Corso di Erosione e Difesa del Suolo

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1 Corso di Erosione e Difesa del Suolo Docente: Prof. Santo Marcello Zimbone Collaboratori: Dott. Giuseppe Bombino - Ing. Demetrio Zema Lezione n. 7: Le tecniche di ingegneria naturalistica Anno Accademico

2 Indice Le tecniche di ingegneria naturalistica Generalità Obiettivi Definizioni Aspetti particolari Ambiti d interventod I materiali utilizzati Materiali vegetali Materiali organici inerti Materiali organici industriali Materiali inorganici industriali Progettazione e realizzazione degli interventi Elementi fondamentali del progetto

3 Generalità Utilizzo di materiali naturali Materiali vegetali vivi Materiali organici inerti Materiali di sintesi (griglie, reti, fertilizzanti, ecc.) Altri materiali (pietrame, ferro, acciaio) Finalità Funzione idrogeologica Funzione naturalistica Funzione estetico-paesaggistica Funzione economica

4 Generalità Opere per il ripristino ambientale realizzate con materiali costruttivi vivi e materiali inerti eco-compatibili compatibili creazione di ecosistemi che siano in grado di auto- sostenersi componente inerte: : assicura la stabilità durante il periodo di sviluppo della vegetazione e perde gradualmente importanza componente viva: accresce nel tempo la sua funzionalità,, svolgendo la sua funzione di stabilizzazione e consolidamento

5 Obiettivi Le tecniche di ingegneria naturalistica Obiettivi di breve-medio periodo Realizzazione degli interventi antropici sul territorio con progetti e modalità esecutive tali da: protezione ed eventuale ricostruzione dell ambiente minimizzare gli impatti negativi ambientali) (paesaggistici e

6 Obiettivi Le tecniche di ingegneria naturalistica Obiettivo di lungo periodo negli ecosistemi non in equilibrio (ad esempio aree degradate) favorire processi evolutivi naturali che garantiscano maggiore stabilità e miglioramento paesistico, fino al raggiungimento di un nuovo equilibrio Rinaturazione miglioramento della qualità biologica e della biodiversità dell ecosistema (corso d acqua o versante)

7 Definizioni Le tecniche di ingegneria naturalistica Conseguenza nascita e sviluppo della ingegneria naturalistica ( Ingenieurbiologie Bioengeneering Schiechtl, 1991), definibile come tecnica di costruzione del paesaggio che utilizza piante vive o parti di esse, in abbinamento con altri materiali inerti, per interventi che, promuovendo processi naturali, sono volti alla ricostruzione ambientale e alla creazione di nuove unità ecosistemiche in grado, per quanto possibile, di autosostenersi

8 Definizioni Le tecniche di ingegneria naturalistica Ingegneria necessità di utilizzare dati tecnici e criteri di dimensionamento mutuati dalla disciplina dell ingegneria civile Naturalistica ricorso ad organismi viventi per la realizzazione degli interventi

9 Aspetti particolari maggior complessità del sistema da studiare e conseguente necessità di una analisi ecosistemica uso di materiali diversi,, sia inorganici tradizionali (inerti), sia sintetici (geosintetici), sia organici inerti (legname, bioprodotti), sia vegetali vivi (sementi, talee, rizomi, radici, manti erbosi)

10 Aspetti particolari necessità di scelta, conservazione, periodo di messa a dimora del materiale vegetale maggior durata delle indagini e del controllo in opera tempi di risposta più lunghi disponibilità di materiale vegetale e di manodopera specializzata

11 Ambiti d intervento sistemazione dei corsi d acquad sistemazione di versanti soggetti a fenomeni di erosione e/o in movimento (frane superficiali) recupero di aree degradate: cave-miniere, discariche di rifiuti e insediamenti industriali infrastrutture e sistemazioni complementari ad opere di ingegneria tradizionale

12 I materiali utilizzati Materiali vegetali sementi miscuglio di graminacee e leguminose talee segmento di fusto prelevato da una pianta madre e capace di generare un nuovo esemplare di pianta margotte piegamento di un ramo e suo interramento dopo l emissione l di nuove radici il ramo viene separato dalla pianta madre rizomi parti di organi sotterranei capaci di produrre radici piote o zolle erbose insieme compatto di radici e fusti erbacei di origine naturale od allevati in vivaio

13 I materiali utilizzati Materiali vegetali Criteri fondamentali di scelta: indagini preliminari sull ambiente oggetto dell intervento intervento,, con valutazione della sua probabile evoluzione a seguito dell intervento stesso scelta delle specie più idonee dal duplice punto di vista ecologico e funzionalef

14 I materiali utilizzati Materiali vegetali compresenza di specie a differente sviluppo arboreo (ad es. in altezza) preferenza alle specie di provenienza locale,, in quanto sono maggiormente adattabili alle condizioni climatiche ed ecologiche recupero di materiale locale (ad es. zolle)

15 I materiali utilizzati Materiali organici inerti legname funzione temporanea di consolidamento in attesa dell auto auto-sostentamento della vegetazione paglia e fieno protezione del suolo dall erosione totale biodegradabilità ed apporto di sostanza organica compost a base di cellulosa e lignina strato protettivo del seme e degli ammendanti e mantenimento di un certo grado di umidità concimi organici impiego quando il substrato di impianto della vegetazione risulta povero di sostanze nutritive bentonite finalità di impermeabilizzazione dei terreni

