Idrologia, Idrogeologia, Idraulica

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1 146 Studio di pre-fattibilità idraulica per la riattivazione dei Navigli milanesi Stefano Sibilla, Maria Cristina Sciandra - Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura, Università di Pavia Renzo Rosso, Carlotta Lamera - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Politecnico di Milano SOMMARIO Lo studio ha avuto lo scopo di determinare la portata con cui alimentare la Cerchia dei Navigli per garantirne buone condizioni igieniche, assicurandone al contempo la navigabilità e la visibilità. È stato quindi realizzato un modello idraulico del Naviglio da via M. Gioia alla Darsena, ipotizzando un canale di larghezza media di 6-7 metri, con 8 conche di navigazione e altimetria di fondo simile a quella del naviglio storico. La portata necessaria, in parte derivabile direttamente dal Naviglio della Martesana, è stata stimata in 3-4 m3/s. La necessità di mantenere buona la qualità dell acqua nella Cerchia ha portato ad una proposta di disconnessione idraulica del Seveso dalla Martesana, consistente nella creazione di due canali paralleli in via M. Gioia: uno, coperto, dimensionato in modo tale da garantire lo smaltimento di portate di piena nel Seveso compatibili con le caratteristiche del cavo Redefossi; l altro, aperto, per ripristinare il percorso storico del Naviglio della Martesana.

2 Introduzione Fino al momento della copertura per ragioni igieniche nel 1929, la Cerchia del Navigli ha garantito la continuità idraulica del sistema dei Navigli all interno della città di Milano (fig. 1), connettendo il Naviglio della Martesana, che deriva le proprie acque dal fiume Adda e riceve, in via M. Gioia, le acque del torrente Seveso, alla Darsena di Porta Ticinese, a cui affluisce il Naviglio Grande derivato dal fiume Ticino e da cui ha origine il Naviglio Ticinese, che confluisce infine nel fiume Ticino a Pavia. Prescindendo dalle rogge e dai cavi minori che avevano origine dalla Martesana e dalla Cerchia interna, il sistema nelle sue grandi linee era completato da tre scaricatori: il cavo Redefossi, con origine al ponte delle Gabelle e funzioni di scaricatore delle piene del Seveso e del Naviglio della Martesana; la roggia Vettabbia, con origine al cosiddetto Fugone di via Molino delle Armi e funzioni di scaricatore della Cerchia interna; il cavo Ticinello, con origine dalla Darsena e funzioni di scaricatore terminale del Naviglio Grande. La copertura e il successivo interramento della fossa interna hanno determinato la segmentazione del sistema e Fig. 1. Sistema dei Navigli milanesi nella prima metà del XIX secolo; al momento della copertura, nel 1929, il naviglio di S. Gerolamo, oggi distrutto, era stato già parzialmente interrato.

3 148 la disconnessione idraulica delle varie componenti. Oggi il Naviglio della Martesana scorre a cielo aperto fino a Cassina de Pomm, per poi continuare il suo percorso tombinato sotto via M. Gioia; dopo aver ricevuto la confluenza del Seveso, termina infine il suo corso al ponte delle Gabelle, dove scarica la propria portata residua, unitamente a quella del Seveso, nel cavo Redefossi. Il sistema Naviglio Grande Darsena Naviglio Pavese, per contro, mantiene una propria continuità periferica, mentre la roggia Vettabbia è alimentata da pozzi di prima falda, in parte collettati attraverso il canale Grande Sevese nel centro di Milano, e da acqua depurata dell impianto di Nosedo. La riattivazione dei Navigli milanesi allo scopo di recuperarne le funzioni ambientali, paesaggistiche, energetiche e di canale navigabile, richiede quindi la valutazione della fattibilità tecnica di un intervento complessivo costituito dalle seguenti fasi: riapertura del tratto tombinato del naviglio della Martesana in via M. Gioia; disconnessione idraulica tra il Naviglio della Martesana e il torrente Seveso; riattivazione della conca di navigazione dell Incoronata, tuttora esistente; scavo di un nuovo canale navigabile sul tracciato via San Marco, via Fatebenefratelli, via Senato, via S. Damiano, via Visconti di Modrone, via Francesco Sforza, via S. Sofia, via Molino delle Armi, via De Amicis, via Conca del Naviglio; riattivazione della conca di navigazione di Viarenna, tuttora esistente. Dal punto di vista idraulico, il presente studio di prefattibilità tecnica per la riapertura dei Navigli milanesi si è quindi posto i seguenti obiettivi: 1. determinare preliminarmente la portata che è necessario garantire nel canale riaperto o scavato ex novo (Martesana e Cerchia dei Navigli) per assicurarne condizioni igieniche accettabili; 2. valutare la possibilità di alimentare il Naviglio con la portata d acqua richiesta, garantendo al contempo la buona qualità dell acqua stessa, sia attraverso l apporto di acque superficiali, sia attraverso l eventuale apporto derivante da pozzi di falda; 3. determinare il livello idrico necessario a garantire la navigabilità del canale nei diversi tratti;

4 149 Fig. 2. Schema del modello idraulico del Naviglio realizzato con il software Hec-Ras. a) b) Fig. 3. Progetto Boatti-Malara: a) tracciato; b) sezione tipo del canale. 4. determinare l eventuale fruibilità del nuovo canale per scopi energetici (ad esempio, per i circuiti di impianti a pompe di calore o per la realizzazione di impianti microidroelettrici); 5. valutare il numero e la localizzazione delle conche necessarie per mantenere la superficie idrica ad una quota tale da garantirne la visibilità dalle sponde e da assicurare la navigabilità nel canale; 6. elaborare una proposta per la disconnessione idraulica tra Seveso e Martesana. Per quanto riguarda la geometria di riferimento, base per il progetto idraulico, il tracciato del nuovo canale deve essere in massima parte coincidente con quello del Naviglio storico, mentre la sua geometria (altimetria del fondo, forma e larghezza delle sezioni) deve essere tale da dare al canale caratteristiche compatibili con la città odierna. L altimetria del fondo può essere fatta corrispondere a quella storica, in modo da permettere il recupero, ove tecnicamente fattibile, dei manufatti storici eventualmente messi in luce dall0 scavo del nuovo canale. A tal proposito si è pertanto ipotizzata come base di lavoro una geometria di riferimento basata sia sul più completo progetto esistente per la riapertura della

