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ASSOCIAZIONE DI INGEGNERIA OFFSHORE E MARINA n. 34/35 Ottobre 2006 via G. Zanella, 36 - 20133 MILANO - tel/fax 027380073 Internet: www.aiom.info E-mail: [email protected] SOMMARIO pagina 3 11 EDITORIALE pagina 28 pagina pagina DRAGAGES A TRES CONGRESSI E GRAND CONFERENZE PROFONDEUR 5 pagina 21 SISTEMAZIONE MONITORAGGIO DELLE SPONDE DELLE COSTE A PORTO CON WEBCAM MARGHERA (VE) BOLLETTINO CONSIGLIO DIRETTIVO Periodico dell’Associazione Offshore e Marina Ingegneria Direttore Responsabile Mario de Gerloni Presidente: Vice Presidente: Tesoriere: Consiglieri: Comitato di Redazione Renata Archetti Mario Caironi Daniela Colombo Maurizio Gentilomo Quote Associative AIOM Individuali: Collettive: Università: Juniores 80 € 800 € 160 € 25 € Sindaci: Contributo inserzioni sul bollettino 1 modulo = ½ pagina 2 moduli = 1 pagina 300 € 500 € Segreteria: Maurizio Gentilomo Mario de Gerloni Elio Ciralli Luigi Alberotanza Renata Archetti Viviana Ardone Mario Caironi Daniela Colombo Stefano Copello Andrea Ferrante Maria Martino Antonio Migliacci Massimo Montevecchi Giuseppe Passoni Sandro Stura Roberto Libè Gianfranco Liberatore Alberto Meda Carlo Niccolai Giselda Barina Stampato c/o Technital Spa – Verona AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 FINALMENTE RITORNA LA SPIAGGIA ! Dopo un’attesa di dieci anni, il ripascimento della spiaggia di Ostia Levante è divenuto una realtà ad opera della “Società Italiana Dragaggi Spa”. L’intervento di ripascimento ha interessato il litorale di Ostia Levante per un’estensione di circa tre chilometri e cinquecento metri, a partire dal canale dei pescatori verso sud ed è consistito nel versamento di circa 1.000.000 m3 di sabbia prelevata esclusivamente dai fondali marini. L’intervento e’ stato eseguito in un tempo estremamente breve (meno di quattro mesi) nel pieno della stagione balneare creando disagi minimi alla fruizione della spiaggia stessa. Il ripascimento e’ stato realizzato utilizzando una draga autocaricante e refluente avente una capacita’ nei pozzi di 9000 metri cubi; la draga ha prelevato il materiale in un giacimento subacqueo al largo di Anzio, a circa 45 km da Ostia ed alla profondità di 50 metri; per il versamento della sabbia e’ stata posata sul fondo del mare una tubazione di refluimento (del diametro di 800mm ed avente una lunghezza di 1500m) per collegare la draga ormeggiata al largo con la spiaggia da ricostruire. Una volta giunta all’ormeggio, la draga ha pompato a terra la sabbia che, in seguito, a mezzo di bulldozer, e’ stata sistemata secondo il profilo previsto in progetto. SOCIETA’ ITALIANA DRAGAGGI SPA 00165 Roma – Via Carlo Zucchi, 25 Tel. +39 06 66.04.951 – Fax +39 06 66.04.95.49 e-mail segreteria@ sidra.it 2 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 E Le informazioni, e l’invito a partecipare alla Giornata, appariranno su diversi siti, quello di AIOM compreso (www.aiom.info). ditoriale Questa edizione del Bollettino esce on qualche ritardo, del quale ci scusiamo con i lettori. A parziale giustificazione della mora, riteniamo doveroso informare Soci ed Amici che essa è dovuta, in parte, alla trasformazione delle nostre strutture operative, e del Bollettino stesso, in termini informatici. Ciò in accordo con il nuovo Statuto AIOM che, in linea con i tempi attuali, prevede un impiego estensivo della corrispondenza elettronica per riunioni operative, per il Consiglio Direttivo, per l’Assemblea dei Soci, per l’elezione del Consiglio Direttivo, per la redazione e la pubblicazione del Bollettino senza tuttavia che questo escluda la possibilità di tenere riunioni ed incontri di persone in carne ed ossa, sicuramente preferibili ed auspicabili. La giustificazione è tuttavia soltanto parziale in quanto perdurano le difficoltà che si incontrano nel reperire articoli di interesse, soprattutto, ma non soltanto, per gli impegni a livello professionale personale dei componenti la redazione e naturalmente dei potenziali autori. Il ritardo nel reperimento degli articoli, a parziale compensazione, ha consentito di realizzare un Bollettino più “sostanzioso” del consueto, tanto da consentirci di considerarlo un numero doppio. Gli articoli di questo Bollettino sono i seguenti: «Dragages a très grandes profondeurs»; «Sistemazione di sponde a Porto Cogliamo Marghera» e «Monitoraggio delle coste con Webcam». Una costante di questi articoli è data dal fatto che riguardano tecniche assolutamente innovative che spaziano dai dragaggi profondi, a 100 metri di profondità ed oltre, con le conseguenti maggiori opportunità di effettare interventi di ripasciemnto con scarso impatto ambientale nella zona di prelievo, a realizzazioni di bonifica ambientale (a Porto Marghera) mediante palancolati resi impermeabili mediante un sistema di guarnizioni per finire con sistemi di rilievo e controllo delle spiagge per mezzo di Webcam. Resta purtroppo ancora non coperto, per motivi oggettivi, l’offshore. Tra le attività 2006 di AIOM segnaliamo la «Giornata KELLER-ASI (Consorzio per le Aree di Sviluppo Industriale)AIOM»: Applicazioni delle tecniche di vibroflottazione profonda in ambito portuale e marino, che sarà allestita, a Palermo, il prossimo 24 novembre. Saranno presentate diverse importanti applicazioni come: Palm Island, a Dubai (un’isola artificiale di sabbia refluita, a forma di palma, che sarebbe visibile ad occhio nudo da un uomo eventualmente a passeggio sulla Luna); il Porto turistico Camillo Luglio, a Genova Sestri Ponente, l’ampliamento del cantiere Ferretti Yachting, al La Spezia; il nuovo molo Caligoliano, a Pozzuoli; la nuova banchina sul canale Piomboni, a Ravenna. 3 l’occasione per ricordare ai Soci che entro la fine del 2006 saranno indette le elezioni per il nuovo Consiglio Direttivo. L’auspicio – e la calorosa relativa sollecitazione – è che la partecipazione al voto sia alta e che i relativi esiti vedano l’ingresso, nel Consiglio, anche di nuove personalità. Rinnoviamo infine il tradizionale invito, rivolto all’universo dei nostri Soci ed Amici, di contribuire alla vita dell’Associazione: in qualsiasi forma, a seconda delle singole opportunità, non ultimo mediante l’invio di articoli di interesse che pubblicheremmo molto volentieri sul Bollettino. Per chi desiderasse collaborare o sottoporre articoli, ma anche segnalazioni o recensioni ricordiamo che potrete contattare il Direttore del Bollettino AIOM ([email protected]) o la Segreteria AIOM: [email protected]). Per concludere una doverosa precisazione. Il servizio sulle Giornate Italiane di Ingneria Costiera, PIANC (Sezione italiana), Civitavecchia, 2005, da noi pubblicato nel Bollettino n. 33, è stato scritto, spontaneamente e meritoriamente, dall'Ing. Mariella Di Leo: esso riguardava soltanto la sessione cui ella aveva assiduamente partecipato. In realtà avremmo dovuto indicare contesualmente e con il dovuto rilievo - questa limitazione: nei riguardi, e per il doveroso rispetto, dei lettori del Bollettino, dei Relatori delle Sessioni non citate con i rispettivi Coordinatori. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Consulting Engineers Dal 1964 società leader in Italia e nel mondo * infrastrutture di trasporto * opere marittime * salvaguardia ambientale e gestione territorio * idraulica e idrogeologia * strutture e costruzioni civili Sede: via Cassano d'Adda, 27/1 20139 MILANO Tel. 025357131 (4 linee r.a.) Fax 0255213580 Direzione e Sede Amm.: via C. Cattaneo, 20 37121 VERONA Tel. 0458053611; Fax 0458011558 [email protected] 4 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 I ntervento di sistemazione della sponda Sud del canale industriale Sud a Porto Marghera (VE) con pareti combinate travi – palancole. di C. G. Amoroso 1 Premessa Nel bollettino n. 33 abbiamo dato notizia del simposio su costruzioni in accaio con palancole originali Hoesh- Larssen e pareti combinate svoltosi a Venezia alla fine del 2005. La giornata è stata organizzata da Thyssen krupp GFT Bautechnik, Essen e Masider s..s. Milano con la collaborazione dell’AIOM. Tra le numerose e interessanti presentazioni abbiamo ritenuto interessante trasformare in forma di articolo quella dell’ing. Amoroso, che riguarda la sistemazione di un tratto di sponda del canale industriale Sud a Venezia Porto Marghera in quanto propone un sistema di tenuta innovativo e brevettato per le pareti combinate di travi e palancole. sviluppo industriale a partire dagli anni ‘50 del secolo appena finito; conseguenza di ciò è la situazione di serio inquinamento ambientale che ha fatto rientrare questa area tra i siti di interesse nazionali. L a zona industriale di Porto Marghera si è sviluppata sulle aree innalzate mediante il riporto di materiali di vario tipo, fra i quali quelli derivanti dagli scarti delle lavorazioni industriali, appoggiato direttamente sulle barene (strutture naturali lagunari emergenti di circa 30 cm dal livello medio mare). La quota attuale si attesta sui 3 m circa e tutto lo strato riportato è pesantemente inquinato. P er effetto dell’azione di dilavamento delle acque meteoriche e di quelle di falda, i componenti inquinanti possono essere trasportati verso la laguna con evidenti gravi conseguenze ambientali. Inoltre, l’azione del moto ondoso sulle sponde ne provoca l’erosione