HomeGeo-ITProtezione del territorio da frane e alluvioni con il Progetto ANDROMEDA

Protezione del territorio da frane e alluvioni con il Progetto ANDROMEDA

Il progetto ANDROMEDA, appena concluso, mette a disposizione un modello innovativo idrogeologico integrato per l’individuazione di aree dove è possibile si verifichino frane e alluvioni.

ANDROMEDA (A New integrateD hydROgeological Model to assEss landsliDes and flood prone Areas in Oltrepò Pavese – Un nuovo modello idrogeologico integrato per l’individuazione delle aree soggette a frane e alluvioni nell’Oltrepò Pavese) è un progetto finanziato da Fondazione Cariplo, che si occuperà di mettere a punto un metodo per l’individuazione dei momenti di innesco di frane superficiali e alluvioni in alcuni bacini campione dell’Oltrepò Pavese, basandosi su modelli innovativi che sfruttino anche dati satellitari di piogge e umidità del terreno. Da questo, deriverà un prototipo di sistema di allerta per la definizione delle aree a maggiore rischio idrogeologico.

Il progetto è realizzato da Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (DSTA) e Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura (DICAR) dell’Università di Pavia e da CNR-Istituto di ricerca per la protezione idrogeologica (CNR-IRPI). Partito nel 2018 il progetto ANDROMEDA si è concluso a Dicembre scorso.

Il progetto

Le frane poco profonde indotte dalla pioggia e le inondazioni sono i pericoli naturali più comuni e pericolosi, soprattutto a causa della loro alta frequenza temporale, causando vittime ed elevati danni economici in tutto il mondo. I cambiamenti climatici aggraveranno questo quadro critico poiché si prevede un aumento degli eventi meteorologici estremi. La messa a punto di una strategia di adattamento per la popolazione sembra strettamente necessaria per migliorare le misure non strutturali come i sistemi di previsione e prevenzione. Per valutare il rischio di frane e inondazioni poco profonde, sono stati sviluppati sistemi di allarme rapido (EWS), generalmente basati sulla definizione di soglie di pioggia necessarie per l’innesco di frane/inondazioni.

Se queste soglie sono presenti, sono soprattutto definite da tecniche empiriche o statistiche su scala regionale, basate solo su dati pluviometrici misurati. Le soglie di pioggia generalmente non tengono conto delle condizioni idrologiche del suolo, in termini di saturazione all’inizio delle precipitazioni, che giocano un ruolo importante sia nell’innesco delle frane che nel processo di formazione delle inondazioni.

Tuttavia, l’uso esclusivo delle misurazioni delle precipitazioni registrate dalle stazioni pluviometriche per la valutazione delle soglie è talvolta restrittivo, a causa delle grandi incertezze nella misurazione delle precipitazioni causate dalla loro limitata rappresentatività spaziale e dalla bassa densità delle reti di misurazione attualmente disponibili. Nelle zone collinari e montuose dell’Oltrepò Pavese sono presenti pochissime stazioni meteorologiche, che non possono rappresentare completamente le differenze geologiche, geomorfologiche e ambientali di un vasto territorio (oltre 800 km²).

Pertanto, i dati di umidità del suolo sembrano essere più utili per essere utilizzati come indicatore di innesco di eventi franosi e alluvionali poco profondi, permettendo la definizione di soglie di preallarme pioggia-umidità del suolo più rappresentative delle reali condizioni del suolo. I dispositivi di misurazione dell’umidità del suolo sono più facili da usare e producono una stima diretta di questo parametro. Inoltre, negli ultimi anni, i dati sull’umidità del suolo sono diventati disponibili su grandi aree (scala di bacino e regionale), grazie a misure ottenute attraverso sensori satellitari, come l’Advanced SCATterometer (ASCAT) e/o la missione Soil Moisture Active and Passive (SMAP). Nonostante questi vantaggi, l’umidità del suolo è stata raramente utilizzata come proxy per l’imminente cedimento dei pendii e le condizioni di innesco delle frane poco profonde. Il suo uso per i sistemi di allarme per le inondazioni è ancora assente.

In questo contesto, l’obiettivo del progetto ANDROMEDA è lo sviluppo di un nuovo modello idrologico-idraulico integrato per prevedere l’occorrenza di frane superficiali e alluvioni in Oltrepò Pavese. Il modello aiuterà a monitorare e modellare le condizioni di umidità del suolo in tutta l’area di studio sfruttando sia il telerilevamento che le osservazioni a terra. Inoltre, il modello sarà in grado di simulare sia le condizioni di inondazione che i rischi di frana distribuiti sul territorio. Come output operativo per le attività di Protezione Civile, il modello restituirà mappe di aree soggette a inondazioni e frane e soglie di umidità del suolo-pioggia da utilizzare per lo sviluppo di un prototipo di Early Warning System per la previsione di frane e inondazioni superficiali e per la mitigazione del rischio idrogeologico. Lo strumento operativo sarà estendibile ad altre aree con caratteristiche simili a quelle delle aree test considerate in questo studio.

Per riassumere, i passi significativi proposti rispetto allo stato attuale dell’arte sono:

  1. sfruttamento delle più recenti missioni satellitari che forniscono prodotti di alta qualità per le precipitazioni e l’umidità del suolo, che rappresentano le due variabili chiave che causano il verificarsi di eventi di frane e inondazioni poco profonde;
  2. l’impiego operativo delle osservazioni satellitari per i sistemi di Protezione Civile finalizzati alla mitigazione dei rischi naturali;
  3. definizione di soglie di preallarme pioggia-umidità del suolo più rappresentative delle reali condizioni del suolo;
  4. sviluppo di un modello idrologico-idraulico integrato in grado di incorporare le osservazioni satellitari e di prevedere il verificarsi sia di frane superficiali che di alluvioni spazialmente distribuite sul territorio;
  5. sviluppo di un prototipo di Early Warning System che possa essere facilmente trasferito ad altre regioni a rischio idrogeologico.

(Fonte: Progetto Andromeda)

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