La metodologia IDRAIM e la valutazione della dinamica morfologica

La Direttiva Europea “Alluvioni”: verso una gestione del rischio idraulico in ambito
montano - Bolzano, 21-22 Novembre 2013
La metodologia IDRAIM e
la valutazione della
dinamica morfologica dei
corsi d’acqua
Massimo Rinaldi1, Nicola Surian2, Francesco
Comiti3, Martina Bussettini4
1 Università di Firenze, 2 Università di Padova,
3 Università di Bolzano, 4 ISPRA Roma
Inquadramento del problema
1. Pericolosità da dinamica morfologica degli alvei
fluviali raramente o marginalmente considerata
2. WFD e FD: obiettivi (qualità vs. sicurezza)
potenzialmente conflittuali
IDRAIM (sistema IDRomorfologico di valutazione,
AnalisI e Monitoraggio dei corsi d’acqua)
ISPRA
Motivazioni:
Necessità (ISPRA) di disporre di strumenti
geomorfologici come base per gestione corsi d’acqua
Obiettivo: sviluppare un quadro metodologico
complessivo di analisi e di supporto alla gestione
dei processi geomorfologici nei corsi d’acqua
Gruppo di lavoro:
ISPRA, UNIFI, UNIPD, LUB
Roma, 11 Febbraio 2014 (da confermare): Giornata
di presentazione della metodologia IDRAIM
Scale spaziali
Bacino / sottobacino
Unità fisiografica
Controlli su carattere
e comportamento del
fiume
Top-down
Segmento
Tratto
Variabili guida e
condizioni al contorno
omogenee
Unità morfologica
Bottom-up
Unità idraulica
Unità sedimentaria
Associazione dinamica
di unità morfologiche
(habitat fisici)
Scale temporali
Tempo
100 – 200 anni
50 - 100 anni
- Concetto di traiettoria di evoluzione
Struttura complessiva
Contesto temporale
Contesto spaziale
Fase 2: Evoluzione passata
e valutazione delle
condizioni attuali
Fase 3: Tendenze future
Fase 4: Gestione
tempo
Stato attuale
Fase 1: Caratterizzazione
del sistema fluviale
Fase 1: Evoluzione passata e valutazione
delle condizioni attuali
(1) Segmentazione del reticolo idrografico
(2) Caratterizzazione e analisi delle condizioni attuali
Fase 2: Evoluzione passata e valutazione
delle condizioni attuali
(1) Analisi dell’evoluzione passata del sistema fluviale
1954
2009
(2) Valutazione delle condizioni attuali
Valutazione qualità morfologica:
Valutazione dinamica morfologica:
- Indice di Qualità Morfologica
(IQM)
- Indice di Dinamica Morfologica (IDM)
- Classificazione Dinamica Evento (CDE)
- Fasce Dinamica Morfologica (FDM)
Valutazione della dinamica morfologica
(1) Indice di Dinamica Morfologica (IDM): valutazione
dinamica morfologica nella media – lunga scala temporale
(2) Classificazione Dinamica Evento (CDE): valutazione
alla scala dell’evento di piena considerando fattori locali di
ostruzione dei flussi
(3) Delimitazione delle Fasce di Dinamica Morfologica
(FDM): delimitazione di aree adiacenti che possono essere
potenzialmente interessate da dinamica morfologica
Campi di applicazione
Confinato
Semiconfinato
Non confinato
IDM
CDE
FDM







Indice di Dinamica Morfologica (IDM)
Morfologia e processi
M1: Tipologia di alveo
M2: Erodibilità sponde
M3: Erodibilità fondo
M4: Processi di erosione di sponda
M5: Tendenze larghezza
M6: Tendenze fondo
Artificialità
A1: Protezioni sponde
A2: Protezioni fondo
Variazioni morfologiche
V1: Variazioni di configurazione
V2: Variazioni di larghezza
V3: Variazioni altimetriche
Tratto (valutazione ‘lineare’)
Struttura degli indicatori
Classificazione Dinamica Evento (CDE)
Approccio: percorso logico basato su alcuni indicatori che
rilevano su due o più livelli l’attitudine di un tratto ad essere
soggetto a modifiche drastiche del suo assetto planoaltimetrico nel corso di un singolo evento di piena
Definizione di ‘evento’: assimilabile a quello degli eventi di
maggior magnitudo considerati nella mappatura della
pericolosità, ovvero TR >100 anni (da valutarsi anche con
ausilio indagine storica eventi del passato)
1: Entità variazioni morfologiche
Tratti confinati e semiconfinati
2: Valutazione probabilità occlusioni
3: Valutazione CDE
Tratti in ambito montano
Tratti in ambiti non montani
Fasce di Dinamica Morfologica (FDM)
Definizione: area legata alla dinamica di un corso
d’acqua che comprende l’attuale alveo e le aree
adiacenti che sono state o che potranno essere
interessate dalla sua dinamica laterale
Metodi: analisi GIS - remote sensing
FDM: solo per alvei non confinati e semiconfinati.
