CONSULENZA SPECIALISTICA

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1 REGIONE BASILICATA PROVINCIA DI POTENZA COMUNE DI CHIAROMONTE Progetto per il rinnovo dell'autorizzazione all'esercizio della discarica di rifiuti inerti sita in località Cotura nel Comune di Chiaromonte (PZ) foglio di mappa n. 32, particelle 101 e 248 Ditta Ferrara Giuseppe via Francesco Viceconte Medico Francavilla in Sinni (PZ) F4 ingegneria srl via Nazario Sauro 112, Potenza Tel: Fax: Il Direttore Tecnico (ing. Francesco MOLES) Il Direttore Tecnico (ing. Giorgio ZUCCARO) Società certificata secondo la norma UNI-EN ISO 9001:2015 per l'erogazione di servizi di ingegneria nei settori: civile, idraulica, acustica, energia, ambiente (settore IAF: 34).

2 Sommario 1 Premessa 2 2 Analisi idrologica Bacini idrografici Portate al colmo di piena in base al metodo VAPI applicato all idrometria Fattori di crescita Piena indice Portate al colmo di piena 5 3 Analisi idraulica Impostazione del modello di calcolo Geometria dei corsi d acqua Portate di piena Condizioni al contorno Parametro di scabrezza Analisi dei risultati Aree allagabili 14 Allegato A: Dichiarazione di esenzione delle opere progettate dal rischio idraulico 16 Allegato B: Perimetrazione delle aree a rischio idraulico 18 Allegato C: Sezioni trasversali 21 1 / 28

3 1 Premessa L intervento in oggetto riguarda una discarica di rifiuti inerti situata in agro di Chiaromonte nei pressi del fiume Sinni e, in particolare, immediatamente a monte della confluenza di due affluenti in riva sinistra idraulica di tale corso d acqua, vale a dire il Fosso Cotura e il Fosso Valline. Nell ambito dell intervento in oggetto, la Regione Basilicata ha richiesto, mediante la nota prot /23AC del , una serie di integrazioni. La presente relazione costituisce la relazione idrologica e idraulica con verifica di compatibilità idraulica in sanatoria degl interventi e delle opere realizzate nell area di interesse. Successivamente, mediante la nota prot /23AB del , la Regione ha richiesto anche uno studio idraulico relativamente alla fascia di esondazione con tempo di ritorno di 500 anni esteso ad entrambi i fossi. Per soddisfare tali richieste, pertanto, nella presente è stato studiato l effetto in termini di rischio idraulico sia del Fosso Valline che del Fosso Cotura ai sensi dell art. 4-quater delle Norme di Attuazione (NA) del Piano stralcio per l Assetto Idrogeologico (PAI). Il primo di essi è situato a est rispetto all area di interesse, mentre il secondo a sud. Per tali scopi, pertanto, è stata effettuata sia un analisi idrologica volta alla determinazione delle portate al colmo di piena mediante il metodo VAPI Basilicata e sia un analisi idraulica in moto permanente volta alla valutazione dell attuale livello di rischio idraulico per l area di interesse. L analisi idrologica, in particolare, è stata estesa anche al bacino complessivo ai fini della determinazione delle portate al colmo di piena anche nel tratto, situato a valle rispetto all area di interesse, successivo alla confluenza tra i suddetti Fossi in modo da poter determinare correttamente le condizioni al contorno di valle. 2 Analisi idrologica Lo scopo del presente capitolo consiste nella valutazione delle portate al colmo di piena dei bacini dei corsi d acqua in esame al fine della determinazione, come descritto all interno del capitolo successivo, delle modalità di deflusso in caso di eventi meteorici estremi. I tempi di ritorno di riferimento sono pari a 30, 200 e 500 anni e corrispondono ai livelli di pericolosità idraulica molto elevata, elevata e moderata rispettivamente. Per la stima delle portate al colmo di piena si è fatto riferimento al rapporto VAPI Basilicata 1 come suggerito dalle Norme di Attuazione del Piano di Bacino Stralcio per la Difesa dal Rischio Idrogeologico (PAI) redatto dall ex Autorità Interregionale di Bacino della Basilicata (oggi Distretto Idrografico dell Appennino Meridionale). 2.1 Bacini idrografici Come sezioni di chiusura di riferimento sono state scelte quelle situate in corrispondenza della confluenza dei Fossi Cotura e Valline. La delimitazione dei bacini è stata effettuata utilizzando la cartografia IGM in scala 1: della Basilicata nonché la cartografia AFG in scala 1: del Parco Nazionale del Pollino. 1 Claps P., Fiorentino M.: Valutazione delle Piene in Italia, Rapporto di sintesi per la regione Basilicata (bacini del versante ionico), GNDCI-CNR, Dipartimento di Ingegneria e Fisica dell Ambiente, Università della Basilicata, Potenza, / 28

