Previsione delle onde di piena e valutazione del rischio idraulico

Previsione delle onde di piena con stima dell’incertezza predittiva e valutazione del rischio idraulico anche alla luce della vulnerabilità delle strutture idrauliche (FLORIS)

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Background

Il progetto è finalizzato allo studio della previsione delle onde di piena ed alla valutazione degli effetti dovuti ai processi di esondazione ed allagamento delle aree peri-fluviali (valutazione del rischio idraulico), anche in presenza di opere idrauliche di sbarramento fluviale di cui si considera anche la potenziale vulnerabilità.

Gli effetti degli eventi alluvionali non vengono eliminati completamente dalle misure strutturali risultando pertanto necessario sviluppare complementari misure non strutturali, come i sistemi di previsione e allerta in tempo-reale. I modelli di previsione ne sono una componente fondamentale. La previsione di livelli/portate con appropriati orizzonti previsionali supporta i decisori nell’attività finalizzata a mitigare gli effetti negativi delle alluvioni (gestione dell’emergenza in tempo reale). Tuttavia, i modelli sono imperfetti e diviene fondamentale quantificare l’incertezza sull’evoluzione futura dell’evento di piena (incertezza predittiva).

Inoltre, la valutazione dell’impatto prodotto dai processi alluvionali nelle aree perifluviali può richiedere l’impiego di modellistiche di trasferimento bi-dimensionali capaci di considerare la complessità della morfologia ma allo stesso tempo guidate dalla necessità di limitare la complessità di calcolo. Pertanto, è importante disporre di strumenti robusti per analizzare i processi di  formazione del deflusso superficiale e trattare in modo appropriato la gestione del rischio idraulico anche in presenza di arginature in terra che possono collassare durante piene anche non particolarmente intense (vulnerabilità arginale e rischio residuo).

Scopo

Sviluppo di una procedura per una previsione probabilistica delle onde di piena in tempo reale (stima fascia di confidenza 90%) basata su tutte le informazioni disponibili.
Identificazione di linee guida per la selezione dell’approccio più idoneo per lo studio della pericolosità idraulica e sviluppo di una procedura per l’analisi della pericolosità idraulica residua, anche in tempo reale.

Il progetto mira al miglioramento dei sistemi di previsione delle onde di piena, particolarmente in termini di previsione probabilistica, ed all’estensione dell’analisi di nuove modellistiche bidimensionali finalizzate alla valutazione degli effetti prodotti dai processi di esondazione ed allagamento delle aree peri-fluviali anche in presenza di arginature in terra vulnerabili.

Metodi

La valutazione dell’incertezza predittiva viene studiata mediante l’impiego di approcci probabilistici. In particolare, un metodo di tipo Bayesiano (Model Conditional Processor, MCP) viene utilizzato nella stima dell’incertezza sia considerando scenari multi-modello sia scenari multi-temporali (differenti orizzonti di previsione).
Nell’analisi degli effetti prodotti dai fenomeni di inondazione, si considerano modellistiche idrauliche largamente impiegate di vario tipo (monodimensionali, quasi-bidimensionali, bidimensionali e approcci speditivi semplificati, come il Kinematic Storage Model e il modello cinematico di invaso) ma si sperimentano anche modellistiche bidimensionali basate su griglie di calcolo variabili nonché approcci semplificati per la valutazione della vulnerabilità degli argini n terra.

Risultati

1) Modellistica di previsione migliorata e stima operativa dell’incertezza predittiva.
2) Stima della pericolosità idraulica e delle aree allagabili con approcci appropriati.

Conclusioni

Lo studio condotto in merito alla stima dell’incertezza delle previsione ha consentito/consentirà di definire una previsione probabilistica fondamentale in una catena modellistica di previsione delle onde di piena da inglobare operativamente nei sistemi di monitoraggio, previsione e gestione in tempo reale.
L’analisi della pericolosità idraulica e di aree allagabili ha permesso/permetterà il confronto tra diversi approcci per la perimetrazione delle aree allagabili e di identificare una metodologia speditiva per l’analisi della vulnerabilità arginale anche in presenza di discontinuità strutturali.

 

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