Littérature scientifique sur le sujet « Northern Adriatic inlets »

The Bevano river flows into the northern Adriatic Sea in a microtidal-low energy wave environment. The river mouth was diverted artificially in 2006 to contrast dune erosion and decrease inland river flooding. The intervention can be considered as a low impact one as the engineering works were constructed in timber and the possibility of the inlet naturally changing its course was contemplated. An ensemble of hydraulic/morphological scenarios was simulated using data from field surveys and a coupled numerical model. The aim of the modeling was to understand the morphological changes caused by extreme hydro-meteorological events and the relationships between the inlet and the adjacent beaches. Additionally, the probability of a second inlet opening either by overwashing or river breaching was another important topic considered for management purposes. The modeling found that, a second inlet can actually be opened under a 30 year flood occurring without any significant wave action. For other conditions, the current inlet will be the main source of water escape at sea. Finally, the modeling results confirmed the dominance of the ebb tide in creating a small ebb delta/swash bar, with many similarities with other inlets exposed to a larger tidal range. Currently the management strategy by competent authorities is a minimum maintenance option, with yearly repairs of the timber structures.

Boat noise is known to have a detrimental effect on a vulnerable Mediterranean sciaenid, the brown meagre Sciaena umbra. During summer 2019, two acoustic surveys were conducted at 40 listening points distributed within the inlet areas of Venice (northern Adriatic Sea). Two five-minute recordings were collected per each point during both the boat traffic hours and the peak of the species’ vocal activity with the aims of (1) characterizing the local noise levels and (2) evaluating the fish spatial distribution by means of its sounds. High underwater broadband noise levels were found (sound pressure levels (SPLs)50–20kHz 107–137 dB re 1 μPa). Interestingly, a significantly higher background noise within the species’ hearing sensibility (100–3150 Hz) was highlighted in the afternoon (113 ± 5 dB re 1 μPa) compared to the night (103 ± 7 dB re 1 μPa) recordings due to a high vessel traffic. A cluster analysis based on Sciaena umbra vocalizations separated the listening points in three groups: highly vocal groups experienced higher vessel presence and higher afternoon noise levels compared to the lower ones. Since the species’ sounds are a proxy of spawning events, this suggests that the reproductive activity was placed in the noisier part of the inlets.

An observation system integrating satellite images, in situ water parameters and hydrodynamic measurements was implemented in a tidal inlet of the Venice Lagoon (Northern Adriatic Sea, Italy). The experimental infrastructure was developed to autonomously investigate suspended sediment dynamics in the two channels of the Lido inlet in relation to the longshore currents in the littoral zone and the tidal circulation along the lagoon channel network. It provided time series of turbidity at the surface, water flow and acoustic backscatter, which was converted into turbidity along the vertical column during different tidal phases and meteo-marine conditions. Accurate turbidity maps were derived from Sentinel-2 (Copernicus) and Landsat 8 (NASA) satellites. Long-term in situ data from field surveys enabled the calibration and intercalibration of the instrumental setup and validation of satellite-derived products. Time series from the instrumental network were analyzed in order to evaluate the temporal variability of suspended sediment in relation to tidal phases and the different meteo-marine conditions. The integration of available datasets with satellite images also permitted the testing of the methodology for a 3-D reconstruction of the suspended sediment pattern in calm sea conditions, under the effect of the sole hydrodynamical forcing. Remotely sensed data provide a synoptic distribution of turbidity in the inlet area allowing the analysis of the surficial patterns of suspended sediment and the inferring of information on the transport processes at different spatial scales. In calm sea conditions, the results show that the transport is driven by tidal currents with a net seaward transport related to a larger export of materials from the northern basin of the Lagoon of Venice. During typical northeasterly storms, materials mobilized on the beaches and in the shoreface are transported into the inlet and distributed into the lagoon channel network, following the flood tidal currents and determining net import of materials. The multitude of information provided by this system can support research on aquatic science (i.e., numerical simulations) and address end-user community practices. The ecosystem management will also benefit operational purposes, such as the monitoring of morphological transformations, erosion processes and planning of coastal defense in the future scenarios of sea level rise. The developed approach will also help to understand how the regulation of the inlet flow introduced by the operation of the flood barriers will affect the fluxes of particles and, in the long term, the lagoon morphodynamics.

