PREMESSA COMMITTENTE: COMUNE DI FARRA D ALPAGO (BL)

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2 PREMESSA Il presente progetto prevede la realizzazione dei lavori di difesa idrogeologica e di regimazione delle acque superficiali in località Vigne, nel comune di Farra d Alpago. In particolare le zone oggetto d intervento sono confinate a nord e sud rispettivamente con il Villaggio Riviera e la frazione di Poiatte, ad est con la Strada di Costa Varola posta a valle della frazione di Pianture e ad ovest con la sponda sinistra del Lago di Santa Croce. Nella zona oggetto d intervento, sono stati individuati due bacini idrografici, di cui uno più vicino all abitato del Villaggio Riviera, caratterizzato da un territorio idrogeologicamente stabile con problemi di regimazione delle acque superficiali, mentre l altro più prossimo alla zona di Poiatte presenta evidenti segni di dissesto idrogeologico, che necessitano pertanto di interventi più radicali. Ulteriore obbiettivo del presente progetto, è il mantenimento della Strada di Costa Varola (strada bianca), il cui accesso avviene dal quinto tornante della strada Comunale per Mezzomiglio. Essa costituisce di fatto l unica importante via di accesso alle superfici boscate della zona, ed alle opere realizzate nel 2004 allo scopo di regimare le acque superficiali e di emungere e smaltire le acque dal corpo di frana di Poiatte. Sulla base di ripetuti sopralluoghi sono stati individuati in ordine di priorità 5 lotti operativi, che, per semplicità, sono stati denominati zona A, B, C, D, E di cui si farà cenno nei paragrafi successivi e di cui i dettagli potranno essere analizzati per mezzo della relazione tecnica illustrativa e degli elaborati grafici. Nella zona in esame si segnala inoltre, la presenza di terreni caratterizzati da un basso coefficiente di permeabilità. Tali terreni a forte matrice argillosa giungono a saturazione in tempi molto brevi provocando dilavamento e scorrimento superficiale delle acque lungo le linee di massima pendenza. Gli interventi proposti, sono indirizzati a modificare l attuale configurazione delle linee preferenziali di drenaggio a valle della Strada di Costa Varola, con la creazione di nuovi corsi d acqua realizzati con opere di ingegneria naturalistica, quindi poco impattanti, che consentono di regimare correttamente le acque superficiali per convogliarle agli attraversamenti esistenti dislocati lungo la SP 422 e recapitarle al Lago di Santa Croce. Nella presente relazione si intende pertanto verificare la compatibilità delle opere idrauliche previste in progetto. 2

3 INTERVENTI PREVISTI IN PROGETTO Zona A Zona d intervento ubicata nel bacino più prossimo dell abitato di Poiatte, individuabile dalla fascia di rispetto relativa al maggiore dei corsi d acqua presenti nel bacino che recapita le acque alle opere esistenti (briglie con vasche di dissipazione) e che in concomitanza di eventi meteorici di notevole intensità e media durata va in crisi. L intervento mira alla realizzazione di una linea primaria (A) che raccolga le acque a monte della S.P. 422 fino ed oltre la strada di Costa Varola, per convogliarle lungo la linea di massima pendenza verso l ultima briglia esistente e poi oltre la S.P L intervento si completa con la realizzazione di due linee secondarie (A1, A2) a supporto della linea principale stessa. I corsi d acqua A e A1 si prevede vengano realizzati con una canaletta in legname di larice, mentre il canale A2 è previsto in terra a sezione trapezoidale. Vista l elevata pendenza, il profilo longitudinale del corso d acqua A presenterà vari salti di fondo di altezza di 60 cm e 8 briglie in legname e pietrame (h=1,5 m), che consentiranno di dissipare energia lungo le varie livellette impostate a pendenza costante. Per gli stessi motivi anche il corso d acqua secondario ubicato in sinistra orografica (A1), presenterà vari salti di fondo e 2 briglie in legname e pietrame delle stesse dimensioni previste per il canale A. Nel corso d acqua A2, a pendenza più contenuta, non risulteranno invece necessari interventi per dissipare energia. Foto n 1 particolare del canale A, stato di fatto. Zona B Zona ubicata pochi metri a Nord rispetto al corso d acqua relativo alla zona A e nel medesimo bacino idrografico. Dal punto di vista idraulico, in caso di eventi meteorici critici, il corso d acqua in esame presenta una portata dello stesso ordine di grandezza del precedente. Scopo del presente intervento è quindi anche la ridefinizione ed il riequilibrio delle portate dei due corsi d acqua presenti nel medesimo bacino idrografico, assegnando una portata maggiore al collettore B. Tale scelta è giustificata anche dal fatto che l attraversamento stradale esistente presenta una tubazione in c.a. vibrocompresso di dimensioni superiori rispetto al collettore A disposto a sud. Il corso d acqua naturale esistente presenta un percorso per alcuni tratti irregolare e tortuoso, che in caso di intense precipitazioni può cambiare sedime, con un conseguente regime idraulico casuale e caotico. 3