che oltre al problema statico (e quindi di funzionalità dell’accosto) innesca sia un ulteriore problema ambientale, in quanto il materiale eroso può essere inquinato, sia un problema di interrimento dei canali navigabili (fig. 1). I l Magistrato alle Acque di Venezia, attraverso il Consorzio Introduzione La zona di Porto Marghera, localizzata nella conterminazione della laguna di Venezia, è caratterizzata dall’aver vissuto un grande 1 Ing. Carlo Glauco Amoroso, s responsabile ingegneria ambientale - Studio Altieri S.p.A., via Colleoni, 52, 36016 Thiene (VI) Fig.1 Esempio di sponda prima degli interventi 5 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Venezia Nuova sta quindi provvedendo alla progressiva sistemazione delle sponde (fig. 2) con opere le cui funzioni principali sono: ¾ Arrestare l’erosione ¾ Impedire gli apporti da falde inquinate ¾ Impedire il ruscellamento ¾ Conservare la fruibilità delle sponde ¾ Rendere possibile l’adeguamento dei canali al Piano Regolatore Portuale. Q uesti scopi sono perseguiti per mezzo di conterminazioni di sponda che hanno quindi finalità di tipo sia strutturale che idrauliche. Fig. 2 Esempio della sponda di fig. 1 dopo gli interventi. Nell’articolo è illustrato il progetto esecutivo denominato “NUOVA SIRMA” relativo alla sponda Nord del canale industriale Sud in corrispondenza dell’attracco della società SIRMA SpA (laterizi e refrattari). Quadro progettuale Canale SUD Il progetto esecutivo “NUOVA SIRMA” è compreso nell’ambito dei lavori di sistemazione del canale industriale Sud - sponda sud e darsena terminale - a Porto Marghera (fig. 3). I l canale Sud è lungo circa 3600 m, ha una larghezza al pelo libero di circa 150 m e presenterà, a progetto concluso, un fondale in cunetta di 12 m per una larghezza (in cunetta) di 120 m. Il canale termina con una darsena di forma pressoché quadrata, in cui trova collocazione un bacino di evoluzione di circa 300 m di diametro. Fig. 3 Vista generale della zona di Porto Marghera con evidenziato il canale Sud. Il progetto definitivo generale, al La sistemazione della sponda Nord quale si riferisce lo stralcio esecutivo in questione, è stato emesso nel 2002, ed è stato approvato dalla Commissione di Salvaguardia e dalla Conferenza dei Servizi. è già stata completata con opere aventi funzioni prevalentemente ambientali. La sponda Sud, al contrario, serve le più svariate attività industriali, che vanno da quelle connesse alla movimentazione e allo 6 stoccaggio di sfarinati, di cementi, a quelle di rifiuti, di prodotti petroliferi, ad una centrale termica con annesso parco carbone: in questo caso le sponde devono quindi essere dotate di attracchi operativi che comportano oneri statici ben maggiori. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 I l progetto qui presentato riguarda in particolare il 1° lotto del 4° stralcio, ovvero la sistemazione di un tratto di 276 m di sponda del canale Sud nel tratto Nord della darsena terminale come mostrato in Fig. 4, prospiciente appunto l’area in concessione alla SIRMA Spa. La priorità dell’intervento in questo tratto deriva dall’esigenza di completare, chiudendolo sul lato ovest, il marginamento sud della penisola del Petrolchimico. A causa della indisponibilità attuale delle somme necessarie per completare l’opera dal punto di vista della funzionalità dell’attracco (quindi a carico del frontista), l’intervento ha dovuto essere progettato articolandolo in due fasi: ¾ FASE 1: comprendente le opere in sponda, di impermeabilizzazione, di drenaggio, e protezione contro l’erosione per garantire le finalità ambientali; ¾ FASE 2, a lungo termine comprendente la demolizione della banchina esistente e l’adeguamento delle opere a banchina industriale (cordolo sommitale, tiranti, piano banchina, protezione catodica, sistema di drenaggio) per le finalità portuali. Fig. 4 Zona dell-intervento del 1° lotto del 4° stralcio esecutivo Conterminazioni realizzate lungo sponda Nord SM2 SM1 Limite est intervento Banchina industriale (~120 m) costituita da una soletta in c.a. fondata su pali Limite ovest intervento L’opera deve poi rispettare le indicazioni del Piano Regolatore Portuale che, nel caso specifico, richiede un arretramento della banchina rispetto alla situazione attuale (fig. 5) per consentire di aumentare il diametro del cerchio di evoluzione nella darsena a 350 m. Questo intervento fa parte di quelli che nel master plan individuano le macroisole, zone omogenee dal punto di vista ambientale e della soluzione adottata. Nel caso specifico la zona fa parte della cosiddetta penisola del Nuovo Petrolchimico. Fig. 5 Aerofoto dello stato di fatto (SM1 e SM2 sono degli scarichi misti operanti in continuo). Elementi progettuali Come già precedentemente accennato, l’opera è caratterizzata da due principali finalità: ¾ Strutturali, costituiti nella fattispecie da palandole metalliche; ¾ Idrauliche rappresentate da un sistema di drenaggio. 7 La destinazione d’uso portuale influisce evidentemente sull’entità dei sovraccarichi gravanti sulla banchina e quindi sul palancolato. In considerazione delle caratteristiche operative di lungo termine (2a fase), sono stati assunti 50 kPa uniformemente distribuiti sul piano banchina. L’importanza dei carichi di progetto ha richiesto l’uso di un palancolato composito AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Fig. 6 Schema del palancolato composito utilizzato. (palancole+travi) PSP 1001 con PZi 612 intermedie dotato di un modulo elastico di oltre 7000 cm3/m (fig. 6). Le palancole in acciaio, previste sul fronte, saranno caratterizzate da: ¾ cordolo sommitale, atto a ripartire i carichi concentrati e il carico sopportato dai tiranti; ¾ tiranti in sommità di lunghezza variabile da 28 e 32 m a 5 o 7 trefoli vincolati ai palancolati a quota -1 m s.m.m.; ¾ finestratura al piede (ad evitare interferenze con le falde profonde); ¾ maggiore modulo di rigidezza rispetto ai meri marginamenti in zona non portuale; ¾ sistema di impermeabilizzazione dato dalla continuità del fronte strutturale e dall’interposizione di una guarnizione poliuretanica all’interno dei gargami. ¾ resistenza alla corrosione, tramite trattamento, specie sul lato canale, con vernici poliuretaniche fino a 2 m oltre il fondale massimo previsto in accosto nel rispetto del P.R.P.; nella seconda fase, il tratto di banchina portuale sarà protetto tramite impianto catodico a corrente impressa. C ome si è accennato nella premessa, una particolarità di questo progetto sta nell’utilizzo, applicato per la prima volta a pareti combinate, del sistema di impermeabilizzazione del palancolato mediante la guarnizione brevettata Hoesch. La guarnizione impermeabile viene applicata nei ganci delle palancole in fabbrica, il che evidentemente garantisce una perfetta tenuta. Essa si compone di una guarnizione applicata lungo tutti i ganci di giunzione (fig. 7), sia quelli da connettere in opera, sia quelli già accoppiati in stabilimento. Tutte le guarnizioni sono realizzate in modo tale che durante l’infissione restino compresse, impermeabilizzano il gancio stesso. Fig. 7 Guarnizione nel gancio di giunzione dotare il sistema di un’ulteriore garanzia rispetto alla tenuta idraulica, si è previsto fin dalla prima fase, un diaframma plastico sottile, eseguito mediante iniezione di bentonite granulare premiscelata per uno spessore di 25 cm,, senza asporto del terreno per ottenere un coefficiente di permeabilità di circa 10-9 m/s. La stessa prestazione è espletata in seconda fase dai getti in c.a. in aderenza al palancolato, all’atto della realizzazione del cordolo strutturale sommitale. Il materiale della guarnizione è un Il poliuretano, resistente all’invecchiamento e alle intemperie che mantiene le sue caratteristiche di elasticità sia in acqua dolce che salata, in acque di scarico bianche, in olii minerali ed in molti acidi e basi. D a notare che, per non interferire con le falde profonde e nel contempo avere un sufficiente immorsamento del palancolato, questo è stato configurato con la parte più profonda a pettine con l’infissione alternata di una palandola fino alla -15,6 m s.l.m ed una alla -20,6 m s.l.m.. N onostante il palancolato costituisca un fronte impermeabile per gli acquiferi inquinati dei primi strati e della prima falda in virtù del sistema di guarnizioni adottato, in recepimento della specifica richiesta della Conferenza dei Servizi di 8 sistema di DRENAGGIO previsto per evitare variazioni apprezzabili della quota di falda è costituito da: ¾ sistemi di tubi corrugati microfessurati adeguatamente filtrati sulla loro superficie; ¾ soglie sfioranti regolabili che recapitino le acque drenate in collettori, ¾ un sollevamento all’impianto di depurazione MASI (nel transitorio), oppure al depuratore VESTA, una volta completate le opere del Progetto Integrato Fusina (che prevede, fra il resto, anche il complesso di tubazioni necessarie per l’adduzione di reflui distinti per tipologia). P articolare cura è stata dedicata al calcolo della portata di drenaggio che ha dovuto tenere conto di numerosi parametri quali: ¾ la permeabilità dei terreni AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 ¾ ¾ ¾ ¾ attraversati dal palancolato opportunamente definite mediante sondaggi e prove penetrometriche; la stratigrafia; i