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Corso di Erosione e Difesa del SuoloCorso di Erosione e Difesa del Suolo

Docente: Prof. Santo Marcello Docente: Prof. Santo Marcello ZimboneZimbone

Collaboratori: Dott. Giuseppe Bombino Collaboratori: Dott. Giuseppe Bombino -- Ing. Demetrio Ing. Demetrio ZemaZema

Anno Accademico 2009Anno Accademico 2009--20102010

Lezione n. 6: La sistemazione dei versantiLezione n. 6: La sistemazione dei versanti

IndiceIndice

�� Tecniche di intervento per la difesa dei versantiTecniche di intervento per la difesa dei versanti

�� GeneralitGeneralitàà

�� Classificazione delle pratiche di conservazione Classificazione delle pratiche di conservazione

del suolodel suolo

�� Principi fondamentaliPrincipi fondamentali

�� Aree agricoleAree agricole

�� PascoliPascoli

�� Aree boschiveAree boschive

�� Aree destinate alla realizzazione di opere e/o Aree destinate alla realizzazione di opere e/o

infrastruttureinfrastrutture

�� Interventi di conservazione del suolo Interventi di conservazione del suolo

in relazione allin relazione all’’uso dei versanti uso dei versanti

Corso di Erosione e Difesa del Suolo Corso di Erosione e Difesa del Suolo -- Lezione 6Lezione 6

IndiceIndice

�� Interventi sulla morfologia della pendiceInterventi sulla morfologia della pendice

�� Modifica del profilo longitudinaleModifica del profilo longitudinale

�� Interruzione della continuitInterruzione della continuitàà dei percorsidei percorsi

�� GeneralitGeneralitàà

�� Coltivazione a strisceColtivazione a strisce

�� Graticciate o Graticciate o viminateviminate

�� FascinateFascinate

�� Palificate o stecconatePalificate o stecconate

�� Gradonate vive Gradonate vive

�� Cordonate viveCordonate vive


IndiceIndice

�� TerrazzamentiTerrazzamenti

�� Canali terrazzeCanali terrazze

�� Fosse livellariFosse livellari

�� Trash and Trash and stonestone lineslines

�� SiltSilt fencesfences

�� Barriere vegetaliBarriere vegetali

�� Drenaggio con fascinameDrenaggio con fasciname


IndiceIndice

�� Interventi di conservazione del suolo su scarpate Interventi di conservazione del suolo su scarpate

artificiali e pendici a forte pendenzaartificiali e pendici a forte pendenza

�� InerbimentoInerbimento

�� Reti, stuoie o tessuti in materiale naturaleReti, stuoie o tessuti in materiale naturale

�� Griglie, reti e tessuti in materiale sinteticoGriglie, reti e tessuti in materiale sintetico

�� Grate vive e palificate vive di sostegnoGrate vive e palificate vive di sostegno

�� Muro di sostegno in pietrameMuro di sostegno in pietrame

�� Muro di sostegno in pietrame con talee Muro di sostegno in pietrame con talee

�� Muro di sostegno in elementi prefabbricati in Muro di sostegno in elementi prefabbricati in

calcestruzzo calcestruzzo

�� Muro di sostegno con armatura metallica (c.d. Muro di sostegno con armatura metallica (c.d.

terre rinforzate)terre rinforzate)


IndiceIndice

�� Gabbionata con talee Gabbionata con talee

�� Integrazione di elementi verdi e strutturaliIntegrazione di elementi verdi e strutturali

�� Struttura di sostegno in legname e pietrame con Struttura di sostegno in legname e pietrame con

talee talee

�� Copertura diffusa con Copertura diffusa con astoniastoni

�� Reti paramassiReti paramassi

�� EsempiEsempi

�� Efficacia antierosiva degli interventi Efficacia antierosiva degli interventi

di conservazione del suolodi conservazione del suolo


SlidesSlides delle lezioni frontalidelle lezioni frontali

V. Ferro. Sistemazione dei bacini idrografici. V. Ferro. Sistemazione dei bacini idrografici. McGrawMcGraw

Hill, Milano. 2006Hill, Milano. 2006

L. Da L. Da DeppoDeppo, C. , C. DateiDatei, P. , P. SalandinSalandin. Sistemazione dei . Sistemazione dei

corsi dcorsi d’’acqua. Edizioni Libreria Cortina, Padova. 1997acqua. Edizioni Libreria Cortina, Padova. 1997

A. A. ArmaniniArmanini. Principi di idraulica fluviale. Editoriale . Principi di idraulica fluviale. Editoriale

BIOS, Cosenza.1999.BIOS, Cosenza.1999.

