INDICE. 1. Introduzione pag Inquadramento generale pag Caratterizzazione geologica pag Caratterizzazione idrogeologica pag.

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2 INDICE 1. Introduzione pag Inquadramento generale pag Caratterizzazione geologica pag Caratterizzazione idrogeologica pag Descrizione del bacino idrografico pag Calcolo del DMV pag. 11

3 1. Introduzione L area in esame nella presente relazione si trova nel territorio comunale di Arcevia, in provincia di Ancona, precisamente a valle del Ponte della SP 14 in prossimità di una traversa fluviale esistente. Dalla Figura 1 è visibile l ubicazione del punto di studio su cartografia PAI. Il sito ricade in zona a rischio esondazione di grado moderato R1, cioè per il quale danni sociali, economici e al patrimonio ambientale sono marginali. La normativa PAI, approvata dal Consiglio Regionale con delibera n. 116 del , nell Elaborato D - Norme di attuazione, punto c, comma 6, art. 7, prescrive che l utilizzazione delle risorse idriche superficiali sia compatibile con l assetto morfologico e con il preventivo parere vincolante dell Autorità di Bacino. Qualora l opera in oggetto comportasse nuove edificazioni o realizzazione di canali o altro, insistendo su proprietà demaniali, dovrà essere attivata la procedura per ottenerne l autorizzazione preventiva. Nella presente relazione dopo un breve inquadramento del territorio, saranno illustrate le principali caratteristiche geologiche e idrogeologiche del bacino del Fiume Cesano e verrà calcolato il Deflusso Minimo Vitale nel punto dove sarà ubicata l opera in progetto. Si tenga conto della presenza di un certo grado di approssimazione legato alla scarsità di dati reperibili. In ogni caso, è sempre stata considerata la situazione più cautelativa per il sistema ambientale in oggetto. Figura 1: Ubicazione del sito di indagine su cartografia PAI. 2

4 2. Inquadramento generale I fiumi marchigiani tendenzialmente scorrono perpendicolarmente alla direzione delle massime strutture orografiche regionale (mediamente orientate SE-NO), quindi con generale andamento E-O. I corsi d acqua marchigiani, quindi, attraversano diverse zone orografiche, a partire da quelle montuose (a ridosso del confine umbro, la Dorsale Interna Umbro-marchigiana; più a Est, la Dorsale Marchigiana Esterna), attraverso una fascia con rilievi più dolci compresa tra le due dorsali, fino all ampia zona collinare che digrada dolcemente verso il Mare Adriatico. E per questo che si rinviene spesso la presenza di strette valli fortemente incise nel tratto di asta che interessa la Dorsale Umbro marchigiana (legate alla scarsa erodibilità dei terreni calcarei attraversati), che si allargano in corrispondenza della fascia collinare compresa tra le dorsali, dove presentano frequenti depositi alluvionali spesso terrazzati. Queste caratteristiche risultano ancora più accentuate in corrispondenza della zona collinare più esterna, in cui i depositi alluvionali terrazzati hanno il loro massimo sviluppo. Osservando le valli fluviali marchigiane, si può notare la loro tipica asimmetria: i fiumi tendono a scorrere a ridosso del versante che si trova in destra idrografica, producendo versanti poco acclivi e valli più larghe in sinistra idrografica e versanti decisamente più ripidi con chiare testimonianze di terrazzamenti in destra idrografica, fenomeno dovuto all attività tettonica recente e/o alla rotazione terrestre. Infine, i fiumi marchigiani presentano tipicamente carattere torrentizio, deducibile dalle forti variazioni di portata che seguono l andamento delle precipitazioni e che sono influenzate dalla presenza di acquiferi che restituiscono l acqua meteorica incamerata in tempi brevi, non tamponando la mancanza di precipitazioni e quindi non omogeneizzando le portate nell arco dell anno. Dal punto di vista geologico, il territorio della Regione Marche è interessato dalla Successione Umbro-Marchigiana, costituita da una sequenza carbonatica (depositatasi dal Cretacico all Oligocene, cioè tra 135 e 23 milioni di anni fa) e una sequenza pelagico-terrigena soprastante, depositatasi in bacini differenziati dall attività tettonica (Miocene, tra 23 e 5 milioni di anni fa). Nella zona del Montefeltro si riconoscono depositi legati alla Colata gravitativa della Val Marecchia, fenomeno avvenuto a partire dall Eocene (circa 50 milioni di anni fa) e proseguito fino al Pliocene (1,5 milioni di anni fa). Nella parte meridionale della Regione Marche, invece, i depositi recenti sono riconducibili ad associazioni areancee e arenaceo-conglomeratiche (a sud del Monte Conero) e a corpi arenacei intercalati a depositi pelitici (a sud del Fiume Chienti). Lo stile strutturale tipico della Regione Marche è caratterizzato da sistemi a pieghe e sovrascorrimenti, sia ad andamento appenninico (circa SSE-NNO) che antiappenninico (circa OSO-ENE), legati all attività tettonica del Miocene Inferiore (20 milioni di anni fa). 3