gradienti idraulici; il regime idraulico; la portata proveniente per infiltrazione delle piogge e dagli acquiferi sottostanti. Il progetto ha poi dovuto essere studiato in modo da consentire la continuità delle attività industriali del frontista concessionario ed in particolare la fruibilità dell’attuale banchina, del suo carro ponte e dei nastri trasportatori (fig. 8). In accordo con la previsione di arretrare la banchina secondo le indicazioni del piano regolatore portuale, si è quindi prevista l’infissione delle palancole a tergo del nastro trasportatore esistente. Fig. 8 Situazione attuale con il carro ponte sulla banchina da demolire in seconda fase ed il nastro trasportatore su tralicci subito dietro. Poiché la quota sommitale delle palancole è inferiore a quella necessaria alla salvaguardia ambientale (+2.10 m s.m.m.), il palancolato sarà completato da un cordolo di coronamento provvisionale, da sostituire nella seconda fase con quello strutturale definitivo, idoneo a sostenere gli oneri derivanti dalla messa in opera dei tiranti di contrasto. Per tale operazione è prevista la realizzazione di un impalcato temporaneo (fig. 9) fondato sul palancolato strutturale e su uno di tura. Per i tiranti vengono contemplate le seguenti fasi esecutive: ¾ Trivellazione con stand pipe ¾ Camicia fino all’estremità superiore del bulbo ¾ Jet-grouting per la lunghezza del bulbo ¾ Estrazione monitor ¾ Trivellazione con camicia fino all’estremità inferiore bulbo ¾ Riempimento con malta di cemento ¾ Infilaggio tirante ¾ Iniezioni ripetute Fig. 9 Sistema previsto per la realizzzazione dei tiranti in seconda fase mediante la realizzazione di una banchina provvisionale realizzata dopo la demolizione dell’attracco attualmente esistente. ¾ Collaudo Per garantire la prestazione delle opere realizzate rispetto alle finalità che esse devono assolvere, si sono infine previste le seguenti attività di controllo su: ¾ Piezometria: piezometri posti ad interasse regolare lungo le due sponde, sia a monte che a valle delle palancole; elaborazione dei risultati tramite modello idrogeologico ante e post operam 9 ¾ Materiali di scavo: classificazione dei materiali di scavo secondo le indicazioni del D.M. 471/99 e del DPR 915/82; rispetto anche del D.lgs. 36/2003 e D.lgs. 13/03/03 per l’ammissibilità in discarica. ¾ Palancolato: per verificare gli spostamenti della sommità delle palancole occorre apporre dei traguardi sui quali collimare con strumentazione ottica topografica. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 10 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 L es dragages à très grandes profondeur; application aux travaux de remblai de plages. di P. Catteau(2) e M. Boukebbuos(3) Sommario Fino alla fine degli anni ‘80 la profondità massima operativa delle draghe aspiranti in movimento corrispondeva al pescaggio massimo delle navi. Verso la metà degli anni ‘90 è comparsa una nuova generazione di draghe autocaricanti, comunemente dette «JUMBO», con capacità comprese tra 16.000 e 35.000 m3. Il relativo principale settore di attività è il dragaggio ed il trasporto di cospicue quantità di sabbie per la realizzazione di casse di colmata (soprattutto in medio ed estremo oriente). Questa nuova generazione di draghe ha permesso, grazie alla lunghezza della nave, di installare elinde molto lunghe capaci di raggiungere profondità superiori a 100 metri. Questo ha posto le premesse per la ricerca e lo sfruttamento di cave di sabbia situate a 100 metri di profondità e oltre, permettendo il rinascimento di spiagge con un impatto ambientale limitato (la vegetazione marina infatti si ferma ad una profondità di 35-40 m). L’impiego di draghe tipo JUMBO permette di sfruttare in modo economicamente conveniente zone di prestito molto ampie distanti 100-200 Fig.1 Drague Maas (capacité 3,170m³; conduite d’aspiration 750mm). km dalla spiaggia da ripascere. Ciò a patto che il volume della sabbia da movimentare giustifichi i costi di mobiltazione e di installazione del cantiere. Da questo punto di vista sarebbe utile raggruppare diversi progetti (per esempio a livello regionale) in modo da arrivare ad operazioni di alcuni milioni di m3. Introduction L’ évolution technologique liée à la construction des dragues porteuses à élindes traînantes est la réponse à la demande résultant du marché de construction maritime dans le monde et en particulier des nécessités spécifiques relatives aux travaux de dragage. rofondeurs de 35 à 40 mètres) D’autre 2 3 Area Manager zone Méditerranée Dredging and Environmental Marine Engineering (DEME) Email : [email protected] Proposals Manager SIDRA S.p.a. Dredging and Environmental Marine Engineering (DEME) E-mail: [email protected] 11 part l’apparition sur le marché de nouveaux moyens et de nouvelles technologies stimule et rend possible de nouveaux travaux d’infrastructures qui n’étaient pas réputés possibles ou rentables avant la disponibilité sur le marché de ces nouveaux moyens. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 C e permanent mouvement de va et vient entre marché et moyens est le moteur de la forte évolution technologique récente ainsi que des importants investissements réalisés récemment par l’industrie du dragage. En particulier l’apparition durant la dernière décade dans la flotte mondiale d’une dizaine de dragues nommées communément JUMBO à savoir d’une capacité en puits de plus de 16.000 mètres cube permet aujourd’hui d’envisager le dragage de matériaux à des profondeurs de plus de 100 mètres et de répondre ainsi de façon concrète au problème important de défense des côtes. Bref historique de l’évolution technique des dragues porteuses aspiratrices en marche Durant les années 60 les dragues porteuses aspiratrices en marche avaient une capacité maximale d’environ 4.000 mètres cubes. Ces dragues étaient pour leur quasitotalité équipées uniquement d’un système de déchargement par le fond afin de « claper » les matériaux. La fonction principale des ces équipements était de répondre à la forte demande de nouvelles infrastructures portuaires en Europe, à l’approfondissement et à la maintenance des chenaux d’accès des ports. A cette époque la profondeur de dragage courante des dragues est donc limitée à 30 mètres qui correspond en fait au tirant d’eau maximal des navires existant sur le marché. En 1960 on peut dire que draguer c’est avant tout approfondir le fond marin pour permettre le transit des navires marchands. Fig.2 Drague Antigoon (capacité 8400m³, Conduite d’aspiration 1200mm) courant de réutiliser les matériaux dragués et de les refouler hydrauliquement pour réaliser de nouveaux terre-pleins. La majorité des dragues construites à cette époque est ainsi pourvue d’un système de reprise des matériaux afin que le déchargement ne soit plus limité à l’unique option de clapage. En 1980 draguer c’est approfondir mais c’est aussi refouler les matériaux excavés. Il est à noter que cette fonction de refoulement est devenue aujourd’hui prépondérante par rapport à la fonction de clapage compte tenu des croissantes contraintes environnementales liées aux zones de décharge en mer. En Méditerranée par exemple, nombre de ports ont du trouver des alternatives à la décharge en mer des matériaux résultant de la maintenance des chenaux et bassins portuaires. L’optimisation des systèmes de refoulement a fait l’objet de nombreuses études : Les pompes de refoulement dites « conventionnelles » sont petit à petit remplacées par des pompes dites à haut rendement. Ces pompes permettent une amélioration considérable du processus de refoulement en agissant sur les paramètres principaux du processus de dragage à savoir: l’augmentation du débit de mélange, l’optimisation de la concentration, du vide à l’aspiration et de la pression D urant les années 70 et au début des années 80, alors que la capacité maximale des dragues dépasse les 10.000 mètres cube de volume en puits, il devient de plus en plus Fig.3 Drague Pearl River (capacité 24,146m³, conduite d’aspiration 2x1,200mm) équipée pour le dragageau-delà de 100 mètres. 