piene in montagna e global warming

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PROVINCIA AUTONOMA DI TRENTO

WATER IN THE ALPS -‐ 3rd Interna5onal Conference Preparatory Workshop n. 1: Hydrogeological risk in alpine environments (Trento, Sept. 29th 2010)

DireNve europee e metodi di valutazione delle piene in ambiente alpino

Pierluigi Claps

Dipar3mento di Idraulica, Traspor3 ed Infrastru@ure Civili

Politecnico di Torino




2

Piene nella regione Alpina

Problemi comuni su base Trans-‐Nazionale

Similitudini tra bacini anche lontani – connotazione geografica di macro-‐distre@o




3

Specificità degli even3 alluvionali nelle Alpi

• Elevata capacità di trasporto di sedimen3

• Interazione con instabilità dei versan3

• Dipendenza dalla quota della neve

• Meccanismi non solo rainfall-‐runoff

• Vulnerabilità al riscaldamento globale




57 bacini del Nord-‐Ovest italiano

[Allamano, Claps, Laio, WRR 2009]




Influenza della quota sulle precipitazioni estreme

[Allamano, Claps, Laio, Thea, JPCE 2009]




6

anno

Portata specifica considerata per quan3li (v.a. Birsan et al., 2005).

Incremento temp. di 1-‐2oC e delle prec. estreme del 10% (Frei and Schär, 2001; Schmidli and Frei, 2005)

portata specifica (m

3 /s/km

2 )

Incremento (recente) dei picchi di piena: evidenze empiriche

[Allamano, Claps, Laio,GRL 2009] 27 bacini alpini svizzeri




7

Opportunità offerte dall’emanazione della DireNva 2007/60:

-‐ Collaborazione trans nazionale -‐ Omogeneità dei piani tra distreg -‐ Focus sugli effeg del Climate Change

Azione di piano PAN-‐ALPS?




Diregva 2007/60/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio rela3va alla valutazione e ges3one dei

rischi di alluvione

Decreto Legisla3vo 23 febbraio 2010, n. 49 (G.U 2 aprile 2010, n. 77)

"A@uazione della diregva 2007/60/CE rela3va alla valutazione e alla ges3one dei rischi di alluvioni"

Recepita da:




Art.3

Sono valide le disposizioni dell’ art. 3 par 1-‐2-‐3-‐5-‐6 Dir. 2000/60/ CE (individuazione dei Bacini idrografici e loro successiva assegnazione a Distreg idrografici e Autorità competen3) con la possibilità di deroga per:

• Nominare autorità competen5 diverse da art. 3.2 Dir 2000/60/ CE

• Individuare zone cos3ere o singoli Bacini e assegnarli ad unità di ges3one diverse da quelle previste da art. 3.1

Entro 2 anni e mezzo dall’entrata in vigore della diregva, gli SM forniscono le informazioni rela3ve all’elenco delle Autorità competen3 (All I Diregva 2000/60 CE)




Capo II

ART. 4

VALUTAZIONE PRELIMINARE DEL RISCHIO

…. sulla base delle informazioni disponibili o di quelle facili da o@enere, quali i da5 registra5 e gli studi sugli sviluppi a lungo termine, tra cui in par3colare le conseguenze del cambiamento clima5co sul verificarsi delle alluvioni;

DA COMPLETARE ENTRO IL 22 DICEMBRE (IT=Se]embre) 2011




Comprende almeno i seguen3 elemen3:

1. MAPPE in scala appropriata del Distre@o idrografico ….

2. DESCRIZIONE DELLE ALLUVIONI SIGNIFICATIVE AVVENUTE IN PASSATO

3. VALUTAZIONE delle POTENZIALI CONSEGUENZE PROVOCATE DA ALLUVIONI FUTURE, tenendo conto di: Topografia

Posizione dei corsi d’acqua e loro cara@eris3che idrologiche e geomorfologiche

Posizione delle zone popolate e con agvità economiche

Sviluppi a lungo termine, inclusi IMPATTI DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI




CAPO III MAPPE DELLA PERICOLOSITA’ E MAPPE DEL RISCHIO DI ALLUVIONE

Art. 6

Gli SM predispongono a livello di Distre@o idrografico o Unità di ges3one MAPPE DELLA PERICOLOSITA’ E DEL RISCHIO di alluvione nella scala più appropriata, per le zone individuate all’art. 5.1 secondo 3 scenari:

• SCARSA PROBABILITA’di alluvione o even3 estremi

• MEDIA PROBABILITA’ di alluvione (tempo di ritorno ≥ 100 anni)

• ELEVATA PROBABILITA’ di alluvione SE OPPORTUNO




Le MAPPE DEL RISCHIO DI ALLUVIONE devono indicare le potenziali conseguenze nega3ve …, in termini di:

• NUMERO indica3vo degli abitan3 potenzialmente interessa3

• TIPO DI ATTIVITA’ ECONOMICHE insisten3 sull’area potenzialmente interessata

• IMPIANTI di cui all’Allegato I Diregva 1996/91 CE (IPPC -‐ prevenzione e riduzione integrata inquinamento) ….

