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Le caratteristiche morfologiche dei corsi d’acqua 18 2 Le caratteristiche morfologiche dei corsi d’acqua 2.1 Origine dei sedimenti fluviali I corsi d’acqua naturali svolgono la funzione di trasportare volumi liquidi e solidi generati dal bacino idrografico di appartenenza. L’entità di tali volumi e la loro distribuzione nello spazio e nel tempo, dipendono dalle caratteristiche climatiche, geolitologiche, morfologiche e di uso del suolo del bacino stesso; queste, attraverso vari processi idrologici, definiscono il regime dei deflussi liquidi e solidi che alimentano e caratterizzano la rete idrografica. I sedimenti clastici derivano da processi erosivi che si esplicano attraverso la rimozione di particelle solide, sia dai versanti sia dalle sponde del corso d’acqua stesso. I sedimenti possono perciò derivare dalla disgregazione diretta di roccia affiorante o, indirettamente, dall’erosione di suoli, di depositi superficiali sui versanti o dai depositi alluvionali stessi. In un bacino idrografico, inoltre, la produzione dei sedimenti può essere di tipo distribuito, dovuta a fenomeni di ruscellamento superficiale, o di tipo concentrato, in corrispondenza di fenomeni erosivi spiccati in una zona ristretta. In genere in un bacino idrografico si individuano tre zone principali: la zona di produzione dei sedimenti, che in genere coincide con la parte più a monte del bacino, dove prevalgono processi erosivi a scala di versante;

2 Le caratteristiche morfologiche dei corsi d’acqua 2.pdf · sedimenti può essere di tipo distribuito, dovuta a fenomeni di ruscellamento ... • la zona di trasporto dei sedimenti,

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  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    2 Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    2.1 Origine dei sedimenti fluviali

    I corsi dacqua naturali svolgono la funzione di trasportare volumi liquidi e

    solidi generati dal bacino idrografico di appartenenza. Lentit di tali volumi e la loro

    distribuzione nello spazio e nel tempo, dipendono dalle caratteristiche climatiche,

    geolitologiche, morfologiche e di uso del suolo del bacino stesso; queste, attraverso

    vari processi idrologici, definiscono il regime dei deflussi liquidi e solidi che

    alimentano e caratterizzano la rete idrografica.

    I sedimenti clastici derivano da processi erosivi che si esplicano attraverso la

    rimozione di particelle solide, sia dai versanti sia dalle sponde del corso dacqua

    stesso. I sedimenti possono perci derivare dalla disgregazione diretta di roccia

    affiorante o, indirettamente, dallerosione di suoli, di depositi superficiali sui versanti o

    dai depositi alluvionali stessi. In un bacino idrografico, inoltre, la produzione dei

    sedimenti pu essere di tipo distribuito, dovuta a fenomeni di ruscellamento

    superficiale, o di tipo concentrato, in corrispondenza di fenomeni erosivi spiccati in

    una zona ristretta.

    In genere in un bacino idrografico si individuano tre zone principali:

    la zona di produzione dei sedimenti, che in genere coincide con la parte

    pi a monte del bacino, dove prevalgono processi erosivi a scala di

    versante;

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    la zona di trasporto dei sedimenti, dove il fiume convoglia il materiale

    proveniente dalla zona di produzione verso valle, immobilizzando parte

    di tale materiale sotto varie forme di deposito (barre, pianura

    inondabile) che poi possono rendere nuovamente disponibile il

    materiale in seguito;

    la zona di deposizione che corrisponde con la porzione terminale del

    bacino idrografico.

    Una volta raggiunta la rete idrografica, le particelle di sedimento sono soggette

    allazione della corrente, che se dispone di energia sufficiente, pu trasportarle verso

    valle per una distanza ed un tempo variabile a seconda delle caratteristiche idrauliche

    della corrente stessa.

    Le particelle pi fini, come le argille, necessitano di una energia del flusso

    bassissima per essere trasportate; durante gli eventi di piena, infatti, queste particelle

    possono essere trasportate facilmente in sospensione per lunghissime distanze.

    I clasti pi grandi invece si metteranno in moto soltanto al superamento di un

    certo valore critico di portata e si sposteranno in aderenza al fondo o per salti

    intermittenti, coprendo distanze variabili a seconda delle loro dimensioni.

