Corso di Erosione e Difesa del Suolo
Docente: Prof. Santo Marcello Zimbone
Collaboratori: Dott. Giuseppe Bombino - Ing. Demetrio Zema
Lezione n. 6: La sistemazione dei versanti
Anno Accademico 2009-2010
Indice
Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Generalità
Classificazione delle pratiche di conservazione
del suolo
Principi fondamentali
Interventi
di
conservazione
del
suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree agricole
Pascoli
Aree boschive
Aree destinate alla realizzazione di opere e/o
infrastrutture
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Indice
Interventi sulla morfologia della pendice
Modifica del profilo longitudinale
Interruzione della continuità dei percorsi
Generalità
Coltivazione a strisce
Graticciate o viminate
Fascinate
Palificate o stecconate
Gradonate vive
Cordonate vive
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Indice
Terrazzamenti
Canali terrazze
Fosse livellari
Trash and stone lines
Silt fences
Barriere vegetali
Drenaggio con fasciname
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Indice
Interventi di conservazione del suolo su scarpate
artificiali e pendici a forte pendenza
Inerbimento
Reti, stuoie o tessuti in materiale naturale
Griglie, reti e tessuti in materiale sintetico
Grate vive e palificate vive di sostegno
Muro di sostegno in pietrame
Muro di sostegno in pietrame con talee
Muro di sostegno in elementi prefabbricati in
calcestruzzo
Muro di sostegno con armatura metallica (c.d.
terre rinforzate)
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Indice
Gabbionata con talee
Integrazione di elementi verdi e strutturali
Struttura di sostegno in legname e pietrame con
talee
Copertura diffusa con astoni
Reti paramassi
Esempi
Efficacia
antierosiva
di conservazione del suolo
degli
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
interventi
Materiale didattico
Slides delle lezioni frontali
V. Ferro. Sistemazione dei bacini idrografici. McGraw
Hill, Milano. 2006
L. Da Deppo, C. Datei, P. Salandin. Sistemazione dei
corsi d’acqua. Edizioni Libreria Cortina, Padova. 1997
A. Armanini. Principi di idraulica fluviale. Editoriale
BIOS, Cosenza.1999.
G. Benini. Sistemazioni idraulico-forestali. Ed. UTET,
Torino. 2000
D. Citrini, G. Noseda. Idraulica. Casa Editrice
Ambrosiana. Milano, 1994
U. Maione.
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Generalità
Conservazione del suolo → controllo dei processi
erosivi nei versanti di un bacino idrografico
Finalità → ridurre l’erosione idrica
favorire i processi di infiltrazione idrica
rallentare il trasferimento della corrente
pendice
proteggere le superfici esposte con una
vegetale
accrescere l’attitudine del suolo a resistere
tangenziali
lungo la
copertura
agli sforzi
Le opere connesse sono definite “opere di
sistemazione idraulico-forestale di tipo estensivo” →
contrastano fenomeni di erosione diffusa od areale
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Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Generalità
Classificazione in relazione alle modalità costruttive ed
ai materiali impiegati:
opere di tipo ingegneristico (es.: muretti, piccole
briglie, fosse livellari)
opere realizzate con materiali costruttivi vivi →
creazione di ecosistemi in grado di auto-sostenersi
componente inerte: assicura la stabilità durante il
periodo di sviluppo della vegetazione e perde
gradualmente importanza
componente viva: accresce nel tempo la sua
funzionalità, svolgendo la sua funzione di stabilizzazione
e consolidamento
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Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Generalità
Valutazione del fenomeno erosivo → confronto tra la
perdita di suolo effettiva e quella tollerabile “T”
Valutazione di T on-site → tolleranza stabilita facendo
ricorso a criteri legati specificatamente alla superficie
erosa (es. mantenimento dell’attitudine produttiva di
un’area → max valore di T per la quale non risulta
pregiudicata l’utilizzazione agricola dell’area in termini
economici
Valutazione di T off-site → tolleranza stabilita
