DISCUSSIONE DEI RISULTATI

linea di costa (vedi Figura 1 sx). L’area del sottobacino, nel seguito denominato sottobacino della Foce ha un’estensione di circa 0.80 km2, è caratterizzata da quote del terreno che variano tra 2.5 e 8.5 m.s.l e da una debole pendenza verso mare. La rete di drenaggio è di tipo separato; tra le tipologie di caditoia che insistono su tale rete le caditoie a griglia sono le più comuni (86%), seguite da quelle a bocca di lupo (10%) e miste (4%).

3.2. Il bacino del torrente Annunziata a Messina

Il bacino del torrente Annunziata è localizzato nella parte nord della città di Messina (Figura 1 dx). Tale bacino ha una superficie complessiva di 4.6 km2 con un dislivello di circa 600 m sino allo sbocco al mare ed una pendenza media del 14.8%. Il bacino è caratterizzato da una parte “alta” tipicamente “extraurbana” con versanti boscati e reticolo idrografico naturale mentre la parte “bassa”, dove i rami del reticolo idrografico sono tombati e risagomati, mostra un’elevata presenza di infrastrutture ed insediamenti urbani con un tessuto viario connesso alla rete di drenaggio sotterranea tramite un sistema di caditoie spesso non adeguatamente funzionante. Recentemente la rete viaria ha subito delle significative modifiche geometriche a seguito della realizzazione di infrastrutture stradali (rotatorie e spartitraffico) che hanno influenzato significati-vamente il percorso delle correnti idriche superficiali.

4. DISCUSSIONE DEI RISULTATI

La simulazione del comportamento dei sistemi di drenaggio relativi ai due casi di studio è stata effettuata a partire dalla ricostruzione statistica di eventi di precipitazione con assegnate carat-teristiche di frequenza, durata, intensità e forma dello ietogramma. Sulla base dell’informazione pluviometrica disponibile sono stati generati eventi sintetici in modo da fornire al modello uno scenario di input che consentisse la valutazione del rischio di allagamento delle aree urbanizzate in termini quantitativi. Tale valutazione è stata effettuata in diverse condizioni di efficienza del sistema di drenaggio, intesa in termini di capacità di convogliamento delle acque da parte delle caditoie verso la rete di fognatura bianca sottostante. L’efficienza delle singole caditoie è stata simulata in base alla probabilità di intasamento (assunta in alternativa pari a 0 = caditoia ostruita, pari a 0.5 = caditoia parzialmente ostruita, ovvero pari ad 1 = caditoia libera). Per semplicità, ed al fine di isolare il contributo dovuto all’efficienza del drenaggio rispetto ad altre potenziali cause di fallanza del sistema, si assume che la capacità di smaltimento della rete bianca sottostante sia in ogni punto compatibile con la portata in essa convogliata dalla superficie. Sono pertanto esclusi dalla valutazione eventuali fenomeni di rigurgito in rete e di ritorno in superficie dell’acqua già convogliata dalle caditoie.

4.1. Efficienza del drenaggio superficiale del sottobacino della Foce a Genova

L’impatto della precipitazione sull’efficienza del drenaggio superficiale nel bacino della Foce è stata analizzata confrontando la massima altezza d’acqua, la massima area allagata e l’altezza media che si sono osservate per diverse condizioni di precipitazione (tre ietogrammi sintetici caratteriz-zati da periodo di ritorno pari T=2, 5 e 10 anni ed un evento storico).

