Rischio idraulico - appunti

I rischi

I rischi si possono suddividere in tre famiglie: rischi naturali, antropici ed incidentali.

Questi ultimi due possono essere inseriti nella categoria dei rischi industriali.

Se ad esempio consideriamo il rischio ecologico esso è più un rischio puntuale; si fa dunque una

zonazione.

Il danno avrà zona di massimo impatto in corrispondenza dello stabilimento industriale e poi via

via va attenuandosi allontanandosi dallo stabilimento stesso.

Un esempio di rischio di tipo naturale è quello sismico che è determinato dall'insieme dei dati

di pericolosità, vulnerabilità e di esposizione.

Un altro tipo di rischio naturale è quello legato al rischio vulcanico. In Italia, se un fenomeno

vulcanico, si rischia elevatissimo poiché il fattore di esposizione è molto alto: l'area

circostante è fortemente popolata.

Il rischio legato alle frane è invece inferiore.

Per quanto riguarda i rischi associati all'acqua anche la siccità è un esempio di rischio.

In questo caso a noi interessano soprattutto il rischio idrogeologico, ovvero il rischio associato

a frane ed alluvioni.

Nel periodo compreso tra il 2000 ed il 2019 in Italia ed anche in Toscana si sono verificati

numerosi eventi di natura idrogeologica.

Per quanto riguarda i rischi in generale, ricordiamo che il rischio è definito dalla relazione R=PHV,

in cui D.P.C.M. del 29/09/1998:

• P: pericolosità, ovvero la probabilità che un evento si verifichi
• V: vulnerabilità, ovvero la capacità di resistenza nei confronti dell'evento
• E: esposizione, ovvero la presenza, quantità e valore dei beni ed attività presenti sul territorio

Sempre nel D.P.C.M. del 1998 il prodotto tra l'esposizione e la vulnerabilità è definito come

danno e dunque D=E·V ed è di nuovo R=PD

Riportando in un grafico danno-pericolosità si ottengono delle

curve come a fianco.

Si ha dunque un aumento del danno se aumenta il valore dei

beni e aumenta l'esposizione; aumenta la pericolosità se si

verificano variazioni climatiche e trasformazioni di tipo intrinseco

ed antropico.

Per trasformazioni intrinseche vi interviene un aumento di portate di sorgenti, fiumi e torrenti.

Per quanto riguarda le pericolosità e le vulnerabilità esse possono essere risolte attraverso la

pianificazione e la realizzazione di interventi strutturali. Le sono il fattore primario per la

riduzione delle preclusioni.

Le vulnerabilità fisiche esse studiate anche tramite interventi non strutturali, ovvero sostegno di

incentivi e finanziamenti (sistemi di monitoraggio). Se sono osservazioni come supporto alla

procedure di Protezione Civile.

Per previsioni si intende l’analisi fisico-statistica degli eventi storici per determinare le distribuzioni di probabilità di grandezze di interesse quali portate e piogge monoma. Per quanto riguarda gli eventi che determinano i rischi si suddividono in eventi prevedibili (idogeologico-climatico) e non prevedibili. La previsione riguarda anche la predisposizione di sistemi di monitoraggio, strumentazione affidabile e capaci di segnalare con sufficiente anticipo le situazioni di rischio. Un sistema di monitoraggio è costituito essenzialmente da:

• soggetti
• rete
• unità centrali
• utilizzatori

Interessante sono i sistema di monitoraggio in tempo reale che registrano in tempo reali dati utili per la costruzione dei delineari idrici l'impiego di modelli di previsione delle piene permettono di avere tempi di preavviso lunghissimi anche se il costo è molto elevati. In passato ve erano il monitoraggio in tempo reale dei livelli unici che tuttavia non permetteva di avere tempi di preavviso omnia.

Oggi come detto vengono monitorate le piogge e le portate con l’adozione di modelli di previsioni a flussi e deflussi.

Sempre dalla vulnerabilità è possibile ogire in termini di sperimentazione e applicazione dei modelli di previsione delle piene.

(Cambiamento climatico (seminario sulle Cosame)

Il cambiamento climatico è un tema di grande interesse e cui sono legati anche aspetti economici e politici.

Ci interessano soprattutto del cambiamento climatico legati al ciclo idrologico e alle alluvioni ed alle siccità.

Gli strumenti di analisi dei cambiamenti climatici sono l’analisi delle serie storiche delle variabili meteorologiche, cioé stocasticà downscaling (input che scala locale eventi globali) e di scenari generati da previsioni in scenari meteorologici futuri.

