterizzata da un ampia apertura orizzontale, generalmente di forma rettangolare, posta al di sotto della gaveta (fig. B.6). Essa non ostacola il deflusso della corrente fluviale fino a quando il tirante idrico in prossimità della briglia risulta minore dell altezza s f della luce di fondo. 28

30 Per tiranti maggiori esercita, invece, determina un rallentamento della corrente e il deposito di parte del suo carico solido. =Sf (Fig. B.6) La briglia a pettine è caratterizzata da un ampia apertura centrale che si estende fino al fondo dell alveo e delimitata inferiormente da una trave su cui sono innestati dei profilati, in genere metallici, in modo da formare un pettine (fig. B.7). (Fig. B.7) Nelle briglie a reticolo, l apertura centrale è presidiata da una griglia realizzata con profilati metallici inclinata rispetto all orizzontale, ancorati nelle spalle o sul fondo del manufatto, rispettivamente, nel caso barre trasversali (fig. B.8) o longitudinali. In alcuni casi la griglia è realizzata con un insieme di travi e pilastri in cemento armato, in modo da determinare una serie di finestre di piccole dimensioni. 29

31 In quest ultimo caso si ha una briglia simile a quella a finestra ma con aperture di dimensioni ridotte. (Fig. B.8) Interventi di tipo naturalistico Di seguito vengono esaminate le diverse tipologie costruttive di tipo naturalistico delle opere descritte nei precedenti paragrafi, evidenziandone i pregi e i difetti di ciascuna in relazione alla propria resistenza meccanica e all impatto ambientale da esse determinato. Per ulteriori approfondimenti si rimanda alla letteratura tecnica specialistica. Le tipologie costruttive più diffuse per le briglie a gravità prevedono l utilizzo dei seguenti materiali: legname; legname e pietrame; pietrame e calcestruzzo; gabbionate. Briglie in legname e briglie in legname e pietrame Il legname viene spesso utilizzato per la realizzazione di briglie non filtranti di piccole dimensioni (fig.b.9). Molto spesso vengono realizzate anche strutture miste in legname e pietrame (fig. B.10 e B.11). A causa del materiale che le costituisce tali briglie sono dotate di scarsa resistenza meccanica ma basso impatto ambientale. In particolare, le briglie di legname o di legname e 30

32 pietrame assicurano una buone funzionalità solo in tratti di torrente caratterizzati da un trasporto solido non eccessivo e di materiale di granulometria contenuta. In tali condizioni, la durata di queste opere può essere notevole, anche maggiore di anni. Tuttavia questo tipo di opere è particolarmente adatto in zone poco accessibili, nelle quali sono difficilmente trasportabili altri materiali per cui si preferisce far ricorso a materiali disponibili in loco. (Fig. B.9) (Fig. B.10) 31

33 (Fig. B.11) Se l altezza della briglia dovesse superare i 3 metri conviene realizzare più briglie di altezza minore disposte a cascata (fig. B.12). (Fig. B.12) Il legname generalmente impiegato nella costruzione delle briglie è il larice e il castagno. Si utilizzano tronchi aventi un diametro di circa cm, incastrati nelle sponde dell alveo, e pali dello stesso spessore infissi in fondo dell alveo. Il collegamento tra i tronchi e i pali è effettuato con chiodature e grappe di metalliche. Nel caso di briglie in legname e pietrame, invece, i tronchi e i pali vengono collegati in modo da costituire un cassone, successivamente riempito con pietrame, ben assestato a mano, avente un diametro di circa cm. In particolare (fig. B.10), la struttura in legno può essere realizzata con elementi trasversali al corso d acqua, di diametro cm, incastrati nelle sponde dell alveo e posti ad un interasse di circa 1 m, con ulteriori elementi in legno, ortogonali ai primi e delle stesso diametro di questi, aventi una lunghezza di circa 120 cm e posti ad un interasse di circa 1.5 m. 32