    Linterazione flusso-sedimenti comporta due fenomeni principali: la

    diminuzione della granulometria lungo lalveo e lo sviluppo di forme di fondo.

    La riduzione della dimensione dei sedimenti con la distanza il risultato di due

    fenomeni: labrasione ed il trasporto selettivo (Billi & Paris, 1998). Labrasione

    meccanica dei clasti si attua principalmente durante le fasi di trasporto in cui le

    particelle vanno soggette a collisioni le une contro le altre, attuando processi di

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    distacco di porzioni superficiali della particella favorite dalla presenza di fratture

    latenti o processi di alterazione avvenuti nel tempo.

    Il fenomeno del trasporto selettivo consta invece di due principali azioni:

    linizio del trasporto selettivo, per cui soltanto la frazione dei sedimenti

    dalveo inferiore al diametro critico, relativo alla capacit di trasporto di

    un dato flusso si muove;

    trasporto differenziale, cos che i clasti pi piccoli sono trasportati

    velocemente e pi lontano di quelli pi grandi.

    Durante un evento di piena, al crescere della portata, clasti sempre pi grandi

    vengono messi in moto fino ad arrivare ad una condizione di flusso tale che tutti i

    sedimenti sono in movimento. Nella fase recessiva della piena, al decrescere della

    portata iniziano a depositarsi i clasti pi grandi, mentre quelli pi fini continuano a

    viaggiare, talvolta percorrendo anche distanze notevoli, favorendo cos la selezione dei

    sedimenti presenti nel letto.

    Inizialmente si pensava che labrasione fosse lunico processo responsabile

    della diminuzione di grana dei sedimenti fluviali. Pi recentemente si visto che

    questa da sola largamente insufficiente a spiegare i tassi di riduzione granulometria

    riscontrati in natura. La rispettiva incidenza di questi due fenomeni tuttora oggetto di

    discussione; pare comunque che il trasporto selettivo possa spiegare fino al 90% della

    riduzione di grana dei sedimenti fluviali.

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    2.2 Alvei a fondo fisso e fondo mobile

    Gli alvei naturali possono essere schematicamente suddivisi in due categorie

    principali: alvei a fondo fisso, alvei a fondo mobile.

    Alvei a fondo fisso: sono incisi in roccia massiva e sono pressoch privi di

    sedimenti, escludendo grandi blocchi di roccia che invadono lalveo. In questi fiumi, il

    flusso possiede una capacit di trasporto esuberante rispetto alla quantit di sedimento

    disponibile, per cui tutti i sedimenti che raggiungono lalveo sono continuamente

    rimossi e smaltiti. Si tratta, in genere, di alvei di montagna, caratterizzati da forti

    pendenze, in erosione pi o meno accentuata a seconda delle caratteristiche

    geomorfologiche, litologiche e climatologiche. La loro dinamica morfologica

    estremamente limitata e varia in tempi molto lunghi, di pari passo con i fenomeni di

    denudamento dei versanti.

    Alvei a fondo mobile: sono incisi in sedimenti incoerenti o poco coerenti, con

    sponde dello stesso materiale o roccia massiva. A questo gruppo appartengono la

    maggior parte degli alvei di un bacino idrografico. In essi, i sedimenti presenti in

    alveo, o nella pianura inondabile in cui questo inciso, possono essere trasportati

    costituendo essi stessi una sorgente di materiale, che si somma a quella dei versanti

    oppure possono venire immobilizzati momentaneamente a causa di fenomeni di

    deposito. La mobilit stessa dei sedimenti consente una maggior variabilit di tipo

    planimetrico e altimetrico.

    Nellambito di questo studio sono trattati unicamente gli alvei a fondo mobile.

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    2.3 Forme fluviali in alveo a fondo mobile

    Se si considera un tratto di limitata lunghezza di un alveo fluviale a fondo

    mobile, si possono distinguere varie superfici geomorfologiche, poste a quote

    topografiche differenti in relazione alla frequenza con cui sono soggette allazione

    della corrente (Figura 3-1).

    Le principali forme fluviali sono di seguito descritte, facendo riferimento alle

    definizioni e alla terminologia riportate in Hupp & Osterkamp, (1996) e in Rinaldi

    (2000).

