Il governo delle piene nel Bacino del Fiume Tevere

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1 LA DIRETTIVA EUROPEA «ALLUVIONI»: VERSO UNA NUOVA GESTIONE DEL RISCHIO IDRAULICO IN AMBITO MONTANO Libera Università di Bolzano Novembre 2013 Il governo delle piene nel Bacino del Fiume Tevere Ingg. Nicola BERNI, Claudia PANDOLFO Angelo VITERBO e Loredana NATAZZI

2 Indice 1) Governo delle piene: inquadramento tematica e quadro normativo/istituzionale 2) Governo delle piene nel bacino del F. Tevere 3) Casi studio reali: nel male, evento conseguente al cedimento di parte dello sfioratore della Diga di Montedoglio; nel bene: laminazione piene alto e medio Tevere 2005, 2008, 2010, 2012 e Diga di Corbara Fiume Tevere, 14 novembre 2012

3 Regolazione delle piene: problematica affrontata già dagli antichi romani Fonte: archivi dello stato pontificio. Muro grosso romano (traversa di laminazione delle piene a bocca tarata) sul T.Chiani a monte della stretta di Olevole per la salvaguardia di Roma da parte delle piene del T. Chiani 3

4 Regolazione delle piene: problematica affrontata già dagli antichi romani Fonte: archivi dello stato pontificio. Muro grosso romano (traversa di laminazione delle piene a bocca tarata) sul T.Chiani a monte della stretta di Olevole per la salvaguardia di Roma da parte delle piene del T. Chiani Traversa per la laminazione delle piene sul F. Corno (loc. Ruscio, Monteleone di Spoleto) 4

5 1) Governo piene all interno delle azioni di prevenzione e mitigazione del rischio idraulico AZIONI STRUTTURALI Realizzazione opere di messa in sicurezza per le aree sottoposte a rischio elevato Manutenzione delle opere di difesa AZIONI NON STRUTTURALI Mappatura aree a rischio, pianificazione territoriale, ecc Sistemi di previsione, monitoraggio strumentale in tempo reale, presidio territoriale, valutazione (dinamica) degli scenari di rischio e degli effetti al suolo attesi per le fasi di supporto alle decisioni, governo delle piene, informazione alla popolazione, primo intervento di contrasto, attuazione della pianificazione d emergenza.

6 1) Governo piene: principali riferimenti normativi 1. Legge 24 febbraio 1992, n. 225 e s.m. e i.: Istituzione del Servizio nazionale della protezione civile ; 2. Decreto Legislativo n. 112/1998: "Conferimento di funzioni e compiti amministrativi dello Stato alle regioni ed agli enti locali, in attuazione del capo I della legge 15 marzo 1997, n. 59 ; 3. Circolare DSTN/2/7019 del 19 marzo 1996 "Disposizioni inerenti l'attività di protezione civile nell'ambito dei bacini in cui siano presenti dighe ; 4. Circolare DSTN/2/22806 del 13 dicembre 1995: "Disposizioni attuative e integrative in materia di dighe". 5. Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri 27 febbraio 2004 e s.m. e i.: "Indirizzi operativi per la gestione organizzativa e funzionale del sistema di allertamento nazionale, statale e regionale per il rischio idrogeologico ed idraulico ai fini di protezione civile ; 6. Decreto Legislativo, n. 49, del 23/02/2010: recepimento della Direttiva 2007/60/CE relativa alla valutazione ed alla gestione del rischio alluvioni.

7 Recepimento Direttiva Alluvioni 2007/60/CE: D.Lgs. n 49 del 23 febbraio 2010 Aspetti che riguardano le Regioni e le Province Autonome: Art.3 c.2 Le regioni, in coordinamento tra loro e con il Dipartimento Nazionale della protezione civile, provvedono, ai sensi della Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri in data 27 febbraio 2004, e successive modificazioni, pubblicata nel supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 59 dell'11 marzo 2004, per il distretto idrografico di riferimento, alla predisposizione ed all'attuazione del sistema di allertamento nazionale, statale e regionale, per il rischio idraulico ai fini di protezione civile, secondo quanto stabilito all'articolo 7, comma 3, lettera b). Art.7 c.3 b) le regioni, in coordinamento tra loro, nonche' con il Dipartimento nazionale della protezione civile, predispongono, ai sensi della normativa vigente e secondo quanto stabilito al comma 5, la parte dei piani di gestione per il distretto idrografico di riferimento relativa al sistema di allertamento, nazionale, statale e regionale, per il rischio idraulico ai fini di protezione civile, di cui alla direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri in data 27 febbraio 2004, con particolare riferimento al governo delle piene. (ART.7 c.2: attuazione prioritaria di interventi non strutturali)