4 L intervento previsto mira a sistemare il corso d acqua esistente tramite la posa in opera di una canaletta in legname di larice a sezione trasversale trapezia che permetta di raccogliere e convogliare fino all attraversamento della S.P. 422 le acque di ruscellamento superficiale e sotterranea presenti nella zona in esame. La captazione delle acque avverrà anche tramite la realizzazione di una serie di trincee drenanti, alcune delle quali provviste in testa di canalette in acciaio tipo finsider. Il profilo longitudinale del corso d acqua presenterà vari salti di fondo di altezza di 60 cm e 6 briglie in legname e pietrame (h=1,5 m), che consentiranno di dissipare energia lungo le varie livellette impostate a pendenza costante. Si prevede inoltre, a valle della S.P. 422, la rettifica del tracciato esistente mediante la realizzazione di un selciatone con pietrame posto su letto di conglomerato cementizio. Foto n 2 particolare del canale B, stato di fatto. Zona C Zona ubicata appena a valle della strada di Costa Varola, il cui tratto di circa 35 metri lineari giace su un importante nicchia di frana e presenta un cedimento di 30 cm che coinvolge entrambe le carreggiate. L intervento propone la realizzazione di un opera di sostegno ubicata 10 m a valle della sede stradale, costituita da un cordolo in conglomerato cementizio armato della lunghezza di circa 15 ml, posto su micropali aventi diametro pari a 114,3 mm, disposti ad interasse pari a 0,50 m della profondità di 6 ml. Per raggiungere la quota originaria della sede stradale, al cordolo realizzato verrà posata in opera una doppia fila di gabbionate. Le scarpate superiori dello stesso verranno consolidate e protette, mediante la formazione di manto erboso, realizzato mediante idrosemina ed un miscuglio di sementi di specie erbacee preparatorie a funzione miglioratrice e di primo rinsaldamento. Sulla parte più a sud dell area in frana, verranno posate sul substrato roccioso altre due file di gabbioni. A valle delle opere appena descritte, verranno realizzate delle trincee drenanti allo scopo di captare ed allontanare le acque profonde e di ruscellamento presenti nel corpo di frana e che verranno consegnate al collettore B. 4

5 Zona D Zona rappresentata dal bacino idrografico più prossimo all abitato del Villaggio Riviera, caratterizzata da pendii geologicamente stabili ma interessata da considerevoli quantità di acque superficiali di ruscellamento. Si prevede un intervento di regimazione di tali acque mediante la realizzazione di una linea principale di drenaggio, costituita da un canale in terra che dal primo attraversamento della strada di Costa Varola scende verso valle lungo la linea di massima pendenza. Le acque verranno convogliate alle opere esistenti poste a monte dell attraversamento della S.P. 422 e di conseguenza scaricate nel lago di Santa Croce. L intervento prevede inoltre il collegamento di un pozzetto di captazione posto a monte della strada di Costa Varola con la linea di drenaggio principale, da finanziarsi con somme residue derivanti dal ribasso d asta ottenuto in sede d appalto, e la realizzazione di una seconda linea di drenaggio, costituita anch essa da un canale in terra, che raccolga le acque a monte di alcuni insediamenti abitativi isolati e le convogli verso la linea principale. Nella ridefinizione di tali corsi d acqua, non risulteranno necessari interventi per dissipare energia. Foto n 3 particolare del canale D, stato di fatto. Zona E Zona d intervento localizzata nella parte iniziale della strada di Costa Varola, ove si prevede la realizzazione di un opera di consolidamento e di sostegno della sede stradale mediante manufatti tipo arce o bagheri in legname. 5