    Figura 2-1. Blocco diagramma in cui sono rappresentate le principali forme fluviali (Hupp &

    Osterkamp, 1996). 1: Substrato roccioso; 2: depositi alluvionali; AB: sponde di piattaforma di canale

    (channel shelf); AS: piattaforma di canale (channel shelf); CB: canale (channel bed); DB: barra

    depositionale (depositional bar); FB: sponda di pianura inondabile (flood plain bank); FP: pianura

    inondabile (flood plain); HL: versanti (hillslopes); Tl: terrazzo inferiore (lower terrace); Tu: terrazzo

    superiore (upper terrace).

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    Canale (channel bed): in un fiume perenne, quella parte dellalveo che risulta

    totalmente o parzialmente ricoperta di acqua per la maggior parte delle portate che

    interessano il fiume.

    Barre (bar): sono incluse nella zona di alveo attivo e rappresentano le superfici

    topograficamente pi basse, leggermente al di sopra del canale. In esse viene

    congelato parte del materiale trasportato durante le piene, per poi essere nuovamente

    mobilitato in seguito. Una barra non vegetata una barra attiva, cio soggetta a

    movimenti dei sedimenti da parte della corrente, la quale non consente lo sviluppo di

    vegetazione sulla sua superficie.

    Esistono varie tipologie di barre (si veda Figura 3-2), le quali risultano in

    genere strettamente legate al tipo di morfologia fluviale.

    Figura 2-2. Tipi di barre. 1. barre laterali; 2. barre di meandro; 3. barre di confluenza; 4. barre

    longitudinali; 5. barre a losanga; 6. barre diagonali; 7. onde di sabbia, barre linguoidi o dune

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    Ad esempio le barre laterali alternate sono tipiche di fiumi rettilinei o a bassa sinuosit;

    le barre di meandro invece sono tipiche di fiumi con una sinuosit pi marcata, e

    tendono a formarsi nella parte interna delle curve dove il flusso caratterizzato da

    unenergia pi bassa; le barre longitudinali e quelle a losanga sono invece tipiche dei

    fiumi a canali intrecciati.

    Pianura inondabile (floodplain): una superficie pianeggiante costruita dal

    fiume in determinate condizioni climatiche, che in fiumi in condizioni naturali viene

    inondata mediamente una volta ogni 1-3 anni.

    Il livello idrometrico in grado di raggiungere la pianura inondabile definito livello ad

    alveo pieno o di piene rive (bankfull stage), a cui corrisponde la cos detta portata ad

    alveo pieno o portata di piene rive (bankfull dscharge).

    In molti casi, le aree che soddisfano la definizione di pianura inondabile rappresentano

    solo una piccola porzione del fondo valle, posta nelle immediate vicinanze dellalveo.

    Il livello di piene rive una grandezza molto importante. In seguito vengono illustrate

    delle metodologie per riconoscerlo e stimarlo.

    In alcuni alvei si possono trovare delle forme di transizione tra barre e pianura

    inondabile (channel shelf): si tratta di barre abbandonate dal flusso nel corso del

    tempo, le quali diventano progressivamente vegetate e si trasformano in pianura

    inondabile.

    Terrazzo (terrace): a causa di variazioni climatiche o da modificazioni indotte

    dallattivit umana, il fiume pu variare la sua posizione altimetrica, costruendo una

    nuova pianura inondabile adatta alla nuova quota del fondo. La pianura inondabile

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    abbandonata chiamata terrazzo, che pu essere tuttavia ancora inondato da eventi di

    piena con tempo di ritorno superiori ai 3 anni.

    Una possibile successione di pi fasi dincisione e deposizione che portano alla

    formazione del terrazzo quella illustrata in Figura 3-3 (Schumm, 1977). Supponiamo

    che il fiume scorra nella sua pianura alluvionale con un unico canale (A). In seguito il

    fiume entra in fase dincisione, progressivamente la quota di fondo alveo diventa

    sempre pi bassa, mentre la sommit della pianura inondabile diventa sempre pi alta; il

    fiume pu arrivare ad incidere anche il substrato roccioso sottostante (B). Quando il

    processo di erosione molto avanzato, si verificano fenomeni dinstabilit delle sponde,

    le quali ad un certo punto franano riversando tutto il materiale allinterno dellalveo (C).

