VAPI

Direzione Opere pubbliche, Difesa del suolo, s uolo, Economia montana e foreste

Il modello VAPI  nella difesa del suolo

Ce n t r o I n c o n t r i d e l l a R e g i o n e P i e m o n t e

1 9 m ar zo , 2 0 0 9  

Obiettivi del progetto VAPI

Il Progetto VAPI sulla Valutazione delle Piene in Italia, portato avanti dalla Linea 1 del Gruppo Nazionale per la Difesa dalle Catastrofi Idrogeologiche, ha come obiettivo predisporre una procedura uniforme sull'intero territorio nazionale per la valutazione delle portate di piena naturali.

Progetto VAPI nelle Regioni Italiane

Ad oggi, in altre regioni (Triveneto, Campania, Puglia, Calabria, Sardegna, Sicilia) sono stati completati i rapporti regionali VAPI e le guide per la loro applicazione.

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19 marzo, 2009

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nella difesa del suolo

I rapporti presentano, in maniera sintetica, i risultati ottenuti in diverse aree del territorio nazionale, per ognuna delle quali viene mostrato (attraverso una sintesi dei 'Rapporti Regionali') come utilizzare l'intera procedura sviluppata.

VERSACE P., FERRAR I E., FIORENTINO M., GABRIELE S., ROSSI F. "La valutazione delle piene in C alabria". CNR-GNDCI, LINEA 1, CNR-IRPI, Geodata, Cosenza, 1989, Cartografia. CAO C., PIGA E., SALIS M., SECHI G.M. "Valutazione delle piene in Sardegna". Rapporto Regionale Sardegna, CNR -GNDCI, LINE A 1, Istituto di Idraulica, Università di Cagliari, 1991. COP ERTINO V., FIORE NTINO M. (a cura di ) "Valutazione delle piene in Puglia", CNR-GNDCI, Potenza, 1992. CANNAROZZO M, D`ASARO F., FERRO V. "Valutazione delle piene in Sicilia", CNR-GNDCI, Palermo, 1993. ROS SI F , VILLANI P . (a cura di ) "Valutazione delle piene in Campania", Rapporto Regionale Campania, CNR-GNDCI, 1994. VILLI V., BACCHI B. "Valutazione delle piene nel Triveto" , CNR -GNDCI, Padova-Brescia, 2001.

Progetto Va.Pi. e Regione Piemonte Il Va.Pi. Piemonte è un modello idrologico messo a punto dal CNR CUGRI di Salerno, realizzato organizzando le conoscenze a priori relative alle fenomenologie di formazione delle portate di piena durante eventi meteorici brevi ed intensi maturate all’interno del Progetto VAPI (Progetto Nazionale per la Valutazione delle Piene in Italia)

Il progetto è stato finanziato dalla Regione Piemonte (Contratto del 21 giugno 1999 cont.n. 1776). Sono state fornite versioni a mano a mano più aggiornate del modello. La più “datata” risale al 1996 e contiene una prima proposta di modellistica. Nell’ultima parte del progetto (fase 1999-2005), gli obiettivi contrattuali sono stati:

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(1) Ag giornamento della procedura già messa a punto mediante: acquisizione di serie storiche idrometriche e pluviometriche registrate dalle reti facenti parte del sistema di monitoraggio meteorologico della Regione Piemonte acquisizione di ulteriori informazioni idrometeorologiche facenti parte del patrimonio non pubblicato del S.I.M.N. di Torino utilizzazione di modelli idrologici tipo shot-noise caratterizzazione di maggiore dettaglio degli idro-geo-morfotipi del territorio regionale e di quello al

contorno, laddove i bacini idrografici non ricadano totalmente nell ’ambito del P iemonte

(2)

Informatizzazione della procedura già presentata mediante la messa a punto di un software

applicativo (3)

Analisi delle reti di misura idrom etriche esistenti ed ottimizzazione delle stesse, attraverso: reperimento dei dati relativi alle reti di misura esistenti integrazione delle reti di misura in un sistema unico di valutazione del rischio probabilistico di piena valutazione delle incertezze di stima ottenibili con la rete attuale nelle diverse aree della Regione integrazione razionale delle reti di misura

A cosa serve ... Il Va.Pi. consente, per ogni assegnata sezione del reticolo idrografico della regione, la stima in automatico della relazione tra il valore della portata di piena ed il valore del suo periodo di ritorno .

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Come e da chi può essere usato Il software è estremamente semplice e non richiede particolari operazioni da parte dell’utente. E’ necessario avere il contorno georeferenziato del bacino idrografico di interesse (Gauss Boaga). Il metodo è applicabile nelle procedure di adozione dei PRGC (tavoli di lavoro ex DGR45-6656), e in tutti gli ambiti in cui è necessario disporre di stime idrologiche.

Sviluppi

La disponibilità, in futuro, di ulteriori misure di portata di piena al colmo renderà possibile la r i t a r a t u r a  del modello. Il Va.Pi. può fornire valutazioni utili per proporre m o d i f i c h e  alla “Direttiva piena di progetto” dell’Autorità di Bacino del fiume Po. Nel sistema Va.Pi possono essere implementate procedure per  tenere in considerazione gli effetti dei c a m b i a m e n t i c li m a t i c i .  Estensione del modello ai piccoli bacini idrografici...

