Buone pratiche di sistemazione e manutenzione dei territori a fini preventivi del dissesto idrogeologico

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1 Buone pratiche di sistemazione e manutenzione dei territori a fini preventivi del dissesto idrogeologico

2 Anno LIX - n.1 - Ancona Febbraio 2013

3 ANALISI TERRITORIALE E PROGETTAZIONE DELLE OPERE DI SISTEMAZIONE DEL SUOLO CON L INGEGNERIA NATURALISTICA Andrea Dignani Geologo libero professionista a.dignani@sunesisambiente.it Le origini L ingegneria naturalistica è una tecnica molto antica, già ai tempi dei romani,infatti, le piante, vive o morte, venivano utilizzate per garantire un adeguataprotezione alle sponde dei fiumi. Le testimonianze meglio documentate su questa tecnica risalgono tuttavia al Rinascimento grazie, soprattutto, a Leonardo da Vinci che nei suoi numerosi studi si occupò anche di interventi che possono oggi essere definiti di ingegneria naturalistica come, ad esempio, alcuni schizzi riportati nel Codice Leicester che mostrano sbarramenti di un fiume realizzati conficcando alberi nel letto e ricoprendoli poi di terra. Le prime dettagliate descrizioni dei fondamenti tecnici, dei particolari costruttivi e delle finalità di molte tipologie di intervento (oggi classificate come naturalistiche e divenute negli anni le basi della disciplina) vengono però redatte solo a partire dalla metà dell Ottocento. In Italia (dove il termine verrà adottato nel 1990 in sostituzione di bioingegneria ) i primi manuali sono stati pubblicati dalla casa editrice Hoepli attorno agli anni Trenta del secolo scorso. L ingegneria naturalistica è diventata, quindi, una disciplina tecnico-scientifica solo da poco decenni grazie, soprattutto, ai contributi scientifici di Hugo Meinhard Schiechtl e Roland Stern (1992). Basandosi su conoscenze biologiche e geotecniche, l Ingegneria Naturalistica studia le modalità con cui poter utilizzare materiale vivo (semi, piante, parti di piante, porzioni di vegetazione) in associazione con materiali non viventi (pietrame, terra, legname, ecc.) nella progettazione delle infrastrutture da inserire nel paesaggio, inserimento però, è bene sottolinearlo, da intendere non come mistificazione ma come dialogo tra opera e paesaggio. L Ingegneria Naturalistica infatti deve essere intesa non come tecnica al servizio di teorie per lo più superate o controproducenti (vedi l uso distorto che porta all effetto cosmesi ), ma come strumento utile per restituire un sufficiente grado di naturalità al sistema ambientale, nonché per ridurre le alterazioni, il più delle volte inevitabili, prodotte dal processo di trasformazione del territorio e del paesaggio conseguente al verificarsi di una specifica esigenza (di difesa idraulica, per esempio.). Le finalità Grazie all utilizzo delle tecniche di ingegneria naturalistica, che sollecitano i processi naturali in atto, si possono soddisfare un insieme di finalità: - tecnico-funzionali, per esempio antierosive e di consolidamento di una scarpata stradale o di una sponda fluviale; - naturalistiche, in quanto non semplice copertura a verde ma ricostruzione o innesco di ecosistemi paranaturali mediante impiego di specie autoctone; -paesaggistiche, di ripristino locale/areale del paesaggio naturale circostante; - economiche, relative al beneficio sociale indotto alla gestione economica delle risorse naturali e al risparmio ottenibile, rispetto alle tecniche tradizionali, sui costi di costruzione e di manutenzione di alcune opere. Le soluzioni che impiegano tecniche di ingegneria naturalistica possono soddisfare, contemporaneamente, diversi obiettivi normalmente fra loro conflittuali. In particolare: la difesa idraulica, la difesa dei versanti, la minimizzazione dell impatto ambientale, la riqualificazione dell ecosistema, il miglioramento della fruizione, il mantenimento del paesaggio fisico. In sostanza queste tecniche aiutano efficacemente a trovare la soluzione migliore di intervento. Gli ambiti d applicazione L impiego delle tecniche di ingegneria naturalistica è esteso su più fronti; i campi di applicazione infatti sono vari e spaziano dai problemi classici di erosione dei versanti, delle frane, delle sistemazioni idrauliche in zona montana, a quelli del reinserimento ambientale delle infrastrutture viarie e idrauliche, delle cave e discariche, delle sponde dei corsi d acqua, dei consolidamenti costieri, a quelli dei semplici interventi di ricostruzione di elementi delle reti ecologiche. 4