5 Le strutture tettoniche presenti influenzano fortemente le pianure alluvionale attuali: una delle cause dell asimmetria delle valli fluviali marchigiane è proprio riconducibile a innalzamenti differenziali avvenuti in corrispondenza delle faglie orientate in senso antiappenninico. Dal punto di vista idrogeologico, la presenza di acquiferi e acquiclude è imputabile non solo alla natura litologica dei depositi, ma anche alle strutture tettoniche che li interessano: complessi idrogeologici integri avranno bassa permeabilità e si comporteranno da acquiclude, mentre complessi idrogeologici fratturati si comporteranno da acquiferi a causa della porosità secondaria generatasi a seguito della storia tettonica subìta. I complessi idrogeologici della Successione Umbro- Marchigiana non sono sempre facilmente delimitabili, in particolare quelli che interessano le dorsali carbonatiche (Dorsale Umbro-Marchigiana e Marchigiana esterna). Tra gli altri, ricordiamo qui il Complesso Idrogeologico del Calcare Massiccio e quello della Maiolica. 3. Caratterizzazione geologica Il percorso del Fiume Cesano interessa le due dorsali appenniniche principali solo marginalmente: il fiume nasce infatti alle pendici orientali del Monte Catria (Dorsale Umbro-marchigiana) e le litologie attraversate in questa porzione sono quelle calcaree: Calcare Massiccio, Calcari Diasprini, Maiolica, Scaglie (bianca e rossa). Da Bellisio Solfare a Pergola, la formazione dello Schlier (marne siltose e argille siltose con intercalazioni calcarenitiche) e le alternanza arenacee messiniane sono il substrato su cui si imposta il tragitto del Cesano, mentre più a valle predominano le sequenze pelitiche plio-pleistoceniche del bacino marchigiano esterno, costituite da argille, argille-marnose e argille siltoe con intercalazioni di unità arenaceo-pelitiche, peliticoarenacee, arenacee e sabbiose. Le strutture geologiche attraversate dal Fiume Cesano sono quelle tipiche dell Appennino Umbro-Marchigiano e in particolare si può sottolineare la presenza, in corrispondenza di Monte Rotondo, di una piega fagliata impostata sulla Scaglia al cui nucleo troviamo i termini più antichi della Successione Umbro-Marchigiana fino al Calcare Massiccio. 4