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Ritaratura del modello sulla scorta dell’acquisizione di nuovi dati (Dir. 2007-60/CE: le mappe di pericolosità sono riesaminate e aggiornate entro... e successivamente ogni 6 anni) 

Previsione degli effetti dei cambiamenti climatici. (  Dir. 2007-60/CE : la valutazione preliminare delle mappe di pericolosità deve considerare le conseguenze del cambiamento climatico sul verificarsi delle alluvioni ... )

(Fonte: Villani e Longobardi)

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Oggi, l’analisi degli effetti dei cambiamenti climatici sugli eventi estremi, piene e siccità, risulta difficilmente affrontabile mediante l’uso degli attuali modelli di circolazione generale (GCM ), utilizzati  per le analisi climatologiche, soprattutto in relazione alla loro grossolana scala spaziale, che raramente scende al di sotto di maglie da 50-100 km.  In un’indagine effettuata nell’ambito di un progetto Europeo (CC HYDRO, 1999) si è potuto constatare come sull’Italia  tali modelli  tendano a sottostimare sia l’intensità sia la frequenza dei campi di  bassa pressione sul Mediterraneo Centrale che , come avvenne ad  esempio per l’evento del Novembre 1966, influenzano pesantemente le situazioni meteorologiche con poteziali conseguenze alluvionali.

Estensione ai piccoli bacini idrografici, eventualmente tenendo conto gli effetti del trasporto solido.

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Valutazione dei volumi dell’onda di piena, su base probabilistica.

Vapi e stime idrologiche

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Il modello VAPI, come tutti i modelli idrologici, fornisce stime idrologiche affette da incertezze

E’ sempre buona regola considerare, nella pratica professionale, i diversi fattori da cui il modello dipende.

Code of practice Taking Account of Model Context Taking Account of Uncertainty in Model Choice (and implementation details) Taking Account of Uncertainty in Model Drivers (inputs and boundary conditions) Taking Account of Prior Uncertainty in Model Factors Taking account of Dependency in Model Factor Choice of Uncertainty Estimation methodology Taking Account of Uncertainty in Observations used in Model Calibration/Conditioning Taking Account of Uncertainty in Predicting the Future

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Sono comunque note numerose metodologie per la valutazione delle incertezze dei modelli idrologici.

Confronto tra stime idrologiche di portata (TR=200 anni) del VAPI e stime dell’Autorità di Bacino (Direttiva Piena di progetto e varianti )

0.80

0.60

0.40

   )   s    /

   3

0.20

  m    (   o 0.00   v 0    i    t   a   e-0.20   r   o    t   r   a-0.40   c   s

5000

-0.60

10000

15000

scarto.rel

-0.80

20000

=

stimaVAPI 

−

2500

stima Adb

stimaVAPI 

-1.00

2

area (km )

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nella difesa del suolo

Il modello VAPI, rispetto al modello dell’Autorità di Bacino, fornisce stime più elevate

8

Scarti negativi Scarti positivi

63

scarto.rel

=

stimaVAPI 

−

stima Adb

stimaVAPI 

Gli scarti tra stime VAPI e stime AdB sono contenuti, per buona parte, sotto il 20%

8

vigente 10

24 22 0 - 0.2 0.2 -0.4 >0.4

34

con variante

39

scarto.rel

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=

stimaVAPI 

−

stima Adb

stimaVAPI 

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Le incertezze tra le stime dei modelli rendono più complesse le decisioni nell’ambito della pianificazione...

Ci si pone allora la questione di come trattare le differenza tra stime idrologiche, per le finalità di pianificazione... 4

3.5

   )

3   m    k    /   s    /    3 2.5   m    (    2

  o   c    i   r 2    t   e   m   o    d   u1.5   o    t   r   a   c   s 1

0.5

0 10

100

1000

10000

10000

2

area (km )

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VAPI e pianificazione di bacino

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Stime VAPI, stime dell’Autorità di Bacino e stime locali (portate) L e st i m e V A P I d i p o r t a t a s o n o d i su p p o r t o p e r l a Re g i o n e   P i e m o n t e n e l l ’a m b i t o d e l l e p r o c e d u r e r e l a t i v e a i P i a n i R e g o l a t o r i   n e g l i a m b i t i N O N F A S CI A T I .

L e st i m e d i p o r t a t e d i p i e n a a T r = 2 0 0 a n n i d e l l ’A u t o r i t àd i B a ci n o   n e g l i a m b i t i f a s ci a t i r i m a n g o n o d i r if e r i m e n t o . G l i sc a r t i t r a s t i m e V A P I e s t i m e l o c a l i p o s s o n o e s s e r e t r a t t a t i   m e d i a n t e i l m e t o d o r a p p r e s e n t a t o d a l le c u r v e TU D  

Stime VAPI e stime locali (piogge) L e v a lu t a z i o n i V A P I s u i r e g i m i p l u v i o m e t r i c i p o s s o n o e s se r e   u t i l iz z a t i n e l le e l a b o r a z i o n i i d r o l o g i c h e n e l l a p r o g e t t a z i o n e d e l l e   s t r u t t u r e id r a u l i c h e e n e l l e p r o c e d u r e d i a p p r o v a z i o n e d e i P RG C.

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Conclusioni 

Conclusioni (1)

“… il modello proposto abbia prestazioni soddisfacenti ai fini istituzionali della Regione Piemonte, ed in particolare nella fase di formazione di un parere di congruità con i valori assunti alla base delle proposti di progetto…”

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Conclusioni (2)

“In particolare, i risultati che si ottengono con il modello VAPI debbono considerarsi puramente orientativi nel caso di piccoli (pochi kmq) bacini di alta montagna, a causa della significativa dipendenza del loro bilancio di trasformazione afflussi-deflussi di piena dalla fenomenologia periglaciale e dalle singole, particolari situazioni geologiche ed idrogeologiche”.

Conclusioni (3)

“All’altro estremo, debbono ritenersi puramente indicativi, i risultati del modello VAPI per piccoli bacini di pianura, a causa della significativa dipendenza del loro bilancio di trasformazione afflussideflussi di piena dalle caratteristiche singole del reticolo di drenaggio”. Centro Incontri della Regione Piemonte

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