4 Nello specifico, tali tecniche possono essere applicate ai seguenti settori: - tutela del suolo: sistemazione di frane di medie/piccole dimensioni, consolidamento, bonifica e riqualificazione ecologica di versanti naturali soggetti a dissesti idrogeologici; - sistemazioni idrauliche: consolidamento e riqualificazione ecologica di sponde di corsi d acqua, laghi ed invasi; di sponde soggette ad erosione; costruzione di briglie e pennelli; creazione di rampe di risalita per l ittiofauna; realizzazione di ambienti idonei alla sosta ed alla riproduzione degli animali; - sistemazione di porti, coste, stabilizzazione/creazione di dune costiere, consolidamento dei litorali soggetti ad erosione; - consolidamento e stabilizzazione delle scarpate in ambito stradale e ferroviario; - riqualificazione ecologica di rilevati e trincee delle infrastrutture; - ricostruzione di habitat: consolidamento e riqualificazione ecologica di versanti denudati derivanti da azioni di progetti infrastrutturali; - interventi di riqualificazione di aree: destinate a interporti, centrali elettriche, insediamenti industriali; - ripristino di cave e discariche: consolidamento e riqualificazione ecologica dei fronti di cava e delle discariche. La metodologia per la progettazione dipende da una profonda e rigorosa conoscenza dei processi fisici che avvengono nel territorio in oggetto. Un analisi rigorosa dei meccanismi di formazione che, per esempio, causano una frana, un erosione, etc., permette di progettare l opera di Ingegneria Naturalistica in modo funzionale alle locali necessità di mitigazione della pericolosità geologica. Per la metodologia di analisi e progettazione si è realizzata una Piramide metodologica dell analisi territoriale per la progettazione delle opere di sistemazione del suolo con l ingegneria naturalistica. La metodologia si concretizza attraverso l uso di un Modello digitale del terreno (DEM) georeferenziabile e supportato dalle elaborazioni geostatistiche. Con tale metodologia si possono ricavare ed elaborare velocemente le informazioni territoriali utili per l individuazione dei processi fisici di una determinata area. Successivamente si procede con la progettazione che deve rispondere alle esigenze funzionali di mitigazione dei processi fisici individuati. L analisi metodologica si attua attraverso 5 fasi: Fase 0 Definizione del problema. Scelta della metodologia di analisi tarata localmente per il problema specifico Si delinea il problema da affrontare, viene deciso l approccio metodologico piùrapido ed efficace, si verificano le fonti dove acquisire i dati occorrenti. Fase 1 Analisi del bacino idrografico. Inquadramento territoriale e climatico. Si definisce il contesto territoriale nel quale è inserito il sito da esaminare, in questa fase si valuta la vocazione ambientale e di uso del suolo dell area e si individua il contesto topoclimatico e microclimatico studiato per mezzo dei diagrammi termo-pluviometrici. Fase 2 Analisi e rilievi areali (Geologia, Geomorfologia, Idrogeologia, Idrologia, Pedologia, Agronomia, Botanica) Si realizzano gli studi specialistici sufficienti e necessari per reperire informazioni sui processi fisici ed ecologici in atto e potenziali per un area adeguatamente estesa al fine di comprendere il contesto ambientale. Le tecniche di Ingegneria Naturalistica, oramai conosciute e riprodotte su svariati manuali, nella realtà non sono opere particolarmente complesse da realizzare, ma la loro adeguata e corretta progettazione Fase 3 Analisi di micro bacino (Processi e dinamiche geomorfologiche) Si analizzano i processi fisici che interferiscono direttamente con il sito in esame. Si approfondiscono quelle analisi della Fase 2 che 5

5 completano la definizione dei processi che causano il locale dissesto. Fase 4 Analisi del sito (Rilievo topografico di dettaglio, Caratterizzazione geotecnica, Progettazione dell opera) Si attuano le analisi necessarie per la progettazione esecutiva dell opera, i dati acquisiti sono utilizzati per le verifiche progettuali. La progettazione Nella progettazione si utilizzano tre tipologie di tecniche di riferimento in risposta alle diverse funzioni da attuare: A - Interventi antierosivi (tutti i tipi di semina, stuoie, materassini seminati, etc.) Si dovrà tenere conto delle reali condizioni del sito e anche della locale reperibilità dei materiali. Conclusioni B - Interventi stabilizzanti (messa a dimora di arbusti, talee, fascinate, gradonate, cordonate, viminate, etc.) C - Interventi combinati di consolidamento (palificate vive, muri, grate vive, muri a secco con talee, cuneo filtrante, gabbionate e materassi verdi, terre rinforzate, etc.) Nella pratica progettuale si possono utilizzare anche combinazioni delle diverse tipologie e queste si dovranno poi adattare alle locali condizioni realizzative. Per la riuscita dell intervento progettuale risulta fondamentale l esperienza e la professionalità del progettista, e non una semplicistica applicazione dei manuali. In questa breve esposizione sulle problematiche relative alla progettazione con le tecniche di Ingegneria Naturalistica si è voluto sottolineare tre aspetti: - Le tecniche di Ingegneria Naturalistica non sono una novità assoluta nelle pratiche di sistemazione del territorio, appartengono alla nostra tradizione plurisecolare delle pratiche di gestione delle pericolosità geologiche. - Le tecniche di Ingegneria Naturalistica sono oramai note e sperimentate, la vera problematiche quindi consiste nell attuazione di una rigorosa metodologia di analisi, l impostazione progettuale deve adeguarsi alle condizioni fisiche del territorio che possono determinare gradi differenti dipericolosità geologiche. - La progettazione delle tecniche di Ingegneria Naturalistica non deve svolgersi con un semplice copia incolla delle tipologie di tecniche riportate nell ampia manualistica, la progettazione deve sempre realizzata espressamente per ogni sito e per ogni processo fisico individuato ed analizzato. Le tecniche di Ingegneria Naturalistica rappresentano un contributo importante per la razionale gestione economica ed ambientale del nostro territorio, contribuendo con l apporto tecnico-scientifico ad aumentare il valore culturale ed economico del nostro paesaggio, per una società sempre più attenta all agricoltura e alla qualità della vita. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI -AMMINISTRAZIONE PROVINCIALE DI PESARO URBINO, Ingegneria naturalistica: tecniche di intervento per la salvaguardia del territorio ed il ripristino degli ecosistemi naturali, Atti del Convegno, Pesaro 7 aprile 1995, Amministrazione Provinciale di Pesaro Urbino, Pesaro BACCI MAURIZIO, BARDI SIMONA, DIGNANI ANDREA (a cura di), ed. WWF REGIONE MARCHE, Manuale di metodologie e tecniche a basso impatto in materia di difesa del suolo. Studio di nuove metodologie ambientali in materia di difesa del suolo e miglioramento ambientale. Proposta per l attuazione di interventi pilota-legge N. 61/98, allegato rivista Attenzione, 10, Roma 2000 MINISTERO DELL AMBIENTE, Manuale di indirizzo delle scelte progettualiper interventi di ingegneria naturalistica (2006) - PROVINCIA DI TERNI, Manuale di Ingegneria naturalistica, Terni REGIONE EMILIA ROMAGNA, REGIONE VENETO, Manuale tecnico di ingegneria naturalistica, Centro di Formazione Professionale O. Malaguti, Bologna REGIONE LAZIO, Manuale di Ingegneria Naturalistica, Roma (2002) - REGIONE TOSCANA (a cura di), Principi e linee guida per l ingegneria naturalistica, volumi 1 e 2 Processi territoriali e criteri metodologici, Edizioni Regione Toscana-Collana Fiume e Territorio, Firenze SAULI GIULIANO, SIBEN SIMONETTA (a cura di), Tecniche di rinaturazione e di ingegneria naturalistica: esperienze europee, in Atti Congresso internazionale, Lignano Sabbiadoro (UD) maggio SCHIECHTL HUGO MEINHARD, STERN ROLAND, Ingegneria naturalistica. Manuale delle opere in terra, Edizioni Castaldi, Feltre SCHIECHTL HUGO MEINHARD, STERN ROLAND, Ingegneria naturalistica. Manuale delle costruzioni idrauliche, Edizioni Arca, Trento

6 Anno LIX - n.4 - Ancona Aprile 2013

7 Sistemazione dei fossi e dei torrenti con le tecniche di Ingegneria Naturalistica Andrea Dignani Geologo libero professionista a.dignani@sunesisambiente.it Premessa Il miglioramento della qualità ecologica del territorio e, più in particolare, degli ambienti fluviali rientra tra gli obiettivi prioritari di una società evoluta. Troppo spesso la progettazione e l esecuzione dei lavori fluviali hanno spesso limitato la loro attenzione ai soli aspetti idraulici, trascurando quelli morfologico-naturalistici e determinando impatti ambientali ed aumentando (paradossalmente) lo stesso rischio idraulico. Per il miglioramento della qualità ecologica e la funzionalità idraulica degli ambienti fluviali è dunque necessario superare la monodisciplinarietà, fin dalla fase della progettazione, un approccio integrato volto al raggiungimento contestuale degli obiettivi idraulici ed ecologici. L importanza della diversità morfologica e quindi ecologica dei corsi d acqua si manifesta a scala di microhabitat in particolare con l eterogeneità del substrato, le sequenze buche-raschi, la sinuosità del tracciato, la vegetazione riparia, ed gli ecotoni acquatici/terrestri popolati da specie ittiche ed anfibie. L elevata diversità biologica che scaturisce dalla diversità morfologica ed ecologica, a sua volta, è garanzia di una più pronta ed efficace risposta alle variazioni temporali del carico organico, di una migliore efficienza depurante, di una maggiore stabilità del sistema biochimico. La vegetazione riparia per mezzo dell ombreggiamento riduce lo sviluppo dei produttori fotosintetici (es. alghe), permette una maggiore regolazione termica dell acqua, stabilizza le sponde dall erosione e rallenta la velocità della corrente durante le piene. Dal punto di vista del rischio idraulico l approccio che si è affermato negli ultimi due secoli è esclusivamente basato sulla realizzazione di opere di difesa idraulica, progettate nell ottica di contenere le piene entro stretti argini e allontanare l acqua il più in fretta possibile, ritendo così di mettere in sicurezza il territorio. Nella moderna consapevolezza scientifica tale approccio progettuale altera pesantemente i processi e le dinamiche fluviali a medio e lungo termine con conseguenze spesso imprevedibili e negative soprattutto in termini di rischio e dissesto inoltre ha ripercussioni molto negative in termini ambientali e di disponibilità di risorsa idrica; di fatto l acqua viene di fatto considerata come un problema da scaricare a valle il più in fretta possibile invece che una preziosa risorsa da accumulare nel serbatoio naturale offerto dal sistema dei corpi idrici superficiali (suolo) e sotterranei (acquiferi). Alla luce dell attuale situazione del territorio serve una maggiore sensibilità progettuale, in