8 1) Governo delle piene: cosa è? Nell ambito della azioni non strutturali per la gestione del rischio idraulico, il governo delle piene è un insieme di attività finalizzate alla prevenzione ed alla riduzione del rischio nel caso di eventi di piena: 1) previsione, monitoraggio e sorveglianza (attuate attraverso la rete nazionale dei Centri Funzionali); Portate (m 3 /s) Esempio di laminazione della piena del F. Chiascio - novembre da parte della Diga di Casanuova Comune di Valfabbrica) /11/12 0:00 11/11/12 0:00 12/11/12 0:00 13/11/12 0:00 14/11/12 0:00 15/11/12 0:00 16/11/12 0:00 17/11/12 0:00 Data (gg/mm/aaaa) Pianello Branca

9 1) Governo delle piene: cosa è? 2) presidio territoriale idraulico (strutture regionali o provinciali). La normativa vigente intende estendere le attività di servizio di piena e di pronto intervento idraulico, disciplinati dal R.D. n. 523/1904 e dal R.D. n. 2669/1937, dai soli tronchi fluviali classificati di prima e seconda categoria a tutte le aree nel frattempo classificate ad elevato rischio idraulico del reticolo idrografico principale, secondario e minore; 3) Regolazione dei deflussi attraverso gli invasi presenti nel bacino idrografico. Attività fino a poco tempo fa affidate al solo «documento di protezione civile» di cui alla Circolare «Barberi» DSTN/2/7019 del 19 marzo 1996, e quindi prive di un reale governo organizzato. Il recente quadro legislativo (esempio Fiume Po da quest anno) prevede un percorso di lavoro ben preciso.

10 1) Governo delle piene: soggetti istituzionali coinvolti La normativa vigente individua nelle Regioni, in forma singola oppure d'intesa tra loro (con l eventuale concorso del Dipartimento Nazionale di Protezione Civile), i soggetti che devono assolvere a tale attività. Nel caso di eventi di piena che coinvolgano bacini che interessano più Regioni, il DPC promuove ed indirizza, anche attraverso la rete dei Centri Funzionali, l interscambio e la condivisione delle informazioni tra tutti i soggetti interessati al governo della piena. Per il governo delle piene in tali circostanze, l evento viene gestito dall Unità di Comando e Controllo (UCC) che rappresenta l autorità di protezione civile per il governo delle piene (tavolo politico istituzionale costituito dai vertici delle Regioni, del Ministro dell Ambiente, del DPC o loro delegati).

11 1) Unità di Comando e Controllo: la decisione Nei bacini di interesse nazionale in cui insistono dighe iscritte nel Registro italiano dighe, il governo e la gestione dei deflussi durante un evento di piena comporta il concorso di molte amministrazioni statali, regionali e locali afferenti al bacino. Per mitigare gli effetti di una piena in tali contesti è prevista l istituzione di una Unità di Comando e Controllo (UCC), che rappresenterà l Autorità di protezione civile per il governo delle piene. Riferimento attuale la DIRETTIVA DEL PRESIDENTE DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI 8 febbraio Indirizzi operativi per l istituzione dell Unità di Comando e Controllo del bacino del fiume Po ai fini del governo delle piene, nonché modifiche ed integrazioni alla Direttiva del P.C.M. del 27/02/2004 e s. m. e i.

12 1) Unità di Comando e Controllo: la decisione L UCC, sulla base delle informazioni fornite dai Centri regionali di coordinamento tecnico idraulico (rappresentanti del Centro Funzionale coinvolto, della Direzione Generale delle Dighe del Ministero Infrastrutture e trasporti, delle autorità idrauliche competenti e dell Autorità di Bacino, principalmente), sulla base degli scenari in atto e previsti, assume decisioni sulle possibili azioni necessarie a fronteggiare, e, se possibile, ridurre gli effetti determinati dall evento di piena, al fine di tutelare l integrità della vita, i beni, gli insediamenti e l ambiente. Il Documento di base su cui basare le decisioni è il.

