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2 PREMESSA L intervento previsto dal progetto consiste nella realizzazione di una cassa in derivazione in loc. Molino di Ripassaia nei comuni di Peccioli e Lajatico e rientra nell ambito di un accordo (Protocollo di intesa ) tra la regione Toscana, la Provincia ed i Comuni, per la predisposizione della verifica di fattibilità di area vasta per la messa in sicurezza della bassa Valdera (previsione Piano di Bacino del Fiume Arno Piano stralcio Rischio Idraulico relative al Deviatore d'era ed alle casse di espansione) di cui la Provincia di Pisa è Ente attuatore. Il progetto definitivo della cassa E4 è stato approvato con D.G.P n 181 del L opera ricade in aree destinate ad interventi strutturali di tipo A dal Piano stralcio Rischio Idraulico approvato con D.P.C.M ed è inserita tra gli interventi di cui all Accordo di Programma Integrativo dell Accordo di Programma Quadro del sottoscritto in data 18 febbraio 2005 dal Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio, dalla Regione Toscana e dall Autorità di Bacino del Fiume Arno. Pertanto l intervento in questione è oggetto di valutazione da parte dell Autorità di Bacino la quale ha espresso parere favorevole sulla progettazione definitiva con alcune prescrizioni da attuarsi in fase di progettazione esecutiva. Con nota prot. n del questo ufficio ha trasmesso una proposta di sviluppo progettuale ritenuta dall autorità competente coerente con quanto espresso e richiesto (ved. nota prot. n del ) che ha portato ad un approfondimento ulteriore degli studi e della progettazione esecutiva. Per la realizzazione dell intervento è prevista una spesa complessiva di così finanziata: una somma pari a con fondi CIPE, una somma di ,95 con mutuo attivato con la Cassa Depositi e Prestiti, la restante somma pari a ,05 verrà reperita attingendo da fondi del bilancio di questa Provincia. 1

3 PROVINCIA DI PISA CARATTERISTICHE TECNICHE DELL INTERVENTO Fig. 1 - Planimetria massima area allagata. L area prescelta risulta particolarmente idonea in quanto costituisce una porzione di territorio naturalmente destinata a raccogliere le acque provenienti dal fiume Era come si è verificato in passato (vedi eventi alluvionali anni ). In fase di progettazione 2

4 esecutiva è stato elaborato un ulteriore rilievo topografico di dettaglio dell area di intervento al fine di verificare le sezioni idrauliche, la curva di invaso e l individuazione della posizione ottimale delle opere di scarico inserite nei dati geometrici del modello idraulico schematizzato nel progetto definitivo. E stato tracciato il piano quotato dell intera area riportato nella Tav. 2, costruito il modello tridimensionale dell area da invasare e costruita la curva di invaso alle varie quote. Dal modello tridimensionale sono state estratte tramite elaborazione software le curve di livello rappresentate nella Tav.3. Il volume invasabile ottenuto, circa mc, è rimasto pressoché invariato, le curve di livello tracciate invece evidenziano a valle, in corrispondenza delle opere di scarico, due aree più depresse una posta a quota 60 m s.l.m di circa 5000 mq l altra a quota 61 m s.l.m di circa mq. Alla luce dei risultati forniti dal rilievo si conferma il volume invasabile calcolato mantenendo il fondo della cassa alla quota del piano campagna e racchiudendo l area di invaso circa mq con la costruzione di una arginatura in destra idraulica di lunghezza circa 3200 m di altezza variabile, nella parte di valle la quota assoluta della testa è posta a 66,20 m s.l.m e l altezza media è circa 4,5 m, nella parte di monte la quota assoluta è posta a 70,00 m s.l.m. e l altezza media è di 3 m. Le quote delle arginature della cassa d espansione sono state progettate con tempo di ritorno duecentennale e franco di sicurezza di 1 m. Viene confermata la realizzazione dell argine in sinistra idraulica in corrispondenza dell organo di alimentazione della cassa (sez. 197) che ha la funzione di creare un restringimento dell area di esondazione in modo da garantire il tirante idrico in prossimità dello sfioratore. L argine di lunghezza di 450 m e di altezza media pari a 3.5 m, si attesterà alla quota m s.l.m.m. e terminerà in corrispondenza della quota campagna. Rimane invariata la posizione e la quota di 67,5 m s.l.m. della soglia sfiorante nell argine in destra del fiume Era che consentirà alle acque di piena di tracimare ed alimentare il bacino. 3