5 150 Cerchia (c.d. progetto Boatti-Malara), sia sui dati esistenti in archivio e relativi alle caratteristiche della Cerchia storica. Sulla base di questa ipotesi, è stato quindi realizzato un modello idraulico del Naviglio da via M. Gioia alla Darsena (fig. 2) utilizzando il software Hec-Ras 4.1.0, in modo tale da calcolare, in funzione della portata defluente nel canale, i valori del tirante idrico e della velocità media della corrente in ogni sezione del canale. In questo modo, è stato possibile valutare sia la minima portata necessaria per garantire il mantenimento di idonee condizioni igieniche nel Naviglio, sia la posizione della superficie dell acqua relativamente al piano strada, in modo da valutare la visibilità del canale dalle sponde e di stimare i requisiti di progetto necessari alla realizzazione dei ponti necessari all attraversamento veicolare del canale. Sulla base dei risultati delle simulazioni effettuate, si è quindi verificata la disponibilità della portata richiesta nel naviglio della Martesana a monte di Milano, si è valutata la posizione delle conche di navigazione necessarie e si è effettuata una stima di massima sull utilizzabilità del canale per la produzione di energia elettrica. 2. Geometria ipotizzata per il Naviglio riaperto Poiché, come già sopra spiegato, il nuovo canale potrà condividere con il Naviglio storico il tracciato, ma non la geometria (principalmente a causa della necessità di mantenere l accesso agli edifici sorti in sponda destra dopo il 1929), ci si è riferiti all unico studio completo esistente relativo alla riapertura integrale della Martesana e della Cerchia da Cassina de Pomm alla Darsena: questo studio, elaborato dal prof. Antonello Boatti e dall arch. Empio Malara e documentato attraverso tesi di laurea in architettura del Politecnico di Milano, è denominato nel seguito Progetto Boatti-Malara. Il progetto originale prevede un canale a pendenza costante 0.5, larghezza variabile tra 5 e 12 m, doppia alzaia, sezione rettangolare ribassata al centro e tracciato coincidente con quello storico (fig. 3). Il tracciato a pendenza costante, tuttavia, è solo parzialmente compatibile con l altimetria del piano strada desunta dalla Carta Tecnica Comunale (CTC) e con l eventuale presenza della sponda sinistra storica, probabilmente conservata lungo numerosi tratti della Cerchia.

6 151 Fig. 5. Profilo altimetrico del Naviglio della Martesana sotto via Melchiorre Gioia. Confronto tra il profilo ricavato dal rilievo Feronia e il profilo a pendenza costante del progetto Boatti-Malara originario. Fig. 4. Profilo altimetrico della Cerchia del Naviglio storica: a) dal ponte di p.za S. Marco al ponte di c.so Venezia; b) dal ponte di c.so Venezia al ponte di c.so Genova. Fig. 6. Profilo altimetrico del fondo adottato per il modello idraulico del Naviglio della Martesana e della Cerchia del Naviglio, con indicazione della localizzazione dei ponti (linee verticali) e dell altimetria del piano strada (linea viola).

7 152 L altimetria del fondo del Naviglio storico (fig. 4), derivata dalla documentazione fornita da Metropolitana Milanese, è stata quindi assunta come dato di progetto per la Cerchia: le sezioni del canale del progetto Boatti-Malara sono state quindi traslate concordemente a tale profilo altimetrico, dopo una correzione delle quote riportate sul profilo altimetrico storico, che sono risultate mediamente più elevate rispetto a quelle riportate sui capisaldi della CTC di circa 0.7 m. Il profilo altimetrico della Cerchia storica, a valle della conca di San Marco, presenta un breve tratto a pendenza nulla fino alla conca del Marcellino, seguito da un tratto a pendenza elevata, mediamente pari all 1.3, fino alla conca di via Senato. Il tratto inferiore della cerchia, a valle della conca di via Senato e fino al ponte di via Olocati, ha un profilo altimetricamente complesso in cui si susseguono un breve tratto in contropendenza (-0.6 ) fino al ponte di c.so Monforte, un lungo tratto a pendenza quasi nulla fino al ponte di Porta Romana, un tratto a pendenza elevata (mediamente pari all 1.4 ) fino al Fugone (incile della roggia Vettabbia e punto altimetricamente più depresso del fondo, alla quota di m s.l.m.), e un ultimo tratto in forte contropendenza (-1.7 ) dovuto forse al fatto che, fino alla chiusura del naviglio di San Gerolamo, vi era la possibilità di alimentare con le sue acque la Vettabbia, invertendo il flusso della corrente nel tratto compreso tra il ponte di Porta Genova e il Fugone. Per quanto riguarda il Naviglio della Martesana, si sono distinti i due tratti di via S. Marco e di via M. Gioia: per quanto riguarda via S. Marco, si è ugualmente fatto riferimento al profilo altimetrico del fondo storico anche se, per larghi tratti, il canale storico risulta completamente distrutto (come, ad esempio, in corrispondenza all autorimessa sotterranea di via S. Marco); per via M. Gioia, si è fatto riferimento alle tavole relative ad un rilevo svolto nel 2002 dalla società Feronia S.p.A. per conto del Settore Servizio Idrico Integrato del Comune di Milano, calcolando le quote del fondo in base alla quota altimetrica del caposaldo più vicino nella CTC e alle misure della sezione rilevata (fig. 5). Si può osservare che il profilo altimetrico della tombinatura del Naviglio della Martesana presenta tre tratti distinti: un

