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Resilienze cittadine: riduzione del rischio di piene

– di A. Ceppi, G. Ravazzani, C. Corbari, G. Lombardi, L. Cerri, M. Mancini  (*)

Abstract

Nell’area di Milano e del territorio che si protende a nord verso le province di Varese, Como e Monza-Brianza, i danni da inondazione sono in crescita a causa dello sviluppo urbano che negli ultimi decenni ha occupato le aree prossime ai corsi d’acqua e degli impatti causati dai cambiamenti climatici sui processi meteorologici.

In questa situazione risulta fondamentale intervenire con sistemi di previsione di piena in tempo reale che, agendo in sinergia con le opere strutturali, permettono di ridurre i danni causati dalle piene, avvisando in anticipo la popolazione coinvolta dall’esondazione. Da alcuni anni un gruppo di ricercatori del Politecnico di Milano, in stretta collaborazione con la società MMI (Modellistica e Monitoraggio Idrologico), sta lavorando allo sviluppo di SOL, un sistema web operativo di monitoraggio e previsione di piena in tempo reale per l’area di Milano e di tutti i Comuni attraversati dai fiumi Seveso, Olona e Lambro.

SOL è un sistema software, che prevede con anticipo di 48 ore le possibili piene fluviali per i fiumi Seveso Olona e Lambro (cfr. acronimo), la cui tecnologia si basa sul funzionamento sequenziale di modelli di calcolo meteorologico, idrologico, di ingegneria idraulica e di visualizzazione su web-gis. SOL permette agli utenti (istituzioni, cittadini e attività commerciali presenti in aree a rischio di piena) di conoscere con anticipo come le precipitazioni previste da diversi modelli meteorologici producano piene pericolose rispetto alla capacità di smaltimento dei singoli tratti fluviali in funzione delle condizioni di umidità del suolo e delle opere idrauliche presenti sui singoli corsi d’acqua.

Il contributo della ricerca nella mitigazione e gestione del rischio alluvionale: dall’analisi dei processi ai parametri di progetto

La fragilità del territorio italiano è dovuta alle sue proprietà intrinseche: topografiche, morfologiche, geologiche e idrologiche, quest’ultime anche enfatizzate dai recenti cambiamenti climatici e da un’urbanizzazione sviluppatasi senza considerazione di tali proprietà. Ciò è avvenuto spesso perseguendo il consenso e l’appagamento immediato dei suoi abitanti a scapito della sicurezza, soprattutto sui tanti piccoli fiumi che caratterizzano il territorio italiano. Tanti edifici, tante infrastrutture e tante persone sono in aree idraulicamente pericolose e sono poco preparate a ridurre la propria vulnerabilità.

Si aggiungano a queste condizioni opere idrauliche esistenti, antiche, a volte anche progettate con criteri e ipotesi obsolete e caratterizzate molto spesso da poca manutenzione; difficoltà di realizzazione di nuove opere sui nostri territori che presentando elevata conflittualità ne allungano gli iter realizzativi; metodi di assegnazione dei nuovi lavori di progettazione e di realizzazione (l’ultimo miglio per la sicurezza) che per essere personalizzati trascurano di fatto la conoscenza a fronte di un falso e distorto vantaggio economico per l’amministrazione. I risultati sono sotto gli occhi di tutti: danni, morti, inammissibile frequenza di eventi calamitosi, azioni giudiziarie.

Cosa può fare la ricerca?

La ricerca può da un lato contribuire ad evidenziare la sempre maggiore differenza culturale tra quello che si potrebbe fare e quello che si fa, dall’altro può contribuire a migliorare la gestione e mitigazione dei rischi idrogeologici attraverso i suoi due pilastri quello della RESISTENZA (opere da fare e ammodernamento delle esistenti) e quello della RESILIENZA del territorio.