This work is a detailed study of hydrodynamic processes in a defined area, the littoral in front of the Venice Lagoon and its inlets, which are complex morphological areas of interconnection. A finite element hydrodynamic model of the Venice Lagoon and the Adriatic Sea has been developed in order to study the coastal current patterns and the exchanges at the inlets of the Venice Lagoon. This is the first work in this area that tries to model the interaction dynamics, running together a model for the lagoon and the Adriatic Sea. First the barotropic processes near the inlets of the Venice Lagoon have been studied. Data from more than ten tide gauges displaced in the Adriatic Sea have been used in the calibration of the simulated water levels. To validate the model results, empirical flux data measured by ADCP probes installed inside the inlets of Lido and Malamocco have been used and the exchanges through the three inlets of the Venice Lagoon have been analyzed. The comparison between modelled and measured fluxes at the inlets outlined the efficiency of the model to reproduce both tide and wind induced water exchanges between the sea and the lagoon. As a second step, also small scale processes around the inlets that connect the Venice lagoon with the Northern Adriatic Sea have been investigated by means of 3D simulations. Maps of vorticity have been produced, considering the influence of tidal flows and wind stress in the area. A sensitivity analysis has been carried out to define the importance of the advection and of the baroclinic pressure gradients in the development of vortical processes seen along the littoral close to the inlets. Finally a comparison with real data measurements, surface velocity data from HF Radar near the Venice inlets, has been performed, which allows for a better understanding of the processes and their seasonal dynamics. The results outline the predominance of wind and tidal forcing in the coastal area. Wind forcing acts mainly on the mean coastal current inducing its detachment offshore during Sirocco events and an increase of littoral currents during Bora events. The Bora action is more homogeneous on the whole coastal area whereas the Sirocco strengthens its impact in the South, near Chioggia inlet. Tidal forcing at the inlets is mainly barotropic. The sensitivity analysis shows how advection is the main physical process responsible for the persistent vortical structures present along the littoral between the Venice Lagoon inlets. The comparison with measurements from HF Radar not only permitted a validation the model results, but also a description of different patterns in specific periods of the year. The success of the 2D and the 3D simulations on the reproduction both of the SSE, inside and outside the Venice Lagoon, of the tidal flow, through the lagoon inlets, and of the small scale phenomena, occurring along the littoral, indicates that the finite element approach is the most suitable tool for the investigation of coastal processes. For the first time, as shown by the flux modeling, the physical processes that drive the interaction between the two basins were reproduced.

This work is a detailed study of hydrodynamic processes in a defined area, the littoral in front of the Venice Lagoon and its inlets, which are complex morphological areas of interconnection. A finite element hydrodynamic model of the Venice Lagoon and the Adriatic Sea has been developed in order to study the coastal current patterns and the exchanges at the inlets of the Venice Lagoon. This is the first work in this area that tries to model the interaction dynamics, running together a model for the lagoon and the Adriatic Sea. First the barotropic processes near the inlets of the Venice Lagoon have been studied. Data from more than ten tide gauges displaced in the Adriatic Sea have been used in the calibration of the simulated water levels. To validate the model results, empirical flux data measured by ADCP probes installed inside the inlets of Lido and Malamocco have been used and the exchanges through the three inlets of the Venice Lagoon have been analyzed. The comparison between modelled and measured fluxes at the inlets outlined the efficiency of the model to reproduce both tide and wind induced water exchanges between the sea and the lagoon. As a second step, also small scale processes around the inlets that connect the Venice lagoon with the Northern Adriatic Sea have been investigated by means of 3D simulations. Maps of vorticity have been produced, considering the influence of tidal flows and wind stress in the area. A sensitivity analysis has been carried out to define the importance of the advection and of the baroclinic pressure gradients in the development of vortical processes seen along the littoral close to the inlets. Finally a comparison with real data measurements, surface velocity data from HF Radar near the Venice inlets, has been performed, which allows for a better understanding of the processes and their seasonal dynamics. The results outline the predominance of wind and tidal forcing in the coastal area. Wind forcing acts mainly on the mean coastal current inducing its detachment offshore during Sirocco events and an increase of littoral currents during Bora events. The Bora action is more homogeneous on the whole coastal area whereas the Sirocco strengthens its impact in the South, near Chioggia inlet. Tidal forcing at the inlets is mainly barotropic. The sensitivity analysis shows how advection is the main physical process responsible for the persistent vortical structures present along the littoral between the Venice Lagoon inlets. The comparison with measurements from HF Radar not only permitted a validation the model results, but also a description of different patterns in specific periods of the year. The success of the 2D and the 3D simulations on the reproduction both of the SSE, inside and outside the Venice Lagoon, of the tidal flow, through the lagoon inlets, and of the small scale phenomena, occurring along the littoral, indicates that the finite element approach is the most suitable tool for the investigation of coastal processes. For the first time, as shown by the flux modeling, the physical processes that drive the interaction between the two basins were reproduced.