    La vecchia pianura inondabile diventa il terrazzo pi alto; intanto si pu eventualmente

    formare un secondo terrazzo pi basso, in seguito ad una lieve incisione del canale che

    risponde cos ad una diminuzione dellapporto solido dovuto alla stabilizzazione delle

    sponde. I movimenti laterali del fiume distruggono poi parte del terrazzo pi basso,

    dando origine ad una nuova pianura inondabile (D).

    Figura 2-3. Possibile meccanismo di formazione del terrazzo dovuto a fenomeni dinstabilit di

    tipo verticale (Schumm, 1977)

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    Si osserva che, la formazione di una nuova pianura inondabile geneticamente legata

    ai movimenti del fiume, sia verticali che laterali, mentre il terrazzo risulta essere

    progressivamente eroso in seguito a tali movimenti.

    Sponde: sono costituite da superfici con una certa inclinazione o da vere e

    proprie scarpate che separano le forme definite prima. Possono essere suddivise in

    sponde basse e sponde alte a seconda del dislivello. Le sponde alte sono tipiche di

    situazione di erosione (come ad esempio il lato esterno del meandro), le sponde basse

    invece sono tipiche di situazione di accrescimento come sulla parte interna del

    meandro.

    Sequenze riffle e pool: rappresentano una caratteristica comune a pressoch

    tutti gli alvei ghiaiosi, nei quali c una certa eterogeneit dei sedimenti del fondo. Le

    sequenze riffle e pool sono sinuosit di tipo altimetrico. I riffle sono, infatti, degli alti

    topografici nel profilo longitudinale di un alveo fluviale. In condizioni di portata

    morbida o di magra, i riffle sono caratterizzati da un flusso rapido e poco profondo e da

    un aumento localizzato del gradiente della corrente. I tratti di pool sono, invece, quelli

    di basso topografico. Qui lacqua pi profonda, la pendenza del fondo minore, e in

    condizioni di portata morbida lo anche la corrente.

    I riffle sono costituiti da granulometrie pi grossolane, mentre la superficie dei pool pu

    essere costituita da un pi ampio fuso granulometrico, interessando anche materiale

    molto fine.

    La distanza tra un riffle ed un successivo funzione della larghezza del canale e varia da

    4 a 6 volte la larghezza stessa. Si pu osservare che il pool tende a formarsi nella zona

    compresa tra una curva e la successiva (si veda Figura 3-4).

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    Figura 2-4. Schema di una sequenza riffle- pool.

    Meandri: sono anse che si susseguono per lo pi regolarmente lungo un tratto

    del corso dacqua. Lo spostamento dei meandri avviene attraverso lerosione fluviale

    che si verifica a spese della sponda esterna della curva, dove si concentrano le massime

    velocit della corrente. Allerosione della sponda esterna si contrappone un fenomeno

    di sedimentazione sulla sponda interna, dove le velocit sono invece minime.

    Figura 2-5. Schema dei meandri fluviali (r=raggio di curvatura, l=larghezza dalveo).

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    In base a quanto emerso, un fiume naturale pu essere schematicamente

    considerato come costituito da tre componenti essenziali: alveo di magra (baseflow),

    alveo di piena (bankfull), pianura inondabile (floodplain), mentre in un alveo

    canalizzato secondo i criteri dingegneria tradizionale, questi tre elementi vengono

    pressoch a coincidere (Rosgen, 1996). Le conseguenze di ci sono molteplici, in

    quanto si viene a creare un netto distacco tra fiume e pianura adiacente. Si avr assenza

    di zone riparie inondate frequentemente e capaci di creare una molteplicit di habitat

    ecologici e una variet faunistica e vegetazionale, assenza di ricarica delle falde,

    assenza di arre di espansione delle piene, aumento di energia della corrente durante

    eventi intensi e quindi aumento della capacit di trasporto del fiume.

    Figura 2-6. Differenze tra alveo fluviale naturale e canalizzato (Rosgen, 1996).

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

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    2.3.1 Criteri per lindividuazione in campagna del livello ad alveo pieno.

    Per misurare correttamente il livello ad alveo pieno, necessario identificare la

    quota dove situata la pianura inondabile. Portate che inducono livello idrici superiori

    al livello ad alveo pieno defluiscono nella pianura inondabile, sommergendola.

    E importante conoscere le differenze fisiche e morfologiche tra la pianura

    inondabile e il terrazzo, infatti i fiumi alluvionali hanno spesso pi terrazzi (pianure

    inondabili abbandonate nel corso degli anni) adiacenti al canale, e questo pu indurre,

    talvolta, incertezza nel riconoscimento.

