Piano generale di utilizzazione delle acque pubbliche

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1 I.6 Idrografia Il Trentino è caratterizzato da una grande diversificazione di paesaggi che sono dovuti sia alla grande varietà dei tipi rocciosi e alla loro diversa resistenza agli agenti causanti l erosione che alle diverse glaciazioni. La varietà del territorio rivela uno stato evolutivo che è ancora molto attivo su vaste aree. Questo status si manifesta anche nell idrografia del territorio che presenta torrenti che corrono in valli incise e caratterizzate da un grossolano trasporto solido, sintomo di fenomeni erosivi in corso. A chi quindi osserva una rappresentazione tridimensionale della Provincia si presenteranno le grandi valli glaciali caratterizzate da sezioni ad U contornate da versanti rocciosi e ripidi (come la Valle dell Adige e del basso Sarca) e zone con alternanza di guglie e pendii moderati a seconda dell affioramento di rocce più o meno erodibili (si veda per maggior dettaglio il capitolo dedicato alla geologia). Figura I.6.1: Rappresentazione tridimensionale del trentino. Tale concomitanza ha diversificato il paesaggio che, a titolo d esempio, passa dai 70 m di altitudine a Riva del Garda ai 3778 m del monte Cevedale in uno spazio di pochi chilometri. Considerando quindi l estrema variabilità del substrato su cui scorrono i corsi d acqua e ravvisando la necessità della Provincia Autonoma di Trento di conoscere in modo dettagliato la conformazione orografica, è necessaria una moderna analisi dei bacini imbriferi che non può essere disgiunta dalla cartografia numerica che li rappresenta. L analisi dei bacini idrografici ha ormai una tradizione decennale all interno della Provincia: la classificazione, elaborata dalla ASSM (Azienda Speciale Sistemazione Montana), suddivide i bacini a partire dal maggior dettaglio (sottobacini PARTE I: Quadro conoscitivo di base 107

2 di 2 livello) fino a quelli più grandi (bacini di 1 livello). I sottobacini di 2 livello sono ad esempio utilizzati nel presente Piano per la determinazione e la regionalizzazione del DMV (minimo deflusso vitale), i sottobacini di 1 livello hanno fornito e costituiscono tuttora la base per la pianificazione degli interventi effettuati dalla citata ASSM. Queste due rappresentazioni dei bacini sono frutto di una suddivisione schematica che, assieme ai bacini imbriferi propriamente detti, ovvero caratterizzati da una chiusura identificabile in una sezione su un corso d acqua, ha generato anche delle superfici dette interzone che spesso completano le aree poste tra bacini ma che non sono definibili come tali. I bacini di 1 livello sono caratterizzati, oltre che da un estensione significativa, dalla chiusura, che è localizzata alla confluenza di questi ultimi con altri corsi d acqua (ad esempio l Avisio), oppure dall intersezione dell asta principale con il confine provinciale (ad esempio Senaiga e Chiese). L esigenza di disporre di dati facilmente consultabili e predisposti su supporto informatico ha stimolato la produzione di mappe vettoriali rappresentanti i bacini nei tre livelli considerati. In particolare il SIAT (Sistema Informativo Ambiente e Territorio) fornisce la rappresentazione vettoriale dei bacini in tre distinti tematismi le cui caratteristiche salienti sono rappresentate nella Tabella I.6.1. Connotazione GIS dei tematismi provinciali riguardanti i bacini imbriferi Suddivisione n bacini Sup. max [km 2 ] Sup. media [km 2 ] Sup. min. [ha] Presenza di interzone* Bacini 1 livello ,67 317,69 39,32 no Sottobacini 1 livello ,88 24,34 0,08 si Sottobacini 2 livello ,58 11,44 0,08 si Tabella I.6.1: Caratteristiche dei bacini imbriferi a vario livello della Provincia Autonoma di Trento. * le interzone sono poligoni del tematismo che non rappresentano bacini imbriferi reali, tipicamente esse contengono più corsi d acqua di minor rilevanza e non mostrano una chiusura ad imbuto. Il tematismo più adatto come schema di svolgimento e d indagine del presente Piano deve soddisfare le esigenze di un indagine completa ma allo stesso tempo dev essere compatibile con i dati provinciali caratterizzanti i bacini (ad esempio non esistono misurazioni di portata sistematiche per i sottobacini di primo e secondo livello). Il tematismo che soddisfa questi requisiti è quello relativo ai bacini di 1 livello, la cui rappresentazione è fornita nella Figura I.6.2. I 14 bacini sono composti da 20 poligoni, in quanto vi sono situazioni in cui più aree distinte afferiscono allo stesso bacino come ad esempio l Astico che comprende due poligoni. 108 PARTE I: Quadro conoscitivo di base

