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1

Cambiamenti climatici e dissesto idrogeologico: scenari futuri

per un programma nazionale di adattamento

NAPOLI, Castel dell’Ovo 9-10 luglio 2007

La modificazione dell’uso del suolo e il rischio di alluvione

Pasquale VERSACEDirettore CAMIlab, Dip. Difesa del Suolo, Università della Calabria

2

C’è evidenza degli effetti dei cambiamenti

climatici sul ciclo idrologico?

Progetto di ricerca

3

Molteplicità di soggettiRidondanze, ripetizioni, contraddizioni

Indietro non si torna

Consulta nazionale per la difesa del suolo e il rischio idrogeologico

4

Alterazione dei processi idrologici

aumento dei periodi siccitosi (intensità e durata)

aumento delle piogge intense (intensità e frequenza)

5/24

Siccità

6/24

Trend annuali di temperatura e precipitazione nelTrend annuali di temperatura e precipitazione nel mondomondo(Intergovernamental Panel on Climate Change)(Intergovernamental Panel on Climate Change)

7/24

Crotone (17.0 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Torano Scalo (16.0 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Trend annuali di Trend annuali di temperaturatemperatura e precipitazione in Calabria e precipitazione in CalabriaMaratea (14.6 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Fiumefreddo Bruzio (15.8 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Sant'Eufemia Lamezia (17.2 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Tropea (17.4 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Reggio Calabria (18.3 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Castrovillari (15.2 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Villapiana Scalo (17.0 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cecita (8.7 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cosenza (16.6 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Catanzaro (16.3 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Serra San Bruno (10.6 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cittanova (15.7 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Siderno Marina (18.3 °C)

-40%

-20%

0%

20%

40%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

8/24

Trend annuali di temperatura e Trend annuali di temperatura e precipitazioneprecipitazione in Calabria in CalabriaMorano (1255 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Aieta (1436 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Amantea (920 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Joppolo (831 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Scilla (789 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Montebello Ionico (776 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cittanova (1503 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

San Sosti (1732 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Torano Scalo (881 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cosenza (970 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Decollatura (1363 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Filadelfia (1230 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Fabrizia Cassari (1749 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Staiti (1068 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Catanzaro (981 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Botricello (571 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Crotone (663 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cecita (1004 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cariati Marina (852 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Cassano Ionio (724 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Villapiana Scalo (497 mm)

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

1950 1960 1970 1980 1990 2000

9/24

SICCITA’ (Idrologica)INDICI BASATI SUL BILANCIO IDRICO

(5 km)

W

P E

P≥EP P<EP

WHC

Dr

µSi

(1−µ)Si Dri-1/β

βµ 11 )1( −− −−=

∆− i

iii DrS

tDrDr

Si

Mod.Sc.nivale

µ=µ(CN) – Carta Suoli e Corine 2000

WHC=WHC(Pr. suolo)

β=β(Geologia)Simulazioni

dal 1957

10/24

SICCITA’ Idrologica (1957-2007)

TemperaturaTemperatura PrecipitazionePrecipitazione Defl. totaleDefl. totale Defl. sotterraneoDefl. sotterraneo

Trend Trend Trend Trend

11/24

Disponibilità lorde1 13,0 miliardi di mc

2 10,0

3 13.2

4 13.4

5 16.0

6 13.1

7 12.2

MEDIA 21-80 17,3

12/24

SCELTE

•Salvaguardare in ogni caso l’uso ecologico, naturalistico e ricreazionale della risorsa idrica

13/24

SCELTE

•Aumentare le disponibilità con la riduzione degli sprechi e delle perdite e non con l’ulteriore depauperamento delle risorse

14Piogge intense

15

Maggiore frequenza e intensità delle piogge di breve durata e piccola estensione

Maggiore consumo di suolo

INCREMENTO DEI DANNI

1616

CONSUMO DEL SUOLO

1717

1873

1995

1986

1957

Il Caso di RENDE

20

Disegni bimbi 4frane

21

Precipitazioni molto maggiori dei valori soglia

di innesco

Attivazione di numerosi movimenti a scala di

versante (frane quiescenti e nuove frane)

22

SARNO5 maggio 1998

26

inondazioni

27

Precipitazioni intense e dimensione dei bacini

idrografici hanno scale spaziali equiparabili

Attivazione di piene con periodi di ritorno molto

elevati

2828

CROTONECROTONE

14 ottobre 199614 ottobre 1996

3131

VIBO VALENTIAVIBO VALENTIA

3 luglio 20063 luglio 2006

3232

Vista da satellite ore 6 UTC (8 ora legale)

(Fonte C.R.A.T.I. S.c.r.l.)

