Ingegneria fluviale

Porta flusso (Sechler Run) in Danville, in Pennsylvania

Ridurre la lunghezza del canale, sostituendo tagli dritti per un corso sinuoso è l’unico modo in cui l’effettiva caduta può essere aumentata. Ciò comporta una certa perdita di capacità nel canale nel suo complesso, e nel caso di un grande fiume con una portata considerevole è molto difficile mantenere un taglio dritto a causa della tendenza della corrente a erodere gli argini e formare di nuovo un canale sinuoso. Anche se il taglio è preservato proteggendo le banche, è suscettibile di produrre cambiamenti banchi e aumentare il livello di piena nel canale appena sotto la sua fine. Tuttavia, dove la caduta disponibile è eccezionalmente piccola, come in terreni originariamente bonificati dal mare, come le Fenlands inglesi, e dove, di conseguenza, il drenaggio è in gran parte artificiale, sono stati formati canali diritti per i fiumi. A causa del valore percepito nel proteggere queste terre fertili e basse dall’inondazione, sono stati forniti anche canali rettilinei aggiuntivi per lo scarico delle precipitazioni, noti come scarichi nelle paludi. Anche un’ampia modifica del corso di un fiume combinata con un allargamento del suo canale spesso produce solo una limitata riduzione dei danni causati dalle inondazioni. Di conseguenza, tali opere alluvionali sono commisurate alla spesa in questione solo quando le attività significative (come una città) sono minacciate. Inoltre, anche in caso di successo, tali opere alluvionali possono semplicemente spostare il problema più a valle e minacciare qualche altra città. Recenti opere alluvionali in Europa hanno incluso il ripristino di pianure alluvionali naturali e corsi di avvolgimento, in modo che l’acqua delle inondazioni sia trattenuta e rilasciata più lentamente.

La rimozione di ostacoli, naturali o artificiali (ad esempio, tronchi di alberi, massi e accumuli di ghiaia) dal letto di un fiume fornisce un mezzo semplice ed efficace per aumentare la capacità di scarico del suo canale. Tali rimozioni abbasseranno di conseguenza l’altezza delle inondazioni a monte. Ogni impedimento al flusso, in proporzione alla sua estensione, aumenta il livello del fiume al di sopra di esso in modo da produrre l’ulteriore caduta artificiale necessaria per convogliare il flusso attraverso il canale ristretto, riducendo così la caduta totale disponibile.

L’intervento umano modifica talvolta inavvertitamente il corso o le caratteristiche di un fiume, ad esempio introducendo ostacoli come rifiuti minerari, paratoie per mulini, trappole per pesci, moli eccessivamente larghi per ponti e dighe solide. Impedendo il flusso queste misure possono aumentare il livello di piena a monte. I regolamenti per la gestione dei fiumi possono includere divieti rigorosi in materia di inquinamento, requisiti per l’allargamento delle chiuse e l’innalzamento obbligatorio delle loro porte per il passaggio delle inondazioni, la rimozione delle trappole per pesci, che sono spesso bloccate da foglie e rifiuti galleggianti, la riduzione del numero e della larghezza dei pontili quando ricostruiti e la sostituzione di sbarramenti mobili con sbarramenti solidi.

l’installazione di misuratori in un abbastanza grande fiume e dei suoi affluenti in punti idonei, e talmente semplice mantenere aggiornati i continui record per un certo tempo delle altezze dell’acqua presso le varie stazioni, l’aumento delle inondazioni in diversi affluenti, i periodi che prendere in passando a certe stazioni sul fiume, e l’influenza che essi individualmente esercizio all’altezza delle piene in questi luoghi, può essere accertata. Con l’aiuto di questi record, e osservando i tempi e le altezze dell’aumento massimo di una particolare alluvione nelle stazioni sui vari affluenti, il tempo di arrivo e l’altezza della cima dell’alluvione in qualsiasi stazione sul fiume principale possono essere previsti con notevole precisione due o più giorni prima. Comunicando questi dettagli su un’alta inondazione ai luoghi del fiume inferiore, i custodi degli sbarramenti sono abilitati ad aprire completamente gli sbarramenti mobili in anticipo per consentire il passaggio dell’alluvione, e gli abitanti rivieraschi ricevono un tempestivo avvertimento dell’imminente inondazione.