• … l’indicazione delle aree in cui possono verificarsi alluvioni con elevato volume di sedimen5 trasporta5 e colate detri5che…

DA COMPLETARE ENTRO IL 22 DICEMBRE (IT=Giugno) 2013




-‐ CAPO IV -‐ PIANI DI GESTIONE DEL RISCHIO DI ALLUVIONI

ART. 7

Sulla base delle Mappe di cui all’art. 6 gli SM stabiliscono a livello di Distre@o idrografico/Unità di ges3one , PIANI DI GESTIONE DEL RISCHIO DI ALLUVIONE per le zone di cui all’art 5 o già individuate a rischio di alluvione prima del 22 Dicembre 2010

Obiegvi:

…riduzione delle potenziali conseguenze nega5ve su Salute umana, Ambiente, Patrimonio Culturale, Agvità economica … su inizia3ve non stru@urali e /o sulla riduzione della probabilità di inondazione

DA COMPLETARE ENTRO IL 22 DICEMBRE (IT=Giugno) 2015




Valutazione delle Piene di Proge@o:

Sviluppi Recen3




www.idrologia.po

lito.it/pien

e




Elemen5 di novità

• Uso di da3 non convenzionali (estremi giornalieri, even3 occasionali)

• Assenza di discon3nuità spaziale nell’applicazione (no Zone Omogenee)

• Quan3ficazione dell’incertezza di s3ma

• Uso intensivo di informazioni geomorfoclima3che

Metodo ARPIEM (Analisi Regionale delle PIEne in Montagna)




Perché servono da3 non convenzionali

18

Piemonte Svizzera

Serie storiche della consistenza di da3 di piene al colmo




Confronto con da5 da studi preceden5




Momen5 Sta5s5ci e Parametri geomorfoclima5ci

I parametri sta3s3ci della distribuzione delle piene (la media e gli L-‐momen3) sono deriva3 da da descri@ori geomorfoclima3ci dei bacini idrografici

• Oltre 60 parametri geomorfoclima5ci considera3 nelle analisi

• morfologia: area, lunghezza asta principale, rappor3 di Horton, pendenze,

orientamento, etc.; • suolo: indici di uso del suolo (Corine), CN, permeabilità, etc.;

• piovosità: a, n, afflusso medio annuo, regimi pluviometrici, Lmomen3 delle

piogge di breve durata.




Curva di crescita KT = LN3(T, L-‐CV, L-‐CA)

Fasce di confidenza simulazioni Monte Carlo

Esempio di s5ma




EffeN del cambiamento clima5co sulle piene dei bacini alpini




Modello geomorfoclima5co [Allamano et al., WRR 2009]

23

• h: precipitazione • q: portata specifica • fc(t) = Ac/A • SM: quota scioglimento

• q = C fc(t) h + SM(t)

• zero termico ZT(t)

• area bacino A • area contribuente Ac(t)




Derivazione (e variazione) della curva di frequenza delle

piene

24




Return Period Ra5o (RPR)

25

CONDIZIONI CLIMATICHE ATTUALI (T, α)

CONDIZIONI CLIMATICHE DIVERSE (T’=T+ΔT, α’=α+Δα)

RPR

Quan3fica la risposta alle variazioni dei parametri, dato dal rapporto fra il periodo di ritorno RP a@uale di un evento di piena QRP ed il periodo di ritorno RP’ legato alla probabilità che l’evento venga superato in condizioni clima3che diverse da quelle a@uali.




Sensi5vità della frequenza dei quan5li di piena Caso di una famiglia di bacini con quota minima tra 500 e 4000 m e quota massima pari a 4500 m

26

3.1




Applicazione ai corsi d’acqua svizzeri

27

Ipotesi: innalzamento di temperatura di 2°C incremento del 10% della media delle piogge estreme di 1 h

Allamano, Claps, Laio, (GRL, 2009)




EffeN di variazioni clima5che sull’arco alpino

Ipotesi di innalzamento di temperatura di 2°C ed incremento del 10% della media delle piogge estreme di 1 h

28




Sensi5vità in Valle d’Aosta e Piemonte

29

Percentuali di area poste a quote superiori ai 2000 m mappate sul re3colo piemontese e valdostano

Allamano et al, Conv. Idraul, 2010)




Conclusioni

• Dir 2007/60 occasione importante per migliorare comprensione dei fenomeni ed

omogeneità di approccio

• Necessità di visione unitaria (PAN-‐Alpina) per raccogliere da3 sufficien3 a studiare

le specificità dei cara@eri delle piene in montagna

• Il global warming incide sul rischio di piena dei bacini alpini

• Aspeg idraulici (trasporto solido) dovrebbero entrare in modo sistema3co nelle

procedure di valutazione delle piene

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