valutando le implicazioni del fenomeno erosivo sulle
zone di accumulo dei sedimenti erosi (es. interrimento di
serbatoi, degrado della qualità delle acque nei corpi
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
idrici)
Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Generalità
E’ preferibile intervenire sul distacco piuttosto che sul
trasporto solido → il controllo del trasporto solido,
consentendo la deposizione delle particelle più
grossolane, determina un arricchimento della corrente
nella frazione più fina, responsabile del degrado delle
risorse idriche (trasporto di prodotti chimici, torbidità
delle acque)
Distacco
Trasporto solido
Trasporto
solido
Deposizione
Suolo
Suolo
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Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Classificazione delle pratiche di conservazione del suolo
colturali → uso della vegetazione
di supporto → lavorazioni e sistemi di controllo in
aggiunta alle pratiche colturali
strutturali → attuati in zone puntuali della superficie
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Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Classificazione delle pratiche di conservazione del suolo
Interventi di conservazione del suolo in relazione
all’uso dei versanti
Interventi sulla morfologia della pendice
Interventi di conservazione del suolo su scarpate
artificiali e pendici a forte pendenza
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Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Principi fondamentali
Efficacia della copertura vegetale (apparato fogliare,
scabrezza superficiale, biomassa interrata, apparati
radicali)
Efficacia della copertura diretta della superficie del
suolo (residui vegetali, pacciamatura)
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Tecniche di intervento per la difesa dei versanti
Principi fondamentali
Copertura della superficie da garantirsi durante i
periodi di massima erosività delle precipitazioni
Mantenimento di elevati livelli di biomassa nel suolo
(es. con somministrazione di letame)
Minimizzazione degli interventi che accrescono
l’erodibilità del suolo (es. lavorazioni meccaniche)
Somministrazione
l’infiltrazione)
di
ammendanti
(favoriscono
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Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree agricole
Scelta di colture che garantiscono la max protezione
nei periodi più critici dal punto di vista climatico
Colture di copertura fra due colture principali
(trifoglio, erba medica, grano, avena, segale, miscugli di
graminacee e leguminose)
Rotazioni colturali con colture foraggere (leguminose)
→ apparato aereo denso e basso + apparato radicale
sviluppato
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Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree agricole
Colture multiple (impianto contemporaneo di colture
sulla stessa superficie) → competizione idrica con la
coltura produttiva + difficoltà di meccanizzazione
Pacciamatura o mulching: disposizione sulla superficie
di materiale di origine organica (paglia, stocchi di cereali,
foglie, trucioli) o minerale (pietrame) → riduzione dei
fenomeni di sigillatura superficiale, di erosione da
impatto ed incremento delle resistenze idrauliche al moto
Agro-forestry → integrazione fra essenze arboree,
colture erbacce e zootecnia
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Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree agricole
Lavorazione del terreno
Lavorazione dello strato superficiale → modifica della
scabrezza superficiale e aumento delle depressioni
superficiali e della velocità di infiltrazione
Interramento dei residui della coltura precedente prima
della nuova semina → FAO: min 30% della superficie
Non lavorazione → semina + copertura della superficie
con stoppie
Effettuazione delle lavorazioni con terreni in tempera
(idoneo contenuto idrico)
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Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree agricole
Uso di sistemi di lavorazione poco perturbativi (es.