Quando porzioni di una città lungo il fiume sono situate al di sotto del livello massimo di piena, o quando è importante proteggere le terre adiacenti a un fiume dalle inondazioni, l’esondazione del fiume deve essere deviata in una diga o confinata all’interno di argini continui su entrambi i lati. Posizionando questi argini un po ‘ indietro dal margine del letto del fiume, viene fornito un ampio canale di piena per lo scarico del fiume non appena trabocca le sue rive, lasciando inalterato il canale naturale per il flusso ordinario. Gli argini bassi possono essere sufficienti quando solo le inondazioni estive eccezionali devono essere escluse dai prati. Occasionalmente gli argini sono sollevati abbastanza in alto da trattenere le inondazioni durante la maggior parte degli anni, mentre si provvede alla fuga delle rare, eccezionalmente alte inondazioni in luoghi speciali negli argini, dove è sorvegliata la perlustrazione della corrente di emissione, e l’inondazione della terra vicina è meno dannosa. In questo modo, si evita l’aumento del costo degli argini sollevati al di sopra del livello di piena più alto di eventi rari, così come il pericolo di brecce nelle rive dovute a un aumento insolitamente elevato e a un flusso rapido, con i loro effetti disastrosi.

EffectsEdit

Una più seria obiezione per la formazione continua, alta argini lungo i fiumi, portando notevole quantità di detriti, soprattutto in prossimità di un luogo in cui la loro caduta è stata bruscamente ridotto in discesa dalle piste di montagna su pianure alluvionali, è il pericolo di una loro letto di essere sollevato dal deposito, producendo un aumento del diluvio livello, che implica un innalzamento degli argini se le inondazioni sono da evitare. Le sezioni longitudinali del fiume Po, rilevate nel 1874 e nel 1901, mostrano che il suo letto fu materialmente sollevato in questo periodo dalla confluenza del Ticino al di sotto della Caranella, nonostante la rimozione dei sedimenti effettuata dalla corsa attraverso le brecce. Pertanto, il completamento degli argini, insieme al loro innalzamento, non farebbe che aggravare le lesioni delle inondazioni che sono state progettate per prevenire, poiché la fuga delle inondazioni dal fiume sollevato deve avvenire prima o poi.

Nel Regno Unito, i problemi di allagamento delle proprietà domestiche intorno alla fine del 21 ° secolo sono stati accusati di controlli di pianificazione inadeguati che hanno permesso lo sviluppo sulle pianure alluvionali. Ciò espone le proprietà sulla pianura alluvionale all’inondazione e la sostituzione del calcestruzzo con strati naturali accelera il deflusso dell’acqua, il che aumenta il pericolo di inondazioni a valle. Nel Midwest degli Stati Uniti e del sud degli Stati Uniti il termine per questa misura è canalizzazione. Gran parte di esso è stato fatto sotto gli auspici o la direzione generale degli Stati Uniti Army Corps of Engineers. Una delle aree più fortemente canalizzate negli Stati Uniti è il Tennessee occidentale, dove ogni flusso principale con un’eccezione (il fiume Hatchie) è stato parzialmente o completamente canalizzato.

AdvantagesEdit

La canalizzazione di un flusso può essere intrapresa per diversi motivi. Uno è quello di rendere un flusso più adatto per la navigazione o per la navigazione da navi più grandi con correnti d’aria profonde. Un altro è quello di limitare l’acqua a una certa area delle terre di fondo naturali di un flusso in modo che la maggior parte di tali terre possono essere messi a disposizione per l’agricoltura. Una terza ragione è il controllo delle inondazioni, con l’idea di dare a un flusso un canale sufficientemente grande e profondo in modo che le inondazioni oltre questi limiti siano minime o inesistenti, almeno su base ordinaria. Uno dei motivi principali è quello di ridurre l’erosione naturale; come un corso d’acqua naturale curve avanti e indietro, di solito depositi di sabbia e ghiaia all’interno degli angoli dove l’acqua scorre lentamente, e taglia sabbia, ghiaia, sottosuolo, e terriccio prezioso dagli angoli esterni dove scorre rapidamente a causa di un cambiamento di direzione. A differenza della sabbia e della ghiaia, il terriccio che viene eroso non si deposita all’interno dell’angolo successivo del fiume. Semplicemente lava via.

