LA STIMA DELLA PERICOLOSITÀ IDRAULICA PER EVENTI PLUVIOMETRICI ESTREMI IN AREE URBANE: IL RUOLO DELLA MODELLAZIONE IDRODINAMICA

Le alluvioni rappresentano un problema estremamente diffuso sul territorio nazionale. L'urbanizzazione incontrollata, ovvero una copertura permanente del terreno e del relativo suolo con materiale artificiale non permeabile, contribuisce ad alterare il regime delle acque superficiali e sotterranee. Infatti, la ridotta capacità delle aree urbane di assorbire le acque di precipitazione per infiltrazione, comporta un notevole aumento in termini di volumi, portate e velocità del deflusso idrico superficiale. Tutto ciò, unito all'aumento dell'intensità e della frequenza di eventi estremi di precipitazione, attribuiti ai processi di cambiamento climatici, aggrava le ripercussioni degli stessi eventi. In questo contesto è rappresentativo il caso di studio della città di Matera, la quale nel corso degli ultimi anni è stata interessata più volte da eventi di precipitazione intensa che hanno causato importanti disagi per la popolazione e diversi danni. L'ultimo evento in ordine cronologico risale allo scorso novembre, quando un fiume di acqua e fango è penetrato nelle abitazioni allagando i piani più bassi ed ha interrotto in più tratti la circolazione. Non avendo, per il caso di studio, a disposizione dati rilevati in-situ rispetto ai quali validare le simulazioni idrodinamiche, si sono confrontati i risultati delle simulazioni condotte con i modelli idrodinamici bidimensionali FLORA-2D (Cantisani et al., 2014) e LISFLOOD-FP (Bates, 2007) con la finalità di ricercare procedure operative e strumenti per una gestione delle inondazioni per scopi sia di previsione e allertamento che relativi alla pianificazione territoriale (ex ante). Il modello FLORA-2D, che trascura i termini convettivi delle equazioni delle acque basse, è stato inizialmente sviluppato con lo scopo di simulare la propagazione delle piene in aree pianeggianti con la possibilità di tenere conto della variazione spazio-temporale della scabrezza in base alle caratteristiche della vegetazione e, successivamente, è stato modificato, inserendo la possibilità di ricevere in input ietogrammi di pioggia efficace variabili spazialmente con il tipo di suolo, al fine di consentire anche la simulazione di allagamenti in ambito urbano generati da precipitazioni estreme. Invece, il modello LISFLOOD-FP ha la peculiarità di poter scegliere alternativamente diversi schemi numerici, che si differenziano in base ai termini delle equazioni delle acque basse considerati, che rendono la sua applicazione flessibile in base ai dati disponibili, ed agli scopi dello studio. Nel presente lavoro sono stati testati, sul caso di studio di Matera, tre schemi numerici: lo schema Acceleration che trascura l'accelerazione convettiva, il Flow-Limited che oltre a quella convettiva trascura l'accelerazione locale, e, infine, lo schema Roe, che tratta le equazioni complete. Le simulazioni con un modello idraulico bidimensionale sono importanti in ambito urbano ogni qual volta il tempo di ritorno della precipitazione supera quello di progettazione della fognatura. Infatti, spesso i sistemi di drenaggio urbani vanno in crisi in occasione di eventi di precipitazione intensi per diverse cause, quali: un progetto originario per tempi di ritorno non particolarmente elevati (es. Tr=10 anni), l’aggiunta di nuovi rami di rete senza un suo adeguamento complessivo, l’incremento delle portate dovuto all'impermeabilizzazione del suolo o ai cambiamenti climatici. In tutti i casi di insufficienza della rete di drenaggio, l’uso di un modello idrodinamico bidimensionale consente di valutare sia il perimetro delle aree allagabili che le caratteristiche dell’allagamento quali le altezze d’acqua e le velocità