5 La lunghezza e la quota della soglia, nel rispetto delle indicazioni dell Autorità di Bacino, sono state dimensionate sugli eventi di piena duecentennali e verificate in modo da rendere ottimali gli effetti di laminazione delle portate di picco anche per eventi di pioggia di varia durata e tempi di ritorno. Risulta confermato nella parte finale della cassa il posizionamento e la quota dello sfioratore in uscita che ha il compito di evacuare la portata e mantenere nell invaso un livello di sicurezza. Lo sfioratore di sicurezza è dimensionato con riferimento ad eventi cinquecentennali e nell ipotesi cautelativa di organi di scarico chiusi. La lunghezza della soglia di sfioro è di circa 100 m ed e impostata a quota 65.2 m s.l.m. Poiché dal rilievo effettuato risulta che il punto più basso della cassa è a quota m, l opera di scarico che nel progetto definitivo risultava posizionata a fianco di tale sfioratore, 2 metri al di sotto del piano campagna posto a quota 62 m s.l.m., nel progetto esecutivo è stata posizionata in corrispondenza della curva di livello 60 m s.l.m. e quindi spostata di 80 m più a valle rispetto allo sfioratore di sicurezza. L opera di scarico costituita da 2 condotte scatolari di sezione m 1,20 x 1,20 con quota di fondo a 59 m.s.l.m munite paratoie a clapet consentirà di scaricare le acque invasate in tempi rapidi dell ordine di alcuni giorni (massimo 2gg) una volta passata l onda di piena. Per proteggere le zone di immissione e restituzione del manufatto di scolo dai fenomeni di erosione locale sarà realizzato un rivestimento in gabbioni, materassi di tipo reno e scogliere. 4

6 SCHEMATIZZAZIONE MODELLO IDRAULICO E SCELTA IDROGRAMMI DI PIENA La progettazione idraulica degli interventi di regimazione dell Era è stata effettuata utilizzando il codice di calcolo HEC-RAS River Analysis System a moto vario. Il tratto preso in esame dalla modellazione comprende le sezioni a monte della confluenza tra Era e Sterza fino alla confluenza dell Era con il torrente Ragone. Nella modellazione idraulica della cassa E4 sono stati controllati i dati geometrici delle sezioni idrauliche rilevate, inserita la curva di invaso ricavata dall aggiornamento del rilievo e schematizzato l immissione del Botro Tonaca, che ha un bacino di estensione 2 Kmq, portata di 8,5 mc/sec ed un volume di mc, direttamente all interno della cassa associando all elemento storage area l idrogramma di piena come condizione al contorno tramite l opzione lateral Inflow Hydrograph. Botro Tonaca portate (mc/sec) tempi (ore) Figura 1: Idrogramma di piena Botro Tonaca. La cassa d espansione E4, inserita insieme alla cassa Peccioli nel primo scenario di intervento il cui obiettivo è la messa in sicurezza idraulica con tempo di ritorno centennale, è stata progettata sulla base degli input idrologici derivanti dal modello elaborato nell ambito della Verifica di fattibilità di Area Vasta e confrontata con il modello di regionalizzazione delle portate di piena ALTO. 5

7 Dopo la realizzazione delle casse del primo scenario si provvederà a verificare la bontà dei risultati ottenuti in modo da approfondire, negli scenari di intervento successivi, le problematiche inerenti la modellazione idrologica idraulica. Gli idrogrammi utilizzati per il dimensionamento delle opere definiti come condizione al contorno in ingresso al modello idraulico a moto vario, sono quelli relativi al bacino del torrente Ragone e al bacino dell Era chiuso a monte della confluenza con il Ragone. Per cui sono stati considerati gli idrogrammi di piena con Tr 200 anni generati dalle piogge di durata 3 4,5 6 ore associate all estensione del bacino 100<S<250. Dal confronto degli idrogrammi è stato verificato che l idrogramma più gravoso risulta quello di durata 6 ore. Per cui sono state effettuate le simulazioni idrauliche a moto vario inserendo gli idrogrammi di piena di durata 6 ore e Tr 200, 100 e 30 anni, alla sez. 209 (Era a monte del torrente Ragone) nello stato attuale e di progetto con la sola cassa E4. Nella tabella 1 sono riportati i risultati ottenuti (volumetrie immagazzinate e battenti in cassa) con l immissione diretta e senza del Botro Tonaca all interno della cassa e utilizzando sia la curva di invaso risultante dal rilievo precedente che quella ottenuta dal rilievo aggiornato. Storage Area PagTr200A100 W.S. Elev SA Min El SA Area SA Volume Rilievo aggiornato (m) (m) (1000 m2) (1000 m3) E4 Senza Botro in cassa E4 Botro in cassa Rilievo precedente E4 Senza Botro in cassa Tabella 1: Confronto dei risultati ottenuti con simulazione per tempi di ritorno duecentennali e schematizzazione dell immissione diretta e non del Botro Tonaca all interno della cassa. Poiché l immissione diretta del botro all interno della cassa è risultata più gravosa è stata adottata tale schematizzazione in tutte le simulazioni idrauliche effettuate nella modellazione. 6