G. G. BeniniBenini. Sistemazioni idraulico. Sistemazioni idraulico--forestali. Ed. UTET, forestali. Ed. UTET,

Torino. 2000Torino. 2000

D. Citrini, G. D. Citrini, G. NosedaNoseda. Idraulica. Casa Editrice . Idraulica. Casa Editrice

Ambrosiana. Milano, 1994Ambrosiana. Milano, 1994

U. U. MaioneMaione..

Materiale didatticoMateriale didattico


Tecniche di intervento per la difesa dei versanti

�� Conservazione del suoloConservazione del suolo →→ controllo deicontrollo dei processi processi

erosivierosivi nei versanti di un bacino idrograficonei versanti di un bacino idrografico

�� FinalitFinalitàà →→ ridurre lridurre l’’erosione idrica erosione idrica

�� favorire i processi difavorire i processi di infiltrazione idrica infiltrazione idrica

�� rallentare il trasferimento della correnterallentare il trasferimento della corrente lungo la lungo la

pendicependice

�� proteggereproteggere le superfici esposte con unale superfici esposte con una copertura copertura

vegetalevegetale

�� accrescere laccrescere l’’attitudine del suolo aattitudine del suolo a resistere agli sforzi resistere agli sforzi

tangenzialitangenziali

�� Le opere connesse sono definite Le opere connesse sono definite ““opere di opere di

sistemazione idraulicosistemazione idraulico--forestale di tipo estensivoforestale di tipo estensivo”” →→

contrastano fenomeni di erosione diffusa od arealecontrastano fenomeni di erosione diffusa od areale

Generalità


�� ClassificazioneClassificazione in relazione allein relazione alle modalitmodalitàà costruttivecostruttive ed ed

aiai materiali impiegatimateriali impiegati::

�� opere diopere di tipo ingegneristicotipo ingegneristico (es.: muretti, piccole (es.: muretti, piccole

briglie, fosse livellari)briglie, fosse livellari)

�� opere realizzate conopere realizzate con materiali costruttivi vivimateriali costruttivi vivi →→

creazione dicreazione di ecosistemi ecosistemi in grado diin grado di autoauto--sostenersi sostenersi

�� componente inertecomponente inerte: assicura la: assicura la stabilitstabilitàà durante il durante il

periodo di sviluppo della vegetazioneperiodo di sviluppo della vegetazione e perde e perde

gradualmente importanzagradualmente importanza

�� componente vivacomponente viva:: accresce nel tempo la sua accresce nel tempo la sua

funzionalitfunzionalitàà,, svolgendo la sua funzione di stabilizzazione svolgendo la sua funzione di stabilizzazione

e consolidamentoe consolidamento


Generalità


�� Valutazione Valutazione del fenomeno erosivo del fenomeno erosivo →→ confronto tra laconfronto tra la

perdita di suolo effettivaperdita di suolo effettiva e quellae quella tollerabile tollerabile ““TT””