Vengono definite 3 fasce, A, B e C, con estensione
crescente da A a C, facendo riferimento ad intervalli
temporali differenti (prossima tabella)
Fasce di Dinamica Morfologica (FDM)
Schema riassuntivo dell’integrazione dei diversi aspetti per giungere alla
definizione delle tre FDM. Elemento prioritario sta ad indicare che l’elemento è
vincolante nella delimitazione della FDM, mentre non prioritario indica che
l’elemento va considerato ma non influisce sulla delimitazione finale che dipenderà
dagli altri elementi
Fase 3: Tendenze future
Monitoraggio
• Monitoraggio e analisi di parametri morfologici
• Indice di Qualità Morfologica di monitoraggio (IQMm)
Previsione
• Necessario valutare scenari futuri e la potenziale risposta di
un fiume a disturbi esterni o interventi
Fase 4: Gestione
(1) Metodologia IDRAIM focalizzata su gestione
processi geomorfologici
(2) Necessario affiancare analisi idrauliche
finalizzate a valutazione rischio inondazione
(3) Scelte gestionali finali devono tener conto di
ulteriori valutazioni sia tecniche (es. ecologiche,
idrauliche) sia di altra natura (economiche, sociali,
ecc.)
Fase 4: Gestione
- Struttura schematica dei due percorsi finalizzati
all’individuazione delle possibili azioni di gestione
Contesto italiano
• Paese densamente urbanizzato e alti livelli di
rischio legati ai processi fluviali
Evento alluvionale nel bacino del Fiume Magra, 25 Ottobre 2011
IDRAIM: caratteristiche chiave
(1) Approccio gerarchico spaziale a scala di bacino;
(2) Componente temporale esplicitamente tenuta in
conto;
(3) Considerazione della dinamica morfologica in
termini di pericolosità;
(4) Quadro metodologico sviluppato per WFD e FD,
ma può essere usato per altri scopi nella gestione
dei corsi d’acqua;
(5) Metodo pensato per essere applicato da agenzie
pubbliche;
(6) Basato su analisi GIS-remote sensing e rilievi
sul terreno
Fasce di Dinamica Morfologica (FDM)
Aspetti considerati: (1) Evoluzione storica; (2)
Erosione potenziale nel medio – lungo termine; (3)
Elementi naturali di confinamento; (4) Opere di difesa
e altri elementi antropici
Evoluzione storica
Erosione potenziale nel
medio – lungo termine
Mitigazione del rischio
Fase I : Classificazione dinamica morfologica e del rischio da
esondazione, definizione delle priorità di azione e selezione
dei tratti critici
Mitigazione del rischio
Fase II : Individuazione scenari di intervento
Fase di test di IDRAIM
2
3
Fiume Rienza
1
Fiume Tagliamento
Fiume Magra