The reconstruction of the past sea-level changes and of their effects on the paleoenvironmental evolution are necessary steps for the modelling of the future sea-level rise and for the elaboration of management plans for the safeguard of the coastal systems. Such reconstruction is often hampered by the scarceness of adequate indicators as a consequence of the lack of formation/preservation or due to the low resolution. This work focuses on the analysis of possible new paleo sea-level indicators. This research is essential in order to provide new data to constrain the marine transgression that took place after the Last Glacial Maximum (LGM) and to understand the consequent environmental evolution. A series of incised landforms that formed and were infilled during this period were therefore analysed. Incised landforms constitute one of the few available archives for the reconstruction of the past and especially for periods of high sea-level rise rate, which are usually characterized by few available paleo sea-level indicators as a consequence of the lack of formation or preservation. The northern Adriatic shelf and the contiguous Venetian-Friulian Plain were chosen for this research due to their peculiar physiography, notably the low gradient of the continental shelf. The northern Adriatic shelf was investigated through a series of high-resolution seismic profiles, allowing to document for the first time the presence of almost 100 paleo tidal inlets. Some of these have been investigated in detail, providing new pieces of evidence for the understanding of the evolution of the area during the early Holocene and the relation between the different rates of sea-level rise and the formation and preservation of lagoon environments. The analysis of a large dataset of cores that sampled the infilling material of an incised valley located in the subsurface of the modern Venetian-Friulian Plain allowed a detailed reconstruction of the environmental evolution in the area since the Late Glacial. In particular, the switch from a fluvial freshwater environment to a brackish lagoon one was recognized and dated to Early Holocene. Finally, this work presents some considerations and possible future developments for the use of such indicators in the reconstruction of timing and modes of the last marine transgression.
La ricostruzione di modalità e tempistiche associate alle variazioni del livello marino tardo-Quaternarie e alla loro influenza sull'evoluzione paleoambientale è necessaria al fine di modellare il futuro innalzamento del livello marino e per l'elaborazione di piani di gestione degli ambienti costieri. Questo tipo di ricostruzione è però spesso ostacolato dalla scarsità di adeguati indicatori. Il presente lavoro è focalizzato sull'analisi paleoambientale e sullo studio di possibili nuovi indicatori per lo studio della fase di trasgressione marina che ha avuto luogo a partire dalla fine dell'ultimo massimo glaciale (LGM). In particolare, questa ricerca prende in considerazione alcune morfologie erosive, quali canali tidali e valli incise. Queste forme spesso costituiscono un eccezionale archivio morfologico e stratigrafico per la ricostruzione del passato e dei periodi caratterizzati da un elevato tasso di risalita del livello marino, per i quali gli indicatori paleoambietali disponibili sono solitamente scarsi in seguito alla mancata formazione/limitata preservazione o a causa della bassa risoluzione disponibile. Le aree scelte per questo lavoro sono la piattaforma nord adriatica e la contigua pianura veneto-friulana. Questa scelta è stata dettata in particolare dalla fisiografia e dal basso gradiente topografico presenti in questa zona. L'analisi di profili sismici ad alta risoluzione acquisiti sulla piattaforma continentale nord adriatica ha consentito di individuare per la prima volta la presenza di quasi 100 bocche tidali fossili. Alcune di queste sono state studiate in dettaglio per ottenere informazioni sull'evoluzione e la distribuzione degli ambienti lagunari trasgressivi sviluppatisi nell'area all'inizio dell'Olocene. Lo studio dei depositi di riempimento di una valle incisa individuata nel sottosuolo della moderna pianura veneto-friulana ha permesso la ricostruzione dell'evoluzione dell'area a partire dal Tardiglaciale. È stato inoltre possibile riconoscere e datare la transizione da un ambiente fluviale ad uno lagunare nel corso dell'Olocene iniziale. Questo lavoro ha permesso di tracciare alcune considerazioni sui possibili sviluppi e potenzialità offerte dall'uso di questo tipo di indicatori per la ricostruzione delle fasi di trasgressione marina.

2006/2007