6 Figura 2: Carta geologica dell area interessata dal progetto (Carta Geologica d Italia, F. 117) 5

7 4. Caratterizzazione idrogeologica Dallo schema idrogeologico riportato nel Piano di Tutela delle Acque (figura 3), è possibile osservare i principali complessi idrogeologici che interessano il bacino del Fiume Cesano: - Complesso idrogeologico delle argille, argille marnose e marne argillose (Pleistocene-Pliocene-Messiniano). E costituito da argille, argille marnose e marne argillose pleistoceniche, plioceniche e messiniane con intercalati a diverse altezze corpi arenacei, arenaceo-conglomeratici, arenaceo-pelitici, arenaceoorganogeni e conglomeratici, sede di acquiferi. Le argille costituiscono di norma il substrato impermeabile degli acquiferi delle pianure alluvionali e delle eluviocolluvioni di fondo valle. La geometria dei corpi arenacei (notevoli variazioni di spessore, forma lenticolare all interno di peliti) porta alla formazione di acquiferi confinati che possono generare sorgenti stagionali e perenni con portate anche superiori a 1 l/s, tipiche di bacini poco profondi con modesti volumi imagazzinati e circolazione idrica veloce. E il complesso più ricorrente nel bacino del Fiume Cesano, con una superficie coperta pari almeno al 60% del totale. - Complesso idrogeologico delle marne, marne calcaree e calcari marnosi dello Schlier, Bisciaro e Scaglia Cinerea (Miocene-Oligocene). La circolazione idrica in tali depositi a bassa permeabilità è legata essenzialmente alla fatturazione. Le poche sorgenti alimentate da questo complesso, con portate esigue, sono associate a livelli più calcarei in zone intensamente fratturate. Tale complesso per motivi stratigrafici e strutturali, funge da acquiclude per gli acquiferi della Scaglia. Questo complesso idrogeologico rappresenta circa il 30% della superficie totale del bacino idrografico del Cesano. - Complesso idrogeologico della Scaglia ((Priaboniano-Ceroniano). E costituito da litotipi della Scaglia Bianca, Rossa e Variegata ed è sostenuto dall acquiclude delle Marne a Fucoidi. Alimenta il maggior numero di sorgenti emergenti dalle dorsali carbonatiche, con portate massime generalmente inferiori a 10 l/s e raramente superiori a 50l/s. Le sorgenti con portate più basse vengono alimentate da bacini di modesta estensione. In alcuni casi l estensione del bacino di alimentazione è tale da attenuare il carattere stagionale; in altri casi è caratterizzato da cospicue riserve e da tempi di circolazione elevati. Tale complesso è caratterizzato da doppia circolazione: veloce per fessurazione e carsismo, lenta per microfratturazione e ricopre meno del 10% della superficie totale del bacino del Cesano. 6

8 Dalla descrizione dei complessi idrogeologici maggiormente ricorrenti nel bacino idrografico in esame è comprensibile come il fiume Cesano è caratterizzato da tipico regime torrentizio (piene improvvise invernali e primaverili e minimi di portata nel periodo estivo-autunnale), dovuto alla mancanza di acquiferi calcarei che avrebbero un effetto regolatore sulle portate fluviali. 7

9 Figura 3: Schema idrogeologico del bacino del Fiume Cesano (dal Piano di Tutela delle Acque) 8

10 5. Descrizione del bacino idrografico Il bacino idrografico del Fiume Cesano interessa due Regioni: l Umbria, per una modestissima parte (circa il 2% della superficie totale), e le Marche in cui troviamo la quasi totalità del bacino. Le principali caratteristiche del bacino reperite nel PTA della Regione Marche sono riassunte nella tabella sottostante: Il fiume Cesano nasce in località Fonte dell Insollo a quota 1200 m.s.l.m., alle pendici orientali del Monte Catria e, dopo un percorso di circa 64 km, sfocia nell Adriatico a sud dell abitato di Marotta. Il percorso del Cesano risulta abbastanza meandriforme per una porzione pari a circa il 50% della lunghezza totale dell asta fluviale, in particolare in corrispondenza delle formazioni dello Schlier, del Bisciaro e della Scaglia Cinerea, cioè nel tratto tra Frontone e San Lorenzo in Campo. All incirca nello stesso tratto è visibile la tipica asimmetria, legata alla presenza di una valle più ampia in sinistra idrografica e versanti più acclivi in destra idrografica. L andamento del fiume Cesano è generalmente orientato SE-NO, anche se tra Pergola e San Lorenzo in Campo, dopo la confluenza con il Cinisco, il corso devia leggermente disponendosi per lo più in direzione E-O. Come detto in precedenza (vedi Caratterizzazione idrogeologica ), il Cesano presenta in modo evidente il tipico carattere torrentizio dei fiumi marchigiani, a causa dell assenza di acquiferi carbonatici che ne sostengono le portate. 9

