*Dipartimento di Geologia e Geofisica, Universit\u00e0 degli Studi di Bari \u201cAldo Moro\u201d, email:\u00a0luisa.sabato@uniba.it<\/a> Dott. Claudio Kalb ***\u00a0(Modellizzazione degli scenari idrodinamici)<\/em><\/strong><\/p>\n (***)<\/span>Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche\u00a0\u2013 Universit\u00e0 degli Studi di Cagliari; Sede di Via Trentino, 51 \u2013 09127 Cagliari \u2013 Italy \u2013 Email:<\/span>ckalb@unica.it<\/a><\/p>\n Dati sedimentologici composizionali<\/strong><\/p>\n I dati composizionali acquisiti riguardano tutti i campioni prelevati dal settore emerso (subambienti di: battigia, avanspiaggia interna, retrospiaggia) e da quello sommerso della spiaggia. Durante le analisi sono state distinte le seguenti componenti: quarzo, feldspati s.l., litici polimineralici, litici carbonatici e bioclasti, minerali accessori. I dati raccolti hanno evidenziato che gran parte dei sedimenti appartenenti al settore sommerso e a quello emerso della spiaggia sia di provenienza extrabacinale, e sono costituiti da abbondanti frammenti litici con percentuali che, a seconda dei diversi sub-ambienti, possono variare complessivamente da circa il 60% ad oltre il 90% dell\u2019intero volume del sedimento. La frazione litica \u00e8 stata inoltre suddivisa in due classi: i litici polimineralici ed i litici monomineralici a composizione carbonatica. In particolare, i litici polimineralici sono risultati costituiti da frammenti di rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie a composizione silicoclastica. Invece, la frazione litica monomineralica a composizione carbonatica \u00e8 risultata costituita da frammenti di calciruditi e calcareniti bioclastiche (fra cui abbondanti encriniti), da frammenti di calcari pelmicritici e da frammenti di calcite. La frazione a composizione carbonatica comprende anche una esigua percentuale di bioclasti (in genere inferiore all\u20191%), rappresentati unicamente da frammenti di molluschi. Per una pi\u00f9 pratica interpretazione dei dati e per analogia composizionale i valori dei litici carbonatici e dei bioclasti sono stati associati in una unica classe che comprende tutti i granuli a composizione carbonatica.<\/p>\n Nel complesso, l\u2019intera frazione litica, sia polimineralica che monomineralica, ben rappresenta le principali litologie che affiorano nell\u2019area del bacino idrografico del Fiume Sinni; si tratta di rocce cristalline e sedimentarie la cui et\u00e0 varia dal Mesozoico fino al Quaternario.<\/p>\n Dopo i litici, il quarzo \u00e8 certamente la frazione pi\u00f9 abbondante nei sedimenti di spiaggia ed \u00e8 facilmente riconoscibile per il suo aspetto vitreo. In particolare, il quarzo \u00e8 presente in concentrazioni mediamente comprese tra il 22,15 % (battigia) ed il 36,6% (spiaggia sommersa).<\/p>\n L\u2019osservazione delle sezioni sottili, inoltre, ha evidenziato che la frazione quarzosa \u00e8 costituita prevalentemente da quarzo monocristallino e subordinatamente da quarzo policristallino con contorni suturati. In entrambi i casi, i granuli di quarzo sono generalmente privi di inclusioni e mostrano prevalentemente estinzione ondulata.<\/p>\n Nei sedimenti di spiaggia analizzati i feldspati s.l. sono presenti in percentuali molto esigue, mediamente comprese tra l\u2019 1% ed il 2,5 % dell\u2019intero volume del sedimento. Nel loro complesso, i feldspati sono stati riconosciuti per la forma raramente idiomorfa, per la presenza di piani di geminazione e per il colore biancastro. L\u2019osservazione delle sezioni sottili ha inoltre evidenziato che i feldspati sono costituiti prevalentemente da plagioclasio e microclino. Altri minerali sono presenti in percentuali accessorie e non costituiscono mai pi\u00f9 dello 0,35% del sedimento.