ITALIANO Nel corso degli ultimi 20 anni, intensi fenomeni erosivi hanno interessato gli arenili situati lungo l’arco costiero nord adriatico e tra le soluzioni impiegate per contrastare tali fenomeni la pratica del ripascimento è stata largamente utilizzata, in quanto permette di riportare le spiagge ad un nuovo equilibrio evitando di provocare impatti significativi sul sistema litoraneo. La problematica maggiore connessa a questo tipo di intereventi è legata alla necessità di ingenti quantità di sabbia dalle caratteristiche granulometriche compatibili con quelle delle spiagge in erosione, con il duplice scopo di ridurre gli impatti negativi sul sistema spiaggia e di minimizzare i costi legati alle operazioni di estrazione e sversamento. Le strategie di gestione delle risorse sabbiose vanno assumendo una notevole importanza all’interno degli strumenti di gestione costiera (Finkl, 1994) e tali strategie, oltre a dover essere basate su estese competenze nel campo della geologia e della sedimentologia, devono prendere in considerazione tutti i fattori ambientali che influenzano il sistema e ne sono influenzati. Problematiche attuali quali l’innalzamento del livello marino e gli effetti sui sistemi costieri, i fenomeni erosivi, la progressiva diminuzione di aree utilizzabili come cave di prestito (sia onshore che offshore) e la creazione di impatti conseguenti alle diverse misure di protezione dei litorali richiedono un approfondito interesse e la ricerca di soluzioni innovative. A partire dalla seconda metà degli anni novanta, ingenti quantitativi di sabbia, pari a 8×106m3 (Consorzio Venezia Nuova, 2006), sono stati sversati sulle spiagge presenti lungo l’arco costiero nord adriatico. Gli interventi, attuati tramite il prelievo di sedimenti presso le coltri sabbiose che ricoprono gli alti fondali delle aree residuali di piattaforma, hanno interessato ad esempio le spiagge di Jesolo, Sottomarina, Pellestrina, Isola Verde. Attualmente, secondo quanto previsto dal Magistrato alle Acque di Venezia tramite il suo concessionario Consorzio Venezia Nuova (2006), è previsto l’utilizzo di circa 3×106m3 di sabbia per interventi di mantenimento, tramite ricariche più frequenti e di minore entità. La pratica di approvvigionamento di sabbie presso le aree relitte di piattaforma ha tuttavia lo svantaggio di essere onerosa, a causa dell’impiego di grandi draghe o di lunghe pipeline per coprire le distanze dalla costa. In tale contesto, un’alternativa vantaggiosa può essere rappresentata dalla ricerca e dall’utilizzo di sabbie dai rialzi morfologici associati alle bocche tidali o eventualmente in alternativa dagli apparati di foce fluviale. Le bocche tidali costituiscono le principali vie di comunicazione marittime da e verso le lagune e necessitano di ordinaria manutenzione nei casi in cui il trasporto longshore sia tale da occludere il canale. In questi contesti uno studio morfodinamico rappresenta una base indispensabile per una corretta pianificazione degli interventi finalizzati al mantenimento dell’ officiosità delle bocche lagunari; la funzionalità e la navigabilità possono essere garantite attraverso le operazioni di dragaggio periodico, con prelievo mirato di sabbie nelle aree di accumulo del delta di riflusso (barra lineare di margine di canale e lobo terminale).Questa operazione si configura dunque come soluzione vantaggiosa per le operazioni di ripascimento di litorali in erosione, in quanto i depositi di ebb-tidal delta generalmente presentano caratteristiche granulometriche compatibili con quelle dei litorali adiacenti. La pratica di escavazione dai bassifondi marini o “ebb-shoal mining” viene largamente effettuata negli Stati Uniti, in Florida e New Jersey ad esempio (Cialone & Stauble, 1998). A seguito della raccolta di dati batimetrici e sedimentologici, in parte forniti dal Magistrato alle Acque - Consorzio Venezia Nuova ed in parte acquisiti attraverso ricerche bibliografiche e due campagne di acquisizione di dati, sono state effettuate numerose elaborazioni con lo scopo di definire le potenzialità di prelievo di sabbie da alcuni apparati di delta di riflusso localizzati lungo l’arco costiero nord adriatico. La ricerca ha permesso inoltre di ampliare la base dati già esistente ed approfondire la morfodinamica delle bocche tidali presenti nel contesto ambientale nord adriatico, nonché le caratteristiche morfologiche degli ebb-tidal delta ad esse associati. Massicci interventi antropici, attuati a partire dallo scorso secolo, hanno portato alla modificazione dei litorali e dell’assetto delle bocche tidali, attraverso la costruzione di strutture permanenti a difesa degli arenili e per consentire la navigazione. Pertanto, le analisi sono state effettuate sia su apparati di bocca tidale in condizioni naturali che su bocche tidali stabilizzate da moli foranei. Infine, è stata analizzata l’evoluzione morfologica recente di alcuni apparati di foce fluviale (Adige, Piave e Sile), al fine di indagare l’eventuale possibilità di estrazione di sedimenti dagli scanni sabbiosi prospicienti tali apparati. Parte integrante del lavoro di ricerca è stata la messa a punto di una specifica procedura geostatistica in ambiente GIS (utilizzando il software ESRI ArcGis™), basata sul metodo elaborato in origine manualmente da Dean and Walton (1973). Una dettagliata analisi morfologica e morfodinamica degli apparati di bocca tidale e foce fluviale è stata effettuata attraverso l’elaborazione di modelli digitali del fondale marino (DEMs), consentendo l’elaborazione di alcune relazioni predittive relative a determinati parametri fisici quali prisma tidale, sezione della bocca e volume del delta di riflusso. Tali risultati sono stati messi a confronto con analoghe