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Analisi morfodinamica di un tratto intrecciato del fiume Tagliamento mediante tecniche di proximal sensing

Il presente lavoro si inserisce in un ampio progetto di caratterizzazione delle reti fluviali e dei processi che ne governano la dinamica, mediante l’individuazione e la realizzazione di strumenti e procedure adatte alla descrizione plano-altimetrica e temporale degli alvei intrecciati.
Obiettivo generale della tesi è l’analisi morfodinamica di un tratto rappresentativo del fiume Tagliamento, al fine di evidenziarne le dinamiche di evoluzione morfologica al variare della portata ed in risposta ad eventi di piena. Nello specifico, si mira a descrivere i processi a macroscala che caratterizzano gli alvei intrecciati analizzando parametri morfologici quali larghezza, indice di braiding, sinuosità e parametri ecologici quali la disponibilità di habitat acquatici e l’estensione dell’interfaccia tra acqua e terra.
(...) Lo studio è stato realizzato attraverso una metodologia di monitoraggio innovativa tramite l’installazione di una postazione di telerilevamento fissa che permette indagini di tipo proximal sensing. A supporto di questo metodo d’indagine sono state condotte in parallelo diverse campagne di misura atte a caratterizzare la topografia dell’alveo, la ripartizione delle portate in corrispondenza di biforcazioni fluviali, la distribuzione granulometrica ed il campo di moto. Un ulteriore contributo a tale metodica è rappresentato dall’implementazione di un codice di calcolo allo scopo di ricavare dagli output delle analisi fotogrammetriche le stesse grandezze acquisibili in modo manuale. I risultati ottenuti confermano l’applicabilità delle procedure automatiche di riconoscimento all’analisi della morfodinamica di una rete intrecciata.
Il primo fondamentale passo ha comportato uno studio fotogrammetrico mirato all’analisi delle immagini acquisite in continuo, allo scopo di realizzare ortofotocarte della piana alluvionale. Si è estratta la configurazione planimetrica della rete digitalizzando i singoli canali attraverso la linea d’asse e la larghezza, le aree vegetate, le zone umide.
I dati così ottenuti, associati al livello idrico misurato poco più a valle, hanno permesso una descrizione quantitativa della risposta morfodinamica del sistema fiume e la determinazione della dinamica di inondazione della rete al variare della portata idrica.
(...) Un primo risultato emerso dall’analisi delle ortofotocarte è stata l’osservazione che al passaggio di una piena i canali tendono a venire incisi maggiormente ed a spostare la loro linea d’asse verso l’interno della fascia. Tuttavia si è notato che la zona attiva è in fase di espansione rispetto alla configurazione iniziale a causa della pressione erosiva dei canali più esterni.
(...) Tale incremento riveste un ruolo importante nel favorire la biodiversità in quanto induce un repentino cambio di tipologia tra habitat fluviali e terrestri. Inoltre si è osservato che l’area occupata dai canali bagnati aumenta così velocemente da minimizzare in breve le zone bagnate da acque ferme ma, questa perdita di zone idraulicamente calme, è tuttavia compensata da un aumento altrettanto vistoso dell’interfaccia tra ambiente acquatico e terrestre, cioè della shoreline length. Tale aumento della costa bagnata si traduce in un incremento della complessità dell’intera rete dato che gli habitat di costa possono essere di fondamentale importanza in quanto possono servire da rifugio in condizioni di piena.
La complessità del sistema può essere legata allo sviluppo di nuove biforcazioni che implicano la nascita di nuovi canali variando l’indice di braiding. Si è osservato che, all’aumentare della portata, la configurazione della rete diviene più complessa, con un numero medio di canali maggiore. Questo andamento è diretta conseguenza del fatto che il range di portate analizzato in questo tratto non comporta un’inondazione completa della piana. Tali risultati sono confermati dal fatto che al valore più elevato di livello idrico analizzato pari a 2.10 metri, corrisponde un grado di inondazione pari al 72.5% con la persistenza di isole vegetate.
A chiusura del presente lavoro di tesi, si sono confrontati i risultati delle misure di campo con quelli ottenuti da un modello concettuale che ipotizza l’instaurarsi di condizioni di moto uniforme per ogni singola sezione trasversale ma considerando l’effettiva geometria della sezione. Tale modello ha permesso di valutare, in modo innovativo, la variazione dell’indice di braiding e della larghezza bagnata in funzione della portata. I risultati manifestano una buona corrispondenza con i valori ricavati dall’analisi morfometrica delle ortofotocarte prodotte, confermando la validità di tale modello nonostante le forti ipotesi semplificative.
L’analisi effettuata mette in luce come un dettagliato monitoraggio attraverso tecniche di telerilevamento risulti uno strumento particolarmente idoneo per lo studio delle dinamiche di una rete a braiding che evolve su molteplici scale spaziali e temporali.

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1 1 INTRODUZIONE SOMMARIO In questo capitolo viene presentato il lavoro di tesi, introducendo al lettore gli interessi personali e le lacune ingegneristiche che ne hanno suggerito la stesura. Si indicheranno infine le frontiere della scienza connessa alle soluzioni proposte. I corsi d’acqua rappresentano uno dei tasselli fondamentali dell’interazione tra l’uomo e l’ambiente. Da sempre l’uomo dipende da essi per la sopravvivenza e per lo sviluppo: molteplici sono infatti gli esempi di imponenti civiltà nate da piccoli centri di aggregazione e sviluppatesi come potenze economiche e militari in prossimità di bacini fluviali. Ne fanno da modello i centri sorti tra il Tigri e l’Eufrate, culla della civiltà occidentale, o quelli fioriti nelle campagne egiziane invase dal provvidenziale limo del Nilo, o ancora, in tempi più prossimi, lo svilupparsi della vicina potenza economica germanica grazie alla lega anseatica. Ad oggi, lo stato del sistema fluviale è uno specchio fedele della società che vi si insedia e riflette il suo stato d’evoluzione in quella particolare zona. L‘uomo ha utilizzato questa risorsa a scopi potabili, per la pulizia, come mezzo di trasporto, di difesa, per l’irrigazione dei campi, per produrre energia e, in tempi più recenti, per lo sport ed il turismo. Per questi motivi, e probabilmente per molti altri, è possibile considerarla una porzione rinnovabile di natura fondamentale all’uomo. D’altra parte diviene tale dal momento in cui l’uomo la scopre utile e la sa gestire; diversamente, la stessa risorsa, si può presentare in modo sconveniente sconfinando nel campo del rischio ambientale visto come una parte di natura che sfugge al nostro controllo. La responsabilità della gestione della risorsa acqua è oggi enorme. Una cattiva gestione può portare a conseguenze catastrofiche. Le alluvioni si stanno rivelando i più gravi disastri ambientali per l’Europa: più della metà delle alluvioni europee si sono verificate in soli tre Paesi: Francia (22%), Italia (17%) e Gran Bretagna (12%). All’Italia, spetta il triste primato europeo di mortalità con il 38% delle vittime dal 1980 al 2002 [Corriere della sera, 13 ottobre 2003]. E non sono soltanto le alluvioni a disturbare la quiete della popolazione: anche un’irrigazione eccessiva può provocare danni gravi quanto quelli dovuti alla siccità.

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Roberto Socin Contatta »

Composta da 126 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.