4 Nella figura seguente è mostrata la delimitazione dei bacini idrografici. Figura 1: Planimetria con la delimitazione dei bacini idrografici 3 / 28

5 2.2 Portate al colmo di piena in base al metodo VAPI applicato all idrometria Come anticipato in premessa, per la stima delle portate al colmo di piena in funzione di un fissato tempo di ritorno si è fatto riferimento al rapporto VAPI Basilicata che valuta le portate al colmo di piena in base a tre livelli di regionalizzazione Fattori di crescita Nella figura seguente è mostrata la mappa del secondo livello di regionalizzazione che stabilisce i parametri dell equazione che lega il tempo di ritorno al fattore di crescita. Figura 2: Secondo livello di regionalizzazione del metodo VAPI Basilicata L equazione che consente di calcolare il fattore di crescita KT a seconda del tempo di ritorno T è la seguente: KT = a + b ln(t) 4 / 28

6 Come si può notare nella figura precedente, il bacino del fiume Sinni, cui i bacini dei Fossi Cotura e Valline appartengono, è incluso all interno della zona omogenea C. Di conseguenza l equazione precedente assume la seguente espressione: KT = ln(t) Nella tabella seguente sono mostrati i fattori di crescita calcolati per i tre tempi di ritorno di riferimento pari a 30, 200 e 500 anni. Fattori di crescita Sezione di K30 K200 K500 chiusura (-) (-) (-) Bacini Tabella Piena indice Per il calcolo della piena indice Q è necessario utilizzare la seguente espressione in funzione dell area del bacino A : Q = k A α I parametri di tale equazione dipendono dal terzo livello di regionalizzazione. Il bacino idrografico in esame, in particolare, appartiene all area omogenea 2. Di conseguenza l equazione precedente assume la seguente espressione: Q = 5.98 A Tenuto conto delle superfici dei bacini sottesi, pertanto, è possibile stimare i valori della piena indice. Nella tabella seguente è mostrato il risultato di tale calcolo applicato ai bacini in esame. Superficie e piena indice Sezione di S Q chiusura (km²) (m³/s) Fosso Valline Fosso Cotura Fossi Cotura + Valline Tabella Portate al colmo di piena Come precisato nel citato rapporto VAPI Basilicata, il valore della portata al colmo di piena QT per il fissato tempo di ritorno T è dato dal prodotto tra il fattore di crescita KT e la piena indice Q secondo l espressione seguente: 5 / 28

7 QT = KT Q Nella tabella seguente sono presenti i valori delle portate al colmo di piena relativi ai tre tempi di ritorno di riferimento. Portate al colmo di piena (VAPI idrometria) Sezione di Q30 Q200 Q500 chiusura (m³/s) (m³/s) (m³/s) Fosso Valline Fosso Cotura Fossi Cotura + Valline Tabella 3 Una volta calcolate le portate al colmo è possibile calcolare i coefficienti udometrici dividendo tali portate per le superfici dei bacini idrografici. Nella tabella seguente sono presenti i valori dei coefficienti udometrici. Coefficienti udometrici Sezione di u30 u200 u500 chiusura (m³/s km²) (m³/s km²) (m³/s km²) Fosso Valline Fosso Cotura Fossi Cotura + Valline Tabella 4 I valori riportati nella tabella precedente sono assolutamente in linea con quelli riscontrabili in caso di bacini idrografici di dimensioni e caratteristiche simili a quelli in esame. 3 Analisi idraulica Come anticipato in precedenza, lo scopo del presente capitolo consiste nel verificare le modalità di deflusso degli eventi di piena con i tempi di ritorno di riferimento. Tale analisi è stata effettuata nella configurazione di stato di fatto per i tratti di Fosso Valline e Fosso Cotura che costeggiano l area di interesse e, successivamente alla confluenza tra essi, per il tratto congiunto fino alla sua immissione nel fiume Sinni. Le analisi sono state effettuate mediante l utilizzo del modello idrodinamico monodimensionale HEC-RAS dello US Army Corps of Engineers. 3.1 Impostazione del modello di calcolo Per l impostazione del modello di calcolo sono state inserite le seguenti informazioni: geometria del corso d acqua; portate di piena; condizioni al contorno; parametro di scabrezza. 6 / 28