12 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Fig.4 – Illustration de la conception « Twin Gondola » manométrique ainsi minimisation des hydrauliques et l’usure. que la pertes La dernière décade du siècle dernier est caractérisée par les immenses travaux d’infrastructures réalisés dans le Sud Est asiatique et en particulier à Singapour et à Hong kong c’est à dire dans des pays aux territoires exigus. Pour réaliser leur développement ces ports ont besoin de « nouveau territoires » gagnés sur la mer et ce grâce à l’importation de grands volumes de sable dragués dans la région et dans les pays voisins. Compte tenu des distances importantes entre les gisements de Drague Profondeur de dragage maximale (m) Fig 5 – Illustration d’un bulbe d’étrave. sable et les zones à remblayer, la fonction de transport dans le processus de dragage devient donc à partir de cette époque extrêmement importante. C’est donc à partir de cette période que se construisent des dragues de capacité importante (de 16.000 à 35.000 mètres cube) appelées JUMBO. D’autre part la vitesse de navigation croit de façon substantielle pour passer d’environ 10–11 noeuds à 16–18 noeuds. Le tableau 1 ci-dessous donne un aperçu des dragues « JUMBO » construites durant la dernière décade. Année construction (ou dernière changement) LOA (m) Volume du puits (m³) AMSTERDAM 74 1996 159 16,830 GERARDUS MERCATOR VOLVOX TERRANOVA QUEEN OF THE NETHERLANDS NILE RIVER QUEEN OF PENTA OCEAN VASCO DA GAMA ROTTERDAM HAM 318 KAISHUU JUAN SEBASTIAN DE ELCANO WD FAIRWAY GORYO 6 HO PRINS DER NEDERLANDEN PEARL RIVER 112 102 115 110 60 135 69 108 48 54 120 65 82 135 1997 1998 1998 1999 1999 2000 2001 2001 2002 2002 1997/2003 1985/2003 2004 1994/2005 152 164 173 144 167 200 186 177 157 150 232 220 156 182 18,000 20,015 23,347 17,000 20,000 33,000 21,656 23,697 16,500 16,500 35,508 27,000 15,961 24,146 Tab.1 Dragues jumbo existant sur le marché (Capacité>16,000m³) 13 F inalement, phénomène caractéristique de l’importance croissante de la composante «transport» dans le processus de dragage, la majorité des dragues construites aujourd’hui est équipée d’un bulbe d’étrave. De même des améliorations hydrodynamiques ont été conçues telles que le système « Twin Gondola » qui consiste à mieux incorporer les axes des hélices dans la construction du bateau optimisant ainsi l’aspect hydrodynamique de la drague. On constate donc que diverses périodes ayant chacune leurs caractéristiques propres, ont permis d’optimiser successivement les diverses composantes du cycle d’une drague porteuse à savoir le dragage proprement dit, le transport et enfin le refoulement hydraulique des matériaux. Le tableau ci-dessous montre l’évolution des paramètres typiques des dragues construites au cours des dernières décades. Le dragage à très grandes profondeurs (100 mètres et plus) Afin d’augmenter la versatilité des dragues de type Jumbo et d’ouvrir de nouvelles perspectives à l’industrie du dragage, les différentes entreprises composantes AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Fig 6 Comparaison entre une configuration dite «standard» et une configuration pour dragage à très grandes profondeurs. de l’industrie du dragage ont adapté au cours de la dernière décade les dragues de type JUMBO en les équipant de très longues élindes permettant ainsi le dragage à très grande profondeur à savoir 100 mètres et au-delà. Les dragues dites «JUMBO» à savoir les dragues de capacité en puits de plus de 16.000 m3 sont apparues sur le marché il y a un peu plus de 10 ans pour répondre aux fortes demandes de transport de sable d’origine marine dans le sud est asiatique (développement de Singapour et Hong Kong en particulier). La construction de ce type de drague a constitué une avancée importante pour l’industrie de dragage. Les qualités traditionnelles de forte manœuvrabilité et de tirant d’eau aussi faible que possible sont ainsi devenues dans le cas des dragues de type JUMBO des conditions de moindre importance vis à vis de la fonction principale consistant au transport de grandes quantités de sable sur de longues distances. Ainsi la longueur hors tout de ce type de drague par rapport à la génération précédente est passé de 120 mètres à 160 voir 200 mètres et plus. La profondeur de dragage maximale étant directement liée à la longueur du navire compte tenu de la nécessité de recevoir le tuyau d’aspiration en position horizontale sur le pont durant les phases de navigation, il était logique que l’apparition des dragues JUMBO permette d’augmenter fortement la profondeur maximale de dragage. Les caractéristiques géométriques mises en évidence sur le schéma ci 14 dessus montrent la relation directe existant entre la longueur du navire et la profondeur maximale de dragage. D’autre part le dragage à très grandes profondeurs nécessite une configuration particulière de l’élinde par rapport à la configuration traditionnelle : ¾ Installation d’un bossoir et d’un cardan supplémentaire; l’élinde est ainsi composée de 3 sections au lieu de 2. Cette situation est rendue nécessaire compte tenu du poids et des contraintes de flexion qui seraient générées dans la structure de l’élinde si celle-ci n’était suspendue que par 2 points comme c’est le cas des élindes traditionnelles. ¾ Installation d’une pompe submergée de grande AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Tab. 2 – Caractéristiques typiques des dragues par décade. puissance (3,5 à 6 KW suivant les types de dragues). En effet pour disposer d’une capacité d’aspiration (« vacuum ») suffisante pour faire face au dragage à des profondeurs de l’ordre de 100 mètres, il est indispensable que la pompe soit située à une profondeur de plus de 30 mètres ce qui rend impossible son installation dans la coque du navire comme c’est le cas d’une configuration traditionnelle. Les applications actuelles du dragage à très grande profondeur L es premières applications du dragage à très grandes profondeurs ont eu lieu dans le domaine pétrolier pour la réalisation de souilles destinées à l’installation de conduites sous-marines de transport de gaz (36” Yung-An to TungHsiao Offshore Pipeline ProjectTaiwan). D’autres applications importantes du dragage à grandes profondeurs ont actuellement lieu en Corée pour l’extension du terminal container du port de Pusang. Une quantité de 65,000,000 m³ de matériaux est en cours de dragage à des profondeurs de l’ordre de 100 mètres. La distance de transport entre la zone d’emprunt et le port est de l’ordre de 100 kilomètres. Enfin en Italie, 2 importants projets sont en cours d’exécution pour la réalisation de Fig.7 36” Yung-An to Tung-Hsiao Offshore Pipeline Project-Taiwan. remblais de plages dans les régions du Latium et des Abruzzes utilisant des zones d’emprunt respectivement à 100 et à 95 mètres de profondeur. Le projet en cours de réalisation dans le Latium en Italie dispose des caractéristiques idéales pour l’utilisation d’une drague de type Jumbo équipée d’une très longue élinde capable d’aller à des profondeurs de 100 mètres. ¾ Volume total à draguer: 2.500.000 m3 réalisé sur 5 différentes plages soit une longueur totale de littoral de 12.8 Km à savoir une section de remblaiement de plage de l’ordre de 200 mètres cube au mètre linéaire. ¾ Distance de navigation entre la zone de prélèvement et les plages entre 80 et 120 kilomètres ¾ Distance entre le littoral et la bathymétrie –12m de l’ordre de 15 1000 mètres ¾ Profondeur de dragage : entre 95 et 105 mètres. ¾ Type de matériaux dragués : sable fin (220 microns) avec une composante graveleuse de l’ordre de 25 à 30% offrant une bonne résistance à l’érosion. Ce type de matériaux est considéré d’une qualité nettement supérieure aux matériaux prélevés à partir de zones moins profondes compte tenu de cette caractéristique bi modale (Sable fin + gravier) offrant d’une part un bon aspect pour les utilisateurs de la plage (sable) combinée à une bonne résistance à l’érosion (gravier). D’autre part le projet de remblaiement de plages du littoral de la région des Abruzzes dispose de caractéristiques moins favorables (sans être ou AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Fig.9 Drague Pearl River avec installation d’une élinde permettant de draguer à 135m de profondeur. dans les années à venir. Dans le passé les investigations Fig.8 T ravaux de rechargement des plages du Latium avec matériaux extraits à 100m de profondeur. demeurant insurmontables) pour l’utilisation d’une drague Jumbo équipée d’une très longue élinde. ¾ Volume total à draguer : 500.000 m3 réalisé sur 5 différentes plages soit une longueur totale de littoral de 7 Km à savoir une section de remblaiement de plage de l’ordre de 70 mètres cube au mètre linéaire. ¾ Distance de navigation entre la zone de prélèvement et les plages entre 80 et 140 kilomètres ¾ Distance entre le littoral et la bathymétrie –12m de l’ordre de 3,000 mètres ¾ Profondeur de dragage : entre 90 et 100 mètres. ¾ Type de matériaux dragués : sable fin (180 microns) Les caractéristiques moins favorables de ce projet en mer Adriatique surtout en ce qui concerne le volume total à mettre en place ainsi que la configuration de la côte et la distance entre gisement et plage, se traduit en pratique par un coût par mètre cube de plus du double par rapport au projet en cours d’exécution dans le Latium. Toutefois il faut reconnaître que la possibilité de draguer des matériaux à très grande profondeur a rendu le projet de remblai des plages de la région Abruzzes possible et réalisable dans des conditions très acceptables en comparaison avec une option terrestre compte tenu des nombreux avantages de la solution par dragage : Impact faible sur l’environnement, rapidité d’intervention et coût moindre. Les avantages et les contraintes liés au dragage à très grande profondeur La possibilité de disposer d’équipements capables de prélever du sable à grandes profondeurs (70, 100 mètres et au-delà) ouvre donc de nouvelles perspectives pour les travaux de régénération de plages et également pour la fourniture de matériaux nécessaire au développement des grandes zones portuaires en cours de construction. Il y a fort à croire que de nombreux projets de ce type verront le jour 16 géotechniques pour la recherche de carrières sous-marines étaient limitées à des zones de profondeurs limitées entre 30 et 50 mètres maximum n’intéressant ainsi qu’une faible fraction de la plateforme continentale. L’exploitation de ce type de zone est souvent délicate voir conflictuelle avec les communautés locales ; par contre l’extraction de sable marin à très grandes profondeurs (90 à 135 mètres) est beaucoup plus favorable sur le plan environnemental au sens large du terme : 1. La présence de végétation marine (type posidonie) qui est fondamentale pour la préservation de la qualité de l’eau et la reproduction de diverses espèces marines se trouve jusqu’à des profondeurs de l’ordre de – 40 mètres, profondeur à laquelle elle disparaît compte tenu du manque de pénétration des rayons lumineux. La présence de cette végétation marine réduit donc de façon drastique la possibilité d’exploitation de gisements marins à moyenne profondeur. 