Seguiranno i commenti.
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DHI
Comune di Pescara
Verifica di compatibilità idraulica della proposta di P.R.P. della Città di Pescara
Rapporto di Prova
This report has been prepared under the DHI Business Management System
certified by Bureau Veritas to comply with ISO 9001 (Quality Management)
DHI
Comune di Pescara
Verifica di compatibilità idraulica della proposta di P.R.P. della Città di Pescara
Rapporto di Prova
Committente Comune di Pescara
Referente del Committente Arch. T. Vespasiano
Layout del Porto di Pescara come previsto dal nuovo Piano Regolatore Portuale
Project manager Davide Persi
Quality supervisor Andrea Crosta
Author Marco Lomazzi
Codice progetto - elaborato 22801251-01-00100
Data di approvazione 1 settembre 2015
Revisione 1.0
Classificazione Open
DHI s.r.l• Via Pomba 23. 10123 Torino. Italy•
Telefono: +39 011 5624649 • Fax: +39 010 6422381 • dhi-italia@dhi-italia.it • www.dhi-italia.it
INDICE
1 Premessa 1
2 Area di studio 3
3 Approccio metodologico e selezione del codice di calcolo 4
3.1 Schematizzazione modellistica 6
4 Configurazioni geometriche di riferimento 8
4.1 Configurazione "Progetto 1" 8
4.2 Configurazione "PRP" 14
5 Dati di ingresso e parametri del modello 18
5.1 Dati topografici 19
5.1.1 Fiume Pescara 19
5.1.2 Porzione a mare e area portuale 22
5.1.3 Aree perifluviali 25
5.2 Dati idrologici 30
5.3 Altri parametri del modello 34
5.3.1 Condizioni al contorno 34
5.3.2 Condizioni iniziali 37
5.3.3 Scabrezza idraulica 37
6 Analisi dei risultati 37
6.1 Analisi del comportamento idraulico e dinamica di esondazione 38
6.2 Profili longitudinali 43
6.2.1 TR50 44
6.2.2 TR100 48
6.2.3 TR200 52
6.3 Analisi della capacità di portata nei tratti terminali 56
6.3.1 TR50 56
6.3.2 TR100 59
6.3.3 TR200 61
6.4 Estensione delle aree allagabili 63
6.5 Massimi tiranti idrici 65
6.5.1 TR50 65
6.5.2 TR100 67
6.5.3 TR200 69
6.6 Volumi di esondazione 72
7 Conclusioni 72
ALLEGATI
ALLEGATO A — MIKE 11 HD Descrizione tecnica
ALLEGATO B — MIKE 21 HD Descrizione tecnica
1 Premessa
Il presente "Rapporto di Prova" riassume tutte le attività condotte da DHI nell'ambito dell'incarico affidato dal Comune di Pescara con Atto 54 del 31.07.2015 volto alla verifica della compatibilità idraulica della proposta del nuovo Piano Regolatore Portuale della Città di Pescara.
Il Porto di Pescara è stato oggetto nel corso degli ultimi decenni di una serie di interventi e di progetti di adeguamento/ampliamento volti anche alla riduzione del rischio idraulico gravante sul tratto terminale del Fiume Pescara ed a limitare il carico inquinante che, in alcune condizioni di corrente litoranea, interessa il tratto di spiaggia a ovest del porto stesso.
A seguito dell'analisi di una serie di diverse ipotesi progettuali, il nuovo Piano Regolatore Portuale (PRP) prevede in estrema sintesi la completa separazione tra foce fluviale e porto commerciale, la realizzazione di un bacino commerciale in destra alla nuova foce ed un nuovo bacino in sinistra destinato ai grandi pescherecci con un complessivo spostamento verso mare della foce stessa.
L'iter progettuale del PRP è stato accompagnato dal completamento di una serie di analisi e valutazioni tecniche che hanno compreso uno specifico studio idraulico del comportamento della foce del Pescara in concomitanza di un evento di piena con tempo di ritorno di 50 anni, nelle condizioni ante operam e post operam.
Tale analisi idraulica aveva evidenziato un sensibile miglioramento delle condizioni di pericolosità idraulica per effetto della realizzazione delle nuove opere portuali.
Figura 1.1 Layout progettuale del Porto di Pescara così come previsto dal nuovo Piano Regolatore Portuale.
L'area rappresentata è coincidente con quella oggetto dello studio.
Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, in concerto con l'Autorità dei Bacini di rilievo regionale
abruzzesi ed interregionale del Fiume Sangro, aveva individuato alcune lacune nello studio
idraulico, legate in particolar modo al non aver analizzato il comportamento idraulico del fiume
Pescara anche in concomitanza con eventi di piena eccezionali con tempo di ritorno di 100 e 200 anni, e richiesto una prima integrazione con parere n° 56/2014.
L'Autorità di Bacino stessa, in collaborazione con il Genio Civile Regionale aveva contributo, con nota RA/109875 del 18 aprile 2014, ad un'integrazione dell'analisi idraulica al fine di renderla compatibile con il vigente PSDA (area oggetto di analisi ampliata verso monte), approfondire le perimetrazioni del PSDA vigenti a causa dell'inadeguatezza delle stesse e completare il quadro di indagine del rischio idraulico considerando anche gli eventi con tempo di ritorno di 100 e 200 anni.
Le integrazioni sono state trasmesse al C.S.LL.PP. in data 06 luglio 2015, con il titolo "Attività di approfondimento tecnico svolta nell'ambito delle verifiche di sicurezza idraulica del tratto terminale del Fiume Pescara" all'interno del documento "Porto di Pescara — Piano Regolatore Portuale 2008 — Risposte ai quesiti espressi nel parere del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici protocollo 56/2014".
Tuttavia la Seconda Sezione del C.S.LL.PP, con nota prot. N. 5432 del 10 luglio 2015, ha ribadito la necessità di ulteriori approfondimenti di studio al fine della redazione di un "rapporto di prova" esaustivo, comprensivo di:
descrizione completa dei dati di ingresso;
descrizione delle condizioni iniziali per ciascuna elaborazione;
descrizione dei risultati delle elaborazioni, in termini sia assoluti che di confronto comparato.
Il presente studio, affidato dal Comune di Pescara a DHI S.r.l. a seguito dell'iter sopra descritto, è stato quindi completato da DHI nel pieno rispetto di quanto richiesto nel parere della Seconda Sezione del Consiglio Superiore dei LL.PP. espresso nell'adunanza del 10.12.2014 e, più in dettaglio, di quanto ribadito dal suddetto Consesso con tale nota prot. 5432 del 10.07.2015.
Lo studio idraulico effettuato, del quale il presente elaborato rappresenta la sintesi tecnica, è configurabile quale approfondimento di dettaglio dell'analisi dell'Autorità di Bacino in quanto:
è basato su dati di rilievo aggiornati e di maggior dettaglio in quanto utilizza come caratterizzazione del dato topografico il LIDAR Ministeriale a maglia 1x1m, rispetto al dato precedentemente disponibile all'Autorità di Bacino, ovvero il DTM Regionale a maglia 10x10m; tale dato deriva da una campagna di rilievi aerofotogrammetrici con strumentazione laser eseguita negli anni tra il 2008 e il 2011 su committenza del Ministero dell'Ambiente e finalizzata alla restituzione di dati grigliati di altimetria ad altissima risoluzione (1x1m e/o 2x2m);
è stato effettuato mediante l'applicazione del codice di calcolo MIKE FLOOD del DHI (già Danish Hydraulic Institute) che permette di integrare in un'unica simulazione dinamica la componente monodimensionale (1D) e quella bidimensionale (2D) simulando quindi sia la propagazione dell'evento di piena all'interno dell'alveo fluviale, sia la propagazione delle acque di esondazione all'interno del contesto urbano della città di Pescara, sia la dinamica del tratto terminale della foce e la relativa interferenza con lo sbocco a mare; il codice MIKE FLOOD è strumento standard scelto da più di due terzi delle Autorità di Bacino Italiane ed è uno dei pochi codici bidimensionali utilizzati in Italia che rientrano nella lista approvata dalla FEMA Americana'.
I risultati ottenuti presentano un elevato dettaglio di rappresentazione essendo basati sul ciato modello numerico basato su una griglia di calcolo di 4x4m al posto della griglia 10x10m del modello realizzato dall'Autorità di Bacino in funzione del DTM di input disponibile.
La FEMA (Federal Emergency Management Agency) ha avviato sin dal 1999 un progetto di analisi della performance ed affidabilità dei codici di simulazione numerica di tipo idraulico, al fine di definire specifiche liste dei modelli approvati e non per le diverse tipologie di studi.
L'elenco relativo ai codici di calcolo è consultabile all'indirizzo http://www.fema.gov/plan/prevent/fhm/en_hydra.shtm
Come meglio descritto nei seguenti paragrafi, lo studio idraulico realizzato utilizza in parte i dati già adottati nel citato studio integrativo dell'Autorità di Bacino e lo integra con l'obiettivo di fornire un risposta esaustiva a quanto richiesto dal C.S.LL.PP.
In particolare il "Rapporto di Prova" è finalizzato alla verifica dell'impatto indotto dalle nuove opere previste nel PRP 2008 sul rischio idraulico gravante sul tratto terminale del fiume Pescara ed al relativo confronto con le condizioni di deflusso allo stato attuale del porto.
E' importante evidenziare come, nel presente lavoro, siano già state prese in considerazione tutte le opere e gli interventi di difesa idraulica previsti nel breve o già in fase di realizzazione sul tratto del fiume Pescara. Tali opere fluviali, tra le quali si annovera il nuovo tratto arginale in sinistra idrografica, il nuovo ponte a monte della linea ferroviaria, il raddoppio del ponte di Villa Fabio e la chiusura dei noti "varchi", dettagliate nel seguito del documento, presentano infatti tempi di realizzazione o completamento inferiori ai possibili tempi di realizzazione delle opere del PRP, ed è quindi coerente considerarle come già completate in un confronto comparativo tra i due diversi scenari (pre e post PRP).
Lo studio considera dunque le seguenti due differenti configurazioni:
"Progetto 1", relativa allo stato attuale con la realizzazione delle opere previste nel breve;
"PRP 2008", relativa alla nuova configurazione portuale.
Relativamente agli scenari idrologici, in linea con le richieste del C.S.LL.PP. sono stati considerati tre condizioni di rischio crescente. Come descritto in dettaglio al par. 5.2, la forzante è costituita da un idrogramma di portata su un arco temporale di 36 ore.
I tre scenari idrologici sono i seguenti:
TR50: evento con tempo di ritorno cinquantennale;
TR100: evento con tempo di ritorno centennale;
TR200: evento con tempo di ritorno duecentennale.
2 Area di studio
Lo studio modellistico comprende il tratto di alveo del fiume Pescara e le aree adiacenti a partire da circa 4 km a monte dello sbocco a mare (Figura 1.1). Il segmento indagato include, coerentemente con le prescrizioni contenute nel parere n° 56/2014 del C.S.LL.PP. citato in Premessa, l'intero tratto urbano del corso d'acqua.
L'alveo inciso è racchiuso da sponde naturali sino all'attraversamento ferroviario, mentre a valle risulta confinato da sponde artificiali sino allo sbocco a mare. Da monte verso valle il corso d'acqua è attraversato da Ponte Villa Fabio, un attraversamento pedonale, il ponte ferroviario, un attraversamento pedonale, Ponte Garibaldi, Ponte Risorgimento e il ponte di via Paolucci, localizzato circa 1300 m a monte dell'attuale sbocco a mare. Gli attraversamenti ferroviario, pedonale e Ponte Garibaldi distano pochi metri l'uno dall'altro e sono localizzati circa metà del tratto di studio.
A valle dell'ultimo attraversamento l'alveo si allarga, passando da 35-40 m a circa 95 m e mantiene tale dimensione trasversale per circa 300 m, per poi allargarsi ulteriormente in sponda sinistra subito a monte dell'imbocco del canale terminale di foce. Quest'ultimo presenta una larghezza inferiore, pari a circa 40 m, uno sviluppo longitudinale rettilineo di circa 450 m e termina con lo sbocco a mare all'interno del bacino portuale, protetto dalla diga foranea circa 500 m al largo.
