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Nel mese di marzo 2023 si sono concluse le attività relative alla Convenzione stipulata tra il Consorzio di Bonifica 3 Medio Valdarno e il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell’Università di Firenze (DICEA) relative alla realizzazione del modello fisico di un progetto di briglia a bocca tarata integrata con un ponte stradale. Il progetto trae ispirazione da una soluzione ipotizzata per il Torrente Orme a Empoli e si presenta come caso di studio particolarmente interessante da applicarsi ogni qual volta ci sia necessità di integrare una infrastruttura stradale di attraversamento del corso d’acqua con una opera di laminazione delle piene.

L’opera di regolazione della cassa di espansione realizzata in miniatura per studiarne tutti i dettagli e le risposte in caso di diversi scenari di piena, è costituita da una struttura briglia-ponte a bocca tarata, ovvero uno sbarramento trasversale del corso d’acqua dotato di sezione ristretta per il transito delle portate di magra e di morbida, e uno sfioratore di superficie per il transito delle portate più elevate. Data la prossimità dello sbarramento con l’attraversamento stradale, e vista la particolare geometria della briglia, il Consorzio ha ritenuto opportuno, prima della realizzazione dell’opera, una verifica accurata dei deflussi nel sistema sfioratore-ponte tramite modello fisico di laboratorio. Un’opera del genere infatti, pur schematizzabile secondo le moderne tecnologie di modellazione idraulica virtuale già nelle disponibilità dei professionisti del Consorzio, date le sue caratteristiche geometriche necessita di un modello reale per valutare nel dettaglio fenomeni fisici come ad esempio le turbolenze della corrente.

Il modello fisico è stato realizzato in scala 1:25 attraverso una tecnica di stampa 3D e ha riprodotto fedelmente la geometria dell’opera e del terreno circostante; la superficie del modello è stata rivestita tramite incollaggio di materiale sabbioso e ghiaioso, al fine di riprodurre in scala la scabrezza reale. Le portate liquide utilizzate sono state scalate in modo da rappresentare le portate al colmo relative agli eventi di piena con tempo di ritorno 10, 30, 200 e 500 anni.
Le prove hanno consentito di verificare i franchi idraulici di sicurezza sotto il ponte in condizioni di bocca tarata aperta e anche di bocca tarata ostruita (ad es. a causa del materiale flottante trasportato durante l’evento di piena). L’analisi dei profili idraulici e delle velocità all’interno dell’opera briglia-ponte ha evidenziato un deflusso caratterizzato da elevata turbolenza e zone di potenziale erosione.

“Il Consorzio di bonifica, anche a causa dei repentini cambiamenti climatici e conseguenti fenomeni estremi, è sempre più spesso chiamato a studiare e realizzare soluzioni polifunzionali che integrano cioè aspetti idraulici con tematiche paesaggistiche, infrastrutturali e ambientali – commenta il Presidente del Consorzio di Bonifica 3 Medio Valdarno, Marco Bottino – per questo, oltre le professionalità in forza al Consorzio, è sempre più strategico il dialogo e il ricorso alle eccellenti risorse della nostra Università e del sistema della ricerca del nostro Paese”.
“I test svolti con modelli fisici nei laboratori Unifi garantiscono risultati di grande affidabilità, un aspetto cruciale nella realizzazione di opere che hanno un impatto in termini di gestione dei rischi idraulici. Un ulteriore risvolto positivo è rappresentato dalla possibilità di applicare le conoscenze sul funzionamento delle opere stesse, che in futuro potranno essere utilizzate in altri contesti”.