    Talvolta la pianura inondabile pu non essere facilmente riconoscibile, perch

    magari non ben sviluppata, come nel caso di fiumi con fenomeni dincisione recenti.

    Ci sono, in ogni modo, alcuni criteri fisici o visivi per il riconoscimento del livello ad

    alveo pieno. Tra questi ricordiamo (Rinaldi, 2000; Rosgen, 1996; Williams, 1978):

    Si pu misurare il livello ad alveo pieno in corrispondenza della sommit di una

    barra di meandro (point bar). Questi corpi sedimentari sono dei buoni indicatori.

    Si pu osservare una variazione di granulometria da grossolana nel canale, a pi

    fine sopra la pianura inondabile; questo accade perch, durante eventi in cui

    superato il livello ad alveo pieno, il flusso occupa la pianura inondabile e perde

    energia depositando sedimenti pi fini. Inoltre, si pu porre attenzione alle

    tracce di recenti inondazioni.

    Si pu osservare un cambio di pendenza nelle sponde, ovvero la presenza di una

    piccola scarpata.

    Si pu osservare una variazione nel tipo di vegetazione: sopra la pianura

    inondabile si ha vegetazione di tipo arboreo, mentre al di sotto del livello ad

    alveo pieno si trova in genere erba.

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    30

    2.4 La configurazione planimetrica degli alvei fluviali

    Per configurazione planimetrica di un alveo sintende il tracciato planimetrico

    assunto da un corso dacqua. Non esistono limiti netti tra un tipo morfologico e laltro,

    in natura si ha piuttosto un passaggio continuo da un tipo ad un altro.

    Schumm (1963) basandosi su esperienze di laboratorio, ha suggerito uno

    schema classificativi basato sul tipo di trasporto solido prevalente, mettendo in

    relazione il tipo di alveo, le condizioni di stabilit e i processi dominanti (Figura 3-7).

    Figura 2-7. Classificazione di alvei fluviali basata sulla configurazione planimetrica ed il tipo di

    trasporto solido (Schumm, 1963). A. Limite dellalveo; B. direzione della corrente; C. barre. 1. Alveo e

    canale di magra rettilinei; 2. Alveo rettilineo, canale di magra sinuoso; 3a. meandriforme, con larghezza

    uniforme e piccole barre di meandro; 3b. meandriforme, con larghezza maggiore nelle curve e larghe

    barre di meandro; 4. di transizione tra meandriforme e a canali intrecciati, con larghe barre di meandro e

    frequenti canali di taglio; 5. alveo a canali intrecciati.

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    31

    Sono distinti cinque tipi principali di forme dalveo in funzione del tipo di

    trasporto solido: trasporto solido al fondo, misto e in sospensione (si veda paragrafo

    6.2).

    Gli alvei di tipo rettilineo (1) sono associabili ai minimi valori di pendenza e a

    condizioni di bassa energia. Aumentando il campo delle pendenze, aumenta

    progressivamente la sinuosit del canale (2,3).

    Successivamente si cominciano a manifestare i primi caratteri dintrecciamento

    (4); sopra un certo valore di soglia della pendenza, infatti, si verifica una brusca caduta

    nel valore della sinuosit che segna il passaggio ad alvei intrecciati, caratterizzato dalle

    pi alte condizioni energetiche della corrente. In alvei a trasporto misto o con trasporto

    al fondo, o con trasporto al fondo prevalente, il canale di magra normalmente molto

    pi limitato in larghezza rispetto allalveo di piena, presenta una sinuosit maggiore ed

    una stabilit minore. In alvei a canali intrecciati la stabilit dei canali, delle barre e

    delle sponde ancora minore e la forma dei canali varia anche in modo rilevante in un

    unico evento di piena.

    Gli alvei rettilinei sono piuttosto rari in natura. Generalmente non si riscontrano

    tratti rettilinei pi lunghi di 10 volte la larghezza.