La resistenza alla piena si ottiene introducendo tecniche moderne per realizzare le nuove opere, adeguare quelle esistenti, ridurre gli afflussi nella rete idrografica. Gli argini, strutture antiche e che caratterizzano molto del nostro territorio di pianura, per esempio, andrebbero resi tracimabili senza che ciò ne comporti il crollo; le vasche di laminazione rese regolabili; la manutenzione fluviale considerata come un’opera idraulica necessaria e non come un accessorio di second’ordine; l’urbanizzato esistente reso più trasparente alle precipitazioni. Non opere grandi e di difficile realizzazione e gestione, soprattutto nei nostri territori “super affollati”, ma opere più piccole sopportabili (oggi si dice sostenibili) dal territorio destinate a contrastare eventi frequenti (quelli maggiormente influenzati dal cambiamento climatico) e meno estremi, contrastando questi ultimi con quelli che si chiamano interventi non strutturali anche noti come interventi di adattamento al cambiamento climatico.

La resilienza del territorio si ottiene rendendo il territorio meno vulnerabile all’evento calamitoso, ossia riducendo i danni con azioni di protezione preventiva quali: lo spostare le auto dalle strade che si allagano, l’attrezzare gli esercizi commerciali e le abitazioni con semplici strutture mobili che proteggano gli ingressi e i seminterrati, lo spostare merci e persone a livelli di sicurezza, il proteggere con paratoie mobili gli ingressi dei metrò, il cambiare la circolazione dei mezzi di trasporto pubblico di superficie. Azioni concettualmente semplici e intuitive attivabili dai singoli cittadini, ma che per attuarli richiedono tempo sufficiente e organizzazione. Il primo è fornito da sistemi di previsione di piena che informino la popolazione con anticipi utili all’attuazione delle misure di protezione preventive, attività questa anche in grado di sensibilizzare la popolazione (una popolazione attiva è meno vulnerabile di una impreparata), i secondi si ritrovano nei piani di emergenza comunale strumento importante dell’organizzazione emergenziale in cui in base all’individuazione dei processi pericolosi (le aree che si inondano ad esempio) sono forniti in modo semplice e diretto le azioni di protezione e autoprotezione delle infrastrutture, dei beni e delle persone.

Il sistema di previsione SOL

Proprio per quanto riguarda i sistemi di previsione idro-meteorologica, da alcuni anni un gruppo di ricercatori del Politecnico di Milano, in stretta collaborazione con la società MMI (Modellistica e Monitoraggio Idrologico), sta lavorando allo sviluppo di SOL e MoCAP, un sistema web operativo di monitoraggio e previsione di piena in tempo reale per l’area di Milano e di tutti i Comuni attraversati dai fiumi Seveso, Olona e Lambro.

E’ infatti noto, anche dalle esperienze di casi passati, che il monitoraggio del solo livello idrometrico quale precursore di un evento di piena risulta inadeguato e anche pericoloso in quei casi di corsi d’acqua i cui bacini idrografici hanno tempi di risposta alla sollecitazione meteorica brevi rispetto ai tempi di attuazione delle misure preventive ed è per tanto che il sistema SOL (Seveso-Olona-Lambro) implementato in tempo reale fornisce supporto decisionale di allerta per le previsioni degli idrogrammi di piena, che permette di eseguire in anticipo eventuali procedure di emergenza della protezione civile con l’obiettivo di mitigare il rischio di alluvione. La previsione di piena in tempo reale oggi si basa sull’integrazione di modelli di previsione meteorologica e modelli idrologici-idraulici fisicamente basati per aumentare l’orizzonte di previsione di eventi pericolosi e quindi di rendere attuabili tutte quelle azioni, anche dette misure di salvaguardia, che l’autorità competenti e cittadini in generale devono e possono eseguire al fine di ridurre i danni conseguenti a esondazioni di piena. Tali azioni di tipo temporaneo si attuano in fase di previsione di piena e permettono di ridurre il rischio o danno alluvionale diminuendo gli elementi esposti alle acque di esondazione e soprattutto la loro vulnerabilità. Esse perseguono l’obiettivo non di ridurre la pericolosità dell’evento calamitoso in sé, bensì di tenere beni e persone lontane dall’acqua di esondazione riducendo di fatto il danno atteso. Ciò si ottiene di fatto in modo complementare alle tradizionali opere di difesa strutturali delle piene, quali arginature, vasche di laminazione, canali scolmatori, ecc.

Pagina principale della web dashboard di SOL per la visualizzazione immediata della condizione di allerta mediante simboli colorati.