11 Figura 4: Bacino idrografico del Fiume Cesano. (Fonte: PTA Regione Marche) 10

12 6. Calcolo del Deflusso Minimo Vitale (DMV) Per la valutazione della portata istantanea derivabile dal fiume Cesano alla sezione di interesse risulta indispensabile la preliminare valutazione della portata di deflusso minimo vitale del corso d acqua, definita come il deflusso che, in un corso d acqua, deve essere presente a valle delle captazioni idriche al fine di mantenere vitali le condizioni di funzionalità e di qualità degli ecosistemi interessati, ovvero la portata minima del fiume in grado di garantire la conservazione dell ecosistema e la sopravvivenza certa delle specie che lo definiscono, con particolare riferimento alla fauna e alla flora ivi esistente. L assemblea legislativa regionale delle Marche ha approvato il nuovo Piano di Tutela delle Acque (PTA) con delibera DACR n. 145 del 26/01/2010, il quale prevede che nella progettazione di impianti idroelettrici si debba comunque garantire il Deflusso Minimo Vitale (DMV) del corso d acqua interessato dall opera. Nell Allegato alla deliberazione del 26 gennaio 2010, n. 145, Sezione B, Cap. 2, par. 4.1, viene definito il Deflusso Minimo Vitale e la metodologia di calcolo del DMV che è stata seguita anche dal presente studio. Il metodo di calcolo del DMV proposto dall Autorità di Bacino Regionale è il seguente: DMV= [(q d.m.v G S P H B mon ) (E max (N,P IFF ) Gm M)] I fattori inclusi nella formula sono i seguenti: Q d,m,v = rilascio specifico = 1,6 l/s x kmq Stabilisce una portata minima di riferimento proporzionale alla superficie del bacino sottesa alla sezione del corpo idrico nel quale si calcola il DMV. I vari fattori moltiplicativi della formula modificano questa portata di riferimento in quanto tengono conto delle disponibilità idriche locali e delle esigenze di tutela ecologica G = Fattore geografico. Si applica un fattore geografico G tale da rendere il valore della componente idrologica della formula pari all incirca al 10% della portata media annuale (Qm) dei corsi d acqua 11

13 della Regione, oppure inferiore al 10% della portata media annua per alcuni corsi d acqua che presentano un regime di magra più accentuato. I valori indicati per i principali corsi d acqua sono i seguenti: Tabella 1: Valori del parametro geografico G Per il Fiume Cesano pari a 0,5. S = Superficie imbrifera, espressa in Kmq del bacino idrografico sotteso dal punto di interesse e che dal calcolo effettuato risulta essere pari a 152 Kmq P = Parametro di precipitazione media Le classi ed i fattori del parametro P della formula sono indicati nella seguente tabella: Tabella 2: Valori del parametro di precipitazione P 12

14 Per il valore delle precipitazioni annue si è fatto riferimento alla Carta della precipitazione media annuale sulle Marche nel periodo (figura 5) riportata nel PTA. Tale valore è compreso tra 800 e 850 mm di pioggia. Dalla tabella 2 è quindi possibile ricavare che il valore di P è pari a 1 Figura 5: Estratto dalla Carta della precipitazione media annuale sulle Marche nel periodo (Fonte: PTA) 13

