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MODELLISTICA IDRAULICA E IDROLOGICA

Programmi per la modellistica idrologica e idraulica

Negli ultimi anni l'approccio con le problematiche ambientali è radicalmente cambiato; in particolare, con la nascita delle Autorità di Bacino e con l'adozione dei Piani di Bacino, Stralcio per l'Assetto Idrogeologico, anche il quadro normativo di riferimento e quindi le regole e le modalità per intervenire sul territorio sono state modificate. Nel settore specifico della difesa del suolo, con particolare riferimento alla mitigazione del rischio idraulico, sono ora richieste metodologie complesse sia per la valutazione degli effetti indotti dalla realizzazione di un'opera in aree di pertinenza fluviale sia per la definizione delle aree soggette a rischio di esondazione.

Tali metodologie prevedono l'utilizzo di modelli di calcolo sempre più completi per simulare in modo corretto la situazione reale. Attualmente sono disponibili svariati software che per permettono sia il calcolo delle portate di piena che lo studio della propagazione della stessa piena lungo il reticolo idrografico. La maggior parte di questi software sono dotati di moduli aggiuntivi che permettono loro di interfacciarsi con un Sistema Informativo Territoriale (GIS) in modo da estrarre direttamente da esso i dati geografici e topografici necessari per eseguire la modellazione e per restituirne i risultati.

La scelta di promuovere l'utilizzo e di organizzare corsi di formazione sui software realizzati da “Hydrologic Engineering Center” del US Army Corps of Engineers (HEC) è dovuta al loro buon rapporto tra costo e prestazioni. Infatti i software HEC sono reperibili gratuitamente sul sito internet del “Hydrologic Engineering Center” per cui il solo costo d'investimento è relativo alla formazione del personale preposto al loro utilizzo. Allo stesso tempo si tratta di programmi molto completi che permettono di effettuare modellazioni anche molto complesse sia in moto permanente che in moto vario. Sempre gratuitamente sono inoltre disponibili appositi moduli che permettono di interfacciare tali programmi con i dati territoriali contenuti in un GIS. Questi motivi sono alla base del notevole sviluppo che l'utilizzo di tali software ha conosciuto negli ultimi anni in Italia.

Tra i software HEC quelli più diffusi sono HEC-HMS e HEC-RAS. Il primo (HEC-HMS) è specifico per la modellazione idrologica dei bacini idrografici e quindi per la determinazione delle portate di piena attese in determinate sezioni del bacino in funzione dei tempi di ritorno considerati. Il secondo software (HEC-RAS) serve invece per simulare la propagazione dell’onda di piena lungo il reticolo idraulico e determinare quindi l’altezza che il livello idrico raggiunge nelle varie sezioni evidenziando quindi possibili criticità del reticolo stesso e permettendo infine di perimetrare le aree allagabili con diversi tempi di ritorno.

Nell’ultimo decennio si è sempre più consolidato l’utilizzo dei codici di simulazione numerica più complessi, quali i modelli bidimensionali, fino ad alcuni anni orsono riservato a un limitato insieme di utilizzatori grazie anche ai costi più contenuti di tali codici ed alla loro maggiore semplicità d'utilizzo unitamente alla sempre maggiore disponibilità di dati topografici di dettaglio (rilievi LIDAR). A tal proposito, HEC ha aggiunto la capacità di eseguire uno schema di modellazione bidimensionale all'interno della simulazione condotta HEC-RAS in regime di moto vario.

Programma di formazione su software HEC e EPA

La formazione riguarda l’uso di software da utilizzare per l’analisi del rischio idraulico ed in particolare per la perimetrazione delle aree soggette ad inondazioni e per la programmazione e la verifica degli interventi strutturali atti alla mitigazione del rischio stesso. La formazione verte in particolare sull’uso dei software HEC-HMS e HEC-RAS sviluppati da “Hydrologic Engineering Center” del US Army Corps of Engineers.

Dal secondo semestre 2013 la società RUWA ha deciso di inserire nel proprio programma di formazione in modellistica idrologica ed idraulica anche due corsi specifici sui software SWMM e EPANET in quanto si ritiene che essi vadano ad integrare le capacità di modellazione offerte dai software HEC, che in generale sono più adatti ad ampi bacini con caratteristiche prevalentemente naturali, mentre i software EPA si rivelano adatti ad utilizzi specifici in ambito urbano.

In particolare il software EPANET è specifico per la modellazione di reti acquedottistiche anche complesse ed il software SWMM è concepito per la modellazione di reti di raccolta e smaltimento delle acque di pioggia. Entrambi i software permettono di fare valutazione anche sugli aspetti legati alla qualità dele acque. Anche questi software, entrambi sviluppati da EPA U.S. Environmental Protection Agency, proprio per la loro versatilità, completezza e robustezza e per la caratteristica di essere gratuiti hanno conosciuto una vasta diffusione internazionale al pari dei software prodotti da HEC.

BTT