Post on 18-Feb-2019
1
Cambiamenti climatici e dissesto idrogeologico: scenari futuri
per un programma nazionale di adattamento
NAPOLI, Castel dell’Ovo 9-10 luglio 2007
La modificazione dell’uso del suolo e il rischio di alluvione
Pasquale VERSACEDirettore CAMIlab, Dip. Difesa del Suolo, Università della Calabria
2
C’è evidenza degli effetti dei cambiamenti
climatici sul ciclo idrologico?
Progetto di ricerca
3
Molteplicità di soggettiRidondanze, ripetizioni, contraddizioni
Indietro non si torna
Consulta nazionale per la difesa del suolo e il rischio idrogeologico
4
Alterazione dei processi idrologici
aumento dei periodi siccitosi (intensità e durata)
aumento delle piogge intense (intensità e frequenza)
5/24
Siccità
6/24
Trend annuali di temperatura e precipitazione nelTrend annuali di temperatura e precipitazione nel mondomondo(Intergovernamental Panel on Climate Change)(Intergovernamental Panel on Climate Change)
7/24
Crotone (17.0 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Torano Scalo (16.0 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Trend annuali di Trend annuali di temperaturatemperatura e precipitazione in Calabria e precipitazione in CalabriaMaratea (14.6 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Fiumefreddo Bruzio (15.8 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Sant'Eufemia Lamezia (17.2 °C)
-40%
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0%
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40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Tropea (17.4 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Reggio Calabria (18.3 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Castrovillari (15.2 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Villapiana Scalo (17.0 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cecita (8.7 °C)
-40%
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0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cosenza (16.6 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Catanzaro (16.3 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Serra San Bruno (10.6 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cittanova (15.7 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Siderno Marina (18.3 °C)
-40%
-20%
0%
20%
40%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
8/24
Trend annuali di temperatura e Trend annuali di temperatura e precipitazioneprecipitazione in Calabria in CalabriaMorano (1255 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Aieta (1436 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Amantea (920 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Joppolo (831 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
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60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Scilla (789 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Montebello Ionico (776 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cittanova (1503 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
San Sosti (1732 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Torano Scalo (881 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cosenza (970 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Decollatura (1363 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Filadelfia (1230 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Fabrizia Cassari (1749 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Staiti (1068 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Catanzaro (981 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Botricello (571 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Crotone (663 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cecita (1004 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cariati Marina (852 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Cassano Ionio (724 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Villapiana Scalo (497 mm)
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
1950 1960 1970 1980 1990 2000
9/24
SICCITA’ (Idrologica)INDICI BASATI SUL BILANCIO IDRICO
(5 km)
W
P E
P≥EP P<EP
WHC
Dr
µSi
(1−µ)Si Dri-1/β
βµ 11 )1( −− −−=
∆− i
iii DrS
tDrDr
Si
Mod.Sc.nivale
µ=µ(CN) – Carta Suoli e Corine 2000
WHC=WHC(Pr. suolo)
β=β(Geologia)Simulazioni
dal 1957
10/24
SICCITA’ Idrologica (1957-2007)
TemperaturaTemperatura PrecipitazionePrecipitazione Defl. totaleDefl. totale Defl. sotterraneoDefl. sotterraneo
Trend Trend Trend Trend
11/24
Disponibilità lorde1 13,0 miliardi di mc
2 10,0
3 13.2
4 13.4
5 16.0
6 13.1
7 12.2
MEDIA 21-80 17,3
12/24
SCELTE
•Salvaguardare in ogni caso l’uso ecologico, naturalistico e ricreazionale della risorsa idrica
13/24
SCELTE
•Aumentare le disponibilità con la riduzione degli sprechi e delle perdite e non con l’ulteriore depauperamento delle risorse
14Piogge intense
15
Maggiore frequenza e intensità delle piogge di breve durata e piccola estensione
Maggiore consumo di suolo
INCREMENTO DEI DANNI
1616
CONSUMO DEL SUOLO
1717
1873
1995
1986
1957
Il Caso di RENDE
1818
1919
20
Disegni bimbi 4frane
21
Precipitazioni molto maggiori dei valori soglia
di innesco
Attivazione di numerosi movimenti a scala di
versante (frane quiescenti e nuove frane)
22
SARNO5 maggio 1998
23
24
25
26
inondazioni
27
Precipitazioni intense e dimensione dei bacini
idrografici hanno scale spaziali equiparabili
Attivazione di piene con periodi di ritorno molto
elevati
2828
CROTONECROTONE
14 ottobre 199614 ottobre 1996
2929
3030
3131
VIBO VALENTIAVIBO VALENTIA
3 luglio 20063 luglio 2006
3232
Vista da satellite ore 6 UTC (8 ora legale)
(Fonte C.R.A.T.I. S.c.r.l.)