13 1) Piano di Laminazione: cosa è? Necessità di organizzare un adeguata attività di regolazione dei deflussi dagli invasi artificiali presenti sul bacino, per concorrere a limitare gli effetti delle piene: i soggetti istituzionali preposti, attraverso i gestori delle opere idrauliche, sono tenuti ad attuare la massima laminazione possibile dell evento di piena atteso con il rilascio di portate compatibili con l alveo di valle. A tal fine deve essere primariamente valutata, attraverso studi specifici, l'influenza che possono esercitare i volumi accumulabili negli invasi significativi presenti sulla formazione e propagazione dell'onda di piena a valle. Per tali invasi le Regioni, con il concorso tecnico dei Centri Funzionali, delle autorità idrauliche competenti (di solito le Province), dell'autorità di bacino e del Registro italiano dighe, d'intesa con i gestori, sotto il coordinamento del Dipartimento della protezione civile, predispongono ed adottano un piano di laminazione.

14 1) Piano di Laminazione: cosa è? Per diversi e possibili prefigurati scenari d'evento e per ciascuna diga, il piano di laminazione deve prevedere prioritariamente le misure e le procedure da adottare per la salvaguardia della incolumità della vita umana, dei beni, degli insediamenti e dell'ambiente. Valutata la massima portata di piena transitabile in alveo a valle dello sbarramento e contenuta nella fascia di pertinenza fluviale come delimitata dalla competente Autorità di bacino, possono essere individuate due diverse procedure: un programma statico o un programma dinamico, per rendere disponibile con un adeguato anticipo i volumi utili ai fini della laminazione della piena. 1) programma statico: mantenimento, con continuità e durante i periodi dell'anno valutati critici per il verificarsi di eventi di piena, di una quota di invaso minore della quota d' esercizio autorizzata. 2) programma dinamico: nel tempo reale prevede l'esecuzione di manovre preventive e/o nel corso dell'evento per rendere disponibili i volumi necessari.

15 1) Piano di Laminazione: cosa è? Tali manovre sono eseguite sulla base di previsioni quantitative delle precipitazioni sul bacino a monte e dei conseguenti deflussi attesi all'invaso, nonché sulla base dello stato dell'invaso e della portata territorialmente sostenibile a valle dello stesso; le manovre possono rendere necessaria comunque l'attivazione del piano di emergenza a valle della diga stessa. I documenti di protezione civile già redatti ai sensi della circolare DSTN/2/7019 del 19 marzo 1996 sono di fatto modificati ed integrati con le disposizioni che scaturiscono da questa attività. NB: Oggi, assieme alla concertazione relativa all omogeneizzazione dei messaggi di allerta nazionali e al Servizio Meteorologico Nazionale Distribuito (SMND) è in corso la concertazione di uno schema di Direttiva che andrà a sostituire la Circolare PCM DSTN/2/7019 ed integrare la DSTN/2/22806 (nuovi aspetti del Documento di Protezione Civile, modifica sul sistema di comunicazioni, ecc..)

16 2) Bacino idrografico del Fiume Tevere 6 Regioni: Toscana, Emilia-Romagna, Marche, Abruzzo, Umbria, Lazio 14 Province: Ancona, Arezzo, Ascoli Piceno, Forlì, Frosinone, Grosseto, L Aquila, Macerata, Perugia, Rieti, Roma, Siena, Terni, Viterbo 357 Comunitra cui Roma abitanti: 90% nelle città principali Rilevanti aspetti di beni culturali a rischio

17 2) Caratteristiche del territorio umbro Superficie Regionale ~ 8500 km 2 Superficie bacino idrografico dell Alto-Medio Tevere~ km 2 95,1 % dell Umbria nel bacino del Tevere (Umbria 46,9 % del bacino stesso) Topografia complessa prevalentemente collinare/monuosa, con quote dai 50 ai 2500 m s.l.m. Litologia: facies terrigene e depositi flyschioidi. Uso del suolo: agricoltura/terre arate (53.6%), foreste(22.4 %), urbanizzato(2.8 %). Precipitazioni: MA ~ 1000 mm. Temperature: media annuale ~ 11 C. Baciniartificialidi interesse(dighe di Montedoglio, Casanuova e Corbara).