6 DATI RICAVATI DALLO STUDIO IDROLOGICO Dall analisi idrologica condotta (vedi relazione idrologica), si sono estrapolati i parametri relativi alla curva di possibilità pluviometrica ricavata per un evento critico caratterizzato da un tempo di ritorno (Tr) pari a 20 anni. Tali parametri verranno utilizzati per la determinazione della portata di piena nelle sezioni di chiusura dei collettori A, B e D e per la determinazione dei tiranti idraulici ad essi associati. Sulla base del tempo di corrivazione, stimato pari a circa minuti e calcolato mediante la formula di Giandotti, la cui analisi verrà esplicitata nei paragrafi successivi, i parametri a ed n scelti si riferiscono alla curva di possibilità pluviometrica ricavata per gli scrosci, eventi di breve durata e forte intensità. Essi sono rispettivamente: a = 56,98 n = 0,436 Tali valori sono stati ricavati dall elaborazione statistica dei dati registrati presso la stazione pluviometrica di S. Croce del Lago (BL) durante il periodo di osservazione compreso tra il 1955 e il CALCOLO DELLA PORTATA DI PIENA La verifica idraulica verrà eseguita per i collettori A, B e D, ovvero per i corsi d acqua su cui insistono i bacini idrografici più importanti. Per i tre corsi d acqua verrà determinata la portata di piena nelle rispettive sezioni di chiusura e la determinazione dei tiranti idraulici; le sezioni dei canali verranno calcolate per un evento meteorico caratterizzato da un tempo di ritorno di 20 anni, che si ritiene un tempo adeguato per la tipologia delle opere previste ed inoltre confermato da quanto presente in letteratura. Si riporta di seguito la determinazione grafica dei bacini dei tre corsi d acqua. 6

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8 Calcolo della portata di piena collettore B Il corso d acqua su cui insiste il bacino con le dimensioni maggiori risulta il canale B, ove si prevede la posa in opera di una canaletta in legname di larice a sezione trasversale trapezia, base 1 m, altezza 0,60 m Immagine n 1 sezione del canale B, stato di proge tto. Nella tabella seguente sono elencati i parametri morfometrici del bacino: Superficie S 0,096 Km 2 Lunghezza dell'asta principale L 0,407 Km Altitudine media H m 495 m Quota sezione di chiusura Z s 405 m Dall espressione di Giandotti si ricava il tempo di corrivazione del bacino in esame: 4 S + 1, 5 L tc = = 0,24 ore 0, 8 H Z m s La portata di piena viene stimata con lo stesso metodo, utilizzando la seguente relazione: λ α S h QMAX = = 1,39 m 3 /s 0,8 tc dove: - h: è l altezza di precipitazione ragguagliata all intero bacino (valore medio della precipitazione estesa a tutto il bacino), calcolata in corrispondenza di t c = 0,24 ore: h n = a t = 28,45 mm; 8

9 - t c : è il tempo di corrivazione del bacino; - λ: coefficiente funzione delle dimensioni del bacino. Per superfici inferiori a 500 Km 2 è pari a 166; - α: coefficiente di permeabilità. Considerata la zona di intervento, caratterizzata da terreni a forte matrice argillosa e che giungono a saturazione in tempi brevi è stato stimato pari a 0,6: superficie semi impermeabile; - S: superficie del bacino. Si adotta quindi una portata liquida di progetto pari a 1,39 m 3 /s. Si riportano di seguito i calcoli per la determinazione del tirante sul collettore B in funzione della portata ottenuta mediante il metodo di Giandotti: DETERMINAZIONE DEL TIRANTE SUL COLLETTORE B - Tr = 20 anni SEZIONE TRAPEZOIDALE A CIELO APERTO Si utilizza la formula relativa al moto uniforme di Gauckler - Strickler Q 1,39 m 3 /s portata massima di progetto Ks 50 m 1/3 /s coefficiente di scabrezza di Gauckler- Strickler b1 1 m base minore - canale b2 1,47 m base maggiore - canale s 1,00 scarpa - sponde canale A 0,29 m 2 area liquida C 1,33 m contorno bagnato R h 0,22 m raggio idraulico i f 0,07 pendenza minima canaletta Fun 2,24254E-09 metodo iterativo y 0,24 m tirante d'acqua determinato Il tirante d acqua determinato nelle condizioni più sfavorevoli, ovvero considerando la pendenza minima della canaletta, risulta pari a 0,24 m, la sezione del collettore risulta dunque verificata. Risulta verificata anche ipotizzando un deposito di materiale solido nel fondo della canaletta, che si può stimare raggiunga un altezza di circa dieci centimetri nel corso di due o tre anni. Si ritiene comunque indispensabile la manutenzione e la pulizia delle opere almeno una volta ogni quattro o cinque anni, atta ad eliminare gli eventuali depositi detritici ed a scongiurare fenomeni di ostruzione, mantenendo inalterata l efficienza dei corsi d acqua. L acqua convogliata nella canaletta attraversa la strada esistente e si porta a valle della SP 422 verso il lago di Santa Croce mediante una tubazione in c.a. vibrocompresso del diametro interno pari a 100 cm. La sezione del tubo risulta verificata con la portata massima di progetto prevista con Tr di 20 anni. Si riportano di seguito i calcoli di verifica del grado di riempito determinato nella tubazione con portata di 1,39 m 3 /s, coefficiente di Gauckler Strickler pari a 75 m 1/3 /s, pendenza del fondo 1%. 9

