Appunti di Idraulica fluviale

THIESSEN =>VARIANTE METODO DEI PIANI INCLINATI

La superficie compresa tra le varie stazioni pluviometriche la suddividono in

tanti triangolini con segmenti che collegano le stazioni. Ogni segmento è la

proiezione di un piano inclinato nello spazio passante per 3 punti, in

corrispondenza di ogni stazione, le cui ordinate sono uguali all’altezza della

precipitazione nella stazione. Determino il centro di gravità, cioè la

precipitazione corrispondente che è quella dell’ordinata che interessa già il

piano inclinato. Questa precipitazione la assumo uniformemente distribuita su

tutta l’area triangolare di dominio della zona di ricerca, questo lo ripeto per

ogni triangolo.

RAPPRESENTAZIONE NEVI (COME PER PIOGGE) => congiungo con linee la

località che hanno avuto nella stessa stagione la stessa quantità di neve

espressa in cm o mm di acqua corrispondente.

ISOPLITE: linee che collegano la località con ugualnumero di giorni nevosi

ISODIAMENE: linee che collegano località con ugual durata di neve al suolo

TEMPORALI: fenomeni di grande instabilità dell’atmosfera dovuti a processi

connettivi molto intensi , caratterizzati da fenomeni elettrici. Possono esistere

anche senza precipitazioni quando l’altezza del livello di condensazione risulta

molto elevata al punto che le gocce che cadono evaporano prima di

raggiungere terra. La distanza max alla quale posso sentire i tuoni è 25 km.

Sono dovuti a forte aumento del gradiente termico verticale in una massa

d’aria molto umida, sono composti da diversi centri d’azione dette celle o

elementi, raggruppati insieme in un gruppo < 10. Ogni cella ha vita

indipendente rispetto all’altra che dipende da vapore acqueo in quota, dalla

quota di aria successivamente liberata, cioe dal trascinamento d’aria operato

nell’atmosfera adiacente.

STADI PRINCIPALI DELLA VITA DI UNA CELLA TEMPORALESCA =>

1) CUMULIFORME: solo movimenti ascendent

2) Di MATURAZIONE: la caduta delle gocce determina l’inizio di un forte

movimento verso il basso di una parte laterale della cella

3) DI DISSIPAZIONE: movimento discendente sulla parte inferiore della cella

sulla parte superiore il vento diventa molto debole.

Anche i fenomeni elettrici di ogni cella sono indipendenti, infatti le osservazioni

si limitano a contare solo fenomeni temporaleschi, li conto solo se c’è un tuono

nettamente percepito.

N° di giorni temporale, usato per tracciamento delle carte isocernautiche.

CARTE TOPOGRAFICHE: ci sono n° di quote riferite al livello del mare, di punti

singolari, sono tracciate le curve di livello o isoipse=> sono curve che

congiungono tutti i punti aventi lo stesso livello sul mare.

EQUIDISTANZA: differenza di quota tra curva di livello e quella adiacente, da

qui posso determinare la retta di max pendenza.

BACINO IDROGRAFICO: superficie raccolta tra 2 linee di displuvio che si

uniscono. Tutte le pendici convergono verso un alveo collettore.

COLLETTORE IMBRIFERO O DI DOMINIO: superficie dalla quale le acque di

pioggia defluendo alla superficie del suolo o per vie sotterranee si raccolgono in

uno stesso corso d’acqua detto collettore

ELEMENTI BACINO: 1) superficie; 2) altezza media; 3) pendenza media; 4)

fattore forma; 5) densità reticolo geografico

1) SUPERFICIE: è l’area della sua proiezione orizzontale. Si determina con:

PLANIMETRO: meccanismo che fornisce l’area attraverso una punta

o RETICOLA: carta millimetrara trasparente sovrapposto alla

o superficie

2) ALTEZZA MEDIA: divido l’area A in tante Ai, comprese tra 2 curve di livello

non troppo distanti, per buona approssimazione posso dire che hi altezza

media della fascia eguale alla media dei 2 valori delle curve di livello che

la limitano.

Hm= altezza media di bacino è la media ponderata della altezze medie

delle superfici parziali

CURVA IPSOGRAFICA: considero la successione dei valori delle superfici

poste al di sopra di prefissati valori di quota. Serve a determinare

l’estensione del bacino al di sopra di una certa quota. L’altezza del bacino

è data dall’area compresa tra la curva ipsometrica e gli assi coordinati

divisi per l’area bagnata.

3) PENDENZA MEDIA: considero del bacino di area A una striscia limitata da

2 linee di livello, d la distanza media fra le 2 linee di livello, li la

lunghezza media della linea di livello ( è poco diversa da quella delle 2

linee) quindi => Ai=li*di

4) FATTORE FORMA: bacino => forma allungata o raccolta

5) DENSITÀ RETE DI DRENAGGIO

EROSIONE

- NATURALE: processo di evoluzione morfologica del territorio

- ACCELLERATA: fenomeni erosivi dall’aspetto pericoloso

Le azioni geodinamiche (azioni degli agenti atmosferici), tenendo a livellare i

continenti portando diverse forme alla terra.

Per i bacini il 90% della Q solida di un corso d’acqua proviene da una piccola

parte del bacino. Bisognava usare opere e provvedimenti per controllare

l’erosione in alcune zone dove l’erosione è importante. Nei corsi d’acqua è

dannoso un eccessivo apporto di solido che provoca innalzamento del letto e

facilità di inondazioni, ma è anche dannoso depurare eccessivamente i corsi

d’acqua intaccando la naturalità del corso.

