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Amos, C. L., Helsby, R., Lefebvre, A., Thompson, C. E. L., Villatoro, M., & Venturini, V., et al. (2008). The origin and transport of sand in venice lagoon, the latest developments. Scientific Research and Safeguarding of Venice, Corila Research Program 2006 Results, VI, 467–495. 
Added by: Dott. Alessandro Meggiato (28/05/2014 16:19:58)
Tipo di Risorsa: Articolo di Rivista
Chiave di citazione BibTeX: Amos2008
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Categorie: General
Keywords: extend abstract corila, Idrodinamica e Morfologia, processi ambientali - Environmental Processes, sedimentologia
Creatori: Amos, Brancolini, Helsby, Lefebvre, Mazzoldi, Rizzetto, Thompson, Tosi, Umgiesser, Venturini, Villatoro, Zaggia
Collezione: Scientific Research and Safeguarding of Venice, Corila Research Program 2006 Results
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Abstract     
In questo articolo vengono delineati i progressi fatti nel contesto delle linee di ricerca CORILA 3.15 e 1.16, inerenti le origini della sabbia ed il suo trasporto alle bocche della laguna di Venezia. L’approccio scelto è molto vario ed include lunghe serie temporali di misure alle bocche, inferenze sulle variazioni morfologiche del fondale, misure dirette del trasporto di sabbia e misure geofisiche per il monitoraggio delle più importanti strutture. Dai risultati ottenuti sino ad oggi si rileva chiaramente un ingresso di sabbia all’interno della Laguna di Venezia lungo il margine nord della bocca di Lido, e si ha invece un export di sabbia altrove. Alla bocca di Lido, circa 2 giorni dopo un evento di grande portata fluviale, riscontriamo un significante ingresso d’acqua dolce, sedimento fino e materia vegetale. Questo flusso d’acqua dolce ricco di materia vegetale si ritrova in prossimità del fondo ed è più abbondante durante le piena montante, mentre il particellato fine si muove nello strato superficiale e si dirige verso l’interno della laguna. I rilievi barometrici e geofisici, appena completati, dei delta delle Bocche di Lido e Chioggia indicano chiari foresets di progradazione, diagnostici di rapido accumulo. Si stima che sino a 3 x 106 m3 di sabbia l’anno si siano depositati sull’ebb tidal delta(delta di deflusso di marea) di Lido e che la sabbia derivi in parte dal superamento del molo settentrionale e in parte dal Canale di Treporti (Umgiesser et al., 2006). Anche l’ebb tidal delta di Chioggia mostra segni di crescita ad un tasso di circa 50,000 m3 di sabbia l’anno. Gli ebb tidal delta sono un recente fenomeno nella dinamica litorale, iniziato circa 70 anni fa, e sono il prodotto della costruzione dei moli risalenti agli inizi degli anni venti. Il trasporto di sabbia è stato misurato mediate trappole Helley-Smith con reti da 63 micron in combinazione ad una serie di altre tecniche. Le trappole hanno un’efficienza del 4% soltanto (in accordo con dati di letteratura), ma si sono mostrate adatte alle condizioni riscontrate nella laguna di Venezia ed i dati ottenuti sono stati sufficienti ad effettuare delle analisi dettagliate.
Da questo lavoro risulta che la bocca di Chioggia sia caratterizzata da un predominante export di macrofite e da una limitata quantità di sedimento. La bocca di Lido invece, presenta una dinamica più complessa caratterizzata da forte stratificazione che comporta gradienti verticali di salinità, temperatura, carico sedimentario e contenuto di sostanza organica. All’ingresso di Lido, si rilevano significanti prove di trasporto di sabbia fine e molto fine. Il trasporto di sabbia è massimo presso il fondo, in una area che costituisce il 10% dell’altezza della colonna d’acqua, e segue con buona approssimazione il profilo di Rouse. La concentrazione di sabbia in sospensione è ben riprodotta dall’esponente di Rouse (* U Ws ß? ) = 0.98 (bocca di Lido) e -0.58 (bocca di Chioggia), con b=1 e ? = 0.4. Durante i massimi flussi di marea, le sabbie fini si trovano ad una quota di circa 4 m. Tale dato è in accordo con precendenti stime delle spessore dello strato limite (Amos et al., 2006) e ottenute da analisi di profili ADCP. Il valore misurato di tasso di trasporto (solido) di sabbia come carico di fondo corrisponde alle previsioni ottenute da simulazioni effettuate da Engelund e Hansen (1967) e dall’applicazione dei modelli SHYFEM + Sedtrans96. Il materiale trasportato sul fondo o per saltazione era caratterizzato per il 95% da frazione inorganica, mentre il contenuto di materiale organico in sospensione risultava molto variabile e massimo (>90%) presso la superficie. I rilievi nei Bassi Fondi mostrano forti segni di continua erosione del fondale nella parte più meridionale della Laguna. Dal confronto tra la nostra carta batimetrica e quella del 1970 si rileva un’erosione di circa 0.5 m. Al contrario, il paleocordone rinvenuto nella zona di rilevamento, non è in erosione e dunque è stato portato in evidenza dall’erosione delle aree circostanti. Questa corpo sabbioso, quindi, non sembra fornire sabbia al flusso di sedimento uscente nella laguna meridionale. Le misure di backscatter effettuate con sidescan sonar, sono state utilizzate per la mappatura della macrofite e della posizione del paleo-cordone (rilevato come backscatter di media intensità). Infine, i risultati dal sistema BRAD (in 6 diversi siti) si sono mostrati efficaci per la mappatura della rugosità di fondo (al di sotto della massa fogliare della pianta) e della distribuzione di macrofite all’interno della massa fogliare oltre che per il rilevamento della presenza di epifiti o altro materiale simile a conchiglia, che ricadeva nel campo visivo. Gli epifiti risultano essere dei forti riflettenti acustici e molto
probabilmente sono il motivo degli scarsi risultati ottenuti con i “profilatori subbottom adatti a basse profondità”utilizzati in precedenza nella Laguna di Venezia.