Il tratto di studio del fiume Pescara presenta una significativa criticità idraulica, come verificato da uno studio della già citata Autorità di Bacino (Figura 2.1, rappresentativa delle aree a rischio allagamento). Tale criticità, particolarmente significativa nel tratto a monte dell'attraversamento ferroviario, è dovuta in maniera preponderante alla presenza di "varchi" nelle arginature che consentono il deflusso dei volumi di piena nell'area urbana, dei quali si tratterà al par. 4.1.
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| Figura 2.1 Aree a pericolosità idraulica P2, relativamente all'evento con tempo di ritorno centennale (fonte: Autorità di Bacino). |
A monte del rilevato ferroviario la dinamica del fiume Pescara risulta prevalentemente di tipo monodimensionale a seguito della scarsa antropizzazione delle sponde e delle elevate quote spondali. Nel tratto di valle le mutate caratteristiche dell'alveo determinano una significativa influenza della componente laterale del moto in caso di eventi intensi, comportando una carattere bidimensionale delle dinamiche di deflusso.
3 Approccio metodologico e selezione del codice di calcolo
Lo studio idraulico di verifica dell'impatto delle nuove opere previste nel PRP, e relativo confronto con le condizioni di deflusso allo stato attuale del porto, è stato interamente basato sull'applicazione di un modello numerico di simulazione esteso su un ampio tratto del fiume Pescara tra la zona industriale e la foce a mare, includendo tutte le opere (fluviali e portuali) esistenti o previste in realizzazione.
La corretta schematizzazione e rappresentazione delle peculiarità dell'area in esame presenta un elevato livello di difficoltà in quanto:
- occorre correttamente rappresentare le condizioni di deflusso in piena all'interno dell'alveo attivo del Pescara, a partire dalle sezioni topografiche di rilievo ed includendo, ove ritenuto opportuno, eventuali strutture interferenti;
- le possibili esondazioni in caso di evento di piena estrema interessano un territorio fortemente urbanizzato e caratterizzato da numerosi elementi che possono interferire con la propagazione degli allagamenti;
- occorre rappresentare con il necessario dettaglio la presenza di edifici e delle strade cittadine, che in caso di esondazione assumono la funzione di vere e proprie vie preferenziali per il deflusso;
- la viabilità cittadina è interessata da strade ad alta percorribilità o attraversamenti stradali sul fiume che presentano elementi strutturali quali pile e spalle tali da poter condizionare localmente tiranti, velocità e direzioni di deflusso delle esondazioni;
- occorre considerare l'interazione dinamica tra il deflusso in alveo e il mare (tratto di foce attuale ed in progetto), che assume in questa area un carattere bidimensionale, durante la simulazione numerica dell'evento di piena al fine di poter valutare correttamente le eventuali migliorie al deflusso alla foce indotte dalle nuove opere portuali.
Per questo motivo è risultato necessario l'utilizzo di un software di modellazione avanzata quale il codice di calcolo MIKE FLOOD del DHI (già Danish Hydraulic Institute), già adottato dalla maggior parte delle Autorità di Bacino del nostro Paese.
Il codice di calcolo MIKE FLOOD è uno strumento modellistico integrato che permette di accoppiare in maniera dinamica, attraverso un'interfaccia utente grafica, il codice monodimensionale MIKE 11 e quello bidimensionale MIKE 21 (per una descrizione sintetica dei quali si rimanda agli allegati A e B).
Il modulo consente di sfruttare al massimo le potenzialità di MIKE 11 e di MIKE 21, facendo intervenire nell'ambito di uno stesso modello l'uno o l'altro codice in funzione delle specifiche esigenze di rappresentazione geometrica e di simulazione necessarie: MIKE 11 per la simulazione monodimensionale del tratto arginato, MIKE 21 per il deflusso nelle aree golenali o di esondazione nonché per l'area di sbocco a mare.
MIKE FLOOD presenta le seguenti caratteristiche principali:
MIKE 11 e MIKE 21 rimangono singoli codici indipendenti l'un l'altro nella messa a punto, nell'interfaccia grafica e nell'input-output;
una specifica interfaccia grafica consente di definire i collegamenti reciproci e biunivoci di MIKE 11 e MIKE 21 per gli scambi di flusso e la congruenza dei livelli idrici di calcolo.
L'alveo del corso d'acqua è stato quindi modellato con approccio monodimensionale attraverso l'inserimento delle sezioni trasversali disponibili.
L'alveo è stato poi collegato dinamicamente alle aree laterali inondabili, sia in sponda destra che in sponda sinistra, mediante speciali funzioni di MIKE FLOOD, nel rispetto delle reali quote di sponda. La modellazione accurata della dinamica di piena, effettuata con approccio bidimensionale, è stata estesa all'intera zona in esame, sia in sponda destra che in sponda sinistra, rappresentata mediante un modello del terreno a celle quadrate, contenente gli edifici e tutte le strutture in grado di avere effetto nella propagazione della piena stessa sul territorio.
Anche il tratto terminale del fiume Pescara, compresa la foce (sia nella configurazione attuale che quella "variata" del PRP), è stato rappresentato mediante schema di calcolo bidimensionale.
Per quanto concerne le modellazioni in alveo, i risultati delle simulazioni condotte sono forniti sotto forma di profili longitudinali di livello e tabelle contenenti i principali parametri idraulici sezione per sezione.
Relativamente alle aree inondate, invece, i risultati ottenuti sono forniti sotto forma di mappe di tiranti idrici e velocità di scorrimento riferite ai loro valori massimi.
Il successivo paragrafo 3.1 riporta in dettaglio l'estensione dell'area di studio ed i diversi schemi modellistici utilizzati.
Il tratto del fiume Pescara oggetto di studio comprende gli ultimi 4 km circa del corso d'acqua, a partire dalla località Villa Raspa (frazione di Spoltore) sino allo sbocco a mare.
In Figura 3.1 si riporta l'indicazione del tratto del fiume Pescara oggetto di studio su ortofoto relativa allo stato attuale dell'area portuale.
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| Figura 3.1 Tratto del fiume Pescara oggetto del presente studio (ortofoto relativa allo stato attuale). |
Attraverso il codice monodimensionale MIKE 11 si è schematizzato l'alveo attivo dall'inizio del tratto modellato sino all'allargamento dell'alveo in corrispondenza della rampa di imbocco dell'Asse Attrezzato (circa 3 km). Il tratto terminale del fiume Pescara e le zone laterali, destinate quasi esclusivamente ad aree urbano, sono invece state modellate attraverso il codice bidimensionale MIKE 21. In Figura 3.2 si distinguono gli ambiti modellati tramite i due approcci.
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| Figura 3.2 Porzioni di territorio schematizzate tramite modulo monodimensionale MIKE 11 (azzurro) e modulo bidimensionale MIKE 21 (rosso). |
Come si nota dalla figura precedente, l'area laterale modellata tramite approccio bidimensionale si estende per più di 1 km trasversalmente al corso d'acqua. Il dominio comprende anche la porzione associata alle opere portuali, includendo nella modellazione le dinamiche relative all'interazione tra le portate defluenti nel Pescara e il tratto di mare in corrispondenza della foce del corso d'acqua.
Il segmento terminale del fiume Pescara, di estensione circa pari a 1 km, è modellato tramite codice MIKE 21, con trasferimento delle portate e della quantità di moto dal modulo monodimensionale, associato al tratto di monte, a quello bidimensionale.
La schematizzazione bidimensionale del tratto terminale consente di modellare con estremo dettaglio e affidabilità le dinamiche che caratterizzano il canale di sbocco a mare del fiume Pescara nelle due configurazioni considerate.
Relativamente al tratto del fiume Pescara schematizzato con il modulo monodimensionale, il solo alveo attivo è modellato con codice MIKE 11, con estensione trasversale generalmente compresa tra 40 e 50 m. In caso di livello del pelo libero superiore alla quota spondale, il volume liquido si trasferisce alle zone laterali, schematizzate tramite modello bidimensionale, attraverso l'interfaccia tra i due modelli. Quest'ultima segue il tratto spondale senza discontinuità sia in destra sia in sinistra idrografica, sino al termine del tratto modellato con approccio monodimensionale.
La metodologia di interfacciamento tra i due modelli in corrispondenza delle sponde consente l'accoppiamento dinamico tra alveo attivo e zone di espansione laterali, garantendo dunque il bilancio dei volumi modellati e consentendo sia l'esondazione dal corso d'acqua sia l'eventuale rientro in alveo dei volumi liquidi.
4 Configurazioni geometriche di riferimento
Lo studio ha riguardato due differenti configurazioni di progetto. La prima è relativa allo stato "attuale" modificato con alcuni interventi nelle aree laterali all'alveo del Pescara finalizzate alla diminuzione della pericolosità idraulica nell'area urbana adiacente, ed è denominata "Progetto 1". La seconda, in aggiunta agli interventi di cui al Progetto 1, prevede un ingrandimento dell'area portuale con conseguente risagomatura del tratto terminale del fiume Pescara ed è denominata "PRP ".
In particolare, la configurazione Progetto 1 prevede interventi di chiusura dei "varchi", ovvero di vie di accesso alla zona urbana per le acque esondate, lungo il tratto urbano del fiume Pescara in sponda destra. In aggiunta si prevede la costruzione di un nuovo attraversamento a monte del ponte ferroviario, con l'edificazione di muri arginali finalizzati alla diminuzione della pericolosità idraulica del tratto. L'attuale Ponte Villa Fabio viene inoltre raddoppiato e la relativa viabilità viene conseguentemente modificata.
La configurazione PRP presenta modifiche rispetto alla configurazione Progetto 1 esclusivamente nell'area portuale. Tale variazione, come accennato in premessa, è relativa al progetto contenuto nel nuovo Piano Regolatore Portuale che prevede la separazione tra foce fluviale e porto commerciale, contemporaneamente all'aggiunta di due bacini. Il nuovo canale focivo del fiume Pescara presenta dunque un tracciato differente e una maggiore lunghezza, con lo sbocco a mare localizzato indicativamente in corrispondenza dell'attuale diga foranea, oltreché il dragaggio del fondo a specifiche quote. Come descritto al par. 5.1.2, il modello associato considera l'ipotesi di mantenimento dei fondali alla quota di progetto caratterizzata da un intervento di dragaggio.
Le due configurazioni di modello sono dunque le seguenti:
Progetto 1: chiusura varchi, costruzione Ponte Nuovo e relative opere di protezione arginale, raddoppio Ponte Villa Fabio;
PRP: allungamento e modifica del tracciato del canale di foce, dragaggio del fondale e realizzazione dei nuovi bacini portuali.
Il dettaglio delle due configurazioni è riportato nei paragrafi a seguire.
4.1 Configurazione "Progetto 1"
La configurazione di Progetto 1 prevede la schematizzazione all'interno del modello di simulazione di una serie di opere recentemente realizzate, in corso di realizzazione o previste (fase di progettazione esecutiva), che, come anticipato in premessa, saranno presumibilmente completate prima dell'avvio delle opere portuali previste dal PRP. La configurazione di Progetto 1 rappresenta pertanto la situazione ante operam da utilizzare come confronto con lo scenario PRP.
Le opere citate sono relative ad una serie di interventi lungo l'asse fluviale, direttamente o indirettamente interferenti con i possibili scenari di esondazione in caso di eventi di piena; alcune sono opere di potenziamento della viabilità esistente, altre sono interventi mirati alla riduzione del rischio idraulico gravante sulla città di Pescara. In dettaglio gli interventi progettuali considerati ed integrati nella configurazione geometrica dello scenario di Progetto 1 sono:
"Completamento dei lavori di raddoppio del ponte Villa Fabio e rotatoria di connessione alla Strada Pendolo" (opera in corso di realizzazione alla data di stesura del presente elaborato);
"Interventi per la messa in sicurezza degli argini golenali del Fiume Pescara in prossimità del costruendo Ponte Nuovo" (opera in corso di realizzazione);
"Costruzione del nuovo ponte sul Fiume Pescara — Svincolo Camuzzi/ Asse Attrezzato" (opera in corso di realizzazione);
chiusura dei "varchi" per il completamento della messa in sicurezza idraulica della città di Pescara (interventi programmati entro fine 2015);
Ponte di Via del Mare (opera realizzata).