questo articolo pertanto si propone una essenziale panoramica sulle possibilità di sistemare i fossi ed i torrenti in modo ecosostenibile per valorizzarne le funzioni idriche allo scopo di riqualificare in modo integrato l ambiente agricolo. Per tarare adeguatamente le proposte di intervento sulla base dei prevalenti processi geomorfologici, possiamo distinguere i corsi d acqua in fossi di versante e fossi di fondovalle (fig.1). I primi si presentano generalmente con significate pendenze, sono a bassa sinuosità o rettilinei, con sponde, non sempre, vegetate spesso con un filare di pioppi e/salici, limitato è il sotteso microbacino idrografico, idrologicamente sono quasi sempre a regime effimero/ stagionale. I fossi di fondovalle sono generalmente affluenti dei corsi d acqua principali che poi confluiscono nel mare Adriatico, hanno una pendenza non elevata, la sinuosità è significativa in prossimità delle zone pianeggianti, presentano diffuse alterazioni antropiche, a volte sono ampie le zone a vegetazione ripariale, il bacino idrografico può superare i 10 km2, il regime delle portate può avere notevoli picchi durante le maggiori precipitazioni. 4

8 Fossi di versanti I fossi di versante, per le particolari morfologie, sono soggetti a portate estremamente variabili e stagionali, l acqua scorre con notevole velocità e quindi con alta capacità erosiva, l alveo si presenta stretto ed approfondito con frane di sponda che posso ostruirne la sezione. Il processo erosivo, verticale e laterale, è causato dalla sempre crescente velocità, andando verso valle, di scorrimento dell acqua dal versante, nell ottica di diminuire la velocità, cioè la forza dell acqua sul suolo che causa l erosione, sono da considerare l utilizzo di tre tecniche di sistemazione: - Opere trasversali antierosive - Riprofilatura e sistemazioni delle sponde - Riqualificazione della fascia vegetazionale arboreo-arbustiva riparia Opere trasversali antierosive inerbimento (con eventuale semina di arboree e protezione da biostuoie) sulle scarpate alterate a monte e a valle, piantagioni arboree ed arbustive sul versante superiore. Riprofilatura e sistemazioni delle sponde Molto spesso nel fossi di versante si verificano frane di sponda e tracimazioni delle acque che invadono ed erodono campi, per mitigare, per risolvere tale problema serve diminuire la pendenza delle sponde e sistemarle con opere di Ingegneria Naturalistica, la riprofilatura inoltre, aumenterà la sezione dell alveo con maggiore capacità di veicolare portate maggiori con velocità di scorrimento minori. Riqualificazione della fascia vegetazionale arboreoarbustiva riparia L intervento di riqualificazione della fascia ripariale è integrato con precedenti opere di ingegneria naturalistica, tali aziono hanno sia una funzione ecologica, che di consolidamento al piede ed all orlo di sponda. Per le opere di rivestimento sulla scarpata di sponda si utilizzeranno piante salicacee, arbusti e semine diffuse si attueranno sulla fascia superiore della sponda mentre al di sopra della sponda si useranno piantagione di talee e piante a radice nuda o con pani di terra, si tenderà quindi ad ottenere una successione vegetazionale tendente a quella climax. Specie vegetali impiegabili: specie arboree e arbustive autoctone quali: Salice rosso (Salix purpurea), Salice bianco (Salixalba), Pioppo nero (Populus nigra), Frassino (Fraxinus angustifolia), Sambuco (Sambucus nigra), Sanguinella (Cornus sanguinea), Fusaggine (Evonymus europaeus), Roverella (Quercus pubescens). Per regolarizzazione del profilo di fondo dei fossi di versante e per rallentare la velocità di scorrimento dell acqua si possono utilizzare: - opera trasversale in fascinata o in palizzata: soglia filtrante in tronchi vivi di salicacee o paleria di castagno, rivestimento in pietrame del fondo della vasca di dissipazione, inerbimento con eventuale semina di arboree protetto da biostuoie sulle scarpate alterate a monte e a valle, piantagioni arboree ed arbustive sui versanti. - piccola soglia in palizzata orizzontale: soglia di fondo in tronchi vivi di salici o paleria di castagno, - sistemazione di erosioni spondali tramite palizzate e fascine vive: palizzate spondali in tronchi vivi o paleria di castagno, eventuale rinforzo tramite fascinate vive o morte retrostanti, inerbimento con eventuale semina di arboree protetto da biostuoie sulle scarpate alterate, piantagioni arboree ed arbustive sui versanti superiori, opere in ramaglia sulle scarpate (andane, fascine, viminate). - sistemazione del piede di sponda con fascinata viva a doppio palo: viminata frontale, fascinata viva a doppio palo, inerbimento con eventuale semina di arboree sulle scarpate alterate (anche coadiuvato da biostuoie o da leganti), piantagioni arboree ed arbustive sul versante superiore. Fossi di fondovalle Nei fossi o torrenti di fondovalle si caratterizzano per portate estremamente variabili durante l anno, inoltre molto frequentemente sono alterati da interventi antropici come briglie, ponti, guadi, e di conseguenza la geomorfologia fluviale si contraddistingue per la presenza alternata di sovralluvionamenti (sedimentazione in alveo) ed incisioni (erosioni in alveo) 5