Vista da satellite ore 10 UTC (12 ora legale)Vista da satellite ore 12 UTC (14 ora legale)

3333

Sezione verticale di ‘Supercella’ temporalesca-tipo

3434

Immagine ripresa da Landsat 5-TM

alle ore 09:13 UTC (11:13 ora legale)

3535

VIBO VALENTIA

PIZZONI

SERRA SAN BRUNO

3636

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

3.00

3.40

4.20

5.00

5.40

6.20

7.00

7.40

8.20

9.00

9.40

10.20

11.00

11.40

12.20

13.00

13.40

14.20

15.00

15.40

ora

alte

zza

di p

iogg

ia

(m

m)

Mongiana

Massimo = 9,4 mm

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

3.00

3.40

4.20

5.00

5.40

6.20

7.00

7.40

8.20

9.00

9.40

10.20

11.00

11.40

12.20

13.00

13.40

14.20

15.00

15.40

ora

alte

zza

di p

iogg

ia

(m

m)

Monterosso

Massimo = 15,2 mm

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

3.00

3.40

4.20

5.00

5.40

6.20

7.00

7.40

8.20

9.00

9.40

10.20

11.00

11.40

12.20

13.00

13.40

14.20

15.00

15.40

ora

alte

zza

di p

iogg

ia

(m

m)

Pizzoni

Massimo = 34,2 mm

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

3.00

3.40

4.20

5.00

5.40

6.20

7.00

7.40

8.20

9.00

9.40

10.20

11.00

11.40

12.20

13.00

13.40

14.20

15.00

15.40

ora

alte

zza

di p

iogg

ia

(m

m)

Serra San Bruno

Massimo = 18,4 mm

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

3.00

3.40

4.20

5.00

5.40

6.20

7.00

7.40

8.20

9.00

9.40

10.20

11.00

11.40

12.20

13.00

13.40

14.20

15.00

15.40

ora

alte

zza

di p

iogg

ia

(m

m)

Vibo Valentia

Massimo = 45 mm

Altezze di precipitazione cumulate su 20 minuti

(mm)

3737

95,452,2

240,1

128

405,1

164

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

alte

zza

piog

gia

(mm

)

1 ora 3 ore 6 ore

Confronto con le serie storiche (Serra San Bruno)

max storicomax evento

63 anni di registrazione

h:10.00

h:10.40

h:13.40

3838

57,8

77 86,6

142,6

94,6

193

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

alte

zza

piog

gia

(mm

)

1 ora 3 ore 6 ore

Confronto con le serie storiche (Pizzoni)



h:10.00

h:11.40

h:14.00

3939

60

130,2120,6

199,2

164

202,6

0

50

100

150

200

250

alte

zza

piog

gia

(mm

)

1 ora 3 ore 6 ore

Confronto con le serie storiche (Vibo Valentia)



h:12.40

h:13.40 h:13.40

4040

0 - 1 mm

1 - 10 mm

10 - 50 mm

50 - 100 mm

> 100 mm

h: 8.20

h: 9.00

h: 11.20

Mappatura delle piogge cumulate

4141

h: 12.00

h: 12.40

h: 13.40

0 - 1 mm

1 - 10 mm

10 - 50 mm

50 - 100 mm

> 100 mm

Mappatura delle piogge cumulate

4242

>1000>1000>1000>1000>1000>1000

320120Vibo Valentia

20203636882,52,5Serra San Bruno

1701201208060401512PizzoniVAPIPAIVAPIPAIVAPIPAIVAPIPAI

Piogge su 6 hPiogge su 3 hPiogge su 1 hPiogge su 20’Stazione

Tempi di ritorno (anni) dell’evento

46

……..e quindi..?

