In questo numero:
- Acqua: la grande occasione per ripensare la città
Elena Granata - L’implementazione di infrastrutture blu-verdi potenzia la resilienza urbana al cambiamento climatico
Andrea Balestrini per Andreas Kipar - Il ruolo delle Water Utilities nello sviluppo di un approccio Nature-based alla gestione delle acque meteoriche urbane
Cornelia Di Finizio - Una soluzione sostenibile per la gestione delle acque meteoriche: i bacini di infiltrazione permeabili
Massimo Iovino - L’approccio Water Sensitive Urban Design come strategia di gestione delle acque meteoriche
Marco Maglionico
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L’approccio Water Sensitive Urban Design come strategia di gestione delle acque meteoriche
di Marco Maglionico
L’aumento delle superfici impermeabili in ambito urbano determina l’incremento dei deflussi superficiali. I sistemi di drenaggio sostenibili sono in grado di riequilibrare il bilancio idrogeologico, permettere di minimizzare il volume di sostanze inquinanti sversate nei ricettori, costruire infrastrutture verdi in grado di sfruttare tutti i benefici forniti dai servizi ecosistemici delle soluzioni basate sulla natura (Nature-based solutions).
L’urbanizzazione determina un’importante alterazione del naturale ciclo idrologico: l’aumento delle superfici impermeabili, fenomeno tipico dell’espansione urbana, da un lato riduce i volumi di acqua meteorica che si infiltrano naturalmente nel sottosuolo consentendo anche la ricarica delle falde, dall’altro determina l’incremento delle velocità, delle portate e dei volumi dei deflussi superficiali.
A tali aspetti si aggiunge il deterioramento qualitativo dell’acqua che, scorrendo sulle superfici urbane, dilava un’ingente quantità di sostanze inquinanti, depositatesi nei giorni antecedenti la pioggia e dovute al traffico automobilistico e alle diverse attività antropiche.
Un confronto tra la situazione pre-urbana e quella urbana mostra quindi un importante aumento dei coefficienti di deflusso, la progressiva riduzione dei tempi di corrivazione e un significativo deterioramento qualitativo delle acque che scorrono per deflusso superficiale.
I sistemi di drenaggio urbano sostenibile rappresentano una strategia di progettazione per rispondere alle sfide del climate change
I sistemi di drenaggio urbano nascono con l’obiettivo di risolvere tutte queste problematiche attraverso il convogliamento delle acque verso il depuratore o il ricettore naturale.
Negli ultimi anni assistiamo tuttavia ad un progressivo invecchiamento e deterioramento qualitativo delle condotte e a un incremento della frequenza e delle intensità degli eventi meteorici estremi a causa dei cambiamenti climatici.
Per risolvere queste criticità, aumentando al contempo la resilienza delle nostre città, si sono introdotti sistemi e manufatti capaci di ridurre il rischio di allagamento urbano e di minimizzare il volume di sostanze inquinanti sversate nei ricettori.
Ciò avviene principalmente mediante l’introduzione di interventi strutturali usualmente definiti “end of pipe solutions” quali gli invasi di laminazione e di prima pioggia. Negli ultimi anni, inoltre, si sta cercando di risolvere tali criticità attraverso un approccio in grado di combinare i benefici idraulici, il miglioramento del microclima urbano, la salvaguardia della biodiversità e la fruizione dei luoghi pubblici attraverso l’introduzione di interventi strutturali che si ispirano alla natura, noti a livello internazionale con il nome di Nature Based Solutions (NBS).
Tali tecnologie operano direttamente all’origine del deflusso superficiale delle acque meteoriche favorendo l’infiltrazione e riducendo i volumi di acque convogliati in fognatura, ripristinando quindi una situazione idrologica comparabile a quella pre-urbana.
L’acronimo NBS spesso viene sostituito da: Green Technologies (GT), Best Management Practices (BMP), Sustainable Urban Drainage (SUD), Low Impact Development (LID) o ancora più in generale dall’approccio Water Sensitive Urban Design (WSUD).