18 Il rischio idraulico in Umbria (fonte Servizio regionale Risorse Idriche e Rischio Idraulico) Le fasce di pericolosità idraulica lungo il reticolo idrografico principale e secondario (quasi 1000 km lineari studiati) occupano 426 Km 2,(5% superficie regionale). Il 55% è classificata in fascia A, con tempi di ritorno di 50 anni. Gli edifici nelle fasce di pericolosità del reticolo principale sono (45% a prevalente destinazione abitativa) e nel reticolo secondario (59% a prevalenza abitativa). Reticolo Principale Fascia A: 97.3 kmq; Fascia B: 44.2 kmq; Fascia C: 25.4 kmq Reticolo Secondario Fascia A: kmq; Fascia B: 47.3 kmq; Fascia C: 86.1 kmq

19 Il rischio idraulico in Umbria (fonte Servizio regionale Risorse Idriche e Rischio Idraulico) Varietà di fenomeni: debrs flow, flash floods, rotte arginali su aree di bonifica, piene fluviali tipiche di medio grandi fiumi

20 2) sbarramenti di interesse per l Umbria 11 dighe di competenza dell ex RID (oggi Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Ufficio Dighe): 3 in Toscana ma di interesse interregionale (bacino idrografico del Fiume Tevere); Volume complessivo invasato di circa 600 Milioni di m 3 di acqua; 2 grandi dighe a uso plurimo (Montedoglio sul Tevere e Casanuova sul Chiascio); 4 dighe ad uso irriguo, le restanti uso idroelettrico; Circa 1400 invasi di competenza regionale (1200 in Provincia di Perugia e 200 Provincia di Terni), con l incidenza di circa 1,8 crolli parziali/totali all anno (specialmente quelli realizzati in terra).

21 2) Piano di Laminazione del Bacino del F. Tevere Per il Tevere, il DPCN ha istituito, nel maggio 2004 presso l Autorità di Bacino del Fiume Tevere, un Tavolo tecnico con il compito di definire la regolazione dei deflussi ai fini del Governo delle piene. Studi/Documenti pregressi e disponibili sull argomento per il Bacino del Fiume Tevere 1) Gestione integrata degli Invasi dei Proff.Ing. Ubertini e Calenda (ABT 1993); 2) Informazioni e fogli condizioni/esercizio e piani di protezione civile per le dighe del bacino

22 2) Piano di Laminazione del Bacino del F. Tevere Tratti fluviali analizzati Alto-Medio Tevere: Autorità di Bacino Dipartimento Protezione Civile Registro Italiano Dighe Provincia di Perugia Regione Toscana Regione Umbria Provincia di Arezzo Ente Irriguo Umbro Toscano Corbara-Castel Giubileo Autorità di Bacino del Fiume Tevere Dipartimento della Protezione Civile Registro Italiano Dighe Regione Umbria Regione Lazio ARDIS Provincia di Terni Consorzio di Bonifica della Val di Paglia Superiore ENDESA ENEL Soggetti istituzionali coinvolti Soggetti istituzionali coinvolti (es. primi due schemi)

23 2) Piano di Laminazione del Bacino del F. Tevere Sbarramenti selezionati: Sistema Alto-Medio Tevere Invaso Chiascio-Valfabbrica Invaso Montedoglio Traversa sul Sovara Sistema Corbara- Castel Giubileo Invaso Elvella Cassa di espansione sul Chiani Invaso Corbara Traversa Alviano Traversa Ponte Felice Traversa Nazzano Traversa Castel Giubileo Sistema Nera-Velino Aja Stifone San Liberato Salto Turano Centrale di Cotilia Piediluco Traversa sul Fiume Corno Sistema Aniene San Cosimato Fiumerotto San Giovanni