�� Valutazione di TValutazione di T onon--sitesite →→ tolleranza stabilita facendo tolleranza stabilita facendo

ricorso aricorso a criteri legati specificatamente alla superficie criteri legati specificatamente alla superficie

erosaerosa (es. mantenimento dell(es. mantenimento dell’’attitudine produttiva di attitudine produttiva di

unun’’area area →→ maxmax valore di T per la quale non risulta valore di T per la quale non risulta

pregiudicatapregiudicata ll’’utilizzazione agricola dellutilizzazione agricola dell’’area in termini area in termini

economicieconomici

�� Valutazione di TValutazione di T offoff--sitesite →→ tolleranza stabilita tolleranza stabilita

valutando le implicazioni del fenomeno erosivo sullevalutando le implicazioni del fenomeno erosivo sulle

zone di accumulo dei sedimenti erosi zone di accumulo dei sedimenti erosi (es. interrimento di (es. interrimento di

serbatoi, degrado della qualitserbatoi, degrado della qualitàà delle acque nei corpi delle acque nei corpi

idrici) idrici)


Generalità


�� EE’’ preferibile intervenire sulpreferibile intervenire sul distaccodistacco piuttosto che sulpiuttosto che sul

trasporto solido trasporto solido →→ il controllo del trasporto solido, il controllo del trasporto solido,

consentendo laconsentendo la deposizione delle particelle pideposizione delle particelle piùù

grossolanegrossolane, determina un, determina un arricchimento della corrente arricchimento della corrente

nella frazione pinella frazione piùù finafina, responsabile del, responsabile del degrado delle degrado delle

risorse idricherisorse idriche (trasporto di prodotti chimici, torbidit(trasporto di prodotti chimici, torbiditàà

delle acque)delle acque)

Suolo

Trasporto solido

Deposizione

Suolo

Trasporto solidoDistacco


Generalità


�� colturali colturali →→ uso della vegetazioneuso della vegetazione

�� di supportodi supporto →→ lavorazioni lavorazioni e sistemi di controllo in e sistemi di controllo in

aggiunta alle pratiche colturaliaggiunta alle pratiche colturali

�� strutturalistrutturali →→ attuati inattuati in zone puntualizone puntuali della superficiedella superficie

Classificazione delle pratiche di conservazione del suolo



�� Interventi di conservazione del suoloInterventi di conservazione del suolo in relazione in relazione

allall’’uso dei versantiuso dei versanti

�� Interventi sullaInterventi sulla morfologia della pendicemorfologia della pendice

�� Interventi di conservazione del suoloInterventi di conservazione del suolo su scarpate su scarpate

artificiali e pendici a forte pendenzaartificiali e pendici a forte pendenza

Classificazione delle pratiche di conservazione del suolo



�� Efficacia dellaEfficacia della copertura vegetalecopertura vegetale (apparato fogliare, (apparato fogliare,

scabrezza superficiale, biomassa interrata, apparati scabrezza superficiale, biomassa interrata, apparati

radicali)radicali)

�� Efficacia dellaEfficacia della copertura direttacopertura diretta della superficie del della superficie del

suolo (residui vegetali, pacciamatura)suolo (residui vegetali, pacciamatura)

Principi fondamentali



�� Copertura della superficie da garantirsi durante iCopertura della superficie da garantirsi durante i

periodi di massima erosivitperiodi di massima erosivitàà delle precipitazionidelle precipitazioni

�� Mantenimento diMantenimento di elevati livelli di biomassa elevati livelli di biomassa nel suolo nel suolo

(es. con somministrazione di letame)(es. con somministrazione di letame)

�� Minimizzazione degli interventi che accrescono Minimizzazione degli interventi che accrescono

ll’’erodibiliterodibilitàà del suolo (es. lavorazioni meccaniche)del suolo (es. lavorazioni meccaniche)

�� Somministrazione di ammendantiSomministrazione di ammendanti (favoriscono (favoriscono

ll’’infiltrazione)infiltrazione)

Principi fondamentali



Interventi di conservazione del suolo in relazione all’uso dei versanti

�� Scelta di coltureScelta di colture che garantiscono lache garantiscono la maxmax protezione protezione

nei periodi pinei periodi piùù criticicritici dal punto di vista climaticodal punto di vista climatico

�� Colture di coperturaColture di copertura fra due colture principali fra due colture principali

(trifoglio, erba medica, grano, avena, segale, miscugli di (trifoglio, erba medica, grano, avena, segale, miscugli di

graminacee e leguminose)graminacee e leguminose)