8 153 primo tratto, da Cassina de Pomm a via Belgirate, a pendenza abbastanza elevata (mediamente pari all 1.3 ); un secondo tratto da via Belgirate a via Galvani, a pendenza più elevata (mediamente pari al 2 ); un ultimo tratto fino al ponte delle Gabelle e allo scaricatore nel cavo Redefossi, a pendenza più dolce (mediamente pari allo 0.75 ). Nel tratto a pendenza più elevata, all altezza di via Carissimi, si ha attualmente la confluenza del torrente Seveso nel Naviglio. Tale confluenza non è stata considerata nel modello idraulico, ipotizzando quindi la completa disconnessione idraulica tra i due corsi d acqua. In base al rilievo Feronia, la tombinatura del Naviglio della Martesana presenta in tutto il tratto una sezione rettangolare, con larghezza pari a 7 m fino a monte della confluenza del Seveso e con larghezza pari a 10 m nel tratto di valle. Tale geometria è stata mantenuta nel modello idraulico adottato, sostituendo quella prevista nel progetto Boatti-Malara originario. Il profilo definitivo adottato nel modello idraulico è riportato in fig. 6. Da destra a sinistra, si possono notare: un primo tratto che rappresenta l ultimo tratto del Naviglio della Martesana tuttora a cielo aperto: in particolare, è rappresentato il tratto compreso tra il ponte FS di Greco e la sezione di Cassina de Pomm, dove si considera di iniziare l intervento di ripristino del Naviglio e dove la quota del fondo è pari a m s.l.m.; il salto di fondo di 1.65 m a Cassina de Pomm, dove potrebbe essere ubicata una conca di navigazione; il Naviglio della Martesana in via M. Gioia (vedi fig. 5); la conca dell Incoronata, con il salto di fondo di 1.1 m; il Naviglio di San Marco; il salto di fondo di 1.04 m dove era localizzata la conca di San Marco; il tratto iniziale a pendenza nulla della Cerchia in via Fatebenefratelli; il salto di fondo di 0.7 m dove era localizzata la conca del Marcellino; il tratto a pendenza elevata della Cerchia in via Fatebenefratelli e via Senato; il salto di fondo di 1.3 m dove era localizzata la conca di via Senato (o Porta Orientale); il tratto meridionale della Cerchia, con l incile della roggia Vettabbia (Fugone) in corrispondenza al punto più depresso, dove la quota di fondo è pari a m s.l.m.; la sezione terminale del modello, corrispondente alla

9 154 Fig. 7. Profilo della superficie libera dell acqua nel Naviglio della Martesana e nella Cerchia del Naviglio, per i casi con portata pari a 2 m3/s (colorato in azzurro) e a 5 m3/s (linea blu con simboli). Fig. 8. Andamento della velocità della corrente nel Naviglio della Martesana e nella Cerchia del Naviglio per portate pari a 2 m3/s (nero con simboli), 3 m3/s (blu), 4 m3/s (verde tratteggiato) e 5 m3/s (fucsia); le linee rosse segnano le condizioni limite di velocità adottate, Fig. 9. Profilo della superficie libera dell acqua nel Naviglio della Martesana e nella Cerchia del Naviglio per portata 4 m 3 /s, con derivazione di 1 m 3 /s al Fugone per l alimentazione della roggia Vettabbia.

10 155 sezione a monte della conca di Viarenna, dove la quota di fondo è pari a m s.l.m. Il tratto rappresentato nel modello ha quindi lunghezza complessiva pari a 8.1 km, di cui 7.3 km da riaprire o realizzare ex novo, per un dislivello complessivo di 10.6 m, di cui 6.2 m superati tramite salti di fondo in corrispondenza delle conche e i rimanenti 4.4 m con la pendenza del canale. L ultimo salto di fondo, corrispondente alla conca di Viarenna e pari a 1.1 m, non è quindi incluso nel modello. 3. Determinazione della portata minima nel Naviglio riaperto La corrente nel nuovo canale riaperto (o riscavato) in corrispondenza al Naviglio della Martesana e alla Cerchia interna deve avere, come accennato nell introduzione, caratteristiche che ne garantiscano le condizioni igieniche, la visibilità e la navigabilità da parte di imbarcazioni leggere con funzioni turistiche. Queste caratteristiche pongono alcune restrizioni sulle velocità minime e massime della corrente, sui tiranti d acqua minimi da garantire per rendere possibile il pescaggio dei natanti, sulle luci minime da mantenere per garantire il passaggio sotto i ponti e sul franco, ovvero sulla distanza tra la superficie libera dell acqua e il piano strada. Il livello dell acqua, inoltre, può essere regolato con opportuni organi idraulici (paratoie di regolazione, portelli regolabili in corrispondenza alle porte delle conche di navigazione) oppure lasciato in condizioni di corrente non regolata. Per una geometria del canale assegnata, nel primo caso il livello in una sezione dipende sia dal valore fissato in corrispondenza all organo di regolazione, sia dalla portata: è il caso, ad esempio, del Naviglio Pavese; al contrario, nel secondo caso dipende unicamente dalla portata e, per tratti prismatici sufficientemente lunghi, tende all altezza di moto uniforme lontano dalle singolarità idrauliche: è questo, ad esempio, il caso del Naviglio Grande, in cui non sono presenti conche di navigazione. La determinazione della portata necessaria per alimentare il Naviglio riaperto, quindi, deriva direttamente dal rispetto delle sopracitate condizioni su velocità e livello della corrente. Tali condizioni si possono riassumere nelle seguenti: la velocità dell acqua deve essere abbastanza elevata da impedire depositi, esalazioni ed un eccessivo sviluppo di vegetazione e insetti: un valore di riferimento per la

