Le giornate dell’idrologia 2013: Idrologia, Difesa del Territorio e Gestione delle piene: le tre anime della Direttiva Alluvioni

I Sessione Scientifica: Idrologia e mappatura della pericolosità e del rischio idraulico 

Sulla risposta idrologica dei piccoli bacini del territorio carsico pugliese: l’evento del 6 – 9 ottobre 2013L R V Gi V D G S G i A M L i P Mil ll M M liL. Romano, V. Gigante, V. De Gennaro, S. Geronimo, A. M. Lotito, P. Milella, M. Montaruli, G. Verdiani, A. R. Di Santo ‐ Autorità di Bacino della Puglia

Contatti: Ing. Lia Romano, lia.romano@adb.puglia.itAutorità di Bacino della Puglia, S.P. 62 km 3 ‐ Valenzano (BA)

La mappatura delle aree a pericolosità idraulica e rischio è uno strumento fondamentale per la pianificazione e la messa in sicurezza del territorio (Fig. 1). Tuttavia, nell'apposizione dei vincoli territoriali, diviene fondamentale la calibrazione dei modelli alla base delle simulazioniidrologiche ed idrauliche. Oltre al parametro che caratterizza la resistenza al suolo e al dettaglio della rappresentazione topografica, l'incertezza maggiore è legata alla stima idrologica che, nei bacini non strumentati, è affidata alla sensibilità dell'operatore non essendo disponibile ilconfronto tra valori simulati e registrati di portata e tiranti idrici. Tale problematica è particolarmente sentita sul territorio carsico pugliese, laddove, data l'assenza di deflusso in alveo su finestre temporali anche decennali, non è installata una adeguata rete di monitoraggio idrometrico. Ipiccoli bacini idrografici che caratterizzano questo territorio sono tuttavia meritevoli di un alto livello di attenzione in relazione ai fenomeni legati alla pericolosità idraulica, in ragione dei tempi di corrivazione estremamente brevi che li caratterizzano e della maggiore impermeabilitàprovocata dalla intervenuta antropizzazione urbana. Un'attenta analisi degli eventi alluvionali recenti diviene dunque, in questi territori, fondamentale per la taratura della modellistica idrologica. In particolare si fa qui riferimento all'evento del 6‐9 ottobre 2013 che ha colpito le provincedi Lecce, Brindisi, Taranto e Foggia. Nello specifico è analizzata la risposta idrologica del bacino di Montalbano, frazione del territorio comunale di Fasano (BR), per il quale è stato possibile acquisire le registrazioni pluviometriche e riscontrare gli effetti al suolo correlati all'evento. Maggioriinformazioni potranno essere desunte in futuro da un sistema sperimentale di monitoraggio delle piogge e di misurazione delle portate, finanziato dal Comune di Fasano e installato a cura del Prof. Mancini del Politecnico di Milano.

Fig. 1

Precipitazione Effetti al suolo ANALISI DEL RISCHIO E PROVVEDIMENTI DI PROTEZIONE

ANALISI EVENTO PLUVIOMETRICOCALIBRAZIONE RISPOSTA IDROLOGICA MAPPATURA DELLE AREE A PERICOLOSITA’ IDRAULICA

PROVVEDIMENTI DI PROTEZIONE CIVILEINDIVIDUAZIONE INTERVENTIPER LA MESSA IN SICUREZZA

ANALISI EVENTO PLUVIOMETRICO

Fig. 3cFig. 3bFig. 3a

Le registrazioni pluviometriche del 6‐9 ottobre delle stazioni nella Valle d’Itria, gestite dalla struttura di monitoraggio meteoclimatico del centro funzionale regionale della Protezione Civile – Regione Puglia e dell’Associazione Meteo Valle D’Itria (Fig. 2), sono testimoni del caratteretemporalesco dei rovesci, con conseguente accentuata variazione orizzontale nella distribuzione delle piogge nel raggio di pochi km, dovuto a:insistenza di forte vento sudorientale che spirava interessando il settore meridionale della murgia; livello di quota della condensazione delle nubi (300 400 m s l m ) con moto ascensionale della massa d’aria a formare la nube temporalesca basso e coincidente con la quota dei rilievi dell’altopiano murgiano (circa 300 400 m s l m )

Fig. 2a Fig. 2b Fig. 2c

5

6

7

06/10/2013 07/10/2013

livello di quota della condensazione delle nubi (300‐400 m.s.l.m.), con moto ascensionale della massa d aria a formare la nube temporalesca, basso e coincidente con la quota dei rilievi dell altopiano murgiano (circa 300‐400 m.s.l.m.) .Le registrazioni della stazione di Montalbano (con competenza sul bacino idrografico esaminato – Fig. 3) mostrano che (v. Fig. 4), ad un primo scroscio precipitativo nella giornata del 6 ottobre, che ha saturato il terreno, è seguito un secondo impulso meteorico avente una intensitàmedia pari a circa 40 mm/h, che per la sua durata può essere assimilato ad un evento con tempo di ritorno pari a 60 anni. (v. Fig. 5).