    I fiumi meandriformi sono quei corsi dacqua il cui tracciato planimetrico

    mostra delle anse arrotondate (dette appunto meandri) che si susseguono in modo pi o

    meno ripetitivo ed uniforme. Essendo caratterizzati da pendenze modeste, i sedimenti

    dei fiumi a meandri sono generalmente fini e tipicamente compresi nel campo delle

    sabbie. La parte interna della curva solitamente occupata dalla barra di meandro,

    anche per le barre di meandro si hanno sedimenti pi grossolani a monte e pi fini a

    valle. Una delle caratteristiche pi note dei fiumi meandriformi, lelevata mobilit

    del canale, che si realizza attraverso la migrazione ed il taglio dei meandri.

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    32

    I fiumi a canali intrecciati sono caratterizzati da un tracciato in cui i canali si

    suddividono e si ricongiungono attorno a corpi sedimentari pi o meno estesi, a forma

    di losanga, a cui si da comunemente il nome di barre longitudinali. Sono sistemi

    fluviali molto attivi che rinnovano frequentemente la loro configurazione dalveo,

    attraverso la distruzione e la riformazione delle barre, la variazione della geometria

    idraulica e della posizione dei canali. I sedimenti di questi tipi di fiumi abbracciano

    quasi lintero campo granulometrico. Nei fiumi a canali intrecciati ghiaiosi la

    formazione dei depositi sedimentari legata principalmente alla migrazione delle barre

    e al riempimento dei canali abbandonati. La mobilit laterale dei canali una tendenza

    molto forte in questo tipo di fiume. Le barre pi frequentemente soggette al flusso

    sono prive di vegetazione, generalmente grossolane in superficie e con scarsa matrice

    fine. Per queste barre, si osservano materiali pi grossolani nelle porzioni a monte e

    centrali e depositi pi fini nella parte a valle.

    Unaltra tipologia di alvei fluviali che ha ricevuto molta minore attenzione

    rispetto ai meandriformi e a quelli a canali intrecciati, essendo piuttosto rara in natura,

    costituita dai fiumi anastomizzati. Questi sono costituiti da due o pi canali stabili

    che singolarmente presentano una sinuosit variabile. Le aree che separano i vari rami

    non sono delle barre, ma porzioni della pianura alluvionale (intensamente vegetate) e

    sono generalmente pari a svariate volte la larghezza del canale. I fiumi anastomizzati

    sono piuttosto rari, in Italia non se ne hanno esempi.

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    33

    2.5 Rilevamento geomorfologico di un corso dacqua

    2.5.1 Limportanza degli studi geomorfologici in ambito ingegneristico

    Levoluzione di una rete idrografica e, pi in particolare, dei singoli corsi

    dacqua che la compongono, dipende essenzialmente da una serie di condizioni

    imposte dal sistema bacino idrografico (caratteristiche climatiche, geologiche,

    tettoniche), che il sistema stesso non in grado di controllare, e da un insieme di

    variabili che viceversa il sistema fluviale capace di generare ed adattare

    (caratteristiche idrauliche geometriche e sedimentologiche).

    La differenza fondamentale, infatti, tra i canali artificiali con pareti fisse e gli

    alvei naturali, la capacit che hanno questi ultimi di automodellarsi. I corsi dacqua a

    fondo mobile, infatti, sono caratterizzati da geometria, pendenza, forme fluviali e corpi

    sedimentari che cambiano nel tempo per rispondere a variazioni di natura morfologica

    di tipo naturale o di tipo antropico.

    Il sistema in grado di adattarsi a variazioni dellapporto solido proveniente da monte,

    come nel caso di una maggiore erodibilit dei versanti, dovuta ad un taglio della

    vegetazione boschiva, allabbandono delle campagne, o viceversa ad un prelievo

    dinerti dal fondo dellalveo.

    Il sistema capace di adattarsi a modifiche del regime liquido delle portate, che

    possono essere dovute a variazioni climatiche naturali, oppure a opere di derivazione

    per uso antropico o ancora a variazioni delluso del suolo a scala di bacino che possono

    indurre modifiche nella trasformazione degli afflussi meteorici in deflussi superficiali.

    Levoluzione morfologica di un sistema fluviale ed i relativi cambiamenti che

    si possono manifestare, possono indurre dei fenomeni di rischio da dinamica dalveo.

    Nel caso di evoluzioni plano-altimetriche dellalveo si possono manifestare fenomeni

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    34

    di erosione e deposito, i quali possono interessare opere in alveo (ponti, infrastrutture,

    argini, muri di contenimento ecc.) o manufatti posti nelle vicinanze del corso dacqua

    (case, strade, campi coltivati ecc.) che possono essere danneggiati da fenomeni di

    arretramento ed instabilit della sponda.