9 Spesso i fossi interessano aree con abitazioni singole o centri abitati, ne deriva quindi l esistenza di un significativo rischio idraulico. Le tecniche progettuali, anche di Ingegneria Naturalistica, considerate si propongono lo scopo di mitigare le alterazioni indotte dalle attività antropiche e di ridurre il rischio idraulico: - Briglie e rampe in pietrame - Difese spondali - Alveo a due stadi Briglie, attraversamenti, rampe in pietram Le principali componenti dell impatto ambientale delle briglie e degli attraversamenti (guadi) sono: - ostacolo alla risalita dell ittiofauna, - a monte delle briglie, per l accumulo di sedimenti e la ridotta pendenza,l alveo diviene sovralluvionato con l aumento delle tracimazioni; - per contro l accumulo di sedimenti a monte delle briglie si riflette in un erosione accentuata a valle di esse con dissesti sulle sponde. Nei casi puntuali in cui le briglie risultino veramente necessarie (ad es. per proteggere dallo scalzamento al piede i piloni di un ponte), o nei casi degli attraversamenti (guadi) occorre adottare gli accorgimenti opportuni a contenere almeno il loro impatto biologico. Al fine di garantire la loro funzione idraulica e geomorfologica, si potrebbero costruirle nel modo tradizionale, a scalino in calcestruzzo, ma in particolare il dislivello tra il fondo dell alveo a monte e a valle della briglia può essere realizzato gradualmente con massi, su una distanza maggiore, anziché con un unico salto. Anche una abbondante distribuzione di massi in alveo, ad esempio, può rappresentare un alternativa ecologica alla realizzazione di briglie. Un altra alternativa, concettualmente più vicina alla briglia tradizionale ma ugualmente ecologica, è la rampa in pietrame. I principali obiettivi ecologici della sostituzione delle briglie con rampe in pietrame sono l eliminazione di barriere verticali insormontabili, consentendo così la risalita dei pesci verso le aree di frega, e l eliminazione dell isolamento riproduttivo tra le popolazioni ittiche dei tratti fluviali separati da barriere fisiche. In tale modo si soddisfano, nel contempo, gli obiettivi di ridurre la forza erosiva della corrente, la cui energia viene dissipata nel turbolento deflusso lungo la rampa con elevata scabrosità, e di indurre un innalzamento dell alveo a monte della rampa, stabilizzando così il piede. Difese spondali La realizzazione di difese spondali trovano giustificazione quando sia minacciata la stabilità di manufatti, strade e terreni agricoli. Le difese spondali risultano necessarie in presenza di una dinamica geomorfologica di erosione verticale, come nei casi a valle delle briglie. Prima di progettare una difesa spondale volta a consolidare la scarpata occorre verificare la fattibilità tecnica ed economica di trovare soluzioni alternativa come spostare il tracciato stradale a maggior distanza dal fiume, in modo da eliminare definitivamente il rischio di instabilità e da restituire contemporaneamente al fiume la fascia riparia sottratta a suo tempo. 6

10 Nella valutazione dell opportunità di realizzare difese spondali si valuterà la tecnica progettuale più opportuna che soddisfi efficacia funzionale e costo realizzativo. Una possibilità è rappresentata dal consolidamento con rotoli di canneto delle sponde di corsi d acqua di pianura; se la sponda è già incisa da una scarpatina d erosione, i rotoli vanno adagiati su ramaglia. Per il consolidamento spondale di corsi d acqua con maggior energia l ingegneria naturalistica impiega tecniche combinate, mentre nei tratti montani con elevata pendenza e forti piene ricorre a strutture molto resistenti quali palificate vive, rivestimenti con astoni di salice. Oltre agli evidenti vantaggi ambientali, l azione consolidante delle tecniche di ingegneria naturalistica aumenta nel tempo, parallelamente allo sviluppo dell apparato radicale delle piante impiegate. In ogni caso, ogni qualvolta possibile, vanno evitate le scarpate oblique, ripide e con pendenza uniforme; anche per le sponde il principio ispiratore da seguire è quello di tendere ad incrementare la diversità ambientale. Alvei a due stadi Le esigenze idrauliche di contenere le portare di piena, come nei casi a monte delle briglie, ed allo stesso tempo di soddisfare le esigenze ecologiche possono essere soddisfatte contestualmente realizzando un alveo a due stadi (aree di esondazione controllata), in modo che le portate normali restino confinate nell alveo originario mentre quelle di piena possano essere accolte nell alveo più ampio e con letto più elevato, ricavato dallo scavo del piano di campagna. In questo modo l alveo normale, più ristretto, che previene l eccessivo deposito di sedimenti, conserva l eterogeneità del substrato, i ripari per pesci e la sequenza buche-raschi e fornisce habitat idonei ai pesci ed ai macroinvertebrati. Sulle banchine dell alveo originario e/o di quello di piena può essere reimpiantata o può svilupparsi spontaneamente una vegetazione tipica delle zone umide con alte capacità depurative e possibilità di ottenere