La seguente Figura 4.1 riporta un estratto planimetrico della topografia utilizzata come base per la simulazione numerica della configurazione di Progetto 1; in particolare evidenzia il dettaglio delle opere previste nell'ambito del raddoppio di Ponte Villa Fabio. In relazione all'interferenza con le possibili acque di esondazione in caso di piena (oggetto specifico del presente studio), il progetto prevede due rampe di accesso all'Asse Attrezzato, una a est ed una a ovest del ponte; le due rampe presentano una significativa trasparenza alle acque di piena in quanto caratterizzate da due tubi ARMCO (3x2 metri di sezione) e due scatolari (circa 8x3 metri) sulla rampa ovest e due scatolari sulla rampa est.
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| Figura 4.1 Ponte Villa Fabio: raddoppio dell'impalcato e opere accessorie di viabilità inserite nel modello numerico di simulazione. |
Il progetto di messa in sicurezza del Fiume Pescara, nel tratto di realizzazione del Ponte Nuovo, illustrato nella planimetria di Figura 4.2, prevede la realizzazione di argini o muri arginali sia in sponda sinistra che in sponda destra.
Il sinistra idrografica l'intervento si sviluppa lungo via Valle Roveto, dal ponte di Villa Fabio all'attraversamento ferroviario, con la realizzazione di argine adibito a pista ciclabile continua di larghezza pari a circa 4 metri. Il muro in destra orografica si sviluppa per circa 350 m in adiacenza a via lago di Campotosto fino al termine di via Aterno.
Sia in sponda sinistra, sia in particolare in sponda destra, l'intervento si inserisce nell'ambito delle opere di realizzazione del Ponte Nuovo e di chiusura dei varchi idraulici (entrambi descritti nel seguito del paragrafo).
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Figura 4.2 Ubicazione di argini e muri arginali previsti nel progetto di messa in sicurezza delle aree golenali del fiume Pescara.
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| Figura 4.3 Schema planimetrico del "Ponte Nuovo". |
Gli interventi principali relativamente all'obiettivo della riduzione del rischio idraulico riguardano la chiusura di quattro varchi in destra idrografica che attualmente insistono su strade carrabili e che determinano il possibile passaggio delle acque di piena dall'area golenale al centro cittadino.
Il varco più a monte oggetto di intervento è quello relativo al ponte di Villa Fabio, localizzato circa 2,7 km a monte dello sbocco a mare del corso d'acqua. La strada che transita sul ponte incrocia il tracciato dell'Asse Attrezzato sottopassando quest'ultimo. L'intervento di chiusura del varco prevede una modifica alla viabilità che non prevede il transito al di sotto dell'Asse Attrezzato, come mostrato in Figura 4.4.
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| Figura 4.4 Intervento di chiusura del varco di ponte Villa Fabio (rettangolo rosso). |
Altri due interventi di chiusura prevedono il primo l'installazione di un cancello a tenuta stagna in corrispondenza della fine di via Aterno (già installato) ed il secondo analoga opera di tenuta su via Orazio. Nello schema del modello numerico si è quindi provveduto ad impedire il possibile deflusso delle acque di piena mediante apposite strutture di contenimento.
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| Figura 4.5 Varco di via Aterno: porta stagna già messa in opera. |
Il quarto ed ultimo intervento di chiusura interessa il lungo edificio che si sviluppa lungo via Caserme, a monte di ponte Risorgimento. La continuità del fabbricato è interrotta a circa metà della sua estensione da una stretta scalinata, che costituisce una possibile via di accesso dei volumi esondati del Pescara: tale apertura verrà chiusa, rendendo dunque l'intero edificio una sorta di muro arginale in destra idrografica (Figura 4.6).
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| Figura 4.6 Ubicazione dei varchi di via Aterno, via Orazio e via Caserme. |
4.2 Configurazione "PRP"
La configurazione relativa al PRP (Piano Regolatore Portuale) contempla le stesse modifiche rispetto allo stato attuale associate al Progetto 1, con l'aggiunta della nuova configurazione dell'area portuale.
Tale configurazione si basa sugli studi effettuati dall'APAT (Agenzia per la protezione dell'ambiente) e in particolare sulla "soluzione 11" proposta nel documento del luglio 2005. Tale soluzione prevede la separazione completa tra foce fluviale e porto commerciale, in aggiunta alla creazione di due nuovi bacini in destra e in sinistra al tratto terminale del fiume Pescara (Figura 4.7).
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Figura 4.7 Schema generale degli interventi di modifica allo stato attuale dell'area portuale e del tratto terminale del fiume Pescara, configurazione PRP.
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Come rappresentato in Figura 4.7, il segmento terminale del fiume Pescara viene ad assumere un tracciato a "S", al duplice scopo di indirizzare verso est i materiali in sospensione trasportati dal corso d'acqua e minimizzare l'effetto del moto ondoso sul regime di moto nel tratto focivo. Rispetto all'attuale, il nuovo canale terminale presenta un incremento di larghezza di circa 25 m, per un'estensione trasversale pari a 65 m in corrispondenza della quota O m sm, come rappresentato in Figura 4.8
La geometria del canale infatti varia a circa 350 m a monte dello sbocco a mare, passando da una sezione rettangolare di larghezza pari a 65 m a una sezione trapezia di pari larghezza alla quota di O m sm (Figura 4.9). Le sponde della sezione presentano pendenza 2:3 e la larghezza al fondo dipende dalla quota di escavazione del fondo, variabile nel segmento finale del canale tra -5 e -6 m sm: la base della sezione risulta comunque circa pari a 50 m.
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| Figura 4.8 Tratto terminale del fiume Pescara, configurazione PRP. |
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| Figura 4.9 Geometria delle sezioni nel tratto terminale del fiume Pescara, configurazione PRP. |
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| Figura 4.10 Nuova darsena per pescherecci in sinistra al nuovo tratto terminale del fiume Pescara, configurazione PRP. |
In destra al nuovo segmento terminale è prevista la presenza di un bacino commerciale di dimensioni e caratteristiche idonee a ricevere una nave da crociera molto grande (o due navi piccole) e tre navi ro-ro e ro-pax delle massime dimensioni disponibili (fig. 4.11). Il progetto prevede oltre a vasti dragaggi alla quota di -8 metri slm, un allungamento dell'attuale diga foranea di circa 300 metri, al fine di proteggere il bacino dalle onde dirette.
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| Figura 4.11 Nuovo bacino commerciale in destra al nuovo tratto terminale del fiume Pescara, configurazione PRP. |
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| Figura 4.12 Eliminazione dell'allargamento all'inizio del nuovo tratto terminale del fiume Pescara, configurazione PRP. |
5 Dati di ingresso e parametri del modello
L'area interessata dallo studio comprende diverse tipologie di aree interessate dal deflusso, per ognuna delle quali si sono utilizzati dati specifici e sono state applicate procedure di processamento finalizzate ad ottenere il massimo dettaglio e affidabilità di schematizzazione.
Come descritto al par. 3.1, il dominio di modellazione include gli ultimi 4 km circa del fiume Pescara, un'ampia fascia laterale rispetto all'alveo fluviale e la porzione a mare nell'intorno dell'area portuale. La schematizzazione dell'alveo attivo, modellato per la quasi totalità tramite approccio monodimensionale, si è basata principalmente su sezioni trasversali, integrati dove necessario con informazioni su aspetti specifici, quali ad esempio gli attraversamenti. L'informazione altimetrica relativa all'area di potenziale espansione laterale dei volumi esondati è stata derivata primariamente da un rilievo LIDAR di alto dettaglio, mentre per i dati batimetrici a mare e le configurazioni dell'area portuale sono stati resi disponibili agli scriventi tavole in formato digitale.
In aggiunta alle informazioni di carattere topografico, sono stati acquisiti anche i dati idrologici necessari a definire le forzanti al modello per i tre tempi di ritorno considerati (50, 100 e 200 anni).
Di seguito si descrivono nel dettaglio le informazioni utilizzate e le procedure adottate per la costruzione del modello idrodinamico accoppiato monodimensionale e bidimensionale.
5.1 Dati topografici
Di seguito si descrivono i dati topografici utilizzati per la schematizzazione dei tre ambiti considerati nel modello: alveo del fiume Pescara, zone laterali di espansione dei volumi liquidi, area a mare incluso le opere portuali.
5.1.1 Fiume Pescara
Come descritto al par. 3.1 il modello idrodinamico ha inizio presso località Villa Raspa, circa 4 km a monte dello sbocco a mare del fiume Pescara. L'alveo attivo del corso d'acqua è stato modellato tramite il codice monodimensionale MIKE 11 per circa 3 km (3192 m), ovvero sino all'imbocco dell'Asse Attrezzato in destra idrografica, mentre il segmento terminale è stato schematizzato all'interno dello schema bidimensionale del modello costruito con codice bidimensionale MIKE 21 (Figura 3.2).
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Figura 5.1 Tratto dl fiume Pescara modellato con approccio monodimensionale (codice MIKE 11) suortofoto relativa allo stato attuale dell'area portuale (configurazione Progetto 1).
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Il rilievo comprende 26 sezioni per lo stato attuale e la configurazione Progetto 1, e 27 per la configurazione associata al PRP. La localizzazione planimetrica è la stessa per le prime 24 sezioni delle tre configurazioni, ovvero quelle a monte dell'area portuale. Le ultime tre sezioni della configurazione PRP 2008 sono posizionate più a nord rispetto alle ultime due degli altri due rilievi in quanto seguono il tracciato del canale focivo del fiume Pescara. In Figura 5.2 si riporta la localizzazione delle sezioni di rilievo relative alle configurazioni Progetto 1 e PRP.
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Figura 5.2 Localizzazione delle sezioni di rilievo, differenziate in base al fatto se condivise da entrambe le configurazioni Progetto 1 e PRP (rosso) o solo da una di queste (verde o giallo).
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In aggiunta alle sezioni di rilievo, è emersa la necessità di considerare ulteriori sezioni in specifici punti dell'alveo, al fine di un migliore dettaglio di schematizzazione. Si sono così aggiunte tramite una procedura di interpolazione integrata nel codice numerico MIKE 11 sette sezioni, la cui localizzazione è riportata in Figura 5.3. In particolare si sono aggiunte le sezioni immediatamente a monte degli attraversamenti di Ponte Villa Fabio (sez. 17.5), ferroviario (sez. 10.5), Ponte Garibaldi (sez. 9.5) e Ponte via Paolucci (sez. 7.5). Più a valle sono state inserite tre sezioni (sez. 6.5, 4.5, 3.5) in corrispondenza dei punti di variazione della larghezza dell'alveo compresi tra l'imbocco dell'Asse Attrezzato e il nuovo ponte ciclabile: tali sezioni non rientrano nel modello monodimensionale dell'alveo attivo, ma sono state utilizzate per schematizzare con maggior dettaglio e precisione il tratto terminale di alveo nel modello bidimensionale.
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Figura 5.3 Localizzazioni delle sezioni originali da rilievo per la configurazione Progetto 1 (giallo) e sezioni aggiunte tramite interpolazione nell'ambito del presente studio (rosso).
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Il tratto d'alveo modellato tramite approccio monodimensionale non include la porzione interessata dagli interventi relativi al PRP 2008 (Figura 5.1) e conseguentemente non presenta modifiche tra le due configurazioni in esame: la schematizzazione risulta dunque la stessa per entrambi gli scenari.
Il modello monodimensionale dell'alveo del fiume Pescara presenta uno sviluppo longitudinale di 3192 m ed è costituito da 26 sezioni trasversali, con un interasse medio circa pari a 125 m. In Tabella 5.1 si riporta l'elenco delle sezioni trasversali che costituiscono il modello MIKE 11 relativo all'alveo attivo del fiume Pescara.
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Tabella 5.1 Sezioni trasversali del modello monodimensionale dell'alveo del fiume Pescara.
