L’evoluzione morfologica a lungo termine di ambienti a marea in risposta all’azione di forzanti di natura fisica ed ecologica è un problema di rilevante interesse teorico e pratico. In questa nota si illustrano alcuni risultati ottenuti con un modello matematico che rappresenta il primo passo verso la realizzazione di uno schema generale dei molteplici fenomeni che controllano tale evoluzione. Un modello semplificato della propagazione bidimensionale delle onde lunghe in acque basse, in grado di cogliere i principali aspetti della circolazione idrodinamica in un bacino a marea, è accoppiato con un modello morfodinamico capace di riprodurre gli aspetti fisici dominanti dell’incisione iniziale e del successivo sviluppo di una rete di canali a marea. Il modello è strutturato in forma generale per includere anche gli effetti di importanti processi ecomorfologici come la produzione di suolo, la colonizzazione e la competizione tra diverse specie di vegetazione alofila, lo sviluppo di meandri a marea e i fenomeni di trasgressione e regressione marina, che non sono però qui esaminati per focalizzare l’attenzione sullo sviluppo della rete. Nell’ipotesi che i gradienti medi della superficie libera forniscano gli elementi necessari alla descrizione dei processi che controllano i fenomeni erosivi, il modello è in grado di simulare la nascita e lo sviluppo di una rete di canali come conseguenza dell’erosione delle porzioni di laguna interessate da uno sforzo tangenziale locale superiore ad un assegnato valore critico di soglia. Diversi meccanismi di aggregazione vengono considerati e discussi. Le caratteristiche geomorfologiche delle reti sintetiche così ottenute sono confrontate con quelle delle reti naturali. 1 INTRODUZIONE Le reti di canali a marea sono tra le strutture morfologiche più interessanti presenti nei bacini lagunari, poichè in molti casi esse costituiscono vie preferenziali per la propagazione della marea e il trasporto dei sedimenti. Lo studio della loro interazione con l’ambiente eterogeneo che innervano è di cruciale importanza per le implicazioni circa l’origine e l’evoluzione dei bacini a marea come conseguenza sia di fenomeni naturali sia di interventi di origine antropica. La comprensione dei meccanismi che governano la nascita e l’evoluzione di una rete di canali a marea è fondamentale per la previsione delle tendenze evolutive dell’intero bacino lagunare. Molte proprietà di tali reti sono state recentemente indagate sulla base di metodi e modelli sviluppati per lo studio delle reti fluviali (e.g. Rodrìguez-Iturbe e Rinaldo, 1997), attraverso l’estensione di

Evoluzione morfologica a lungo termine di bacini a marea: ontogenesi della rete

D'ALPAOS, ANDREA;LANZONI, STEFANO;MARANI, MARCO;RINALDO, ANDREA
2004

Abstract

L’evoluzione morfologica a lungo termine di ambienti a marea in risposta all’azione di forzanti di natura fisica ed ecologica è un problema di rilevante interesse teorico e pratico. In questa nota si illustrano alcuni risultati ottenuti con un modello matematico che rappresenta il primo passo verso la realizzazione di uno schema generale dei molteplici fenomeni che controllano tale evoluzione. Un modello semplificato della propagazione bidimensionale delle onde lunghe in acque basse, in grado di cogliere i principali aspetti della circolazione idrodinamica in un bacino a marea, è accoppiato con un modello morfodinamico capace di riprodurre gli aspetti fisici dominanti dell’incisione iniziale e del successivo sviluppo di una rete di canali a marea. Il modello è strutturato in forma generale per includere anche gli effetti di importanti processi ecomorfologici come la produzione di suolo, la colonizzazione e la competizione tra diverse specie di vegetazione alofila, lo sviluppo di meandri a marea e i fenomeni di trasgressione e regressione marina, che non sono però qui esaminati per focalizzare l’attenzione sullo sviluppo della rete. Nell’ipotesi che i gradienti medi della superficie libera forniscano gli elementi necessari alla descrizione dei processi che controllano i fenomeni erosivi, il modello è in grado di simulare la nascita e lo sviluppo di una rete di canali come conseguenza dell’erosione delle porzioni di laguna interessate da uno sforzo tangenziale locale superiore ad un assegnato valore critico di soglia. Diversi meccanismi di aggregazione vengono considerati e discussi. Le caratteristiche geomorfologiche delle reti sintetiche così ottenute sono confrontate con quelle delle reti naturali. 1 INTRODUZIONE Le reti di canali a marea sono tra le strutture morfologiche più interessanti presenti nei bacini lagunari, poichè in molti casi esse costituiscono vie preferenziali per la propagazione della marea e il trasporto dei sedimenti. Lo studio della loro interazione con l’ambiente eterogeneo che innervano è di cruciale importanza per le implicazioni circa l’origine e l’evoluzione dei bacini a marea come conseguenza sia di fenomeni naturali sia di interventi di origine antropica. La comprensione dei meccanismi che governano la nascita e l’evoluzione di una rete di canali a marea è fondamentale per la previsione delle tendenze evolutive dell’intero bacino lagunare. Molte proprietà di tali reti sono state recentemente indagate sulla base di metodi e modelli sviluppati per lo studio delle reti fluviali (e.g. Rodrìguez-Iturbe e Rinaldo, 1997), attraverso l’estensione di
Atti del XXIX CONVEGNO DI IDRAULICA E COSTRUZIONI IDRAULICHE
9788877403827
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