elaborazioni, relative a differenti contesti costieri come ad esempio le coste statunitensi e neozelandesi, in modo tale da evidenziare locali fattori morfodinamici responsabili dello sviluppo degli apparati di delta di riflusso. Le numerosi analisi metodologiche, condotte tramite l’estensione Geostatistical Analyst all’interno del software ESRI ArcGis™, hanno permesso di ottenere una valida procedura per il calcolo dei volumi di sabbia depositati nelle strutture di delta di riflusso. Infine, attraverso l’integrazione di tutti i dati raccolti, sia di nuova acquisizione che provenienti da fonti preesistenti, è stato predisposto un geodatabase in GIS, denominato Ebb-delta Geodatabase, che raggruppa tutte le potenziali cave di prestito individuate nonché le caratteristiche granulometriche dei depositi. Relativamente agli apparati deltizi del Piave e dell’Adige, dall’analisi è emersa una situazione critica di erosione dei fondali antistanti le foci, da attribuirsi con una certa sicurezza alla drastica diminuzione dell’apporto di materiale grossolano, avvenuta alla fine degli anni ’50 del secolo scorso e causata dagli interventi antropici sulle lungo le aste fluviali. I delta sommersi, privati di una parte consistente del contributo sedimentario, hanno subito un asporto di quantità significative di sedimento ad opera del moto ondoso e delle correnti marine e le occasionali ricariche, dovute agli eventi di piena, non sono sufficienti a riequilibrare il sistema. Su tale situazione insistono inoltre fenomeni puntuali, come nel caso dell’Adige, dovuti alla recente messa in opera di manufatti che hanno ulteriormente accentuato il processo di erosione dei fondali E’stato ritenuto pertanto che, in ragione di una dinamica sedimentaria legata ad eventi discontinui e a cicli stagionali di erosione-deposizione, ed essendo insufficiente l’apporto solido da parte dei corsi d’acqua, l’estrazione di materiale alle foci del Piave e dell’Adige non sia una soluzione praticabile ai fini del ripascimento di litorali in erosione. Diverso è il caso del fiume Sile, per il quale è stato verificato che l’apporto solido è per sua natura scarso, dunque insufficiente a creare significative anomalie deposizionali nell’area di foce. Gli apparati di delta di riflusso associati alle bocche tidali, sia naturali che stabilizzate, rappresentano al contrario significative trappole sedimentarie in ambiente sottocostiero, caratterizzate da volumi di sabbia compresi tra 270.000m3 e 10×106m3. La procedura geostatistica elaborata, definita procedura geostatica semi-automatica (Authomatic Detrending Procedure-ADP), si è rilevata un utile strumento analitico per la valutazione dell’estensione dei depositi sabbiosi e le elaborazioni effettuate hanno consentito di integrare dati provenienti da fonti non omogenee. Inoltre, lo studio della morfodinamica delle bocche tidali di Lido, Chioggia, Malamocco e Buso ha fornito un’interessante analisi relativa all’evoluzione dei delta di riflusso a seguito della costruzione di moli foranei. Come sottolineato da Carr and Kraus (2001), lo sviluppo verso mare e l’estensione degli apparati di delta di riflusso è determinato dall’ampiezza del prisma di marea, dalla pendenza della piattaforma costiera, e dal processo di confinamento del getto tidale da parte dei moli. Nonostante la casistica esaminata nel corso dello studio sia stata limitata a 11 bocche tidali, la correlazione riscontrata tra i valori di prima tidale ed i volumi ottenuti tramite la procedura geostatistica dimostra che nel caso di bocche tidali non armate i processi tidali siano prevalenti sull’azione del moto ondoso nell’influenzare lo sviluppo delle coltri deposizionali. La relazione V-P elaborata per l’area costiera nord adriatica risulta molto simile a quella ottenuta per le bocche tidali neozelandesi da Hicks and Hume (1996) mentre si discosta in maniera significativa da quelle elaborate per le coste statunitensi da Walton and Adams (1976) e Marino and Mehta (1988). L’utilizzo di una procedura standardizzata, come nel caso della procedura geostatica elaborata all’interno del progetto di ricerca qui presentato, ha permesso di ridurre la soggettività nella stima dei volumi che caratterizzava il metodo proposto originariamente da Dean and Walton (1973). Inoltre, tale procedura si è rivelata particolarmente utile nei casi in cui l’assetto morfologico risulti particolarmente complesso, come nel caso delle bocche tidali armate con moli fortemente aggettanti (Lido, Chioggia, Malamocco, Buso). In questi casi infatti è stata verificata una significativa discordanza tra i valori ottenuti tramite l’applicazione delle relazioni predittive e i risultati delle elaborazioni geostatistiche. Prima degli interventi di stabilizzazione, la maggior parte delle bocche tidali nord adriatiche presentava una configurazione marcatamente asimmetrica, dovuta all’ingente contributo del trasporto litoraneo che ha contributo in numerosi casi alla costruzione di lidi sfasati nella direzione sopraflutto (i.e. Punta Sabbioni; Alberoni; etc). A partire dal diciannovesimo secolo, a seguito delle difficoltà riscontrate per la navigazione dovute all’interramento e/o alla migrazione