Le opere di bonifica idraulica sono interventi strutturali progettati per gestire e controllare le risorse idriche, mitigare i rischi idrogeologici e migliorare la stabilità ambientale. Di seguito sono descritte diverse tipologie di opere, con i relativi obiettivi ed elementi strutturali.

Argine

Gli argini sono manufatti di contenimento, come rilevati in terra o strutture in muratura, progettati per il contenimento delle acque di piena per eventi con un prefissato tempo di ritorno. Possono essere costruiti direttamente a ridosso delle sponde dell'alveo inciso dei corsi d'acqua (in froldo), oppure a distanza dalle stesse, in modo da lasciare alle acque di piena maggiore area di transito e/o laminazione. Tale area, compresa tra l'alveo inciso e il manufatto di contenimento, può prendere il nome di golena.

La scarpa lato fiume dell'argine in terra viene detta petto, mentre quella lato campagna (comprendendo anche le banche) viene detta spalla, mentre la sommità dell'argine è detta corona.

Briglia

Le briglie hanno l'obiettivo di ridurre la tendenza all'erosione generalizzata dei corsi fluviali, consentire la maggiore stabilità degli alvei, delle sponde e delle strutture connesse (strade, ponti, argini), stabilizzando il profilo altimetrico del letto. Sono opere trasversali, sporgenti dall'alveo e dalle sponde ove sono fondate, in generale di altezza inferiore di 10 m, composte dai seguenti elementi caratteristici: corpo briglia, coronamento, gaveta ed ali.

  • Corpo briglia: Realizzato in muratura, in pietrame, in legno o in calcestruzzo, costituisce la struttura principale alla quale è affidata la stabilità della briglia.
  • Coronamento: Costituito dalla parte sommitale del corpo briglia.
  • Gaveta: Rappresenta una depressione del coronamento della briglia (di varia forma, trapezia, rettangolare o a catenaria) e può non essere presente.
  • Ali: Sono il proseguimento del corpo briglia all'interno del terreno spondale e, insieme alle fondazioni, costituiscono l'ammorsamento della struttura al terreno in posto.

Per garantire la funzionalità e la stabilità delle briglie si rende necessaria talvolta la realizzazione di opere accessorie, quali:

  • la controbriglia, costituita da una struttura trasversale continua di altezza modesta rispetto alla briglia, posta a valle a distanza adeguata dalla briglia;
  • la vasca di dissipazione è costituita dal manufatto compreso tra il corpo briglia e la controbriglia, le cui dimensioni e elementi strutturali.

Briglia di Trattenuta e Selettiva

Le briglie di trattenuta e selettive hanno la funzione di modulare il trasporto solido durante eventi di piena, svolgendo, nella tipologia selettiva, la funzione di arresto "selettivo" del materiale di dimensioni maggiori, compresi materiali flottanti di varia natura (ceppaie ed interi alberi), lasciando viceversa passare quelli più fini. Con l'introduzione di tali opere si può ridurre il rischio di esondazioni nei tratti di valle dovuto sia ad eventuali sovralluvionamenti (causati da squilibri tra capacità di trasporto e portata solida), sia a possibili ostruzioni delle sezioni fluviali più strette (es. luci dei ponti).

È possibile distinguere differenti tipologie: le briglie di trattenuta, le briglie selettive a fessura, a finestra e a griglia.

  • Briglia a fessura: Presenta, generalmente nella parte centrale, un'apertura verticale, relativamente stretta, che si estende dal basamento della briglia fino alla soglia della gaveta. Il suo funzionamento selettivo è associato alla presenza del rigurgito e alla conseguente riduzione di velocità che provoca il deposito del materiale a monte della fessura.
  • Briglia a finestra: Possiede nella parte centrale una o più aperture di varia forma (rettangolare, quadrata, circolare) a contorno chiuso, che non interessano cioè tutta l'altezza della briglia. Il funzionamento selettivo è analogo a quello della briglia a finestra, con l'aggiunta di una componente meccanica, data dall'interferenza tra le dimensioni delle aperture e le dimensioni del materiale solido trasportato.
  • Briglia a griglia: Trattiene il materiale mediante l'azione di "filtro" esercitata dalle griglie a presidio dell'apertura. Questa ultima è estesa a tutta la larghezza della briglia, in modo tale da non provocare alcuna contrazione della sezione del corso fluviale e di aumentare il più possibile la superficie di trattenuta. Le briglie a griglia possono essere ulteriormente suddivise in funzione della disposizione degli elementi filtranti costituenti la griglia, che può essere orizzontale, verticale o a reticolato.