15 H = Parametro di Altitudine media Le classi ed i fattori del parametro sono indicati nella seguente tabella: Tabella 3: Valori del fattore di altitudine H Il fiume Cesano nasce in località Fonte dell Insollo a quota 1200 m.s.l.m., alle pendici orientali del Monte Catria e, dopo un percorso di circa 64 km, sfocia nell Adriatico a sud dell abitato di Marotta. Il punto di derivazione è posto a quota 147,23 m slm circa. Tra la sorgente ed il punto di derivazione l altitudine media nel bacino idrografico sotteso dal punto di presa è pari a 496,42 m. Il calcolo è stato eseguito attraverso l applicazione della formula canonica: Ovvero come media ponderata riferita a porzioni di bacino alle quali può venire attribuita la stessa quota. Sono state misurate le aree Ai comprese fra due curve di livello successive (interne al perimetro del bacino) la cui quota sia rispettivamente hi+1 e hi-1, e quindi è stata attribuita a tutta la striscia la quota media hi = (hi+1 + hi-1); la quota hi è stata moltiplicata per l area Ai e la somma di tutti questi prodotti è stata divisa per l area totale del bacino A alla sezione di chiusura. L elaborazione è stata eseguita con l ausilio di software CAD prendendo a riferimento curve i livello ogni 50 metri In base a tale valore di altitudine media il valore di H risulta: H= 1+(( )/2000)= 1,048 =1,05 14

16 Bmon= Fattore moltiplicativo per i tratti di corsi d acqua a regime di flusso perenne Viene assunto uguale a 2 per tratti di corso d acqua con bacino sotteso 100 km2 e altitudine media 750 m.s.l.m., mentre per i restanti corsi d acqua viene assunto uguale a 1. In questo caso tale parametro verrà considerato pari a 1. C ma = E mag(n, P IFF ) Gm T Dove E = Stato ecologico dei corsi d acqua = indice SECA L indice SECA 1 combina due indicatori: LIM (Livello di Inquinamento da Macrodescrittori) che fornisce un indicazione sullo stato trofico e microbiologico della matrice acquosa del corpo idrico prendendo in considerazione 8 macrodescrittori, vale a dire una serie di parametri tipici delle attività umane e che sono indici di inquinamento organico (ossigeno, azoto, fosforo..) IBE (Indice Biotico Esteso) che descrive lo stato biologico prendendo in esame le comunità dei macroinvertebrati bentonici che vivono, almeno una parte del loro ciclo biologico, a contatto con i substrati di un corso d acqua. La determinazione del SECA viene effettuata considerando il risultato peggiore tra il dato relativo ai Macrodescrittori e quello relativo all IBE. Per il calcolo di E, si assume il valore del fattore corrispondente allo stato ecologico della stazione ARPAM ubicata immediatamente a valle della derivazione. La tabella seguente mostra la corrispondenza tra stato ecologico e valore del fattore 1 Il DLgs 152/99 prevede di classificare lo stato ecologico e lo stato ambientale dei corsi d acqua 15

17 Figura 6: Classificazione dello stato ambientale dei principali corsi d acqua marchigiani, per la valutazione del parametro E. Tabella 4: Valori del parametro dello stato ecologico E 16

18 Dalla figura 6 notiamo che la stazione di Monitoraggio ARPAM interna al nostro bacino di riferimento è la 5/CE il cui parametro dello stato ecologico risulta essere sufficiente; pertanto il fattore assume un valore pari a 1,2. max(n, PIFF) Tale espressione indica che nel tratto fluviale considerato si procederà a calcolare distintamente entrambi i parametri N e IFF e nella formula sarà utilizzato solo quello tra i due parametri che assumerà il valore più elevato N = Parametro di Naturalità Il Parametro tiene conto della presenza di aree protette e ad alcune tipologie del sottosistema botanico-vegetazionale del PPAR. Per la definizione si fa riferimento alla seguente tabella: Tabella 5: Valori del parametro di naturalità N Il tratto di fiume interessato non ricade all interno di aree protette o di aree di particolare valore del sottosistema Botanico Vegetazionale e dunque, il fattore N corrispondente assume valore pari ad 1. IFF = Indice di Funzionalità Fluviale L I.F.F. è una metodologia che fornisce valutazioni sintetiche sulla funzionalità fluviale, preziose informazioni sulle cause del suo deterioramento, ma anche precise ed importanti indicazioni per orientare gli interventi di riqualificazione (pianificazione del territorio, 17