Soluzioni strutturali – localizzate o diffuse – e non strutturali per la gestione delle acque meteoriche in ambito urbano
In generale, gli interventi per la risoluzione o riduzione delle problematiche idraulico-ambientali legate alle precipitazioni possono essere suddivisi in due categorie: interventi strutturali e interventi non strutturali.
I primi prevedono la realizzazione di manufatti o strutture e si suddividono in:
- Interventi localizzati: consistono nella realizzazione di invasi che hanno la funzione di trattenere provvisoriamente una parte dei volumi idrici derivanti dagli eventi meteorici, per inviarli successivamente alla depurazione (vasche di prima pioggia) o per restituirli alla rete di valle o al ricettore con portata con essi compatibile (vasche di laminazione o volano);
- Interventi diffusi ovvero Nature Based Solutions distribuite sull’area urbanizzata:
- a scala di edificio: coperture e pareti verdi, infiltrazione nel suolo delle acque meteoriche, recupero e riuso dell’acqua meteorica nelle abitazioni;
- a scala di quartiere: aree ad allagamento controllato, fasce filtro, rain gardens, pavimentazioni e aree permeabili, vasche di infiltrazione.
Gli interventi non strutturali, invece, non comportano la realizzazione di manufatti o strutture; hanno lo scopo di sfruttare al meglio i volumi presenti nella rete di drenaggio esistente, massimizzandone la capacità d’invaso, riducendo anche gli inquinanti inviati al ricettore; fanno parte di questa categoria i sistemi di controllo in tempo reale (Real Time Control -RTC).
Approfondimenti e ricerche
Un approfondimento dell’efficacia di tali soluzioni può essere fatto attraverso la pubblicazione: “Altobelli M., Cipolla S.S., Maglionico M., Combined Application of Real-Time Control and Green Technologies to Urban Drainage Systems. Water. 2020; 12(12):3432”.
Negli ultimi anni il mondo della ricerca ha investito molto sulle soluzioni nature-based e anche a livello di finanziamenti europei si possono trovare molte iniziative.
Una sintesi dei progetti che hanno affrontato tale tematica può essere trovata in questa pagina web, dove, attraverso i siti web dei singoli progetti, possono essere consultati i report derivanti dalle varie attività di ricerca.
A livello nazionale si ricorda l’attività di ricerca condotta ad esempio sui tetti verdi presso l’Università di Bologna a scala reale che dal 2013 ha consentito di ottenere dati sul comportamento idrologico della copertura verde e sintetizzati in: “Cipolla S.S., Maglionico M., Stojkov I., A long-term hydrological modelling of an extensive green roof by means of SWMM. Ecological Engineering. 2016: Vol. 95, pp. 876 – 887”.
Analogamente si possono citare le attività di ricerca di laboratorio condotte presso Harpo SpA, innovatori e produttori di sistemi a verde pensile da oltre 20 anni.
Il futuro delle green technologies
In conclusione, le tecnologie verdi o nature-based, troveranno sicuramente molto spazio nei prossimi anni negli interventi di rigenerazione urbana, ma occorre approfondire ancora diversi aspetti in particolare riferiti alla loro progettazione. Non bisogna dimenticare che un corretto dimensionamento dal punto di vista idrologico si basa su conoscenze sia della pluviometria locale che della natura dei suoli e delle caratteristiche degli eventuali recapiti di valle siano essi corsi d’acqua o reti fognarie esistenti.
C’è quindi ancora necessità di effettuare ricerche per valutarne il comportamento idrologico, la loro efficacia nel rimuovere le sostanze inquinanti e sugli aspetti manutentivi, spesso trascurati, ma fondamentali per garantire che le loro prestazioni idrologiche si mantengano inalterate nel tempo.
Marco Maglionico
Professore associato in Costruzioni Idrauliche, Marittime e Idrologia all’Università di Bologna. Gli interessi di ricerca sono rivolti alle costruzioni idrauliche in ambito urbano includendo sia i sistemi di drenaggio urbano sia i sistemi acquedottistici.
