La stima del danno da alluvione a supporto dell analisi costi-benefici

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1 PROGETTARE L ASSETTO IDROGEOLOGICO Bologna, 24 ottobre 2016 La stima del danno da alluvione a supporto dell analisi costi-benefici Alessio Domeneghetti, Francesca Carisi, Attilio Castellarin, Armando Brath alessio.domeneghetti@unibo.it Università di Bologna, Scuola di Ingegneria e Architettura Dipartimento DICAM

2 RISCHIO IDRAULICO RISCHIO = H x E x V = R Danno economico atteso in caso di evento alluvionale in una specifica area VULNERABILITÀ (V) Suscettibilità al danneggiamento degli elementi esposti ESPOSIZIONE (E) Persone, edifici, infrastrutture e beni esposti al pericolo di allagamento PERICOLOSITÀ (H) Probabilità di accadimento di un evento di piena in una area specifica in un dato periodo di tempo

3 RISCHIO IDRAULICO Mitigazione della pericolosità (ad es. interventi strutturali) RISCHIO = H x E x V = R Danno economico atteso in caso di evento alluvionale in una specifica area VULNERABILITÀ (V) Suscettibilità al danneggiamento degli elementi esposti ESPOSIZIONE (E) Persone, edifici, infrastrutture e beni esposti al pericolo di allagamento PERICOLOSITÀ (H) Probabilità di accadimento di un evento di piena in una area specifica in un dato periodo di tempo

4 RISCHIO IDRAULICO Riduzione della esposizione e vulnerabilità (ad es. modelli di previsioni, piani di allerta, misure di mitigazione degli impatti attesi in caso di allagamento, etc.) RISCHIO = H x E x V VULNERABILITÀ (V) = R Danno economico atteso in caso di evento alluvionale in una specifica area Suscettibilità al danneggiamento degli elementi esposti ESPOSIZIONE (E) Persone, edifici, infrastrutture e beni esposti al pericolo di allagamento PERICOLOSITÀ (H) Probabilità di accadimento di un evento di piena in una area specifica in un dato periodo di tempo

5 RISCHIO IDRAULICO Riduzione della esposizione e vulnerabilità (ad es. modelli di previsioni, piani di allerta, misure di mitigazione degli impatti attesi in caso di allagamento, etc.) Rischio Residuale porzione di rischio che permane anche in presenza dell opera di difesa e relazionato: PERICOLOSITÀ (H) RISCHIO = H x E x V VULNERABILITÀ (V) alla possibilità di verificarsi di eventi di piena più intensi di quello assunto a riferimento all impossibilità di escludere fenomeni di rottura arginale ESPOSIZIONE (E) = R Danno economico atteso in caso di evento alluvionale in una specifica area Suscettibilità al danneggiamento degli elementi esposti Mancato/parziale funzionamento dei sistemi di previsione/allerta e gestione delle emergenze Persone, edifici, infrastrutture e beni esposti al pericolo di allagamento Probabilità di accadimento di un evento di piena in una area specifica in un dato periodo di tempo

6 Strategie di riduzione della pericolosità idraulica «Fascia C» - Fiume Po Area potenzialmente allagabile per Tr500 Estensione complessiva = km 2 Fascia A Fascia B Fascia C

7 Rialzo arginale [m] Strategie di riduzione della pericolosità idraulica Effetti del continuo innalzamento ed estensione del sistema arginale -Riduzione della laminazione delle portate -Maggior velocità di propagazione % Sistema arginale ~74% (stima per difetto) del sistema arginale non è adeguato ai livelli della piena 500-ennale e richiede degli interventi di innalzamento che localmente superano i 3,5 m. Lunghezza sistema arginale: 2400 km (asta principale e affluenti)

8 Strategie di riduzione della pericolosità idraulica Effetti del continuo innalzamento ed estensione del sistema arginale -Riduzione della laminazione delle portate -Maggior velocità di propagazione Potenziamento del sistema arginale Aumento dell esposizione e del danno atteso Credits: G. Di Baldassarre

9 Strategie di riduzione della pericolosità idraulica Sardegna Olbia A. Aru, 2013 Potenziamento del sistema arginale Credits: G. Di Baldassarre

10 EVOLUZIONE DEL RISCHIO IDRAULICO «Fascia C» - Fiume Po Area potenzialmente allagabile per Tr500 Estensione complessiva = ~ km 2. Aree Urbane Fascia A Fascia B Fascia C

11 EVOLUZIONE DEL RISCHIO IDRAULICO «Fascia C» - Fiume Po Area potenzialmente allagabile per Tr500 Estensione complessiva = ~ km 2. Aree industriali Fascia A Fascia B Fascia C

12 Altezza [m s.l.m.] Valutazione semplificata del danno atteso Curve ipsometriche Uso del suolo Estensione [km 2 ] Area urbana Popolazione, Industrie, etc. DEM 10 m DEM 5 m

13 Altezza [m s.l.m.] Valutazione semplificata del danno atteso Area urbana Industrie, etc. Uso del suolo Livello di inondazione Area industriale allagata Area urbana allagata Estensione [km 2 ] DEM 10 m DEM 5 m

14 Danno [%] Altezza [m s.l.m.] Valutazione semplificata del danno atteso Stima del danno Curva di danno Curva Ipsometrica di Vulnerabilità d 100 h 100 h(a) Livello di inondazione d(h) h h 100 D 100 D(h) h [m] tirante A 100 A tot Area urbana A [km 2 ] Danno Tot stimato D tot A A tot 2 h A da km km d A 100

