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2 INDICE 1. Premessa 1 2. Descrizione dei luoghi 1 3. Valutazione degli afflussi meteorici 3 4. Valutazione dei deflussi 6 5. Calcolo del DMV 7 6. Modifiche alle portate attese a seguito delle opere 10

3 1. Premessa Il presente studio idrogeologico-idraulico è stato redatto a supporto della domanda di concessione di un piccolo impianto idroelettrico da realizzare in prossimità della località Montelungo di Pontremoli in Provincia di Massa Carrara da parte della Ditta Caragalio. Lo studio si rende necessario al fine di valutare gli afflussi meteorici ed i corrispondenti deflussi relativi al bacino sotteso all opera di derivazione in progetto, nonché le modifiche al regime delle portate a seguito della realizzazione delle opere. Per quanto concerne le verifiche idrauliche del tratto dove sono previste le opere di presa e di quello della zona di restituzione, necessarie ai fini del rilascio dell autorizzazione ai sensi del R.D. 523/1904, è stato ritenuto che queste possano essere rimandate alle fasi progettuali successive in quanto: - l opera di presa, peraltro di modeste dimensioni, è collocata in un area con alveo incassato dove non sussistono problemi di esondazioni provocate dall innalzamento dei livelli idrometrici per effetto della realizzazione degli interventi in progetto; - il vano tecnico all interno del quale è posizionata la turbina è ubicato a circa 10 m dalla sponda destra del corso d acqua a +6 m dal fondo alveo ed in un tratto dove la valle è molto ampia; pertanto è più che ragionevole ritenere che il fabbricato non possa essere interessato dagli eventi di piena per Tr pari a 200 anni del torrente Magriola. I dati ricavabili da suddette verifiche (tiranti, velocità, etc.) saranno comunque necessari per procedere con la fase progettuale esecutiva. 2. Descrizione dei luoghi Il bacino del torrente Magriola è situato all interno dell Alta Val di Magra: nello specifico è posizionato in sinistra idrografica del bacino del fiume Magra di cui è affluente. Le altitudini maggiori del bacino risultano essere intorno a m s.l.m., a nord dello stesso bacino, in corrispondenza del crinale idrografico e del confine regionale tra Toscana e Emilia Romagna. Il punto di derivazione per l impianto idroelettrico in progetto è stuato in località Montelungo e sottende un bacino idrografico con superficie areale pari a circa 4.4 kmq. Nella cartografia di figura seguente è indicato il tratto di torrente Magriola di interesse ai fini dell impianto e l ubicazione delle stazioni idropluviometriche e idrometrografiche di 1

4 monitoraggio. Nel tratto di Magriola di interesse non sono presenti stazioni. Poiché però all interno del bacino del Magra è presente una stazione dotata di pluviometro e idrometro (vedi punto in cartografia di figura 1 contrassegnato da numero 3) e questo, per ragioni di vicinanza geografica, presenta caratteristiche di pluviometria, uso del suolo, geolitologiche, idrogeologiche praticamente analoghe a quelle del bacino del Magriola, le valutazioni degli afflussi e dei deflussi sono state effettuate rapportandosi anche ai dati di detta stazione. Figura 1 2

5 La stazione di riferimento sopra indicata è quella di Piccatello (vedi figura 2 estratta dagli Annali idrologici ARPAL 2004). Figura 2 3. Valutazione degli afflussi meteorici a: Per quantificare gli afflussi meteorici per il bacino oggetto di studio è stato fatto riferimento - dati registrati dal pluviometro posto in località Picccatello così come precedentemente accennato; - carta delle precipitazioni medie annue redatta da parte dell Autorità di Bacino Interregionale del Fiume Magra. 2.a Dati della stazione pluviometrica di Piccatello I dati degli afflussi meteorici medi mensili ed annuale sono relativi ai seguenti periodi: anni dal 1934 al 1938, dal 1940 al 1942, dal 1957 al 1977 e il

6 Come risulta dalla tabella sopra indicata il bacino in esame presenterebbe una piovosità media annua pari a circa 2000 mm di pioggia. 2.b Carta delle precipitazioni medie annue Nel valutare gli afflussi è stato fatto riferimento anche alle indicazioni che possono essere tratte dalla Tavola 2: Carta delle precipitazioni medie annue Studio per la definizione del bilancio idrico ed idrogeologico del Bacino del Fiume Magra redatta dall Autorità di Bacino Interregionale del Fiume Magra (vedi stralcio di figura 3). In base a quanto riportato, si evidenzia come nell area di interesse le precipitazioni medie annue siano inferiore ai 2000 mm sopra indicati e nello specifico vengono stimate in un range compreso tra i 1400 e i 1600 mm. E opportuno precisare che detta valutazione è stata effettuata sulla base dei valori di pioggia misurati tra gli anni 1970 e 1999, mentre quelli relativi al pluviometro di Piccatello fanno riferimento a dati precedenti (salvo che nel periodo tra il 1970 ed il 1977). 4