19 programmazione di interventi di ripristino dell ambiente fluviale) e stimarne preventivamente l efficacia. Questo indice può anche essere un utilissimo strumento per la salvaguardia di tratti o corsi d acqua ad alta valenza ecologica, (politica di conservazione degli ambienti più integri), o per la stima dell efficacia degli interventi di risanamento. L obiettivo principale dell indice consiste nella valutazione dello stato complessivo dell ambiente fluviale e della sua funzionalità, e può essere ricavato dalla tabella n 6, in questo caso la funzionalità fluviale può essere giudicata intermedia e il parametro avrà valore pari a 1,1. Tabella 6: Valori del parametro dell indice di funzionalità fluviale, P IFF Gm = Parametro Geomorfologico Il parametro Gm, la cui determinazione dovrà essere stabilita dall Autorità competente al rilascio della concessione, in attesa di ulteriori studi ed approfondimenti al riguardo, assume un valore compreso tra 0,9 e 1,1. Tale parametro dovrà essere valutato sulla base delle caratteristiche locali dell alveo. Ai fini del calcolo del DMV, viene posto pari a 1. M = Modulazione di portata Il parametro M descrive le esigenze di variazione dei deflussi in alveo nell arco dell anno determinate dagli obiettivi di tutela dei singoli tratti di corso d acqua, aumentando i valori di DMV minimi ottenuti dalla formulazione. 18

20 In particolare nella tabella seguente vengono definiti i valori del parametro T in base ai diversi mesi dell anno. Tabella 7: Valori del parametro T In definitiva, il calcolo del DMV per l area in progetto è riassunto nella tabella seguente, dove sono riportati tutti i parametri necessari e i loro rispettivi valori. Sono stati quindi ottenuti tre diversi valori di DMV, differenziati su base mensile. 19

21 Figura 7: Rappresentazione del bacino idrografico sotteso dal punto in progetto (S) 20

22 Conclusioni Il calcolo del Deflusso Minimo Vitale per l area in progetto è riassunto in Tabella 8, dove sono riportati tutti i parametri necessari. Sono stati ottenuti tre diversi valori di DMV, differenziati su base mensile. Tabella 8: Calcolo del DMV DMV (1) DMV (2) OMV (3) giugno luglio agosto settembre ottobre aprile maggio novembre gennaio febbraio marzo dicembre DMVidr Cma qdmv 1,6 1,6 1,6 G 0,5 0,5 0,5 S P H 1,05 1,05 1,05 Bmon E 1,2 1,2 1,2 Max (N,Piff) 1,1 1,1 1,1 Gm M DMV in l/s 168,54 337,08 505,61 DMV in mc/s 0,17 0,34 0,51 In base alla norma citata all inizio del capitolo, il DMV pari a 168,54 l/s è il minimo rilascio continuo da garantire. Pertanto nei mesi estivi la centrale garantirà il rilascio minimo di 170 lt/s e negli altri mesi garantirà i valori superiori riportati in tabella, ovvero 340 lt/s nei mesi di aprile, maggio e novembre, e 510 lt/s nei mesi di gennaio, febbraio, marzo e dicembre. 21

23 ALLEGATO 1 Bacino idrografico del fiume Cesano sotteso al punto di presa 22

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25 ALLEGATO 2 Tabella di calcolo dell altitudine media del bacino idrografico sotteso dal punto di presa 23

26 ISOLIVELLO 50 m A=aree tra due isolivello altezza media (mq) Hm=altezza mediadell'area (m) Axhm (mc) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

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30 h media= 496,42 m 28