MIOTTO FILIPPO

Il bacino idrografico del fiume Toce, situato nelle Alpi Centro-Occidentali, nella parte settentrionale della Regione Piemonte, si sviluppa su di una superficie di circa 1780 km² con una lunghezza dell’asta fluviale di poco superiore a 80 km, valutata dalle sorgenti in prossimità del passo San Giacomo (Alpi Lepontine) fino a Fondo Toce, dove sfocia nel Lago Maggiore, attraversando, nel suo percorso verso il Lago, le valli Formazza, Antigorio e la Val d’Ossola, bagnando, oltretutto, anche l’importante centro abitato di Domodossola.

Topograficamente, il bacino in esame, è caratterizzato da una conformazione tipicamente alpina, caratterizzata da valli strette e ripide di origine prevalentemente glaciale, una altitudine media elevata (1641m) con la cima più alta di 4635 m s.l.m. (Monte Rosa) e con la presenza diffusa di ghiacciai perenni a quote medio-alte.

La particolare conformazione delle valli, strette e caratterizzate da versanti molto ripidi, in concomitanza al vantaggio dato dal clima di tipo alpino, ha permesso, principalmente negli anni del primo dopoguerra, la realizzazione di importanti invasi destinati ad uso idroelettrico che, per permettere l’alimentazione delle centrali elettriche, ha determinato una particolare disposizione degli stessi sul territorio. Tale disposizione, che prevede alcune valli con una concentrazione elevata del numero dei serbatoi, legata alla notevole quantità di volumi idrici coinvolti, ha determinato la richiesta di una maggiore attenzione nei confronti dei serbatoi stessi, soprattutto in relazione all’elevata antropizzazione di alcune valli del corso del Toce.

Per poter capire in che modo gli invasi presenti si comportino in caso di eventi di piena, con particolare riguardo agli eventi intensi, si rende necessario procedere alla valutazione della sicurezza idrologico-idraulica dei serbatoi idroelettrici presenti nel bacino del Toce, sicurezza che viene valutata studiando il complesso fenomeno della laminazione delle piene che, sinteticamente, consiste nel ridurre i colmi di piena, distribuendo i volumi idrici transitanti in scale temporali maggiori rispetto al fenomeno di piena naturale.

Lo studio del fenomeno della laminazione, nel caso particolare esaminato, è limitato all’analisi dell’effetto fornito dai vari invasi e serbatoi presenti sul territorio, con particolare riguardo agli invasi destinati ad uso idroelettrico, sia come riserve che come diretti alimentatori delle centrali, che, dati i notevoli volumi idrici coinvolti, risultano essere gli unici che possano determinare un qualche apporto al fenomeno della laminazione.

Nella presente, infatti, sono trascurati tutti quegli sbarramenti, meglio identificati come traverse fluviali, che, date le loro modeste dimensioni, permettono un accumulo ridotto di volumi idrici, tale per cui l’abbattimento dell’onda di piena in uscita rispetto a quella in entrata porta vantaggi solo in prossimità dell’opera di sbarramento e per eventi poco intensi.

C’è da notare, però, che i serbatoi presenti sono destinati all’uso idroelettrico, per cui, in base alla normativa vigente, non sono tenuti a destinare capacità di invaso allo scopo della laminazione delle piene. Osservando i dati sui volumi caratteristici, infatti, si riscontra che la parte destinata alla laminazione vera e propria, determinata da caratteristiche costruttive dello sbarramento stesso, risulta notevolmente inferiore rispetto ai volumi totali accumulabili.

Ad esclusione del caso della diga di Quarazza, si rileva che la maggior parte degli sbarramenti destina alla laminazione volumi inferiori al 5% della effettiva capacità.

La presenza di ogni singolo sbarramento, però, non può essere completamente trascurata, in quanto, in base alla sua posizione sul territorio ed in base al livello idrico al momento dell’arrivo dell’onda di piena, si può avere un cospicuo effetto di laminazione, alterando, in questo modo, il regime naturale delle portate, fattore di cui se ne deve tener conto anche nell’analisi delle misurazioni di portata disponibili per le zone a valle del serbatoio.