2. L’augmentation de la profondeur de prélèvement est un élément qui diminue (sans toutefois les éliminer complètement) les interfaces AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 avec les communautés de pécheurs en particulier ceux qui interviennent avec de petites embarcations travaillant au chalut à proximité des côtes qui sont souvent fortement opposés à ce type d’intervention. 3. Le prélèvement de sable à grande profondeur garanti de façon quasi totale que l’extraction en question n’aura aucune influence sur la stabilité des côtes avoisinantes ; l’effet de la houle sur le fond marin, générateur de remise en suspension et par voie de conséquence d’érosion est en effet totalement inexistant à très grande profondeur. 4. L’augmentation de profondeur des zones d’extraction permet de repousser les zones d’intervention des dragues à une distance plus lointaine de la côte limitant ainsi l’impact visuel et l’éventuel conflit avec les activités touristiques liées à l’environnement côtier. L’exploitation de gisements marins à très grande profondeur a cependant des contraintes qu’il est important de ne pas ignorer en phase d’avant projet afin d’optimiser l’intervention et de l’inscrire dans des contraintes budgétaires acceptables. Mobilisation et préparation de la drague et taille du projet I l est important de considérer que le marché principal des dragues JUMBO se trouve actuellement localisé au moyen orient et en extrême orient où sont en cours de réalisation d’importants travaux d’infrastructure. La transformation d’une drague JUMBO et son adaptation au dragage à très grande profondeur nécessite une immobilisation d’environ une semaine à 10 jours pour installer le bossoir supplémentaire, la pompe immergée et les sections de conduites d’aspiration additionnelles. O n comprendra donc facilement qu’un travail de refoulement d’une plage limité à 200 ou 300.000 mètres cube en utilisant une zone de prélèvement à très grande profondeur sera donc fortement pénalisé par les coûts fixes liés à la mobilisation, la transformation et la démobilisation successive : à savoir 6 semaines de coûts fixes par rapport à une ou deux semaines de travail de dragage effectif. Il est donc indispensable de projeter des interventions suffisamment importantes pour rendre le dragage à très grande profondeur économiquement viable. Configuration de la côte La configuration de la côte (à savoir la pente de la plage immergée) est un aspect qui influe également sur les coûts de préparation de chantier : Les dragues JUMBO ont un tirant d’eau en charge entre 11 et 14 mètres et doivent donc être Fig.9 Distance des gisements marins par rapport aux sites potentiels d’intervention. 17 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Tab. 3 Cycle et production typique d’une drague jumbo dans du sable fin. positionnés par des profondeurs de 12,5 à 15,5 mètres. Pour assurer transport hydraulique des matériaux il est donc nécessaire d’installer des conduites flottantes et immergées pour rejoindre la côte. On considère aujourd’hui que jusqu’à 500 mètres il est opportun de n’utiliser que des conduites flottantes. Une longueur classique de conduite immergée est de 1500 mètres et dans des cas extrêmes on peut considérer aller jusqu’à 3000 voir 4000 mètres mais cette distance comporte une composante de risque non négligeable ainsi que la mobilisation de nombreux équipements auxiliaires. En conséquence et en fonction des autres caractéristiques du projet on peut considérer que le rechargement d’une plage en utilisant une carrière de sable à très grande profondeur n’est viable que si l’on dispose d’une hauteur d’eau compatible avec le tirant d’eau de la drague à une distance de l’ordre de 1500 à 2000 mètres et 4000 mètres de façon tout à fait exceptionnelle. Section de plage à réaliser plus grandes. Dépendant du type de matériaux dragués (en général du sable fin) les productions de refoulement peuvent atteindre des valeurs allant jusqu’à 10.000 mètres cube par heure. L a section de plage à réaliser devra donc être cohérente avec la capacité des dragues Jumbo afin de permettre sa mise en forme à l’avancement. On considère une section normale pour opérer avec une drague Jumbo une section de l’ordre de 300 m3 par mètre linéaire de plage. Distance de navigation La vitesse de navigation de l’ordre de 16 nœuds des dragues Jumbo combinée avec leur grande capacité de transport permet de considérer des distances de navigation allant jusqu’à 150 voir 200 km. L’utilisation d’une zone d’emprunt à très grande profondeur peut ainsi grâce à l’utilisation d’une drague de type Jumbo être appliquée pour une fraction large du littoral englobant une région voir plus. Le tableau ci-dessous présente un cycle typique d’une drague type « Jumbo » draguant à des grandes profondeurs. Les dragues de type JUMBO ont Comme une capacité de transport de sable très importante allant de 15.000 m3 jusqu’à 25.000 m3 pour les déjà mentionné cidessus, la position du gisement marin est prépondérante dans l’évaluation des interventions 18 potentielles. Le fig. 11 met en évidence les zones d’interventions possibles en fonction de l’implantation de gisements existants. Conclusion I l y a fort à croire que compte tenu de l’attention croissante portée au respect de l’environnement, la tendance future pour la réalisation de projets de remblaiement de plages par refoulement hydraulique de sable marin se tournera à terme vers l’exploitation de zônes d’emprunt à très grandes profondeurs. Certains projets on déjà vu le jour et de nombreuses recherches se développent dans ce sens en particulier en mer Méditerranée. Afin de rendre attractif ce type d’opération il est cependant indispensable de les concevoir d’une dimension suffisante afin de les faire bénéficier de l’effet d’échelle correspondant. Il est donc souhaitable que l’approche des problématiques de défense de côtes et les travaux relatifs soient gérés par des structures régionales, interrégionales ou même nationales et non communales permettant ainsi de réaliser des travaux d’une envergure suffisante. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 19 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 20 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 M monitoraggio tramite web-cam del litorale da Sestri L. a Lavagna. di D. C. Conley4 e M. R. Erdman 5 Introduzione N egli ultimi anni l’avvento di nuove tecnologie ha profondamente cambiato le metodologie per il monitoraggio ambientale. In particolare il monitoraggio della fascia costiera per lo studio della variazione della linea di riva è stato interessato da tecniche quali il telerilevamento (Anthony et al, 2002), il GPS (Global Position System) (Stockdon et al, 2002) ed il video monitoraggio (Holman et al, 1993). Quest’ultimo è diventato recentemente abbastanza frequente con il diminuire dei prezzi dei sistemi di video digitalizzazione e dei computer per la gestione delle immagini. Questa tecnologia è più economica di un sistema basato sul telerilevamento e nel suo utilizzo più generale permette di controllare le variazioni delle linee di costa (Plant & Holman, 1997), l’andamento dei sedimenti in sospensione (Bezerra et al, 1998), il ripascimento di spiagge (http://www.videomonitoring.com/at m), il traffico marittimo, l’uso delle spiagge etc. Inoltre tale sistema di monitoraggio può essere associato ad 4 5 SACLANT Undersea Research Centre – La Spezia, Italia P Erdman SVM srl via provinciale 418 – 19030 Romito magra (SP) tel 0187.917000 Fig.1 Esempio di imagine con fotocamera digitale. un sistema software di gestione delle immagini collegato a Internet permettendo così la loro archiviazione e pubblicazione on-line. Il video monitoraggio si rivela quindi un’ottima alternativa ai più costosi sistemi di telerilevamento per lo studio della fascia costiera in considerazione del fatto che tale sistema presenta un’accuratezza dello stesso ordine di grandezza del monitoraggio con immagini satellitari. Il sistema di video monitoraggio è stato utilizzato nel Golfo del Tigullio, per valutare la sua efficacia nello studio della variazione della linea di riva e dell’andamento dei sedimenti in sospensione. Tecniche per video monitoraggio di zone costiere I l sistema utilizzato in questo studio contiene una fotocamera digitale ad 21 altissima risoluzione 2.5 megapixels con zoom 10x ottico. Con queste caratteristiche si ottiene un’estrema precisione nei colori e nelle sfumature fornendo così informazioni sulle correnti, sul fondale e sulla direzione del moto ondoso e del vento (fig. 1). Nonostante la distanza del sistema (circa 1 Km) si notano chiaramente i movimenti di torbidità esaltati dalla perfetta rappresentazione dei colori. Un'altra caratteristica di questo sistema e quella di effettuare la media delle immagini riprese (tecnica di "averaging") (Lippmann & Holman, 1989) usando un nuovo metodo. La media d'immagini è ottenuta usando un filtro neutro e un lungo tempo di esposizione. Con un filtro appropriato e un'esposizione di oltre 16 secondi può essere ripresa un'immagine che è realmente la media delle immagini in quel periodo. Il sistema metterà insieme una serie di queste immagini facendone poi ulteriormente la media. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Fig. 2. Tecnica di “averaging”: Con la media d'immagini i colori si sommano nei punti dove rimangono costanti, esaltando le differenze di fondale, il tragitto di eventuali correnti o dispersione d'inquinanti. Questo è uno dei pochi semplici modi di elaborare una tecnica di "averaging" che può rivelare particolari che l'occhio umano altrimenti non sarebbe in grado di percepire. La parte dell'immagine che non cambia apparirà infatti come una buona immagine particolarmente nitida, la parte che cambia (es. la gente che si sposta sulla spiaggia o il movimento della linea del bagnasciuga) apparirà come sfumato ma molto intenso nel colore (fig. 2). Spesso le immagini di questo tipo sono convertite nella scala di grigi per essere manipolate più facilmente, ma pensiamo che il colore possa rivelare informazioni che altrimenti sfuggirebbero, come ad esempio cambi minimi della torbidità di superficie. I noltre, da come si può osservare dalla fig. 2, questo sistema di video monitoraggio crea delle immagini composte ottenute dallo spostamento automatico (“brandeggio”) della fotocamera per mezzo di un motore. Questa tecnica comporta delle piccole sovrapposizioni tra un'immagine e l'altra, dovuti all'imperfetto allineamento delle immagini, soprattutto con forti zoom. Per evitare questo problema un apposito software corregge con un algoritmo la posizione delle immagini all'interno della composizione "attaccandole" con la precisione di 1 pixel. caratteristiche per un buon sistema di monitoraggio costiero, in modo tale da poter effettuare delle misure lineari all'interno delle immagini stesse. Una volta presi dei punti di riferimento è possibile avere delle misure di distanze: per esempio determinare a che distanza dalla costa sono presenti delle barre sommerse, o semplicemente disegnare sull'immagine un contorno della linea di riva in un determinato periodo e valutarne le variazioni. La precisione di tale misurazioni, che può anche essere di poche decine di centimetri, dipende dalla distanza della fotocamera dalla zona monitorata (fig. 3). La necessità di avere immagini Il sistema di video monitoraggio rettificate (ribaltate su di un piano orizzontale) è una delle principali può essere collegato ad Internet Fig. 3 Jupiter Inlet Fl (USA). L 'immagine a sinistra è reale; quella al centro è la stessa immagine rettificata. L'immagine a destra è ottenuta da una media d'immagini.. 22 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 (web-camera) permettendo così lo scaricamento delle immagini, il controllo totale sul sistema e sulla sua programmazione, il controllo dello zoom e del motore di brandeggio con la possibilità, attraverso un solo sistema, di riprendere centinaia di scene. La stazione di video monitoraggio del Golfo del Tigullio Fig. 4. I componenti della stazione di video monitoraggio. La strumentazione utilizzata per la stazione del Golfo del Tigullio è composta dai seguenti componenti (fig. 4): ¾ una fotocamera con risoluzione di 2,1 megapixel con uno zoom ottico 10x. ¾ un anemometro ¾ un sensore termico ¾ un sensore igrometrico ¾ un pluviometro ¾ un computer connesso via cavo alla telecamera ed alla rete telefonica che raccoglie ed invia le immagini e i dati ottenuti Fig. 5. Punto di installazione della fotocamera. La scelta del sito di installazione della stazione di video monitoraggio è di notevole importanza. Tale posizione deve permettere alla fotocamera di riprendere l’intera area di studio minimizzando la distanza tra la stazione e l’area stessa in modo tale da ottenere il massimo dettaglio delle immagini. Nel golfo del Tigullio la posizione ottimale si è trovata sul campanile della chiesa di S. Giulia (Lavagna) (fig.5). La stazione di video monitoraggio è a circa 1 Km dalla linea di riva ad una quota di circa 180 m; in questa posizione la fotocamera è in grado di monitorare l’area della fascia costiera compresa tra Sestri Levante e Chiavari per un’ampiezza di circa 9 Km (fig. 6). Fig. 6 Il campo visivo totale della fotocamera installata. I siti di interesse Lungo l’area compresa tra Sestri Levante e Lavagna sono stati individuati 9 siti caratterizzati dalla presenza di opere marittime quali moli e pennelli. La presenza di queste strutture rende particolarmente interessante effettuare un monitoraggio 23 costiero in questi punti per l’influenza che queste opere hanno sull’idrodinamica generale dell’area (fig. 7 e fig. 8). Variazione della linea di riva Per una valutazione della variazione della linea di riva è AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Fig 7 I siti di interesse dell’area di studio. L’immagine è composta automaticamente dal sistema dalla somma di tre immagini distinte. necessario che le immagini siano calibrate e rettificate (Holland et al, 1997). Il processo di calibrazione di un’immagine comporta tutte quelle operazioni che vertono ad informare il sistema riguardo alle grandezze nelle quali vogliamo che vengano espressi i risultati. Come già accennato, il processo di rettificazione di un’immagine ribalta la stessa immagine su un piano orizzontale in modo tale che le distanze possano essere misurate direttamente sull’immagine stessa. Fig. 8 Alcuni dei 9 siti di interesse.. Tale tecnica è effettuata tramite algoritmi specifici ed è necessario conoscere con estrema precisione le coordinate geografiche di almeno due capisaldi all’interno dell’immagine stessa e la quota della fotocamera dal livello del mare. In prima approssimazione si può effettuare un processo di rettificazione di un’immagine tramite uno “stiramento” della stessa immagine lungo le direzioni X e Y compatibilmente con la geometria dell’immagine. Gli oggetti che non sono sul piano XY, in questo caso gli edifici, saranno distorti. La figura 9 illustra il sito P5. L’immagine è ottenuta dalla media di 15 immagini registrate in 7 minuti; in questo modo la posizione della linea di riva ha una maggiore accuratezza rispetto ad un’immagine singola. La figura 10 mostra un esempio di monitoraggio della linea di riva Fig. 9 Il sito P5. L’immagine è ottenuta dalla media di 15 immagini registrate in 7 minuti per un periodo di due mesi. Per determinare la variazione della linea di riva si traccia quest’ultima sulle immagini; le immagini vengono poi sovrimposte utilizzando gli edifici come punti di riferimento. all’arretramento o all’avanzamento. Per la valutazione quantitativa della variazione della linea di riva, ovvero il valore in metri di tale variazione è necessario rettificare l’immagine. Le La figura 11 mostra l’immagine immagini ottenute dalla stessa angolazione possono essere allineate con immagini più vecchie permettendo così un rapido confronto della linea di riva in periodi diversi. In questo modo si ottiene una veloce valutazione qualitativa sull’andamento della linea di riva, identificando così la sua tendenza 24 della figura 10c rettificata; in questo modo è possibile misurare direttamente su questa immagine l’avanzamento in metri della linea di riva con un errore di circa 50 cm. Si può così osservare un avanzamento di circa 7 metri immediatamente a sinistra del pennello e fino a 15 metri AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 allontanandosi sempre sinistra del pennello. alla Osservazioni della torbidità I l sistema di video monitoraggio utilizzato ha permesso anche di osservare l’andamento dei sedimenti in sospensione nelle immediate vicinanze della linea di riva. Si è potuto così individuare le correnti di rip currents mettendo in evidenza che si generano in posizioni variabili lungo il litorale (fig. 13). La figura 14 illustra un altro esempio analogo al precedente, ma in questo caso le rip currents sembrano coincidere con i pennelli. Queste caratteristiche suggeriscono diversi tipi di circolazione litorale. a) 21 dicembre 2001 b) 3 febbraio 2002 Fig.10 Si può osservare la variazione della linea di riva durante un periodo di due mesi. La linea di riva è tracciata sull’immagine a) insieme agli spigoli dell’edificio arancione che servono come traccia per la sovrapposizione delle immagini successive. Discussione Il sistema di video monitoraggio utilizzato nel golfo del Tigullio ha mostrato la sua efficacia sia nella misura della variazione della linea di riva sia nella visualizzazione dei fenomeni di trasporto e dispersione dei sedimenti nell’area costiera. I dati di dinamica costiera relativi all’area del Tigullio, ottenuti con metodologie convenzionali, hanno mostrato una sostanziale concordanza con quanto evidenziato dal sistema di video monitoraggio. Infatti le misure in campo delle ampiezze delle spiagge, presentano oscillazioni stagionali della linea di riva dello stesso ordine di quelle determinate dalle immagini. A llo stesso modo, le analisi tessiturali dei sedimenti della spiaggia sommersa, individuano la presenza di una dinamica costiera trasversale con rip Fig.11 Immagine della fig. 10 c) rettificata. La linea rossa indica la linea di riva del 24 dicembre 2001. Tramite la scala in metri è possibile misurare l’avanzamento della linea di riva direttamente sull’immagine. currents come evidenziato dalle immagini della torbidità. Il sistema ha prodotto una serie di dati per il periodo 2001-2002, direttamente reperibili in rete all’indirizzo http://evs2.videomonitoring.com/enea/tigullio.htm . 