Figura 1: tratta da Viglione e Rogger

Per evento alluvionale tutti noi intendiamo l’allagamento e i relativi danni che crea. L’idrologo, invece, per definire l’evento alluvionale parte da monte, andando a prendere in considerazione ciò che causa questi allagamenti. 
La piccola immagine in alto a destra è stata scattata in Austria. Quello che si vede è un evento di piena molto importante per il Danubio: risale al 2013 e la portata misurata in quell’occasione è stata la maggiore mai misurata a Vienna negli ultimi 200 anni.
Nella figura, invece, si vede il bacino del Danubio, molto più grande di quello del Tanaro. Qui in blu viene indicata la precipitazione che ha causato questa piena, avvenuta soprattutto sull’area montana (a Sud c’è l’Italia e a Nord la Germania) e tutti questi piccoli grafici sono gli idrogrammi: sull’asse delle ascisse abbiamo il tempo (alcuni giorni), sull’asse delle ordinate i metri cubi al secondo, cioè portate del fiume misurate in diversi punti del reticolo fluviale (si può vedere ad esempio che i torrenti e i fiumi di montagna determinano picchi molto più improvvisi, con una crescita e decrescita molto veloce; mentre la parte più in pianura e collina del Danubio con suoli più profondi e pendenze minori presentano linee più smussate). Una cosa particolare di questa piena è che a Passau, contrariamente a quello che succede di solito, la piena dell’Inn e la piena del Danubio sono arrivate assieme; normalmente, in situazioni del genere, arriva prima la piena dell’Inn e poi quella del Danubio, che è più lento. In questo caso le onde di piena si sono sovrapposte, quindi si sono raggiunti livelli quasi mai verificatisi (nel caso di Passau, l’ultima piena paragonabile è del 1501). 

Potenziali fattori di cambiamento delle piene

Questo è un esempio di una piena recente, molto estrema rispetto alle precedenti, e ci si chiede: le piene fluviali stanno cambiando nel tempo, stanno diventando più frequenti e più gravose? A valle di questa domanda ci si può anche chiedere quali siano i fattori che influenzano tali eventi. Sicuramente c’è il fattore del cambiamento climatico, con precipitazioni più intense, ma anche meno neve, fusione nivale che avviene in stagioni differenti rispetto a quelle in cui avvenivano prima, più evaporazione per le temperature maggiori. Altri fattori importanti sono il cambiamento dell’uso del suolo, p.es. il disboscamento che ha un effetto sulle piene perché dove c’è il bosco c’è più evaporazione e i suoli rimangono meno saturi prima dell’evento di piena, quindi possono immagazzinare più acqua dalle precipitazioni; l’urbanizzazione perché si riduce la capacità di infiltrazione nei suoli; la compattazione dovuta ai grandi macchinari dell’agricoltura; le opere idrauliche, come ad esempio le dighe che normalmente sono delle nostre alleate per mitigare le piene, per l’effetto della laminazione (poter stoccare parte dell’acqua della piena nel bacino a monte della diga rilasciandola lentamente dopo il passaggio della piena stessa, in modo da avere portate più basse a valle della diga). Se le dighe e le loro opere di scarico sono fatte bene questo è il loro effetto. Le arginature, naturalmente, che proteggono dalle inondazioni il territorio dove sono fatte, ma determinano una portata maggiore a valle. Per esempio, come detto nell’intervento precedente, bisognerebbe arretrare le arginature in modo tale da avere anche un effetto di laminazione maggiore nel territorio, siccome il fiume non costretto può allagare le zone golenali e non portare troppa acqua a valle.