34 Briglie in pietrame e calcestruzzo Le briglie non filtranti di dimensioni ridotte possono essere realizzate con pietrame a secco. In questo caso il paramento di monte e quello di valle devono essere inclinati sull orizzontale di un angolo minore di quello di natural declivio del materiale impiegato (per esempio, ). Per sbarramenti di altezza maggiore di metri è consigliabile legare il pietrame con malta antiritiro, in maniera da realizzare una muratura con pareti verticali larga almeno 1.5 m. Le briglie di altezza di 2 3 m possono essere realizzate annegando nel calcestruzzo pietrame di grosse dimensioni (10 20 cm). In questo caso, per evitare problemi di usura, la gaveta è realizzata con solo calcestruzzo. Briglie in gabbionate I gabbioni sono parallelepipedi, in genere aventi una lunghezza di m e una larghezza di m, realizzati con un reticolato a maglia fina di filo di acciaio zincato o plastificato. Lo spessore del filo di acciaio varia tra i 2 4 cm. La maglia del reticolato, quadrata o a forma di rombo, ha dimensioni di cm. Il peso della gabbia metallica oscilla tra i 2 25 kg, per cui non crea eccessivi problemi di trasporto. Il riempimento viene effettuato sul posto con materiale lapideo di granulometria grossolana (di diametro pari a cm). I diversi parallelepipedi costituenti la briglia sono assemblati in modo da realizzare (fig. B.13) uno sbarramento trasversale al corso d acqua, molto voluminoso in quanto in grado di resistere all azione della corrente grazie al solo peso proprio. (Fig. B.13) Questo tipo di opera è di facile e veloce realizzazione, quindi è poco costosa, in quanto il trasporto delle gabbie metalliche prefabbricate è agevole anche in ambienti particolarmente impervi. 33

35 Inoltre, le briglie in gabbioni hanno il pregio di poter essere agevolmente rinverdite e, quindi, di avere un ridotto impatto ambientale e una sufficiente resistenza meccanica. La principale preoccupazione che desta un opera realizzata con gabbioni è legata alla durabilità della rete di contenimento, fortemente pregiudicata dagli urti esercitati dai materiali lapidei trasportati dalla corrente. esercitano sul possono determinare, anche dopo breve tempo dalla costruzione dell opera, La rottura del filo di acciaio determinerebbe la perdita dell integrità dell opera a causa della fuoriuscita dei massi di riempimento. Per i motivi suddetti, l utilizzo dei gabbioni è limitato agli alvei in cui il trasporto solido interessa materiale fino, come accade, ad esempio, per lo sbarramento dei corsi d acqua di pianura. Salti di fondo Un altro tipo di intervento che si può operare per ridurre la capacità erosiva della corrente è la realizzazione di una batteria di salti di fondo, ottenuti con lavori di scavo che assegnino al profilo del torrente una pendenza correttiva pari a quella di equilibrio. In questo modo si riduce la cadente della corrente e, quindi, diminuisce lo sforzo tangenziale medio, cioè l azione erosiva esercitata dalla corrente sul contorno dell alveo. 34