25 Bibliografia ¾ Anthony E.J., Gardel A., Dolique F. and Guiral D., 2002 - Shortterm changes in the plan shape of a sandy beach in response to sheltering by a nearshore mud bank, Cayenne, French Guiana. Earth Surface Processes and Landforms 27 (8), 857-866. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 ¾ Bezerra M.O., Diez M., Medeiros C., Rodriguez A., Bahia E., Sanchez-Arcilla A. and Redondo J.M., 1998 - Study on the influence of waves on coastal diffusion using image analysis. ¾ Applied Scientific Research 59 (2-3), 191-204. ¾ Holland K.T., Holman R.A., Lippmann T.C., Stanley J. and Plant N., 1997 - Practical use of video imagery in nearshore oceanographic field studies. IEEE Journal of Oceanic Engineering 22 (1), 81-92. ¾ Holman R.A., Sallenger A.H., Lippmann T.C. and Haines J.W., 1993 - The application of video image processing to the study of nearshore processes. Oceanography 6 (3), 78-85. ¾ Lippmann T.C. and Holman R.A., 1989 - Quantification of sand bar morphology: A video Fig.13 Andamento dei sedimenti in sospensione Si può osservare come le posizioni delle rip currents non coincidano con i pennelli. Le immagini sono state filtrate sul canale rosso e “stirate” per ottenere una migliore visibilità delle correnti di torbida. technique based on wave dissipation. Journal of Geophysical Research 94 (C1), 995-1011. Plant N.G. and Holman R.A., 1997 - Intertidal beach profile estimation using video images. ¾ Marine Geology 140 (1-2), 1-24. ¾ Stockdon H.F., Sallenger A.H., List J.H. and Holman R.A., 2002 - Estimation of shoreline position and change using airborne topographic Lidar Data. Journal of Coastal Research 18 (3), 502513. d) 8 Luglio 2001 18:00 Fig.14 Andamento dei sedimenti in sospensione in un periodo di 4 ore e mezza. In questo caso le rip currents coincidono con la posizione dei pennelli. 26 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 SISTEMI DI VIDEO MONITORAGGIO AD ALTA ED ALTISSIMA RISOLUZIONE prevenzione e ricerca videomonitoraggio costiero cantieri ed opere civili SVM srl, attiva nel settore del video monitoraggio dal 1996, offre una serie di prodotti e servizi basati su un potente software di nostra programmazione, VM95 e su un pacchetto hardware di nostra produzione, Biscuit, in grado di rispondere a tutte le necessità di monitoraggio ambientale, sicurezza, monitoraggio industriale e per edilizia, scienza, ricerca e promozione turistica. www.svm.it 27 AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 C professionals working in coastal zones conservation and management. The Conference also aims to share experiences and promote new working relations.The official language of the conference will be English. ongressi “In Italia e all’estero” I C C C M 2007 Hammamet, Tunisia, March 22 26 2007 US The Organizing Committee of ICCCM'07 is pleased to announce that the forthcoming event of the series International Conference on Coastal Conservation and Management in the Atlantic and Mediterranean will be held at the Magic Life Africana Imperial Hotel in Hammamet, Tunisia from March 22 through 26, 2007. Hammamet is a tourist haven with its renowned attractions, spotless beaches and cultural heritage. The conference includes an interesting programme for bringing together scientists, engineers, planners and managers to discuss recent or new advances in scientific, technical, social and economic understanding of coastal environments related research, design and case studies experienced by the attendees. The coastal zone attracts many practices, such as fishery, recreation and tourism, industry and transportation, different types of development that are compatible only to a limited extent. An increased human use of the coastal zone carries the risk of a substantial reduction of the coastal zone to deliver ecosystem out, especially on Natural Parks and protected areas. The coastal zone is thus a scene on which a variety of conflicts are being played out, where compromises are being achieved between different social goals such as sustainability, economic efficiency and equity, and where various property-rights regimes take place. The Organizing Committee of ICCCM'07 is pleased to announce that the forthcoming event of the series International Conference on Coastal Conservation and Management in the Atlantic and Mediterranean will be held at the Magic Life Africana Imperial Hotel in Hammamet, Tunisia from March 22 through 26, 2007. This multi-disciplinary international conference is convened as a forum for scientists, engineers, planners and managers to discuss recent or new advances in scientific, technical, and socio-economic understanding of environmental issues related to coastal processes. The conference includes an interesting programme, which comprises a technical visit to the development project of the southern lagoon in Tunis, the capital. The objective of this conference is to promote international exchange of knowledge between researchers, managers and technicians, as well as 28 The conference themes are the following: 1. Strategic Environmental Assessment in Coastal Areas • Assessment, best practices and case study reports • Methods and techniques • Indicators of sustainable development • Other indicators (governmental actions, ecological indicators) 2. Integrated Coastal Zone Management (ICZM) • Integrated approaches on estuaries and adjacent coastal zones • Integrated coastal interventions and soft protection measures • Governing and Governance • Social and economic costs and benefits of ICZM • Strategy for the implementation of ICZM at national levels 3. The Sea • Coastal Laws, their application and associated problems • Sea and coastal pollution • Transport and coastal pollution • Civil protection 4. Living with Erosion • Erosion versus land use (studies and conflicts) • Sedimentary budgets and coastline evolution • Storms and consequences • Coastal erosion indicators 5. Sustainable Coastal Tourism and Quality label Programmes • Tourism and Coastal Conservation AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 • Good practices and benchmarking programmes for tourism destinations • Defining, measuring and evaluating the carrying capacity of a coastal tourism destination • Operational indicators for tourism quality and sustainability in coastal areas • National and International quality label programmes for tourism destinations SECRETARIAT ICCCM'07 CHOURA Mohamed Association of Innovation and Technology BP N° 81 B – El Bousten 3099 Sfax TUNISIA Telephone +216 98 414118 Fax +216 7429 8053 E-mail: [email protected] http://www.fe.up.pt/ihrh/icccm07 Coastal 2007 Sediments New Orleans, Louisiana, US May 13 17 2007 The conference Steering Committee and the Coasts, Oceans, Ports, and Rivers Institute (COPRI) of the American Society of Civil Engineers welcome you to the Sixth International Symposium on Coastal Engineering and Science of Coastal Sediment Processes. The Coastal Sediments 07 conference is the sixth in the series following the inaugural conference in 1977. The Coastal Sediments technical specialty conferences provide an international forum for exchange of information among coastal engineers, geologists, marine scientists, shallow-water oceanographers, and others interested in the physical processes of coastal sediment transport and morphology change. Coastal Sediments 07 will continue to maintain the high quality of presentations and Proceedings which has made the event a valuable professional learning experience with a legacy of a frequently consulted Proceedings volume. Both a hard copy Proceedings volume and CD version will be distributed to participants at the conference. The theme of Coastal Sediments 07 is Coastal Engineering and Science in Cascading Spatial and Temporal Scales. This theme was chosen to stimulate research and papers devoted to the various scales of processes, and their interacions, at which coastal engineers and scientists must work in developing knowledge and capabilites to assist society in managing the coast. Emphasis will be on papers that recognize and relate to coastal morphology change of long-term consequence. The conference venue is the Louisiana coast, a stimulating site supporting the conference theme. This coast is experiencing rapid and differential subsidence, severe reduction in renewable sediment supply, deltaic adjustment of fine-grained material, oil and gas exploration, and remolding by hurricanes. The theme is intended to generate papers and discussion of coastal sediment processes from the micro-scale to the regional scale at which integrated coastal design and management must be accomplished. Therefore, both basic and applied papers are welcome. 