24 2) Piano di Laminazione del Bacino del F. Tevere Tratto Invasi interessati Zone difendibili Riduzione possibile Volume a disposizione CHIASCIO A VALLE DI INVASO VALFABBRICA Valfabbrica Torgiano e Bastia Portate con tempi di ritorno < 50 anni 30 Mm 3 TEVERE A VALLE INVASO MONTEDOGLIO Montedoglio Citta di Castello, Umbertide Portate con tempi di ritorno = 50 anni 20 Mm 3 A VALLE CONFLUENZA CON IL CHIASCIO Montedoglio/ Chaiscio Deruta Portate con tempi di ritorno = 50 anni 50 Mm 3 (*) A VALLE DI CORBARA Corbara Orte, Monterotondo, Settebagni, castel Nuovo di Porto Portate con tempi di ritorno < 50 anni 60 Mm 3 VELINO A VALLE DEL SALTO Salto Rieti Portate con tempi di ritorno = 50 anni 20 Mm 3 (**) (40 Mm 3 ) A VALLE DEL TURANO Turano Area a valle di Rieti Portate con tempi di ritorno = 50 anni 20 Mm 3 (***) (40 Mm 3 ) NERA A VALLE DELLA CONFLUENZA CON IL VELINO Salto/Turano Area di Terni Portate con tempi di ritorno < 50 anni 80 Mm 3 NB: attraverso gli scenari di riferimento individuare misure adeguate per garantire lo sfasamento dei picchi di piena monte-valle

25 2) Piano di Laminazione del Bacino del F. Tevere Primo Piano di Laminazione del Tevere (ai sensi della Direttiva PCM, 27/02/2004 ) Scopo del piano: (redatto nel 2005 da DPCN, ABTevere, Regioni, gestori, RID, ed approvato, purtroppo, SOLO dalla Giunta regionale dell Umbria con DGR 1102 del 28/06/2006 quindi NON COGENTE) a) le condizioni ottimali di laminazione per l attenuazione delle inondazioni; b) le condizioni ottimali di gestione dei volumi in eccesso per vari scopi evitando problemi nell asta a valle; Il piano prevede: 1) Laminazione statica (volumi di laminazione fissi) Dighe di MONTEDOGLIO e CASANUOVA 2) Laminazione dinamica (scarico controllato della portata in funzione delle reali condizioni osservate e/o previste) Diga di CORBARA Diga di MONTEDOGLIO Fiume TEVERE h=54m, V=153 Mm 3 Diga di CASANUOVA Fiume CHIASCIO h=74m, V=200 Mm 3 Diga di CORBARA Fiume TEVERE h=52m, V=192 Mm 3

26 2) Governo delle Piene nel Tevere: Saladin CASO DI STUDIO: PIENA DEL TEVERE del DICEMBRE 2008 Simulazione della UCC virtuale con SALADIN: gestione della piena in modalità dinamica MODULO INVASI di SALADIN: funzione ANALIZZA SCENARI per la caratterizzazione degli effetti di applicazione di diversi scenari di svaso/invaso (Figura 3 di 4 sull'analisi dei livelli e/o volumi simulati in tempo reale all'invaso selezionato dai modelli di preannuncio in seguito all'applicazione di una della manovre di svaso previste Autorità di Bacino del fiume Tevere Programma operativo di laminazione di tipo dinamico e la definizione dei modelli di preannuncio in tempo reale

27 2) Governo delle Piene nel Tevere: Dewetra LA PIATTAFORMA DEWETRA Applicazione web 2.0: software web-gis dedicato al monitoraggio degli eventi in atto ed alla valutazione del rischio naturale ed antropico sul territorio nazionale. Autorità di Bacino del fiume Tevere Programma operativo di laminazione di tipo dinamico e la definizione dei modelli di preannuncio in tempo reale

28 I Centri Funzionali la gestione del sistema di allerta nazionale è assicurata dal Dipartimento della protezione civile, dalle Regioni e dalle Province autonome attraverso la Rete dei Centri Funzionali, nonché le strutture regionali ed i centri di competenza chiamati a concorrere funzionalmente ed operativamente a tale rete (punto 1 della Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri 27 Febbraio 2004) Effettuano attività di previsione Collaborano nelle: Attività di sorveglianza, vigilanza e contrasto Individuazione dell evento Valutazione del rischio indotto Monitoraggio strumentale e previsione dell evento e degli effetti a brevissimo termine Attività di vigilanza non strumentale Interventi di contrasto per la riduzione del rischio in tempo reale Attività di prima gestione emergenziale dell evento Informazione della popolazione Attuazione della pianificazione d emergenza