SvantaggimodiFica

La canalizzazione ha diversi effetti prevedibili e negativi. Uno di questi è la perdita di zone umide. Le zone umide sono un habitat eccellente per molte forme di fauna selvatica e fungono inoltre da “filtro” per gran parte dell’acqua dolce superficiale del mondo. Un altro è il fatto che i flussi canalizzati sono quasi invariabilmente raddrizzati. Ad esempio, la canalizzazione del fiume Kissimmee della Florida è stata citata come una causa che contribuisce alla perdita di zone umide. Questo raddrizzamento fa sì che i flussi scorrano più rapidamente, il che può, in alcuni casi, aumentare notevolmente l’erosione del suolo. Può anche aumentare le inondazioni a valle dell’area canalizzata, poiché volumi maggiori di acqua che viaggiano più rapidamente del normale possono raggiungere i punti di soffocamento in un periodo di tempo più breve di quanto non farebbero altrimenti, con un effetto netto di controllo delle inondazioni in un’area a scapito di inondazioni notevolmente aggravate in un’altra. Inoltre, studi hanno dimostrato che la canalizzazione dei corsi d’acqua provoca un calo delle popolazioni di pesci di fiume.:3-1ff

Uno studio del 1971 sul fiume Chariton nel Missouri settentrionale, negli Stati Uniti, ha scoperto che la sezione canalizzata del fiume conteneva solo 13 specie di pesci, mentre il segmento naturale del flusso ospitava 21 specie di pesci. La biomassa di pesce in grado di essere catturato nei segmenti dragati del fiume era l ‘ 80 per cento in meno rispetto alle parti naturali dello stesso flusso. Si pensa che questa perdita di diversità e abbondanza di pesci si verifichi a causa della riduzione dell’habitat, dell’eliminazione di riffles e pozze, di una maggiore fluttuazione dei livelli dei corsi d’acqua e della temperatura dell’acqua e dello spostamento dei substrati. Il tasso di recupero di un flusso una volta dragato è estremamente lento, con molti flussi che non mostrano alcun recupero significativo 30-40 anni dopo la data di canalizzazione.

Politica moderna negli Stati UnitiModifica

Per le ragioni sopra citate, negli ultimi anni la canalizzazione dei flussi è stata notevolmente ridotta negli Stati Uniti., e in alcuni casi anche parzialmente invertito. Nel 1990 il governo degli Stati Uniti ha pubblicato una politica “nessuna perdita netta di zone umide”, per cui un progetto di canalizzazione del flusso in un luogo deve essere compensato dalla creazione di nuove zone umide in un altro, un processo noto come “mitigazione.”

La principale agenzia coinvolta nell’applicazione di questa politica è lo stesso Corpo degli Ingegneri dell’Esercito, che per molti anni è stato il principale promotore della canalizzazione su larga scala. Spesso, nei casi in cui è consentita la canalizzazione, massi possono essere installati nel letto del nuovo canale in modo che la velocità dell’acqua è rallentata, e canali possono essere volutamente curvo pure. Nel 1990 il Congresso degli Stati Uniti ha dato al Corpo dell’Esercito un mandato specifico per includere la protezione ambientale nella sua missione, e nel 1996 ha autorizzato il Corpo ad intraprendere progetti di restauro. La legge sull’acqua pulita degli Stati Uniti regola alcuni aspetti della canalizzazione richiedendo alle entità non federali (cioè governi statali e locali, parti private) di ottenere permessi per le operazioni di dragaggio e riempimento. I permessi sono rilasciati dal Corpo dell’esercito con partecipazione EPA.

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