36 INTERVENTI PASSIVI I principali interventi strutturali passivi consistono in: individuazione di aree di dispersione e la realizzazione di opere di controllo della direzione delle colate, nei tratti intermedi del torrente; realizzazione di bacini di sedimentazione nei tratti più a valle, caratterizzati da minore pendenza e, quindi, da una maggiore sedimentabilità del materiale solido. Contrastare i fenomeni di erosione intensa ha ricadute positive non solo nei luoghi della loro manifestazione ma anche nelle zone a valle di questa, cioè in ambiente pedemontano. Infatti, in tali zone si limitano i possibili fenomeni di allagamento conseguenti a un innalzamento del letto dei corsi d acqua naturali. Analogamente, nelle stesse zone si riduce il rischio di interrimento dei collettori fognari. E comunque dannoso bloccare del tutto il trasporto solido da monte in quanto, in tali condizioni, i letti dei corsi d acqua si approfondiscono, con possibili gravi conseguenze quali, ad esempio: l abbassamento delle falde freatiche nelle campagne latistanti; lo scalzamento, con rischio di crollo, al piede di opere ed infrastrutture insistenti, la riduzione di apporto solido alle foci fluviali e il conseguente innesco di fenomeni erosivi costieri. Canali di trasporto e bacini di sedimentazione Spesso nelle zone pedemontane, a minore pendenza, il materiale solido trasportato dalla corrente sedimenta, determinando l innalzamento del fondo e, quindi, fenomeni di alluvionamento delle zone latistanti. Tali fenomeni possono essere esaltati dall eventuale presenza di infrastrutture antropiche quali, ad esempio, i ponti, che determinano un restringimento della sezione trasversale dell alveo. In queste circostanze si può rendersi necessaria, a monte di tali zone, la realizzazione di canali e bacini di sedimentazione del materiale solido più grossolano. I canali di trasporto conducono a uno o più bacini di sedimentazione. Tali canali sono scavati nel letto del torrente con sezioni trasversali abbastanza larghe, per abbassare il livello delle portate al colmo, e sono costituiti da tratti il più possibile rettilinei, a fondo fisso e pendenza costante. Essi hanno il compito di aumentare la capacità di trasporto a valle del tratto di torrente in cui sono realizzati. Infatti, la minore scabrezza del canale determina una minore resistenza e, quindi, incrementa la capacità di smaltimento delle portate. Talvolta, gli stessi canali sono dotati di 35

37 arginature di protezione progettate con un franco di sicurezza che è funzione della portata di progetto. Per evitare che la sedimentazione avvenga a monte del bacino, tali canali di alimentazione devono avere una pendenza di fondo sufficientemente elevata. I bacini di sedimentazione del materiale solido più grossolano sono caratterizzati da pendenze molto contenute e larghezze molto maggiori di quelle del canale di alimentazione.la loro lunghezze e profondità dipendono, invece, dalle granulometrie che si intendono far sedimentare e dalla velocità di ingresso della corrente al bacino stesso. Per salvaguardare la loro efficienza i bacini di sedimentazione vanno sistematicamente svuotati dei sedimenti accumulati nel loro interno. Infine, la corrente che defluisce a valle di tali bacini sarà smaltita in un corpo idrico ricettore. 36

38 B.2 DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI STRUTTURALI NEGLI ALVEI DI PIANURA INTERVENTI ATTIVI Nei tratti di pianura gli interventi strutturali attivi hanno la funzione di ridurre la probabilità di esondazione invasando temporaneamente parte del volume di piena. Tra gli interventi attivi utilizzabili si ricordano: le vasche di laminazione, gli scolmatori e i diversivi, Vasche di laminazione Le vasche di laminazione, ( o casse di espansione, fig. B.14, nel caso in cui le loro dimensioni sono rilevanti ), sono capacità realizzate in linea o in derivazione rispetto al corso d acqua in modo da sottrarre acqua all alveo durante un fenomeno di piena. (Fig. B.14) 37

39 Il compito di tale capacità è, quindi, quello di realizzare un accumulo temporaneo di una parte dei volumi di piena conseguenti alle precipitazioni, restituendo una portata attenuata rispetto a quella di piena in ingresso. Al fine di contenerne l impatto ambientale è opportuno schermare tali vasche con vegetazione arborea o arbustiva. Scolmatori e Diversivi Tra gli interventi strutturali attivi realizzabili nei tratti di pianura dei corsi d acqua rientrano gli scolmatori (fig. B.15) e i diversivi. Considerate le caratteristiche del reticolo idrografico del bacino Nord-Occidentale della Campania, tali interventi appaiono verosimilmente realizzabili praticabili soltanto con riferimento all asta valliva dei Regi Lagni. Sostanzialmente sono costituiti da una soglia munita di bacino di dissipazione a valle, seguito da un canale che viene definito fugatore. Nel caso degli scolmatori tale canale fugatore confluisce o in un altro corso d acqua o in un lago o a mare, mentre, nel caso dei diversivi confluisce nello stesso corso d acqua dopo aver superato il tratto critico. 38

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