Vista da satellite ore 10 UTC (12 ora legale)Vista da satellite ore 12 UTC (14 ora legale)
3333
Sezione verticale di ‘Supercella’ temporalesca-tipo
3434
Immagine ripresa da Landsat 5-TM
alle ore 09:13 UTC (11:13 ora legale)
3535
VIBO VALENTIA
PIZZONI
SERRA SAN BRUNO
3636
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3.00
3.40
4.20
5.00
5.40
6.20
7.00
7.40
8.20
9.00
9.40
10.20
11.00
11.40
12.20
13.00
13.40
14.20
15.00
15.40
ora
alte
zza
di p
iogg
ia
(m
m)
Mongiana
Massimo = 9,4 mm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3.00
3.40
4.20
5.00
5.40
6.20
7.00
7.40
8.20
9.00
9.40
10.20
11.00
11.40
12.20
13.00
13.40
14.20
15.00
15.40
ora
alte
zza
di p
iogg
ia
(m
m)
Monterosso
Massimo = 15,2 mm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3.00
3.40
4.20
5.00
5.40
6.20
7.00
7.40
8.20
9.00
9.40
10.20
11.00
11.40
12.20
13.00
13.40
14.20
15.00
15.40
ora
alte
zza
di p
iogg
ia
(m
m)
Pizzoni
Massimo = 34,2 mm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3.00
3.40
4.20
5.00
5.40
6.20
7.00
7.40
8.20
9.00
9.40
10.20
11.00
11.40
12.20
13.00
13.40
14.20
15.00
15.40
ora
alte
zza
di p
iogg
ia
(m
m)
Serra San Bruno
Massimo = 18,4 mm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3.00
3.40
4.20
5.00
5.40
6.20
7.00
7.40
8.20
9.00
9.40
10.20
11.00
11.40
12.20
13.00
13.40
14.20
15.00
15.40
ora
alte
zza
di p
iogg
ia
(m
m)
Vibo Valentia
Massimo = 45 mm
Altezze di precipitazione cumulate su 20 minuti
(mm)
3737
95,452,2
240,1
128
405,1
164
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
alte
zza
piog
gia
(mm
)
1 ora 3 ore 6 ore
Confronto con le serie storiche (Serra San Bruno)
max storicomax evento
63 anni di registrazione
h:10.00
h:10.40
h:13.40
3838
57,8
77 86,6
142,6
94,6
193
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
alte
zza
piog
gia
(mm
)
1 ora 3 ore 6 ore
Confronto con le serie storiche (Pizzoni)
max storicomax evento
15 anni di registrazione
h:10.00
h:11.40
h:14.00
3939
60
130,2120,6
199,2
164
202,6
0
50
100
150
200
250
alte
zza
piog
gia
(mm
)
1 ora 3 ore 6 ore
Confronto con le serie storiche (Vibo Valentia)
max storicomax evento
48 anni di registrazione
h:12.40
h:13.40 h:13.40
4040
0 - 1 mm
1 - 10 mm
10 - 50 mm
50 - 100 mm
> 100 mm
h: 8.20
h: 9.00
h: 11.20
Mappatura delle piogge cumulate
4141
h: 12.00
h: 12.40
h: 13.40
0 - 1 mm
1 - 10 mm
10 - 50 mm
50 - 100 mm
> 100 mm
Mappatura delle piogge cumulate
4242
>1000>1000>1000>1000>1000>1000
320120Vibo Valentia
20203636882,52,5Serra San Bruno
1701201208060401512PizzoniVAPIPAIVAPIPAIVAPIPAIVAPIPAI
Piogge su 6 hPiogge su 3 hPiogge su 1 hPiogge su 20’Stazione
Tempi di ritorno (anni) dell’evento
4343
4444
4545
46
……..e quindi..?
47
FRANE•Aumenta la frequenza e il numero di mobilizzazioni•Si attivano frane quiescenti•Impossibile una difesa puntuale•Interventi estensivi e attivi•Ridefinire i criteri per la zonazione di pericolosità•Ridefinire le limitazioni d’uso per tali zone
48
INONDAZIONI
•Diminuisce il periodo di ritorno della piena di progetto
•Inondazioni più frequenti
•Necessario aumentare i periodi di ritorno delle piene di progetto
49
•Impossibile una difesa solo passiva
•Interventi integrati
•Sconnessione idraulica a monte delle aree urbanizzate
•Ridefinire i criteri per la zonazione di pericolosità aumentando i periodi di ritorno di riferimento
50
periodo di ritorno……..