Al fine di verificare l’impatto del grado di efficienza delle caditoie sulla capacità di drenaggio della rete superficiale, sono stati analizzati tre scenari:

‘caditoie libere’: corrispondente al caso di tutte le caditoie completamente libere; •

‘caditoie osservate’: corrispondente alle condizioni effettive osservate durante un rilievo con-•

dotto nell’area di studio;

‘caditoie ostruite’: corrispondente a tutte le caditoie completamente ostruite. •

Le mappe di allagamento mostrano locali allagamenti dovuti ad insufficienze della rete di drenag-gio per tutti gli eventi di precipitazione anche nel caso di ‘caditoie libere’; comunque differenze in termini di aree allagate e tiranti idrici possono essere rilevate. Benché le aree allagate

sia-no pressoché uniformemente distribuite all’intersia-no del bacisia-no, la topografia concentra i volumi d’acqua non drenati nelle aree depresse del dominio. La massima area allagata ed il tirante idrico medio crescono, come atteso, con il periodo di ritorno della precipitazione. Inoltre si rileva che già per l’evento con periodo di ritorno pari a 2 anni, le aree allagate occupano circa il 32% dell’area del bacino e questa percentuale cresce fino al 44% per l’evento con T = 10 anni, cor-rispondente in Italia all’evento di progetto delle reti di fognatura urbana. Il tirante idrico medio calcolato sull’area durante il massimo allagamento cresce modestamente per i diversi scenari di precipitazione, in accordo con le aree allagate, confermando che, ad eccezione delle aree depresse, si tratta di allagamenti modesti.

Nello scenario ‘caditoie osservate’ il 5% delle caditoie risultano completamente ostruite, il 10% parzialmente ostruito, generalmente con un’occlusione che occupa la metà della superficie della caditoia ed il restante 85% delle caditoie risultano completamente libere.

A titolo di esempio, in Figura 2, sono riportate le mappe dei massimi tiranti idrici osservati per l’evento sintetico con T = 10 anni nei tre scenari di efficienza delle caditoie. La mappa relativa allo scenario ‘Caditoie Ostruite’ evidenzia la posizione di un’area depressa localizzata nel quadrante sud-ovest del dominio (area rossa illustrata in Figura 2).

Le differenze tra i due scenari di funzionamento sono limitate, ed è possibile individuare uno spe-cifico impatto del grado di ostruzione solo in alcune porzioni del dominio. Tuttavia, queste deboli differenze, osservate in specifiche porzioni del dominio, confermano come l’efficienza idraulica del sistema di drenaggio nel suo complesso sia influenzata da una molteplicità di fattori quali i profili locali di corrente, i tiranti idrici, la distribuzione spaziale delle caditoie e del relativo di occlusione che risultano evidentemente tutti interconnessi tra loro e correlati alla micro-topografia locale.

Figura 2 - Mappe dei massimi tiranti idrici per i tre diversi scenari di condizioni di efficienza delle caditoie per l’evento sintetico con T=10 anni

4.2. Efficienza del drenaggio superficiale del bacino del T. Annunziata a Messina

Il rischio di allagamento associato alla fallanza di un certo numero di caditoie del sistema di drenaggio del bacino del Torrente Annunziata a Messina è stato valutato simulando 4 differenti scenari definiti in funzione della realizzazione di rotatorie nell’area di studio.

In particolare i 4 scenari sono stati definiti come segue:

2 scenari pre-rotatorie con caditoie totalmente ostruite/libere;

•

2 scenari post-rotatorie con caditoie totalmente ostruite/libere.

•

Le simulazioni sono state condotte, per ciascuno dei 4 scenari, utilizzando eventi di pioggia sin-tetici per tre diverse durate (1, 2, 3 ore) e quattro differenti valori del tempo di ritorno (2, 5, 10, 25 anni), allo scopo di ricavare mappe di pericolosità per ognuno dei due principali scenari studiati (pre-rotatorie e post-rotatorie).

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Le simulazioni riguardanti il caso di caditoie totalmente ostruite mostrano come la fallanza delle caditoie a monte produca subito a valle incrementi notevoli dei valori di tirante idrico e soprat-tutto incrementi di velocità che contribuiscono all’ammaloramento della pavimentazione, come verificato in molte zone dell’area esaminata. I gruppi di simulazioni, in condizione di completa apertura o di saturazione delle caditoie, forniscono i range di variazione delle variabili concorrenti alla valutazione del rischio. Dal confronto dei risultati relativi alle due differenti condizioni delle caditoie, si nota che, in condizioni di inefficienza di alcune caditoie, vi sono determinate zone che, per topografia, risentono maggiormente degli effetti dannosi a catena che da monte verso valle vanno a moltiplicarsi.