29 A bstracts are invited on the conference theme and the following and related subjects: ¾ Barrier islands processes ¾ Beach nourishment ¾ Beach processes ¾ Case studies involving coastal sediment transport and morphology change ¾ Coastal deltas ¾ Coastal response to hurricanes and storms ¾ Cohesive sediment shores ¾ Equilibrium concepts ¾ Fate of dredged material and morphologic response to dredging ¾ Field and laboratory measurements and data sets ¾ Fundamentals of sediment transport, including modes of transport, wind-blown sand, gravel transport, cohesive sediments, and mixed sediments ¾ GIS and remote sensing for coastal applications ¾ Inlets and rivers mouths ¾ Large-scale coastal behavior ¾ Longshore transport; crossshore transport ¾ Modeling of coastal sediment transport and morphology change ¾ Navigation channels ¾ Relative sea-level rise and morphologic response ¾ Sediment budgets ¾ Shore protection Conference Management The Coasts, Oceans, Ports and Rivers Insitute (COPRI) of ASCE 1801 Alexander Bell Drive Reston, VA 20191-4400 E-mail:[email protected] Phone:703-295-6370 Fax:703-295-6371 Toll Free: 800-548-ASCE For more information on ASCE conferences, please visit www.asce.org/conferences AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Coastal 2007 Structures Venice, Italy July 2-4 2007 The Local Organizing Committee (LOC) on behalf of the scientific and technical Italian community invite you to attend the Coastal Structures 2007 conference (CSt07), co-sponsored by ASCE- COPRI and IAHRMaritime Section.The principal aim of the Conference is to bring together engineers and scholars specialising in Coastal Structures (CSs) from all over the world to exchange information on technical advances and to discuss progress in the related sciences. The CSt07 conference is the fifth in a series that highlight significant progress in CSt innovation designed and construction. The first CSt conference was held in Alexandria-Virginia in 1979; then in Arlinghton-Virginia and every fourth year in Santander - Spain (1999), in Portland-Oregon (2003) and now in Venice.CSt will be held in conjuction with the 32°IAHR Congress; IAHR marittime theme is scheduled mainly on July 5-6, in order to facilitate participation in both events. The Congress will take place on the beautiful Lido island in front of Venice - famous for its quiet beach and belle epoque architecture. The Lido represents the perfect place for those who want to meet colleagues and at the same time mix cultural tourism and a vacation by the sea. The Congress venue is the Venice Congress Centre which is used for the famous Venice Film Festival, held every September. It is located in front of the sea, and is fully equipped with modern facilities. Original papers on the following subjects are called for: A. Breakwaters 1. Rubble mound breakwaters 2. Concrete armour units for severe wave conditions 3. Caisson breakwaters and wave impact 4. Geotechnical and foundation design, 5. Floating barriers and breakwaters B. Coastal Zone Defence 1. Shore defence structures and systems 2. Storm surge defence systems 3. Tsunami defence systems 4. Innovative CSs 5. Societal reaction to events and resilience C. Functional Design 1. Wave-structure interaction 2. Run-up, overtopping, transmission and reflection at CSs 3. Morphological effects 4. Physical Modelling of CSs 5. Numerical Modelling of CSs 6. Biological habitat provided by breakwaters D. Structural Design 1. Structure foundation interaction 2. Extreme events and design conditions 3. Design methods for CS reliable performance 4. Design and construction standards 5. Materials and construction techniques E. Monitoring and Maintenance 1. Surveying of CSs 2. Maintenance of CSs 3. Case Studies The parallel IAHR Congress Maritime section will concentrate on processes whereas CSt07 will focus on structural and design problems. The following special events are scheduled: 30 ¾ Thursday - July 5 Technical field visit to the works underway for the constustruction of mobile barriers for the defense of Venice and its Lagoon. ¾ Friday July 6 IAHR-COPRI workshop "High water control and environmental issues in the Lagoon of Venice and similar situations". Possibilities will be offered by the LOC Committee for 1-day short course(s) and/or master class(es), whose subjects are focused on the Conference topics. The course/class will be held on Friday, July 6th. A minimum number of attendees must register for the course/class or they can not be held. Because the course/class and the workshop will be held in parallel schedules, it will only be possible to register for one of them. For further details: www.cst07.corila.it [email protected] Coasts & Ports 2007 Melbourne, Australia July 17-20 2007 On behalf of your hosts, Engineers Australia, IPENZ (NZ Coastal Society), PIANC (Australia) and the local organising committee, I invite you to attend Coasts and Ports 2007 to be held from the 17th to 20th July 2007 in Melbourne, Australia. Coasts and Ports 2007 represents an amalgamation of the 18th Australasian Coastal and Ocean Engineering and 11th Australasian Ports and Harbour conferences, with the Coasts and Ports conference series now the pre-eminent series for coastal and port professionals in the Australasian region. AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 Coasts and Ports 2007 will bring together engineers, planners, researchers and others working in disciplines relating to coastal and port matters, to engage in discussions currently facing this community. The scope of Coasts and Ports 2007, with its three-day technical program, will range from technological advances and emerging environmental issues to a review of policy and planning experience with an immediate relevance to working, living, playing and preserving the coast and port infrastructure. The conference will be held at the Grand Hyatt Hotel, situated in the heart of vibrant Melbourne. Its location will provide you with ample opportunity to sample what this wonderful city has to offer. T he main themes are: WORKING Port planning • Master planning • Port traffic and navigation simulation • Innovations in design and construction Port operations • Terminal planning • Security • Stevedoring innovations Dredging • Approvals process • EMP's • Monitoring • Innovations in dredging • Legal issues LIVING • Asset Management - systems, experience, innovation • Built environment • Coastal planning PLAYING • Marinas • Beaches • Boating facilities, recreational PRESERVING • Modelling • Coastal processes • Climate change ie Enquiries con be addressed to: CLEMS (Conference Links & Event Management Services) Suite 5, 250 Gore Street Fitzroy Vic 3065 Tel: +61 3 9439 3855 Fax: +61 3 9431 5167 Email: [email protected] http://www.coastsandports2007.com.au ICCE 2008 Hamburg, Germany July 31 sept. 5 2008 The ICCE 2008 will be held in Hamburg, Germany from Sunday, 31st August 2008 to Friday, 5th September 2008 at the Hamburg Congress Centre CCH. The ICCE 2008 will be organised by the German Society of Port Engineering and the German Coastal Engineering Research Council under the auspices of the Coastal Engineering Research Council (CERC) of Coasts, Ocean, Ports and Rivers Institute (COPRI) of the American Society of Civil Engnieers (ASCE). P apers are invited on theory, measurement, analysis, modelling and practice for the following conference topics: ¾ Coastal Processes ¾ Coastal, Shore and Estuarine Structures ¾ Ports, Harbours and Waterways ¾ Coastal Environment ¾ Coastal Risks ¾ Coastal Development Practical papers detailling the design, construction and performance of case study coastal projects are encouraged. Original 31 papers are invited on theory, measurement, analysis, modelling and practice for the following topics: ¾ Coastal Processes: Wave theories and wave transformation, tides and tidal dynamics, storm surges and extreme events, transport processes, sediment transport, coastal erosion, shoreline changes and scouring ¾ Coastal, Shore and Estuarine Structures: Planing, design, construction, performance, optimisation and maintenance, wave-structure-soil interactions ¾ Ports, Harbours and Waterways: Planning, design and construction of ports, deep water terminals and waterways, siltation, management and optimisation of dredging, ship impacts ¾ Coastal Environment: Coastal pollution, recreation, water quality, wadden sea, wetlands and estuaries, environmental impacts and compensation, coastal ecohydraulics ¾ Coastal Risks: Coastal risk sources, coastal breaching, flood risk management and strategies, assessment of coastal risks ¾ Coastal Development: Coastal zone management, coastal energy, navigation and transportation, monitoring, data management, coastal information systems, sustainability of coastal projects, coastal protection concepts P rospective authors are invited to submit papers dealing with the conference subjects or related topics not later than July, 15, 2007. Further instructions concerning the abstract submission process can be found in the 1st Bulletin which is available on the conference website http://icce2008.hamburg.baw.de AIOM – BOLLETTINO n. 34/35 – ottobre 2006 32