La pagina principale di SOL (Figura 1) mostra immediatamente la condizione di allerta mediante simboli colorati, secondo la scala: nessuna criticità (verde), criticità ordinaria (gialla), criticità moderata (arancione) e criticità elevata rossa).

L’utente che desidera approfondire l’analisi dell’evento in corso, può interrogare la piattaforma così da visualizzare, ad esempio, tutte le previsioni disponibili per una data sezione, secondo l’approccio noto in letteratura come analisi multimodello (Figura 2).

Fig 2. Pagina di approfondimento di un evento in corso che mostra l’analisi multimodello per la sezione di Bovisio Masciago.

E’ possibile, inoltre, visualizzare le mappe di previsione di precipitazione, le mappe di umidità del suolo e l’analisi nota come analisi dello shift, che permette di individuare possibili scenari di precipitazione prevista partendo da una sola corsa di previsione deterministica.

Il sistema MoCAP (Monitoraggio Comunale Allerta di Piena)

Gli eventi alluvionali più o meno gravi degli ultimi anni hanno messo in evidenza sempre di più la necessità del Comune di saper gestire l’emergenza a seguito di avvisi di allerta emessi dal Centro Funzionale delle regioni per situazioni meteorologiche avverse, che possono far prevedere fenomeni di piena più o mena intensa e come tali pericolosi per i territori comunali. Tale situazione viene oggi comunicata dal Centro Funzionale Regionale come fasi di attenzione, preallerta e allerta, sulla base dell’intensità dell’evento previsto, mettendo a loro volta in funzione attività “a cascata” della struttura di protezione civile secondo quanto indicato nel Piano di Protezione Civile Comunale.

La necessità di gestire l’emergenza sul proprio territorio impone al Comune di attivarsi per tempo già nelle fasi di attenzione nella consapevolezza che alcuni interventi preventivi previsti nel piano di Protezione civile in aree pericolose, quali avviso alla popolazione, per la maggior parte quella residente in particolari situazioni di pericolosità, chiusura di strade, attivazione di divieti di sosta, chiusura di accesso a stazioni metropolitane, riorganizzazione del trasporto di superficie, installazione di paratoie agli accessi, regolamentazione del traffico e degli esercizi pubblici, installazione di barriere diversive, richiedono un tempo di attivazione (ta), che deve sempre essere minore del tempo di previsione dell’evento pericoloso (tp), pena gravi danni alle persone e alle strutture. Si aggiungano a ciò una serie di azioni preventive di autoprotezione che i cittadini residenti nelle aree pericolose, o che in esse lavorano, possono adottare quali il parcheggio di automobili in aree non allagabili o a ridotta pericolosità di allagamento, l’istallazione di paratoie agli accessi di abitazioni o attività commerciali e lo spostamento di merci.

Per modulare opportunamente tali azioni la norma prevede che il Comune segua l’evoluzione della situazione di pericolosità prevista sul territorio di propria competenza predisponendo anche un monitoraggio della situazione idro-meteorologica in corso nei punti più significativi rispetto ai fenomeni di esondazione (punti critici).

Ai fini di migliorare tale monitoraggio e la gestione dell’emergenza si presenta il sistema messo a punto per rispondere alle esigenze delle situazioni di criticità del comune di Bovisio Masciago (MB) sul fiume Seveso a Nord di Milano. Il sistema MoCAP (Monitoraggio Comunale Allerta di Piena) prevede un monitoraggio in continuo consultabile via web su una piattaforma dedicata (dashboard) per un tratto fluviale effettuato con due misuratori di livello opportunamente scelti che permettono di misurare, oltre che i livelli idrometrici, la pendenza piezometrica e quindi fornire una stima della portata transitata in tempo reale. Inoltre, il sistema invia tra SMS/mail messaggi di warning agli operatori di protezione civile che vengono quindi informati in tempo reale della situazione idro-meteorologica in corso.

 

(*)  Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale (D.I.C.A.), Politecnico di Milano

Questa relazione è stata presentata il 22 marzo 2018 al convegno di Mondohonline “Nuove resilienze metropolitane da patologie ed emergenze dell’acqua” – Link al video 

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