7 Figura 3 In considerazione di tutto quanto sopra riportato si può ragionevolmente far riferimento ad un valore di afflusso meteorico medio annuo pari a 1600 mm. 5

8 4. Valutazione dei deflussi I deflussi in alveo nel tratto in cui è previsto di realizzare la derivazione sono stati ricavati sulla base della curva di durata delle portate ricostruita con i dati idrometrici rilevati dalla stazione di Piccatello opportunamente tarata sulla base della riduzione del trend degli afflussi meteorici che risulta dalla carte redatte dall Autorità di Bacino del Fiume Magra rispetto ai dati registrati dalla stazione pluviometrica di riferimento. Nello specifico la curva di durata per il torrente Magriola è stata stimata rapportando: - l area del bacino sotteso alla stazione di misura sul Magra e quella del bacino con sezione di chiusura in corrispondenza della derivazione; - il valore degli afflussi medi annui preso a riferimento (1600 mm) con quello che viene indicato sulla base dei dati pluviometrici misurati a Piccatello (2000 mm). Anche se i dati non sono relativi direttamente al Magriola, tale modalità di calcolo è ammissibile in base alle considerazioni precedentemente riportate. Nella seguente tabella è riportata la curva di durata per il fiume Magra estratta dagli Annali idrologici ARPAL 2004 per la stazione idrometrica di Piccatello. Per la maggior quantità di dati si è fatto riferimento a quella denominata periodo precedente al 2004 (ossia gli anni di misurazioni sopra indicati). Come precedentemente indicato, la curva di durata per il bacino del torrente Magriola con sezione di chiusura in corrispondenza della derivazione per uso idroelettrico in progetto è stata ricostruita in base ai rapporti tra le aree dei due bacini ed a quello tra gli afflussi meteorici medi annui registrati e quelli che è stato deciso di prendere a riferimento nello studio. Per quanto riguarda le aree dei bacini risulta che quello del Magra a Piccatello presenta una superficie di 77 kmq mentre quello del Magriola alla derivazione di 4.4 kmq. 6

9 Gli afflussi meteorici media annui legati alle misurazioni idrometriche con cui è stata ricavata la scala di deflusso sono pari a 2000 mm mentre quelli medi ad oggi stimabili per il Magriola sono pari a 1600 mm. E stato previsto pertanto, nell ottica di una stima delle portate derivabili e quindi di un dimensionamento dell impianto ragionevolmente cautelativo, di introdurre nella ricostruzione della curva di durata un fattore pari a 1600/2000. La formula con cui sono state ricostruite le portate della curva di durata per il Magriola risulta pertanto: Q magriola = Q magra x 4.4/77 x 1600/2000 Nella tabella seguente è riportata la curva di durata di riferimento per il progetto di derivazione ad uso idroelettrico in esame lungo il torrente Magriola ottenuta come sopra indicato. Portata Giorni naturale (l/s) Calcolo del DMV La stima del DMV è stata effettuata secondo quanto espresso nel Piano Stralcio dell Autorità di Bacino del Fiume Magra Piano di tutela Corsi d acqua interessati da derivazioni, con specifico riferimento all art. 7 delle Norme di Attuazione La formula da applicare per il calcolo è la seguente: DMV = S x R SPEC x P x A x Q B x Q R N x G x L 7,5 + M 10 i cui fattori idrologici risultano essere: S = superficie del bacino idrografico sotteso (in km 2 ) pari a 4,4 km 2 ; 7

10 R SPEC = rilascio specifico (fattore fisso pari a 1,6 litri/secondo) P = precipitazioni (fattore relativo alle precipitazioni medie) pari a 1,4; Precipitazioni annue medie (in mm di pioggia) Fattore < < ,2 < ,4 < ,6 =/> ,8 A = altitudine (fattore relativo all altitudine media) pari a 1,2; Altitudine media del bacino (espressa in m s.l.m.) Fattore < 400 1,2 < 600 1,0 < 800 1,1 =/> 800 1,2 Q B = qualità biologica del corso d acqua (fattore relativo alla qualità biologica nel tratto considerato valutata secondo il metodo IBE (Indice Biotico Esteso) pari a 1,0 n quanto corso d acqua non inquinato; Classe Classe di qualità biologica valore Metodo IBE Fattore 1^ Non inquinato 1 2^ Leggermente inquinato 1,1 3^ Inquinato 1,2 4^ Nettamente inquinato 1,3 5^ Fortemente inquinato 1,4 Q R = qualità delle acque restituite (fattore relativo alla qualità delle acque restituite secondo riferimenti al livello di inquinamento dovuto al peggioramento registrato) pari a 1,0 in quanto non sarà prodotto un peggioramento nella qualità dell acqua; 8

