Progetto di Sistemazione Idraulica: Definizione e Tipologie di Interventi

La gestione idraulica del territorio si realizza con interventi mirati alla difesa dagli eventi naturali provocati dall’azione dell’acqua (esondazioni, divagazione degli alvei, erosione, frane e colate detritiche), alla bonifica di nuove aree da rendere disponibili per le attività umane ed all’utilizzo dell’acqua a fini potabili, agricoli, energetici.

Quando si realizza la sistemazione idraulica di un bacino idrografico, sia che si tratti di opere localizzate lungo il reticolo idrografico che di opere diffuse sul territorio, occorre tener conto di alcune regole generali nell’individuazione degli interventi strutturali.

In particolare occorre ricordare che ogni intervento va ad interagire con il bacino idrografico nel suo complesso, per cui occorre evitare, con i procedimenti progettuali di ingegneria idraulica e fluviale, che esso, pur mitigando il livello di rischio in una zona, possa farlo aumentare pericolosamente in altre zone del bacino.

È necessario inoltre evitare che al termine della sistemazione del bacino nel suo complesso gli interventi realizzati abbiano l’effetto di peggiorare le caratteristiche di risposta del bacino in termini di aumento di portata massima e del valore di deflusso e di diminuzione del suo tempo di risposta.

L’effetto della sistemazione finale sul bacino idrografico è il risultato dell’interazione degli effetti dei singoli interventi, come può essere il caso degli interventi finalizzati alla mitigazione del rischio idraulico lungo un corso d’acqua.

In questo caso può essere necessario realizzare una serie di tipologie diverse di interventi che vanno dalla realizzazione di opere idraulico-forestali e di piccole casse di espansione nella zona alta del bacino idrografico alla realizzazione di grossi invasi di laminazione e di arginature nelle zone di valle.

Idraulica Fluviale e Sistemazioni Idrauliche

In quest’ottica l‘ingegneria idraulica fluviale si occupa principalmente di:

Previsione della formazione e della propagazione delle onde di piena lungo un corso d’acqua (studio idrologico-idraulico) ed analisi del rischio idraulico.
Sistemazioni idrauliche dei torrenti e controllo del trasporto solido e dell’erosione (briglie, soglie, difese di sponda, piazze di deposito, strutture per la risalita dei pesci).
Sistemazioni idrauliche dei fiumi e difesa dei territori di pianura (arginature, ricalibrature dell’alveo, protezione delle rive, scolmatori e diversivi).
Regolazione delle portate (dighe e traverse, serbatoi di piena, casse di espansione).
Problemi idraulici relativi ai ponti (rigurgito provocato da restringimenti e da pile, erosione localizzata attorno alle pile).
Infrastrutture per la navigazione (canali e conche di navigazione).
Opere di presa per utilizzo acquedottistico od idroelettrico.

Affrontando la progettazione delle sistemazioni fluviali, si applicano criteri all’avanguardia, sempre più incentivati ed in taluni casi imposti dalla normativa statale e regionale, quali:

Un approccio multidisciplinare che consenta di tener conto della complessità del comportamento dell’intero bacino idrografico.
Il ricorso a tecniche di ingegneria naturalistica per una riduzione dell’impatto ambientale delle opere tramite l’impiego di materiali di nuova concezione oppure con l’utilizzo secondo nuovi criteri dei materiali tradizionali.

Laddove le sole misure di pianificazione del territorio sono insufficienti a ridurre il pericolo vengono realizzate opere di protezione idraulica e forestale.

Tali interventi sono volti al miglioramento della stabilità del territorio con particolare riferimento alla fragilità intrinseca del territorio, alla mitigazione delle situazioni di rischio idrogeologico e al riequilibrio e alla stabilizzazione degli ecosistemi forestali e montani.

La legge provinciale afferma che la stabilità del territorio è perseguita attraverso il costante monitoraggio delle situazioni di pericolo e di rischio e più in generale della stabilità dei bacini e degli ecosistemi, attraverso gli interventi di sistemazione idraulica e forestale, di difesa del patrimonio boschivo provinciale dagli incendi e dalle altre avversità e di stabilizzazione degli ecosistemi montani, in base a questo capo, nonché mediante l'applicazione e la gestione del vincolo idrogeologico.

Le opere possono essere localizzate lungo il corso d'acqua oppure essere diffuse sul territorio. La sistemazione di un bacino idrografico, infatti, necessita spesso della realizzazione di una serie di interventi di diversa tipologia e, il risultato finale è ottenuto dall'interazione dei singoli poiché ciascuna tipologia di intervento agisce su determinato aspetto/problematica.

