Appunti del corso di Idraulica fluviale per il superamento dell'esame scritto o orale

AFFLUSSO METEORICO

Si determina moltiplicando le aree delle zone comprese tra 2 isoiete contermini (proiezioni

orizzontali delle superfici interessate) per l'altezza della precipitazione media tra le isoiete stesse.

La soma dei vari prodotti dà il valore d'afflusso meteorico per la regione considerata.

TOPOIETI

Un altro tipo di rappresentazione delle piogge si ha con i TOPOIETI: definiscono per ogni stazione

pluviometrica l'area, di intorno, per il quale si può supporre valere la precipitazione verificata nella

stazione stessa. In queste aree si ritiene sensibilmente costante l’altezza di pioggia osservata dalla

stazione, non varia con l’intensità di precipitazione o dal periodo osservato ma solo dalla densità della

rete pluviometrica.

Si ottengono congiungendo su una carta topografica le stazioni pluviometriche adiacenti e da questi

segmenti si uniscono i punti medi e ottengo una maglia triangolare.

Il metodo del poligono di Thiessen rappresenta una variante nel metodo dei piani inclinati.

Il metodo dei topoieti è da preferire, a quello delle isoiete, quando è necessario calcolare i volumi di

afflusso meteorico per diversi intervalli consecutivi o no di tempo.

AFFLUSSO METEORICO

L’afflusso meteorico attraverso i topoieti è risultato da somme di prodotti parziali della

precipitazione su ogni topoieto per l’area del topoieto stesso.

Rappresentazione delle nevi

La rappresentazione delle nevi si fa con un metodo analogo a quello delle piogge congiungendo con

linee le località che hanno avuto la stessa quantità di neve espressa in altezza di acqua

corrispondenti.

- Isoplite: linee che collegano le località con uguale numero di gg nevosi;

- Isodiamene: linee che collegano le località con uguale numero di gg di neve nel suolo. 1

IDRAULICA FLUVIALE – Amoruso V.

Temporali

I temporali sono manifestazioni di instabilità dell'atmosfera, dovuti a processi convettivi intensi

 del vapore caratterizzati dalla presenza di fenomeni elettrici con eventuali precipitazioni.

I temporali possono avvenire anche senza precipitazioni nel momento in cui l'altezza di

 condensazione e tanto elevata tale che la goccia di pioggia evapora prima di giungere al suolo.

La distanza massima alla quale i tuoni sono udibili è di circa 25 km.

 I temporali sono dovuti a forti aumenti del gradiente termico verticale della massa d'aria umida.

 Sono composti da celle adiacenti, ogni cella segue un ciclo con degli stadi di vita:

 Cumuliforme: movimenti ascendenti;

o Maturazione: caduta di pioggia porta a movimenti discendenti dei laterali della cella;

o Dissipazione: movimento discendente sulla parte inferiore della cella mentre nella parte

o superiore il vento diventa molto debole.

Essendo le celle indipendenti fra loro non posso numerare i temporali pertanto quantifico il

 numero di giorni temporaleschi tracciando le carte isocerauniche.

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IDRAULICA FLUVIALE – Amoruso V.

2 - SISTEMAZIONE DI BACINO

La MORFOLOGIA

La superficie terrestre può essere riprodotta attraverso carte topografiche: dati un certo numero di

quote di alcuni punti singolari traccio le curve di livello congiungendo i punti aventi la stessa quota.

L'equidistanza e la differenza di quota fra le curve successive.

Dalle isoipse traccio le linee di massima pendenza, ortogonali alle isoipse, ovvero i compluvi (l.

➢ di valle) e displuvi (l. di cresta).

Bacini topografici

Definizione: area racchiusa fra due displuvi che si congiungono in una cresta.

Bacini idrografici/collettore imbrifero/dominio

Definizione: superficie di territorio (delimitata da spartiacque) che raccoglie le acque di pioggia che

confluiscono in un unico collettore (fiume/compluvio).

Le portate delle piogge sono riferite all’area bacino collettore e alla intensità media, nella formula

della portata tiene conto:

Coeff. afflusso: volume di acqua affluenti in un certo t

 Coeff. deflusso: volume di acqua defluenti in un certo t



Usati per tenere conto della natura della superficie considerata (erba, asfalto, ecc..)

Ai bacini serve assegnare:

1. Superficie: proiezione orizzontale determinata con planimetro (strumento meccanico) o

reticola (carta millimetrata);

2. Altezza media: media ponderata delle altezze medie delle fasce comprese tra c.livello non

troppo lontane;

3. Pendenza media= (equidistanza*lunghezza curve di livello)/(superficie di bacino);

4. Fattore forma=(lunghezza asta principale)/(diametro cerchio di area uguale a quella del

bacino)

5. Densità della rete=(lunghezza dei collettori)/( area di bacino) 18/03

Le EROSIONI →

Definizione: azioni di smantellamento della superficie terrestre per effetto dell'acqua (e. idrica ),

l’acqua scorre superficialmente e infiltrandosi nel sottosuolo provoca danni in misura maggiore e più rapida

→

dal vento (deflazione) o ghiacciai (esarazione ).

formano le morene laterali e frontali

Opere di contrasto

Il trasporto solido in un corso d’acqua genera situazioni particolari anche perché l’eccessivo apporto

solido si deposita nel letto e riduce le sezioni defluenti con esondazioni o cambi di rotta.

Le opere per controllare/contrastare l’e. consistono in interventi di natura biologica o natura

ingegneristica.

