Morfometria e tipologie di alvei

Morfometria

Area (Km2): proiezione sul piano orizzontale della superficie effettiva del bacino drenata dal corso d’acqua. In ambito collinare o montano il punto di chiusura è posto all’apice del conoide
Perimetro (km): lunghezza della proiezione sul piano orizzontale della linea spartiacque
Lunghezza media (km)
Altitudine massima:  quota massima del bacino
Altitudine minima: quota minima del bacino, corrispondente alla quota del punto di chiusura, ovvero alla quota dell’apice del conoide
Dislivello o energia del rilievo (m):  differenza tra la quota massima e la minima del bacino
Altitudine media: quota media del bacino espressa dalla relazione   Z =  /S dove  è l’area compresa tra due curve di livello successive con equidistanza prefissata ed   la corrispondente altitudine media.
Pendenza media (gradi): pendenza media del bacino, importante per valutare la portata di piena
Fattore di forma: esprime in termini numerici la forma di un bacino idrografico altrimenti descrivibile in modo solo qualitativo definendo anche le modalità di deflusso in caso di piena; cambia il tempo di corrivazione (tempo che la particella d’acqua impiega a defluire fino all’apice).

Alveo fluviale

Alveo fluviale: elemento del paesaggio lungo il quale l’acqua esercita i processi di erosione (+ dissoluzione), trasporto e sedimentazione. Assume caratteristiche diverse a seconda del corso d’acqua considerato (perenne, stagionale, effimero, indefinito).
Lunghezza: lunghezza della proiezione sul piano orizzontale dell’asta torrentizia principale considerata a partire dall’apice del conoide e prolungata fino allo spartiacque (possibile difficoltà nello stabilire il ramo principale)
Altitudine massima: quota del punto di intersezione del prolungamento dell’asta torrentizia con la linea spartiacque; questa quota non necessariamente coincide con la quota massima del bacino
Altitudine minima: quota del punto corrispondente all’apice del bacino
Pendenza media
Densità di drenaggio: rapporto tra la somma delle lunghezze di tutte le aste torrentizie e l’area del bacino considerato; varia in funzione della scala della cartografia utilizzata per il diverso dettaglio del reticolato idrografico riportato e dipende anche dalla soggettività nell’applicazione di criteri con i quali sono state tracciate le aste fluviali nelle carte stesse (prima o dopo un evento alluvionale).

Tipologia alvei

A parità di altri fattori (caratteristiche idrodinamiche, velocità di sollevamento del rilievo), il grado di stabilità planimetrica di un corso d’acqua è legato alla resistenza che il materiale (sedimenti sciolti →Pianura Padana, sedimenti  consolidati →Bacino Terziario Piemontese, roccia →Catena Alpina) oppone all’azione erosiva dell’acqua.
Alvei in roccia: sono caratterizzati da un’elevata stabilità planimetrica, da una bassa rapidità evolutiva e da un’elevata conservatività delle forme; gran parte degli alvei rocciosi sono in ambiente montano dove si incassano in gole di calcescisti resistenti approfondendole sempre di più.
Alvei in sedimenti consolidati: presentano caratteri intermedi tra quelli in roccia e quelli in sedimenti sciolti; ne sono esempi i corsi d’acqua in ambiente collinare come nelle Langhe o nel Monferrato (F.Bormida, F.Tanaro, T.Belbo)
Alvei in sedimenti sciolti: sono caratterizzati da una minore stabilità planimetrica, da un’ elevata rapidità evolutiva e da una scarsa conservatività delle forme; ne sono esempi i corsi d’acqua di pianure intramontane (F. Po, T. Stura)