Tipologia delle Opere di Sistemazione Idraulica

Di seguito sono elencate alcune tra le più diffuse opere di sistemazione idraulica:

Opere di Sistemazione nella Parte Alta dei Bacini

Briglie a bocca tarata
Briglie selettive
Briglie anti-erosive
Adeguamenti attraversamenti idraulici
Consolidamento sponde naturali

Opere di Sistemazione nella Parte Bassa e Media dei Bacini

Casse d’espansione
Arginature
Protezione sponde
Diversivi

Manutenzione dei Corsi d'Acqua

Un altro importante aspetto che riguarda la mitigazione del rischio idraulico, è quello relativo alla manutenzione ordinaria dei corsi d’acqua ed in particolar modo delle opere idrauliche, al fine di mantenere l’officiosità idraulica del reticolo idrografico, sia esso naturale o artificiale, è necessario infatti eseguire una manutenzione continua tesa ad eliminare gli ostacoli che possono essere rappresentati da un eccessivo sviluppo della vegetazione o da accumulo di materiale solido trasportato dagli stessi corsi d’acqua.

Allo stesso modo occorre tenere in perfetto stato di manutenzione le opere idrauliche, quali arginature, rivestimenti di sponda e traverse, in modo da evitare che siano danneggiate a seguito di eventi di piena.

Occorre inoltre considerare che la manutenzione dei corsi d’acqua e delle opere idrauliche deve essere fatta, per quanto possibile, nel rispetto delle caratteristiche ambientali e di qualità del corso d’acqua stesso; in merito, un altro aspetto da considerare è la salvaguardia del regime sedimentologico del corso d’acqua.

Valutazione della Pericolosità Residua

La realizzazione di interventi di sistemazione idraulica comporta, di norma, l’aggiornamento delle fasce di inondabilità previgenti, attraverso la valutazione delle condizioni di pericolosità residua, che risulta connessa alla valutazione dell’efficacia degli interventi stessi rispetto alle portate di progetto.

La determinazione delle condizioni di pericolosità residua a seguito di interventi di sistemazione idraulica rappresenta un’operazione delicata e talvolta complessa, che richiede la necessaria attenzione e valutazione al fine della consapevolezza degli effettivi livelli di rischio raggiunti e della loro adeguata gestione nell’ottica della tutela della pubblica e privata incolumità.

Va ricordato, innanzitutto, che le condizioni di rischio nullo non sono mai raggiungibili nella realtà, e che la cosiddetta “messa in sicurezza” è corrispondente ad una soglia stabilita convenzionalmente.

Anche in questo caso, quindi, è necessario valutare le potenziali condizioni di pericolosità residua, tenendo anche conto che la progettazione degli interventi ed il successivo studio delle aree inondabili residue sono necessariamente basati su modellazioni idrauliche, e quindi su schematizzazioni e semplificazioni matematico-numeriche.

Pertanto, si evidenzia che, anche in aree protette da opere idrauliche, esiste la possibilità che si verifichino eventi di tipo alluvionale, sia per il realizzarsi di eventi di entità superiore a quelli utilizzati come riferimento nella progettazione, comunque possibili (sormonto arginale), o per fenomeni non tenuti in considerazione nella modellazione matematica (quali ostruzioni, trasporto solido, accumulo delle acque a tergo delle strutture, etc.), sia per problemi di funzionalità delle opere idrauliche di difesa (quale ad es. il cedimento di una struttura arginale).

Nell’ambito della documentazione tecnica da produrre ai fini della riperimetrazione delle aree inondabili dovranno quindi essere valutate tutte le condizioni che possano condurre a livelli di pericolosità residua sui territori protetti da opere di sistemazione idraulica, sia nel caso di interventi dimensionati sulla portata duecentennale, sia, ancor di più, di quelli dimensionati su portate inferiori.

Si evidenziano nel seguito, a maggior precisazione dei criteri tecnici già forniti, alcuni aspetti generali da tenere in considerazione e requisiti minimi da rispettare nella fase della valutazione delle condizioni di pericolosità residua ai fini delle riperimetrazioni, della cui valutazione dare atto esplicitamente nell’ambito dei relativi atti.

