I pignoni di Famiano Michelini

Don Famiano Michelini è un matematico che insegna all’Università di Pisa. Apprezzando la sua competenza idraulica, i la famiglia dei Medici lo impiega in importanti commissioni di regolamenti d’acque del Granducato di Toscana. Gli sarà per questo richiesto un trattato, pubblicato nel 1664 con il titolo Trattato della direzione de’ fiumi, in cui formula una teoria sul processo di corrosione delle sponde di un fiume ricco di trasporto solido e inizialmente diritto e uniforme. Egli è anche il primo idraulico a sviluppare una teoria organica sulla difesa attiva contro la corrosione mediante i repellenti, all’epoca chiamati pignoni in Toscana e pennelli nell’Italia settentrionale. Per tutto il secolo successivo e oltre la teoria di Michelini rimarrà il quadro di riferimento della discussione su queste importanti forme di riparo, con differenti valutazioni secondo l’impostazione più o meno “naturalistica” dei vari autori. In Francia, il trattato Architecture hydraulique di Bernard Forest de Bélidor riporterà, senza alcuna modifica, i disegni dei pignoni di Michelini.

Il capitolo 21 del trattato costituisce una notevole anticipazione storica del metodo usato nei moderni interventi di rinaturalizzazione di fiumi “fortemente modificati” (ossia cementificati): con un semplice pignone si può rendere tortuoso un fiume diritto, il quale a poco a poco e senza spese riacquista il suo andamento naturale.

Pignoni piramidali per la difesa contro la corrosione

Michelini illustra il funzionamento di due tipi di pignoni. Il primo è un parallelepipedo con la stessa altezza dell’argine in cui è innestato, da rifiutare perché fortemente tormentato dalla corrente a causa dei vortici contro le sponde verticali. Viene quindi scelto un secondo tipo, di forma piramidale ed inclinato a scarpa, che scende dall’altezza dell’argine fino al fondo dell’alveo nel mezzo del fiume.

Trascinato dall’entusiasmo per la sua nuova teoria sui pignoni, l’autore progetterà audacemente opere che si oppongono alla corrente formando un angolo acuto o retto verso monte. Tuttavia prevarrà in Italia una linea più prudente, volta a non contrastare in modo frontale il corso d’acqua, disponendo i pignoni a seconda della corrente, ossia ad angolo ottuso. A suo avviso è importante che queste strutture siano ben unite all’argine e vadano scemando a scarpa verso il mezzo del fiume, con le punte sotterrate nell’alveo. Per maggior cautela, le punte esposte al filone della corrente con la massima velocità devono essere riparate e fortificate con una platea di pali o con una muratura, come per le pile dei ponti.

Superiorità delle difese attive rispetto a quelle passive

Nel capitolo 25 del trattato Michelini evidenzia l’errore più comune che conduce alla rovina dei ripari: senza rimuovere la causa del dissesto si insiste a misurarsi con le forze della natura, moltiplicando inutilmente le difese passive. La soluzione intelligente è invece la difesa attiva, che sfrutta, anzichè contrastare, le forze della natura. Questa situazione si trascina nonostante siano da tempo note l’azione del filone della corrente e dei vortici, ma in molti operatori prevale ancora l’eccesso di fiducia nelle costruzioni umane, a prescindere da una realistica valutazione delle forze in campo. Con la sua analisi accurata della fisiologia della corrosione e con la teoria dei pignoni Michelini ha il merito di fornire una base razionale alla strategia delle difese attive, evidenziandone la priorità e i vantaggi rispetto alle difese passive.

Come spianare i rialti e riempire i luoghi bassi con l’uso dei pignoni

Per fabbricare ripari stabili e resistenti bisogna in primo luogo togliere gli impedimenti, per esempio spianando i renai che deviano la corrente contro la ripa corrosa e riconducono il filone verso il centro del fiume. Michelini denuncia inoltre l’irrazionalità dei movimenti di terra artificiali, insieme inutili e costosi; in alternativa illustra un nuovo metodo per spianare i renai di fronte alle ripe corrose che si vogliono difendere, che sfrutta le stesse forze della natura. Un simile principio è illustrato da Barattieri per i tagli delle anse fluviali ed in genere per i diversivi, limitando al minimo lo scavo artificiale del nuovo alveo. Queste concezioni evidenziano lo spiccato naturalismo della scuola idraulica italiana.

Il problema simmetrico rispetto al precedente consiste nel rialzare il letto dei fiumi nei luoghi bassi, che accostandosi troppo agli argini possono causarne la rovina. Inoltre, se si vuole spostare il filone della corrente dalla ripa corrosa verso l’opposto renaio bisogna prima riempire le cavità al piede della ripa stessa. La costruzione di un paio di pignoni fa sì che, una piena dopo l’altra, al posto della parte bassa possa sorgere un rialto naturale.
Le due operazioni precedenti, finalizzate a scavare i renai e riempire i luoghi bassi, possono essere sistematicamente associate per avviare il filone verso il mezzo del fiume: “Chi sa l’arte di spianare facilmente i luoghi alti, e rilevati del letto del fiume, e riempire i luoghi bassi, potrà con somma facilità mutare il corso ordinario del fiume e avviarlo dove e’ vuole. Sono queste due operazioni talmente collegate fra di loro, che una riceve maggior perfezione dall’altra.”

Come utilizzare i pignoni per il risarcimento degli argini

I pignoni possono infine essere utilizzati anche per la riparazione degli argini dopo le rotte. All’epoca, spesso si usava rifare l’argine diritto come prima e rinforzarlo con sassi sciolti, o con una palafitta parallela all’argine stesso. Michelini ritiene che questi ripari siano inutili, perché non tolgono le cause della rotta e si espongono a rapida rovina e a una continua spesa, senza speranza di rimedio. Il vero rimedio consiste nello spianare anticipatamente e con l’uso dei pignoni il renaio, che si è formato di fronte alla rotta.