………..addio ?
51
Modelli
Reti di Monitoraggio
Scenari di Rischio
Osservazione Diretta
Presidio Territoriale
PresidioAllerta
PreallarmeAllarme
Modello di Intervento
• Interventi Urgenti (Ingegnere Delegato)• Evacuazione
52
Previsione delle piogge future(nowcasting)
Modelli meteorologicio
Modelli stocastici ???
MODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOMODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOPRAISE-MEPRAISE-ME
(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)
Modello Meteorologico
Modello Stocastico
Modello Integrato Stocastico - Meteo
Prior density
Posterior density
Esperimento
MODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOMODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOPRAISE-MEPRAISE-ME
(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)EVENTO 14 gennaio 2001
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
ore
PRAISE
0
9
H ( m
m )
( )ν0Z
0
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2
3
4
5
6
7
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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
ore
PRAISE
0
9
H ( m
m )
( )ν0Z
80%
90%
95%
Previsione stocastica
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
ore
PRAISE
0
9
H ( m
m )
( )ν0Z
80%
90%
95%
Previsione stocastica
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
ore
MM5
0
9
H ( m
m )
( )ν0Z
Previsione Meteorologica
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
ore
MM5
0
9
H ( m
m )
( )ν0Z
Previsione Meteorologica
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
o r e
P R A IS E - M E
0
9
H ( m
m )
( )ν0Z
8 0 %
9 0 %
9 5 %
P r e v i s i o n e P R A IS E - M E
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
o r e
P R A IS E - M E
0
9
H ( m
m )
( )ν0Z
8 0 %
9 0 %
9 5 %
P r e v i s i o n e P R A IS E - M E
MODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOMODELLO INTEGRATO METEO-STOCASTICOPRAISE-MEPRAISE-ME
(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)(Prediction of Rainfall Amount Inside Storm Events-Meteo)
Pioggia Prevista H
Piogge Antecedenti Z
Previsione Meteo S
PIOVE NON PIOVE
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )( )( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
( )
( )( ) ( )( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
i
ZS
H
i
Z
SH
ZZ
SSHH
ZS
H
Z
SH
Z
SHZSH
zs
h
i
z
sh
z
shzshf
⋅
⋅
⋅−
⋅
⋅
+
+−
⋅
⋅=
++++++
+++
+++
++++++
+++
++++++
++++++
+++++++++∞
=
+++
+++++++++
+++−++++++
−++++++−+++++++++
∑ ,,,,
,,
,,
,,,,
,,
,,,,
,,
,,,,
,,,,2,,
03
,,
,,,,,,
2,,1,,,,
1,,,,1,,,,),,(
1
!1
exp
,,
ββ
β
β
ββ
β
ββ
αα
αθθ
α
ααθ
θβα
βαβα
56fine
57/24
Cambiamento Climatico
•Cambiamento dei valori medi annui
•Cambiamento della distribuzione dei valori medi mensili
P
tempo
P
tempo
Piene
Siccità
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
AFRICA AMERICA ASIA EUROPA OCEANIA
ALTRO
TIFONI
PIENE
TERREMOTI, VULCANI ETSUNAMISICCITA'
58/24
VARIAZIONE DELLA SICCITÀ (SPI) IN CALABRIA
59/24
Nodi• Disponibilità della risorsa• Ammodernamento ed adeguamento delle reti di adduzione e distribuzione
• Deterioramento opere di presa• Assenza sistemi di misura• Assenza controllo qualità e quantità• Gestione della risorsa e organizzazione delle strutture
6060
33,1
77
50
142,6
63,7
193
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
alte
zza
piog
gia
(mm
)
1 ora 3 ore 6 ore
Confronto con le serie storiche (Pizzoni)
media storicamax evento
32,8
52,2 55,8
128
82,6
164
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
alte
zza
piog
gia
(mm
)
1 ora 3 ore 6 ore
Confronto con le serie storiche (Serra San Bruno)
media storicamax evento
25,1
130,2
37,1
199,2
46,8
202,6
0
50
100
150
200
250
alte
zza
piog
gia
(mm
)
1 ora 3 ore 6 ore
Confronto con le serie storiche (Vibo Valentia)
media storicamax evento