Gestire e ridurre il deflusso urbano
Descrizione
Le precipitazioni estreme sono i driver climatici del deflusso e delle inondazioni nelle aree urbane ed, destinati ad incrementare in futuro sono destinati a causa dei cambiamenti climatici.
Il deflusso urbano non dipende solo dall’intensità degli eventi piovosi, ma anche dal grado di permeabilità del suolo e dalle capacità della rete fognaria. Negli ambienti naturali le acque meteoriche vengono dilavate e filtrate lentamente da e attraverso il suolo. Nell’ambiente urbano, le superfici impermeabili ostacolano il naturale fenomeno di infiltrazione delle acque e causano un rapido deflusso verso i sistemi recettori finali. In caso di precipitazioni estreme, il deflusso eccessivo e la limitata capacità dei recettori possono causare un allagamento temporaneo degli spazi urbani. A causa dei cambiamenti climatici si prevede che gli eventi estremi aumenteranno d’intensità, esercitando pressione aggiuntiva sui sistemi di drenaggio urbano ed esacerbando la loro inefficienza. Tradizionalmente il deflusso nelle aree urbane è gestito principalmente dai sistemi fognari, sia che si tratti di sistemi separati dedicati all’acqua piovana, sia di sistemi misti che usano condutture di scarico. Con l’incremento di deflusso urbano, determinato dalla maggiore frequenza di precipitazioni estreme e da superfici impermeabilizzate più estese, questo approccio sovente può rivelarsi inadeguato (straripamento delle fogne), e l’adattamento di questi sistemi per adeguarli ai picchi di portata viene spesso considerato una pratica insostenibile dal punto di vista degli investimenti.
Per ridurre il deflusso urbano sono già disponibili e attuate molteplici misure, mentre altre sono state testate in casi pilota e sono pronte a diventare prassi comune.
I sistemi di drenaggio urbano sostenibile (SuDS) sono soluzioni studiate per gestire il deflusso in ambito urbano, cercando di replicare il drenaggio naturale e di sfruttare quello offerto dagli elementi naturali ancora esistenti. I SuDS normalmente incorporano la vegetazione e il suolo in strutture artificiali con l’obiettivo di aumentare la permeabilità naturale del terreno, con effetti positivi anche sulla ricarica delle falde acquifere. In tal senso i SuDS rappresentano un approccio integrato alla gestione del deflusso urbano, comprensivo di un’ampia gamma di misure specifiche, come le aree verdi urbane, i tetti verdi, la pavimentazione permeabile, la desigillazione di superfici impermeabilizzate e la creazione di strutture artificiali (per es. pozzi disperdenti o di infiltrazione, sistemi modulari geo-cellulari, trincee infiltranti, bacini di infiltrazione e bio-ritenzione, ecc.). Maggiori informazioni sulla desigillazione possono essere trovate nell’OA Riduzione del consumo di suolo e desigillazione delle superfici nelle aree urbane.
Le aree verdi sono molto più permeabili di quelle urbanizzate e possono essere utilizzate nelle città per ridurre il deflusso idrico. Alberi, arbusti e piante in generale possono migliorare la permeabilità del suolo e la ricarica delle falde. Le aree verdi possono essere create in varie modalità, come ad esempio parcheggi con canali vegetati, viali alberati, mitigazione verde delle opere urbanistiche, ecc. In alcuni casi, possono essere costituite zone più ampie di protezione forestale, con maggiori effetti benefici in termini di infiltrazione, porosità del suolo e accumulo di carbonio organico. Oltre alla creazione di nuove aree verdi urbane, anche la conservazione e il mantenimento di quelle esistenti assumono molta rilevanza nell’affrontare gli impatti degli eventi piovosi estremi e il relativo deflusso.
La pavimentazione permeabile utilizza particolari materiali per migliorare l’infiltrazione di acqua piovana attraverso la superficie urbana negli strati sottostanti (suoli e falde acquifere). Ciò permette di immagazzinare l’acqua e rilasciarla più lentamente, con sistemi di flusso controllato. Ci sono due principali tipologie di pavimentazione permeabile: (i) pavimentazione porosa, che utilizza materiali altamente porosi che permettono all’acqua di infiltrarsi su tutta la superficie; (ii) pavimentazione permeabile, che utilizza elementi modulari (come mattoni) caratterizzati dalla presenza di vuoti attraverso cui l’acqua permea nel terreno. La pavimentazione permeabile immagazzina l’eccesso di precipitazione sotto la superficie e lo rilascia ad una velocità controllata, o consente una lenta infiltrazione nello strato sotterraneo. La riduzione del volume di acque di dilavamento può variare tra il 10% e il 100%, ma senza una corretta gestione può perdere efficacia nel corso del tempo.