11 156 velocità minima adottato nella pratica tecnica è 0.2 m/s, che può essere assunto anche come valore minimo per evitare il deposito in alveo di sedimenti limosi (dato che l alimentazione del Naviglio riaperto potrà essere effettuata sia tramite apporti dalla Martesana, canale con funzioni irrigue, sia tramite acqua di falda, può essere esclusa la presenza di materiale sedimentabile di granulometria maggiore); la velocità dell acqua deve essere abbastanza bassa da garantire la manovrabilità dei natanti: considerato che si intende proporre, per il Naviglio riaperto, una fruizione di tipo essenzialmente turistico/diportistico con imbarcazioni leggere (non paragonabili alle pesanti barche da carico per la sabbia che navigavano il Naviglio in passato, ma di dimensione eventualmente superiore a quelle oggi in dotazione a Navigli Lombardi S.c.a.r.l.), data anche la ridotta larghezza del canale nella Cerchia (nell ordine dei 6-7 m), è ragionevole richiedere una velocità della corrente generalmente non superiore agli m/s; il tirante d acqua deve essere abbastanza elevato da garantire il pescaggio dei natanti: dato comunque il piccolo pescaggio necessario alle imbarcazioni a fondo Corso d'acqua Anno 100-OD BOD5 (% sat.) (mg/l) COD E. coli (mg/l) (UFC) Punteggio N-NH3 (mg/l) N-NO3 (mg/l) Ptot (mg/l) tot LIM IBE SECA Seveso-Bresso Seveso-Bresso Seveso-Bresso /4 5 Lura Lura Lura Vettabbia Vettabbia Vettabbia Redefossi Redefossi Redefossi Lambro Brugherio Lambro Brugherio /4 5 Lambro Brugherio Lambro Melegnano Lambro Melegnano Lambro Melegnano Olona Olona Olona /3 5 Martesana Martesana Martesana CLASSE 1 CLASSE 2 CLASSE 3 CLASSE 4 CLASSE 5 IBE >=10-10/9 8/7-9/10 6/5-7/8 4/3-5/6 1-3/4 LIM <60 Tab. 1. Stato di qualità (parametri di classificazione e livelli d inquinamento) per le acque dei corsi d acqua milanesi (dati ARPA Lombardia Settore Risorse Idriche, 2006).

12 157 piatto per la navigazione fluviale, si ritiene che la navigazione possa svolgersi in sicurezza con un tirante almeno pari a 1.2 m; la luce tra la superficie libera e l intradosso dei ponti deve essere tale da garantire il passaggio delle imbarcazioni: un valore ragionevole per permettere il passaggio di imbarcazioni passeggeri è di almeno 2.5 m. Nel caso in esame, la presenza di conche di navigazione storiche in parte esistenti (Incoronata e Viarenna), i vincoli altimetrici e la pendenza elevata di alcuni tratti rendono impossibile il soddisfacimento delle condizioni sopra esposte per una condizione di corrente non regolata. Si farà quindi rifermento nel seguito unicamente a condizioni di corrente regolata alle porte di monte delle conche di navigazione, ipotizzando di mantenere in esercizio le 2 conche esistenti e ripristinare le 3 conche storiche della Cerchia oggi distrutte (San Marco, Marcellino e Senato). Per quanto riguarda la riapertura del tratto tombinato della Martesana in via M. Gioia, il progetto Boatti-Malara prevedeva la creazione di una nuova conca di navigazione all altezza di via Pirelli. Tale soluzione è stata qui presa in esame, allo scopo di meglio regolare i livelli nel Naviglio, sia per rispettare le condizioni per la navigazione, sia per garantire una quota il più possibile costante al pelo libero al fine di rendere possibile la progettazione di un alzaia ciclo-pedonale ribassata in fregio al canale. Altre varianti che prevedono l introduzione di un ulteriore conca di navigazione in via M. Gioia saranno discusse nel seguito. La verifica delle possibili portate è stata condotta per portate variabili tra i 2 e i 5 m 3 /s. I livelli a monte delle conche di navigazione sono stati regolati in modo da garantire la condizione di tirante minimo almeno pari a 1.2 m in tutte le sezioni del tratto a monte della conca. A causa della regolazione dei livelli, i profili della superficie libera mostrano naturalmente uno scostamento minimo fra le varie soluzioni: le due soluzioni con valori estremi di portata (fig. 7) mostrano una differenza massima di 12 cm nel livello del pelo libero a monte della conca di Viarenna. La fig. 8 mostra che, per la portata di 2 m 3 /s, le velocità si mantengono per lunghi tratti del canale al di sotto del valore minimo di 0.2 m/s; al contrario, per la portata di 5 m 3 /s si riscontrano velocità anche superiori a 0.8 m/s nel tratto di Cerchia lungo via Fatebenefratelli. L analisi mostra che

13 158 una portata di 4 m 3 /s può essere considerata ottimale per garantire la corretta alimentazione del Naviglio riaperto, mentre 3 m 3 /s può essere considerato il valore minimo accettabile di portata. L interruzione della continuità idraulica tra la Martesana, naturale alimentatore della Fossa Interna, e la Darsena ha sostanzialmente azzerato l alimentazione della roggia Vettabbia, che dall epoca romana irriga quasi 5000 ettari nel territorio compreso tra Milano e Melegnano. Alla fine degli anni 90 il suo ramo di valle è stato rialimentato da acque provenienti dal depuratore di Nosedo, ovvero acque di fognatura depurate in forma molto spinta, che rispettano limiti molto restrittivi e che ne consentono il riuso irriguo. Nella parte settentrionale, il ramo alto della roggia Vettabbia è stato alimentato attraverso il Grande Sevese con circa 30 pozzi di prima falda. La disponibilità d acqua nella Cerchia permette di risolvere i problemi della roggia Vettabbia e di garantirne un alimentazione costante, derivando al Fugone parte della portata della Cerchia. Per mantenere condizioni di velocità minima accettabile nel tratto terminale della Cerchia (dal Fugone alla conca di Viarenna), tale portata derivata non dovrebbe essere superiore a 1 m 3 /s nel caso di alimentazione della Cerchia con una portata complessiva di 4 m 3 /s; nel caso di riduzione della portata a 3 m 3 /s, la portata derivata in Vettabbia non dovrebbe superare i 700 l/s. In fig. 9 è riportato il profilo della superficie libera nel caso identificato come riferimento, con l indicazione delle portate in ingresso e in uscita al canale riaperto. Nel caso a portata minima, la portata in ingresso è pari a 3 m 3 /s, quella derivata in Vettabbia a 0.7 m 3 /s e quella residua a Viarenna a 2.3 m 3 /s. La portata in ingresso si considera qui integralmente alimentata attraverso il Naviglio della Martesana, per quanto esista la possibilità di integrare tale contributo con la portata dei pozzi che alimentano gli impianti a pompe di calore del nuovo quartiere di Porta Nuova, portata (la cui entità non ci è nota con esattezza) che attualmente viene scaricata nel sistema Martesana-Redefossi. In base alla stima effettuata, quindi, la riapertura della Cerchia determina un afflusso di portata aggiuntiva in Darsena, attraverso la conca di Viarenna, pari a 3 m 3 /s, eventualmente riducibili a 2.3 m 3 /s nel caso in cui si alimenti la Cerchia con la portata minima. 4. Verifica della disponibilità delle portate richieste