biomassa dalle pratiche di manutenzione. Conclusioni I fossi ed i torrenti, nonostante il significativo grado di artificializzazione di molti di essi, sono di importanza primaria per la gestione delle acque meteoriche, per la prevenzione delle erosioni, per la salvaguardia delle acque sotterranee. Questi ambienti ospitano una ricca comunità animale e vegetale, particolarmente preziosa per l attivazione delle proprietà depurative dell acqua e per la valorizzazione delle zone umide come habitat naturali. È dunque necessario adottare metodi progettuali e manutentivi che ne rispettino il valore naturalistico. Troppo spesso, per la mancata consapevolezza di questo valore, la gestione dei fossi mira unicamente a garantire un buon drenaggio: l impatto ambientale è connesso all alveo uniforme simile ad un canale, questo poi viene perpetuato dai lavori di manutenzione, ogni asperità, ogni piccola curva vengono eliminate, i fossi vengono tenuti al loro posto, si lavora contro di essi anziché con essi, le sponde, non consolidate dalla vegetazione, diventano facilmente erodibili; la qualità delle acque e la qualità biologica dei fossi diventano scadenti. Per avere un valore aggiunto dell economia agricola, dalla natura, dal paesaggio risulta quindi di prima importanza la ecosostenibile gestione delle acque e di conseguenza degli ambienti e degli habitat propria delle acque come i fossi ed i torrenti. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI - AMMINISTRAZIONE PROVINCIALE DI PESARO URBINO, Ingegneria naturalistica: tecniche di intervento per la salvaguardia del territorio ed il ripristino degli ecosistemi naturali, Atti del Convegno, Pesaro 7 aprile 1995, Amministrazione Provinciale di Pesaro Urbino, Pesaro BACCI MAURIZIO, BARDI SIMONA, DIGNANI ANDREA (a cura di), ed. WWF REGIONE MARCHE, Manuale di metodologie e tecniche a basso impatto in materia di difesa del suolo. Studio di nuove metodologie ambientali in materia di difesa del suolo e miglioramento ambientale. Proposta per l attuazione di interventi pilota-legge N. 61/98, allegato rivista Attenzione, 10, Roma 2000 MINISTERO DELL AMBIENTE, Manuale di indirizzo delle scelte progettualiper interventi di ingegneria naturalistica (2006) - PROVINCIA DI TERNI, Manuale di Ingegneria naturalistica, Terni REGIONE EMILIA ROMAGNA, REGIONE VENETO, Manuale tecnico di ingegneria naturalistica, Centro di Formazione Professionale O. Malaguti, Bologna REGIONE LAZIO, Manuale di Ingegneria Naturalistica, Roma (2002) - REGIONE TOSCANA (a cura di), Principi e linee guida per l ingegneria naturalistica, volumi 1 e 2 Processi territoriali e criteri metodologici, Edizioni Regione Toscana-Collana Fiume e Territorio, Firenze SAULI GIULIANO, SIBEN SIMONETTA (a cura di), Tecniche di rinaturazione e di ingegneria naturalistica: esperienze europee, in Atti Congresso internazionale, Lignano Sabbiadoro (UD) maggio SCHIECHTL HUGO MEINHARD, STERN ROLAND, Ingegneria naturalistica. Manuale delle opere in terra, Edizioni Castaldi, Feltre SCHIECHTL HUGO MEINHARD, STERN ROLAND, Ingegneria naturalistica. Manuale delle costruzioni idrauliche, Edizioni Arca, Trento

11 Anno LIX - n.6 - Ancona Giugno 2013

12 La sistemazione delle scarpate stradali con le tecniche di Ingegneria Naturalistica. Andrea Dignani Geologo libero professionista In questo articolo sono esposte le tecniche per la messa in sicurezza, il consolidamento e la rinaturalizzazione, attraverso l Ingegneria Naturalistica, delle scarpate stradali. Non verranno esaminati casi di movimenti gravitativi profondi, quelli che interessano significativi volumi di terreno, in quanto questa tipologia di dissesti deve essere affrontata con le tecniche proprie della progettazione geotecnica per interventi profondi. I dissesti superficiali delle scarpate stradali qui esaminati, frequentemente rilevati durante una forte pioggia o temporale, costituiscono un elemento di pericolosità per chi frequenta il sistema viario e rappresentano una perdita di suolo nei fondi agricoli Sicuramente il reticolo delle strade fa parte del nostro assetto economico e sociale ma rappresentano anche un impatto sul territorio e sull ambiente. La cronaca di questi tempi ci sottolinea come importanti e grandi infrastrutture viarie siano al centro di contestazioni e accesi dibattiti. In questa trattazione si affronteranno solamente le problematiche tecniche delle strade che interessano il contesto rurale e agricolo, per questo tipo di viabilità si evidenziano tre principali interferenze sul contesto territoriale: - Interferenza fisica: o relativa alla stabilità e sicurezza, in quanto la strada crea una interruzione al deflusso superficiale e ipodermico delle acque meteoriche. La valutazione dei deflussi idrici è determinata con una apposita analisi idrologica utile per identificare e valutare i fenomeni di dissesto che si scatenano durante le precipitazioni meteoriche; o la realizzazione di una strada frequentemente comporta uno scavo di una certa altezza, lo scavo produce un denudamento sia delle coperture superficiali che del substrato e una decompressione della massa di terreno. Queste condizioni