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2 INDICE 1. Premessa... pag Definizione della portata di progetto... " 3 3. Le simulazioni a moto permanente... " 7 APPENDICE - Profilo e sezioni... " 9 2

3 1. Premessa Nella presente relazione vengono effettuate simulazioni a moto permanente sul tratto del Fosso del Monte oggetto di intervento per valutare l'effetto benefico delle 9 briglie di progetto le quali, grazie al miglioramento della dinamica della corrente, eserciteranno prevenzione dell'erosione dell'alveo del Fosso. Inoltre gli interventi prevedono la realizzazione di nuovi muri di sponda e ripristini di muri di sponda esistenti ammalorati, atti a ridurre l'erosione al piede dei versanti (altezza massima muri pari a 1.40 m, spessori di 25 e 30 cm). Le opere trasversali che si andranno a realizzare sono di due tipologie: briglie in pietrame di dimensioni variabili (L= m, H= m, p= m); briglie in legname e pietrame di dimensioni variabili (L= m, H= m, p=2.00 m). Per le dimensioni di ogni briglia e dei muri di sponda si rimanda agli elaborati grafici ed ai calcoli eseguiti nell'elaborato A2.1 - Relazione di Calcolo. 2. Definizione della portata di progetto Come già esplicato nell'elaborato A.1 - Relazione Generale, il Fosso del Monte, facente parte del reticolo di gestione del Consorzio di Bonifica Toscana Nord, così come definito dalla LR 79/2012 e aggiornato DCRT 9/2015, è situato lungo un versante esposto a ovest di una zona collinare del Comune di Seravezza, presso la località Azzano. Esso nasce a monte di tale località per poi attraversarla tramite tombatura e affluire al Fosso San Michele il quale, infine, versa le sue acque nel sottostante Torrente Serra. Come si evince dall'estratto dalla Carta Tecnica Regionale in scala 1:10000 riportato in figura 1, Il tratto oggetto degli interventi è posto a valle dell'abitato di Azzano, fra le quote 380 e 430 m.s.l.m. circa. Fig. 1 - Inquadramento su C.T.R. 3

4 Il progetto è suddiviso in 3 interventi (figura 2) che prevedono: INTERVENTO 1: Briglia 1 in pietrame; Briglie 2 e 3 in legname e pietrame; Nuovi muri di sponda in destra e in sinistra, in pietrame e malta cementizia INTERVENTO 2: Briglie 4, 5, 6 in pietrame; Nuovi muri di sponda in destra, in pietrame e malta cementizia; Ripristino di muri di sponda in destra e in sinistra, eseguito mediante malta cementizia. INTERVENTO 3: Briglie 7, 8, 9 in legname e pietrame; Nuovi muri di sponda in destra e in sinistra, in pietrame e malta cementizia. Fig. 2 - Opere in progetto I muri di sponda saranno realizzati in modo da bilanciare i volumi scavati e quelli riportati. Per le caratteristiche dimensionali di ogni singola opera, si rimanda agli elaborati grafici. Nella figura 3 è riportato il bacino imbrifero del Fosso del Monte che ha come sezione di chiusura la sezione subito a valle di quella dove verrà realizzata la briglia n.9. Questo ha un'estensione di circa 0.19 km2. 4

5 Fig. 3 - Bacino imbrifero relativo alla sezione di chiusura subito a valle della briglia 9 Nel 2014, un gruppo di lavoro del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'università di Firenze, diretto dal Responsabile Scientifico Fabio Castelli, ha messo a punto un metodo per il calcolo delle portate di piena per un dato tempo di ritorno contemporaneamente per tutti i rami di un reticolo idrografico mediante l'utilizzo di un modello idrologico distribuito (MOBIDIC). Tale metodo è stato applicato ai torrenti Versilia, Canalmagro, Frigido, Ricortola e Carrione e alla quasi totalità dei loro affluenti primari e secondari. Nella figura 4 è riportato il reticolo oggetto del suddetto studio con relative portate di piena per un tempo di ritorno di 200 anni e con evidenziata la zona dove è presente il Fosso del Monte. Fig. 4 - Reticolo idrografico oggetto dello studio del gruppo di lavoro dell'università di Firenze 5

6 Nella figura 5 è riportato un estratto da tale studio relativo ad un tempo di ritorno Tr=200 anni nel quale è evidenziato il tratto del Fosso del Monte oggetto di interventi. Fig. 5 - Estratto dallo studio del gruppo di lavoro dell'università di Firenze Si osserva che lo studio del gruppo di lavoro non fornisce il valore di portata di piena per il Fosso del Monte che può essere ricavata per analogia con i fossi vicini. Infatti, prendendo in esame il Fosso di San Michele ed il Fosso della Chiusa, che si trovano sullo stesso versante del Fosso del Monte, i relativi tre bacini imbriferi (figura 6) hanno caratteristiche sia geomorfologiche che di permeabilità molto simili. Fig. 6 - Bacini imbriferi del Fosso della Chiusa, del Fosso del Monte e del Fosso di San Michele 6