3 Figura I.6.2: Bacini principali o di primo livello. Per meglio inquadrare i bacini di primo livello è necessario esaminare anche gli aspetti relativi alla loro intersezione con il confine provinciale. Si verificano in tal senso tre casi notevoli dovuti all ordine di grandezza imposto dalla scelta dei bacini stessi: 1. territorio appartenente sia alla Provincia che ad un bacino imbrifero di primo livello (6194,63 km 2 ); 2. territorio non appartenente alla Provincia ma appartenente ad un bacino imbrifero di primo livello (159,32 km 2 ); 3. territorio appartenete alla Provincia ma non appartenente ad un bacino imbrifero di primo livello (13,82 km 2 ). La parte dei bacini non compresa in territorio trentino (punto 2) è visualizzata in Figura I.6.3, si nota che l unico bacino non compreso in tale rappresentazione è quello del Fersina poiché ricade interamente in territorio trentino. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 109

4 Porzioni di bacino di 1 livello non ricadenti nei confini provinciali Figura I.6.3: Porzioni dei bacini imbriferi di primo livello non appartenenti al territorio provinciale. Le porzioni di territorio individuate si localizzano lungo tutto il confine provinciale, particolarmente estese sono le superfici extra-provinciali appartenenti al bacino del Noce (60,53 km 2 in Provincia di Bolzano). I risultati relativi ai punti 1, 2 e 3 sono esplicitati nella seguente Tabella I.6.2. Questa prima analisi considera i bacini nel loro stato naturale, non contemplando eventuali canali di gronda o invasi che incanalino l acqua in bacini differenti da quello di origine. I 14 bacini sono inoltre stati suddivisi in bacini principali e bacini secondari, per distinguere quelli maggiormente influenti nella determinazione del deflusso dei corsi d acqua in provincia di Trento. Questa suddivisione porta ad individuare 9 bacini caratterizzati da maggiori estensioni nonché da forme raccolte. 110 PARTE I: Quadro conoscitivo di base