alterano negativamente le caratteristiche meccaniche, in tal modo il sito si predispone per essere interessato da movimenti gravitativi come i crolli, i ribaltamenti, le colate, gli scivolamenti, identificabili attraverso una analisi geomorfologica e geotecnica - Interferenza naturalistica, in quanto creano una interruzione alla continuità degli habitat, delle reti ecologiche e dei corridoi faunistici. Anche la stessa manutenzione della vegetazione sulle scarpate stradali comporta un impatto sull ecosistema. La recente pratica manutentiva attraverso l uso di diserbanti amplifica nel tempo e nella stessa area l impatto sulle aree agricole e sulle falde acquifere contigue. Una accorta progettazione con opere di Ingegneria Naturalistica andrebbe invece a minimizzare le problematiche connesse alla stagionale manutenzione delle scarpate. - Interferenza paesaggistica, in quanto rappresenta una discontinuità lineare sul paesaggio. Si evidenzia in genere una certa sottovalutazione del problema e una certa superficialità nel comprendere i processi fisici che causano questi dissesti. In passato una 3

13 soluzione al problema consisteva nell utilizzo dei muretti a secco che però richiedevano una continua manutenzione. Successivamente è stata adottata la soluzione dell utilizzo dei muri di cemento armato oppure gabbionate con pietrisco o elementi in calcestruzzo con il risultato di un evidente impatto negativo sul paesaggio. Opere alternative sono invece rappresentate dall impiego delle tecniche di Ingegneria Naturalistica, soluzioni semplici e non impattanti per la sistemazione delle strada anche in 4 condizioni difficili e in ambienti di valore pregio paesaggistico La sistemazione delle scarpate stradali deve rispondere alle funzionali azioni antierosive e di stabilizzazione in una situazione di messa in sicurezza geotecnica, allo stesso tempo deve essere l occasione per la realizzazione di fasce boscate tampone (con funzione di depurazione delle acque superficiali dai nutrienti chimici), per la ricostruzione di corridoi ecologici e degli habitat naturali, e per la riqualificazione paesaggistica dell area. Per gli aspetti di riqualificazione naturalistica e paesaggistica si possono utilizzare le tecniche di Ingegneria Naturalistica anche come rivestimenti/mascheramenti esterni alle preesistenti opere di cemento armato o in gabbionata, ottimizzando le opere già realizzate per un recupero ambientale dei siti. Gli interventi, che in moltissimi casi risulta opportuno utilizzare in modo combinato, si possono classificare in: - Opere di stabilizzazione superficiale - Opere di sostegno - Opere di drenaggio Opere di stabilizzazione superficiale Gli interventi di sistemazione superficiale, mediante l impiego prevalente di piante erbacee, forniscono soprattutto una protezione del suolo nei confronti dell erosione superficiale e contribuiscono a una limitazione dell infiltrazione delle acque meteoriche all interno del terreno al fine di ridurre la pressione dell acqua nel terreno che causa appunto i dissesti. In presenza di condizioni critiche di inerbimento si può fare ricorso all impiego di geosintetici opportuni quali le geostuoie, le georeti e le geocelle, in grado di proteggere il suolo nei confronti dell azione erosiva degli agenti atmosferici prima che l inerbimento si sia completato. Occorre comunque ricordare che nel caso di vegetazione erbacea l azione di rinforzo alla struttura del terreno risulta molto diffusa ma è limitata ai primi centimetri mentre nel caso di vegetazione arbustiva (utilizzata p.es. nella grata viva, nella gradonata viva, e nella fascinata viva) lo spessore si estende in genere a qualche decimetro fino al massimo di una profondità di 1,5 m. E opportuno anche ricordare che la messa a dimora di specie arbustive e arboree non deve invadere la sagoma dei veicoli è opportuno quindi mantenere quindi una fascia di sgombro adeguata dalla carreggiata, da 2 a 4 m. Tra i principali interventi ricordiamo : - il riporto di terreno vegetale; - la formazione di cotici erbosi mediante semine (in genere idrosemine); - rivestimento antierosivo con geostuoia naturale (in cocco o juta) o sintetica tridimensionale; - grata viva con geostuoia - viminata viva seminterrata - gradonata viva - fascinata viva semiterrata - rivestimento vegetativo in rete metallica a doppia torsione e geostuoia per scarpate in su calcari e arenarie compatte. Opere di sostegno Parliamo di opere di sostegno quando interveniamo per impedire il collasso di un certo volume di terreno. In questi casi si interviene