<\/p>\n Modellizzazione degli scenari di mareggiata<\/strong><\/p>\n La modellizzazione dei fenomeni morfodinamici nel tratto costiero prospiciente l\u2019area SIC di Bosco Pantano \u00e8 stata effettuata attraverso il software DELFT3D, sviluppato dai Work Laboratories della Delft Hydraulics (Olanda). In particolare, la simulazione ha sfruttato il modulo SWAN (Simulating WAves Nearshore) per lo studio del moto ondoso e il modulo FLOW per l\u2019analisi dell\u2019idrodinamismo e del trasporto dei sedimenti. Sulla base dei dati di ingresso relativi al moto ondoso, il modulo FLOW simula i fenomeni morfodinamici costieri sfruttando le equazioni di Navier-Stokes per un fluido incompressibile e le assunzioni di Boussinnesq per le acque basse.<\/p>\n La simulazione degli eventi meteomarini di alta energia nell\u2019area SIC di \u201cBosco Pantano di Policoro e Costa Ionica Foce Sinni\u201d \u00e8 stata preceduta dalla precisa definizione delle condizioni al contorno del modello, sulla base delle caratteristiche morfologiche e sedimentarie del fondale e dei dati sul clima d\u2019onda acquisiti nel corso di questo studio. \u00c9 importante inoltre ricordare che le caratteristiche tessiturali dei sedimenti del tratto costiero considerato sono state incorporate nel modello dalle informazioni dedotte dall\u2019elaborazione dei dati granulometrici.<\/p>\n L\u2019area in cui viene eseguita la simulazione del moto ondoso e dell\u2019idrodinamica \u00e8 rappresentata da una serie di griglie georeferenziate contenenti le informazioni batimetriche e le caratteristiche tessiturali del fondale. In particolare, nel presente studio sono state predisposte tre griglie: (i) una prima griglia (LARGE) estesa ad un tratto del litorale ionico pi\u00f9 ampio rispetto alla sola area di studio SIC e compreso tra la foce del Torrente Cavone e quella del Fiume Sinni (fig. 2.1.1), esteso verso mare fino alla profondit\u00e0 di \u2013800 m (fig. 4.6.1A). La profondit\u00e0 limite della griglia \u00e8 stata \u00a0scelta in base alle caratteristiche del moto ondoso pi\u00f9 ricorrente ed in base alla lunghezza d\u2019onda massima registrata nel litorale ionico. (ii) Una seconda griglia intermedia (MID; fig. 4.6.1B) che rappresenta un dettaglio della precedente, maggiormente focalizzato sull\u2019area di studio e che definisce un settore all\u2019interno del quale il modello simula eventuali fenomeni di riflessione e rifrazione; i dati relativi alla linea di costa e alla batimetria di queste due griglie sono quelli derivanti dal rilievo Regione Basilicata\/AgroBios (2005). (iii) Una terza griglia di dettaglio (FINE; fig. 4.6.1.11A) rappresentata dal tratto costiero prospiciente l\u2019area SIC, utilizzata dal modello FLOW come base per la simulazione dei fenomeni morfo-dinamici innescati dagli eventi meteomarini. I dati relativi alla linea di costa e alla batimetria di questa griglia sono quelli rilevati in maniera diretta durante la campagna morfo-batimetrica di luglio 2010.<\/p>\n Applicazione del modello<\/strong><\/p>\n La modellizzazione effettuata attraverso l\u2019applicazione del software DELFT3D \u00e8 stata applicata utilizzando gli eventi meteomarini pi\u00f9 ricorrenti e di maggiore energia risultati dall\u2019analisi del clima d\u2019onda effettuata nel settore in studio.