Cassa di Espansione

Le casse di espansione hanno l'obiettivo di ridurre le portate al colmo mediante accumulo temporaneo dei volumi di piena. In funzione dell'ubicazione delle aree destinate ad essere inondate dal corso d'acqua, le casse d'espansione si suddividono in casse in linea (o in serie) oppure in derivazione.

  • Casse in linea: L'effetto di laminazione viene ottenuto sfruttando il volume invasabile ricavato all'interno dell'alveo, inducendo condizioni di rigurgito tramite opere trasversali di sbarramento munite di luci a battente e a stramazzo che controllano la portata in uscita in funzione del livello che si instaura a monte.
  • Casse in derivazione: Sfruttano le aree, generalmente inondabili, poste nelle zone adiacenti al corso d'acqua. Tali tipi di casse sottraggono attraverso l'opera di sfioro una parte dei volumi di piena in arrivo. L'invaso è in generale realizzato perimetrando l'area mediante arginature di contenimento.

Cateratta

La cateratta permette il passaggio delle acque dal collettore al fiume ricevente quando il livello idrico di quest'ultimo è più basso del primo e chiude il passaggio stesso quando il livello d'acqua ricevente è superiore a quello del collettore. Il casello idraulico (o chiavica) è essenzialmente costituito da una platea in muratura o calcestruzzo e da due spalle che limitano la comunicazione collettore-ricevente. La connessione idraulica è controllata da organi meccanici (porte Vinciane, paratorie, saracinesce) con funzionamento automatico e/o manuale.

Cunettone

Il cunettone ha lo scopo di impedire l'erosione dell'alveo, aumenta la velocità della corrente e la capacità di trasporto solido. Questo tipo di sistemazione viene generalmente realizzata nell'attraversamento dei centri abitati o in corrispondenza del cono di deiezione. È costituito da un rivestimento dell'alveo con pietrame, muratura o calcestruzzo, resistente all'erosione della corrente.

Difesa di Sponda

Le difese di sponda servono a proteggere la sponda dai fenomeni di instabilità gravitativa e dall'azione idrodinamica esercitata dalla corrente. Sono opere di sostegno a gravità o semigravità che vengono addossate alla sponda. Possono essere realizzate con varie tipologie di materiali e con tecniche di ingegneria naturalistica, ed essere flessibili o rigide, permeabili o impermeabili all'acqua e/o alla vegetazione. Possono essere associate ad altri elementi lineari (es. argini) oppure puntuali.

Intervento Diffuso di Versante

Gli interventi diffusi di versante hanno l'obiettivo di consolidare versanti e scarpate, utilizzando una vasta gamma di materiali, strutture e tecniche (ingegneria naturalistica, ingegneria geotecnica, ingegneria idraulico-forestale). Alcuni esempi includono:

  • Opere per il controllo dell'erosione superficiale: rivestimenti antierosivi biodegradabili (bioreti, biofeltri, biostuoie, ...), sintetici (geostuoie, geocompositi, rivestimenti vegetativi, geocelle, ...) e inerbimenti (semina a spaglio, zolle erbose, nero-verde, idrosemina, ...).
  • Opere di stabilizzazione superficiale: piantumazioni, fascinate vive, viminate e palizzate vive, palificate vive, gradinate vive, grate vive, materassi, ...
  • Opere di sostegno: murature, muri in cemento armato, muri cellulari, terre rinforzate, gabbionate, pali, ancoraggi, spritz beton, ...