This paper outlines progress made within the CORILA Research Lines 3.15 and 3.16, regarding the origins and transport pathways of sand within the inlets of Venice lagoon. The approach taken is multi-facetted and involves long-term direct measurements within the inlets, inferences based on morphological changes of the bed, direct measurements of sand transport, and geophysical monitoring of key features. Results to date show a clear transport of sand in the inlets of Venice lagoon throughout the water column. We note that there is a strong import of fresh water, fine-grained sediment and plant matter through Lido entrance about 2 days after a high river discharge event. This (freshwater) plant matter moves close to the bed, as seen at the mouth of the Po river (Tesi et al., in review), and is most abundant during flooding tides whilst the fine sediment moves inwards near the surface. Bathymetric and geophysical surveys of the ebb tidal deltas of Lido and Chioggia have been completed and show clear progradational foresets diagnostic of rapid accumulation (up to 20 cm/annum). The Lido ebb tidal delta has accreted up to 3 x 106 m3 sand/annum.
The sand appears to come in part from by-passing the northern breakwater and in part from Treporti canal (Umgiesser et al., 2006). Chioggia ebb tidal delta also shows accretion of the 50,000 m3 sand/annum. The ebb deltas are a new phenomenon of the shore face (about 70 years old) and are the product of construction of the jetties (in the early C20th). Sand transport in the inlets has been measured using Helley-Smith sand traps (equipped with 63 micron nets) in conjunction with a variety of other techniques. The traps have an efficiency of about 4% only (in agreement with Rey et al., 1987), but were well suited to the conditions in Venice lagoon and provided enough material for detailed analysis.
The results of this work show that Chioggia inlet is dominated by the export of macrophytes and is sediment limited, whereas Lido inlet is more complex showing strong buoyancy- driven stratification and resulting vertical gradients in salinity, temperature, sediment load, and organic content. We found considerable evidence of the transport of very fine sand in Lido inlet. The sand transport is greatest in the bottom 10% of the water column and follows closely the Rouse profile. Sand concentration in suspension is simulated well by the Rouse exponent (* U Ws ß? ) = -0.98 (Lido inlet) and -0.58 (Chioggia inlet) (setting ß=1 and ? = 0.4). Fine sand extends to a height of about 4 m above the bed during peak flows corresponding to the estimated thickness of the boundary layer (Amos et al., 2006) and observed in ADCP profiles. The measured mass transport rate of sand at the bed agreed well with the sand transport predictions of Engelund and Hansen (1967) and from the model simulations of SHYFEM + Sedtrans96. This transport comprised largely inorganic sediment (>95%) whereas the organic content of suspended material varied over a wide range and was greatest (> 90%) near the surface. The survey of the bassi fondi yielded strong evidence for continued bed erosion in the southern lagoon. A comparison of our bathymetry and that of 1970 showed approximately 0.5 m of erosion. By contrast, a paleo-cordone (paleo-barrier) evident in the survey region did not erode and hence is being exhumed by ongoing erosion elsewhere. This sandy feature, therefore, does not appear to be contributing sand to the export of sediment in the southern lagoon. Sidescan sonar backscatter was used to map the distribution of macrophytes, and the position of the paleo-cordone (evident as intermediate backscatter). Finally, the Benthic Roughness Acoustic Device (BRAD) (deployed at 6 sites) was effective in mapping bed roughness beneath a plant canopy, as well as the distribution of macrophytes within the plant canopy, and the presence of epiphytes and other shelly material within the field of view. It appears that epiphytes are strong acoustic scatterers and may well be the reason for poor results obtained with shallow sub-bottom profilers in Venice Lagoon.


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