8 3.1.1 Geometria dei corsi d acqua Ai fini della determinazione della geometria dei tratti di corso d acqua in esame, è stato effettuato un rilievo topografico dell area che è stato localmente integrato grazie al Modello Digitale del Terreno ( Digital Terrain Model, DTM) della Regione Basilicata in formato grid con celle di dimensioni 5 5 m. Negli impluvi esistenti in esame sono state rilevate 6 sezioni trasversali per il Fosso Valline (sezioni A-B-B1-C-D-E), 7 per il Fosso Cotura (I-J-K-L-M-N-O) e 3 per il Fosso congiunto (sezioni F-G- H). Nell allegato C sono mostrate tutte le sezioni con i livelli di piena ottenuti dal modello di simulazione. Nella figura seguente sono mostrate le tracce di tali sezioni utilizzate nella presente analisi idraulica insieme alle posizioni dei tratti di corsi d acqua in esame, mentre nelle tabella seguente sono mostrati gli elenchi delle sezioni con l indicazione delle seguenti grandezze: Sezione : nome della sezione; Sezione nel mod. : nome della sezione all interno del modello di calcolo; Progr. (m): distanza progressiva; Parz. (m): distanza parziale; (mslm): quota di fondo; Pendenza (m/m): pendenza. In questa sede si precisa che, per ragioni di comodità, i due Fossi sono stati considerati separatamente, quindi i risultati per le sezioni situate sul tratto comune saranno riportate in maniera ripetuta. Stato attuale - Sezioni Sezione Sezione nel Progr. Parz. Pendenza modello (m) (m) (mslm) (m/m) A B B1m B1v C D E F G H I J K L M N O F G H Tabella 5 7 / 28

9 Figura 3: Planimetria con le tracce delle sezioni trasversali 8 / 28

10 Nella tabella precedente è evidenziata anche la pendenza media che risulta pari al 3.2% per il Fosso Valline e 3.7% per il Fosso Cotura. All interno del modello sono stati inseriti, dopo apposito rilievo topografico, anche gli attraversamenti stradali esistenti in corrispondenza della strada per Fardella con le seguenti caratteristiche: Fosso Valline: tombino scatolare a sezione rettangolare larga 3.10 m per un altezza utile di 3.00 m ed una lunghezza di 6.30 m; Fosso Cotura: ponte a tre campate con luci da m e pile larghe 1.00 m. Entrambi gli attraversamenti sono stati inseriti come strutturi di tipo Bridge. Le sezioni trasversali, infine, sono state interpolate con passo 2 m in modo da ottenere un modello idraulico in grado di restituire risultati più dettagliati Portate di piena Come valori delle portate di piena sono stati utilizzati quelli calcolati all interno della precedente analisi idrologica in base al metodo VAPI Basilicata applicato all idrometria e mostrati nella Tabella Condizioni al contorno Come condizioni al contorno sono state scelte le seguenti: condizione al contorno di monte: scala di deflusso nell ipotesi di moto uniforme della corrente; condizione al contorno di valle: scala di deflusso nell ipotesi di moto uniforme della corrente Parametro di scabrezza Per tenere conto della resistenza incontrata dall acqua durante il deflusso all interno dei corsi d acqua naturali in esame è stato considerato, come parametro di scabrezza, un valore del coefficiente di Gauckler-Strickler pari a 34 m 1/3 /s (corrispondente ad un coefficiente di Manning pari a s/m 1/3 ). Tale valore è compatibile con le indicazioni contenute all interno del Manuale dell Ingegnere per fiumi di montagna con fondo in ghiaia, ciottoli e pochi massi, lati ripidi. 3.2 Analisi dei risultati Come anticipato in premessa, le modalità di deflusso sono state determinate con il supporto del modello di calcolo monodimensionale HEC-RAS dello US Army Corps of Engineers. Per ragioni cautelative, le portate sono state considerate costanti nel tempo e le simulazioni sono state effettuate in condizioni di moto permanente. Nelle tabelle seguenti sono mostrati i risultati delle simulazioni per la configurazione di stato di fatto per i tre tempi di ritorno di riferimento pari a 30, 200 e 500 anni rispettivamente. 9 / 28