7 Inoltre, analogamente al Fosso del Monte, anche gli altri due Fossi attraversano il paese di Azzano mediante dei tombamenti. Grazie a queste analogie, si può ritenere corretto che la portata di piena per Tr=200 anni del Fosso del Monte attraverso la sezione subito a valle della briglia 9 sia proporzionale alle portate dei Fossi della Chiusa e di San Michele attraverso le loro sezioni di sbocco nel Fiume Serra e in ragione dei relativi bacini imbriferi. Lo studio del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'università di Firenze fornisce i valori di portata: Fosso della Chiusa Q 200 = m 3 /s, bacino imbrifero S= m 2 ; Fosso di San Michele Q 200 = m 3 /s, bacino imbrifero S= m 2. Avendo il bacino del Fosso del Monte relativo alla sezione di chiusura subito a valle della briglia 9 una superficie pari a S= m 2, le proporzioni forniscono le portate: proporzione con Fosso della Chiusa Q 200 =2.54 m 3 /s; proporzione con Fosso di San Michele Q 200 =2.50 m 3 /s. Si osserva che i due valori di portata sono molto simili e ciò è indicativo sulla bontà della proporzione effettuata. Per il tratto di Fosso del Monte oggetto deglii interventi verrà considerata, come portata di piena di calcolo, la portata maggiore delle due e quindi Q 200 =2.54 m 3 /s. 3. Le simulazioni a moto permanente In data 15/03/2017 è stato effettuato, dal sottoscritto in collaborazione con lo Studio di Geologia del dott. geol. Rinaldo Musetti, un rilievo di alcune sezioni trasversali del tratto del Fosso del Monte oggetto di interventi. Le suddette sezioni sono state restituite in modo georeferenziato per cui per ogni punto, oltre che alla sua quota, è stata misurata anche la sua posizione planimetrica (figura 7). Per la presa visione dettagliata di tale rilievo, si rimanda agli elaborati grafici del presente progetto. Fig. 7 - Sezioni rilevate il 15/03/2017 7

8 Le sezioni rilevate sono state inserite nel software HEC-RAS (versione del settembre 2016, ultima disponibile al momento della stesura della presente relazione) sviluppato dal "Hydrologic Engineering Center" del U.S. Army Corps of Engeneers ed è stata eseguita una prima simulazione in condizioni di moto permanente con il valore di portata di progetto Q 200 =2.54 m 3 /s relativa al tempo di ritorno di 200 anni allo stato attuale. Le condizioni al contorno adottate per il tratto in esame sono le seguenti: condizione al contorno di valle (sezione 0): altezza critica; condizione al contorno di monte (sezione 23.2): altezza critica. Il coefficiente di Manning è stato assunto pari a n=0.033 s/m 1/3 ("corsi d'acqua con alveo in ghiaia e movimento di materiali sul fondo, oppure scavati in roccia con sporgenze"). La seconda simulazione effettuata è quella allo stato di progetto dove, nelle relative sezioni, sono state inserite le nove briglie da realizzare e i muri di sponda nuovi e ripristinati. Per le briglie in pietrame, aventi spessori di 30 e 50 cm, è stato adottato un coefficiente di Manning pari a n=0.012 s/m 1/3 (calcestruzzo di rivestimento delle pareti e del fondo della gàveta) mentre per quelle in legname e pietrame, aventi uno spessore di 200 cm, è stato scelto un coefficiente di Manning n=0.015 s/m 1/3 (tronchi in legno di rivestimento della soglia). Per i muri di sponda è stato assunto il valore n=0.020 s/m 1/3 (muri in pietrame e malta cementizia). Come confermano i risultati riportati in appendice, gli interventi oggetto della presente progettazione sono in grado di garantire il contenimento in alveo della portata duecentennale. Inoltre, analizzando le sezioni nella fase di progetto, si osserva che le gàvete delle briglie sono correttamente dimensionate in quanto la portata di progetto duecentennale non provoca un sormonto delle ali delle briglie. Infine, osservando il diagramma delle velocità riportato appendice (in blu la velocità allo stato attuale, in rosso quella allo stato di progetto), fatta eccezione per le sezioni immediatamente a valle di ogni briglia, dove la corrente incrementa la sua velocità a causa del salto e dove comunque il fondo sarà rivestito in pietrame appunto per evitare l'erosione dell'alveo, per il resto del Fosso essa risulta essere minore allo stato di progetto con il risultato di un abbassamento della forza erosiva delle acque in alveo. 8

9 APPENDICE DIAGRAMMA DI VELOCITA', PROFILO E SEZIONI 9

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15 Massarosa, lì 13/03/2017 Il Tecnico Ing. Gian Luca Dei 15

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