29 Il Centro Funzionale della Regione Umbria Ottobre 2006: istituita nuova sezione presso Servizio Difesa del Suolo Marzo 2007: primo ufficio operativo presso il Centro Regionale di Protezione Civile (CRPC) di Foligno Dicembre 2007: adozione atti regionali propedeutici alla richiesta di attivazione formale da parte del DPC (DDGR 2312 e 2313/07) Dicembre 2008: Protocollo di Intesa DPC-RU (anche aspetti di governo delle piene) Febbraio 2010: attivazione formale CFD Umbria (D.P.G.R. 26/2010) 13 Novembre 2010: passaggio sezione Centro Funzionale da Servizio regionale Risorse Idriche e Rischio Idraulico a quello Protezione Civile, attivazione CRPC

30 Rischio idrogeologico ed idraulico in Regione Umbria: strumenti oggi disponibili per la previsione e prevenzione Reti di Monitoraggio idrometeorologico tradizionali in tempo reale Sensori sperimentali (umidità suolo, velocità superficiale, portata, ecc ) Individuazione soglie e zone di allerta Sistemi automatici di segnalazione superamento soglie Procedure di allertamento Presidi Territoriali Modelli previsionali meteo quantitativi (QPFs) Immagini e dati radar e satellitari Modelli di preannuncio frane e alluvioni Scenari statici di pericolosità frane e alluvioni Scenari statici di rischio frane e alluvioni Produzione di scenari dinamici di rischio frane e alluvioni Web GIS e Sistemi di Supporto alle Decisioni (DSS) web based

31 Prevedibilità degli eventi, incertezza e precursori Intesità Scala temporale Portate critiche per bacino idrografico Dimensioni piccole S<10 Km 2 (sistemi idrici urbani e reticolo minore/marginale, es. T.Scatorbia) Previsioni Meteorologiche (PQFs/satellite/radar) Dimensioni medie 10<S<1000 Km 2 (reticolo secondario, es. F.Chiascio alla confluenza nel F.Topino) Pluviometri Dimensioni grandi S>1000 Km 2 (reticolo principale, es.f.tevere ai ponti di Perugia) Idrometri Incertezza Fonte De Bernardinis

32 Rete di Monitoraggio idrometeorologico in tempo reale 126 Stazioni in Regione Umbria (in media una ogni 65 km2) 15 stazioni umidità del suolo 1 Radar Meteo (DPCN) 72 Idrometri (con aggiornamento quasi annuale di 41 scale deflusso e circa 400 misure/anno) 88 Pluviometri 76 Termometri e altri sensori meteo

33 Regione Umbria Macrobacini idrografici di interesse ai fini dell allertamento F. Tevere a M. Molino A b 5300 km 2 F. Chiani-Paglia a Orvieto S. A b 1275 km 2 F. Nera a T. Orsina A b 1360 km 2

34 Fonte: Biacchi (Eon)

35 Modellistica idrologico-idraulicaidraulica per la previsione delle piene Input M. Idrologico M. Idraulico Mobidic bacino MISDc Hec-HMS Hec-RAS SANTA LUCIA STaFoM 2,3,4,5,6 6(3+3),7(3+4),8(4+4) PIERANTONIO 8(4+4),9(4+5),10(5+5) 3,4,5,6,7 PONTE FELCINO 1,2,3,4,5,6 7(3+4),8(4+4), 8(3+5),9(4+5) PONTE NUOVO 2,3,4,5,6 MONTE MOLINO riverflo-2d

36 MISDc (Modello Idrologico Semi-Distribuito in continuo) Sviluppato dal CNR-IRPI Perugia Gruppo di Idrologia Experimental Catchment MatLab INPUT P, T obs 20 gg formato ascii Parametri 5 INPUT P obs formato ascii Parametri 6 Dt calcolo ~ 1-2 min (ogni 20 min) OUTPUT H for, Qfor formato ascii