Dunque per l’analisi dei cambiamenti climatici ci sono due strumenti fondamentali:

1. analisi delle serie storiche (temperature, precipitazioni)
2. previsione di scenari futuri

Facciamo ora un riferimento alla Cosana.

Per quanto riguarda le temperature in Cosana ci sono 26 stazioni di misure delle temperature e per le precipitazioni vi sono molte stazioni in base al numero di anni sulle storie disponibili e serie storiche di oltre 30 lughezza sono disponibili e lo stesso.

norme finalizzate alla difesa del suolo e alla corretta gestione delle acque.

Nel quadro conoscitivo sono comprese le opere esistenti, in modo da valutare gli

interventi opportuni, ma anche l’aspetto finanziario è di rilevante importanza

per definire le priorità di intervento.

In attesa dell’approvazione dei piani di bacino le autorità adottano i PAI, ovvero

i piani di assetto idrogeologico contenenti le aree a rischio, le aree da salvaguardare

ed anche le infrastrutture.

L’obiettivo dei PAI è la gestione delle aree a rischio attraverso tre fasi:

• individuazione delle aree a rischio idrogeologico
• perimetrazione e valutazione dei livelli di rischio
• programmazione della mitigazione del rischio

I vantaggi dei PAI sono le tempistiche di adozione, abbastanza rapide.

Per l’individuazione delle pericolosità e del rischio idrogeologico devono essere

considerate due ambiti fondamentali: ambito idraulico (rischio idraulico) e ambito

geomorfologico (rischio da frane e valanghe).

Dal punto di vista pratico il PAI porta alla individuazione di quattro categorie di

rischio: R1 (rischio moderato), R2 (rischio medio), R3 (rischio elevato) ed R4 (rischio

molto elevato).

La perimetrazione e valutazione dei livelli di rischio avviene in tre fasi:

1. identificazione sulle cartografie
2. individuazione degli elementi di riferimento
3. descrizione delle procedure

Per la valutazione del rischio può essere utilizzato o un approccio di tipo storico-

inventariale, o un approccio di tipo geomorfologico o un approccio di tipo analitico

(modellistico).

Ritorniamo dunque alla protezione civile.

Iniziamo dall’analisi della pianificazione dell’emergenza.

Un’emergenza è una situazione che genera domande ad una velocità molto maggiore

a quelle necessarie a costruire le risposte.

Per affrontare una situazione di emergenza, è dunque necessaria la pianificazione.

La pianificazione dell’emergenza si può dire che parte dalla gestione che può fare sono

essenzialmente:

• previsione
• prevenzione
• soccorsi
• ripristino della normalità

fondamentale è il piano di emergenza.

La regionalizzazione è una tecnica da utilizzare in assenza di strumenti per la misura della portata. Da un'analisi di frequenza locale si passa ad un'analisi regionale.

Per l'analisi di frequenza regionale viene utilizzato il metodo "L-moments" in cui i flussi di magra sono dati rappresentativi delle serie storiche Qto.

In Toscana il numero di stazioni idrometriche per la regionalizzazione sono 65 le quali sono caratterizzate da diverse lunghezze delle serie storiche.

Per toll' stazione sono state determinate le Qto e le Q7,10.

Una volta eseguita la validazione dei dati, le regioni omogenee possono essere definite con il metodo di "L-moments" di Hosking & Wallis.

I due autori da queste L-moments svilupparono dei parametri di discordanza e di omogeneità che delimitano le regioni.

Se il valore del parametro di eterogeneità (H1) è elevato vuol dire che le stazioni inserite nella regione considerata sono eterogenee.

In Toscana sono state individuate cinque regioni: nord est, nord ovest, centro ovest, centro est e sud.

Per ogni sottoregione possono essere definiti: gli indici di portata di magra con criteri quali:

• tecniche di interpolazione deterministica (ad esempio IDW)
• tecniche di interpolazione geostatistica (ordinary kriging)
• analisi multivariata

Si consideri che i valori ricavati siano validi in tutta la regione considerata.

La tecnica di interpolazione IDW è la più semplice.

L'analisi multivariata è la più complessa e si basa anche sull'utilizzo di software GIS: utilizzo dati ricavati dal DEM.

In particolare vengono utilizzati sette parametri.

Si ricava dunque Q7,10 a1g1(E)1g1(SE)1q1 Ln(Hm) +...

In particolare Q2 = le portate CE7,10 / Q (TIA)

Dunque la regionalizzazione per precipitazioni e piogge massime si basa su metodi di tipo probabilistico; per le portate di magra si basa sull'utilizzo di indici.

È dunque un'altra modalità di regionalizzazione ma ha una statistica associata.