Opera di Attraversamento

Per attraversamento si intende qualunque manufatto realizzato a scopo esclusivamente infrastrutturale, connesso quindi alla rete viaria, ferroviaria, impiantistica (acquedotti, fognature, gasdotti, elettrodotti, metanodotti, ...). Una prima classificazione di attraversamento è data dalla ubicazione rispetto alla quota d'alveo: in elevazione oppure interrata. Nel primo caso occorre definire la dimensione della luce libera (larghezza delle sezione di deflusso al netto di pile o altri ostacoli) e della struttura dell'impalcato (sia nella direzione della corrente che in quella trasversale): viadotto, ponte, guado, passerella, tombamento e ponte canale (manufatto che consente l'attraversamento di condotte, canali o qualsiasi altro sottoservizio).

Opera di Presa

L'opera di presa consente la derivazione di portata da un corso d'acqua per convogliarla successivamente ad altri impianti (irrigui, industriali, civili). Sono costituiti da manufatti in muratura, generalmente presidiati da organi di regolazione e intercettazione, posti in fregio all'alveo o in alveo.

Pennello

I pennelli, o repellenti, hanno lo scopo di proteggere le sponde, favorendo il deposito del materiale solido tra un pennello e il successivo, e allontanando la corrente principale verso il centro della sezione. Sono strutture trasversali all'asse del corso d'acqua che si protendono verso il centro dell'alveo a partire dalla sponda, dove sono adeguatamente immorsate. Hanno strutture prismatiche con l'asse maggiore ortogonale o inclinato rispetto alla corrente.

Rampa

La rampa serve come raccordo altimetrico graduale del fondo alveo, in generale sostitutivo di salti concentrati come quelli prodotti dalle briglie.

Scarico

Lo scarico è finalizzato allo smaltimento di portate provenienti da casse di espansione, da manufatti di sbarramento, da impianti fognari, da impianti industriali, da impianti di bonifica.

Sfioratore

Lo sfioratore è finalizzato all'alimentazione di casse di espansione in derivazione, di canali scolmatori, di scaricatori di piena, permettendo l'ingresso della portata quando viene superato nel corso d'acqua un prefissato stato idrometrico. Sono strutture disposte longitudinalmente all'asse del corso d'acqua, realizzate sulla sponda, dove sono adeguatamente immorsate.

Sifone, Tombinature

Il sifone, detto anche botte o tomba sifone, consente il passaggio da una corrente a pelo libero ad un condotto in pressione, in generale al fine di superare un ostacolo che, da un punto di vista morfologico, non consente il passaggio a superficie libera né superiormente né inferiormente. La tombinatura costituisce viceversa la copertura di un tratto più o meno lungo del corso d'acqua, con funzionamento che può essere a pelo libero o in pressione. Diverse sono le tipologie adottate e la scelta dipende dalla perdita di carico disponibile tra monte e valle dell'ostacolo, dal volume d'acqua da smaltire, dal carico solido.

Soglia, Soglia Ponte

Le soglie hanno l'obiettivo di ridurre la tendenza all'erosione generalizzata dei corsi fluviali, consentendo la stabilizzazione degli alvei, delle sponde e delle strutture connesse (strade, ponti, argini), fissando una determinata quota altimetrica del letto nella sezione di imposta. Sono, a differenza delle briglie, opere trasversali costruite a raso dell'alveo, con lo scopo primario di fissare nella sezione considerata il fondo dell'alveo circa alla stessa quota dell'alveo naturale. Le soglie possono essere impiegate sia nelle sistemazioni a gradinate o isolatamente per la correzione dei torrenti o la stabilizzazione del fondo dell'alveo.

Traversa

La traversa ha lo scopo primario di derivare acqua ad usi idropotabili, agricoli o industriali. Come le briglie, sono opere trasversali sporgenti dall'alveo nel quale sono fondate. Anche per queste sono spesso necessarie le stesse opere accessorie richieste per le briglie.

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