La sola differenza tra le due configurazioni Progetto 1 e PRP è relativa all'area portuale, che nel secondo caso prevede una modifica del tracciato del canale focivo del fiume Pescara e l'aggiunta di due nuovi bacini commerciali, come descritto al par. 4.2.
La modellazione di tale area è eseguita tramite codice bidimensionale MIKE 21, il cui dominio di calcolo è descritto al paragrafo seguente. Di conseguenza, si sono inseriti nella schematizzazione del modello bidimensionale i dati altimetrici relativi sia alle opere portuali (attuali per lo scenario Progetto 1 e di progetto per lo scenario PRP) sia al fondo marino. Entrambi le tipologie di informazioni sono state ricavate a partire dai vettoriali in formato .dwg forniti dal Comune di Pescara.
Relativamente alla configurazione Progetto 1, le opere portuali risultano già presenti nel DTM con dimensione di cella 1x1 m fornito dall' dall'Autorità dei Bacini di rilievo regionale abruzzesi ed interregionale del Fiume Sangro, descritto nel dettaglio al par.5.1.2. I dati altimetrici contenuti nel DTM sono stati verificati e affinati sulla base delle planimetrie in formato .dwg fornite dal Comune di Pescara. Per quanto riguarda i valori di batimetria, il file "Stato attuale.dwg" (Figura 5.4) riporta, oltre alla planimetria delle opere portuali, anche i valori altimetrici del fondo marino: tali dati sono stati utilizzati per la costruzione del grigliato di calcolo, illustrato nel par. 5.1.2.
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Figura 5.4 Planimetria (particolare) dello stato attuale dell'area portuale con indicazioni delle isobate (formato dwg).
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Le isobate presenti nel vettoriale sono state interpolate con strumenti GIS per ottenere la batimetria relativa alla porzione marina.
Per quanto riguarda la configurazione PRP, a partire dai vettoriali .dwg si sono ottenute sia le informazioni planimetriche degli interventi di progetto (Figura 5.5) sia quelle relative ai dragaggi nel tratto terminale del fiume Pescara e nei due nuovi bacini (Figura 5.6).
Le informazioni ottenute sono state opportunamente inserite nel grigliato di calcolo, descritto al paragrafo seguente, che costituisce il dato altimetrico utilizzato dal modello bidimensionale.
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| Figura 5.5 Planimetria (particolare) delle opere portuali nella configurazione PRP (formato dwg). |
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Figura 5.6 Planimetria (particolare) dei dragaggi previsti nella configurazione PRP (formato dwg).
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Come descritto al par. 3.1 (e rappresentato in Figura 3.2), il modello bidimensionale, creato con codice numerico MIKE 21, si estende per circa 1 km lateralmente all'alveo del fiume Pescara, sia in destra sia in sinistra idrografica, e include la zona di mare interessata dall'area portuale.
In un modello bidimensionale alle differenze finite come MIKE 21 la descrizione geometrica del terreno è eseguita definendo la quota media in ogni cella di calcolo. Il modello del terreno (Digital Terrain Model, DTM) utilizzato è costituito dal rilevo Lidar predisposto dal Ministero dell'Ambiente e reso disponibile agli scriventi dall'Autorità dei Bacini di rilievo regionale abruzzesi ed interregionale del Fiume Sangro.
Tale DTM deriva da una campagna di rilievi aerofotogrammetrici con strumentazione laser (Laser Imaging Detection and Ranging, LIDAR) eseguita negli anni tra il 2008 e il 2011 su committenza del Ministero dell'Ambiente e finalizzata alla restituzione di dati grigliati di altimetria ad altissima risoluzione (1x1m e/o 2x2m) sull'intera fascia costiera nazionale e su una porzione delle zone interne. I rilievi sull'area di Pescara risalgono al periodo 2008-2009.
Per ragioni di ottimizzazione dei tempi di calcolo si è ritagliato il grigliato su un dominio inferiore, ma sufficientemente ampio da includere l'estensione delle aree allagate dagli eventi di piena considerati e da consentire un'opportuna schematizzazione delle condizioni al contorno richieste dal modello bidimensionale. Lo squadro presenta forma rettangolare con sviluppo nord-sud pari a circa 3350 m ed est-ovest di circa 4700 m. In Figura 5.7 si riporta l'estensione del DTM fornito dall'Autorità di Bacino e dell'area modellata tramite codice MIKE 21.
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Figura 5.7 DTM LIDAR 1x1 m fornito dall'Autorità dei Bacini di rilievo regionale abruzzesi ed interregionale del Fiume Sangro, con indicazione del dominio del modello bidimensionale in codice MIKE 21.
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Come si evince dall'immagine soprariportata, alcune aree della porzione meridionale del dominio di calcolo del modello bidimensionale non risultano coperte dal DTM LIDAR. Considerato che tali zone sono potenzialmente interessate da fenomeni di traslazione dei volumi liquidi esondati, si sono ricavati i valori di altimetria da un modello digitale del terreno a 10 m, dunque di dettaglio inferiore rispetto a quello ministeriale, di proprietà della Regione Abruzzo e fornito agli scriventi dalla già citata Autorità di Bacino.
A valle della costruzione del DTM, si è provveduto a ricampionare la griglia di calcolo, in modo da mantenere una buona performance del modello in termini di tempi di calcolo senza perdere dettaglio nella schematizzazione degli elementi che concorrono a direzionare le acque di esondazione.
Si è così creata una griglia con dimensione di cella pari a 4x4 m: tale dimensione è infatti sufficiente a mantenere la geometria degli elementi di dimensione inferiore interferenti col deflusso (ad es., strade, rilevati) ma consente di ridurre notevolmente il numero di celle di calcolo che il codice numerico deve considerare. Il DTM risultante da tale operazione presenta un numero di celle pari a 1183x839. Il ricampionamento da 1m a 4 m è stato effettuato associando alla nuova cella il valor medio delle 16 celle originali.
Si è comunque considerato che tale procedura di ricampionamento avrebbe potuto portare a un abbassamento delle quote spondali, in particolare nei tratti dove le sponde sono costituite da elementi antropici (strade, ormeggi, ecc). Di conseguenza, in corrispondenza delle sponde destra e sinistra dell'alveo attivo il ricampionamento a 4 m del DTM originale a 1 m è stato effettuato con un differente metodo di calcolo: invece di associare alla nuova cella il valor medio delle quote delle celle originali, si è posta pari al loro valore massimo. In tal modo ci si è assicurato che le quote spondali non venissero diminuite artificialmente.
Sempre in relazione all'alveo del fiume Pescara, come illustrato al par. 3.1 il tratto a valle dell'imbocco dell'Asse Attrezzato è schematizzato all'interno del modello bidimensionale. I valori di batimetria dell'alveo attivo in tale segmento terminale sono stati desunti a partire dalle sezioni trasversali rilevate dalla Società Omnia srl nel 2014 (e rese disponibili dall'Autorità di Bacino) la cui localizzazione è riportata sempre al par. 3.1.
La griglia di calcolo ottenuta è stata integrata nella porzione relativa all'area portuale con i dati ricavati dall'analisi e dalle procedure illustrate al par. 5.1.2.
A valle della costruzione e affinamento della griglia di calcolo a 4x4 m di dimensione di cella è stato necessario aggiungere l'ingombro degli edifici. Infatti il DTM originale contiene l'informazione della quota del suolo, non degli elementi presenti al di sopra di esso quali edifici, vegetazione, etc. Nell'ambito di una modellazione bidimensionale (e analogamente in un caso accoppiato 1D+2D, come quello attuale) la considerazione degli edifici, e in generale di tutti quegli elementi che non possono venire scalzati dalle acque, risulta di fondamentale importanza per una corretta simulazione del deflusso in ambito urbano.
L'aggiunta dell'impronta delle strutture antropiche nella griglia di calcolo è stata effettuata utilizzando le CTR in formato vettoriale (dwg), fornite dal Committente. In aggiunta alle informazioni desunte dalle CTR, si è eseguita un'analisi comparativa con foto satellitari recenti e le risultanze dei sopralluoghi effettuati da personale del Comune di Pescara per identificare eventuali strutture non presenti nella CTR o variazioni rispetto a quest'ultima. Si sono così aggiunte alcune strutture e si sono affinati alcuni punti della griglia.
Tra i dettagli integrati o modificati rispetto al grigliato originale, i principali sono quelli relativi alle modifiche allo stato attuale dell'area urbana associate al Progetto 1, descritte nel dettaglio al par. 4.1. In particolare tali interventi prevedono modifiche del Ponte Villa Fabio e della relativa viabilità su entrambe le sponde, la costruzione di un nuovo attraversamento (Ponte Nuovo) circa 350 m a monte dell'attuale ponte ferroviario, la chiusura dei varchi in sponda destra e l'edificazione di argini e muri arginali di completamento del progetto del Ponte Nuovo sia in destra sia, soprattutto, in sinistra idrografica.
Per ognuno di tali interventi sono stati resi disponibili agli scriventi le planimetrie e gli elaborati di progetto sotto forma di file vettoriali (tipicamente in formato .dwg, Figura 5.8) o testuale (formato pdf, Figura 5.9).
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| Figura 5.8 Planimetria di progetto (particolare) dei muri arginali in destra e sinistra idrografica al fiume Pescara (formato .dwg). |
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Figura 5.9 Planimetria di progetto degli interventi sulla viabilità in destra al fiume Pescara in corrispondenza al raddoppio di Ponte Villa Fabio (formato pdf).
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Ai fini di una più corretta modellazione della propagazione dei volumi esondati, si sono inseriti nella batimetria di calcolo gli elementi relativi agli attraversamenti e alla viabilità sopraelevata non presenti nel DTM originale. In particolare sono state aggiunte le pile, poste sulle sponde, di tutti gli attraversamenti così come i piloni di sostegno dell'Asse Attrezzato.
Limitatamente al Ponte Risorgimento si riscontra un'ulteriore problematica in quanto l'intradosso presenta una curvatura accentuata che comporta il funzionamento in pressione in caso di evento di piena nella porzione prossima alle pile (Figura 5.10). Al fine di rappresentare adeguatamente tale peculiarità all'interno del modello bidimensionale le pile dei ponti sono state schematizzate con un'intera cella di calcolo in modo da riprodurre il maggiore ingombro rispetto alla luce utile.
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| Figura 5.10 Vista da monte del Ponte Risorgimento. Si osserva l'abbassamento dell'intradosso in corrispondenza delle pile laterali di sostegno. |
Come ultima operazione di processamento della batimetria di calcolo si sono eliminate dal calcolo tutte le aree del dominio bidimensionale non coperte da valori di altimetria e non interessate dal deflusso. In Figura 5.11 e Figura 5.12 si riportano le griglie di calcolo definitive relative alle due configurazioni: in rosso le celle escluse dal calcolo, relative dunque sostanzialmente a edifici, alveo e zone non raggiungibili dall'esondazione.
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Figura 5.11 Progetto 1 — Griglia di calcolo definitiva per la modellazione 2D con dimensione di cella pari a 4x4 m.
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| Figura 5.12 PRP 2008 — Griglia di calcolo definitiva per la modellazione 2D con dimensione di cella pari a 4x4 m. |
5.2 Dati idrologici
Come descritto in dettaglio al par. 5.3.1, la forzante al modello idrodinamico è costituita esclusivamente dall'input di portata fornito al modulo monodimensionale che schematizza l'alveo attivo del fiume Pescara.
Per ognuno dei tre tempi di ritorno considerati nel presente studio (50,100 e 200 anni) è stato fornito dalla già citata Autorità di Bacino il relativo idrogramma, costituito da valori di portata a intervalli di 15 minuti per una durata totale di 36 ore. Tali idrogrammi sono stati ricavati tramite la metodologia della "grandezza indice" proposta nell'ambito del progetto VAPI del gruppo GNDCI¬CNR, con riferimento all'area idrologicamente omogenea della regione Abruzzo denominata "zona costiera".
In Figura 5.13 e Tabella 5.2 sono riportati rispettivamente la visualizzazione e i valori tabellati degli idrogrammi per assegnato tempo di ritorno associati al tratto focivo del fiume Pescara, usati come input al modello idrodinamico.
