Esperienze regionali: Regione Umbria.

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1 Esperienze regionali: Regione Umbria ingg. A. Viterbo Viterbo, N.Berni, N.Berni, G.Paggi Esperienze regionali: Regione Umbria. La gestione di allarmi connessi alla sicurezza delle grandi dighe: il caso di Montedoglio,, dicembre 2010 Montedoglio Convegno DIGHE E INVASI, Ottobre 2011 Centro Incontri Regione Piemonte - Corso Stati Uniti 23 - Torino

2 Indice Le dighe della Regione Umbria; Piano di Laminazione per il governo delle piene (Direttiva P.C.M. 27 febbraio 2004); Il contributo delle grandi dighe per la laminazione delle piene in casi reali: esempio della piena del F.Tevere a novembre 2005; La pericolosità legata a fenomeni di rottura di organi di rilascio delle dighe: esempio Montedoglio 29 dicembre 2010.

3 Le dighe in 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 m3 di acqua; 2 grandi dighe a uso plurimo (Montedoglio e Casanuova); 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).

4 Le grandi dighe di interesse per l Umbria Governo delle Piene: Piano di laminazione e Unità di Comando e Controllo (Direttiva PCM, 27/02/2004 ) Scopo del piano: (redatto nel 2005 da DPCN, ABTevere, Regioni, gestori, RID, ed approvato dalla Giunta regionale dell Umbria con DGR del 2006) 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

5 Recepimento della Direttiva Alluvioni 2007/60/CE: D.Lgs. n 49 del 23 febbraio 2010 Aspetti che riguardano le Regioni: Art.3 c.2 Le regioni, in coordinamento tra loro e con il Dipartimento Nazionale della protezione civile, provvedono, ai sensi del Dpcm 27 febbraio 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) CENTRI FUNZIONALI Art.7 c.3 b) le regioni, in coordinamento tra loro, nonche' con il Dipartimento nazionale della protezione civile, predispongono, 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 al Dpcm 27 febbraio 2004, con particolare riferimento al governo delle piene.

6 Evento di piena del Fiume Tevere Novembre

7 Cause dell evento L evento alluvionale non è stato determinato da una precipitazione eccezionale, ma dall azione combinata dell innalzamento della temperatura, dell innevamento presente nei rilievi della parte alta del bacino del F. Tevere e dallo scioglimento della neve dovuto alla pioggia Incremento di Temperatura: circa 14 C (da 5 C a circa 9 C) 7

8 Allerona Amelia Armenzano Azzano Bastardo Bastia Umbra Bevagna Cannara Casa Castalda Casigliano Cerbara Citta'di Castello Collepepe Compignano Corbara Foligno Forsivo Gualdo Tadino Campo di pioggia spessori cumulati di pioggia (mm) 24/11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ tempo (giorno - ora) Inizio evento 25/11/2005 Fine evento 28/11/2005 Precipitazione media circa 95 mm Picco di circa 140 mm (TR 5 anni). 8

9 Livelli Idrometrici In giallo: 12 stazioni in cui è stato superato il livello massimo degli ultimi 20 anni! Corso d'acqua Sezione idrometrica MAX nov 2005 MAX Assino Serrapartucci 3,67 3,27 Tevere Santa Lucia 5,61 5,54 Tevere Ponte Felcino 6,92 5,67 Tevere Ponte Nuovo 8,19 7,31 Tevere Monte Molino 9,00 7,06 Astrone Ponticelli 3,68 3,11 Chiani Ponte Santa Maria 5,19 4,61 Chiani Ponte Osteria 4,17 4,18 Chiani Morrano 3,40 3,97 Paglia Orvieto Scalo 6,85 6,64 Topino Valtopina 2,68 3,15 Topino Bevagna 2,08 2,68 Topino Cannara 3,98 4,36 Marroggia Azzano 3,00 3,40 Timia Cantalupo 4,33 4,60 Chiascio Pianello 3,40 3,22 Chiascio Petrignano d'assisi 4,05 5,22 Chiascio Ponte Rosciano 5,56 5,38 Nestore Marsciano 4,03 3,83 Genna Palazzetta 4,07 4,23 Corno Serravalle 1,77 2,24 Nera Torre Orsina 3,96 5,49 Nera Vallo di Nera 2,31 2,43 Naia Todi Naia 2,40 2,71 9

10 Portate portate stimate (metri cubi al secondo) Corso d'acqua Sezione idrometrica MAX nov 2005 MAX anno Tevere Ponte Felcino Tevere Ponte Nuovo Chiani Morrano * 1965 Paglia Orvieto Scalo * 1937 Chiascio Ponte Rosciano Topino Bettona In rosa: piena "eccezionale" Analisi statistiche su dati livello portata storici (frequenze calcolate cercando di stimare il flusso extra-alveo) Tevere a S.Lucia circa TR 25 anni Tevere a P.Felcino circa TR 35 anni Tevere a P.Nuovo circa TR 50 anni 10