5 Bacini imbriferi di 1 livello di cui in provincia di cui fuori provincia Denominazione Sup. [km 2 ] Sup. [km 2 ] Sup. [%] Sup. [km 2 ] Sup. [%] Noce 1366, ,14 95,57 60,53 4,43 Sarca 1267, ,62 98,96 13,16 1,04 Adige 949,65 935,78 98,54 13,86 1,46 Avisio 939,58 920,16 97,93 19,42 2,07 Brenta 618,35 612,55 99,06 5,80 0,94 Chiese 409,94 408,63 99,68 1,31 0,32 Vanoi 236,85 229,52 96,90 7,33 3,10 Cismon 208,60 201,33 96,51 7,27 3,49 Fersina 170,35 170,35 100,00 0,00 0,00 Astico 84,05 81,62 97,12 2,42 2,88 Cordevole 44,36 31,66 71,37 12,70 28,63 Senaiga 43,75 29,55 67,54 14,20 32,46 Isarco 7,59 7,57 99,83 0,01 0,17 Illasi 6,43 5,14 80,02 1,28 19,98 Altri* 13,82 Tot 6353, ,45** 97,71 159,32 2,51 = bacini principali = bacini secondari Tabella I.6.2: Suddivisione dei bacini in territorio provinciale ed extraprovinciale. * si intendono porzioni di bacino relativi al precedente punto 3. ** equivale alla superficie provinciale. Nel successivo capitolo I.6.2 sarà sviluppata in modo dettagliato l idrografia dei bacini principali trascurando, per i motivi già esposti, i bacini secondari. Allargando invece l analisi oltre i confini provinciali, si evidenzia l appartenenza dei bacini principali ad importanti bacini di rilievo nazionale. Il territorio provinciale contribuisce alla loro caratterizzazione in modo proporzionale alla quota parte di superficie occupata. Contributo superficiale (km 2 ) dei bacini provinciali ai bacini nazionali Bacino Superficie totale Superficie in provincia (km 2 ) (km 2 ) (%) Adige ,15 28,0 Po ,25 2,3 Brenta-Bacchiglione ,57 19,8 Piave ,66 0,8 Tabella I.6.3: Superficie provinciale nei bacini di rilievo nazionale. I dati della precedent e tabella sono espressi graficamente nella Figura I.6.3 dove risalta vistosamente l importanza del bacino dell Adige in Trentino: esso ne occupa infatti ben il 53%. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 111

6 Figura I.6.4: Porzioni dei bacini di rilevanza nazionale in provincia (le percentuali sono riferite alla superficie totale della provincia). Definiti quindi i bacini imbriferi principali (14) e quantificata la parte di essi gestita direttamente dalla provincia di Trento, è possibile procedere con la descrizione dettagliata dei bacini individuati come principali (9): Noce, Sarca, Adige, Avisio, Brenta, Chiese, Vanoi, Cismon, Fersina. Tale descrizione parte da un inquadramento metodologico relativamente ai metodi ed ai mezzi utilizzati per poi affrontare l analisi di ogni singolo bacino. I.6.1 Metodologia di analisi L analisi idrografica svolta con l ausilio di cartografie numeriche vettoriali e di modelli digitali del terreno (Digital Elevation Model), pur consentendo elaborazioni di indubbio interesse, ha messo in luce alcuni limiti che si descrivono brevemente di seguito per meglio comprendere l efficacia e l affidabilità dei risultati. Cartografia numerica vettoriale I tematismi utilizzati sono quelli già disponibili nell ambito del SIAT, è quindi evidente che aggiornamento e precisione sono strettamente collegati ai singoli database provinciali ed ai metodi utilizzati per la georeferenziazione. Nel caso specifico dei tematismi riguardanti l idrografia la precisione, legata alla loro origine, è pari ai 10 m rispetto agli elementi riconoscibili sulla Carta Tecnica Provinciale in scala 1: PARTE I: Quadro conoscitivo di base

