Analisi semplificata della vulnerabilità idraulica degli attraversamenti fluviali

La legge 24 Febbraio 1992, n.225 istituisce il Servizio Nazionale della Protezione Civile. Fra le diverse attività di protezione civile la legge prevede quelle volte alla previsione e prevenzione di varie ipotesi di rischio. In particolare, in base a quanto riportato all’articolo 3, “ la previsione consiste nelle attività dirette allo studio ed alla determinazione delle cause dei fenomeni calamitosi, alla identificazione dei rischi ed alla individuazione delle zone del territorio soggette ai rischi stessi”, mentre “la prevenzione consiste nelle attività volte ad evitare o ridurre al minimo la possibilità che si verifichino danni conseguenti agli eventi di cui all’articolo 2 anche sulla base delle conoscenze acquisite per effetto delle attività di previsione”. La legge prevede, quindi, la predisposizione di Programmi di Previsione e Prevenzione a diverso livello e cioè: a livello nazionale, a livello regionale ed a livello provinciale, che possono, tra l’altro, avvalersi dei risultati e delle informazioni acquisite nell’ambito di attività quali, ad esempio, quelle previste dai piani di bacino, quelle dei Servizi Tecnici Nazionali e quelle dei Gruppi nazionali di consulenza tecnico-scientifica. Nel redigere detti programmi si è interessati non tanto ad una quantificazione assoluta della vulnerabilità dei singoli elementi a rischio, quanto ad un’analisi di tipo comparativo tra i singoli potenziali di rischio, al fine di stabilire delle priorità di intervento finalizzate, dapprima, ad una migliore quantificazione del danno e, successivamente, alla definizione degli interventi di vera e propria mitigazione del rischio. Ciò si è reso a noi tanto più evidente nell’affrontare la redazione di un Programma Pilota di Previsione e Prevenzione del rischio idrologico - idraulico della Provincia di Potenza (convenzione stipulata tra l'Amministrazione Provinciale di Potenza e il Dipartimento di Ingegneria e Fisica dell'Ambiente dell'Università degli Studi della Basilicata) nel quale sono state studiate, in particolare, le metodologie inerenti la definizione della vulnerabilità idraulica degli attraversamenti fluviali, che rappresentano l’oggetto di questo lavoro. La vulnerabilità di un’infrastruttura di attraversamento esprime l’attitudine di questa a subire danni in riferimento ad un evento di piena. Opportuni indici di vulnerabilità possono tornare utili per una programmazione razionale degli interventi di manutenzione delle opere, tenendo anche conto dell’elevata densità di dette opere sul territorio per le quali un'analisi dettagliata circa la loro vulnerabilità è da ritenersi in linea di principio complessa ed onerosa. Uno studio di interesse per questo lavoro è quello compiuto dalle Ferrovie dello Stato (De Falco et al., 1997) che hanno testato la validità di una procedura di valutazione della vulnerabilità di un attraversamento messa a punto dall’Hydraulic Research Ltd su commissione della British Railways Board applicata al contesto italiano. Tale procedura valuta il grado di vulnerabilità da erosione attraverso la stima dell’entità complessiva dell’erosione di un corso d’acqua, della tipologia delle fondazioni e delle caratteristiche del fiume e del bacino e, tramite il valore assunto da un indice che tiene conto di queste stime, individua tre diverse classi di rischio per ciascuna delle quali si suggerisce uno studio idraulico dettagliato, un monitoraggio regolare o solo saltuarie ispezioni. In realtà, l’applicazione della procedura suddetta ha fatto emergere delle perplessità sul suo utilizzo nell’ambito del territorio italiano e sulla definizione delle tre diverse classi di vulnerabilità, soprattutto in relazione al fatto che numerosi ponti risultavano a rischio elevato sebbene non fossero stati individuati evidenti segni di instabilità durante le misure in sito. In generale, si può rilevare che i principali fattori di rischio sono rappresentati dall’erosione localizzata e dal sormonto dell’opera. Uno studio recente (Ballio et al., 1998) ha mostrato, in base all’analisi di oltre 400 ponti italiani investiti da 8 eventi alluvionali verificatisi negli ultimi decenni, come il danneggiamento di ponti interessati da eventi di piena possa imputarsi primariamente a: - cedimento delle pile o delle spalle del ponte a causa dello scalzamento delle fondazioni, dovuto all’erosione localizzata indotta dalla presenza delle pile stesse e all’erosione generalizzata in corrispondenza del restringimento della sezione d’alveo e/o all’abbassamento globale del fondo alveo; - lesioni o distruzione dell’impalcato causato dalla spinta dinamica della corrente, amplificata, in molti casi, dalla parziale o totale occlusione della sezione di passaggio dovuta al materiale solido trasportato dalla corrente; - crollo totale o parziale del rilevato d’accesso al ponte. Nei paragrafi che seguono verrà fatto, innanzitutto, breve cenno ai fenomeni idraulici in corrispondenza di un attraversamento fluviale, quindi, con riferimento al rischio di sormonto e di erosione localizzata, verranno ricavate delle formule sintetiche, nonché definiti e testati degli indici di vulnerabilità idraulica.