Idrogrammi per assegnato tempo di ritorno.
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| Figura 5.13 Idrogrammi per assegnato tempo di ritorno usati come forzanti al modello idrodinamico. |
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Tabella 5.2 Valori di portata per assegnato tempo di ritorno usati come forzanti al modello idrodinamico.
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5.3 Altri parametri del modello
Di seguito si illustrano i principali parametri relativi al modello idrodinamico, con descrizione della relativa fonte.
5.3.1 Condizioni al contorno
Un modello idrodinamico ha necessità che siano specificate le condizioni al contorno per la definizione della forzante (tipicamente portata liquida) e comportamento del deflusso al termine del tratto in esame.
La forzante deve essere fornita in corrispondenza della prima sezione del tratto (condizione di monte), e opzionalmente lungo segmenti longitudinali (condizione distribuita). La condizione di valle, invece, è costituita generalmente da un livello di pelo libero (costante o tempo-variante) o da una tabella di corrispondenza livello-portata (scala di deflusso).
5.3.1.1 Condizione di monte
La condizione di monte è fornita alla prima sezione del modello monodimensionale relativo all'alveo del fiume Pescara, descritto al par. 5.1.1. Tale condizione rappresenta la sola forzante al modello ed è costituita di volta in volta da uno degli idrogrammi riportati al par. 5.2, in funzione del tempo di ritorno considerato.
5.3.1.2
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| Figura 5.14 Punto di applicazione della forzante (idrogramma per assegnato tempo di ritorno) al modello idrodinamico monodimensionale. |
Condizione di valle
La condizione al contorno di valle è applicata, sia nello scenario Progetto 1 sia nello scenario PRP 2008 sul contorno aperto a mare del dominio di calcolo ed costituita dal livello del mare.
A differenza della condizione di monte, quella di valle è applicata al solo modello bidimensionale (Figura 5.11 e Figura 5.12). Il modello monodimensionale infatti, come illustrato ai par. 3.1 e 5.1.1, termina prima dello sbocco a mare del fiume Pescara e il tratto terminale d'alveo è schematizzato all'interno del modello bidimensionale.
Relativamente alla definizione del valore numerico della condizione di valle, l'effetto di sovralzo del livello medio mare all'occorrere di un evento meteomarino intenso è generalmente dato dalla somma dei 3 seguenti fenomeni:
-la marea astronomica;
-la variazione del livello di medio mare dovuto alle condizioni di tempesta (storm surge), suddivisa tra la componente attribuibile al vento (wind set-up) e quella relativa alle variazioni di pressione atmosferica (barometro inverso);
-il sovralzo dovuto al frangimento (wave setup).
Le tre componenti sono state valutate con uno specifico studio meteo marino di dettaglio allegato agli elaborati di progetto del PRP. L'analisi dei livelli ha portato ad assumere, nel caso della configurazione attuale del porto, un possibile sovralzo complessivo pari a +1 metri sul livello del medio mare.
La stessa analisi è stata ripetuta considerando la configurazione progettuale PRP 2008,
portando ad un valore di +0.5 m nella situazione variata con la foce posta al di fuori della diga, su fondali elevati e quindi al di fuori della zona dei frangenti; in tale area, infatti, le variazioni del livello del mare non risentono più della componente di sovralzo indotta dal moto ondoso frangente.
Tuttavia nel presente studio si è deciso cautelativamente di assumere come condizione al contorno di valle un sovralzo di +1 metro sul medio mare in entrambe le configurazioni studiate (Progetto 1 e PRP) in relazione alle seguenti considerazioni:
- lo studio si configura, come ampiamente citato, come un confronto tra le condizioni di deflusso di un'eventuale piena del fiume Pescara nelle condizioni attuali e nella configurazione di progetto prevista dal nuovo Piano Regolatore Portuale; in tale contesto si ritiene opportuno non variare parametri o condizioni al contorno che possano inficiare il confronto diretto tra i risultati delle diverse simulazioni;
- la stessa Autorità di Bacino, nell'approfondimento tecnico redatto a seguito della richiesta del C.S.LL.PP (elaborato citato per esteso nella premessa al presente documento) ha mantenuto invariata la condizione al contorno di valle, assumendo come riferimento il sovralzo di 1 m sul I.nn.m;
- dal momento che oggetto di verifica sono le condizioni di rischio idraulico gravanti sul centro abitato di Pescara, risulta coerente assumere un grado di cautela maggiore nel considerare l'eventuale impedimento al deflusso indotto sulle acque di piena in caso di concomitante evento di mareggiata intensa;
- recenti eventi intensi che hanno colpito la costa Adriatica hanno evidenziato sovralzi significativi e molto prossimi al valore di +1 m sul I.m.m.; a titolo di esempio si riporta la registrazione della boa di Ortona, nel periodo 1 gennaio — 1 marzo 2015 con l'evidenza dell'evento di inizio febbraio che ha fatto registrare un sovralzo maggiore di 80 cm; occorre altresì evidenziare che la boa di Ortona è ubicata all'interno del porto (presso il molo Martello) e quindi il sovralzo registrato è dovuto ai soli effetti di marea astronomica, storco surge e wind setup.
RETE MAREOGRAFICA NAZIONALE
ORTONA
LIVELLO IDROMETRICO (m)
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Figura 5.15 Livello idrometrico registrato dalla boa di Ortona nel periodo gennaio — marzo 2015.
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Le condizioni iniziali in un modello idrodinamico definiscono la presenza di acqua e lo stato di moto all'istante iniziale della simulazione. Tipicamente corrispondono a un valore di pelo libero (o tirante idrico) per ogni sezione di un modello 1D e in ogni cella del grigliato di un modello 2D.
Per entrambe le configurazioni considerate nel presente studio si è posta la condizione iniziale sia in alveo sia a mare pari alla condizione di valle, ovvero un livello assoluto di 1 m sm. Si sottolinea come tale assunzione risulti cautelativa, in quanto il tratto del fiume Pescara a valle di Ponte Garibaldi risulta di conseguenza in condizione di bordi pieni già ad inizio simulazione.
5.3.3 Scabrezza idraulica
Relativamente al modello monodimensionale, all'alveo attivo è stato associato un coefficiente di scabrezza idraulica di Gauckler-Strickler pari a 25 m113s-1. Tale valore è stato definito sulla base di valori di letteratura.
Per quanto riguarda il modello bidimensionale, il codice MIKE 21 consente di inserire il parametro di scabrezza sia come valore unitario su tutto il dominio, sia attraverso una mappa di valori distribuiti. La zona modellata in bidimensionale è caratterizzata da tessuto urbano con alcune discontinuità nella porzione di monte. Nel caso in esame si è scelto dunque di associare un valore di Gauckler-Strickler pari a 50 m1/3s-1 nelle celle delle area urbana, così da tenere in conto la scarsa resistenza al deflusso offerta da cemento e asfalto, mentre nelle aree di verde pubblico e nelle zone adibite a coltivazioni o incolto si è considerato un coefficiente pari a 15 m1/3s-1. Infine in alveo si è assunto un valore di scabrezza pari a 30 M113S-1, effettivamente considerato solo nel tratto terminale non incluso nel modello 1D.
6 Analisi dei risultati
Il presente capitolo illustra e analizza i risultati delle simulazioni idrodinamiche effettuate nell'ambito del presente studio, avendo come obiettivo principale quello di confrontare le due configurazioni Progetto 1 e PRP 2008, descritte nel dettaglio nel paragrafo 4, in termini di influenza sulle dinamiche di deflusso nell'alveo del fiume Pescara e le conseguenti esondazione in ambito urbano.
I risultati dello studio sono presentati seguendo l'impostazione ed in pieno riscontro a quanto richiesto dal C.S.LL.PP. con nota 5432 del 2015.
Nel dettaglio, per meglio illustrare i risultati ottenuti mediante l'utilizzo del modello numerico implementato, per ogni singola configurazione di progetto ed in relazione ai diversi eventi di piena simulati (TR50, 100 e 200 anni), sono stati esaminati e rappresentati i seguenti aspetti.
- Analisi del comportamento idraulico e dinamica di esondazione: un'analisi della dinamica dell'evento di esondazione nelle due configurazioni fornisce un primo elemento di valutazione del fenomeno di piena e di confronto tra le due configurazioni di studio.
- Profilo longitudinale: la rappresentazione dell'andamento delle massime quote del pelo libero lungo l'asse fluviale nelle due configurazioni geometriche studiate permette di fornire una diretta valutazione sull'impatto delle opere del nuovo PRP sulle condizioni di deflusso lungo l'alveo del fiume Pescara.
- Analisi di dettaglio del tratto di foce: il tratto terminale del fiume Pescara, indicativamente a partire dalla sezione di rilievo 6 (progressiva 3062.17) fino alla bocca di foce, rappresenta il tratto maggiormente influenzato dalla configurazione geometrica del canale di foce, le cui geometria, posizione e sviluppo, vengono completamente modificate dalle opere previste dal nuovo PRP. Al fine di fornire una valutazione esaustiva dal punto di vista idraulico di come la nuova configurazione di progetto possa modificare e migliorare le condizioni di deflusso del Pescara in piena, si è provveduto ad un'analisi di dettaglio dei risultati in termini di velocità di deflusso e portata smaltita dal canale nelle diverse condizioni idrologiche analizzate (TR50, 100 e 200 anni).
- Estensione delle aree potenzialmente allagabili per effetto di esondazione del fiume Pescara: l'analisi relativa all'estensione degli allagamenti causati dai diversi eventi di piena è il principale elemento di valutazione degli effetti indotti dalla configurazione di foce variata come prevista dal PRP.
- Valutazione dei massimi tiranti nelle aree di esondazione: l'analisi relativa ai tiranti attesi, per diverso tempo di ritorno, nelle aree urbane o perifluviali permette di valutare l'eventuale riduzione di esondazioni anche nelle zone interessate da allagamenti sia nella configurazione di Progetto 1 sia in quella PRP 2008 e quindi fornire una valutazione sulla riduzione del rischio idraulico.
- Valutazione dei volumi di esondazione: sfruttando le potenzialità fornite dal software di modellazione MIKE FLOOD utilizzato, è stato possibile fornire una quantificazione dei volumi di esondazione e successiva comparazione tra le due configurazioni di progetto studiate; questa analisi fornisce una valore numerico a completamento di quanto illustrato dalle diverse mappe delle aree allagabili.
Si sottolinea che i valori e i campi delle variabili idrodinamiche sono presentati in termini di inviluppo dei valori massimi lungo l'intero periodo di simulazione.
Si evidenzia infatti che tutte le simulazioni sono state eseguite in moto vario pervenendo quindi a una rappresentazione totalmente dinamica degli eventi di piena considerati, quale ulteriore elemento di approfondimento rispetto all'approccio in moto permanente richiesto nella nota del luglio 2015 della Seconda Sezione del C.S.LL.PP. I risultati di tali simulazioni dinamiche sono quindi presentati in termini di valore massimo nei paragrafi seguenti.
6.1 Analisi del comportamento idraulico e dinamica di esondazione
Con riferimento all'evento duecentennale in quanto il più gravoso dei tre analizzati, si descrive di seguito la dinamica del processo di esondazione relativamente ad entrambe le configurazioni di studio.
Per quanto riguarda la configurazione Progetto 1, il tratto dove si registrano i primi fenomeni di esondazione è quello caratterizzato dall'allargamento dell'alveo subito a monte del canale focivo. In tale segmento la quota spondale, equivalente alla quota del piano stradale, è circa pari a 1,5 m sm su entrambe le sponde e i franchi idraulici risultano annullarsi per portate dell'ordine di 100-150 m3/s. In Figura 5.15 si riportano i tiranti e le velocità fuori alveo trascorse 8 h 30 min dall'inizio dell'evento.
Come si osserva, le acque di esondazione interessano entrambe le sponde con una dinamica di propagazione trasversale rispetto all'asse dell'alveo, significativa soprattutto in sponda sinistra, con velocità generalmente non superiori a 1 m/s. Relativamente ai due attraversamenti di Ponte Risorgimento e di via Paolucci, le relative pile di sostegno su entrambe le sponde comportano necessariamente una diminuzione della luce disponibile al deflusso; il medesimo effetto è determinato dallo sviluppo ad arco di Ponte Risorgimento: tali due circostanze non risultano determinare comunque un significativo effetto sulla pericolosità idraulica dell'area circostante.