REGISTRAZIONE PLUVIOMETRICA CON INTERVALLO DI RILEVAZIONE PARI A 5 MINUTI

2

3

4

5

Classe AMCAltezza di pioggia nei 5 gg

precedenti (mm)

stagione di riposo stagione di crescita

I asciutta < 12.7 < 33.5

II asciuttaII asciutta 12.7 – 28.0 33.5 – 53.3

III asciutta > 28.0 > 53.3

[mm

]

0

1

2020.35

21.1

21.45

22.2

22.55

23.3

0.05 0.4

1.15 1.5

2.25 3

3.35 4.1

4.45 5.2

5.55 6.3

7.05 7.4

8.15 8.5

9.25 10

10.35

11.1

11.45

12.2

12.55

13.3

14.05

14.4

15.15

15.5

16.25 17

17.35

18.1

18.45

19.2

19.55

20.3

21.05

21.4

22.15

22.5

23.25

Fig. 4

RISCONTRO DEGLI EFFETTI AL SUOLOt [h]

Fig. 5

I segni lasciati dalla corrente hanno permesso di stimare una portata al picco di piena pari acirca 9 m3/s (Fig. 6), mediante l’applicazione del software di modellistica idraulicamonodimensionale, in moto permanente Hec‐RAS applicato al corso d'acqua noto con ladenominazione di ‘canale Spetterata’, il quale riceve il contributo del canale deviatore amonte della città di Montalbano, per un bacino idrografico complessivo avente area di 4,5

RISCONTRO DEGLI EFFETTI AL SUOLO

p g pkm2. Tale valutazione ha consentito dunque di stimare un coefficiente udometrico pari a circa2 m3 s‐1/km2 .

Fig. 3Fig. 6

APPLICAZIONE MODELLI IDROLOGICIL'applicazione di modelli afflussi ‐ deflussi a parametri concentrati e distribuiti, attraverso la determinazione della pioggia netta mediante la metodologica CN‐SCS (AMC‐II), consente di ricostruire gli idrogrammi di piena con un adeguato livello di accuratezza, con particolareriferimento all'utilizzo dell'idrogramma adimensionale di Mockus e del WFIUH [1], [2], [3] (Fig. 7) con velocità di canale e di versante costanti e rispettivamente pari a 2 m/s e 0,3 m/s e con velocità variabile da cella a cella, secondo l’implementazione di Maidment et al. (1996) [4].Nello specifico si evidenzia che l‘utilizzo dei dati di pioggia nella loro evoluzione temporale, come input uniformemente distribuito sul bacino, determina una sovrastima del picco di piena (Fig. 8) rispetto all‘impiego delle massime intensità di precipitazione con tempo di ritorno di 60anni per le diverse durate (Fig. 9), in ragione del carattere temporalesco dell'evento meteorico.

APPLICAZIONE MODELLI IDROLOGICI

Idrogrammi  di piena in risposta alle registrazioni pluviometriche  orarie del 6‐7 ottobre 2013

Idrogrammi  di piena in risposta  alle massime intensità di precipitazione con tempo di ritorno di 60 anni (VaPi – Puglia, zona omogenea 6 ) 

W ‐ FIUH ricavati con differenti modelli di distribuzione spaziale della velocità

Fig.9Fig. 8Fig. 7

[1] Petroselli A., Nardi F., Santini M., Grimaldi S., Modello afflussi-deflussi WFIUH: metodologia innovativa per l’applicazione in bacini non strumentati, Atti del IX convegno nazionale AIIA; Ischia Porto, 12-16 settembre 2009[2] Petroselli A., Grimaldi S., Alonso G., Nardi F., Modelli afflussi deflussi per piccoli bacini idrografici non strumentati, Atti del XXXI Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, Palermo, 17-17 settembre 2010.[3] Grimaldi S., Petroselli A., Alonso G., Nardi F., Flow time estimation with spatially variable hillslope velocity in ungauged basins, Advances in Water Resources, 33, 1216 – 1223, 2010.[4] Maidment D.R., Olivera F., Eatherall A., Unit Hydrograph derived from a spatially distributed velocity field, Hydrological Processes, Vol. 10, pp 831-844, 1996.