11 Stato attuale - T = 30 anni Sezione Fosso Sezione Progr. Portata Livello di Altezza Largh. di Velocità Area della Tensione Numero nel pelo lib. d'acqua pelo lib. media sezione di parete di Froude modello (m) (mslm) (m³/s) (mslm) (m) (m) (m/s) (m²) (N/m²) (-) A Valline B Valline B1m Valline B1v Valline C Valline D Valline E Valline F Valline G Valline H Valline I Cotura J Cotura K Cotura L Cotura M Cotura N Cotura O Cotura F Cotura G Cotura H Cotura Tabella 6 Stato attuale - T = 200 anni Sezione Fosso Sezione Progr. Portata Livello di Altezza Largh. di Velocità Area della Tensione Numero nel pelo lib. d'acqua pelo lib. media sezione di parete di Froude modello (m) (mslm) (m³/s) (mslm) (m) (m) (m/s) (m²) (N/m²) (-) A Valline B Valline B1m Valline B1v Valline C Valline D Valline E Valline F Valline G Valline H Valline I Cotura J Cotura K Cotura L Cotura M Cotura N Cotura O Cotura F Cotura G Cotura H Cotura Tabella 7 10 / 28

12 Stato attuale - T = 500 anni Sezione Fosso Sezione Progr. Portata Livello di Altezza Largh. di Velocità Area della Tensione Numero nel pelo lib. d'acqua pelo lib. media sezione di parete di Froude modello (m) (mslm) (m³/s) (mslm) (m) (m) (m/s) (m²) (N/m²) (-) A Valline B Valline B1m Valline B1v Valline C Valline D Valline E Valline F Valline G Valline H Valline I Cotura J Cotura K Cotura L Cotura M Cotura N Cotura O Cotura F Cotura G Cotura H Cotura Tabella 8 Nelle figure seguenti, invece, sono presenti i profili longitudinali del Fosso Valline e del Fosso Cotura con l indicazione dei livelli di pelo libero per i tre tempi di ritorno di riferimento, delle quote di fondo e di quelle delle sponde. 11 / 28

13 Figura 4: Profilo longitudinale del Fosso Valline nella configurazione di stato di fatto 12 / 28

14 Figura 5: Profilo longitudinale del Fosso Cotura nella configurazione di stato di fatto 13 / 28

15 3.3 Aree allagabili Per la delimitazione delle aree allagabili per gli eventi con i tempi di ritorno di 30, 200 e 500 anni è stato utilizzato, come precisato in precedenza, il DTM della Regione Basilicata. La metodologia seguita, ripetuta per ciascun evento di piena, è la seguente: in base ai risultati forniti dal modello idrodinamico monodimensionale sono stati assegnati i valori dei livelli di pelo libero a ciascuna sezione trasversale; è stato realizzato un TIN ( triangulated irregular network, rete irregolare di triangoli) in grado di rappresentare la superficie del pelo libero; il TIN precedente è stato convertito in GRID delle stesse dimensioni del DTM; è stata effettuata una sottrazione, cella per cella, tra il GRID della superficie del pelo libero e il DTM in modo da ottenere il GRID delle altezze d acqua. Nella figura seguente sono mostrate le delimitazioni delle aree allagabili ricavate secondo la metodologia suddetta per i tre tempi di ritorno considerati. Tali tempi di ritorno, in linea con il PAI Basilicata, corrispondono rispettivamente alle aree a pericolosità idraulica molto elevata (T = 30 anni), elevata (T = 200 anni) e moderata (T = 500 anni). Nell allegato B è presente la medesima planimetria a grande scala. In tale figura si nota come il rilevato stradale della strada per Fardella costituisce un argine all avanzata dell onda di piena per il Fosso Valline in caso di eventi meteorici corrispondenti a tempi di ritorno di 30 e 200 anni. In caso di tali eventi, infatti, l attraversamento stradale risulta essere in grado di smaltire le portate di piena imponendo a monte un risalto idraulico (visto che, come dimostrato in precedenza, si sviluppa la corrente veloce all interno del Fosso Valline) la cui altezza risulta inferiore a quella dell estradosso per tali eventi, mentre per l evento con un tempo di ritorno di 500 anni è previsto il sormonto del rilevato stesso. Naturalmente nel caso del tratto di Fosso Valline situato a valle di tale attraversamento non risultano aree allagabili esterne all alveo esistente dato che, come dimostrato in precedenza, tale Fosso risulta in grado di contenere le portate di piena anche con un tempo di ritorno di 500 anni senza esondazioni. Le aree a pericolosità idraulica moderata situata in tale tratto all interno dell area di interesse sono, infatti, dovute al suddetto sormonto. Le analisi dimostrano anche che le aree allagabili del Fosso Cotura risultano contenute all interno dell alveo esistente, largo circa 30 m, senza interessare le aree golenali adiacenti. In questo caso l attraversamento stradale non induce particolari conseguenze sul deflusso delle acque di piena con l esclusione di un leggero rallentamento della corrente a valle che provoca un leggero innalzamento del tirante idrico. Come ulteriore cautela per la sicurezza dell area di interesse nei confronti del rischio idraulico, tuttavia, si prevede la posa in opera di un rivestimento con geostuoia o geogriglia tridimensionale sull argine destro esistente, nel tratto compreso tra le sezioni B1 ed E, in grado di aumentare il fattore di sicurezza nei confronti dell azione erosiva delle acque in piena (cfr. le tabelle precedenti). In queste condizioni, pertanto, è possibile affermare che tutte le opere possono considerarsi esenti dal rischio idraulico per eventi con tempi di ritorno fino a 200 anni dato che, per tali eventi, l argine situato in riva destra idraulica garantisce anche un franco di sicurezza non inferiore a 100 cm. 14 / 28