<\/p>\n Pertanto, i modelli elaborati sono stati calcolati su quattro direzioni di venti dominanti:<\/p>\n I modelli idrodinamici sono stati ottenuti sulla base di questi quattro differenti scenari, i quali riprodurrebbero le condizioni relative alla (i) direzione dei fronti d\u2019onda, (ii) alla ricostruzione della velocit\u00e0 dei flussi idrodinamici che verrebbero generati da tali scenari, ed (iii) alla distribuzione delle aree sottocosta soggette ad escavazione e\/o accumulo durante ciascun evento.<\/p>\n \u00a0Evento di tramontana<\/strong><\/p>\n In caso di forte mareggiata generata da un vento di tramontana (proveniente da Nord), i modelli relativi alla direzione dei principali fronti d\u2019onda generati (Fig. 4.6.1.1.1A) mostrano una prevalente direzione di approccio del moto ondoso verso Sud-Ovest (N220\u00b0E) la quale, in concomitanza con l\u2019isobata dei \u20136 m, tenderebbe a ruotare verso N240\u00b0E fino alla zona di battigia, dove i fronti d\u2019onda si orientano obliquamente rispetto alla linea di costa. Tale simulazione, effettuata per una durata dell\u2019evento di 24 h, non ha mostrato nel tempo variazioni significative nella direzione dei fronti d\u2019onda.<\/p>\n Per quanto riguarda i flussi idrodinamici (Fig. 4.6.1.1.1B), la simulazione dello stesso evento mostra valori di velocit\u00e0 dei flussi poco significativi nel settore pi\u00f9 distale (0,05 m\/sec), i quali incrementano (0,25-0,35 m\/sec) soprattutto nel settore meridionale per effetto della presenza del fronte deltizio sommerso del Fiume Sinni, per profondit\u00e0 comprese tra \u20132 e \u20134 m. Le direzioni dei flussi mostrano una concentrazione verso lo stesso settore di foce, raggiungendo le velocit\u00e0 massime (>0,1 m\/sec). (Fig. 4.6.1.1.1C). L\u2019effetto di una tale mareggiata sui sedimenti presenti nel settore sommerso della spiaggia (Fig. 4.6.1.1.1D), indicherebbe che i settori di maggiore escavazione coincidono con quelli del tratto pi\u00f9 settentrionale, che corrisponderebbero a limitate zone di accumulo nel settore meridionale (Foce Sinni).<\/p>\n Evento di Levante<\/strong><\/p>\n In caso di mareggiata generata da un vento di Levante (proveniente da Est), i modelli relativi alla direzione dei principali fronti d\u2019onda generati (fig. 4.6.1.2.1A) mostrano una prevalente direzione di approccio del moto ondoso verso Ovest (N265\u00b0E) la quale, in concomitanza con l\u2019isobata dei \u20136 m, tenderebbe a ruotare verso N270\u00b0E fino alla zona di battigia, dove i fronti d\u2019onda si orientano perpendicolarmente rispetto alla linea di costa.<\/p>\n Tale simulazione, effettuata per una durata dell\u2019evento di 24 h, non ha mostrato nel tempo variazioni significative nella direzione dei fronti d\u2019onda. Per quanto riguarda i flussi idrodinamici (fig. 4.6.1.2.1B), la simulazione dello stesso evento mostra valori di velocit\u00e0 dei flussi poco significativi nel settore pi\u00f9 distale (0,05 m\/sec), i quali incrementano (0,25-0,35 m\/sec) non appena i fronti d\u2019onda interagiscono con le forme di fondo (barre), ad una profondit\u00e0 compresa tra \u20132 e \u20134 m, mantenendo una direzione costante (fig. 4.6.1.2.1C). L\u2019effetto di una tale mareggiata sui sedimenti presenti nel settore sommerso della spiaggia (fig. 4.6.1.2.1D), indicherebbe l\u2019alternanza di settori in erosione (fino a \u20130,08 m) e settori in accumulo (+0,06 m) i quali si estendono in direzione parallela alla linea di costa e comunque coincidenti con il sistema di barre rilevato.