7 Modelli digitali del terreno Il DEM utilizzato per il presente Piano è stato prodotto nel 1996 a partire dall altimetria digitalizzata proveniente dalla Carta Topografica Generale alla scala 1: Esso è inquadrato nella rappresentazione conforme di Gauss-Boaga, nel sistema geodetico nazionale e si compone di 215 unità di memorizzazione, le cui fasce di sovrapposizione contengono i medesimi dati. L errore, che se presente nei vettoriali non puntuali ne inficia parzialmente l analisi, nel caso dei DEM rischia di divenire un ostacolo insormontabile in quanto una quota non veritiera è in grado di alterare o bloccare alcune elaborazioni. Prima delle analisi di carattere strettamente idrologico i file rappresentanti i bacini sono quindi stati rielaborati tramite algoritmi per eliminare incongruenze, dovute oltre che alla precisione stessa del DEM, alle unioni e successivi ritagli effettuati anche con dati relativi a Province limitrofe. In particolare, per completare i bacini imbriferi, nel territorio non appartenente alla provincia, sono stati utilizzati i DEM relativi alle province di Bolzano e di Belluno 1. Le analisi svolte per ciascuno dei 9 bacini principali sono: Estensione e inquadramento Descrizione generale del bacino comprendente la visualizzazione della porzione di bacino extraprovinciale. I dati sono frutto di elaborazioni GIS basate sui tematismi relativi al confine provinciale ed ai bacini principali. I tematismi riguardanti i bacini sono il frutto di una digitalizzazione della C.T.P. in scala 1: con l'individuazione dei perimetri dei bacini imbriferi direttamente derivata, con i dovuti adattamenti alla differente base morfologica, dall'analoga carta prima esistente su supporto IGMI in scala 1: Tali bacini sono divisi in due categorie distinte: bacini "fisici", che si chiudono su una sezione di un corso d'acqua; bacini "virtuali" o "interzone", che sono delimitati a valle dalle sponde di una porzione di corso d'acqua o lago. Nelle aree di pianura i limiti delle interzone possono coincidere con fosse e canali facenti parte del tematismo dei corsi d'acqua. Distribuzione delle quote Le quote nel DEM provinciale considerato, rappresentano il valore di elevazione del centro relativo alle maglie 10 m x 10 m individuate. La distribuzione di frequenza e la curva di non superamento (frequenza cumulata), permettono di svolgere considerazioni in grado di caratterizzare il bacino in esame. In generale è chiaro che più il bacino montano è piccolo tanto più esso sarà contraddistinto da una distribuzione piuttosto irregolare ed asimmetrica. Distribuzione delle pendenze Il DTM delle pendenze viene determinato tramite un confronto della quota relativa alla singola cella con quella delle celle adiacenti. Tale informazione, oltre a rappresentare un punto cardine per successive elaborazioni morfologiche, può ad 1 I DEM extraprovinciali sono stati forniti a maglie 20 x 20 m, quindi queste zone sono caratterizzate da minor precisione rispetto al DEM provinciale di maglia 10 x 10 m. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 113

8 esempio servire a descrivere la predisposizione o meno all instabilità. Anche in questo caso vengono ricavate le curve di frequenza e di non superamento. Esposizione dei versanti Il DTM esposizione dei versanti descrive l orientamento che i versanti assumono all interno del bacino imbrifero. Per migliorare la rappresentazione dell informazione i diversi orientamenti in gradi sono stati raggruppati nelle otto principali direzioni. Proprietà topografiche derivate e indici idro-geomorfologici Le proprietà topografiche derivate e gli indici idro-geomorfologici considerati sono stati tratti dallo studio realizzato ad hoc dal Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell Università di Trento dal titolo La geomorfologia dei bacini idrografici principali della Provincia di Trento, a cura di Riccardo Rigon e aggiornato al 2002 [1]. Gli indici analizzati sono: l indice topografico; la legge di Hack; le curve pendenze-aree. Indice topografico L indice topografico è un semplice rapporto tra area contribuente e pendenze, definito come: I t A = log b z dove A è l area contribuente, b la lunghezza della linea di livello intercettata del pixel e z la pendenza locale. Si può provare che tale indice è legato alla formazione di zone sature all interno di un bacino per effetto dei deflussi ipodermici e subsuperficiali sotto ipotesi di deflusso semplificate. Il logaritmo presente nell equazione compare in quanto si è osservato che nella maggior parte dei suoli la conducibilità idraulica decresce esponenzialmente con la profondità. Calcolata dunque per un bacino la distribuzione di probabilità: A P I t = log > x( q) = q b z per ogni valore del quantile q si possono determinare sulla mappa i pixel che con maggior probabilità sono saturi. I punti con uguale valore dell indice topografico sono detti simili dal punto di vista idrologico. Legge di Hack La legge di Hack determina una relazione media tra lunghezza delle aste e le aree contribuenti ad esse associate: 114 PARTE I: Quadro conoscitivo di base