47

FRANE•Aumenta la frequenza e il numero di mobilizzazioni•Si attivano frane quiescenti•Impossibile una difesa puntuale•Interventi estensivi e attivi•Ridefinire i criteri per la zonazione di pericolosità•Ridefinire le limitazioni d’uso per tali zone

48

INONDAZIONI

•Diminuisce il periodo di ritorno della piena di progetto

•Inondazioni più frequenti

•Necessario aumentare i periodi di ritorno delle piene di progetto

49

•Impossibile una difesa solo passiva

•Interventi integrati

•Sconnessione idraulica a monte delle aree urbanizzate

•Ridefinire i criteri per la zonazione di pericolosità aumentando i periodi di ritorno di riferimento

50

periodo di ritorno……..

………..addio ?

51

Modelli

Reti di Monitoraggio

Scenari di Rischio

Osservazione Diretta

Presidio Territoriale

PresidioAllerta

PreallarmeAllarme

Modello di Intervento

• Interventi Urgenti (Ingegnere Delegato)• Evacuazione

52

Previsione delle piogge future(nowcasting)

Modelli meteorologicio

Modelli stocastici ???

MODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOMODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOPRAISE-MEPRAISE-ME

(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)

Modello Meteorologico

Modello Stocastico

Modello Integrato Stocastico - Meteo

Prior density

Posterior density

Esperimento


(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)EVENTO 14 gennaio 2001

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ore

PRAISE

0

9

H ( m

m )

( )ν0Z

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ore

PRAISE

0

9

H ( m

m )

( )ν0Z

80%

90%

95%

Previsione stocastica

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ore

PRAISE

0

9

H ( m

m )

( )ν0Z

80%

90%

95%

Previsione stocastica

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ore

MM5

0

9

H ( m

m )

( )ν0Z

Previsione Meteorologica

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ore

MM5

0

9

H ( m

m )

( )ν0Z

Previsione Meteorologica

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5

o r e

P R A IS E - M E

0

9

H ( m

m )

( )ν0Z

8 0 %

9 0 %

9 5 %

P r e v i s i o n e P R A IS E - M E

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5

o r e

P R A IS E - M E

0

9

H ( m

m )

( )ν0Z

8 0 %

9 0 %

9 5 %

P r e v i s i o n e P R A IS E - M E


(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)

Pioggia Prevista H

Piogge Antecedenti Z

Previsione Meteo S

PIOVE NON PIOVE

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )( )( )

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

( )

( )( ) ( )( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

i

ZS

H

i

Z

SH

ZZ

SSHH

ZS

H

Z

SH

Z

SHZSH

zs

h

i

z

sh

z

shzshf

⋅

⋅

⋅−

⋅

⋅

+

+−

⋅

⋅=

++++++

+++

+++

++++++

+++

++++++

++++++

+++++++++∞

=

+++

+++++++++

+++−++++++

−++++++−+++++++++

∑ ,,,,

,,

,,

,,,,

,,

,,,,

,,

,,,,

,,,,2,,

03

,,

,,,,,,

2,,1,,,,

1,,,,1,,,,),,(

1

!1

exp

,,

ββ

β

β

ββ

β

ββ

αα

αθθ

α

ααθ

θβα

βαβα

56fine

57/24

Cambiamento Climatico

•Cambiamento dei valori medi annui

•Cambiamento della distribuzione dei valori medi mensili

P

tempo

P

tempo

Piene

Siccità

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

AFRICA AMERICA ASIA EUROPA OCEANIA

ALTRO

TIFONI

PIENE

TERREMOTI, VULCANI ETSUNAMISICCITA'

58/24

VARIAZIONE DELLA SICCITÀ (SPI) IN CALABRIA

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Nodi• Disponibilità della risorsa• Ammodernamento ed adeguamento delle reti di adduzione e distribuzione

• Deterioramento opere di presa• Assenza sistemi di misura• Assenza controllo qualità e quantità• Gestione della risorsa e organizzazione delle strutture

6060

33,1

77

50

142,6

63,7

193

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

alte

zza

piog

gia

(mm

)

1 ora 3 ore 6 ore

Confronto con le serie storiche (Pizzoni)

media storicamax evento

32,8

52,2 55,8

128

82,6

164

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

alte

zza

piog

gia

(mm

)

1 ora 3 ore 6 ore

Confronto con le serie storiche (Serra San Bruno)


25,1

130,2

37,1

199,2

46,8

202,6

0

50

100

150

200

250

alte

zza

piog

gia

(mm

)

1 ora 3 ore 6 ore

Confronto con le serie storiche (Vibo Valentia)


la modificazione dell’uso del suolo e il rischio di ... · difesa del suolo, università della...

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