<\/p>\n Evento di Scirocco<\/strong><\/p>\n Durante una mareggiata prodotta da un vento di scirocco (proveniente da Sud-Est), i principali fronti d\u2019onda che insisterebbero sul tratto di costa in studio (fig. 4.6.1.3.1A) si orienterebbero verso Nord-Ovest (N310\u00b0E), mantenendo una direzione pressoch\u00e9 costante anche nei settori pi\u00f9 prospicienti la battigia per tutta la durata dell\u2019evento (24 h).<\/p>\n Alla fine della mareggiata, i flussi idrodinamici (Fig. 4.6.1.3.1B) mostrano la presenza di un diffuso idrodinamismo attribuibile ad un drift litoraneo diretto verso Nord-Est, orientato parallelamente rispetto alla linea di costa, come probabile risultato di una corrente generata dal prospiciente tratto costiero pi\u00f9 meridionale (velocit\u00e0 ~0,2 m\/sec). Ovviamente, i valori di velocit\u00e0 massime (<0,35 m\/sec) dei flussi idrodinamici, anche in questo caso, si concentrerebbero nella zona di battigia. Le direzioni dei flussi, genererebbero correnti dirette verso Nord-Est (Fig. 4.6.1.3.1C). L\u2019effetto di una tale mareggiata sui sedimenti presenti nel settore sommerso della spiaggia (Fig. 4.6.1.3.1D), indicherebbe l\u2019alternanza di settori in erosione (fino a \u20130,08 m) e settori in accumulo (+0,06 m) paralleli alla linea di costa.<\/p>\n Evento di Mezzogiorno<\/strong><\/p>\n La simulazione di un evento di forte mareggiata proveniente da mezzogiorno ha mostrato degli scenari di evoluzione molto simili a quelli ricostruiti per i venti di scirocco, dato che le direzioni sono comunque pressoch\u00e9 coincidenti. Ci\u00f2 nonostante, i principali fronti d\u2019onda generati (Fig. 4.6.1.4.1A) mostrano una prevalente direzione di approccio del moto ondoso verso Nord-Nord- Ovest (N353\u00b0E) la quale, in concomitanza con l\u2019isobata dei \u20136 m, tenderebbe a ruotare verso N338\u00b0E fino alla zona di battigia, dove i fronti d\u2019onda si orientano obliquamente rispetto alla linea di costa.<\/p>\n Tale simulazione, effettuata per una durata dell\u2019evento di 24 h, produrrebbe flussi idrodinamici (Fig. 4.6.1.4.1B) concentrati lungo costa (con direzione settentrionale) favoriti proprio dall\u2019orientazione della linea del litorale. In particolare, anche in questo casi, si rivela l\u2019esistenza di un flusso energetico proveniente da sud, come risultato di un trasporto lungo costa (drift) generato nel settore litorale pi\u00f9 meridionale, con velocit\u00e0 massime fino a 0,35 m\/sec. Tale scenario sarebbe supportato anche dalla modellizzazione dei vettori delle velocit\u00e0 (Fig. 4.6.1.4.1C). L\u2019effetto di una mareggiata proveniente da Sud, determinerebbe la dominanza di fenomeni di accumulo di sedimento proveniente da meridione in coincidenza dei sistemi di barre sommerse, e localizzati fenomeni di escavazione nel settore pi\u00f9 settentrionale (Fig. 4.6.1.4.1D).<\/p>\n RISULTATI<\/strong><\/p>\n Dati composizionali dei sedimenti<\/strong><\/p>\n I sedimenti che costituiscono il sistema litorale analizzato sono caratterizzati dalle seguenti componenti: quarzo, feldspati s.l., litici polimineralici, litici carbonatici e bioclasti, minerali accessori. I dati raccolti hanno evidenziato che in tutti i sub-ambienti di spiaggia gran parte del sedimento \u00e8 di provenienza extrabacinale, ed \u00e8 costituito da una notevole variet\u00e0 composizionale che rispecchia la diversa natura delle formazioni geologiche che affiorano nel bacino imbrifero del Fiume Sinni.