Morfologia alvei

I corsi d’acqua sono caratterizzati da una estrema variabilità della configurazione planimetrica degli alvei per effetto di pendenza, portata, volume dei sedimenti trasportati, dimensione media dei clasti.
Uno dei parametri che definisce la geometria di un corso d’acqua è la sinuosità (Is), indice (compreso tra 1 e 3) che quantifica l’irregolarità di un alveo fluviale. E’ il rapporto tra la lunghezza dell’alveo fluviale e la lunghezza dell’asse vallivo.
Braided: sono formati da numerosi canali di deflusso intrecciati separati da barre sabbioso-ghiaiose non vegetate (a causa della forte instabilità); sono caratterizzati da elevato trasporto solido, elevata erodibilità e instabilità e pendenze relativamente elevate. In Piemonte ne esistono pochi (F. Ticino) a causa degli interventi antropici degli anni ’50. Prevale trasporto di fondo (nel rettilineo prevale trasporto in sospensione).
Sequenza evolutiva:
-colmo di piena con massima attività di trasporto di materiale solido;
-decrescita della piena, deposizione del materiale grossolano ed emersione delle barre;
-esaurimento della piena, deposizione del materiale meno grossolano, emersione delle barre sabbiose e suddivisione del deflusso in canali intrecciati.
A canali anastomosati: simili ai braided ma le loro barre sono sempre vegetate e stabilizzate quindi l’alveo è più stabile perché più difficilmente erodibile; i canali intrecciati si dipartono e si ricongiungono ripetutamente “colonizzando” un’area più vasta rispetto ai braided.
Meandriformi: caratterizzati da un singolo canale di deflusso contraddistinto da un’elevata sinuosità (sempre>1,5), si sviluppano in presenza di pendenze relativamente basse; le sponde sono generalmente stabili perché di solito sono vegetate (eccezione: Gran Canyon→corso d’acqua incassato nelle rocce). Ne sono esempi il F. Bormida, il F.Tanaro e il F. Po a monte della stretta di Moncalieri (limite morfologico che separa una zona ad alta pendenza da quella a bassa meandrizzata).
Elementi morfologici
-ampiezza media della fascia meandrica
-lunghezza del meandro (come lunghezza d’onda)
-raggio di curvatura medio
-sponda convessa (sedimentazione)
-sponda concava (erosione)
Esiste un’altra classificazione che va in base alla modalità di trasporto: in sospensione (silt, argille), come carico di fondo (clasti, ghiaia) o misto. E’ però un po’ generica in quanto lo stesso fiume può rientrare nel primo o nel secondo tipo di trasporto a seconda del livello di piena (es. Po→in Emilia fino alla foce sospensione; a monte di Carmagnola carico di fondo).

Sono un paradosso evolutivo perché l’acqua non segue la linea di massima pendenza che unisce due punti; non è chiaro ma può essere legato alle turbolenze ellissoidali che si creano nell’alveo in profondità e che spingono l’acqua verso la sponda concava e qui invertono la circolazione.
L’evoluzione degli alvei meandriformi può causare il taglio e l’abbandono di lunghi tratti d’alveo detti meandri morti che possono successivamente evolvere in laghi di meandro o mortizze o lanche.

Evoluzione alvei

Gli alvei fluviali costituiscono un sistema geomorfologico estremamente complesso controllato da innumerevoli variabili:
-portata → capacità erosiva e di trasporto;
-pendenza → capacità erosiva e di trasporto;
-volume e granulometria del materiale trasportato→evoluzione dell’alveo;
-assetto vegetazionale → stabilità dell’alveo.
Tutti gli alvei fluviali (soprattutto se in sedimenti sciolti) sono soggetti a variare la propria configurazione planimetrica e le caratteristiche geometriche dell’alveo. Le modificazioni avvengono di solito in occasione di eventi di piena stagionali o straordinari.
Es. nel Po la prova più evidente dell’evoluzione dell’alveo è la migrazione verso valle delle barre sabbioso-ghiaiose che vengono monitorate  annualmente tramite l’utilizzo di foto aeree
Inotre la continua erosione che si sviluppa in sponda concava causa:
-la graduale migrazione del meandro che può determinare il contatto tra due meandri adiacenti fino a provocarne il “taglio”;
-processi erosivi che determinano fenomeni di scalzamento della scarpata.