16 I materiali utilizzati Materiali organici industriali (o bioprodotti,, perché costituiti da fibre naturali quali paglia, agave, cocco, ecc.) prodotti industriali, confezionati con materiali naturali e biodegradabili ed impiegati a contatto con terre o rocce biostuoie pacchetto centrale di fibre naturali + reti sintetiche fotosensibili o reti naturali biotessili struttura a maglie aperte costituita da fibre naturali Biostuoia

17 I materiali utilizzati Materiali organici industriali biocelle rotoli di modesta altezza di fibre naturali ad elevata resistenza da fissarsi in situ con picchetti in ferro o legno biorulli rulli in fibra di cocco per il controllo dell erosione erosione al piede di una sponda

18 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali (o geosintetici) prodotti industriali,, confezionati con materiali sintetici, impiegati a contatto con terre o rocce: polimeri (polietilene, polipropilene, poliestere, poliammide) gomme (plastomeriche,, elastomeriche) materiali bituminosi Funzioni: idrauliche meccaniche

19 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali geotessili strutture piane costituite da sintetiche prodotte con polimeri: fibre non tessuti (NT) fibre disposte in maniera casuale e legate fra loro con metodi diversi (agugliatura( o termosaldatura) Geotessile NT agugliato Geotessile NT termosaldato

20 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali tessuti (T) filamenti tessuti su telai (monofilamento o a bandelette) Geotessile T monofilamento Geotessile T a bandelette

21 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali geostuoie strutture tridimensionali con spessore mm ottenute con filamenti sintetici aggrovigliati su livelli sovrapposti in modo da costituire un mezzo molto poroso atto a contenere il terreno

22 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali georeti strutture a maglia,, formate da due (o più) serie sovrapposte di filamenti in materiali sintetici, saldati nelle giunzioni, dotate di permeabilità anche in direzione planare

23 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali geocelle strutture tridimensionali a nido d aped ape, formate da celle ottenute per estrusione o per assemblaggio di strisce di prodotti geosintetici diversi

24 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali geogriglie strutture piane dotate di elevate caratteristiche meccaniche a trazione in una direzione (griglie monodirezionali, MD) ) od in due direzioni ortogonali (griglie bidirezionali, BD) Geogriglie estruse MD Geogriglie estruse BD

25 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali Geogriglie tessute Geogriglie a nastri saldati

26 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali geospaziatori strutture tridimensionali formate da un foglio in materiale sintetico stampato in forma di superficie ondulata o bugnata geomembrane (sintetiche o bituminose) funzione di contenimento di fluidi (acqua, liquidi inquinanti) Geospaziatori Geomembrane

27 I materiali utilizzati Materiali inorganici industriali geocompositi accoppiamento di più geosintetici

28 Progettazione e realizzazione degli interventi 1. progettazione (preliminare, definitiva, esecutiva) 2. esecuzione dei lavori 3. manutenzione (cure colturali)

29 Elementi fondamentali del progetto Informazioni generali ed amministrative: committente, ubicazione, comunità montana, eventuale area protetta, composizione del gruppo di progettazione, aspetti amministrativi, ecc. Inquadramento territoriale: bacino idrografico dati climatici litologia e mineralogia pedologia zona fitoclimatica vincoli ambientali e paesistici emergenze naturalistiche significative, ecc.

30 Elementi fondamentali del progetto Interventi su versanti: quote altimetriche, esposizione,, pendenze caratteristiche morfologiche e topografiche caratteristiche del suolo vegetazione presente accessibilità dell area cause del dissesto (naturali o antropiche) finalità,, tipologia, descrizione dell intervento ed eventuali alternative

31 Elementi fondamentali del progetto presenza nell intorno di altre opere d ingegneria d tecniche di ingegneria naturalistica previste tecniche di ingegneria civile costi materiali vivi impiegati altri materiali opere e interventi accessori

32 Elementi fondamentali del progetto Interventi sui corsi d acqua: d denominazione del corso d acqua d e del corpo recettore quote altimetriche, esposizione,, pendenze morfologia e topografia vegetazione presente accessibilità dell area cause del dissesto (naturali o antropiche) finalità,, tipologia, descrizione dell intervento eventuali alternative ed

33 presenza nell intorno di altre opere d ingegneriad tecniche di ingegneria naturalistica previste tecniche di ingegneria civile costi Le tecniche di ingegneria naturalistica Elementi fondamentali del progetto materiali vivi impiegati altri materiali opere e interventi accessori

34 Elementi fondamentali del progetto Reperimento del demaniali: materiale vegetale vivo in aree comune di ubicazione, località,, superficie di prelievo, data di prelievo

35 Elementi fondamentali del progetto Quadro economico del progetto: importo dei lavori (di ingegneria naturalistica, di ingegneria civile, per opere e interventi accessori, per la sicurezza) spese per progettazione, direzione lavori, coordinamento della sicurezza quota per imprevisti eventuale accantonamento per manutenzione Cartografia da allegare re: aree d interventod aree di prelievo del materiale vegetale vivo