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Figura 6.1 Progetto 1 TR200 — Tiranti e velocità di deflusso nell'area urbana dopo 8 h
30 min dall'inizio dell'evento, tratto a valle dell'attraversamento ferroviario.
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In relazione al ponte ferroviario e ai due attraversamenti subito a valle, la presenza delle relative pile di sostegno su entrambe le sponde comporta un restringimento dell'area golenale e una conseguente diminuzione della luce disponibile al deflusso delle acque di piena. Tale situazione non risulta comunque comportare significativi effetti sulla pericolosità del tratto a monte delle strutture, principalmente a seguito degli interventi di riduzione del rischio idraulico descritti al par. 4.1.
Come mostrato in Figura 6.3, nello stesso momento il tratto a valle è interessato da allagamenti già estesi, che coprono in sponda sinistra a valle di via Firenze per un'estensione trasversale di circa 1 km dall'alveo, mentre in sponda destra le acque interessano l'area compresa tra viale Marconi a monte e lo stadio a sud.
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| Figura 6.2 Progetto 1 TR200 — Tiranti e velocità di deflusso extra-alveo dopo 11 h 45 min dall'inizio dell'evento, tratto a monte dell'attraversamento ferroviario. |
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Figura 6.3 Progetto 1 TR200 — Tiranti e velocità di deflusso extra-alveo dopo 11 h 45 min dall'inizio dell'evento, tratto a valle dell'attraversamento ferroviario.
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Figura 6.4 Progetto 1 TR200 — Tiranti e velocità di deflusso extra-alveo dopo 19 h 00 min dall'inizio dell'evento.
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Il sormonto arginale nel tratto di valle risulta ritardato di più di 1 ora rispetto allo scenario Progetto 1, in quanto la portata critica per tale segmento risulta circa pari a 400-450 m3/s. In Figura 6.5 si riportano tiranti e velocità dopo 9 h 50 min dall'inizio dell'evento, quando le acque hanno già interessato le zone più prossime alle sponde e si stanno propagando in area urbana con velocità quasi ovunque inferiori a 1 m/s.
Nel tratto a monte dell'attraversamento ferroviario l'effetto degli interventi associati al PRP risulta poco significativo, come descritto al par. 6.2, per cui la dinamica del fenomeno di piena risulta assimilabile a quello determinato dalla configurazione Progetto 1 (Figura 6.2).
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Figura 6.5 PRP 2008 TR200 — Tiranti e velocità di deflusso extra-alveo dopo 9 h 50 min dall'inizio dell'evento.
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In corrispondenza del tempo al picco, 19 h dall'inizio dell'evento, anche per la configurazione PRP 2008 l'area interessata dalle acque esondate risulta coprire quasi l'intera estensione delle superfici allagate dall'evento, poco inferiore a quella associata allo scenario Progetto 1 ma con tiranti inferiori (cfr. par. 6.4-6.5).
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Figura 6.6 PRP 2008 TR200 — Tiranti e velocità di deflusso extra-alveo dopo 19 h 00 min dall'inizio dell'evento.
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Per tutte le sezioni trasversali incluse nel modello idrodinamico monodimensionale e per quelle rilevate nel tratto modellato con approccio bidimensionale vengono qui analizzate le principali variabili idrodinamiche per entrambe le configurazioni e tutti i tempi di ritorno. L'estensione trasversale delle sezioni è relativa al solo alveo attivo. L'analisi è sempre relativa ai valori massimi registrati durante il periodo di simulazione.
I valori sono riportati nelle figure e nelle tabelle a seguire, che contengono le seguenti informazioni:
- Progressiva: valore di posizionamento della sezione trasversale, come distanza progressiva in [m] a partire dall'inizio del tratto;
- Sezione: identificativo della sezione trasversale;
- Fondo: minimo livello altimetrico [m sm] delle quote d'alveo;
- Sponda sx: quota altimetrica [m sm] della sponda sinistra (alveo attivo);
- Sponda dx: quota altimetrica [m sm] della sponda destra (alveo attivo);
- Franco: franco idraulico in [m] come differenza tra la quota del pelo libero e la sponda a quota inferiore;
- PL: livello del pelo libero in [m sm];
- V: velocità della corrente in [m/s];
- H: valore del carico totale in [m sm].
Si sono considerate le sezioni comuni alle due configurazioni, seppur con geometria differente nel tratto terminale, in modo da consentire il confronto tra i risultati. Di conseguenza, l'ultima sezione considerata è la 2 (progr. 4129.35), ovvero la penultima per la configurazione Progetto 1 e la terzultima della configurazione PRP 2008, tutte localizzate nell'ultimo segmento dei relativi canali focivi. L'analisi del tratto focivo di entrambe le configurazioni è l'oggetto del par. 6.3. In Figura 6.7 si riportano le sezioni considerate nel presente paragrafo.
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Figura 6.7 Sezioni trasversali d'alveo per le quali sono stati estratte le variabili idrodinamiche (ortofoto relativa allo stato attuale).
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6.2.1 TR50
Relativamente all'evento con tempo di ritorno cinquantennale, la configurazione PRP 2008 determina un abbassamento del livello del pelo libero in alveo gradualmente crescente verso valle.
Nel tratto a monte dell'attraversamento ferroviario (progr. 2446.60) la differenza tra i peli liberi passa da pochi cm nelle sezioni iniziali a circa 20 cm in corrispondenza degli attraversamenti ferroviario e di Ponte Garibaldi. Più a valle il pelo libero associato alla configurazione PRP 2008 risulta inferiore di poco più di 30 cm in corrispondenza di Ponte via Paolucci (progr.2984.00) e risulta poco inferiore a 50 cm nel segmento iniziale del tratto modellato con approccio bidimensionale (progr. 3287.18). Subito a monte dell'imbocco del canale focivo, la differenza tra i peli liberi delle due configurazioni supera di poco i 50 cm e supera i 60 cm all'interno del canale (progr. 3999.52).
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Figura 6.8 TR50 — Profilo longitudinale del pelo libero per le due configurazioni.
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| Tabella 6.1 TR50 - Parametri idrodinamici in alveo per le due configurazioni. |
L'evento centennale determina a monte dell'attraversamento ferroviario un incremento del pelo libero rispetto all'evento cinquantennale superiore a 50 cm. Le differenze di livello tra le due configurazioni risultano simili a quelle associate all'evento con tempo di ritorno pari a 50 anni.
A valle dell'attraversamento l'incremento del pelo libero rispetto all'evento cinquantennale diminuisce gradualmente sino a raggiungere circa 15 cm all'imbocco del canale focivo, mentre le differenze tra le due configurazioni aumentano. In particolare in corrispondenza di Ponte via Paolucci la configurazione PRP 2008 determina un pelo libero inferiore di circa 40 cm rispetto allo scenario Progetto 1 e la differenza aumenta a circa 60 cm a monte dell'imbocco del canale focivo. La sezione interna al canale (progr. 3999.52) presenta una differenza tra i due peli liberi poco inferiore a 70 cm.
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Figura 6.9 TR100 — Profilo longitudinale del pelo libero per le due configurazioni.
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| Tabella 6.2 TR100 - Parametri idrodinamici in alveo per le due configurazioni. |
6.2.3 TR200
Gli incrementi di pelo libero in alveo associati all'evento duecentennale rispetto all'evento centennale risultano simili a quelli tra quest'ultimo e l'evento cinquantennale, descritti al paragrafo precedente. Per quanto riguarda le differenza tra le due configurazioni, la differenza si mantiene inferiore a 10 cm nel tratto a monte dell'attraversamento ferroviario per arrivare a poco meno di 20 cm in corrispondenza di Ponte via Paolucci.
Nel tratto modellato con approccio bidimensionale la riduzione di tirante associata alla configurazione PRP 2008 si aggira intorno a 50 cm, scendendo a 40 cm all'interno del canale focivo (progr. 3999.52).
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Figura 6.10 TR200 — Profilo longitudinale del pelo libero per le due configurazioni.
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| Tabella 6.3 TR200 - Parametri idrodinamici in alveo per le due configurazioni. |
6.3 Analisi della capacità di portata nei tratti terminali
La riduzione dei livelli di deflusso già evidenziata nel paragrafo precedente risulta principalmente dovuta alla maggiore capacità di deflusso che caratterizza il tratto terminale del fiume Pescara nella configurazione PRP rispetto alla configurazione Progetto 1. Tale canale infatti presenta una larghezza maggiore e profondità maggiore rispetto allo stato ante operam, come descritto al par. 4.2. Il presente paragrafo analizza la variazione delle dinamiche di deflusso relativamente a tali canali.
Per quanto riguarda il tratto terminale del fiume Pescara si riportano i campi di velocità associati alle due configurazioni nella porzione del dominio di calcolo a valle della sezione 6 (progr. 3062.17). In aggiunta si è analizzata la capacità di trasporto del canale focivo nelle due configurazioni, estraendo l'idrogramma nelle due sezioni rappresentate in Figura 6.11.
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| Figura 6.11 Sezioni di analisi della portata defluente nelle due configurazioni. |
6.3.1 TR50
Il tratto a monte dell'imbocco, caratterizzato dall'aumento della dimensione trasversale d'alveo, presenta differenze di velocità non significative tra le due configurazioni, generalmente inferiori a 0,2 m/s. Nel segmento iniziale di tale tratto le velocità risultano superiori a 3 m/s per poi diminuire sino a valori inferiori a 2.5 m/s e a 2.0 m/s rispettivamente nelle configurazioni PRP 2008 e Progetto 1.
Tali differenze di velocità di deflusso e l'allargamento del canale focivo nella configurazione PRP 2008 di circa 25 m (da circa 40 m a 65 m) determinano un incremento notevole nella capacità di smaltimento del canale, come mostrato dagli idrogrammi di Figura 6.14. Si prevede infatti una portata smaltita dal canale PRP circa doppia rispetto a quella trasportata dal canale attuale, con valori massimi rispettivamente pari a circa 930 m3/s e 490 m3/s.
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Figura 6.12 Progetto 1 — Valori massimi di velocità per evento TR50 (tratto di foce).
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Figura 6.13 PRP 2008 — Valori massimi di velocità per evento TR50 (tratto di foce).
Q canale di foce - TR50
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Figura 6.14 TR50 — Valori di portata defluenti nel canale di foce nelle due configurazioni geometriche.
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Le differenze tra i valori di velocità in alveo nelle due configurazioni per l'evento centennale sono simili a quelle determinate dall'evento a frequenza maggiore, caratterizzate da un significativo incremento (circa 1 m/s) nello scenario PRP 2008 all'imbocco del canale focivo e differenze poco significative nel tratto a monte.
Per quanto riguarda i valori assoluti, la configurazione PRP 2008 comporta valori superiori a 3 m/s, ad eccezione della fascia più prossima alle sponde, per quasi tutto lo sviluppo del canale focivo, mentre per lo scenario Progetto 1 le velocità nella prima metà del canale risultano inferiori a 3 m/s. Nel tratto di alveo allargato a monte del canale focivo le velocità risultano quasi ovunque superiori a 2 m/s nella configurazione PRP 2008, mentre nell'altra configurazione di studio i valori scendono sotto i 2 m/s immediatamente a monte del canale focivo.Relativamente alle portate smaltite dal canale focivo nei due scenari, anche per l'evento centennale si rileva una capacità circa doppia associata alla configurazione PRP 2008 (Figura 6.17), con una portata massima smaltita pari a 1080 m3/s.
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Figura 6.15 Progetto 1 — Valori massimi di velocità per evento TR100 (tratto di foce).
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| Figura 6.16 PRP 2008 — Valori massimi di velocità per evento TR100 (tratto di foce). |
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| Figura 6.17 TR100 — Valori di potata defluenti nel canale di foce nelle due configurazioni geometriche. |
L'evento duecentennale determina un incremento delle velocità in alveo mediamente pari a 0,25 m/s rispetto all'evento centennale. Il campo delle differenze tra i valori nelle due configurazioni risulta similare a quelli descritti per i due eventi a frequenza maggiore.