11 Peggioramento registrato Fattore (n di livelli di inquinamento) ,2 2 1,4 3 1,6 4 1,8 N = naturalità (fattore valutato in relazione alle vocazioni naturali del territorio e alla distribuzione delle aree protette) pari a 1,45; Classi di naturalità 1. aree di grande pregio (Parchi, Riserve Naturali, Statali e Provinciali, SIC, SIR, SIN, ANPIL, ANIL, ZPS) 2. aree naturali/seminaturali 3. aree naturali/seminaturali con evidenti segni antropici 4. aree antropizzate ma con possibilità di naturalizzazione 5. aree antropizzate fortemente compromesse Fattore G = geomorfologia dell alveo (tiene conto della relazione tra la forma e la natura dell alveo e l impatto esercitato dalla riduzione della portata (più l alveo è largo e piatto, maggiore è l impatto); in attesa di approfondimenti specifici viene considerato pari a 1) L 7,5 = lunghezza captazione (tiene conto della distanza tra il punto di prelievo e la restituzione, penalizzando le restituzioni a lunga distanza che interessano tratti più estesi del corso d acqua, ove le portate sono ridotte; l aumento dei rilasci è pari al 7,5% per ogni km di distanza tra la presa e il rilascio, misurato lungo l asta fluviale; 1+(D*0,075) = 1+1,69x0,075 = 1,127); 1,60 1,45 1,30 1,15 1,00 M 10 = modulazione di portata per l esigenza ecologica di garantire una percentuale delle variazioni di portata naturalmente presenti nel ciclo idrologico che influenzano gli organismi acquatici e la vegetazione spondale; si aggiunge una portata pari al 10% della differenza tra la portata naturale e il DMV base senza modulazione In base alla scelta del valore dei vari fattori in funzione della situazione presente nell area, qui di seguito esposti, si ricava un andamento medio mensile del Deflusso Minimo Vitale totale che tiene conto anche della variabilità stagionale dell andamento del regime fluviale (fattore modulazione di portata calcolata su base mensile). 9

12 S 4,4 km 2 R SPEC 1,6 P 1,4 A 1,2 Q B 1 Q R 1 N 1,45 G 1 L 7,5 1,127 Sulla base di quanto sopra espresso, il valore del DMV base calcolato risulta essere pari a 4,4 x 1,6 x 1,4 x 1,2 x 1 x 1 x 1,45 x 1 x 1,127 = 19,3 litri/secondo 20 l/s, ai quali dovranno essere aggiunti i valori della Modulazione di portata. Nella seguente tabella e nel grafico successivo sono riportati, sulla base della scala di deflusso delle portate naturali, i valori del DMV con riferimento anche alla Modulazione di portata. Portata Giorni DMV (mc/s) 0 0, , , , , , , , , , Modifiche alle portate attese a seguito delle opere Le portate rilasciate in alveo a valle dell opera di presa non saranno costituite solamente dal DMV di base più quello modulato (vedi capitolo precedente), ma anche dalla quotaparte di portata naturale disponibile in alveo che non è in grado di innescare l avvio della turbina prevista 10

13 (Pelton) e che in questo contesto vale 1/10 della portata nominale di dimensionamento della turbina. L opera di presa sarà quindi dimensionata in modo da non derivare portate, al netto del deflusso minimo vitale da mantenere in alveo per Legge, che nel periodo di magra non sono in grado di essere turbinate dall impianto. Ciò equivale a dire che le portate rilasciate in condizioni di scarsi deflussi sono ulteriormente incrementate di una portata dell ordine di circa 1/10 di quella di targa della turbina. Con il regime di funzionamento sopra descritto l impianto risulterà fermo statisticamente oltre 140 giorni l anno ed in funzione per circa 220. Nella seguente tabella sono riportate la scala delle portate effettivamente utilizzate e quella della portate rilasciate così come risultano dalle considerazioni sopra esposte. Le portate utilizzate si discostano da quelle derivabili per due motivi: - non viene effettuata alcuna derivazione in presenza di una portata derivabile inferiore alla somma di minima portata (1/10) della portata di dimensionamento dell impianto) e del minimo modulato corrispondente previsto; - la portata massima derivata è limitata alla portata massima di dimensionamento dell impianto. Analogamente le portate rilasciate differiscono dal rilascio minimo calcolato in quanto: - in caso di portata naturale inferiore alla somma di portata derivata e rilascio corrispondente imposto, il rilascio effettivo è pari alla portata naturale; - in caso di portata derivabile che superi di una quota superiore al minimo rilascio calcolato la massima portata derivata, il rilascio si arricchisce delle eccedenze. Giorni Portate derivate (mc/s) Portate rilasciate (mc/s) 0 0,350 0, ,350 0, ,284 0, ,168 0, ,118 0, ,077 0, ,050 0, ,000 0, ,000 0, ,000 0,016 11

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