Le opere per evitare l’erosione devo svilupparle nel bacino imbrifero (di

raccolta) in cui l’erosione è più diffusa ma meno intensa e anche nei luoghi di

compluvio dove l’acqua si raccoglie creando fiumi e torrenti e c’è molta

erosione concentrata. Per combatterla si usano provvedimenti biologici e

ingegneristici.

AZIONI GEODINAMICHE:

- CHIMICO

- MECCANICO

AZIONE CHIMICA: lento processo d’alterazione, scomposizione e dissoluzione

degli elementi minerali costituenti la roccia. Essa è più presente nei climi caldo-

umidi. L’acqua agisce come solvente a causa di CO2 nella pioggia o come

ossidante per effetto dell’ossigeno. I gessi, i calcari, le dolomie sono le rocce

più facilmente attaccate.

AZIONE MECCANICA:

cause:

- Variazione di temperatura: formano screpolature, fessurazioni,

scheggiature. L’acqua che si infiltra si trasforma poi in ghiaccio,

aumentando di volume per favorire il distacco delle schegge di roccia.

Effetto presente nelle zone di montagna o in zone con grande variazione

termica,

- Ghiacciai: trasportano detriti di roccia che cadono sulla loro superficie

formando le MORENE (frammenti di rocce trasportati dai ghiacciai

accumulati), inoltre asportano dal letto per sfregamento del materiale

minutissimo=> LIMO GLACIALE

- Valanghe: possono sradicare alberi, favoriscono il cammino a valle dei

detriti.

- Vento:

- Acqua: quando si infiltra nel sottosuolo provoca danni.

AZIONI ANTROPICHE

L’uomo ha provocato, con la sua azione, imponenti fenomeni corrosivi o

aggravato quelli naturali già esistenti. L’uomo oggi distrugge boschi per

ampliarsi.

DISBOSCAMENTO: tramite incendio o altri metodi distruggendo ceppaie per

creare prati, pascoli o terreno coltivabile. I tagli del bosco non razionalmente

eseguiti. (ex taglio raso) sono dannosi per l’erosione del suolo. Per ex in

montagna alla scomparsa del bosco è venuta anche alla roccia madre nella

quale possono vivere molte forme vegetali e animali.

Altre reazioni antropiche pascolo ; strade: formando scarpate artificiali

causano frane; creazione serbatoi naturali

MECCANISMO EROSIONE IDRICA

L’acqua è la causa da erosione sia scorrendo superficialmente che al di sotto

che infiltrandosi favorisce la formazione di frane.

Acqua: appena caduta, scorre non incanalata sui versanti (acqua selvaggia) .

quando si raccoglie nei corsi d’acqua.

FATTORI CHE CONTRIBUISCONO AL PROCESSO DI EROSIONE

- Caratteristiche della pioggia

- Caratteristiche del suolo

- Copertura vegetale

- Pendenza del versante

- Lunghezza del versanre

EFFETTO BATTENTE: azione meccanica della pioggia sulla superficie del

terreno, l’azione dipende dall’intensità. Per intensità inferiori a 10mm/h l’azione

erosiva è minima.

Il tipo di suolo inlfuenza i processi d’erosione, l’acqua quando cade disintegra

piccole parti terrose e le trasporta nel velo d’acqua, questo effetto è più

frequente nei suoli sciolti e disgregati rispetto a quelli compatti.

La COPERTURA VEGETALE funge da funzione anti erosiva in diversi modi:

- Dissipa l’energia cinetica della pioggia grazie all’impatto con le piante

- Intercettazione di una modesta parte di pioggia

- Aumento coefficiente di scabrezza del terreno con diminuzione di di

velocità di ruscellamento

L’erosione del suolo aumenta sia con pendenza che con lunghezza del

versante. Aumentando la pendenza aumenta la velocità di ruscellamento. Più è

lungo il versante aumenta la Q di ruscellamento e l’altezza del tirante idrico del

velo.

L’acqua incanalata esercita un’azione molto più energetica rispetto alle acque

selvagge.

EFFETTO BOSCO: è importante per l’idrologia, attenuando le Q max delle Q

liquide => effetto regimante

In caso di forte pioggia=> dissipa l’energia cinetica delle gocce facendo

pendere alla pioggia l’effetto battente.

Il deflusso superficiale è rallentato dalla pendenza di tronchi, arbusti, ecc…

quindi il bosco crea un effetto antierosivo, inoltre crea una difesa dalla caduta

di massi e impedisce le valanghe. ( per eventi non gravi).

Per eventi maggiori in vele tipo frane profonde può aggravare la situazione.

L’azione regimante è massima in una foresta.

Le piogge più sono brevi più sono intense (acquazzoni), per un piccolo bacino le

condizioni critiche sono provocate dagli acquazzoni, per bacini grandi da

lunghe piogge la funzione del bosco è maggiore quindi contro gli acquazzoni. In

un bosco efficiente il deflusso superficiale è molto raro dato che io bosco è in

grado di sorbire tutta l’acqua, inoltre favorisce l’effetto regolatore nelle piene

primaverili, dato che ritarda lo scioglimento della neve.

PRATI E PASCOLI: ha meno potere del bosco perché ha minore capacità idrica,

anche perché presenta minore velocità di infiltrazione.

FRANE: movimenti di falde sia profonde che superficiali di terreno, ciò causa

cadute di terreno in parti grosse o piccole. Classificazione:

- Lame o frane di lavamento: causano colate di fango (piano campagna)

- Frane di cedimento: dovute all’appesantimento di un versante e poi al

crollo

- Frane per scivolamento: quando l’infiltrazione rende scivoloso uno strato

profondo

- Frane per rotolamento: per ammassi incoerenti in condi