<\/p>\n I dati testimoniano che: i) il sub-ambiente di battigia e quello di avanspiaggia interna sono costituiti in prevalenza da frammenti litici polimineralici; ii) il sub-ambiente di retrospiaggia \u00e8 costituito da sabbie a prevalente composizione carbonatica a causa dell\u2019elevata quantit\u00e0 di frammenti litici carbonatici; iii) il settore della spiaggia sommersa \u00e8 costituito da una elevata percentuale di quarzo.<\/p>\n Inoltre, l\u2019analisi dei dati composizionali svolta sull\u2019intero sistema di spiaggia ha evidenziato un progressivo arricchimento di bioclasti procedendo dalla spiaggia emersa verso quella sommersa.<\/p>\n Tale dato rappresenta l\u2019unica testimonianza di una, pur se limitata, produzione intrabacinale di sedimento carbonatico.<\/p>\n Analisi sedimentologica, morfologica e morfobatimetrica<\/strong><\/p>\n I profili ed i rilievi topografico-batimetrici effettuati durante le tre campagne (mesi di luglio, ottobre e dicembre 2010) hanno consentito di delineare un modello di spiaggia completo sia del profilo della stagione estiva che di quella invernale. Mettendo infatti a confronto i profili topografici delle tre acquisizioni risulta evidente da luglio a dicembre una diminuzione della superficie della spiaggia emersa ed un aumento dell\u2019altezza della berma di tempesta, come del resto osservato durante i sopralluoghi effettuati sul campo nel periodo invernale.<\/p>\n La comparazione delle acquisizioni multi-temporali relative ai profili batimetrici mette in evidenza come la transizione da regimi energetici moderati (stagione estiva) verso periodi caratterizzati da un pi\u00f9 elevato idrodinamismo (stagione invernale) non abbia prodotto vistose modificazioni morfologiche e batimetriche nei settori pi\u00f9 profondi del sistema di spiaggia, e precisamente dalla profondit\u00e0 di \u20136 m fino al limite dell\u2019area rilevata (\u201313 m circa). Al contrario, si assiste ad una marcata variazione delle forme di fondo in coincidenza del settore pi\u00f9 prospiciente la linea di riva (compreso tra 0 e \u20136 m), ove il sistema composito di barre sommerse, mostra evidenti variazioni sia di forma che di dimensione. Evidentemente, il susseguirsi di mareggiate anche di elevata intensit\u00e0, concomitanti con il transito di volumi di sedimenti scaricati dalla limitrofa foce del Fiume Sinni e trasportati lungo costa verso Nord, hanno determinato la continua evoluzione di questo complesso sistema di barre, le cui forme e proporzioni rispondono fedelmente all\u2019energia del moto ondoso dominante ed alla sua direzione, secondo una dinamica soggetta a continue variazioni. In definitiva, appare chiaro come il litorale in esame sia stato caratterizzato da: (i) un moderato arretramento nell\u2019ambito di una generalizzata stazionariet\u00e0, nel settore pi\u00f9 settentrionale (profili n\u00b0 1-25); (ii) un marcato arretramento nel settore meridionale, a cavallo del sistema di foce del Fiume Sinni (profili n\u00b0 26-36). Tale tendenza pu\u00f2 essere attribuita alle discontinuit\u00e0 che separano il sistema di barre presente sotto costa, le quali causerebbero una marcata erosione dello stesso tratto costiero in coincidenza delle soluzioni di continuit\u00e0 di tali barriere naturali, ed una maggiore stabilit\u00e0 del litorale in prossimit\u00e0 di quei sistemi meglio sviluppati e dotati di maggiore continuit\u00e0.