10 DETERMINAZIONE DEL GRADO DI RIEMPIMENTO TUBO Φ = 1m Portata Q 1,39 m 3 /s Gauckler -Strickler Ks 75 m 1/3 /s Diametro D 1 m y y 0,56 m Grado di Riempimento y/d 0,56 Area A 0,45 m 2 Contorno bagnato C 1,69 m Raggio idraulico R h 0,27 Pendenza i f 0,01 Fun 1,16078E-09 Il grado di riempimento ottenuto risulta circa 0,56; la tubazione non va in pressione durante gli eventi più critici. 10

11 Calcolo della portata di piena collettore A Canale ubicato pochi metri a Sud rispetto al corso d acqua relativo alla zona B. Il corso d acqua raccoglie le acque di un bacino idrografico di superficie inferiore rispetto a quello che insiste sul collettore B. L ipotesi progettuale prevede la posa in opera di una canaletta in legname di larice a sezione trasversale trapezia, base 1 m e altezza 0,60 m, ovvero delle medesime dimensioni del corso d acqua B Immagine n 2 sezione del canale A, stato di proge tto. Si riportano di seguito i valori di portata massima e tirante determinati, ipotizzando, a favore di sicurezza, un unico bacino che insiste sul canale principale A. m s Superficie S 0,074 Km 2 Lunghezza dell'asta principale L 0,302 Km Altitudine media H m 520 m Quota sezione di chiusura Z s 425 m Utilizzando il metodo di Giandotti si ricava il tempo di corrivazione e la portata di piena del bacino in esame: 4 S + 1, 5 L tc = = 0,20 ore 0, 8 H Z Q MAX = λ α S h 0,8 t C = 1,19 m 3 /s Si riportano di seguito i calcoli per la determinazione del tirante sul collettore A in funzione della portata ottenuta con il metodo di Giandotti: 11

12 DETERMINAZIONE DEL TIRANTE SUL COLLETTORE A - Tr = 20 anni SEZIONE TRAPEZOIDALE A CIELO APERTO Si utilizza la formula relativa al moto uniforme di Gauckler - Strickler Q 1,19 m 3 /s portata massima di progetto Ks 50 m 1/3 /s coefficiente di scabrezza di Gauckler- Strickler b1 1 m base minore - canale b2 1,35 m base maggiore - canale s 1,00 scarpa - sponde canale A 0,20 m 2 area liquida C 1,25 m contorno bagnato R h 0,16 m raggio idraulico i f 0,15 pendenza minima canaletta Fun 1,07248E-07 metodo iterativo y 0,18 m tirante d'acqua determinato Il tirante d acqua determinato risulta pari a 0,18 m per una portata massima di progetto nella sezione di chiusura di 1,19 m 3 /s. La sezione del canale risulta dunque verificata, anche ipotizzando un deposito di materiale solido nel fondo della canaletta, che si può stimare raggiunga un altezza di circa dieci centimetri nel corso di due o tre anni. Si ritiene comunque indispensabile la manutenzione e la pulizia delle opere atta ad eliminare gli eventuali depositi detritici ed a scongiurare fenomeni di ostruzione. Le acque raccolte vengono convogliate in una canaletta in acciaio tipo finsider lunga circa un centinaio di metri, e dotata di una serie di briglie dissipatrici in pietrame e cemento. La canaletta convoglia le acque provenienti dal collettore A e dal bacino insistente su di essa a valle della strada provinciale SP 422, verso il lago di Santa Croce, attraverso una tubazione in c.a. vibrocompresso del diametro interno pari a 80 cm. La sezione del tubo risulta verificata con la portata massima di progetto prevista con Tr di 20 anni e aumentata per considerare i volumi d acqua provenienti a valle della sezione di chiusura dal corso d acqua A e che insistono sulla canaletta tipo finsider. L aumento di portata è stato stimato pari a circa 0,1 m 3 /s sulla base della stima della portata massima calcolata nella sezione di chiusura del bacino insistente sulla canaletta finsider che, applicando il metodo di Giandotti, risulta di circa 0,095 m 3 /s. Si riportano di seguito i calcoli di verifica del grado di riempimento determinato nella tubazione, ipotizzando una portata di 1,29 m 3 /s, coefficiente di Gauckler Strickler pari a 75 m 1/3 /s, pendenza del fondo 1%. 12

13 DETERMINAZIONE DEL GRADO DI RIEMPIMENTO TUBO Φ = 0.80 m Portata Q 1,29 m 3 /s Gauckler -Strickler Ks 75 m 1/3 /s Diametro D 0,8 m y y 0,65 m Grado di Riempimento y/d 0,82 Area A 0,44 m 2 Contorno bagnato C 1,81 m Raggio idraulico R h 0,24 Pendenza i f 0,01 Fun -4,93E-08 Il grado di riempimento ottenuto risulta circa 0,82, la tubazione non va in pressione durante gli eventi più critici. 13

14 Calcolo della portata di piena collettore D Nell area in questione convogliano le acque scolanti dal bacino idrografico più prossimo all abitato del Villaggio Riviera. L opera progettuale prevede la ridefinizione del canale esistente mediante un canale in terra a sezione trapezoidale avente base pari a 0,80 m ed un altezza di 0,60 m Immagine n 3 sezione del canale D, stato di proge tto. Si riportano di seguito i valori di portata massima e tirante determinati: m s Superficie S 0,032 Km 2 Lunghezza dell'asta principale L 0,253 Km Altitudine media H m 510 m Quota sezione di chiusura Z s 440 m Utilizzando il metodo di Giandotti si ricava il tempo di corrivazione e la portata di piena del bacino in esame: 4 S + 1, 5 L tc = = 0,16 ore 0, 8 H Z Q MAX = λ α S h 0,8 t C = 0,57 m 3 /s Si riportano di seguito i calcoli per la determinazione del tirante sul collettore D in funzione della portata ottenuta mediante il metodo di Giandotti: 14

15 DETERMINAZIONE DEL TIRANTE SUL COLLETTORE D - Tr = 20 anni SEZIONE TRAPEZOIDALE A CIELO APERTO Si utilizza la formula relativa al moto uniforme di Gauckler - Strickler Q 0,57 m 3 /s portata massima di progetto Ks 40 m 1/3 /s coefficiente di scabrezza di Gauckler- Strickler b1 0,8 m base minore - canale b2 1,10 m base maggiore - canale s 1,00 scarpa - sponde canale A 0,14 m 2 area liquida C 1,01 m contorno bagnato R h 0,14 m raggio idraulico i f 0,14 pendenza minima canaletta Fun 6,00427E-07 metodo iterativo y 0,15 m tirante d'acqua determinato Il tirante d acqua determinato risulta pari a 0,15 m per una portata massima di progetto nella sezione di chiusura di 0,57 m 3 /s. La sezione del canale risulta dunque verificata, anche ipotizzando un deposito di materiale solido nel fondo della canaletta, che si può stimare raggiunga un altezza di circa dieci centimetri nel corso di due o tre anni. Si ritiene comunque indispensabile la manutenzione e la pulizia delle opere atta ad eliminare gli eventuali depositi detritici ed a scongiurare fenomeni di ostruzione. 15