del canale principale, diverse foci lagunari sono state armate e tale intervento ha comportato una drastica modificazione del regime deposizionale nell’area sottocostiera. Di conseguenza, in relazione alla lunghezza dei moli foranei, la struttura deposizionale di delta di riflusso ha subito un processo di riconfigurazione, generalmente attraverso una traslazione verso mare a maggiori profondità, accompagnata da una parziale erosione dell’accumulo pre-esistente. In numerosi casi inoltre la presenza dei moli ha funzionato come sbarramento per il trasporto litoraneo il quale, prima di venire catturato dal getto tidale ed entrare nel by-pass sedimentario della bocca, ha alimentato l’accrescimento dei litorali posti sopraflutto, come ad esempio nel caso del litorale di Punta Sabbioni adiacente alla bocca di porto di Lido. Ciò ha portato alla formazione di differenti tipologie di delta di riflusso, pesantemente influenzate dall’intervento antropico, per le quali il volume di equilibrio teorico potrebbe essere raggiunto solamente a seguito di un ingente contributo del trasporto longshore, in un arco di tempo considerevole. Uno dei risultati di maggior interesse del presente lavoro risiede dunque nella verifica di uno “stato di immaturità” dei delta di riflusso associati alle bocche tidali stabilizzate, come nel caso della bocca di porto di Lido in cui la costruzione dei moli risale a circa un secolo fa. Come evidenziato da Hansen and Knowles (1988), il processo di confinamento da parte dei moli porta il flusso tidale ad abbandonare il canale principale naturalmente scavato, i canali marginali di flusso e la piattaforma di swash, con effetti sulla pre-esistente struttura deposizionali paragonabili a quelli osservati nei processi di rottura naturale dell’ ebb-tidal delta (ebb-tidal delta breaching; Fitzgerald et al., 1978). Al Lido a seguito della costruzione dei moli la maggior parte dei sedimenti in transito nell’area sottocostiera sono stati depositati sulla spiaggia di Punta Sabbioni, con una conseguente diminuzione del carico sedimentario disponibile per la costruzione del delta di riflusso. Poiché il volume stimato a seguito delle recenti indagini risulta corrispondere a solamente il 10% dell’ipotetico volume di equilibrio, il caso del Lido può essere considerato come un caso di delta “immaturo”, in quanto solo dopo l’esaursi dell’ingente fenomeno di accrescimento dell’arenile di Punta Sabbioni (che risale alla fine degli anni ’60) ha potuto intercettare la gran parte del carico sedimentario associato al trasporto longshore. Numerose incertezze permangono allo stato attuale delle indagini per quanto concerne l’effettivo raggiungimento del volume di equilibrio teorico; le annuali operazioni di escavazione effettuate per mantenere l’officiosità del canale, potrebbero difatti portare ad una configurazione stazionaria del deposito, che potrebbe essere confermata solamente attraverso uno specifico piano di monitoraggio. Gli studi effettuati sulle altre bocche tidali armate localizzate all’interno del contesto in esame hanno in ogni caso evidenziato un comportamento morfodinamico simile; i risultati delle elaborazioni confermano una estensione dei delta di riflusso inferiore a quanto previsto dalle relazioni predittive anche alle foci di Malamocco, Chioggia, e Buso. Per concludere, si sottolinea come la messa a punto di uno specifico database in GIS delle caratteristiche sedimentologiche delle morfologie oggetto di indagine costituisca un efficace strumento di gestione, che permette di associare ai diversi tipi di deposito le informazioni più significative riguardanti la localizzazione; i volumi utilizzabili, etc. Conoscendo le caratteristiche granulometriche dell’arenile da sottoporre all’intervento di ripascimento, un’interrogazione al database permette di identificare le potenziali cave di prestito compatibili, per poi progettare gli interventi più idonei, come ad esempio il prelievo di sedimenti dal canale principale nei casi in cui vi sia un surplus che provoca intralcio alla navigazione, oppure l’estrazione di sabbia nelle aree del delta di riflusso a maggior tasso di crescita (canali marginali flusso e/o lobo terminale). In ogni caso, l’estrazione deve essere limitata sia in estensione che per quanto riguarda lo spessore, per evitare effetti negativi e significativi disequilibri sui fenomeni di rifrazione delle onde e sulla dinamica sedimentaria. Non vi è alcun dubbio che un’attuazione sconsiderata della pratica di estrazione di sabbie dai delta di riflusso possa comportare conseguenze negative sui fondali ed i litorali adiacenti, d’altra parte come suggerito da Hansen and Work (1999) se gli interventi vengono pianificati in modo tale da rimuovere una frazione ridotta del deposito mantenendo così i naturali processi di scambio sedimentario, gli impatti sui litorali adiacenti possono essere di minima portata. La preservazione dell’assetto generale del delta, attraverso l’escavazione di sedimento nella parte terminale verso mare su un’area più estesa in superficie e meno in profondità, può efficacemente ridurre l’alterazione dei pattern di rifrazione delle onde e dei meccanismi di trasporto dei sedimenti.