14 appunto con un opera di sostegno che contrasti la spinta della terra. Si parla di spinta attiva quando è la terra che spinge sull opera di sostegno e la stabilità è raggiunta grazie al peso proprio dell opera più eventualmente quello del terreno che vi poggia al di sopra. Al contrario, se è un opera che spinge sulla terra, come nel caso di una spalla di un ponte ad arco che si scarica sul terreno, parliamo di spinta passiva, così come in un opera di Ingegneria Naturalistica analogo è il caso di un palo di legno infisso di una palizzata oppure al sostegno al piede di una palificata. Anche in questi casi abbiamo un effetto del sisma che si esprime con un incremento dinamico del peso del cuneo di terra tramite due coefficienti, uno orizzontale e uno verticale. L indubbio vantaggio delle opere in Ingegneria Naturalistica consiste nella loro elasticità in grado di dissipare gli sforzi indotti dalle accelerazioni sismiche. In modo del tutto pertinente alle caratteristiche di opera di sostegno a gravità vengono proposte in modo particolare due tecniche di Ingegneria Naturalistica: - Palificata viva a doppia parete, che consiste in un struttura in legname costituita da un incastellatura di tronchi a formare camere nelle quali vengono inserite piante e/o fascine; l effetto consolidante è notevole ed è legato inizialmente alla durata del legname che viene sostituito nel tempo dallo sviluppo delle radici delle piante. In tal senso sono consigliabili altezze della struttura inferiori a 2,5 3 m. - Terra rinforzata rinverdita, opera di sostegno realizzata mediante l abbinamento di materiali di rinforzo in reti sintetiche o metalliche plastificate, inerti di riempimento e rivestimento in stuoie sul fronte esterno, tali da consentire la crescita delle piante. Sotto il profilo statico, la stabilità della struttura è garantita dal peso stesso del terreno consolidato internamente dai rinforzi; la stabilità superficiale dell opera è assicurata dalle stuoie sul paramento e dalle piante. Opere di drenaggio La riduzione delle pressioni dell acqua all interno del terreno può essere realizzata per mezzo di opportune opere di drenaggio. Il drenaggio può essere di tipo superficiale con canalette drenanti rivendite e/o in legno e fascinate drenanti mentre in profondità mediante trincee e dreni suborizzontali. Le opere di drenaggio possono essere posizionate sia all esterno della scarpata che al suo interno secondo disposizioni planimetriche opportune. Il funzionamento dei sistemi dei drenaggi è diverso a seconda della permeabilità dei terreni interessati: nei terreni permeabili la portata smaltita dai dreni è elevata. Se il terreno ha permeabilità bassa, la portata che affluisce ai dreni è limitata ma l effetto stabilizzante che è dovuto alla diminuzione della pressione neutra, risulta comunque sensibile. Una riduzione indiretta delle pressioni neutre all interno del terreno può anche ottenersi per mezzo di opere di protezione superficiale. Come le sistemazioni superficiali, precedentemente descritte, le stesse consentono di contenere l azione erosiva superficiale esercitata dalle acque meteoriche ma soprattutto possono limitare la percolazione delle stesse in profondità. Conclusioni Nella progettazione degli interventi per le scarpate stradali vale il principio operativo del cosiddetto Progetto integrato, cioè un progetto che tiene subito conto delle diverse esigenze funzionali e ambientali. Abbiamo visto in questa trattazione l importanza dell individuazione dei processi fisici per la definizione della pericolosità geologica, ma abbiamo anche visto le diverse valenze territoriali e ambientali che assume l opera di sistemazione. Per questi ulteriori aspetti la progettazione dovrà completarsi con le analisi agronomiche, naturalistiche e paesaggistiche, per ottimizzare l esecuzione dell opera in modo da soddisfare contemporaneamente diversi obbiettivi per contribuire alla riqualificazione dell ambiente agricolo. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI - AMMINISTRAZIONE PROVINCIALE DI PESARO URBINO, Ingegneria naturalistica: tecniche di intervento per la salvaguardia del territorio ed il ripristino degli ecosistemi naturali, Atti del Convegno, Pesaro 7 aprile 1995, Amministrazione Provinciale di Pesaro Urbino, Pesaro BACCI MAURIZIO, BARDI SIMONA, DIGNANI ANDREA (a cura di), ed. WWF REGIONE MARCHE, Manuale di metodologie e tecniche a basso impatto in materia di difesa del suolo. Studio di nuove metodologie ambientali in materia di difesa del suolo e miglioramento ambientale. Proposta per l attuazione di interventi pilota-legge N. 61/98, allegato rivista Attenzione, 10, Roma 2000 MINISTERO DELL AMBIENTE, Manuale di indirizzo delle scelte progettualiper interventi di ingegneria naturalistica (2006) - PROVINCIA DI TERNI, Manuale di Ingegneria naturalistica, Terni REGIONE EMILIA ROMAGNA, REGIONE VENETO, Manuale tecnico di ingegneria naturalistica, Centro di Formazione Professionale O. Malaguti, Bologna REGIONE LAZIO, Manuale di Ingegneria Naturalistica, Roma (2002) - REGIONE TOSCANA (a cura di), Principi e linee guida per l ingegneria naturalistica, volumi 1 e 2 Processi territoriali e criteri metodologici, Edizioni Regione Toscana-Collana Fiume e Territorio, Firenze SAULI GIULIANO, SIBEN SIMONETTA (a cura di), Tecniche di rinaturazione e di ingegneria naturalistica: esperienze europee, in Atti Congresso internazionale, Lignano Sabbiadoro (UD) maggio SCHIECHTL HUGO MEINHARD, STERN ROLAND, Ingegneria naturalistica. Manuale delle opere in terra, Edizioni Castaldi, Feltre SCHIECHTL HUGO MEINHARD, STERN ROLAND, Ingegneria naturalistica. Manuale delle costruzioni idrauliche, Edizioni Arca, Trento