minimum tillage, sod seeding)
Non amminutamento del terreno
Lavorazione secondo le isoipse (contouring) →
incremento della scabrezza e della capacità di accumulo
superficiale (talvolta favorisce fenomeni di erosione
canalizzata)
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Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree agricole
Variante: assolcamento incrociato → sbarramento dei
solchi con arginelli di terra
Condizionatori o stabilizzatori di struttura (gesso,
calce, polimeri) → incrementano la stabilità degli
aggregati
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Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Pascoli
Modesto impegno economico + connotazione
ecologica per il mantenimento della vegetazione naturale
in zone semi-aride
In aree più umide connotazione economica → più
frequenti pratiche agronomiche (specie foraggere,
fertilizzazione, rinnovo periodico della vegetazione)
Pascolo controllato: utilizzazione max 40÷50% →
buona rigenerazione del pascolo + soddisfacente
copertura del terreno
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree boschive
Garantiscono la migliore efficienza nella conservazione
del suolo
Fenomeni di alterazione del bosco → realizzazione
della viabilità, lavorazioni preparatorie di impianto e
fuoco
Il pascolo danneggia la lettiera con la rimozione della
biomassa ed il calpestio del bestiame
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi di conservazione del suolo
in relazione all’uso dei versanti
Aree destinate
infrastrutture
alla
realizzazione
di
opere
e/o
Sono le aree più a rischio per l’assenza di copertura
vegetale
Necessario contrastare il fenomeno erosivo con la
reintroduzione della copertura vegetale, magari con il
riutilizzo del terreno rimosso
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Modifica del profilo longitudinale
Generalità
Modellazione del tratto vallivo del pendio con la
realizzazione di un profilo concavo → riduzione della
capacità di trasporto della corrente ed attivazione di
fenomeni di deposizione
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Coltivazione a strisce
Strisce vegetali di colture da reddito e colture
protettive alternate, normali alla linea di max pendenza
Muretti
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Graticciate o viminate
Vive (zone terrose od umide)
Secche (terreni grossolani)
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Graticciate o viminate
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Fascinate
Posa di fascine costituite da
ramaglia di specie con
elevata capacità vegetativa
(salici,
pioppi)
e
loro
fissaggio al terreno con
paletti di legno
1. fosso profondo 30-50 cm
2. fascine con almeno 5
rami di diametro > 1cm
3. paletti
di
legno
di
lunghezza > 60 cm
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Palificate o stecconate
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Gradonate vive
Gradonata con talee →
(sistemazione
a
cespuglio
secondo Schiechtel): scavo di
banchine e posa di un letto di
talee disposte a pettine (10÷30
talee per metro)
Gradonata con talee e
piantine → talee e piantine
radicate
1. Riempimento con il materiale di
scavo
2. Piante radicate
3. Ramaglia viva o talee (10 rami per
ogni m)
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Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Cordonate vive
1. Stangame
longitudinale
con corteccia
2. Letto
di
ramaglia
di
conifere
3. Strato di terreno (10 cm)
4. Talea
di
salice
(lunghezza=60cm, densità=
10 talee al m)
5. Terreno di riporto
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Cordonate vive
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Terrazzamenti
Suddivisione della pendice in serie di ripiani
pianeggianti o leggermente inclinati verso monte o verso
valle normali alla linea di max pendenza:
a gradoni (terreni ripidi) → ripiani a debole pendenza
od orizzontali + scarpate vegetate o muretti a secco
a canali (pendenza max 10÷12%) → pendio interrotto
da fosse lungo le isoipse che intercettano i deflussi
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Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Canali terrazze
Canali delimitati a valle da arginelli realizzati con il
terreno di riporto scavato:
inclinati: convogliano i deflussi ad un acquidoccio
naturale od artificiale od a tubazioni sotterranee con
velocità controllate della corrente
non inclinati: finalizzati alla conservazione dell’acqua
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Fosse livellari
Sistema di canali lungo le isoipse che convogliano i
deflussi ad un collettore terminale (acquidoccio a
rittochino lungo la max pendenza)
Pendenza max: 1÷2,5%
Lunghezza max: 200 m
Interdistanza df: 60 ÷ 100 m →
valutabile con la USLE
1/ m
T


d f = 22.1

 RKSPC 
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Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Fosse livellari
Dimensionamento idraulico
Determinazione del tempo di corrivazione tc (formula
di Kirpich)
Determinazione della pioggia oraria htc,TR con Tr = 2 ÷
5 anni
Scelta del coefficiente di deflusso δ
Determinazione della portata Q con la formula
razionale
Determinazione dell’area contribuente SA
δhtc ,TR S A
QTR =
3.6 tc
Corso di Erosione e Difesa del Suolo - Lezione 6
Interventi sulla morfologia della pendice
Interruzione della continuità dei percorsi
Fosse livellari
Sezione rettangolare o trapezia
Si stabilisce la velocità ammissibile VA (0.25-0.60 m/s
per suoli sabbiosi, 0.85-1.10 m/s per suoli franchi, 1.201.25 m/s per suoli argillosi
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