�� Rotazioni colturali conRotazioni colturali con colture foraggerecolture foraggere (leguminose) (leguminose)

→→ apparato aereo denso e bassoapparato aereo denso e basso ++ apparato radicale apparato radicale

sviluppato sviluppato

Aree agricole


�� Colture multipleColture multiple (impianto contemporaneo di colture (impianto contemporaneo di colture

sulla stessa superficie) sulla stessa superficie) →→ competizione idricacompetizione idrica con la con la

coltura produttiva +coltura produttiva + difficoltdifficoltàà di meccanizzazionedi meccanizzazione

�� Pacciamatura o Pacciamatura o mulchingmulching: disposizione sulla superficie : disposizione sulla superficie

didi materiale di origine organicamateriale di origine organica (paglia, stocchi di cereali, (paglia, stocchi di cereali,

foglie, trucioli) ofoglie, trucioli) o minerale minerale (pietrame) (pietrame) →→ riduzione dei riduzione dei

fenomeni difenomeni di sigillatura superficialesigillatura superficiale, di, di erosione da erosione da

impattoimpatto ed ed incremento delle resistenze idraulicheincremento delle resistenze idrauliche al motoal moto

�� AgroAgro--forestryforestry →→ integrazione fra essenze arboree, integrazione fra essenze arboree,

colture erbacce e zootecniacolture erbacce e zootecnia


Aree agricole


�� Lavorazione del terreno Lavorazione del terreno

�� Lavorazione dello strato superficialeLavorazione dello strato superficiale →→ modifica della modifica della

scabrezzascabrezza superficiale esuperficiale e aumento delle depressioni aumento delle depressioni

superficialisuperficiali e dellae della velocitvelocitàà di infiltrazionedi infiltrazione

�� Interramento dei residuiInterramento dei residui della coltura precedente prima della coltura precedente prima

della nuova semina della nuova semina →→ FAO:FAO: min 30% della superficiemin 30% della superficie

�� Non lavorazioneNon lavorazione →→ semina + copertura della superficie semina + copertura della superficie

con stoppiecon stoppie

�� Effettuazione delle lavorazioni conEffettuazione delle lavorazioni con terreni in temperaterreni in tempera

(idoneo contenuto idrico)(idoneo contenuto idrico)


Aree agricole


�� Uso diUso di sistemi di lavorazione poco perturbativisistemi di lavorazione poco perturbativi (es. (es.

minimum minimum tillagetillage, , sodsod seedingseeding))

�� Non Non amminutamentoamminutamento del terrenodel terreno

�� Lavorazione secondo le isoipseLavorazione secondo le isoipse ((contouringcontouring) ) →→

incremento della scabrezzaincremento della scabrezza e dellae della capacitcapacitàà di accumulodi accumulo

superficiale (talvolta favorisce fenomeni disuperficiale (talvolta favorisce fenomeni di erosione erosione

canalizzatacanalizzata))


Aree agricole


�� Variante:Variante: assolcamentoassolcamento incrociatoincrociato →→ sbarramento dei sbarramento dei

solchi con solchi con arginelliarginelli di terradi terra

�� Condizionatori o stabilizzatori di strutturaCondizionatori o stabilizzatori di struttura (gesso, (gesso,

calce, polimeri) calce, polimeri) →→ incrementano laincrementano la stabilitstabilitàà degli degli

aggregatiaggregati


Aree agricole


�� Modesto impegno economicoModesto impegno economico + connotazione + connotazione

ecologica per ilecologica per il mantenimento della vegetazione naturalemantenimento della vegetazione naturale

in zone semiin zone semi--aridearide

�� In aree piIn aree piùù umideumide connotazione economicaconnotazione economica →→ pipiùù

frequenti pratiche agronomichefrequenti pratiche agronomiche (specie foraggere, (specie foraggere,

fertilizzazione, rinnovo periodico della vegetazione)fertilizzazione, rinnovo periodico della vegetazione)

�� Pascolo controllatoPascolo controllato:: utilizzazione utilizzazione maxmax 4040÷÷50% 50% →→

buonabuona rigenerazionerigenerazione del del pascolopascolo + + soddisfacentesoddisfacente

coperturacopertura del del terrenoterreno

Pascoli



�� Garantiscono laGarantiscono la migliore efficienzamigliore efficienza nella conservazione nella conservazione

del suolodel suolo

�� Fenomeni di alterazione del boscoFenomeni di alterazione del bosco →→ realizzazione realizzazione

della viabilitdella viabilitàà, lavorazioni preparatorie di impianto e , lavorazioni preparatorie di impianto e

fuocofuoco

�� Il Il pascolopascolo danneggia la lettiera con ladanneggia la lettiera con la rimozione della rimozione della

biomassabiomassa ed iled il calpestio del bestiamecalpestio del bestiame

Aree boschive



�� Sono leSono le aree piaree piùù a rischioa rischio perper ll’’assenza di copertura assenza di copertura

vegetalevegetale

�� Necessario contrastare il fenomeno erosivo con laNecessario contrastare il fenomeno erosivo con la

reintroduzione della copertura vegetalereintroduzione della copertura vegetale, magari con il , magari con il

riutilizzo del terreno rimossoriutilizzo del terreno rimosso

Aree destinate alla realizzazione di opere e/o infrastrutture



Interventi sulla morfologia della pendice

�� Modellazione del tratto vallivoModellazione del tratto vallivo del pendio con la del pendio con la

realizzazione di unrealizzazione di un profilo concavoprofilo concavo →→ riduzione della riduzione della

capacitcapacitàà di trasportodi trasporto della corrente ed attivazione didella corrente ed attivazione di

fenomeni di deposizionefenomeni di deposizione

Modifica del profilo longitudinaleModifica del profilo longitudinale


GeneralitGeneralitàà

�� Strisce vegetali diStrisce vegetali di colture da redditocolture da reddito ee colture colture

protettive alternateprotettive alternate, normali alla linea di , normali alla linea di maxmax pendenza pendenza

�� MurettiMuretti


Interruzione della continuitInterruzione della continuitàà dei percorsidei percorsi


Coltivazione a strisceColtivazione a strisce

�� SeccheSecche (terreni grossolani)(terreni grossolani)



�� ViveVive (zone terrose od umide)(zone terrose od umide)


Graticciate o Graticciate o viminateviminate



Graticciate o Graticciate o viminateviminate


FascinateFascinate




Posa di fascine costituite da Posa di fascine costituite da

ramaglia di specie con ramaglia di specie con

elevata capacitelevata capacitàà vegetativa vegetativa

(salici, pioppi) e loro (salici, pioppi) e loro

fissaggio al terreno con fissaggio al terreno con

paletti di legno paletti di legno

1.1. fosso profondo 30fosso profondo 30--50 cm50 cm

2.2. fascine con almeno 5 fascine con almeno 5

rami di diametro > 1cmrami di diametro > 1cm

3.3. paletti di legno di paletti di legno di

lunghezza > 60 cmlunghezza > 60 cm

Palificate o stecconatePalificate o stecconate




Gradonate viveGradonate vive




�� Gradonata con talee Gradonata con talee →→

(sistemazione a cespuglio (sistemazione a cespuglio

secondo secondo SchiechtelSchiechtel): scavo di ): scavo di

banchine e posa di un letto di banchine e posa di un letto di

talee disposte a pettine (10talee disposte a pettine (10÷÷÷÷÷÷÷÷30 30

talee per metro)talee per metro)

�� Gradonata con talee e Gradonata con talee e

piantinepiantine →→ talee e piantine talee e piantine

radicateradicate

1.1. Riempimento con il materiale di Riempimento con il materiale di

scavoscavo

2.2. Piante radicate Piante radicate

3.3. Ramaglia viva o talee (10 rami per Ramaglia viva o talee (10 rami per

ogni m)ogni m)