Valutazione esplicita e documentata del quadro di pericolosità residua attesa, con riferimento allo scenario che si prefigura a seguito della realizzazione dell’intero progetto di messa in sicurezza idraulica nonché di quello del progetto del lotto di interesse, con una loro comparazione ai fini della valutazione del grado di efficacia raggiunto tramite la realizzazione del lotto stesso.
Ove il lotto non preveda il raggiungimento della messa in sicurezza da piene con tempo di ritorno duecentennale, determinazione della pericolosità residua riferita alla inondabilità che ancora permane rispetto alle portate con tempi di ritorno di 50, 200 e 500 anni, e ove, possibile a quelle con tempi di ritorno di 30 e 100 anni. Va da sé che alle perimetrazioni delle aree inondabili corrispondenti alle portate di riferimento sarà associata la corrispondente normativa in relazione al livello di pericolosità in cui ricade. In tali casi andrà anche assicurata, già in fase di progettazione, l’adeguatezza delle strutture di difesa ai fini della funzionalità ed affidabilità delle opere (ad esempio, progettazione di argini sormontabili), ovvero sarà necessario analizzare e determinare le condizioni di funzionalità e di possibile criticità delle opere in caso di accadimento di eventi con portate superiori a quelle di progetto.
Valutazione, anche di prima approssimazione, sulle possibili condizioni di pericolosità residua riferita all’opera di difesa eseguita nel lotto, in relazione a scenari di sifonamento e/o di crollo e/o di sormonto per cedimento fondazionale. Sulla base degli esiti di tale valutazione, in casi particolari, anche in funzione della tipologia ed entità dell’opera o del contesto in cui la stessa ricade, potrà risultare necessario produrre analisi o studi specifici per le valutazione di dettaglio delle problematiche sopra accennate. Resta ferma naturalmente la necessità di verificare altre cause di inondabilità o allagamento delle zone in questione (ad es. interazione con altri corsi d’acqua o colatori minori, acque di esondazione provenienti da tratti a monte, etc.).

Nel caso in cui gli interventi realizzati assicurino il contenimento della portata duecentennale con adeguato franco e non si riscontri la necessità di valutazioni specifiche più approfondite di cui ai punti precedenti, si ritiene che, a fini di conoscenza storica e di protezione civile, ed in coerenza con quanto effettuato nell’ambito dei piani vigenti per le aree storicamente inondate, sia necessario, come livello minimo, perimetrare le aree a pericolosità residua in corrispondenza a quelle precedentemente inondabili con tempo di ritorno di 200/500 anni, facendole rientrare in fascia C, e distinguendole graficamente dalle reali aree inondabili 500-ennali post-intervento per una più facile lettura ed interpretazione.

Interventi di Risagomatura e Scavo del Fondo Alveo

Tali interventi, pur potendosi configurare come interventi di mitigazione del rischio, non si configurano, in generale, come interventi di messa in sicurezza in quanto non è certa, a priori, la stabilità nel tempo della configurazione di progetto, e pertanto non presuppongono, di norma, una riperimetrazione delle aree inondabili.

Nel caso in cui tali interventi esulino da una normale manutenzione e presentino i presupposti per una riperimetrazione delle aree inondabili, la valutazione del livello di pericolosità residua non potrà che essere effettuata sulla base di studi specifici ed approfonditi comprensivi di analisi sul trasporto solido e sulla morfodinamica fluviale.

È necessario:

A studi ed indagini che consentano di valutare già a livello progettuale la stabilità della configurazione ottenuta e di garantirla nel tempo, anche attraverso la definizione di specifici piani di manutenzione, che descrivano modalità, tempistica e costi della stessa; si sottolinea la necessità di individuazione esplicita del soggetto preposto alla manutenzione.
Alla esecuzione di adeguati programmi di monitoraggi successivi alla realizzazione dell’intervento, da individuare già in sede progettuale, al fine di verificare la variabilità della configurazione attesa nel tempo, per tratti significativi anche a monte e a valle del tratto di interesse.

Interventi di Sistemazione Idraulica Dimensionati su Portata Duecentennale ma senza il Franco di Sicurezza Previsto

Si ricorda a questo proposito che il franco idraulico rappresenta il coefficiente di sicurezza che assicura il corretto funzionamento delle opere realizzate, tenendo conto di tutte le incertezze legate alla modellazione idrologico-idraulica e ai vari fenomeni che possono occorrere durante l’evento di piena, dei quali la modellazione non tiene solitamente conto, in particolare fenomeni di trasporto solido e di flottanti durante l’evento stesso.

Nel caso, quindi, che gli interventi realizzati non prevedano l’adeguato franco idraulico, è necessaria una valutazione specifica e dettagliata che consenta di analizzarne le conseguenze.

Qualora, in particolare, la deroga al franco previsto dal piano di bacino non sia supportata da specifiche motivazioni tecniche che consentano di escludere ragionevolmente la possibilità di livelli di piena superiori rispetto a quanto determinato con la modellazione utilizzata, è necessario prevedere la permanenza di una pericolosità residua, e quindi la permanenza di aree inondabili, per la portata di progetto.

In particolare, in accordo con il contenuto del documento sopracitato, la portata per la quale l’opera progettata assicura il deflusso senza esondazioni deve essere identificata con la portata smaltibile con l’adeguato franco, presupponendo, quindi, un livello di pericolosità residua per le portate superiori.

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