11 Laminazione Statica Diga di Montedoglio (F.Tevere) 450 portate (m^3/s) ingressi Montedoglio Gorgabuia /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ tempo (giorno - ora) Portata di picco in ingresso: 420 m^3/s Volume invasato: 25 milioni di m^3 Portata massima in uscita: 3 m^3/s 11

12 Laminazione Statica Diga di Montedoglio (F.Tevere) Cosa sarebbe successo senza laminazione diga? Qmax = 815 m^3/s circa la portata di TR500 anni! ingressi Montedoglio Gorgabuia S.Lucia ingressi Montedoglio + S.Lucia 12 portate (m^3/s) 25/11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/ tempo (giorno - ora)

13

14 Laminazione Dinamica Diga di Casanuova (F.Chiascio) livelli idrometrici (m) 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 strumentazione CNR-IRPI - idrogrammi di ingresso e uscita Diga di Casanuova PORTATA DI PICCO IN INGRESSO STIMATA = 230 m^3/s La Chiusa Branca Barcaccia tempo (dati semiorari dal giorno 25) Portata di picco in ingresso: 230 m^3/s Volume invasato: 8,6 milioni di m^3 Portata massima in uscita: 140 m^3/s 14

15 Laminazione Dinamica Diga di Corbara (F.Tevere) Portata di picco in ingresso: 1500 m^3/s Volume invasato: 6,5 milioni di m^3 Portata massima in uscita: 900 m^3/s 15

16 Caratteristiche del bacino idrografico: 303 km2 di bacino idrografico sotteso; Lunghezza invaso: 7,5 km Quote bacino: da 360 a 1076 m slm; Pendenza media asta valliva: 0,8% Diga di Montedoglio (F.Tevere) Caratteristiche generali Pluviometro n stazione pluviometrica ente di appartenenza 1 Pieve Santo Stefano Vivaio Forestale (C.F.S.) 2 Pieve Santo Stefano ARSIA Regione Toscana 3 Ponte alla Piera Ente Irriguo Umbro Toscano 4 Verghereto Regione Umbria 5 Sovara Ente Irriguo Umbro Toscano 6 Montedoglio Ente Irriguo Umbro Toscano

17 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Tipologia e Struttura Caratteristiche Costruttive Progetto dell ing. Arredi del Inizio lavori nel 1977 e conclusione nel Da allora 18 anni di invasi sperimentali. La diga è: fondata su roccia; sezione del tipo in materiali sciolti con nucleo centrale ad asse verticale in limi argillosi e due semicorpi laterali in materiali sciolti grossolani. Dimensioni Altezza sbarramento m (secondo il D.L. del 1994). Massimo volume di invaso 168 Mm 3, di cui di regolazione. 18 Mm 3 di laminazione delle piene. Alla quota di massimo invaso il lago ha una superficie di 8.04 km 2. Larghezza del coronamento: 8 metri.

18 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Organi di Scarico Scarico di superficie: in sinistra idrografica, Lungh =112 m, Largh m e due paratoie di 12 metri di larghezza ciascuna. Massima portata smaltibile dallo scarico di superficie è 1061 m 3 /s Scarico di alleggerimento: Galleria sottopassante la spalla destra a sezione circolare con diametro di 3.40 m, lunghezza di 235 m e pendenza dello 0.5%. Al piede del rilevato due paratoie piane in serie di luce 2.40x1.60 m a comando oleodinamico, con tempo di apertura pari a circa 0.5 ore. Segue un canale. Scarico di fondo: Galleria sottopassante la spalla sinistra a sezione circolare con diametro di 6 m, lunghezza di 423 m e pendenza dello 0.5%. All inizio dello stesso vi sono installate due paratoie piane in serie, di luce 3.90x3.20 a comando oleodinamico, con tempo di apertura pari a circa 0.5 ore. La vasca di smorzamento è in comune con lo scarico di superficie.

19 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Usi L idea di creare un serbatoio artificiale nell Alto Tevere nasce nell ambito del progetto irriguo promosso dall Ente Autonomo per la bonifica, l'irrigazione e la valorizzazione fondiaria delle province di Arezzo, Perugia, Siena e Terni, denominato dal 1991 Ente Irriguo Umbro Toscano. Inizialmente il progetto prevedeva di destinare tutto il volume disponibile per il solo uso irriguo. Durante il periodo di pre-invaso si è passati ad un uso plurimo (di concerto tra le Regioni Umbria e Toscana): irriguo (circa il 40%), idropotabile (circa 30%), laminazione delle piene (circa 10 %), ambientale e idroelettrico (circa 20 %).