14 159 Fino al momento della chiusura, l alimentazione della Cerchia interna è stata garantita dal Naviglio della Martesana, che convogliava in Milano le proprie acque residue derivate dall Adda a Concesa. Tale corso d acqua artificiale è stato realizzato nel XV secolo con lo scopo principale di fornire acqua alle utenze agricole poste nella pianura a est di Milano. Nonostante la principale finalità fosse appunto quella irrigua, il naviglio veniva utilizzato anche come via d acqua e alla fine del XV secolo fu collegato alla cerchia dei navigli di Milano e quindi alla darsena di Porta Ticinese. A queste acque si aggiungeva la portata convogliata dal torrente Seveso (pari, in regime di magra, a circa 1.5 m 3 /s), che confluisce nel Naviglio della Martesana in via M. Gioia. In caso di piena del torrente Seveso, le portate in eccesso erano scaricate nel cavo Redefossi attraverso il manufatto derivatore del Ponte delle Gabelle. Le possibili fonti di alimentazione di una portata d acqua alla Cerchia interna sono oggi sostanzialmente le stesse, con l aggiunta di un contributo derivante dagli impianti a pompe di calore che oggi scaricano le proprie acque nella tombinatura del Naviglio della Martesana. Tali fonti sono quindi: la portata residua nel Naviglio della Martesana al netto delle perdite idrologiche da infiltrazione; la portata alla sezione terminale del torrente Seveso; la portata (incognita) derivata dai pozzi che alimentano gli impianti a pompe di calore del quartiere Porta Nuova e di Palazzo Lombardia. E necessario a tal proposito effettuare una duplice analisi sulle portate di alimentazione della Fossa Interna: una riguardante la qualità delle acque derivate; l altra relativa alla effettiva disponibilità delle portate erogabili dalla Martesana. La rete idrografica milanese, principale e secondaria, sopporta pressioni antropiche particolarmente elevate che influiscono direttamente sulla qualità chimico fisica microbiologica delle sue acque. Lo stato chimico, ecologico e ambientale dei principali corsi d acqua appare già compromesso alle soglie del territorio comunale e viene ulteriormente aggravato nel percorso cittadino. A parte casi isolati (Naviglio della Martesana) si evidenziano sempre condizioni ambientali scadenti o pessime (Lambro, Olona, Seveso, Vettabbia, Redefossi). Ai fini del presente studio, per quanto riguarda una prima verifica di qualità delle acque nei due corpi idrici superficiali

15 160 da cui è possibile derivare la portata con cui alimentare la Cerchia, risulta che per il Naviglio della Martesana, le valutazioni dell indice SECA (Stato Ecologico dei Corsi d Acqua) effettuate da ARPA Lombardia incrociando i valori di LIM (Livello di Inquinamento da Macrodescrittori), che stima il grado di inquinamento causato da fattori chimici e microbiologici, con l Indice Biotico Esteso (IBE) secondo le metodologie previste dal D.Lgs. 152/99 e dal D.Lgs 258/00, confermano un valore pressoché costante di classe 2, che indica uno stato Buono (vd. Tab.1). La situazione del torrente Seveso, invece, presenta livelli di grave alterazione dell ecosistema: l indice LIM varia da 4 a 5 (in una scala di gravità da 1 a 5), mentre l indice IBE varia da 2 a 3 (in una scala di buono stato biologico da 1 a 12). Il valore risultante della classe di indice SECA per il torrente Seveso oscilla da 4 (Scadente) a 5 (Pessimo), confermando la pessima qualità delle acque del torrente, che funge da recapito per gli scaricatori di piena dei sistemi fognari di numerosi comuni a nord di Milano. Allo stato attuale della situazione, quindi, la Martesana costituisce l unico corpo idrico superficiale da cui sia possibile derivare la portata con cui alimentare la Cerchia riaperta. Il torrente Seveso non può essere invece incluso nelle fonti di approvvigionamento idrico a causa del degrado che deriverebbe dall elevata concentrazione di inquinanti presenti nelle sue acque. A valle di tali considerazioni, è stata effettuata una prima analisi sulla effettiva disponibilità delle portate erogabili pertanto dal solo Naviglio della Martesana. Tale canale domina una superficie irrigua lorda di circa ha., servita da una rete principale di canali derivatori che si dirama dalla sponda sinistra (sud) del canale attraverso 68 bocche di derivazione attive nella stagione 2013 (vd. Tab. 2), munite di paratoie di chiusura. La portata complessiva necessaria a soddisfare le sottoscrizioni estive ai derivatori nella stagione 2013 è di 25,09 m 3 /s. La superficie irrigata è di circa ha. Dal punto di vista delle grandezze geometriche, il Naviglio della Martesana ha una lunghezza complessiva di 39 km circa e una pendenza media pari allo 0,03%. Per quanto riguarda la sezione del canale, essa è caratterizzata da una forma variabile, a tratti pseudo-rettangolare e a tratti trapezoidale; la larghezza del canale è omogenea e pari a circa 13 metri per i primi 20 km; verso Milano il naviglio si stringe fino ad

16 161 Fig. 10. Andamento dei livelli medi nella stagione invernale ed estiva 2001 agli idrometri presenti sul Naviglio Martesana. avere una larghezza di circa 8-10 metri; le sponde risultano verticali in puddinghe per l 80% e inclinate con scarpa 1/1 per circa 20% in calcestruzzo. La derivazione del Naviglio della Martesana avviene dal Fiume Adda ed è posta a Trezzo sull Adda, poco a valle del ponte dell autostrada A4. L opera di presa fa parte di un unico complesso di manufatti idraulici che rende possibile tre derivazioni: in sponda sinistra quella degli Stabilimenti Tessili Italiani, in sponda destra mediante una galleria quella della centrale idroelettrica del Linificio e Canapificio Nazionale (ora Italcementi), ancora in sponda destra, 50 m più a valle, quella del Naviglio Martesana. L opera di presa sbarra interamente il fiume Adda con una diga mobile con due paratoie metalliche a luce di fondo, che forma un bacino detto di Concesa. Le paratoie di regolazione del Naviglio Martesana, sono sorrette da un manufatto in cemento armato con sovrastante passerella, ed hanno una luce di 6 m ed un apertura di 1,50 m dalla soglia alla trave superiore. La manutenzione e l esercizio dell opera di presa, comprendente la diga in Adda e le paratoie di alimentazione del Naviglio Martesana, sono a completo carico della Società Italcementi, titolare della derivazione a monte della presa del Naviglio. E possibile affermare che la portata in ingresso a Milano

17 162 Fig. 11. Assonometria del modello idraulico nel tratto di piazza San Marco. Fig. 12. Assonometria del modello idraulico nel tratto di via Francesco Sforza.

18 163 può essere oggi ritenuta molto esigua, pur in assenza dei dati registrati all idrometro di viale Monza. I dati disponibili al momento della redazione del Masterplan Navigli, relativi all anno 2002, indicano a tale stazione un tirante medio di 0.27 m e una portata media di circa 0.4 m 3 /s e massima di circa 0.9 m 3 /s. Data tuttavia l inaffidabilità degli idrometri localizzati lungo l asta del canale e la mancanza di dati idrometrici recenti (vd. Tab. 3 e Fig.10), si sono poste le condizioni per valutare le portate potenzialmente disponibili in ingresso alla Cerchia attraverso un semplice bilancio idrico delle portate, analizzando le portate di concessione del Naviglio Martesana e quelle derivate in tutti i punti di presa, valutate come quantitativi idrici stabiliti dalle concessioni irrigue. In realtà infatti, a fronte del dato in ingresso a Milano derivante dalle letture idrometriche effettuate in Viale Monza, la portata di concessione per la derivazione del Naviglio dall Adda è pari a 32 m 3 /s in estate e 30 m 3 /s in inverno; considerando la portata complessiva delle concessioni irrigue attraverso le 68 bocche attive nel 2013, pari a m 3 /s, risulta una portata residua al lordo delle perdite idrologiche pari a 6.91 m 3 /s. Detratta la portata media residua registrata all idrometro di viale Monza, risultano perdite stimate pari a circa 6.5 m 3 /s, apparentemente abbastanza elevate se rapportate ai 38.5 km di lunghezza del canale. RETE MARTESANA CONTRIBUTI ORARI PER BOCCA STAGIONE ESTIVA 2013 Bocca Ruota h. Portata lit/sec Ora Annona o Cavo Melzi Arzona Arzonica Belgioioso Bentivoglio Bergognone Bescapera Bettina Bocchello Donadelli Bocchello Radaelli Borromeo Naviglietto Calca Calchera A Calca Calchera B Casati Caldara Casati Loreto Cascina Vecchia Bocchello Meroni Castelnovate Castigliona

19 164 Civetta Nivetta Civetta Nivetta Cotta Crosetta Crosina Gerenzana Ghiringhella Giussana Bertolera Gogna Bindellera Grumo Landriana Lattuada Legnana Bianca Libera Serbelloni Litta Trenzanese Lucina Lupa Mantegazza Mirabella Sola Cabiati Moneta Moneta Nuova D Adda Orobona Orobona Ottolina Seminario Panigarola Piloni Piola Reverta Pirogalla Pirogalla Pirola Pirovano Porro Aresana Pozzuolo Martesana Renata Retorta 4 Marie Ruffina Sansona o Ciocca Sant Agata A Sant Agata B Sant Agata C Serbellona Vecchia Taverna Tesorella Ugenti Vassalla Vettabia Violina Visconti Visconti Volpina Lupetta Zerbona TOTALE Tab. 2. Derivazioni dal Naviglio Martesana- Sottoscrizioni estive stagione 2013 (Fonte: Consorzio di irrigazione Est Ticino Villoresi. ).

20 165 Nominativo Idrometro Invernale Estiva min max media min max media CONCESA Trezzo d Adda SAN BARTOLOMEO GROPPELLO INZAGO VILLA FORNACI Monte VILLA FORNACI Valle GORGONZOLA CERNUSCO RENATA VIMODRONE Metallino MILANO Viale Monza Tab. 3. Idrometri sul Naviglio Martesana e relativi valori medi, massimi e minimi delle altezze idrometriche per l anno 2001 (Fonte: Masterplan Navigli, 2002) Confrontando infine il bilancio fatto nel 2002 per il MasterPlan Navigli - portata complessiva delle concessioni irrigue da 67 bocche attive pari a m 3 /s e portata residua al lordo delle perdite idrologiche di 7.22 m 3 /s - e quello attuale si vede che questo si mantiene più o meno costante questo dato, quindi circa 7 m 3 /s; anche togliendo le perdite per infiltrazione lungo il tratto si vede che i 3 m 3 /s potrebbero essere direttamente disponibili dalla Martesana. Appare quindi ragionevole ipotizzare la possibilità di alimentare almeno la portata minima di 3 m 3 /s alla Cerchia attraverso la portata residua del Naviglio della Martesana, anche se l effettiva disponibilità delle portate richieste deve essere verificata e concordata con il Consorzio di irrigazione Est Ticino Villoresi. La possibilità di integrare tale portata con quella dei pozzi che alimentano gli impianti a pompe di calore lungo il tratto della Martesana da riaprire deve comunque essere attentamente approfondita. 5. Analisi di dettaglio di alcuni tratti della Cerchia dei Navigli Il calcolo del profilo altimetrico della superficie libera dell acqua nel canale riaperto consente di studiarne le interazioni e le posizioni relative rispetto alle sponde e ai ponti, inseriti nel modello con la dimensione e la geometria ipotetiche, previste nel progetto Boatti-Malara. In fig. 11 è mostrata un assonometria del modello idraulico in corrispondenza di piazza San Marco: è evidente, percorrendo il tratto analizzato da sinistra verso destra, la schematizzazione del Laghetto di S. Marco a monte della conca omonima, il piccolo bacino a valle della conca per

21 166 Fig. 13. Profilo altimetrico della superficie libera dell acqua e del fondo nella configurazione proposta per il tratto riaperto del Naviglio della Martesana in via M. Gioia. Fig. 14. Assonometria del modello idraulico nel tratto di via M. Gioia compreso tra la nuova conca di Cassina de Pomm e viale Sondrio.

22 167 consentire la virata dei natanti e la successiva conca del Marcellino in corrispondenza al ponte di via Borgonuovo. I numeri che identificano le sezioni di calcolo rappresentano le distanze progressive a monte della sezione di riferimento del modello (sezione di monte della conca di Viarenna). Tra le criticità messe in evidenza dal modello, emerge la ridotta luce disponibile (1.1 m) in corrispondenza del ponte di via Montebello, dovuta alla necessità di regolare il livello in base alla quota del fondo del canale alla conca dell Incoronata (esistente e non modificabile in quanto vincolata dalla presenza del manufatto storico della conca). L abbassamento del fondo in corrispondenza dei salti di San Marco e del Marcellino, permette di regolare conseguentemente il livello a valle di quest ultimo, permettendo di innalzare la luce di passaggio sotto i ponti a valori soddisfacenti (3 m al ponte di via Borgonuovo). In Figura 12 è illustrato invece il tratto di modello idraulico relativo a via Francesco Sforza, dove la quota di m s.l.m. stimata per la superficie dell acqua è stata impiegata nello sviluppo del progetto architettonico e urbanistico preliminare, consentendo in particolare di valutare dimensioni e forma dei ponti, tali da garantire la luce necessaria al transito dei natanti. 6. Analisi di geometrie alternative del Naviglio della Martesana in via Melchiorre Gioia Fig. 15. a) Relazione tra altezza di moto uniforme e larghezza della sezione nel nuovo alveo del torrente Seveso in via M. Gioia per portata pari a 40 m 3 /s; Per quanto riguarda la riapertura del Naviglio della Martesana in via Melchiorre Gioia, viene discussa in dettaglio nel presente paragrafo l ipotesi progettuale che, dal punto di vista architettonico e urbanistico, è stata avanzata per il tratto in questione. In questo caso, il progetto si è indirizzato verso una soluzione che prevede la riduzione della larghezza

23 168 della sezione del Naviglio a 7 m e la creazione di un alzaia ciclo-pedonale ribassata che svolge la duplice funzione di permettere sia la fruibilità del canale (anche mediante l eventuale presenza di esercizi commerciali al livello ribassato), sia la sua visibilità da un piano strada situato ad una quota notevolmente superiore (tra 4.6 e 5.5 m). In questo caso, lo studio di fattibilità idraulica comporta la necessità di stabilire le quote della superficie libera in modo da permettere: di mantenere un franco di sicurezza adeguato con l alzaia ribassata, almeno pari a 0.5 m e comunque mai inferiore a 0.3 m; di mantenere una luce di passaggio sotto i ponti sufficiente sia al passaggio dei natanti nel canale, sia del traffico ciclo-pedonale lungo l alzaia, almeno pari a 3.2 m e comunque mai inferiore a 2.5 m; di permettere la realizzazione di ponti a raso per l attraversamento veicolare, mantenendo la quota del piano strada al valore attuale; di soddisfare comunque i vincoli sulle velocità minima e massima e sul tirante idrico elencati al paragrafo 3. geometria del canale. Rispetto alla configurazione del progetto Boatti-Malara, la soluzione elaborata prevede: la realizzazione della nuova conca di Cassina de Pomm nella sua posizione storica, situata circa 300 m a valle dell omonima cascina, circa all altezza di via Cagliero, dove ancora esiste, ad una quota ribassata rispetto al piano strada attuale, l edificio a servizio della conca; la nuova conca prevista prevede un salto di fondo pari a 2.6 m; la realizzazione di due ulteriori conche di navigazione all altezza di via Pirelli (senza salto di fondo) e di via Carissimi (salto di fondo pari a 0.3 m); Sono state esaminate diverse possibili soluzioni per la

24 169 la risagomatura dell alveo del canale, con riduzione della larghezza della sezione e abbassamento del fondo nel tratto compreso tra la conca di Cassina de Pomm e via Pirelli, con mantenimento della pendenza dei tratti al di sotto dell 1. Le caratteristiche altimetriche della soluzione progettuale proposta lungo l intera via M. Gioia sono rappresentate in fig. 13 e riassunte in tab. 4. In figura 14 è illustrato in assonometria il risultato del modello idraulico relativamente al tratto settentrionale della via, tra la conca di Cassina de Pomm e via Pirelli. Si può notare il profilo adottato per il tratto di canale, con l alzaia ciclo-pedonale ribassata, la cui quota è stata valutata in base ai risultati del modello. sezione progressiva (m) Quota fondo (m slm) Quota pelo libero (m slm) Cassina de Pomm conca di Cassina de Pomm ponte di viale Marche conca di via Carissimi ponte di viale Sondrio (M3) ponte di via Galvani Fig. 15. b) sezione del nuovo alveo con indicazione del tirante di moto uniforme portata pari a 40 m 3 /s (azzurro) e 1.5 m 3 /s (verde). Fig. 16. Profilo del pelo libero in condizioni di moto permanente nel nuovo alveo del torrente Seveso in via M. Gioia per portata pari a 40 m 3 /s.

25 170 conca di via Pirelli ponte di via Pirelli ponte di viale Liberazione ponte delle Gabelle conca dell Incoronata Tab. 4. Altimetria del fondo e della superficie libera nella configurazione proposta per il tratto riaperto del Naviglio della Martesana in via M. Gioia. 7. Disconnessione idraulica del torrente Seveso dal Naviglio della Martesana La separazione delle acque della Martesana da quelle del torrente Seveso (che era preesistente alla realizzazione della Martesana e che si immette nella Martesana stessa in via M. Gioia all altezza di via Carissimi per poi dare origine al Cavo Redefossi) risulta necessaria, come già sopra indicato, per garantire all interno della Cerchia delle acque di qualità. Dal punto di vista tecnico, il principale problema da risolvere è quello di operare tale disconnessione idraulica senza compromettere le già carenti caratteristiche idrauliche del Seveso durante i suoi eventi di piena. Oggi, durante eventi meteorici intensi con frequenza relativamente bassa (2/3 eventi all anno), si ha infatti l esondazione del Seveso a Niguarda, principalmente a causa dell insufficienza idraulica dell alveo coperto del Seveso nel tratto compreso tra piazza Istria e piazza Carbonari. La portata, che oggi defluisce nell alveo della Martesana a valle di via Carissimi durante le piene del Seveso, non è quindi in genere superiore a m 3 /s, a causa dell effetto di laminazione dovuto alle esondazioni. Tale valore è compatibile con la capacità di smaltimento della tombinatura del cavo Redefossi, che è al massimo pari a 40 m 3 /s. Questa è la portata che in futuro, anche a regimazione del Seveso, continuerebbe comunque ad arrivare a Milano perché compatibile con la portata del cavo Redefossi (e, come tale, è stata assunta come portata di progetto del Redefossi per gli interventi idraulici nel bacino Lambro-Olona dallo studio del 2004 dell Autorità di Bacino del fiume Po) ed è quindi il valore assunto per il dimensionamento di un canale separato per il deflusso delle acque del Seveso, con recapito diretto nel cavo Redefossi. Dal punto di vista progettuale, la realizzazione di un canale separato, coperto e parallelo al Naviglio è possibile, poiché la sezione della via Melchiorre Gioia risulta abbastanza ampia: risulta quindi fattibile la suddivisione dell alveo. I vincoli progettuali sono posti: dalla quota del fondo della sezione terminale del Seveso

26 171 alla confluenza con la Martesana, pari a m s.l.m.; dalla quota minima ammissibile per il passaggio dei due canali sopra la galleria della metropolitana alla stazione M2 Gioia, pari a m s.l.m.; dalla massima larghezza ammissibile per il passaggio dei due canali affiancati tra i vani del mezzanino della stazione M2 Gioia, pari a circa 17 m. Considerata la larghezza dell alveo del Naviglio della Martesana riaperto, pari a 7 m, e quella dei muri di sponda, la larghezza massima del canale del Seveso non può essere superiore agli 8 m. Su queste basi progettuali, si è ipotizzato di inalveare il Seveso in un canale rettangolare a fondo ribassato in mezzeria, realizzato in cemento armato (caratterizzato da un coefficiente di scabrezza di Strickler pari a 55 m 1/3 s -1 ) e con pendenza costante pari a 1.08 nel tratto via Carissimi M2 Gioia. Il dimensionamento è stato effettuato ipotizzando condizioni di moto uniforme, portata pari a 40 m 3 /s, altezza della copertura sul fondo pari a 3.5 m e franco di sicurezza pari a 0.7 m. La larghezza del canale per cui sono verificate le condizioni sopracitate è pari a 6.5 m, come evidenziato dall andamento delle altezze di moto uniforme al variare della larghezza della sezione (fig. 15.a). La velocità corrispondente al tirante di progetto di 2.73 m e alla portata di 40 m 3 /s è pari a 1.85 m/s, pienamente accettabile. In condizioni di magra, ipotizzando una portata pari a 1.5 m 3 /s, si ha un tirante pari a 0.4 m e una velocità pari a 0.78 m/s, sufficiente ad evitare il deposito di sedimenti di tipo fognario (fig. 15.b). Per la verifica in condizioni di moto permanente, si è ipotizzato che il canale mantenga uguale sezione anche nel tratto tra M2 Gioia e il ponte delle Gabelle, dove un manufatto scaricatore convoglierebbe la portata del Seveso nel cavo Redefossi sottopassando l alveo della Martesana. Ipotizzando che la sezione terminale del Seveso si trovi alla quota di 119 m s.l.m., il secondo tratto assumerebbe una pendenza pari a Assumendo condizioni critiche a monte del manufatto scaricatore, realizzato con un salto di fondo o una rampa a forte pendenza, si ottiene il profilo di moto permanente indicato in fig. 16: il franco di sicurezza risulta ovunque superiore a 0.7 m, confermando il deflusso in sicurezza della portata di progetto.

27 Stima della producibilità elettrica E stata effettuata infine una stima preliminare circa la possibilità di installare piccole turbine idroelettriche, in modo da sfruttare dal punto di vista energetico i dislivelli idrici in corrispondenza delle conche di navigazione. Senza entrare nel merito della tipologia di impianto o della sua collocazione e progettazione, si è qui voluto unicamente stimare l entità del possibile sfruttamento energetico del Naviglio riaperto. Per semplicità, si è ipotizzato un rendimento degli impianti pari a 0.75 per salti superiori a 1.5 e pari a 0.65 per salti fino a 1 m, mentre non si è considerata la possibilità di sfruttare salti di entità inferiore. Considerando il caso di riferimento (portata pari a 4 m 3 /s) e ipotizzando 80 giorni di fermo impianto all anno (manutenzione, asciutta, ecc ), risulta una potenza complessiva installabile di 273 kw, per una producibilità annua pari a 1.87 GWh (tab. 5). Incoronata San Marco via Senato Viarenna totale Tab. 5. Potenze ed energie elettriche producibili dallo sfruttamento idroelettrico dei salti idraulici nel Naviglio riaperto. Salto salto fondo (m) salto idraulico (m) portata (m3/s) potenza (W) Cassina de Pomm via Pirelli E annua (MWh)