Si ricorda, inoltre, che, come fatto osservare in vari studi sulle caratteristiche strutturali delle opere di sbarramento, l’incremento di livello determinato dall’arrivo di un’onda di piena (e perciò repentino), può determinare un micro-sisma sulle rocce limitrofe al manufatto vero e proprio. Detto ciò, quindi, risulta più conveniente effettuare la laminazione in serbatoi destinati ad usi irriguo-idroelettrici in cui la particolare destinazione, che prevede, salvo casi particolari, il mantenimento di un certo livello idrico, permette all’eventuale onda di piena di trovarsi sulla strada un cuscinetto d’acqua che ne mitiga la spinta sul corpo diga.

Nei serbatoi destinati ad uso idroelettrico, inoltre, si ha la sicurezza di avere organi di scarico sottoposti a controlli continui, tali da garantire la possibilità di effettuare in tutta sicurezza delle manovre di regolazione sulle portate uscenti, in base a specifiche richieste.

L’analisi condotta, inoltre, rientra in un progetto, identificato come INTERREG IIIA, in cui sono stati coinvolti vari enti ed istituti sia italiani che svizzeri, il cui compito è quello, come già indicato, di effettuare uno studio sull’effettivo impiego dei serbatoi presenti nel bacino indicato al fine di mitigare i pericoli derivanti da onde di piena eccezionali. Gli istituti coinvolti risultano essere:

Regione Piemonte, Direzione Servizi Tecnici di Prevenzione;

Istituto Scienze della Terra, Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana (IST-SUPSI);

Politecnico di Torino, Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili(I) (DITIC);

Servizio Nazionale Dighe, Uffici Idraulica Roma (I) (SND-UIDR) Compartimento di Torino (SND-TO);

Service de Forces Hydrauliques, Amministrazione Vallese (SFH);

Politecnico Federale di Zurigo, Institutes of Hydromechanics and Water Resources Management (IHW-ETHZ);

Politecnico Federale di Losanna, Laboratoire de Constructions Hydrauliques (EPFL);

Météosuisse, Office Fédéral de Météorologie (Locarno, Genève).

Di tali istituti, si ricorda che i primi due risultano essere le strutture referenti per il progetto. Per ulteriori chiarimenti sulle finalità del progetto si rimanda al progetto INTERREG IIIA al punto “Azione 3: Studio del ruolo dei bacini artificiali nella formazione delle piene” riportato in appendice.

Al fine di analizzare il fenomeno della laminazione, è stato necessario effettuare anche una raccolta di tutte le informazioni riguardanti i sistemi idrici (vedi invasi e serbatoi) presenti nel bacino del Toce. Tale raccolta di dati ha permesso, così, di completare la fase 3.1 del progetto INTERREG IIIA, ossia il “catasto delle opere e delle utilizzazioni”. Nel capitolo dedicato alla raccolta dati è fornita una scheda esemplificativa dei dati raccolti, con la spiegazione dettagliata del significato dei valori riportati.

Il catasto delle opere e delle utilizzazioni è stato reso necessario in quanto è strettamente legato al problema della laminazione nei serbatoi (curve di possibilità di laminazione delle piene): solo la conoscenza di dettaglio dei volumi coinvolti, della gestione degli scarichi (sia come geometria che come portate) e degli effettivi trasferimenti di portate da un bacino ad uno limitrofo, ha permesso l’identificazione dell’effettivo abbattimento delle onde di piena esplicato dai singoli serbatoi.

Una volta raccolte tutte le informazioni necessarie si è passato ad analizzare il fenomeno della laminazione vero e proprio ed i problemi ad esso correlati che, nella presente, sono stati identificati nel metodo di dimensionamento applicabile agli invasi (intendendo sia il progetto che la verifica) e nella modalità con cui risulti meglio valutare gli idrogrammi in entrata in una sezione generica e i volumi transitanti.

Per stabilire l’effettivo vantaggio dato dalla laminazione, è stato anche studiato come l’organizzazione dei serbatoi e la loro posizione sul territorio influenzano tale fenomeno, aprendo il campo a possibili ulteriori approfondimenti sulla gestione dei serbatoi presenti al fine della mitigazione dei fenomeni di piena.

Dato l’elevato numero di invasi e serbatoi presenti sul territorio del bacino del Toce, si è potuto, così, avere una casistica “completa”, almeno per quanto riguarda bacini che, come quello in esame, hanno carattere prevalentemente alpino.