    Quindi, la valutazione dei processi in atto e delle tendenze evolutive

    importante ai fini di una corretta salvaguardia delle opere e dei terreni di nostro

    interesse.

    Oggi limportanza dello studio della morfologia e della dinamica dellalveo

    fluviale largamente riconosciuta. Ad esempio, in caso di alvei fluviali di grandi

    dimensioni, importante rispettare larmonia e la periodicit della morfologia fluviale;

    in questi casi infatti sconsigliabile cercare di modificare tali caratteristiche in modo

    artificiale. Ci, oltre ad essere controproducente a livello ambientale, lo anche a

    livello economico. Un moderno approccio dovrebbe basarsi, infatti, sul lavorare in

    accordo piuttosto che contro i naturali processi in atto nelle zone adiacenti al fiume.

    Questo per non sempre possibile, specialmente in un paese come lItalia

    dove le zone adiacenti ai fiumi sono largamente urbanizzate e dove non pi possibile

    lasciare agire liberamente il fiume.

    La conclusione a cui si perviene, sia che lapproccio al sistema fluviale sia

    orientato verso una rinaturalizzazione sia che si preveda un controllo artificiale

    dellalveo, affinch i risultati siano di successo, si deve stabilire lo stato

    geomorfologico attuale del sistema e valutarne le tendenze evolutive.

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    35

    2.5.2 Studio geomorfologico da documentazione cartografica e fotografica

    Quando si vuole classificare ed analizzare un sistema fluviale e tutto il suo

    territorio, necessario riconoscere sia le forme fluviali che in esso sono contenute, sia i

    processi che sono responsabili della formazione, del mantenimento e delleventuale

    erosione di tali forme.

    Tale identificazione, risulta essere molto complessa anche per i pi esperti, dato

    che le forme fluviali ed i processi geomorfologici riscontrabili in natura sono molto

    vari.

    Attualmente, con i modelli matematici da soli non si pu effettuare uno studio

    geomorfologico valido; lapproccio qualitativo, basato sullesperienza oggi continua ad

    essere essenziale per gli studi geomorfologici dove sia prevista la classificazione,

    lanalisi e la predizione della forma e dei cambiamenti del canale.

    La modellazione matematica molto difficoltosa e fornisce risultati poco attendibili

    data lestrema complessit dei fenomeni (Thorne, 1998).

    Ogni studio geomorfologico dovrebbe iniziare con lanalisi di dati esistenti ed

    informazioni passate sulle caratteristiche e sulla forma dellalveo per potere stabilire

    landamento storico che il corso dacqua ha avuto. Ci pu essere fatto confrontando

    cartografie, foto aree, rilievi delle quote di fondo.

    Il confronto di cartografie o foto aree relative ad anni diversi pu essere utile

    per definire i tratti in cui lalveo ha cambiato il suo tracciato e presenta tuttora una

    maggiore instabilit planimetrica.

    Informazioni dettagliate sulle variazione altimetriche e di sezione possono

    essere ricavati dal confronto di rilievi topografici (sezioni trasversali, profili

    longitudinali anche a corredo di progetti dintervento sul corso dacqua). In base a tale

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    36

    tipo di analisi, si possono ricavare le seguenti informazioni: individuazione dei tratti

    interessati da fenomeni di erosione o sedimentazione distribuita, misura

    dellabbassamento o innalzamento del fondo, ricostruzione dellintervallo di tempo di

    innesco del fenomeno e della sua evoluzione temporale, misura delle variazione di

    forma e dimensione della sezione.

    2.5.3 Riconoscimento geomorfologico in campagna

    Dopo una prima analisi basata su confronti cartografici e fotografici, si deve

    necessariamente fare unanalisi in sito recandosi sullalveo dinteresse.