Le opere per evitare o controllare l’erosione devono interessare sia il bacino imbrifero (=porzione di

territorio che accoglie e fa convergere l'acqua piovana in depressioni del terreno formando torrenti)

ma anche nei luoghi di compluvio (dove l’acqua si raccoglie dando origine ai torrenti e dove l’erosione

è più concentrata).

Le azioni geodinamiche sono di natura:

− Chimica: alterazione, scomposizione, dissoluzione degli elementi costituenti la roccia. È

provocata dalla presenza di acqua (contiene O e CO ) che circola superficialmente e si infiltra

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nelle fessure del terreno e delle rocce; 3

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− Meccanica: provocata da diverse cause (variazione di temperatura con relative dilatazioni e

contrazioni che danno origine alle fessurazioni);

In rilevo è continuamente influenzato dai fenomeni erosivi che può essere derivato da sole azioni

naturali ( ) o accelerato da azioni antropiche dovute dall’uomo stesso o

dovuta all’evoluzione geodinamica

da animali domestici.

Le cause principali: disboscamento ( ), pascolo (

viene a nudo la roccia le radici tengono compatto il

b ) e creazione di opere artificiali.

terreno e diminuisce il trasporto solido

Meccanismo di e. idrica

L'acqua erode sia scorrendo superficialmente sia infiltrandosi nel terreno ( ) formando

fenomeno carsico

le frane.

A. NON INCALANATA

Per le a. superficiali posso considerare due aspetti: quando appena caduta scorre liberalmente sui

versanti (acque selvagge) e quando scorre nei corsi d’acqua. Sui due non vi è una distinzione netta

perché l’acqua non ricopre in maniera uniforme il terreno ma a causa della disomogeneità dello

stesso si formano irregolari e temporanei rigagnoli dando avvio a corsi d’acqua.

Tra le varie fattori che risiedono al processo di erosione, notevole importanza hanno le caratteristiche,

intensità e durata delle piogge, le caratteristiche del suolo, la copertura vegetale, pendenza e

lunghezza del versante.

Le azioni meccaniche di pioggia sono superficie del terreno dipendono più che della quantità

b →la

totale, dall'intensità con il quale avviene goccia disgrega la particella terrosa sollevandola e

quando ricade sono facilmente trasportabili dall'acqua che ruscella in superficie;

le caratteristiche del suolo influenzano notevolmente i processi erosivi non sono difficilmente

b valutabili;

la copertura vegetale esercita l'azione antierosiva in diversi modi:

b dissipazione di parte dell'energia cinetica delle gocce d'acqua con l’impatto sulle parti aeree

o delle piante;

intercettano parte della pioggia;

o aumenta il coefficiente di scabrezza del terreno con conseguente diminuzione della velocità di

o scorrimento superficiale.

La pendenza e lunghezza del versante incide sul trasporto solido (p>> aumenta velocità, l>>

b aumenta la portata unitaria di scorrimento).

FRANE

Comprende quei movimenti di falda del terreno che comporta alla discesa di massa di materiale del

terreno stesso.

Nelle frane individuo tre parti principali:

1. Nicchia di distacco;

2. Pendio di frana;

3. Accumulo di frana.

Se si mostrano dei segni premonitori di frana (distacchi, spacchi) per monitorare applico delle spie,

colate di gesso o pezzi di vetro a cavallo della fessura (se il vetro o gesso si spacca vuol dire che esiste

un movimento).

Le precipitazioni o i cicli gelo/disgelo aumentano i fenomeni di frana.

Tipologie

Le frane sono difficili da riconoscere e classificare. Esistono 6 tipologie:

a) LAME (F. DI DILAVAMENTO): il terreno si satura, si appesantisce e assume forma di colata;

b) F. DI CEDIMENTO: il terreno si satura e si appesantisce; 4

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c) F. DI SLITTAMENTO: l’acqua rende scivoloso uno strato di terreno che diventa superfice di

scorrimento;

d) F. PER ROTOLIO: tipico negli ammassi incoerenti e privi di vegetazione;

e) F. PER CROLLO: perdita improvvisa della resistenza interna alla pendice o del piede;

f) MISTE.

Classificazione Bay

Secondo Bay per classificare l’instabilità di un pendio vanno tenuti conto 3 fattori principali

morfologici e genetici della frana:

1. Inclinazione del pendio;

2. Coesione del materiale: si oppone al franamento (=0 terra incoerente)

3. Angolo di attrito interno (φ)

Sono stabili se: i≤ φ.

Secondo tale criterio le frane sono divise in tre gruppi:

1) F. superficiali di disgregazione:

Interessano lo strato superficiale di terreno, originati da: disboscamento, infiltrazione d'acqua che

provoca cedimenti per appesantimento, sovraccarichi da manufatti, discontinuità della falda

prodotti ad esempio da strade.

Soluzioni: a una certa distanza a monte della frana scavo un fosso di drenaggio (allontano le acque

e le porto al collettore), tra il fosso di drenaggio e la frana metto una palificata per legare il terreno

superficiale a quello profondo, stabilizzò il terreno eliminando massi pericolanti e realizzo una

pendenza stabile con terrazzamenti, costruisco un muro al piede della frana, rimboscamento.

2) F. profonde (o di massa):

Provocate da fenomeni di scorrimento su strati profondi, caratterizzati da grandi estensioni e da

movimenti lenti o talvolta improvvisi. Le cause possono essere di due tipi: mancanza di contrasto al

piede (dovuti a fenomeni erosivi del piede) o perdite di coesione e di attrito (a causa di infiltrazioni

d'acqua che rompono lo stato di equilib