ENGLISH Beach erosion has strongly affected a large number of beaches along the northern Adriatic coastal area over the past 20 years. Among the different engineering solutions available to contrast coastal erosion, the soft-engineering practice of beach re-nourishment is widely recognized to be a good compromise between desired outcomes and negative environmental impacts. One of the major issue concerning beach nourishment activities is the necessity to find suitable sources of sand, with the purpose of both reducing costs and minimizing environmental impacts. As stated by Finkl (1994), strategies for sand management are becoming increasingly more important as a coastal management tool. Also, the same author suggests that new sand management strategies, based on sound geological principles, must reflect sensitivity to environmental concerns. Rising sea levels, increased shore erosion, decreasing supplies of suitable fill materials (both on-and off-shore) and increasing concerns over environmental impacts associated with coastal protection measures (Finkl, 1994), are some of the reasons for a significant interest in these coastal problems. Along the Venice lagoon barrier islands and adjacent beaches (i.e. Jesolo, Sottomarina, Pellestrina, Isola Verde), 8×106m3 of sand have been extracted and placed for nourishment projects starting from the 1990s. Nowadays the Venice Water Authority (Magistrato alle Acque through its concessionary Consorzio Venezia Nuova, 2006) plans the placement of a total volume of 3 x 106 m3 of sand for beach maintenance, suggesting that critical beach erosion can be mitigated by smaller but more frequent nourishments. Previous re-nourishment projects were carried out through the utilization of sand borrow areas located offshore, at a distance of approximately 20km from the coast, a solution that has high operational costs. An alternative solution may be represented by the use of nearshore sand deposits, located in the proximity of tidal inlets or within the delta front area outside river mouths. Since inlets are the only access pathways between a lagoon and the sea, one of the major problems in terms of navigability is their intrinsic incapacity to maintain a predetermined configuration. Due to the longshore drift, the channel can shift and cause continuous filling of abandoned routes. Moreover, during storms landward pushes can increase the natural rise of the terminal lobe of the ebb delta, enhancing the phenomenon of shoaling at the channel entrance. During the last decades, the practice of ebb-tidal delta mining (Cialone and Stauble, 1998) has been progressively increasing, with the rising demand for suitable beach fill material along barrier islands. Ebb-tidal delta mining gives a new outlook on beach re-equilibrium projects since a large amount of sand, well compatible to native adjacent beaches, is stored by the ebb-tidal delta and easily mined at low cost. Dredging of an inlet opening and channel may also represent a good compromise between navigational needs and the rational use of dredged material. Several potential borrow areas were analysed in the present study, focussing on the evaluation of sand volumes deposited outside tidal inlets and river mouths, as a consequence of existing local hydrodynamic conditions. The coastal area object of the investigation is the northern Adriatic coastal area between the Isonzo and Po rivers, consisting of lagoon-river delta systems fronted by barrier islands and sandbars fed by tidal inlets. New data were collected through bathymetric surveys and sediment sampling and integrated with data from older surveys, thus obtaining a rather complete and uniform catalogue of sand resources. The development of a specific geostatistical procedure was also a main objective of the research, aimed at obtaining reliable results concerning ebb-tidal delta volumes. Considerable changes on the northern Adriatic barrier island systems and associated inlets have occurred over the last century as a result of intense human activity, including construction of permanent structures on both the barriers and the inlets. Those structures are mainly seawalls and groins designed to fix the shoreline and jetties to keep inlets from migrating and to maintain a given channel depth. Both natural and stabilized inlets were investigated, leading to a specific analysis concerning the morphodynamics of stabilized inlets. The present research has been developed through several phases. A detailed analysis of the overall morphology of different nearshore features such as natural and stabilized inlets and river mouths has been conducted, mainly through ESRI ArcGIS™ software, followed by elaborations of predictive numerical relationships concerning inlet parameters (i.e. tidal prism, cross-sectional area and ebb-tidal delta volume). The results obtained were then discussed and compared with analogue relationships elaborated for other environmental settings (i.e. the U.S.A and New Zealand coasts), highlighting the influence of local morphodynamic factors in determining ebb-tidal delta growth along the northern Adriatic coastal area. Methodological analyses concerned a large number of geostatistical tests through ESRI ArcGIS™ Geostatistical Analyst extension, that allowed to obtain a specific procedure for calculating ebb-tidal delta volumes. Finally, with the aim to provide a useful and agile tool for sand resources management, all results were integrated into a GIS geodatabase, named Ebb-delta Geodatabase, which includes the individuated potential sand borrow areas with associated grain size characteristics. The major outcomes of the research are the followings: 1) the seafloor morphologies facing the Piave and Adige river mouths exhibit strong erosional patterns over the last thirty years, possibly as a consequence of a decrease in sediment supply from rivers. Therefore, these areas were not considered suitable sand resources for beach nourishment projects, whereas their morphological evolution testifies that a disequilibrium in sediment supply and deposition is occurring; 2) ebb-tidal deltas represent significant sand sinks along the northern Adriatic coastal area, both the natural and the stabilized ones, with volumes comprised between c.a 270.000m3 and c.a. 10×106m3. 