37 MISDc (Modello Idrologico Semi-Distribuito in continuo)

38 STAFOM (STAge FOrecasting Model) Sviluppato dal CNR-IRPI Perugia Gruppo di Idrologia STAFOM è un modello idrologico di routing basato sul metodo Muskingum per la previsione dei livelli idrometrici in tempo reale. INPUT h d (t f ), Q u (t f ) formato ascii Parametri 5 Q u (t f ) h d (t f ) monte MatLab valle F. Chiani F. Paglia F. Tevere h d (t f + t*) F. Chiascio F. Topino Dt calcolo ~ 1-2 min (ogni 20 min)

39 HEC-HMS (USACE - United States Army Corps of Engineers) Software libero di simulazione idrologica, al cui interno sono implementate le principali formulazioni utilizzate nella pratica idrologica. Il sistema idrografico è rappresentato con una struttura ad albero (sottobacini, canali, junction, invasi, diversion, sorgenti, pozzi). *.DSS INPUT P obs formato *.DSS (USACE) Parametri 3 Dt calcolo ~ 1-2 min (ogni bacino) (ogni 30 min) *.DSS OUTPUT Q for formato *.DSS (USACE)

40 HEC-RAS (USACE - United States Army Corps of Engineers) Software libero di simulazione idraulica. Modello idraulico in moto vario strutture idrauliche *.DSS TevereA Plan: scale deflusso 14-Jan-10 ponte ferroviario di Ponte San Giovanni ad archi in muratura *.DSS Legend strutture idrauliche WS Max WS Ground Ineff Bank Sta 190 INPUT Output HecHMS formato *.DSS (USACE) Parametri 1 Elevation (m) Station (m) sez. trasversale Tratto da Gorgabuia a Monte Molino (160 km sezioni - oltre 40 strutture - Delta x=300 m ca) Dt calcolo ~ 20 min (ogni 30 min) profilo longitudinale OUTPUT h for, Q for formato *.DSS (USACE)

41 HEC-HMS + HEC-RAS (USACE) Hec-HMS Hec-RAS Shapefile delle aree potenzialmente allagabili Aggiornato ogni 30 minuti

42 Piattaforma web: (sviluppato in collaborazione con il CF della Regione Toscana) I risultati in tempo reale dei modelli sono consultabili (con profilatura user-password) all interno della piattaforma di supporto alle decisioni basata su tecnologie Web open source (Php Phpe MySql):

43 Piattaforma web: Monitoraggio in Tempo reale (grafici e tabelle): Precipitazioni Idrometria livelli/portate Anemometria Termometria

44 Piattaforma web: Previsioni meteorologiche Zone e soglie idropluviometriche di allerta Dati RT e anagrafica rete monitoraggio Telerilevamento (MSG, fulminazioni, radar) Abachi, statistiche, dati storici, rapporti evento Modelli di previsione rischio idrogeologico idraulico Bollettini e Avvisi Meteo e di Criticità, Procedure operative informazioni sulle principali dighe Supporto ad attività multirischio Web-Gis Esempio: Immagini satellitari (MSG), fulminazioni, radar

45 Piattaforma web:

46 3) Casi studio reali: nel male, evento conseguente alla rottura dello sfioratore della Diga di Montedoglio, 29 Dicembre 2010 Fine dicembre 2010: occasione favorevole per completare procedure di collaudo e per raggiungere, per la prima volta, la quota di massima regolazione. Diga Montedoglio, 27/12/2010: raggiungimento quota 394,6 m slm e inizio sfioro Alle ore del 29 dicembre l Ente gestore comunica via fax l ALLARME TIPO 2 ( collasso dell opera di ritenuta e imminenza di un evento catastrofico da Circolare del 1996) dovuto alla rottura di due conci dello scarico di superficie con una portata iniziale stimata attorno ai m 3 /s.

47 3) Casi studio reali: nel male, evento conseguente alla rottura dello sfioratore della Diga di Montedoglio, 29 Dicembre 2010 attivazione procedure d emergenza per i territori di valle (Regioni Toscana e Umbria); apertura immediata h24 di Centri Funzionali e Sale Operative regionali per il monitoraggio strumentale; attivazione immediata dei Presidi Territoriali Idraulici dislocati nei nodi critici del reticolo fluviale a valle della diga; Centri Coordinamento Soccorsi (CCS) c/o Prefetture UTG di Arezzo e Perugia; Aperura Centri Operativi Comunali (COC) c/o i Comuni interessati dal passaggio della piena attesa; chiusura di tutti i ponti critici; evacuazione preventiva di circa 400 persone c/o 10 aree di prima accoglienza predisposte tra Toscana e Umbria.