Trend osservati nelle portate di picco in 50 anni
 
Figura 2: tratta da Bloeschl, Hall, Viglione et al. (2019, doi:10.1038/s41586-019-1495-6)

Parlando di cambiamenti nel tempo, andiamo ad osservare i trend ovvero le tendenze delle piene osservate negli ultimi cinquant'anni su scala europea. In questa mappa, il colore rosso indica i territori in Europa dove le piene negli ultimi 50 anni sono diminuite in termini di frequenza e magnitudine, invece in blu i territori dove sono aumentate. Ma come mai sono diminuite nel sud dell’Europa e aumentate nel nord ovest? Principalmente perché nel nord Europa, al di sopra delle Alpi, stanno aumentando nel tempo non solo le piogge intense, ma anche le piogge medie, quindi lì ci si trova nella situazione in cui i bacini sono sempre più saturi e quando capita la pioggia intensa la quantità d’acqua stoccabile è ridotta e, di conseguenza, si determina più portata nei fiumi. Al sud ci sono piogge intense che stanno aumentando, ma la pioggia media sta diminuendo e per molti bacini soprattutto quelli di media e larga scala questo significa che avremo bacini più secchi, meno saturi e, di conseguenza, quello che si vede nei dati, ovvero che le piene fluviali sono effettivamente diminuite. Però in questo database si considerano solo bacini di una certa grandezza, non quelli molto piccoli dove sono importanti le precipitazioni veramente intense su brevi durate tipo gli eventi che succedono spesso in Liguria, ma anche l'ultimo evento nell’ottobre 2020 in Piemonte. Tra l'altro, se si guarda attentamente questa mappa, che in realtà deve essere letta alla scala europea, il Piemonte si trova in una zona di transizione, più azzurra che rossa, quindi anche le osservazioni mostrano degli aumenti piuttosto che delle diminuzioni delle piene fluviali sul nostro territorio.  

Trend delle portate di picco in Piemonte

 
 Figura 3: tratta da Pesce et al. (2022, doi:10.2478/johh-2022-0009).

Facendo il focus sul Piemonte, con molte più stazioni di quelle che sono state utilizzate nello studio precedente, ma con lunghezze delle serie molto minori, l’immagine mostra i risultati di uno studio che guarda solo gli ultimi vent'anni. Se uno considera il sud del Piemonte, guardando i punti colorati in rosso e fucsia, il grafico in basso a destra sull'asse delle ascisse ha le aree dei bacini e sull'asse delle ordinate ha le tendenze delle piene. Sopra lo zero abbiamo tendenze positive, sotto lo zero negative: i punti rossi e fucsia, indicativi del Sud Piemonte, hanno prevalentemente tendenze positive, ovvero negli ultimi vent'anni si è assistito più che altro ad un aumento degli eventi estremi. La figura in alto a destra mostra un esempio, dove in blu vengono riportate le portate massime giornaliere del il Po a Isola Sant’Antonio e in rosso del Tanaro al Ponte di Nava, dove potete riconoscere l'evento del 2016. Questo studio è stato fatto con i dati fino al 2019 e quindi manca l'evento ancora più importante del 2020 sul Tanaro. 

Evento alluvionale del 2020


 
Figura 4: Garessio, ponte Odasso, 3 Ottobre2020


 






Figura 5:  tratta da una recente pubblicazione sulla piena del 2020 di Fabio Luino
Fonte: https://italialibera.online/ambiente-territorio/il-nuovo-modo-di-piovere-e-il-disastro-prossimo-venturo-il-caso-limone-piemonte-nel-2020/


Questo è l’idrogramma dei livelli del Tanaro a Garessio e confronta quello che è successo nel novembre 2016 (una piena molto più lunga, con volume molto maggiore), a quello che è successo nel 2020 dove è piovuto in un arco di tempo veramente molto ristretto solo su un lato (parte sinistra) del Tanaro determinando però un aumento della portata veramente repentino con picchi di livelli e quindi anche di portate superiori a quelli del 2016. L’evento del 2020 rappresenta quei tipi di eventi determinati da piogge molto intense e localizzate per le quali, i climatologi ci avvertono, probabilmente avremo un aumento anche nel futuro a causa del surriscaldamento dell'atmosfera.
Riduzione della pericolosità

 
Figura 6: immagine cortesemente condivisa da Stefano Ferraris.