Cordonate viveCordonate vive




1.1. StangameStangame longitudinale longitudinale

con cortecciacon corteccia

2.2. Letto di ramaglia di Letto di ramaglia di

conifereconifere

3.3. Strato di terreno (10 cm)Strato di terreno (10 cm)

4.4. Talea di salice Talea di salice

(lunghezza=60cm, densit(lunghezza=60cm, densitàà= =

10 talee al m)10 talee al m)

5.5. Terreno di riportoTerreno di riporto

Cordonate viveCordonate vive




�� SSuddivisione della pendice inuddivisione della pendice in serie di ripianiserie di ripiani

pianeggianti o leggermente inclinati verso monte o verso pianeggianti o leggermente inclinati verso monte o verso

vallevalle normali alla linea di normali alla linea di maxmax pendenzapendenza: :

�� a gradonia gradoni (terreni ripidi) (terreni ripidi) →→ ripiani ripiani a debole pendenza a debole pendenza

od orizzontali +od orizzontali + scarpate vegetatescarpate vegetate oo muretti a seccomuretti a secco

�� a canalia canali (pendenza (pendenza maxmax 1010÷÷12%) 12%) →→ pendio interrotto pendio interrotto

dada fosse lungo le isoipsefosse lungo le isoipse che intercettano i deflussiche intercettano i deflussi

Interventi sulla morfologia della pendiceInterruzione della continuitInterruzione della continuitàà dei percorsidei percorsi


Terrazzamenti Terrazzamenti

�� CanaliCanali delimitati a valle da delimitati a valle da arginelliarginelli realizzati con il realizzati con il

terreno di riporto scavato:terreno di riporto scavato:

�� inclinati:inclinati: convogliano i deflussi ad unconvogliano i deflussi ad un acquidoccio acquidoccio

naturale od artificialenaturale od artificiale od aod a tubazioni sotterraneetubazioni sotterranee con con

velocitvelocitàà controllate della correntecontrollate della corrente

�� non inclinati:non inclinati: finalizzati allafinalizzati alla conservazione dellconservazione dell’’acquaacqua




Canali terrazzeCanali terrazze

�� Sistema di canali lungo le isoipseSistema di canali lungo le isoipse che convogliano i che convogliano i

deflussi ad undeflussi ad un collettore terminalecollettore terminale (acquidoccio a (acquidoccio a

rittochinorittochino lungo la lungo la maxmax pendenza)pendenza)

�� Pendenza Pendenza maxmax: 1: 1÷÷2,5%2,5%

�� Lunghezza Lunghezza maxmax: 200 m: 200 m� Interdistanza df: 60 Interdistanza df: 60 ÷÷ 100 m100 m →→

valutabile con lavalutabile con la USLEUSLEm/1

fRKSPC

T1.22d

=

Interventi sulla morfologia della pendiceInterruzione della continuitInterruzione della continuitàà dei percorsidei percorsi


Fosse livellariFosse livellari

�� Dimensionamento idraulicoDimensionamento idraulico

�� Determinazione delDeterminazione del tempo di tempo di corrivazionecorrivazione ttcc (formula (formula

di di KirpichKirpich))

�� Determinazione dellaDeterminazione della pioggia orariapioggia oraria hhtctc,TR,TR con con TTrr = 2 = 2 ÷÷

5 anni5 anni

�� Scelta delScelta del coefficiente di deflusso coefficiente di deflusso δδ

�� Determinazione dellaDeterminazione della portata Qportata Q con lacon la formula formula

razionalerazionale

�� Determinazione dellDeterminazione dell’’area contribuente Sarea contribuente SAA

c

ATR,t

TRt6.3

ShQ c

δ=





�� Sezione rettangolare o Sezione rettangolare o trapeziatrapezia

�� Si stabilisce laSi stabilisce la velocitvelocitàà ammissibileammissibile VVAA (0.25(0.25--0.60 m/s 0.60 m/s

per suoli sabbiosi, 0.85per suoli sabbiosi, 0.85--1.10 m/s per suoli franchi, 1.201.10 m/s per suoli franchi, 1.20--

1.25 m/s per suoli argillosi1.25 m/s per suoli argillosi





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