Morfodinamica delle spiagge

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1 Morfodinamica delle spiagge Il profilo di spiaggia Da notare il ruolo della barra lungocosta Rapporto tra barra ordinaria e barra di tempesta Ruolo della profondità di chiusura del profilo Berma di tempesta Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 1

2 Cuspidi litorali Energia in mare 1 8 Speed 6 (km/h) 4 Il vento è una fonte di energia Direction (degrees) Le onde trasferiscono energia verso la costa Energy De nsity (m /Hz) Wave Spectra.3 Frequency (Hz).35 7/1am 7/1pm 8/1am Una spiaggia può dissipare o riflettere energia 6 DUNES 4 Elevation (m) MSL 75 1 Distance (m) Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara

3 La zona della frangenza Zona della frangenza o surf zone: La zona del surf è quella parte di mare dove frangono le onde. Questa zona è confinata tra il bagnasciuga (swash( zone) ) e il punto di frangenza.. Il suo confine è variabile e dipende dalle caratteristiche fisiche della batimetria e dall altezza altezza d onda Tipi di frangenti Spilling: frangono gradualmente a considerevole distanza Plunging: frangono arrotolandosi a tubo. Da notare l aumento della pendenza della spiaggia Surging: Non sembra un frangente vero e proprio. La schiuma risale la battigia dalla base. La spiaggia è ancora più ripida. Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 3

4 Spilling Plunging Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 4

5 Surging Quali sono i processi che vanno misurati e modellati sulla fascia costiera? Il profilo di trasporto fornisce informazioni sulla predominanza di trasporto al fondo e in sospensione. La corrente lungocosta è il motore che sposta lateralmente in sedimento, generando la deriva litoranea Nonostante sia più difficile da quantificare, esiste una corrente e quindi un trasporto ortogonale.questi sono i principali fattori che portano a variazioni morfologiche nel profilo Profilo di trasporto Deriva litorale Evoluzione della linea di costa Evoluzione del profilo 1 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 5

6 Un sistema fisico con processi multipli agenti a scale spaziali e temporali variabili Dati!!! Stato morfodinamico di una spiaggia Parametro di scala del surf (Guza and Inman, 1975) ( aω ) ε = g tan β dove: (tanβ) è la pendenza della spiaggia, (g) è l accelerazione di gravità, (a) l ampiezza dell onda e (ω) è la frequenza angolare dell onda (π/t) Se ε <.5 frangente surging Se ε >.5 frangente plunging If ε > frangente spilling Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 6

7 Morfologia di spiagge riflettenti Cuspidi Gradino di battigia Profilo convesso verso l alto Sabbia da media a grossolana Forte tasso di trasporto Riflettente con cuspidi Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 7

8 Riflettente in s.s. Riflettente in s.s. (m) 6 5 Dune Berma di tempesta year surge level Battigia riflettente Alta marea 1 gradino -1 Bassa marea (m) Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 8

9 Morfologia di spiagge intermedie Cuspidi possono essere presenti sulla battigia Battigia ripida Troguolo più o meno definito Una barra singola Può essere presente una barra minore sulla battigia Barra longitudinale Immagini fornite da Laura del Río (Univ. Cadice) Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 9

10 Intermedia con barra lungocosta (m) Dune 5 Battigia ripida Alta marea Sistema barra-truogolo Bassa Marea (m) Terrazzo di bassa marea Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 1

11 6 Terrazzo di bassa marea (m) Parte alta riflettente Parte bassa dissipativa Alta marea Bassa marea 175 (m) Intermedia con forme ritmiche Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 11

12 Morfologia di spiagge dissipative Debole pendenza Troguolo più o meno definito Più sistemi di barre La barra può addirittura essere assente ed il profilo può essere concavo verso l alto Dissipativa Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 1

13 6 Fortemente Dissipativa Esiste una variazione morfologica su brevi distanze? Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 13

14 8 Esiste una variazione morfologica su brevi distanze? Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 14

15 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 15

16 Esistono forti variazioni morfologiche stagionali? 3 Esistono variazioni morfologiche a corto termine? (m) (m) DUNES 5 5 Mean Sea Level 75 1 (m) MSL 6-Mar Mar (m) 33 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 16

17 Esiste variabilità granulometrica? Mz (phi) profilo ST1 Mz.5 Dev. St metri Dev. St. (phi) Mz (phi) profilo ST4 Mz Dev. St metri Dev. St. (phi) Ruolo delle barre lungocosta e del bilancio spiaggia-duna Le barre proteggono la spiaggia dal frangersi delle onde 35 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 17

18 Le barre lungocosta: perchè è importante per il gestore costiero conoscere la loro morfodinamica? Le dune e le barre sono serbatoi di sabbia In Olanda si effettuano già ripascimenti della spiaggia sommersa ricostruzione delle barre Impatto delle mareggiate Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 18

19 Tempesta con periodo di ritorno di 1 anno Ore simulazione Elevazione su l.m.m Distanza Esempio da Lido di Volano (FE) Impatto di eventi ad alta energia 39 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 19

20 Andamento Dune Posizione piede della duna Posizione Cresta Distanza piedecresta Elevazioni 4 Livello 1- Stabile 41 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara

21 Livello -Erosione Irreversibile 4 Livello 3-Ventaglio di Rotta 43 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 1

22 Innalzamento livello marino (m) Scenario peggiore Considerando la sensibilità climatica Media di tutti i modelli Errore IPCC, 1 Range previsto nel 199: m Range previsto nel 1: m 44 Legge di Bruun Ad un innalzamento del livello del mare corrisponde una perdita volumetrica Esiste conservazione di massa tra spiaggia emersa e sommersa 45 Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara

23 Previsione Rischio di Inondazione Migliore nel 1 Peggiore nel 1 Pianificazione della risposta antropica Prof. Paolo Ciavola-Università di Ferrara 3