Bacino idrografico: differenze tra le versioni
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[[File:Hydrographic basin.svg|thumb|Schematizzazione di un bacino idrografico]]
[[File:Modelare 3D pentru Bazinul Hidrografic al Paraului Latorita.gif|upright=1.4|thumb|Animazione del bacino del fiume Latoriţa, [[Romania]]]]
Il '''bacino idrografico''' (o '''bacino''') è l'area topografica (solitamente identificabile in una [[valle]] o una [[pianura]]) delimitata da uno [[spartiacque]] topografico (
== Definizione ==
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=== Caratteristiche geometriche ===
L'estensione superficiale è una caratteristica rilevante per capire come si comporta il bacino a seguito di piogge rilevanti ([[tempo di corrivazione]]): i tempi di percorrenza delle acque superficiali dipendono principalmente dalla lunghezza del percorso che l'acqua deve fare e dalla sua pendenza.<ref>Oltre che dalla facilità o difficoltà che possono avere le acque nel loro [[ruscellamento]] superficiale prima di raccogliersi in un [[alveo]] naturale.</ref>
Si chiama "superficie di drenaggio" la proiezione orizzontale della superficie di territorio delimitata dalla linea spartiacque, mentre la lunghezza della linea spartiacque è il perimetro (P) del bacino. La lunghezza L del bacino è definita in prima approssimazione come la lunghezza dell'"asta fluviale principale", ossia del canale di raccolta dalla portata maggiore che corrisponde, nel caso di bacini in quota, al fondovalle.
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Il metodo di confronto dell'area del bacino con un cerchio permette di individuare il rapporto o "fattore di circolarità" <math>R_c</math> che viene definito come il rapporto fra l'area della superficie di drenaggio (<math>A</math>) e la superficie del [[cerchio]] avente il [[perimetro]] <math>P</math> pari alla lunghezza della linea spartiacque del bacino considerato:
* fattore di circolarità <math>R_c = 4{\pi}\frac{A}{P^2}</math>
Il "rapporto di uniformità" <math>R_u</math> è definito come il rapporto tra il perimetro del bacino e il perimetro del cerchio di riferimento con la condizione che la superficie del bacino sia uguale a quella del cerchio:
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Il rapporto fra area del bacino con quella di un [[Quadrato (geometria)|quadrato]] avente il lato <math>L</math> pari alla lunghezza del bacino è chiamato "fattore di forma":
* "fattore di forma" <math>F = \frac{A}{L^2}</math>
* "rapporto di allungamento" <math>E = \frac{2\sqrt[]{A}}{L \sqrt[]{{\pi}}}</math>
Uno dei parametri molto importanti attraverso i quali si caratterizza la forma del bacino idrografico è il coefficiente di Gravelius (Φ) il rapporto tra il perimetro P del bacino e il perimetro del cerchio di uguale area (A). A seconda del valore a cui tende il coefficiente la forma del bacino si presenta in modo diverso:
* Φ→1 forma tondeggiante
* 1<Φ<1.25 rotonda-ovale rotonda
* 1.25<Φ<1.5 rotonda-ovale allungata
* 1.5<Φ<1.75 ovale allungata-rettangolare bislunga
=== Caratteristiche altimetriche e planimetriche ===
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La descrizione bidimensionale di un reticolo idrografico è effettuata in base alla rappresentazione dello stesso nel piano; tale rappresentazione è fondata su determinate proprietà topologiche facilmente descrivibili e classificabili. Indipendentemente dal tipo di schema adottato è possibile individuare delle definizioni topologiche generali:
* si definiscono "nodi esterni" (o sorgenti) quei nodi da cui ha origine una sola asta
* si definiscono "nodi interni" (o giunzioni) quei nodi costituiti dai punti in cui confluiscono più aste
* si definiscono "rami interni" gli elementi che collegano nodi interni e giunzioni o nodi interni stessi
* si definiscono "rami esterni" gli elementi che collegano un nodo interno immediatamente a valle con una sorgente
* si definisce "magnitudine della rete" il numero complessivo delle sorgenti
* si definisce "distanza topologica" il numero di rami compresi tra la distanza dalla sorgente allo sbocco della rete
* si definisce "livello topologico" la distanza topologica tra il nodo di monte e lo sbocco della rete
* si definisce "diametro della rete" la distanza topologica massima
=== Sistema di ordinamento Horton-Strahler ===
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L'unico senso di percorrenza dell'acqua e la forma della rete idrica instaurano, tra i vari rami che costituiscono le rete stessa, una relazione gerarchica. Il primo a proporre sistematicamente un'analisi geomorfologica quantitativa dei reticoli idrografici e dei relativi bacini di drenaggio fu nel 1933 E.R. Horton; il quale basa tale analisi sulla gerarchizzazione degli elementi costitutivi del reticolo secondo determinate regole. La classificazione di Horton venne ripresa nel 1952 da Strahler, il quale propose una procedura di classificazione basata essenzialmente su cinque semplici regole:
#si definiscono "canali di primo ordine" gli elementi che hanno origine dalle sorgenti
#dall'unione di due rami di ordine "n" ne deriva uno di ordine "n+1"
#dall'unione di due rami di ordine diverso il confluente con ordine maggiore sarà il tratto di canale immediatamente a valle
#la successione di due o più rami, caratterizzati dallo medesimo ordine "n", costituisce canali del loro stesso ordine
#il canale caratterizzato dall'ordine più elevato "N" determina l'ordine stesso del bacino
=== Sistema di ordinamento Shreve ===
A differenza del sistema di ordinamento di Horton-Strahler, facente fortemente riferimento ai canali, le innovazioni proposte da Shreve nel 1967 riguardano l'introduzione di nuove caratteristiche topologiche per determinare l'ordine dei rami. Queste innovazioni riguardano essenzialmente l'attribuzione di una variazione d'ordine ad ogni giunzione e l'introduzione del termine di magnitudine μ secondo le seguenti semplici regole:
1. ogni sorgente è caratterizzata da magnitudine μ pari ad uno
2. dall'unione di due rami caratterizzati rispettivamente da magnitudine μ<sub>1</sub> e μ<sub>2</sub>, il ramo successivo a valle avrà una magnitudine pari a μ<sub>1</sub> + μ<sub>2</sub>
Alla luce di questa classificazione è possibile affermare che la magnitudine μ<sub>i</sub>, caratteristica di ogni ramo, rappresenta il numero totale di sorgenti a monte del ramo stesso; il numero dei rami che afferiscono ad un generico ramo sarà invece determinato secondo la relazione 2μ<sub>i</sub>-1. La quantità delle informazioni idrologiche fornite da Shreve risultano essere maggiori, per alcuni aspetti, di quelle ottenibili attraverso la classificazione di Horton-Strahler.