9 E h [ L] = a A dove E[] indica il valore atteso, L è la lunghezza dell asta principale, A è l area contribuente in ogni punto del bacino e h è un esponente generalmente pari a 0,56. L espressione è data come valore atteso della lunghezza delle aste in quanto ad ogni area contribuente vi sono, all interno di un bacino, più sottobacini ciascuno con valori della lunghezza dell asta principale diversa, secondo una distribuzione opportuna. La forma in cui è presentata nell equazione è detta di autosimilarità in senso debole. Si può verificare che nelle reti naturali relazioni simili valgono anche per i momenti della distribuzione superiore al primo: M M ( n n 1) = A h La legge di Hack può essere usata per dare una prima valutazione dei tempi di corrivazione in un bacino fluviale. Essa è anche rappresentativa della dinamica evolutiva delle reti di drenaggio. L esponente della legge di Hack, h, e l esponente della legge delle aree sono correlati e la loro somma è prossima all unità. Curve pendenze-aree Le curve pendenze-aree sono state introdotte negli anni novanta negli studi della scuola universitaria di Berkeley, da Gupta et al. E da Rodriguez-Iturbe e collaboratori nel tentativo di dedurre dalla topografia i processi agenti nel territorio. In verità nel primo caso erano studiate le proprietà di piccoli bacini (o di piccoli versanti), mentre nel caso di Gupta l attenzione era focalizzata sulle proprietà di scala della topografia sulle reti fluviali. Entrambi gli studi tuttavia possono essere sintetizzati nel piano pendenze-aree come mostrato in Figura I.6.5. Le curve rappresentano processi fisici diversi, la maggior parte dei quali dipende dal parametro idrologico T/q dove T è la trasmissività dei suoli e q è l afflusso idrico verticale sulla falda. Entrambe le grandezze sono assai variabili nello spazio e pertanto i punti rilevati dalla normale topografia non giacciono esattamente sulle curve ma sono assai sparsi. Tale effetto, già importante per un singolo bacino di ordine zero, diviene sempre più accentuato al crescere dell area del bacino. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 115

10 Figura I.6.5: Illustrazione schematica delle relazioni tra area contribuente e pendenza. Laghi, ghiacciai Rappresentazione quantitativa dei laghi e dei ghiacciai appartenenti al bacino; sono inoltre riportati nel dettaglio i laghi oggetto di regolazione e il relativo volume utile. Le elaborazioni si basano sui tematismi relativi a: bacini principali laghi (tematismo comprendente corpi idrici connessi o non connessi con la rete idrica, sempre derivati dalla CTP (Carta Tecnica Provinciale) 1: con superficie maggiore di m 2, escludendo da quest ultima regola i corpi idrici per la pesca sportiva, e confrontati con la rappresentazione IGM 1:25.000) tronchi (rappresentante fiumi e torrenti, canali e fosse, condotte forzate e relativi adduttori e scarichi). Anche in questo caso la precisione è direttamente legata con la CTP 1: utilizzando comunque la rappresentazione IGM 1: per verifica e l elenco delle acque pubbliche per la provincia di Trento. Sono state inoltre digitalizzati le fosse ed i canali principali individuati dal Servizio Acque Pubbliche, con la collaborazione delle amministrazioni comunali e dei consorzi di bonifica. ghiacciai (tematismo derivato dalla verifica sul terreno da parte della Commissione Glaciologica della SAT (Società degli Alpinisti Tridentini) che ha successivamente riportato sulla CTP al la situazione corretta agli anni dell'estensione dei ghiacciai provinciali inseriti nel Catasto Italiano Ghiacciai. 116 PARTE I: Quadro conoscitivo di base