    Affinch lo studio geomorfologico in campagna possa avere validit, deve

    essere condotto con un metodo valido e coerente. Ci non facile, oltre ad una buona

    conoscenza del sistema fluviale in questione, sono richiesti anche principi di idrologia,

    idraulica fluviale, geomorfologia fluviale e molta esperienza

    Inoltre ovvio che non si pu analizzare il fiume sezione per sezione ma si

    dovranno scegliere dei punti rappresentativi sui quali concentrare lanalisi. Si dovr

    quindi studiare il fiume in modo generale (rilevamento geomorfologico generale), in

    tutta la sua interezza, effettuando sopralluoghi, per poi scegliere le sezioni specifiche

    nel quale condurre osservazione di maggiore dettaglio. Tali sezioni dovranno, dunque,

    essere rappresentative visto che le loro caratteristiche saranno ipotizzate valide anche

    per le altre sezioni non considerate.

    Dopo aver scelto le sezioni, si pu dunque fare unanalisi in campagna, dove

    verranno valutate le eventuali forme di fondo presenti (pianura inondabile, barre,

    terrazzo), misurate le grandezze di interesse (livello ad alveo pieno, larghezza

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    37

    dellalveo attivo, campioni sedimentologici) e verranno identificati fenomeni erosivi o

    di deposito.

    Durante la fase di rilevamento geomorfologico di campagna, si possono trarre

    informazioni sul tipo di instabilit presente (abbassamento del fondo o aggradazione,

    allargamento o restringimento) cos come possibile talora ottenere una stima

    dellentit della variazione del fondo, principalmente in base ad evidenze di tipo

    geomorfologico e sedimentologico.

    Nella tabella 3-1 si elencano i principali tipi di evidenze che si possono

    riscontrare durante un rilevamento di campagna.

    Tipo di evidenza

    Tipo di instabilit

    1. Evidenze morfologiche della pianura:

    sistemi di canali inattivi nella pianura incisione, restringimento terrazzi nei depositi di fondovalle

    incisione

    2. Evidenze morfologiche in alveo:

    ponti e confluenze sospese, sotto-escavazioni strutture, radici esposte

    incisione

    strutture sepolte, riduzione luce dei ponti aggradazione arretramento di entrambe le sponde allargamento avanzamento di entrambe le sponde

    restringimento

    3. Evidenze sedimentologiche:

    suoli sepolti da depositi alluvionali aggradazione variazioni tessiturali verticali nei depositi fluviali aggradazione o incisione

    Tabella 2-1. Principali tipi di evidenze dinstabilit di alvei fluviali applicabili durante il

    rilevamento di campagna (Rinaldi, 2000).

    La vegetazione riparia pu inoltre fornire immediate e dettagliate informazioni

    sui processi evolutivi in atto e sui fenomeni che interessano le sponde. I rami avventizi

    forniscono unaccurata datazione dei movimenti di massa che hanno interessato;

    questo si pu ottenere osservando un prelievo di campione prelevato alla base del

  • Le caratteristiche morfologiche dei corsi dacqua

    38

    ramo. Se si riscontrano degli anelli eccentrici nelle cerchie annuali, la pianta stata

    soggetta a dei piegamenti, magari dovuti a franamento di sponde. Questa tecnica

    ovviamente molto valida, ma non di immediata applicazione. La presenza di radici

    sepolte invece un indice immediato di eventuali fenomeni di aggradazione, di cui si

    pu valutare anche lentit misurando lo spessore dei sedimenti depositati sulle radici.

    2.5.3.1 Le schede di riconoscimento geomorfologico

    Per condurre unanalisi il pi possibile rigorosa si pu fare affidamento a delle

    schede guida, grazie alle quali si pu seguire una procedura prestabilita e il pi

    possibile completa.

    Si possono utilizzare delle schede guida per:

    offrire una metodologia base per lo studio in sito di forme e processi

    fluviali e garantire che vengano considerati tutti gli aspetti necessari ad

    uno studio geomorfologico; seguendo lapproccio suggerito dalle

    schede si evita, infatti, di condurre unanalisi affrettata, magari

    passando rapidamente da considerazioni generali a particolari ed inoltre

    si incoraggiano considerazioni su alcuni aspetti che altrimenti

    potrebbero passare inosservati;

    raccogliere in modo ordinato tutte le informazioni qualitative e

    quantitative in un unico documento, il quale potr essere utilizzato in

    seguito per un confronto con nuove e pi aggiornate schede.

    Le schede che sono state utilizzate nellambito di questa tesi, sono le schede di

    riconoscimento geomorfologico proposte da C. R. Thorne (Thorne, 1998).

    Le schede utilizzate saranno descritte in maniera pi estesa in seguito.