Dall’analisi dei risultati ottenuti si desume inoltre che la mancanza di caditoie in alcune porzioni specifiche del dominio causa un progressivo accumulo di acqua proveniente dalla zona mediana, consentendo ai deflussi di raggiungere velocità importanti.

La recente risistemazione della viabilità (realizzazione di rotatorie) ha determinato, in alcuni casi, un differente smaltimento dei volumi idrici che si abbattono sulla sede stradale peggiorando l’efficienza, già molto delicata, degli organi di smaltimento immediatamente a valle delle opere di sistemazione viaria.

A titolo esemplificativo si riportano in Figura 3 i risultati, relativi ad un evento di durata pari a 3 ore e tempo di ritorno pari a 25 anni, riguardanti una zona del dominio in condizioni di caditoie libere e caditoie ostruite, con riferimento allo scenario post-rotatorie.

Figura 3 - Scenario post-rotatorie - caditoie libere (sinistra) - caditoie ostruite (destra)

Dal confronto delle mappe di pericolosità relative alle situazioni pre e post rotatorie emergono piccole differenze relative al valore di tirante massimo riscontrabile; inoltre è interessante osser-vare come tali infrastrutture di superficie interagiscano con il deflusso superficiale deviandone il percorso che si verificava nella condizione pre-rotatorie.

Nello scenario pre-rotatorie i massimi tiranti idrici non superano mai il valore di 1.5 m e tuttavia lo smaltimento delle acque risulta molto difficoltoso in quanto si verifica una “sacca in trincea”, con accumulo di detriti e di fanghiglia anche per eventi di gravosità inferiore al caso esaminato. In particolare, la situazione peggiore si verifica nello scenario post rotatorie in corrispondenza della rotatoria ubicata nella zona valliva del dominio, riportata in Figura 3, in cui le isole di separa-zione creano da un lato una deviasepara-zione dei flussi dalle zone periferiche della carreggiata alla zona centrale, mentre dall’altro si verifica di fatto una riduzione della sezione utile (almeno per i tiranti più bassi), che comporta di conseguenza un incremento localizzato della velocità.

5. CONCLUSIONI

La metodologia ed il modello descritto in questo lavoro consentono di analizzare in termini quanti-tativi il rischio di fallanza di un sistema di drenaggio urbano, nonché di valutare l’estensione delle aree allagate a seguito di eventi di pioggia reali o sintetici, al variare della frequenza e dell’inten-sità della sollecitazione meteorica.

In particolare i risultati delle simulazioni effettuate sulle aree di studio di Genova e Messina indi-cano il verificarsi di numerose inefficienze del sistema di drenaggio urbano anche quando tutte le caditoie disponibili operano a piena capacità. Inoltre, i risultati sembrano indicare che gli effetti della micro-topografia possono produrre allagamenti localizzati dovuti alle criticità della rete di drenaggio esistente. Infatti, nel caso di eventi di precipitazione di intensità anche inferiori a quelle utilizzate nella simulazione, le fallanze della capacità di drenaggio della rete possono produrre al-lagamenti significativi nelle zone di concentrazione del flusso. In questo senso la topografia locale interferisce significativamente con il comportamento idraulico del sistema di drenaggio urbano nel suo complesso.

I risultati delle simulazioni effettuate hanno consentito di analizzare in termini quantitativi l’incre-mento del rischio di fallanza del sistema di drenaggio nell’area di studio, e di valutare l’estensione delle aree allagate al variare delle condizioni di efficienza delle caditoie. Tale informazione può essere posta alla base di un’indagine approfondita della rete di drenaggio che, anche a seguito di un’adeguata analisi costi-benefici che tenga in conto l’effettiva vulnerabilità delle aree soggette al maggior rischio di allagamento, consenta di mettere in atto misure di mitigazione atte a ridurre le cause di fallanza dei sistemi di drenaggio urbano.

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