20 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre 2010 Dopo 18 anni di invaso sperimentale il 23 dicembre 2010, inizio operazioni finalizzate alla verifica del funzionamento dello scarico di superficie propedeutiche alla chiusura del collaudo. Stante le condizioni favorevoli dal punto di vista meteorologico (circa 10 giorni di assenza di pioggia) e delle condizioni di basse portate del fiume Tevere a valle della diga, in data 23 dicembre 2010 l ente Irriguo Umbro Toscano (EIUT) di Arezzo ha comunicato via fax l inizio delle operazioni di innalzamento del livello idrometrico sopra la quota di massima di regolazione (394,60 m slm), ai fini di verificare il funzionamento della diga in condizioni di massimo invaso ai fini della chiusura delle operazioni di collaudo.

21 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre 2010 Gli uffici regionali, preso atto della decisione del gestore, prescrivono, per tutta la durata delle attività:..una vigilanza rinforzata che permetta di regolare gli organi di manovra della diga in caso del verificarsi di afflussi da monte in caso del peggioramento delle condizioni meteorologiche, nonché l'adozione di un piano di emergenza per la gestione di questa attività che coinvolga i Comuni, le Autorità Idrauliche competenti e gli organi di Protezione Civile (compresi i Centri Funzionali regionali). Diga Montedoglio: foto del 27 dicembre 2010 raggiungimento quota 394,6 m slm e inizio sfioro

22 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre 2010 Raggiungimento livello massimo di regolazione e inizio sfioro (27 dicembre): 155 Mm 3 massimi invasati (a m slm, il giorno 28 dicembre: 20 cm sopra la quota di massima regolazione). 27 dicembre dicembre 2010

23 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre 2010 Alle ore del 29 dicembre l EIUT ha comunicato 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.

24 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre GESTIONE A seguito di tale comunicazione, sono state attivate dalle Regioni Toscana e Umbria le procedure previste per la gestione delle fasi emergenziali (Direttive CF e emergenze, Circolare 19 marzo 1996/2/7019): il Centro Funzionale della Regione Umbria è stato aperto in modalità h24 dalle ore 22:00 assieme alla Sala Operativa Unica di Protezione Civile (SOUR), presso il Centro Regionale di Protezione Civile di Foligno; tutti i Comuni lungo il Fiume Tevere da Montedoglio a Corbara sono stati allertati (11 Comuni); le Prefetture di Arezzo e Perugia hanno attivato i Centri di Coordinamento Soccorsi (CCS), convocando tutti i soggetti coinvolti (forze di Polizia, VVFF, Protezione Civile di Regione e Provincia, RID), per l attivazione dei Piani di emergenza di Protezione Civile; i 6 Comuni dell Alto Tevere coinvolti dal passaggio della piena fino a Perugia hanno aperto i propri Centri Operativi Comunali (COC); nell Alto Tevere, chiusura di tutti i ponti critici da parte delle forze dell ordine, evacuazione preventiva di circa 400 persone in base alle carte di allegabilità del PAI, tra Toscana e Umbria, con la predisposizione di aree di prima accoglienza attrezzate; sono state predisposte 10 aree di prima accoglienza (3 in Toscana e il resto in Umbria) tra ospedali, scuole, CVA; sono stati evacuati anche allevamenti di bovini.

25 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre GESTIONE Da subito è stato attivato il monitoraggio sistematico dell evento, anche per mezzo dei Presidi Territoriali Idraulici dislocati nei nodi critici del reticolo fluviale a valle della diga, diffondendo i dati/informazioni in tempo reale tramite il sito per il supporto alle decisioni delle Sale Operative regionali e prefettizie. diga Idrometri disponibili tra diga Montedoglio e diga Corbara (6 in telemisura) Circa 60 Mm 3 potenzialmente interessati!!

26 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre GESTIONE Da subito è stato attivato il monitoraggio sistematico dell evento, anche per mezzo dei Presidi Territoriali Idraulici dislocati nei nodi critici del reticolo fluviale a valle della diga, diffondendo i dati/informazioni in tempo reale tramite il sito per il supporto alle decisioni delle Sale Operative regionali e prefettizie. 1 idrometro A valle Q max in uscita circa 650 m 3 /s!! Idrometri disponibili tra diga Montedoglio e diga Corbara (6 in telemisura)

27 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre GESTIONE 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 da subito il rischio a valle dello sbarramento, il Centro funzionale della Regione Umbria ha utilizzato gli scenari dinamici di pericolosità e rischio idraulico provenienti dai soli 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). I modelli hanno permesso in pochi minuti di individuare lo scenario atteso nei principali nodi dell Alto Tevere Umbro (confine toscano, San Giustino, Pistrino, Città di Castello, Pierantonio ed Umbertide) Observed Simulated Discharge (m 3 /s) Stafom Hec-RAS 29/12/201012:00 30/12/201012:00 31/12/201012:00 Time (gg/mm/aaaa hh:mm)