48 3) Casi studio reali: nel male, evento conseguente alla rottura dello sfioratore della Diga di Montedoglio, 29 Dicembre 2010 Circa 60 Mm 3 potenzialmente interessati!!

49 3) Casi studio reali: nel male, evento conseguente alla rottura dello sfioratore della Diga di Montedoglio, 29 Dicembre 2010 Circa 60 Mm 3 potenzialmente interessati!! 1 idrometro A valle Idrometri disponibili tra diga Montedoglio e diga Corbara (6 in telemisura)

50 3) Casi studio reali: nel male, evento conseguente alla rottura dello sfioratore della Diga di Montedoglio, 29 Dicembre 2010 Al momento dell allarme, uscivano dalla diga portate di m 3 /s, valori di molto superiori alle portate transitabili a valle e associabili a tempi di ritorno tra i 200 e 500 anni. Per stimare gli scenari di pericolità e rischio a valle dello sbarramento sono stati impiegati i modelli disponibili c/o il CF umbro: modelli idrologici di routing (Stafom, del CNR-IRPI) ed idraulici (Hec-RAS) implementati in moto vario (gli unici funzionanti in assenza di precipitazioni previste e/o osservate) Observed Simulated Stafom Discharge (m 3 /s) Hec-RAS 29/12/201012:00 30/12/201012:00 31/12/201012:00 Time (gg/mm/aaaa hh:mm)

51 3) Casi studio reali: nel male, male, evento conseguente alla rottura dello sfioratore della Diga di Montedoglio Montedoglio,, 29 Dicembre 2010 Al momento dell allarme, uscivano dalla diga portate di m3/s, valori di molto superiori alle portate transitabili a valle e associabili a tempi di ritorno tra i 200 e 500 anni. Per stimare gli scenari di pericolità e rischio a valle dello sbarramento sono stati impiegati i modelli disponibili c/o il CF umbro: modelli idrologici di routing (Stafom, del CNR-IRPI) ed idraulici (Hec-RAS) implementati in moto vario (gli unici funzionanti in assenza di precipitazioni previste e/o osservate). 500 Observed Simulated Stafom Discharge (m3/s) Hec-RAS 0 29/12/ :00 30/12/ :00 31/12/ :00 Time (gg/mm/aaaa hh:mm)

52 3) Casi studio. Nel bene: laminazione delle piene. Esempio alluvione novembre 2005 Repentino innalzamento termico, scioglimento nivale e pioggia media areale sull intero bacino di monte del Tevere fino a 140 mm in 48 ore.

53 3) Casi studio. Nel bene: laminazione delle piene. Esempio alluvione novembre 2005 Repentino innalzamento termico, scioglimento nivale e pioggia media areale sull intero bacino di monte del Tevere fino a 140 mm in 48 ore. 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 S.Lucia Pierantonio Ponte Felcino P.te Nuovo Monte Molino 400,0 200,0 0,0 25/11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ portate (m^3/s) tempo (giorno - ora)

54 3) Casi studio. Nel bene: laminazione delle piene. Esempio alluvione novembre 2005 portate (m^3/s) Diga di Montedoglio sul Fiume Tevere ingressi Montedoglio Gorgabuia /11/ /11/ Effetto di laminazione (statica): 26/11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ tempo (giorno - ora) Portata di picco dell onda di piena in ingresso: Volume invasato: Portata massima in uscita durante la piena: 420 m^3/s 25 milioni di m^3 3 m^3/s 54

55 3) Casi studio. Nel bene: laminazione delle piene. Esempio alluvione novembre 2005 Cosa sarebbe successo a Città di Castello senza effetto laminazione diga? Qmax = 815 m^3/s circa la portata di TR500 anni! ingressi Montedoglio Gorgabuia S.Lucia ingressi Montedoglio + S.Lucia 600 portate (m^3/s) /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ tempo (giorno - ora) 55