La modellazione monodimensionale nello studio delle aree inondabili. Linee guida all’uso del modello Hec-Ras

I fenomeni di esondazione, come è noto, si verificano quando i sistemi di drenaggio naturali e artificiali non sono in grado di smaltire le portate idriche che transitano nella rete. Si produce così lo straripamento dei fiumi, il sormonto delle strutture di contenimento e l’ allagamento delle aree circostanti. Nel corso della dinamica dell’evento, le acque si distribuiscono e percorrono le diverse aree in funzione della morfologia del terreno e della presenza di manufatti antropici, che condizionano le direzioni di flusso. La comunità scientifica ha affinato procedure di calcolo, per la valutazione delle aree sottoposte a tale rischio, che forniscono la stima dell’area inondata, delle altezze d’acqua che si raggiungono durante un evento di piena e i valori delle velocità di deflusso, dall’altro lato anche le tecniche di rilievo del territorio sono sempre più precise e accurate. È necessario quindi integrare le due metodologie al fine di arrivare al risultato che meglio descriva il fenomeno, per la corretta individuazione delle aree vulnerabili. La finalità di questo lavoro, redatto nell’ambito del Progetto PROIDRO (PROfessionisti del monitoraggio ambientale e la sicurezza IDRogeologica), è di fornire una guida semplice per l’utilizzo del modello di simulazione idrodinamica HEC-RAS (River Analysis System), sviluppato presso l’Hydrologic Engineering Center, dall’United States Army Corps of Engineers, che ne consente l’uso gratuito, e che permette il calcolo dei profili idraulici di moto permanente gradualmente vario, in reti di canali naturali o artificiali. Sono presentate le sole caratteristiche del software necessarie allo svolgimento degli esercizi proposti durante le attività in aula. HEC-RAS è un modello mono-dimensionale che risolve l’equazione del moto attraverso un metodo alle differenze finite, in grado di simulare condizioni di moto subcritico (corrente lenta), supercritico (corrente veloce) e misto. Possono essere valutati gli effetti di immissioni o emissioni laterali di portata, la presenza di opere quali briglie e salti di fondo (weir), paratoie, brevi condotti in pressione (culvert), ponti (bridge), ostacoli al flusso ecc. Il software dispone di una interfaccia grafica che facilita le operazioni di definizione della geometria del problema, dei parametri di calcolo e dell’analisi dei risultati esprimibili sia in termini di tabelle che di grafici.