<\/p>\n Modellizzazione idrodinamica<\/strong><\/p>\n \u00a0Allo scopo di realizzare i modelli di previsione sull\u2019incidenza del moto ondoso dominante e sul conseguente assetto idrodinamico, attraverso l\u2019utilizzo del software Delft3D, sono stati identificati gli eventi meteomarini pi\u00f9 frequenti e di maggiore energia (venti di tramontana, levante, scirocco, mezzogiorno). Gli effetti di mareggiate generate da tali venti hanno pertanto indicato altrettanti possibili scenari, sulla base dei quali sono stati ottenuti i dati relativi alla velocit\u00e0 dei flussi idrodinamici, alle loro direzioni prevalenti ed alle zone soggette ad accumulo e\/o ad escavazione.<\/p>\n Pi\u00f9 in particolare, \u00e8 stato dimostrato come gli effetti degli eventi meteomarini modellizzati sui sedimenti presenti nel settore della spiaggia sommersa soggetta ad una mareggiata generata da un vento di levante o di scirocco provocherebbero l\u2019alternanza di settori in erosione (fino a \u20130,08 m) e settori in accumulo (+0,06 m), i quali si estendono in direzione parallela alla linea di costa e comunque coincidenti con il sistema di barre rilevato. Gli effetti di una mareggiata dovuta ad un vento di tramontana provocherebbero una maggiore escavazione nel tratto sommerso pi\u00f9 settentrionale, e limitate zone di accumulo nel settore meridionale, corrispondente alla foce del Fiume Sinni. Infine, gli effetti di una mareggiata proveniente da Sud, determinerebbero la dominanza di fenomeni di accumulo di sedimento proveniente da meridione in coincidenza dei sistemi di barre sommerse, e localizzati fenomeni di escavazione nel settore pi\u00f9 settentrionale.<\/p>\n Sulla base delle osservazioni effettuate durante il monitoraggio multi-temporale, gli scenari generati dai venti provenienti dai quadranti meridionali (Sud e Sud-Est) appaiono quelli pi\u00f9 realistici e di maggiore influenza sul litorale in studio.<\/p>\n \n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" A cura: Luisa Sabato*, Sergio Longhitano**, Antonietta Cilumbriello*,\u00a0Dario Gioia*, Luigi Spalluto* *Dipartimento di Geologia e Geofisica, Universit\u00e0 degli Studi di Bari \u201cAldo Moro\u201d, email:\u00a0luisa.sabato@uniba.it **Dipartimento di Scienze Geologiche, Universit\u00e0 degli Studi della Basilicata, Potenza, email: sergio.longhitano@unibas.it Dott. Claudio Kalb ***\u00a0(Modellizzazione … Continua a leggere
\n**Dipartimento di Scienze Geologiche, Universit\u00e0 degli Studi della Basilicata, Potenza, email: sergio.longhitano@unibas.it<\/a><\/p>\n![\"Pages](\"http:\/\/sites.unica.it\/providune\/files\/2014\/03\/Pages-from-All_MTR1_A2_MT_Page_2-960x1024.jpg\")
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<\/a>Il passo successivo \u00e8 stato quello di costruire i modelli d\u2019onda specifici mediante l\u2019applicazione del modulo SWAN del DELFT3D. Il modello d\u2019onda \u00e8 stato generato a partire dai dati anemometrici triorari acquisiti nella stazione di Terra Montonata nel periodo compreso tra gennaio 2001 e dicembre 2008. Il modello procede per fasi di calcolo predefinite ed interattive fino al completo svolgimento del processo costiero in esame. Una volta impostate le condizioni al contorno e definiti gli intervalli di tempo oggetto dell\u2019indagine, il modello d\u2019onda ed il modello idrodinamico definiscono le caratteristiche del flusso e le azioni innescate sui sedimenti per tutta la durata della simulazione.<\/p>\n\n
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