A partire dall'allargamento in corrispondenza della sezione 6.5 (progr. 3192.00) la configurazione PRP 2008 presenta valori massimi di velocità nella fascia centrale dell'alveo sempre superiori a 2,5 m/s e generalmente superiori a 3 m/s, mentre la configurazione Progetto 1 è caratterizzata da valori inferiori a 2,5 m/s immediatamente a monte dell'imbocco del canale focivo.
Anche per tale evento la portata transitante nel canale focivo associato alla configurazione PRP 2008 risulta circa doppia rispetto a quella nello scenario Progetto 1, con valori massimi rispettivamente pari a circa 1240 m3/s e 550 m3/s (Figura 6.20).
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| Figura 6.18 Progetto 1 — Valori massimi di velocità per evento TR200 (tratto di foce). |
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| Figura 6.19 PRP 2008 — Valori massimi di velocità per evento TR200 (tratto di foce). |
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| Figura 6.20 TR200 — Valori di potata defluenti nel canale di foce nelle due configurazioni geometriche. |
Nella tabella seguente si riportano i valori di portata massima defluente nelle due sezioni di analisi per i tre eventi considerati.
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| Tabella 6.4 Portate massime defluenti nel canale focivo per le due configurazioni. |
6.4 Estensione delle aree allagabili
Il presente paragrafo è relativo alla valutazione degli effetti degli interventi associati alla configurazione PRP 2008 rispetto a quella di Progetto 1 in termini di estensione dell'area interessata dalle acque esondate dal fiume Pescara.
Nelle figure seguenti, per ogni tempo di ritorno considerato si comparano le aree allagate relative alle due configurazioni, esclusivamente in termini di estensione. Per una maggiore chiarezza delle immagini, è stato eliminato il tracciato dell'alveo attivo del fiume Pescara.
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Figura 6.21 TR50 — Estensione delle aree allagabili per le due configurazioni di riferimento.
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Relativamente all'evento con tempo di ritorno cinquantennale, i livelli di piena del fiume Pescara determinano allagamenti in ambito urbano solo nel tratto a valle del rilevato ferroviario, dove la configurazione PRP 2008 determina una riduzione significativa delle aree allagate sia in destra sia in sinistra rispetto allo scenario Progetto 1.
In particolare, in sinistra le acque esondate risultano interessare, nella configurazione PRP 2008, il quadrilatero a valle di via Firenze e chiuso a nord da via Roma, mentre lo scenario Progetto 1 comporta allagamenti sino a lambire, verso monte, il rilevato ferroviario e il relativo piazzale adibito a parcheggio e trasversalmente sino a Corso Umberto I. In sinistra al corso d'acqua il PRP determina dunque una diminuzione di superficie allagata pari a circa 0,2.106 m3, corrispondente a circa 1/3 delle aree interessate dall'esondazione nella configurazione Progetto 1.Per quanto riguarda la sponda destra, la configurazione PRP 2008 determina l'azzeramento di area allagata a monte del rilevato ferroviario e un ridimensionamento generalizzato a valle dello stesso. Le zone dove si registrano le riduzioni principali sono quella compresa tra l'Asse Attrezzato e Viale Colonna, quella tra il Piazza Colonna e Viale D'Annunzio e nell'intorno della caserma di VV.FF. di Viale Pindaro. Rispetto alla configurazione Progetto 1 si rileva una diminuzione di circa 0,5.106 m3 di area allagabile, pari a poco meno del 30%.
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Figura 6.22 TR100 — Estensione delle aree allagabili per le due configurazioni di progetto.
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L'evento centennale per la configurazione PRP 2008 comporta in sponda sinistra un'estensione delle aree allagate simile a quella associata al tempo di ritorno cinquantennale nello scenario Progetto 1, mentre in sponda destra non si registrano aumenti significativi di area allagata.
La superficie globalmente interessata dall'esondazione si riduce, per effetto degli interventi associati al PRP, di circa 0,8.106 m3, pari a circa il 30%.
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| Figura 6.23 TR200 — Estensione delle aree allagabili per le due configurazioni di progetto. |
Nella configurazione Progetto 1 l'evento duecentennale determina, rispetto all'evento a maggior frequenza, un incremento significativo di area allagata esclusivamente nelle due zone a monte del rilevato ferroviario, una in destra e una in sinistra idrografica, già interessate dall'evento centennale. Nel tratto di monte, le acque sormontano via del Circuito in corrispondenza dell'incrocio con via Villetta Barrea, determinando allagamenti localizzati.
L'allagamento associato alla configurazione PRP 2008 presenta estensione similare a quella determinata dallo scenario Progetto 1, con la sola significativa eccezione della zona a monte del sottopasso ferroviario di via Lo Feudo. La differenza tra le superfici urbane interessate dalle acque di esondazione nelle due configurazioni è circa pari a 0,5.106 m3 (corrispondente a circa il 15% dell'intera area allagata nello scenario Progetto 1), che si riduce di quasi 1/3 se non si considera la porzione a monte del sottopasso di via Lo Feudo.
6.5 Massimi tiranti idrici
Dopo aver descritto la variazione di estensione delle aree allagate associate alle due configurazioni di progetto per ogni tempo di ritorno considerato, si analizzano i valori di massimo tirante idrico, con particolare riferimento alle differenze tra le due configurazioni. Al pari delle immagini al paragrafo precedente, le figure relative ai tiranti massimi non presentano valori in alveo, ai fini di una maggiore leggibilità. Nelle immagini di confronto si è invece ritenuto utile mantenere tali valori per una maggiore completezza dell'informazione fornita.
6.5.1 TR50
In Figura 6.24 si riporta l'inviluppo dei massimi tiranti idrici per l'evento cinquantennale associato alla configurazione Progetto 1. A monte dell'attraversamento ferroviario, come descritto al par. 6.4, non si realizzano allagamenti in ambito urbano, ad eccezione di limitati casi localizzati.
A valle del rilevato ferroviario, in sinistra si realizzano tiranti idrici generalmente inferiori a 1 m, con eccezioni nel tratto in corrispondenza dell'allargamento dell'alveo, subito a monte delle modifiche previste dal PRP, dove si realizzano tiranti compresi tra 1 e 1,5 m (con picchi superiori a 1,5 m) in una fascia di 100-150 m dall'alveo.
A valle del tracciato ferroviario in sponda destra si registrano tiranti mediamente più alti. Nell'area compresa tra l'alveo e viale Vespucci il valore medio di tirante è leggermente superiore a 1 m ma con zone di ampiezza non trascurabile caratterizzate da valori superiori a 1 ,5 m. A sud di viale Vespucci sino a viale Pepe il valore medio del tirante massimo scende sotto a 1 m, ma sono comunque presenti ampie aree caratterizzate da battenti superiori a tale valore. Nei pressi dello Stadio Adriatico-G. Cornacchia i valori di tirante massimo risultano mediamente poco superiori a 0,5 m ad eccezione della porzione della Pineta Dannunziana a valle di viale Davalos, dove il battente risulta pressoché ovunque superiore a 1 m.
Infine, l'acqua che passa attraverso il sottopasso ferroviario di via Lo Feudo determina a monte del rilevato tiranti inferiori a 0,5 m.
Gli interventi associati alla configurazione PRP 2008 determinano un generale abbassamento dei tiranti idrici sull'intera l'intera area di studio, con intensità variabili da zona a zona (Figura 6.26). A monte dell'attraversamento ferroviario l'abbassamento di tirante si mantiene ridotto, con valori medi di riduzione pari a 0,08 cm.
A valle del rilevato ferroviario i tiranti massimi presentano riduzioni maggiori. Si sottolinea che il canale focivo del fiume Pescara è assente nell'immagine di confronto tra le due configurazioni in quanto il nuovo PRP ne prevede la variazione rispetto al tracciato attuale.
In sinistra idrografica si osserva un decremento dei tiranti massimi che tende a ridursi allontanandosi dall'alveo, passando da valori di riduzione poco inferiori a 0,5 m a valori compresi tra 0,1 e 0,3 m, con picchi superiori a 0,5 m localizzati tipicamente in prossimità della sponda. In sponda destra la riduzione di tirante è quasi ovunque compresa tra 0,3 m e 0,5 m, con eccezioni di ampiezza significativa nella fascia litoranea dove l'effetto del PRP risulta meno intenso.
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Figura 6.24 Progetto 1 — Massimi tiranti idrici per evento TR50.
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| Figura 6.25 PRP — Massimi tiranti idrici per evento TR50. |
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| Figura 6.26 TR50 — Differenza tra i massimi tiranti delle due configurazioni di progetto (Progetto 1 — PRP). |
6.5.2 TR100
I valori di massimo tirante nel tratto a monte dell'attraversamento ferroviario per l'evento centennale presentano un basso (<0.1 m in media) decremento associato alla configurazione PRP 2008, similmente a quanto determinato dall'evento cinquantennale.
A valle dell'attraversamento ferroviario, in sponda sinistra si registra, relativamente alla configurazione Progetto 1, una zona indicativamente compresa tra via Fabrizi a est e via Trento a nord associata a battenti idrici mediamente superiori rispetto alle aree limitrofe, circa pari a 1 m. I tiranti massimi associati alla configurazione PRP 2008 risultano inferiori con valori compresi tra 0,5 m e 1 m. Il resto delle aree allagate in sinistra idrografica è caratterizzata da tiranti idrici massimi raramente superiori a 1 m, con un valore medio circa pari a 0,5 m, e valori di decremento di tirante nello scenario PRP 2008 che gradualmente decresce avvicinandosi alla linea di costa.
In destra idrografica, nella zona tra l'alveo e viale Vespucci i tiranti medi determinati dalla configurazione Progetto 1 rimangono poco superiori a 1 m ma le aree con valori superiori a 1,5 m sono più estese rispetto all'evento a frequenza maggiore, in particolare nella porzione più prossima alla sponda dove l'abbassamento di battente è mediamente di poco superiore a 0,5 m. L'area interessata dalle acque di esondazione compresa tra viale Vespucci e viale Pepe presenta valori massimi di battente idrico mediamente di circa 1 m, con un decremento associato al PRP tra 0,3 m e 0,5 m.
La zona nei pressi dello stadio presenta tiranti di poco superiori rispetto a quelli determinati dall'evento cinquantennale, con riduzione associata allo scenario PRP mediamente circa pari a 0,3 m.
La porzione a monte del sottopasso di via Lo Feudo presenta tiranti di 0.35 m in media e non risulta interessata dalle acque esondate per la configurazione PRP.
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| Figura 6.27 Progetto 1 - Massimi tiranti idrici per evento TR100. |
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| Figura 6.28 PRP — Massimi tiranti idrici per evento TR100. |
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| Figura 6.29 TR100 — Differenza tra i massimi tiranti delle due configurazioni di progetto (Progetto 1 — PRP). |
6.5.3 TR200
Anche l'evento duecentennale presenta tiranti massimi molto simili tra le due configurazioni nel tratto a monte dell'attraversamento ferroviario. Nel tratto di valle, in sponda sinistra la porzione compresa tra via Trento a nord e via Fabrizi a est si conferma l'area a maggiore pericolosità, con particolare riferimento all'area subito a valle del rilevato ferroviario dove il valore medio di tirante massimo per la configurazione Progetto 1 è superiore a 1,5 m.
Lo scenario PRP 2008 determina in questa zona un decremento dei tiranti inferiore a 0,3 m. Il resto delle aree allagate in sponda sinistra presenta battenti idrici massimi dell'ordine di 0,5 m, con riduzioni generalmente inferiori a 0,3 m con l'eccezione della porzione a ridosso della sponda, dove gli effetti positivi dello scenario PRP 2008 sono più marcati. L'area a monte dei sottopassi di via Chieti e via Teramo presenta tiranti massimi in media pari a 0,75 m, che si riducono a circa 0,6 nello scenario PRP 2008.
