CORSI DI FORMAZIONE SUI SOFTWARE HEC (HMS E RAS)  



ANALISI DEL RISCHIO IDRAULICO NEL BACINO DEL CANALE OZZERI
LUCCA Aprile 2001

MODELLISTICA IDRAULICA (download)

A seguito degli eventi alluvionali che hanno colpito la piana di Lucca negli ultimi anni ed in particolare di quelli del mese di ottobre del 200, l'Autorità di Bacino del fiume Serchio ha sviluppato uno studio di fattibilità degli interventi necessari per la mitigazione del rischio idraulico in accordo con la provincia di Lucca.

Lo studio di fattibilità ha riguardato in particolare il Canale Ozzeri che costituisce il principale asse di drenaggio della piana. In primo luogo è stato predisposto, con l'ausilio del software HEC HMS, un modello idrologico del bacino idrografico che è servito per determinare le caratteristiche degli idrogrammi di piena attesi con diversi tempi di ritorno lungo il reticolo di drenaggio.

I risultati ottenuti (idrogrammi di piena) sono stati inseriti nel modello idraulico implementato con l'ausilio del software HEC RAS. Per l'implementazione di questo modello sono state utilizzate circa 200 sezioni dei corsi che sono state oggetto di un rilievo topografico di dettaglio.

Lo studio idraulico che viene di seguito brevemente descritto ha lo scopo di individuare le principali criticità del reticolo idrografico della zona ed individuare quindi un piano organico di interventi per la soluzione di tali criticità e quindi al fine della mitigazione del rischio idraulico nella zona.

Il tratto intermedio del Canale Ozzeri attraversa la porzione meridionale della piana di Lucca, il suo corso è in parte incassato ed in parte arginato. La pendenza di questo tratto del canale è molto bassa a causa della morfologia della zona. La ridotta sezione del canale unitamente alla sua scarsa pendenza rende il corso dell'Ozzeri non adeguato a smaltire le portate di piena che vi confluiscono.

Le zone limitrofe al canale risultano depresse rispetto all'area circostante per cui quando nel canale Ozzeri confluisce una portata superiore a quella che riesce a smaltire tali zone si allagano, funzionando da casse d'espansione. Una volta che la piena nel canale è passata allora l'acqua accummulatasi sul terreno ritorna nel canale. Avviene quindi un travaso continuo di volumi d'acqua dal canale alle zone circostanti, e fra le stesse zone circostanti, e viceversa in funzione della differenza che il livello idrico assume nelle differenti zone.

Una tale problematica presuppone, al fine della realizzazione dello studio idraulico del canale Ozzeri, l'adozione di un modello idraulico abbastanza complesso, in primo luogo è infatti necessario ricorrere al moto vario. L'utilizzo del moto vario nella modelazione idraulica è infatti necessario ogni qualvolta i fenomeni di laminazione che avvengono lungo il reticolo idrografico risultano importanti.


Fig. 1 - Schema del modello idraulico del Canale Ozzeri

Fig. 1 - Schema del modello idraulico


Un'altra complessità è legata alla necessità di schematizzare il fenomeno dell'esondazione dal corso d'acqua come un trasferimento di volumi dal canale alle zone circostanti che vengon schematizzate come celle idrauliche. La delimitazione di tali celle idrauliche è fatta in funzione della morfologia della zona e soprattutto della presenza di ostacoli naturali come rilevati stradali e ferroviari.

Il Canale è messo in comunicazione con le celle idrauliche che lo contornano tramite degli sfiori posti in prossimità dei punti dove l'argine risulta più basso. Le celle idrauliche sono messe in comunicazione le une con le altre tramite delle connessioni idrauliche poste in corrispondenza delle discontinuità nei rilevati stradali e ferroviari che le dividono.

Sia per gli sfiori che per le connessioni idrauliche è necessario definire le principali caratteristiche, in pratica larghezza e quota. Entrambi permettono di scambiare volumi d'acqua nei due sensi.



Fig. 2 - Dettaglio dello schema del modello con le celle idrauliche nella zona più depressa della piana alluvionale del Canale Ozzeri

Fig. 2 - Dettaglio dello schema del modello con le celle idrauliche


Di seguito sono rappesentati alcuni risultati ottenuti dal modello idraulico descritto in precedenza.



Fig. 3 - Profilo longitudinale del canale Ozzeri allo stato attuale (prima dell'intervento) con indicazione livello idrometrico

Fig. 3 - Profilo longitudinale del canale Ozzeri allo stato attuale (prima dell'intervento)


Fig. 4 - Sezione del Canale Ozzeri in corrispondenza di un ponte

Fig. 4 - Sezione del Canale Ozzeri in corrispondenza di un ponte con indicazione livello idrometrico


Fig. 5 - Sezione del canale Ozzeri con indicazione livello idrometrico

Fig. 5 - Sezione del canale Ozzeri


 

Per meglio illustrare la schematizzazione idraulica descritta in precedenza si riporta, a scopo unicamente didattico, una versione semplificata del modello idraulico da utilizzare con il software HEC RAS.



DOWNLOAD

- MODELLO IDRAULICO SEMPLIFICATO A MOTO VARIO IN HEC RAS (899 KB)
- ESEMPIO DI VARIAZIONE DEL PROFILO (161 KB, in formato AVI)


www.tricardi.it