Un tool per l'individuazione speditiva delle aree soggette a

rischio inondazione

Margherita Di Leo, Salvatore Manfreda, Mauro Fiorentino

Dipartimento di Ingegneria e Fisica dell'Ambiente (DIFA)

Università degli Studi della Basilicata

Introduzione

La pianificazione territoriale e la corretta gestione

del territorio dovrebbero portare in conto

l'esposizione ai rischi naturali nell'ottica

dell'implementazione di piani di protezione civile

per la salvaguardia della vita umana e dei beni

dislocati sul territorio.

In questo contesto, un particolare interesse e`

rivolto alle aree soggette a rischio inondazione.

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Il rischio inondazione

Problema:

L'individuazione delle aree inondabili viene eseguita mediante studi

idrologico–idraulici che richiedono il rilievo delle sezioni fluviali ed

un'approfondita conoscenza del territorio.

Tali studi, demandati come competenza alle Autorità di bacino, risultano

ancora frammentari per il territorio italiano.

D'altro canto, tali studi sono economicamente dispendiosi e non sempre

possibili per un territorio vasto ed allo stesso tempo eterogeneo nelle

caratteristiche idrologiche e morfologiche.

Metodi speditivi

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Parametri morfologici delle aree esposte e di quelle non esposte

La distribuzione di probabilita`

condizionata di diversi parametri geomorfologici

rispetto ai 4 livelli di esposizione (P1, P2,

P3, P4) mostra forme molto simili, mentre sono molto

diverse dalla probabilita`

condizionata P0 (aree non esposte a

rischio)

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Gli indici topografici e la morfologia

ITm≡ ln( ( Ad )n

Tan β )

IT≡ln( ( Ad )Tan β )

Upslope contributing

area a

Stream line

Contour line

(Kirkby, 1975)

Indice Topografico Kirkby, 1975Definisce la tendenza dell'acqua ad accumularsi in aree a debole

pendenza e vicine alle aste fluviali

Indice Topografico Modificato: (Manfreda et al., 2007) tiene

conto dell'influenza nei processi di esondazione delle aste del primo

e del secondo ordine (classificazione di Horton)

0<n<0,5

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Funzione erroreL'errore ER1 definisce la percentuale di errore in relazione alla individuazione corretta delle aree inondabili mentre ER2 rappresenta l'errore dovuto alla sovrastima del metodo. L'obiettivo era trovare il valore della soglia che minimizzasse entrambi gli errori.

ER 1=Flooding areas with IT m≤τ

Flooding areas from PAI100 ,

Sottostima

ER 2=Non Flooding areas with IT m≥τ

Non Flooding areas from PAI 100 .

Sovrastima

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Il caso studio: il bacino del fiume Arno

Slope

Flow Accumulation MFD

Mappa di rischio PAI

ITm≡ln Ad n

Tan β

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Individuazione dei sottobacini

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64

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Il caso studio: il bacino del fiume Arno

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Tabella: Descrizione delle principali caratteristiche dei sottobacini individuati

DEM riscalato da 20 m a 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 260, 360, 720

Il caso studio: il bacino del fiume Arno

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Dipendenza di scala dell'errore totale del metodo in funzione della risoluzione di cella

Dipendenza di scala

120 m

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Esponente n calcolato per i diversi bacini in funzione della risoluzione del DEM

Dipendenza di scala

n=0.016⋅(cellsize0.46)

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Soglia τ in funzione dell'esponente n calibrato dell'indice topografico modificato

Dipendenza di scala

τ=10.89⋅n+2.282

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Implementazione in GRASS GIS: r.hazard.flood

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Implementazione in GRASS GIS: r.hazard.flood

Aree a rischio inondazione

ottenute applicando

r.hazard.flood su tutto il

territorio italiano.

Fonte DEM: SRTM

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Implementazione in GRASS GIS: r.hazard.flood

Il risultato di r.hazard.flood sul bacino del fiume Arno.

La mappa di rischio corrispondente ad un periodo di ritorno di 500 anni, fonte: PAI

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Conclusioni

- La metodologia proposta per l'individuazione delle aree

inondabili e` affetta da un errore molto basso di sottostima e

uno uno piu` rilevante di sovrastima. Comunque il metodo e`

uno strumento preliminare nella delimitazione delle aree

inondabili o laddove non fosse possibile eseguire studi

idrologico idraulici di dettaglio.

- Offre buoni risultati in presenza di morfologie vivaci.

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Grazie

Bibliografia

Manfreda S., Di Leo M., Sole A., Detection of Flood Prone Areas Using

Digital Elevation Models, JHE 2010.

Permalink: http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000367

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                                      2011, Margherita Di Leo, Italy                                      dileomargherita AT gmail DOT com

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