La sponda destra è caratterizzata, per la configurazione Progetto 1, da tiranti superiori a 1,5 m, con picchi superiori a 2 m, lungo la quasi totalità del tratto adiacente all'alveo, con valori massimi medi dell'area racchiusa da viale Vespucci poco inferiori a 1,5 m, che si abbassano di circa 0,4 m nello scenario PRP 2008.
Nel settore compreso tra viale Vespucci e viale Pepe i tiranti idrici nella configurazione Progetto 1 risultano in massima parte superiori a 1 m, con porzioni di ampiezza significativa caratterizzate da valori superiori a 1,5 m. Nei pressi dello stadio i tiranti massimi presentano valori medi circa pari a 0,7 m, con la solita eccezione della porzione est della Pineta Dannunziana dove risultano pari a circa 1,3 m. Tali aree conoscono un decremento dei valori di tirante inferiore a 0,5 m nello scenario PRP 2008.
La zona a monte del sottopasso di via Lo Feudo è caratterizzata, nella configurazione Progetto 1, da tiranti medi poco inferiori a 0,5 m, che si riducono significativamente, sia per estensione sia per altezza, per effetto dello scenario PRP 2008.
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| Figura 6.30 Progetto 1 — Massimi tiranti idrici per evento TR200. |
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| Figura 6.31 PRP — Massimi tiranti idrici per evento TR200. |
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| Figura 6.32 TR200 — Differenza tra i massimi tiranti delle due configurazioni di progetto (Progetto 1 —PRP). |
Al fine di fornire un quadro più completo del processo di esondazione relativo alle due configurazioni, si sono calcolati i volumi associati agli allagamenti in ambito urbano. Come si osserva dai valori di Tabella 6.5, il volume esondato nella configurazione Progetto 1 è dell'ordine di 106 m3, con incrementi di circa il 25% all'aumentare del tempo di ritorno.
Relativamente alle differenze tra le due configurazioni, lo scenario PRP è caratterizzato da volumi di esondazione circa pari alla metà di quelli associati alla configurazione Progetto 1 per tutti i tempi di ritorno considerati.
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Tabella 6.5 Volumi esondati nelle due configurazioni di progetto.
Volume di esondazione [106 m3]
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Il presente studio è stato redatto in risposta a quanto richiesto dal C.S.LL.PP. con parere 56/2014 e nota 5432/2015.
Lo studio è stato quindi impostato nel pieno rispetto dei requisiti espressi dal C.S.LL.PP, così come le modalità di presentazione dei risultati sopperiscono in toto a quanto richiesto. In particolare l'esposizione dello studio e dei risultati è stata condotta nell'ottica di piena ripercorribilità di quanto descritto al fine di agevolarne il più possibile la relativa verifica.
Le analisi effettuate con il modello accoppiato MIKE FLOOD del DHI (già Danish Hydraulic Institute) hanno consentito di analizzare nel dettaglio gli effetti della configurazione associata al nuovo Piano Regolatore portuale (PRP) del Porto di Pescara rispetto alla configurazione Progetto 1, caratterizzata dall'attuale area portuale e da interventi di progetto relativi a una diminuzione del rischio idraulico del tratto urbano del fiume Pescara insieme al potenziamento della viabilità a monte del rilevato ferroviario.
Il tratto oggetto di studio include gli ultimi 4 km circa del fiume Pescara e per entrambe le configurazioni di studio si sono considerati tre scenari idrologici, corrispondenti ad eventi con tempo di ritorno pari a 50, 100 e 200 anni.
Lo studio condotto in questa sede presenta una serie di punti di forza rispetto alle analisi precedentemente condotte, tra cui in particolare:
- utilizzo di dati più aggiornati quali il DTM con dimensione di cella 1x1 m, eseguito su committenza del Ministero dell'Ambiente con tecnologia LIDAR;
- utilizzo di un codice di calcolo avanzato quale MIKE FLOOD già standard presso un elevato numero di Autorità di Bacino nazionali e incluso nella lista dei codici di calcolo approvati dalla statunitense FEMA (Federal Emergency Management Agency);
- utilizzo di una schematizzazione geometrica integrata 1D e 2D tale da rappresentare adeguatamente le dinamiche sia di deflusso in alveo sia di propagazione delle acque esondate;
- utilizzo di risoluzione spaziale di elevato dettaglio (celle di lato 4x4 m) rispetto al dettaglio a 10 m adottato dai precedenti studi dell'Autorità di Bacino, unitamente alla dettagliata rappresentazione delle strade, degli edifici e dei piani di esondazione al fine di una affidabile schematizzazione dei reali volumi di ingombro e delle vie preferenziali di propagazione;
- adozione di uno schema di calcolo in moto vario per un'adeguata modellazione delle dinamiche di esondazione.
Per ogni configurazione e scenario idrologico si sono analizzati i risultati in termini di estensione e tiranti idrici delle aree allagate, di volume esondato e di variabili idrodinamiche in alveo, con particolare riferimento al tratto terminale del fiume Pescara.
In termini sintetici i risultati dello studio possono essere così riassunti:
- il fiume Pescara conferma un significativo grado di pericolosità idraulica per eventi ad elevato tempo di ritorno, con particolare riferimento al tratto a valle dell'attraversamento della linea ferroviaria;
- la realizzazione delle opere previste dal PRP determina un'importante riduzione delle condizioni di rischio idraulico per la città di Pescara, pur non risultando risolutiva rispetto alla piena sicurezza anche per i tempi di ritorno più elevati;
- particolare beneficio ai livelli di piena e dunque alle aree a rischio deriva dalla maggiore larghezza e conseguente capacità di deflusso del tratto terminale d'alveo che, nella configurazione PRP, consente di superare la criticità derivante dal restringimento del canale focivo nello stato attuale;
- in termini di livello di deflusso in alveo nel tratto di corso d'acqua a valle di Ponte via Paolucci si è stimato un abbassamento circa pari a 0.5 m associato alla configurazione PRP rispetto allo scenario Progetto 1 per i tre tempi di ritorno considerati;
- in termini di aree allagabili l'estensione rispetto alla configurazione Progetto 1 risulta inferiore di circa il 30% per gli eventi cinquantennale e centennale e di circa il 15% per l'evento a frequenza duecentennale;
- sempre nella configurazione PRP, i volumi di esondazione risultano circa dimezzati rispetto alla configurazione attuale del porto e del tratto focivo.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 73
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ALLEGATI
ALLEGATO A
MIKE 11 HD
Descrizione tecnica
PREMESSA
MIKE 11 è un software in grado di simulare il flusso monodimensionale, stazionario e non, di fluidi verticalmente omogenei in qualsiasi sistema di canali o aste fluviali. Sviluppato a partire dagli anni '70 dal DHI (Danish Hydraulic Institute), rappresenta lo stato dell'arte nella modellistica matematica in ambito fluviale e riferimento nell'ambito della modellistica idrodinamica monodimensionale.
Caratteristiche del codice sono la velocità di calcolo e l'efficienza del robusto motore di simulazione idrodinamica (risolve le equazioni complete del De St.Venant), la struttura logica e sequenziale per l'inserimento e gestione dei dati di input (geometrie, serie storiche ecc.) ed i molteplici strumenti di interpretazione e visualizzazione dei risultati, in grado di garantire un ottima rappresentazione degli studi condotti (rappresentazione di sezioni, profili, piani quotati, anche in ambiente GIS).
La grande flessibilità del codice di calcolo permette di integrare, attraverso specifici moduli, le applicazioni idrodinamiche con fenomeni idrologici, trasporto solido, advezione-dispersione, qualità delle acque, ecologia, rendendo MIKE 11 uno strumento indispensabile per affrontare e risolvere molteplici problemi d'ingegneria fluviale quali, ad esempio:
studi di idraulica fluviale e di propagazione dell'onda di piena;
studi di idrologia e idrogeologia;
supporto alla progettazione e gestione di opere idrauliche;
analisi della rottura dighe;
analisi del trasposto solido e morfologia fluviale;
modelli di previsione in tempo reale e di supporto decisionale;
analisi dei fenomeni di intrusione del cuneo salino in fiumi ed estuari;
studi di valutazione della qualità delle acque sia superficiali che sotterranee;
analisi dello stato ecologico dei corsi d'acqua.
MIKE 11 è costituito dai seguenti moduli:
HD (idrodinamico): simulazione del flusso in canali a pelo libero, costituisce la base per ulteriori moduli aggiuntivi;
RR (afflussi-deflussi): modulo che consente, partendo dai dati meteorologici (pioggia, temperature, evapotraspirazione, ecc...), su bacini naturali o artificiali, di ricostruire attraverso l'utilizzo di modelli idrologici (NAM, UHM, Drift, ecc...) le portate idriche in assegnate sezioni di calcolo;
AD (advezione-dispersione): simulazione del processo di advezione e dispersione di una sostanza in soluzione o in sospensione di qualsiasi natura nel corpo idrico, eventualmente caratterizzata da una cinetica di decadimento lineare;
ECOLab (ecologico): simulazione di una serie di processi qualitativi, tra i quali il ciclo BOD¬DO con nitrificazione-denitrificazione, il ciclo del fosforo, l'eutrofizzazione, il trasporto di metalli pesanti ecc.;
ST (trasporto sedimenti): simulazione del trasporto solido di materiale non coesivo, in modalità disaccoppiata (senza variazione della geometria del fondo alveo) o accoppiata (calcolo delle trasformazioni morfologiche);
FF/DA (previsioni in tempo reale): il modulo consente, assimilando i dati misurati in tempo reale su un bacino e/o corso d'acqua, di correggere la simulazione idrodinamica al fine di garantire una affidabilità massima sulla previsione di un evento di piena.
Particolarmente efficace risulta la possibilità di poter integrare il codice MIKE 11, con altri codici di calcolo della famiglia MIKE quali: MIKE 21 (MIKE FLOOD), per simulare in maniera combinata fenomeni 1D e 2D; MIKE SHE, per la modellazione di corpi idrici superficiali e sotterranei; WEST, per simulare in dettaglio i processi nell'impianto di trattamento ed il relativo impatto sul corso d'acqua recettore; MOUSE (MIKE URBAN FLOOD), simula le interferenze tra il corso d'acqua e la rete di drenaggio.
Di seguito si descrive il codice MIKE 11 HD.
MODULO IDRODINAMICO (HD)
Il modulo idrodinamico HD rappresenta il "cuore" del codice di calcolo MIKE 11 ed è in grado di simulare il flusso idrico monodimensionale, stazionario e non, di fluidi verticalmente omogenei in qualsiasi sistema di canali o aste fluviali. Attraverso l'utilizzo di HD è possibile simulare:
portate laterali;
condizioni di corrente veloce o lenta;
flusso libero o rigurgitato in corrispondenza di sfioratori;
differenti regole operative di funzionamento di serbatoi o invasi;
resistenze localizzate e perdite di carico concentrate;
casse d'espansione;
condizioni di flusso quasi - bidimensionale sulle pianure alluvionali;
azione del vento;
nodi idraulici (biforcazioni e confluenze).
L'adozione del programma di simulazione MIKE 11 consente la soluzione del problema idrodinamico di moto vario con uno schema di soluzione numerica molto efficiente, che limita i tempi di calcolo consentendo una adeguata rappresentazione dell'evolversi temporale dei transitori idraulici legati al passaggio dell'onda di piena.
DESCRIZIONE DELLE CONDIZIONI DI MOTO SIMULATE
Il modello consente di attivare tre diverse descrizioni del moto, mediante tre differenti formulazioni matematiche:
Approccio dell'"onda cinematica". Le condizioni di moto sono calcolate imponendo il bilancio tra le forze di gravità e di attrito. Questa semplificazione non permette di simulare gli effetti di rigurgito.
Approccio dell'"onda diffusiva". Oltre alle forze di gravità ed attrito viene tenuto conto del gradiente idrostatico in modo tale da poter valutare anche gli effetti a monte delle condizioni al contorno di valle e quindi simulare i fenomeni di rigurgito.
Approccio dell'"onda dinamica". Utilizzando le equazioni complete del moto, comprese le forze di accelerazione, è possibile simulare con questa formulazione transitori veloci, flussi di marea ecc.
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