11 I.6.2 Idrografia dei bacini principali I Adige I confini del bacino Il bacino del fiume Adige interessa il territorio provinciale per complessivi 935,78 km 2. Considerando anche le porzioni che in esso drenano pur essendo fuori provincia tale estensione sale a 949,65 km 2. Figura I.6.6: Bacino del fiume Adige: in verde il territorio relativo al bacino compreso nella provincia di Trento, in arancio le superfici che drenano da altre province (1,46%). Il contributo di territorio extraprovinciale al deflusso del fiume Adige è proporzionale alla superficie occupata ed è piuttosto limitato (1,46%), queste zone sono concentrate sul confine nord e sul confine sud. Il perimetro del bacino è pari a 249 km. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 117

12 L asta principale dell Adige si sviluppa da nord (dove entra in provincia di Trento all altezza di Roverè della Luna) a sud (dove lascia la provincia all altezza di Borghetto) per una lunghezza complessiva di 74,93 km con una pendenza media pari a circa lo 0,1%. Distribuzione delle quote L altimetria del bacino si sviluppa da un massimo di m ad un minimo di 118. Essa comprende al suo interno l ampia Valle dell Adige dove confluiscono Noce e Avisio a nord di Trento, il Fersina a Trento ed il Leno a Rovereto, che rappresentano i maggiori contribuenti al deflusso dell Adige in questo tratto. La mappa della distribuzione delle quote mostra chiaramente lo sviluppo della valle glaciale dell Adige che occupa la maggior parte del bacino (Figura I.6.7). Figura I.6.7: Distribuzione spaziale delle quote del bacino dell Adige. La distribuzione delle quote e la curva di non superamento sono rappresentate nei seguenti grafici. 118 PARTE I: Quadro conoscitivo di base

13 Figura I.6.8: Distribuzione delle quote del bacino dell Adige La quota media è pari a 882 m con una deviazione standard di 504 m. Il picco nella distribuzione delle quote è dovuto alla presenza dell ampio fondovalle atesino. Figura I.6.9: Distribuzione cumulata delle quote del bacino dell Adige. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 119

14 Distribuzione delle pendenze Il bacino concentra le maggiori pendenze lungo la Valle dell Adige, che, come più volte precisato, presenta una tipica conformazione ad U dovuta all erosione di tipo glaciale. Le pendenze presenti con maggiore frequenza si concentrano comunque al di sotto del 100 % (Figura I.6.11). Figura I.6.10: Distribuzione spaziale delle pendenze del bacino dell Adige. La distribuzione delle pendenze e la curva di non superamento sono rappresentate nei seguenti grafici. 120 PARTE I: Quadro conoscitivo di base

15 Figura I.6.11: Distribuzione delle pendenze del bacino dell Adige. 41 %. La pendenza media è pari al 49 %, mentre la deviazione standard è pari al Figura I.6.12: Distribuzione cumulata delle pendenze del bacino dell Adige. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 121

16 Versanti del bacino Figura I.6.13: Distribuzione spaziale dei versanti del bacino dell Adige. La maggior parte della superficie del bacino dell Adige è esposta verso ovest (Figura I.6.14), la disposizione radiale rispecchia la conformazione nord-sud del bacino e dell intera valle. Figura I.6.14: Distribuzione radiale dell esposizione dei versanti nel bacino dell Adige (in direzione radiale sono riportati i km 2 ). 122 PARTE I: Quadro conoscitivo di base

17 Laghi, invasi e ghiacciai I laghi compresi nel bacino dell Adige sono 22 e occupano una superficie pari a 1,39 km 2. Tre di essi sono regolati. Denominazione Volumi (10 6 m 3 ) Lago degli Speccheri 9,163 Lago dei Moscheri 2,2 Lago di Pra da Stua 1,471 Tabella I.6.4: Volumi utili dei laghi regolati nel bacino dell Adige. Il bacino non presenta conformazioni glaciali di rilievo. PARTE I: Quadro conoscitivo di base 123