Molte città italiane hanno avviato la riconversione delle superfici sigillate in aree verdi e stanno promuovendo azioni di de-sealing (depavimentazione) per aumentare la resilienza ai cambiamenti climatici. Per esempio, lo studio LandShapes, situato a Ravenna, ha lavorato ad un progetto di rigenerazione urbana lungo Viale Matteotti a Milano Marittima, che prevedeva l’installazione di rain garden con positivi co-benefici estetici. Altri esempi significativi realizzati in Italia sono la trincea infiltrante installata presso il centro di ricerca privato Kerakoll a Sassuolo (Modena), volta a ridurre il rischio di inondazione e inquinamento causato dal drenaggio superficiale dell’acqua piovana, il Parco Catene a Marghera (Venezia) o la Vasca Milano-Parco Nord per la gestione idraulica delle piene del fiume Seveso (Miano). Gli ultimi due esempi provano quanto i bacini urbani o vaste aree verdi di filtraggio possano ridurre il rischio di inondazioni e aumentare l’immagazzinamento idrico. Ottimi esempi di azioni di de-sealing delle aree urbanizzate sono rintracciabili sul sito https://www.sos4life.it
La città di Pola, in Croazia, è quella ad aver compiuto i maggiori sforzi nell’ambito del drenaggio urbano sostenibile e della mitigazione dei cambiamenti climatici. La ditta Starum, con sede a Pola, già nel 2011 aveva sviluppato una proposta per il drenaggio delle acque piovane e delle acque superficiali secondo i principi del SuDS. Da allora la ditta Starum ha elaborato una decina di progetti, la maggior parte dei quali sono stati realizzati a Pola come i rain garden e le trincee infiltranti lungo la tangenziale e la rotatoria all’ingresso della città. Lungo il bacino idrografico di Šijana è stato realizzato un parco, rain garden, trincee infiltranti, lagune, canali collettori. Rain gardens e bacini di ritenzione sono realizzati in Piazza kralj Tomislav, via Vladimir Nazor e al parco giochi Valdebek. Rain garden e lotti di parcheggio a pavimentazione porosa sono realizzati in via Proštinska buna e presso il resort Ribarska koliba (Pola). Presso il comune di Stupnik si sta preparando la costruzione di 10 km di strada con rain garden. Anche presso il cantiere navale Viktor Lenac (Fiume) sono stati allestiti dei rain garden.
Costi e benefici
I costi sono variabili e dipendono dalle specifiche azioni di adattamento che vengono progettate e implementate. Complessi interventi di rinnovamento degli spazi urbani e delle sue infrastrutture prevedono costi più alti. La trasformazione di un’ampia area urbana richiede una visione a lungo termine e un finanziamento pubblico. Misure su piccola scala (per es. strisce vegetate lungo le strade) sono più economiche e semplici da attuare; tuttavia offrono benefici più localizzati rispetto a un approccio trasformativo adottato su più vasta scala. La città di Copenaghen è un esempio di questo tipo di misure di adattamento al clima.
(https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/case-studies/the-economics-of-managing-heavy-rains-and-stormwater-in-copenhagen-2013-the-cloudburst-management-plan/RSS)
I benefici includono la riduzione complessiva della vulnerabilità delle aree urbane alle inondazioni e la riduzione di malfunzionamenti, inefficienze e interruzioni dei servizi anche in caso di eventi climatici estremi. Queste misure di adattamento offrono importanti co-benefici di mitigazione, dato che tutte le misure comprensive di vegetazione contribuiscono all’assorbimento di CO2. Migliorare gli spazi verdi offre habitat per le specie urbane e nuovi spazi per attività ricreative. Le aree verdi possono anche contribuire a ridurre l’inquinamento dell’aria, limitare l’effetto isola di calore urbana e altri effetti dei cambiamenti climatici sulla salute.
Dato che alcune misure relative alla riduzione del deflusso urbano hanno effetti positivi sulla qualità ecologica e sociale delle aree urbane, esse incrementano anche i valori del capitale costruito e possono attrarre investimenti. Per esempio, il Green Infrastructure Plan (Piano infrastrutture verdi) di New York ha come obiettivo la riduzione dei costi di purificazione dell’acqua per un importo di 2,4 miliardi di dollari su 20 anni, e il risparmio di 7,5 miliardi di litri di combustibile entro il 2030. Il Piano stima risparmi pari a 23.000 dollari/anno in energia, emissioni e qualità dell’aria e un incremento di 11.600 dollari nel valore delle proprietà immobiliari per ogni ettaro di infrastruttura verde urbana.
Tempi di implementazione e durata
L’implementazione delle misure per la riduzione del deflusso urbano può impiegare vari anni (circa 2-5). I tempi di implementazione non dipendono solo dalla scala di applicazione, ma anche dalla disponibilità di risorse economiche. La piena transizione ad un territorio/città a misura di clima è un processo lungo e lento, fatto di azioni diffuse e sistematiche. Tempi così lunghi, insieme ai costi economici, possono rappresentare un ostacolo per questo tipo di interventi. Tuttavia, misure molto specifiche e localizzate possono essere realizzate velocemente. La manutenzione è molto importante: può essere gravosa ma assicura longevità alle misure implementate.
Risorse per informazioni maggiormente dettagliate
Aad, M.P.A., Suidan, M.T., Shuster, W.D. (2010) Modeling techniques of best management practices: rain barrels and rain gardens using EPA SWMM-5. J. Hydrol. Eng. 15, 434-443.
Bedan, E.S., Clausen, J.C. (2009) Stormwater runoff quality and quantity from traditional and low impact development watersheds, J. Am. Water Resour. Assoc., 4, 998-1008.
Comune di Mantova, (2018) Mantova Resiliente: Verso il Piano di Adattamento Climatico. Linee Guida, Mantova
Field, R. (1986) Urban stormwater runoff quality management: low- structurally intensive measures and treatmen, In: Torno H.C.,
Foster J., Lowe A., Winkelman S., (2011), The value of green infrastructure for urban climate adaptation, The Center for Clean Air Policy