28 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre GESTIONE Gli scenari prodotti sono stati visualizzati anche su tecnologie web-gis sovrapponendo alle cartografie tradizionali layer delle uscite del modello idraulico. La previsione dell onda di piena ha permesso di valutare, fin dai primi momenti, l effettivo grado di rischio a valle della diga e la tempistica di transito del picco di piena: i risultati del modello idraulico sin da subito mostravano la forte attenuazione della piena nel passaggio da monte a valle. Lo scenario atteso passava da valori di piena di oltre 200 anni di TR (al confine umbro-toscano), a valori associabili a TR 50 anni a Città di Castello, fino a una piena poco più che ordinaria nella zona di Perugia.

29 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre GESTIONE Il sistema di supporto alle decisioni tempestivamente messo a disposizione ha consentito di ottimizzare le azioni di Protezione Civile connesse alla gestione dell emergenza. I Piani di protezione Civile comunali hanno potuto basarsi su una previsione dinamica, anche cartografica, differente da quella statica che accompagnava i Piani stessi. In questo modo è stato possibile evacuare la popolazione effettivamente a rischio, evitando il coinvolgimento di vite umane e parallelamente limitando il rischio di falsi allarmi in zone che non sarebbero state interessate dalla piena. I modelli hanno permesso infine di individuare non solo le zone a rischio, ma la tempistica per un ritorno alla successiva fase di normalità.

30 Diga di Montedoglio (F.Tevere) Evento 29 Dicembre 2010 LE CAUSE

31 Conclusioni - Commenti Fermo restando che le grandi dighe svolgono un ruolo fondamentale per la gestione delle risorse idriche, ricoprono un ruolo chiave nella gestione delle alluvioni, con possibilità di laminazione, sia statica che dinamica, anche notevole; E possibile che siano necessari ancora 40 anni, 22 di realizzazione 18 per invasi sperimentali e per effettuare il collaudo in corso d opera di una diga? Soprattutto, dopo 18 anni di controlli come mai si verificano allarmi tali da determinare il collasso di parte di una struttura?

32 Conclusioni - Commenti E possibile che queste problematiche siano così generalizzate, considerando che in Umbria anche le atre due grandi dighe hanno dovuto comunque affrontare gravi problemi strutturali: - Corbara: (diga alleggerita con speroni) subito dopo la costruzione sono comparse fessurazioni nelle zone di giunto, successivamente messe in sicurezza con opere e costi di rifacimento paragonabili all intera opera inizialmente progettata; - Casanuova: (diga in terra) durante le prime fasi di invaso si è manifestato un movimento franoso sul pendio a ridosso delle opere, che ha costretto alla realizzazione di nuove opere per lo scarico di fondo e ancora richiede la messa in sicurezza di tutto il pendio con un carico al piede, con la conseguenza di avere solamente un volume d invaso autorizzato di 12 Mm 3, pari al volume del corpo diga, dopo 40 anni di inizio lavori;

33 Conclusioni - Commenti Le norme devono prevedere il controllo attraverso un idoneo sistema di sensori, anche in tempo reale, non solo della struttura di una diga, ma anche di tutti gli organi di sicurezza della stessa, che si sono rivelati elementi di debolezza, contrariamente alle previsioni; Va sicuramente rivisto il sistema di autorizzazioni e di controllo. Non è più possibile controllare per decine di anni con invasi sperimentali una grande diga e ottenere questi risultati; L Ufficio Dighe, così come avevano proposto le Regioni, deve avere un proprio Comitato Tecnico Scientifico di riferimento, composto anche da esperti di fama mondiale, con cui confrontarsi per affrontare e risolvere in tempi brevi tutte le problematiche. Potenziamento degli uffici periferici dell Ufficio Dighe. Il progetto approvato dall Ufficio Dighe deve contenere il piano dei controlli sia delle fasi di costruzione che di quelle di collaudo in modo da passare entro 3 anni dalla fine dei lavori della diga all esercizio.

34 Conclusioni - Commenti Il collaudo della diga, definito nel piano dei controlli e l autorizzazione all esercizio devono essere in capo all Ufficio Dighe, senza nessuna nomina di collaudatori esterni. Il sistema di monitoraggio e di gestione dell emergenza dei Centri Funzionali basato sulle recenti normative è risultato efficace ed efficiente per gli allarmi dovuti a problematiche delle dighe; Va comunque migliorato il coordinamento tra la normativa Governo delle Piene: Piano di laminazione e Unità di Comando e Controllo (Direttiva PCM, 27/02/ ) e quella di settore relativa alla gestione della sicurezza delle dighe. Sono problemi solo nostri?

35 Grazie per l attenzione.

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