Ora veniamo ad un progetto di convenzione tra la Fondazione Cassa di risparmio di Cuneo ed il dipartimento di scienze della terra dell'università di Torino di cui il professor Stefano Ferraris è il responsabile per la parte idrologica: l'idea in questo studio è di valutare quale sarebbe l'effetto sulle portate di picco del fiume Tanaro della costruzione di due dighe, due invasi a monte di Ponte di Nava, e quindi molto a monte di Ceva. Questi invasi non sono ancora lì presenti, ma si possono fare delle ipotesi sui loro volumi: in una valutazione preliminare si è ipotizzato, per esempio, che l'invaso sul torrente Negrone abbia un volume complessivo di due milioni di metri cubi e quello sul torrente Tanarello di quattro milioni di metri cubi. Se avessimo questi invasi come cambierebbe la piena per esempio del 2020 in termini di portate al colmo? Un semplice modello idrologico è stato messo a punto per trasformare le precipitazioni dell’ottobre 2020 in portate, in modo da capire che cosa succederebbe se avessimo a disposizione le due dighe. Come funziona la laminazione dovuta agli invasi? Gli invasi devono avere un certo volume dedicato alla protezione dell'alluvione, volume che può essere invasato durante l’alluvione. 

 
Figura 7: tratta dalle lezioni di Idrologia del Prof. Guenter Bloeschl (TU-Wien).

La figura rappresenta schematicamente cosa vorremmo che succedesse. Supponendo che la linea viola sia l'onda di piena all'ingresso di un ipotetico invaso, parte del volume viene immagazzinato e la linea verde rappresenta quello che viene fatto uscire dall’invaso. Il volume della piena è sempre lo stesso ma modulato in modo da avere un picco più basso. Questa sarebbe la situazione ottimale, che non sempre si riesce ad ottenere. 
Applicando il modello idrologico, che è stato calibrato su molti eventi, non solo su quello del 2020, e facendo ipotesi plausibili del funzionamento delle dighe, si può simulare quello che succederebbe per l'evento del 2020 in diversi scenari: senza invasi, con gli invasi, e in diversi punti del corso d'acqua (e.g., Ponte di Nava, Ormea, Garessio, Bagnasco e Ceva). Risultati preliminari mostrano che l'effetto a Ponte di Nava è molto maggiore che nelle sezioni a valle. Questo, naturalmente, succede perché il volume della piena a Ponte di Nava è relativamente piccolo ed una parte può essere stoccata negli invasi. Più andiamo a valle, più il volume stoccabile negli invasi diventa non rilevante rispetto al volume totale di piena, perché l'acqua arriva da molte altre parti del bacino non sottese dalle dighe. Siccome Ceva è molto più a valle delle due dighe, non ci si aspetta un loro grande effetto nel determinare una diminuzione dei picchi di portata in città. Il relatore precedente però ha mostrato come ci sono molte altre vie per ridurre il rischio alluvionale. Molto importanti sono le procedure di allerta ed il fatto di pianificare il territorio in maniera corretta, per esempio. A Ceva, prima che entrassero in vigore le leggi discusse dai relatori precedenti, si è costruito molto, anche in aree molto pericolose. Siccome l’urbanizzazione è oramai avvenuta, la sensibilizzazione della popolazione, il fatto che sappia quali sono i rischi è fondamentale. L'opera di sensibilizzazione della popolazione condotta dalla protezione civile, dall’Arpa e anche dalle Forze dell’Ordine è fondamentale per contenere il più possibile i danni da alluvione fluviale in Italia.
Conclusioni

• La pericolosità idraulica cambia nel tempo ma non sempre in una direzione: può crescere o decrescere e molti sono i motivi. I climatologi ci dicono che eventi come quelli del 2020 probabilmente saranno più frequenti in futuro. 
• Anche altre azioni determinano cambiamenti del regime delle piene. Tuttavia l’effetto di laminazione a valle degli invasi si riduce all'aumentare della distanza dagli stessi. 
• Esistono diversi strumenti strutturali (es. dighe, argini) ma anche e soprattutto non strutturali, come ad esempio la pianificazione territoriale, le procedure d’allerta, la sensibilizzazione della popolazione, ecc. per ridurre il rischio alluvionale che purtroppo c'è e non può essere eliminato del tutto.