3) the newly-developed semi-authomatic procedure (ADP) provided to be a useful analytical tool for the evaluation of ebb-tidal delta volumes; the development of agile geostatistical procedures allowed the integration and processing of newly collected and older bathymetric and grain size data. Additionally, the study of the morphodynamics of Lido, Chioggia, Malamocco and Buso inlet, provided an analysis of ebb-tidal delta volumes and jetty effects. According to Carr and Kraus (2001) the offshore extent and dimension of the ebb-tidal delta is in great part determined by the magnitude of the tidal prism, the slope of the nearshore shelf, and the ebb-jet confinement caused by jetties. Notwithstanding the limited statistics, the direct proportionality between tidal prism and ebb-tidal delta volumes obtained from the application of the ADP on the bathymetric dataset, as well as the high correlation coefficient, demonstrates that natural or almost natural inlets in the northern Adriatic tend to build ebb-tidal deltas which are strongly influenced by tidal processes. Thus the effects of storm induced wave winnowing and longshore sedimentary drift may be considered uniformly distributed, since scattering in the prism vs. ebb-tidal delta volumes relationship is negligible. The V-P relationship of ebb tidal delta volumes in the northern Adriatic is very similar to that obtained by Hicks and Hume (1996), but significantly different from that found by Walton and Adams (1976) and Marino and Mehta (1987) in the United States. The use of a standardized procedure, as in the case of the geostatistical application here proposed, reduces the subjectivity in the calculation of the ebb-tidal deltavolume which occurs when using the Dean and Walton method (1973). The ADP could also be a useful method for a step-by-step preliminary test on ebb-tidal delta structure determination as in the case of complicated bathymetric frameworks. Equilibrium conditions based on delta volume vs. tidal prism relationships constructed for natural or almost natural northern Adriatic inlets, may be used to infer the hypothetical delta volume also for jettied inlets. During the past, many northern Adriatic inlets were strongly asymmetrical, because of significant longshore transport processes that gave rise to large up-drift coastal offset. Since the 19th Century, owing to great difficulties in navigation through the main channel, some inlets were fixed by jetties. Depending on the jetty length, precisely on the offset between shoreline and jetty apex, the ebb-tidal delta may re-shape or completely erode, and thus begin to re-form offshore, shifting to a distance equal to that of the jetty length. This may cause a delay in ebb-tidal delta formation, since the longshore sediment input is not immediately captured by the inlet system and stored in the ebb delta. In fact, the up-drift beach will accrete until the sediments are able to by-pass the jetty, thus entering in the inlet sedimentary budget. What can be observed is a large variety of new “human-induced” ebb deltas, whose equilibrium volumes may be reached only when a large amount of transported long-shore sediment has been trapped for long time. The “immaturity” status of the new ebb-tidal deltas is a major result, for the case of Lido inlet, the largest in the north Adriatic, where jetties were constructed about one century ago. According to Hansen and Knowles (1988) confinement of the flow by jetty construction has resulted in tidal flow abandonment of the natural main ebb channel, swash platform and marginal flood channels, resulting in effects similar to those observed in natural ebb-tidal delta breaching (Fitzgerald et al., 1978). After jetty construction, sediments were stored in the up-drift area of Punta Sabbioni and caused the accretion of that beach, resulting in a starved status of the ebb-tidal delta potential area. Considering that the present ebb-tidal delta volume accounts for only 10% of the equilibrium hypothetical volume, Lido inlet can be seen as a typical case of immature ebb-tidal delta, which only recently has significantly grown offshore due to the jetty fixation. Some doubts arise from the possibility that the delta volume will increase, owing to the periodic dredging operations that are done for navigational improvement. This practice may lead to a stationary configuration of the ebb tidal delta, that can be tested only through a specific monitoring plan. Additional studies concerning the behaviour of jettied inlets provided similar results in the cases of Malamocco, Chioggia and Buso inlets. Data analysis confirms the limited ebb-tidal delta extension also in these latter cases, and a morphodynamic response comparable to the one observed at Lido. The ebb-tidal delta sediment inventory that was processed through GIS has very high versatility and can associate type of deposits (grain-size, sorting) with its location and volume “excess”. Once the required physical parameters of the material are known for a beach that needs to be re-nourished, a GIS query could identify different potential borrow areas and subsequent actions can be planned. The suitability of a morphological artificial re-shaping may be planned, by mainly using sand from growing areas, i.e. the channel margin linear bar and terminal lobe, as well as the sedimentary surplus from navigational maintenance located inside the outer part of the main ebb channel. In any case, dredging must be limited both in extension and thickness, in order to minimize the already cited effects on wave and sedimentary dynamics. The use of ebb-tidal delta sediment as a source for beach nourishment material has and will be controversial. However, as suggested by Hansen and Work (1999) there is a natural variability to these inlets systems, and if artificial bypassing practices mimic the natural processes by removing a small percent of the delta on an annual basis, there is likely to be minimal adverse impact to adjacent shorelines. Mining the seaward edge of the delta over a large area would maintain the overall geomorphology of the inlet and would reduce the possibility of severely altering nearshore refraction and sediment transport patterns
XX Ciclo
1976