8 Si riportano in tabella i battenti in cassa ed i volumi invasati per tempi di ritorno 200,100 e 30 anni e durata di pioggia 6 ore ottenuti con gli input idrologici del modello Pagliara relativi ai coefficienti di ragguaglio areale 100 Kmq con il funzionamento della sola cassa E4. Storage Area Profile Plan W.S. Elev SA Area SA Volume (m) (1000 m2) (1000 m3) E4 Max WS PagTp6Tr200A E4 Max WS PagTp6Tr100A E4 Max WS PagTp6tr30A Tabella 2: Risultati relativi alla cassa d espansione E4. Distribuzione spaziale di pioggia A100. Infine la cassa d espansione E4 è stata verificata con gli idrogrammi derivati dal modello di regionalizzazione delle portate di piena ALTO per gli eventi con Tr 200,100 e 30 anni e durata critica pari a 6 ore, i cui risultati si riportano in tabella. Storage Area Profile Plan W.S. Elev SA Area SA Volume (m) (1000 m2) (1000 m3) E4 Max WS Alto Tr E4 Max WS Alto Tr E4 Max WS Alto Tr Tabella 3: Risultati relativi alla cassa d espansione E4. Modello ALTO. I risultati della modellazione idraulica mostrano un franco di sicurezza per tempo di ritorno duecentennale di 1 m con la simulazione effettuata con il modello Pagliara, il franco si riduce a 60 cm con il modello ALTO. 7

9 REGIMAZIONE ACQUE ALL INTERNO DELLA CASSA Per la regimazione delle acque all interno della cassa è stato previsto un fosso di guardia che si sviluppa lungo il perimetro della arginatura confluendo nello scarico di fondo, e tre opere di attraversamento dei rilevati arginali, dotati di paratoie a clapet al lato fiume in modo da consentire il deflusso delle acque evitando ristagni con possibili danni alle colture agricole presenti. VIABILITA E ACCESSO AI TERRENI AGRICOLI E prevista la realizzazione di tre rampe di scavalcamento degli argini per l accesso alle aree interne alla cassa al fine sia di ripristinare la continuità della viabilità attualmente presente che di garantire l accesso ai terreni agricoli. L ubicazione di tali rampe è riportata nelle tavole grafiche allegate. APPROVIGIONAMENTO TERRE L attuazione dell intervento della cassa d espansione E4 comporterà una stima complessiva di circa mc di materiale per la realizzazione delle arginature che sarà reperito dalla zona di scavo proveniente dai lavori del 1 lotto funzionale dell area d espansione di Roffia I lotto cassa dei Piaggioni così come meglio descritto nell elaborato progettuale N Piano di gestione per il riutilizzo delle terre di scavo. MONITORAGGIO ACQUE Sono disponibili i dati storici di qualità dell acqua calcolati con l indice IBE relativamente a 2 sole stazioni quella di monte Era 1 (E1) e quella di valle Era 4 (E 4), mentre per la stazione intermedia E3 abbiamo solo il dato IBE relativo al Si tratta, come si vede dalla figura 2, di stazioni che sono molto distanti dall area di intervento risultando spostate più a monte o a valle. Manca di fatto una stazione che si collochi in prossimità dell area dove verrà realizzata la cassa E4. Pertanto il piano di monitoraggio dovrà prevedere l individuazione di 2 punti di controllo significativi, uno a monte ed uno a valle dell intervento, dove effettuare i campionamenti di controllo ed ottenere dati confrontabili con le serie storiche esistenti. La scelta dei punti più idonei sarà definita e concordata con i tecnici ARPAT. 8

10 Figura 2: Localizzazione stazioni IBE fiume Era Il piano di analisi dovrà comprendere gli stessi parametri chimici, fisici e microbiologici già monitorati da ARPAT e dovrà essere avviato nella fase ante operam, qualche tempo prima dell inizio dei lavori in modo da definire correttamente i valori iniziali di riferimento (bianco) cui riferire le successive determinazioni analitiche, in corso d opera e post operam, per la valutazione degli eventuali impatti indotti dalla realizzazione del manufatto in progetto. Per quanto riguarda la frequenza del campionamento, da definire in accordo con i tecnici ARPAT, si ritiene tuttavia opportuno adottare un monitoraggio di routine che preveda l esecuzione di 4 campionamenti/anno più uno associato ad eventi particolari (ad es. dopo eventi di piena significativi). Il confronto tra le serie di dati ottenuti consentirà di definire gli eventuali impatti sulle componenti ambientali indotte dalla realizzazione dell opera. 9

11 QUADRO TECNICO ECONOMICO Il costo complessivo dell intervento ammonta a ripartito secondo il seguente quadro tecnico-economico: LAVORI ( di cui ,33 per Oneri della Sicurezza) ,42 IVA SUI LAVORI 20% ,88 INDENNITA DI ESPROPRIO E COSTO PROCEDURA ESPROPRIATIVA ,00 L.R. 67/2003 INDENNITA DI ALLAGAMENTO ,00 INCENTIVO art.92 c. 5 D.Lgs 163/2006 (2%) ,70 COSTUTUZIONE COLLEGIO TECNICO ex art.21 DPR 327/ ,00 IMPREVISTI ED ARROTONDAMENTO ,00 TOTALE ,00 10

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