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Il tempo di corrivazione, un'ulteriore caratteristica morfologica e idrologica, rappresenta il tempo che occorre alla particella d'acqua idraulicamente più sfavorita, cioè a quella caduta nel punto più distante dalla sezione di chiusura, per arrivare alla sezione stessa. Il tempo di corrivazione (''t<sub>c</sub>''), misurato in ore, si determina essenzialmente con l'utilizzo di diverse formule analitiche:
* "formula di Giandotti" <math>t_c = \frac{4 \cdot \sqrt[]{S} + 1,5 L }{0.8 \cdot \sqrt[]{{H_m - h_0}}}</math>
Dove con S è indicata la superficie del bacino espressa in km², con L la lunghezza dell'asta principale espressa in km, con H<sub>m</sub> l'altitudine media del bacino, espressa in m, riferita al livello medio del mare e con h<sub>0</sub> la quota della sezione di chiusura, anch'essa in m, sempre riferita al livello medio del mare. Questa formula vale per bacini idrografici di estensione superiore a 100 km²
* "formula di Viparelli" <math>t_c = \frac{L}{V}</math>
In cui L indica la lunghezza dell'asta fluviale e V la velocità della particella d'acqua; la velocità, posta pari a 5,4 km/h, è determinata con l'ausilio di un abaco che propone una relazione tra la velocità dell'acqua, le pendenze medie dei versanti e il tipo di terreno che caratterizza il bacino.
* "formula di Pezzoli" <math>t_c = 0,055 \frac{L}\sqrt[]{p}</math>
In cui con L si indica la lunghezza dell'asta principale, mentre con p si indica la pendenza media dell'alveo.
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* "Portata al colmo" <math>Q_c = {{\phi} i S}</math>
Il termine S indica l'area del bacino, il termine i l'intensità di pioggia di durata pari al tempo di corrivazione t<sub>c</sub>, mentre il termine φ indica il coefficiente di deflusso ossia il rendimento della pioggia, il cui valore dipende dalla permeabilità e dal tipo di copertura vegetale del bacino. Se si desidera esprimere la portata in m
=== Tempo di ritardo ===
In un bacino idrografico è definito tempo di ritardo l'intervallo temporale che separa il baricentro della distribuzione delle
=== Tempo di picco ===
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[[File:Europa - fiumi - bacini idrografici - spartiacque.png|thumb|upright=1.2|I bacini d'Europa]]
* [[Bacino dell'Amazzonia|Rio delle Amazzoni-Ucayali]]
* [[Bacino del fiume Congo|Congo]]
* [[Mississippi (fiume)#Bacino idrografico|Mississippi-Missouri]]
* [[Nilo#Affluenti e corso del fiume|Nilo]]
* [[Río de la Plata#Portata e navigabilit.C3.A0|Rio de la Plata-Paraná]]
* [[Ob'#Bacino idrografico|Ob']]
* [[Volga#Bacino idrografico|Volga]]
* [[Gange]]
* [[Orinoco]]
* [[Danubio#Visione d.27insieme|Danubio]]
* [[Huang He]]
== Note ==
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* {{cita web | 1 = http://www.agr.unifi.it/materialedidattico/idringnat/rtcap1.pdf | 2 = Materiale didattico dal sito dell'Università di Firenze | accesso = 4 dicembre 2007 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20091229114939/http://www.agr.unifi.it/materialedidattico/idringnat/rtcap1.pdf | dataarchivio = 29 dicembre 2009 | urlmorto = sì }}
* {{cita web|http://web.mit.edu/star/hydro|software che copre i concetti di geomorfologia fluviale e spartiacque idrologia|lingua=en}}
*{{cita web|url=http://pcserver.unica.it/web/sechi/Corsi/Didattica/N_Cap_01(a).pdf|titolo=Il bacino idrografico|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20091116143024/http://pcserver.unica.it/web/sechi/Corsi/Didattica/N_Cap_01(a).pdf|dataarchivio=16 novembre 2009}}
{{Controllo di autorità}}
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