16 Figura 6: Planimetria con la delimitazione delle aree allagabili per la configurazione di stato di fatto 15 / 28

17 Allegato A: Dichiarazione di esenzione delle opere progettate dal rischio idraulico 16 / 28

18 Dichiarazione di esenzione delle opere progettate dal rischio idraulico In conformità all art. 4-quater comma 3 delle Norme di Attuazione del Piano di Bacino Stralcio per la Difesa dal Rischio Idrogeologico (PAI) redatto dall ex Autorità di Bacino della Basilicata (oggi Distretto Idrografico dell Appennino Meridionale); il sottoscritto Giorgio ZUCCARO, nato a Pinerolo (TO) il e residente a Potenza in via Pretoria 289 codice fiscale ZCC GRG 75D05 G674Z partita IVA iscritto all Ordine degli Ingegneri della Provincia di Potenza dall al n. 1622, in qualità di responsabile delle verifiche idrologiche e idrauliche del presente progetto, DICHIARA che le opere esistenti, considerando il rivestimento previsto dell argine in sponda destra idraulica tra le sezioni B1v ed E, non sono soggette a rischio idraulico causato dal Fosso Valline in quanto, come descritto all interno del presente elaborato, l argine medesimo protegge tali opere da un evento meteorico con tempi di ritorno fino a 200 anni con la presenza di un franco di sicurezza non inferiore a 100 cm. Potenza, dott. ing. Giorgio ZUCCARO 17 / 28

19 Allegato B: Perimetrazione delle aree a rischio idraulico 18 / 28

20 Figura 7: Planimetria con la delimitazione delle aree allagabili per la configurazione di stato di fatto 19 / 28

21 Figura 8: Planimetria con la delimitazione dell area interessata dal progetto con la sovrapposizione del PAI vigente 20 / 28

22 Allegato C: Sezioni trasversali 21 / 28

23 Nel presente allegato sono mostrate le sezione trasversali utilizzate nelle simulazioni (viste da valle verso monte) con l indicazione dei livelli idrici di piena in occasione degli eventi con i tempi di ritorno di 30, 200 e 500 anni. Nella tabella seguente è mostrato l elenco delle sezioni trasversali utilizzate. Stato attuale - Sezioni Sezione Sezione nel Progr. Parz. Pendenza modello (m) (m) (mslm) (m/m) A B B1m B1v C D E F G H I J K L M N O F G H Tabella Fosso-Valline Plan: Stato-attuale A Elevation (m) Station (m) 22 / 28

24 338 Fosso-Valline Plan: Stato-attuale B Elevation (m) Levee Station (m) Fosso-Valline Plan: Stato-attuale B1m Elevation (m) Station (m) Fosso-Valline Plan: Stato-attuale Strada per Fadrella Quota (m) Ascissa (m) 23 / 28

25 Fosso-Valline Plan: Stato-attuale B1v Elevation (m) Station (m) 336 Fosso-Valline Plan: Stato-attuale C Elevation (m) Station (m) 332 Fosso-Valline Plan: Stato-attuale D Elevation (m) Levee Station (m) 24 / 28

26 326.5 Fosso-Valline Plan: Stato-attuale E Elevation (m) Station (m) Fosso-Valline Plan: Stato-attuale F Elevation (m) Station (m) Fosso-Valline Plan: Stato-attuale G.029 Elevation (m) Station (m) 25 / 28

27 321 Fosso-Valline Plan: Stato-attuale H.029 Elevation (m) Station (m) Quota (m) Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura I Ascissa (m) Quota (m) Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura J Ascissa (m) 26 / 28

28 Quota (m) Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura SC per Fardella Ascissa (m) Quota (m) Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura K Ascissa (m) Quota (m) Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura L Ascissa (m) 27 / 28

29 332 Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura M.029 Quota (m) Ascissa (m) 330 Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura N.029 Quota (m) Ascissa (m) Quota (m) Fosso-Cotura Plan: Stato-attuale_Fosso-Cotura O Ascissa (m) 28 / 28