15 Portata [m 3 /s] Portata [m 3 /s] Portata [m 3 /s] Portata [m 3 /s] Valutazione semplificata del danno atteso Danno stimato per i soli edifici urbani (danni diretti tangibili) nel caso di un prefissato scenario di inondazione catastrofica (TR500). Simulazione dello scenario di allagamento mediante modellistica quasi-2d in grado di riprodurre i crolli arginali attesi a seguito di fenomeni di sormonto Tr 500 Modello Cremona Tempo [ore] Tr 500 Modello Borgoforte Tempo [ore] Tr 500 Modello Piacenza Tempo [ore] Tr 500 Modello Boretto Tempo [ore]

16 Valutazione semplificata del danno atteso Scenario argini attuali Formazione di brecce in caso di sormonto Volume esondato pari a 554 Mm 3 Danno tot medio 8 MLD

17 Valutazione semplificata del danno atteso Scenario ipotetico di argini inerodibili - No brecce Volume (teorico) di laminazione pari a 160 Mm 3 Danno tot (medio) 2.8 MLD

18 Altezza [m s.l.m.] Valutazione semplificata del danno atteso Confronto tra le potenzialità attuali della Fascia C e le necessità di gestione dei volumi in eccesso. Area urbana laminazione ottimale Estensione [km 2 ] in assenza di danni

19 Valutazione semplificata del danno atteso Scenari ipotetici ad allagamento controllato Scenario 1 Scenario 2

20 Volume totale esondato [10 6 m 3 ] Valutazione semplificata del danno atteso No breccia Attuale Scenario 1 Scenario 2

21 Danno atteso totale [10 9 ] Valutazione semplificata del danno atteso 8 infrastrutture industriali o viarie colpite, popolazione coinvolta costi per la gestione dell emergenza No breccia Attuale Scenario 1 Scenario 2

22 Danno atteso totale [10 9 ] Valutazione semplificata del danno atteso infrastrutture industriali o viarie colpite, popolazione coinvolta costi per la gestione dell emergenza Principali limitazioni 5.8 Semplificazioni ed incertezze nella simulazione dell evento Rappresentazione semplificata dei compartimenti e delle 2.8 dinamiche di allagamento Valutazione semplificata dell esposizione e vulnerabilità STIMA DEL DANNO ATTESO No breccia Attuale Scenario 1 Scenario 2

23 Stima del danno da alluvione Rotta del Fiume Secchia (Modena) gennaio 2014 Volume idrico esondato dalla breccia stimato in m 3 Estensione complessiva dell allagamento pari a circa 200 km 2

24 Stima del danno da alluvione Dati di danno disponibili prima ricognizione A: ricognizione del fabbisogno per il ripristino del patrimonio pubblico ; B: ricognizione del fabbisogno per il ripristino del patrimonio edilizio privato, beni mobili e mobili registrati ; C: ricognizione dei danni subiti dalle attività economiche e produttive D: ricognizione dei danni alle attività agricole e agro-industriali Sintesi N segnalazioni Importo totale Tabella A Tabella B Tabella C Tabella D Totale

25 Stima del danno da alluvione Tipologia Descrizione dei campi Dati di danno disponibili prima Dati ricognizione dell immobile A: ricognizione del fabbisogno per il ripristino del patrimonio pubblico ; B: ricognizione del fabbisogno per il ripristino Stato dell immobile patrimonio edilizio muratura, privato, altro) beni mobili e mobili registrati ; C: ricognizione dei danni subiti dalle attività economiche e produttive Importi da scheda di ricognizione D: ricognizione dei danni alle attività agricole e agro-industriali Sintesi N segnalazioni Importo totale Tabella A Tabella B Tabella C Tabella D Totale (Scheda B; valori riportati in prima istanza dai cittadini durante la prima fase di ricognizione) Importi ammessi a contributo (valori definitivi al termine della fase istruttoria) -indirizzo -comune di appartenenza - uso dell immobile (principale o secondaria) -tipologia strutturale (es. cemento armato, - superficie (m 2 dell abitazione o della pertinenza nel caso in cui sia la solo danneggiata) - Benni immobili - Beni mobili - Beni immobili parti in comune - Beni mobili registrati - Benni immobili - Beni mobili - Beni immobili parti in comune - Beni mobili registrati Nessun monitoraggio delle condizioni idrauliche

26 Stima del danno da alluvione Ricostruzione delle dinamiche di allagamento mediante modellazione 2D

27 Stima del danno da alluvione

28 Stima del danno da alluvione Stima del danno a supporto della definizione delle misure di riduzione del rischio

29 Stima del danno da alluvione Stima del danno a supporto della definizione delle misure di riduzione del rischio

30 Stima del danno da alluvione Stima del danno a supporto della definizione delle misure di riduzione del rischio Curve di danno appropriate per le aree di interesse

31 Considerazioni conclusive sulla definizione delle curve di danno Limitata disponibilità di database con danni da alluvione Quando presenti spesso non riportano informazioni sulle condizioni idrauliche d evento monitoraggio ad hoc In alcuni casi i valori di danno sono rappresentativi di criteri oggettivi del rimborso (soglie di danno) Elaborazione ed analisi dei danni da allagamento per le attività produttive ed agricole (dati poco diffusi nel panorama italiano)

32 Considerazioni conclusive sulla definizione di scenari di gestione del rischio Affinamento della definizione degli scenari idrologici Potenziamento degli strumenti modellistici (i.e. simulazioni 2d) Estensione (ed omogeneizzazione spaziale) degli strati informativi relativi all esposizione del territorio Valutazione quantitativa di altre tipologie di danno (i.e. danni indiretti, danni intangibili)

33 GRAZIE PER L ATTENZIONE Alessio Domeneghetti alessio.domeneghetti@unibo.it DICAM - Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali