[ CDM-1695238995-1 ]

Allestimento di un modello di simulazione idraulica di tipo 2D, con maglia di schematizzazione a passo pari a 1,0x1,0 m o inferiore; le caratteristiche della maglia di calcolo devono essere definite in funzione delle esigenze derivanti dalle specifiche caratteristiche degli elementi da rappresentare per la simulazione del funzionamento idrodinamico delle opere in occasione dei fenomeni di allagamento, alla scala di dettaglio del progetto. Devono essere simulate le modalità di funzionamento idraulico di tutti gli elementi che sono coinvolti con ruoli diversi dalla dinamica dell’inondazione con riferimento sia allo stato di fatto che alle condizioni di assetto previste dal progetto, comprensive dal ruolo svolto dalle opere strutturali di difesa idraulica.

Complessivamente devono essere descritte in dettaglio le modalità di implementazione nel modello 2D relativo al sistema idraulico che rappresenta le vie di deflusso delle acque di inondazione nel percorso che viene compiuto dal piano stradale esterno all’edifico fino ai locali interrati e semi-interrati coinvolti.

Il modello costituisce quindi l’estensione del modello 2D del PGT che descrive le modalità di sviluppo dei fenomeni di esondazione dei corsi d’acqua indagati lungo le aree urbane del centro abitato fino a descrivere le modalità con cui viene coinvolto un singolo elemento, costituito da un piano interrato o seminterrato esistente o realizzato posizionato all’interno di un’area inondata.

La descrizione di dettaglio delle caratteristiche del modello messo a punto deve essere articolata secondo i temi di seguito elencati.

6.1 Definizione dell’area oggetto di simulazione e delle condizioni al contorno

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La descrizione deve essere supportata da rappresentazioni grafiche corredate dalle indicazioni analitiche delle caratteristiche dimensionali di tutti gli elementi coinvolti nella messa a punto del modello.

6.2 Definizione degli scenari idrologici di input del modello

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I dati idrologici di input per il modello di simulazione di dettaglio devono essere definiti, per l’area oggetto della simulazione 2D di dettaglio, a partire dai risultati delle simulazioni condotte a scala di territorio comunale per mezzo del modello 2D messo a punto nell’ambito del PGT.

Devono essere presi separatamente in considerazione gli scenari di inondazione riferiti rispettivamente al tempo di ritorno di 10 anni e a quello di 100 anni (200 anni per il fiume Lambro). Le condizioni al contorno locali, possono essere rappresentate, per ciascun tempo di ritorno, dal livello idrico in funzione del tempo lungo le sezioni in ingresso nell’area oggetto di simulazione o dalla portata di esondazione in ingresso nella stessa area.

La scelta deve essere fatta in funzione dei criteri di impostazione del modello di simulazione di dettaglio, con la finalità di identificare la condizione più gravosa rispetto ai fenomeni da simulare che determinano le modalità di coinvolgimento dell’intervento da parte delle acque di inondazione che occupano l’area circostante quella di intervento.

Ove necessario, i dati numerici costituenti gli scenari di input idrologici indicati devono essere richiesti espressamente all’ufficio competente dell’Amministrazione comunale.

6.3 Definizione degli scenari geometrici del modello 2D di dettaglio

[ CDM-1695238995-4 ]

Gli scenari geometrici rispetto ai quali deve essere implementato il modello di dettaglio devono essere costruiti sulla base:

• delle informazioni topografiche relative all’area di intervento;
• delle caratteristiche geometriche relative allo stato attuale della struttura oggetto della progettazione;
• delle caratteristiche geometriche del progetto di intervento relative alla stessa struttura;
• delle opere di difesa idraulica inserite nel progetto.

Devono essere predisposti i seguenti tre scenari geometrici che saranno utilizzati dal modello 2D di dettaglio nelle diverse fasi di simulazione.

(a) Scenario stato di fatto

E' costituito dalla geometria delle caratteristiche plano-altimetriche dell’area  di intervento nelle condizioni antecedenti alla realizzazione del progetto; il dettaglio descrittivo rispetto al quale deve essere effettuata la caratterizzazione delle condizioni antecedenti all’intervento in progetto deve essere definito in funzione prioritariamente delle esigenze di poter simulare con la precisione necessaria i fenomeni di inondazione provenienti dall’area circostante secondo le modalità con cui provocano il coinvolgimento dell’area stessa.

Particolare attenzione deve pertanto essere riservata alla discretizzazione delle possibili vie di deflusso delle acque di inondazione e delle aree di possibile invaso e/o trattenuta delle acque stesse.

Poiché l’attendibilità dei risultati delle simulazioni  è strettamente  dipendente dal dettaglio e dalla precisione della discretizzazione geometrica del “sistema idraulico” presente nell’opera edilizia, che viene sollecitato nel corso dell’inondazione, è essenziale che la descrizione modellistica – relativa allo stato di fatto e, successivamente, a quello di progetto – sia predisposta con una accuratezza molto elevata, funzionale alla corretta simulazione numerica 2D dei  fenomeni idraulici che si manifestano che devono essere adeguatamente descritti in forma numerica.

(b1) Scenario stato di progetto senza interventi di protezione

E' costituito dalle caratteristiche plano-altimetriche dell’intervento in progetto, in assenza di previsione di opere espressamente finalizzate alla protezione dell’intervento stesso rispetto ai fenomeni di inondazione che caratterizzano la stessa area di intervento. 

Valgono in proposito gli stessi criteri in funzione dei quali deve essere effettuata la discretizzazione geometrica del progetto prima elencati a proposito dello scenario (a). Anche in questo caso deve essere data particolare attenzione alla discretizzazione delle possibili vie di deflusso delle acque di inondazione e delle aree di possibile invaso e/o trattenuta delle acque stesse in variazione o in mantenimento di quelle presenti nello stato di fatto (a).  

In analogia a quanto indicato per lo scenario (a), l’attendibilità dei risultati delle simulazioni, e quindi anche delle scelte progettuali in ordine alle opere di protezione da attuare, è strettamente dipendente dal dettaglio e dalla precisione della discretizzazione geometrica e idraulica per mezzo della quale lo stato di progetto dell’intervento è descritto nel modello 2D di simulazione di dettaglio.

Lo scenario di simulazione indicato è funzionale alla corretta scelta degli interventi di protezione da realizzare in relazione anche ad una precisa valutazione dello stato di pericolosità e di rischio che si vengano ad instaurare nel caso in cui non si adottino misure strutturali di protezione; è funzionale inoltre alla valutazione anche del grado di protezione offerto nell’ipotesi della sola previsione di linee di intervento di tipo non strutturale.

(b2) Scenario stato di progetto con interventi di protezione

E' costituito dalla geometria delle caratteristiche plano-altimetriche dell’intervento in progetto in cui sono compresi gli interventi individuati per la protezione rispetto ai fenomeni di inondazione cui è soggetta l’area.

Integrate con le opere strutturali costituenti il progetto devono essere inserite, e descritte in dettaglio, quelle previste per la protezione dei locali dai fenomeni di inondazione. 

Le opere specifiche devono essere correlate alla dinamica di inondazione, che deriva dall’analisi sia dello stato di fatto (a) sia dello stato di progetto (b1). Ai fini della costruzione dello scenario relativo per la simulazione del comportamento complessivo del sistema in corso di piena, la discretizzazione delle opere di protezione deve avere lo stesso livello di dettaglio rispetto alla definizione dei due scenari precedenti.

Per i tre scenari geometrici individuati, la discretizzazione geometrica deve essere a passo costante, con riferimento a una griglia di calcolo avente livello di dettaglio corrispondente a un passo pari a 1,0x1,0 m o inferiore.

6.4 Individuazione e soluzione modellistica dei punti singolari

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La presenza negli scenari geometrici relativi allo stato di fatto e/o a quello di progetto di elementi strutturali che comportano modalità di funzionamento idraulico singolari (deflussi lungo superfici con alta pendenza, tracimazioni, deflusso sotto battente ecc.) deve essere evidenziata e per ciascuno di essi deve essere dettagliato lo schema di simulazione che viene adottato nell’ambito del modello di simulazione 2D, comprensivo delle condizioni al contorno. 

Gli elementi evidenziati devono permettere di valutare il grado aderenza della schematizzazione adottata rispetto all’effettivo funzionamento reale.

6.5 Implementazione del modello idraulico 2D

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L’attività di messa a punto delle diverse componenti del modello 2D (dati idrologici di input, condizioni al contorno, scenari geometrici di stato di fatto e di progetto) devono essere descritti oltre che singolarmente anche nella loro integrazione complessiva, con la specificazione delle caratteristiche dimensionali e delle interazioni tra le relative componenti, in modo che risultino chiare le caratteristiche complessive del modello di simulazione idraulica predisposto.

6.6 Taratura del modello idraulico 2D

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Viste le caratteristiche particolari dell’applicazione modellistica non risulta evidentemente possibile l’esecuzione di una fase di taratura del modello secondo i criteri normalmente impiegati nella modellistica idraulica, in particolare per il fatto che nella grande maggioranza dei casi non si hanno presumibilmente a disposizione casistiche relative ad eventi di piena che abbiano interessato i locali interrati o seminterrati oggetto del progetto di intervento.  E’ per altro indispensabile che il corretto funzionamento del modello e la relativa capacità di rappresentazione dei fenomeni di alluvionamento nelle diverse configurazioni sia testata in modo adeguato ai fini di garantire l’affidabilità dei risultati.

Con riferimento allo (a) scenario stato di fatto, si richiede pertanto che vengano condotte simulazioni relative ad entrambe le condizioni idrologiche di riferimento (tempo di ritorno 10 anni e 100/200 anni) e che vengano svolte le simulazioni con il modello 2D predisposto per rappresentare il comportamento dell’area oggetto di intervento. I risultati ottenuti saranno analizzati e i diversi parametri caratteristici del funzionamento idraulico del sistema (assegnati in fase di implementazione) saranno oggetto di una analisi di sensitività a conclusione della quale sarà conseguita la più attendibile configurazione del modello stesso attraverso l’assegnazione dei parametri ottimali ad essa relativi.

Dell’insieme delle procedure eseguite e dei risultati conseguiti deve essere dato conto all’interno della relazione descrittiva relativa alla messa a punto e alla taratura del modello 2D di simulazione idraulica predisposto.

6.7 Simulazioni con applicazione del modello 2D del funzionamento idraulico degli scenari di assetto 

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6.7.1. Scenario di stato di fatto (a)

Tramite l’impiego del modello di simulazione idraulica 2D di dettaglio messo a punto devono essere simulati gli eventi con tempo di ritorno di 10 e 100/200 anni.

Per entrambi gli eventi l’analisi dei risultati del modello deve consentire di avere una descrizione dettagliata dell’evoluzione di ciascun evento di piena simulato nell’area interessata dal progetto di intervento. 

Tali risultati saranno naturalmente differenti in funzione delle caratteristiche dell’area stessa; si possono infatti avere, in linea teorica, due diverse situazioni di riferimento; la prima è rappresentata dalla presenza dei locali interrati o seminterrati, per i quali il progetto prevede un intervento di ristrutturazione funzionale al tipo di uso previsto. La seconda possibile configurazione relativamente allo stato di fatto è rappresentata dall’assenza dei locali ovvero da una presenza di locali con caratteristiche molto diverse da quelle previste nel progetto di ristrutturazione.

Le valutazioni e le analisi dei risultati devono naturalmente essere articolate in relazione alla specifica situazione. Nel caso si sia in presenza del locale interrato o seminterrato devono essere evidenziate almeno le seguenti grandezze principali caratterizzanti l’interazione tra l’immobile e il fenomeno di inondazione: 

1. tempo di inizio allagamento rispetto a un istante di inizio della piena di riferimento assunto nella sezione di monte del corso d’acqua o nella sezione idrometrica di riferimento dello stesso;
2. durata del fenomeno di inondazione in corrispondenza dell’immobile a partire dal tempo (1) fino al raggiungimento del livello massimo di allagamento all’interno dello stesso immobile; 
3.  altezza idrica massima raggiunta nel corso della piena nell’immobile; 
4. volume idrico massimo invasato nell’immobile; 
5. tempo di complessivo di riempimento; 
6. vulnerabilità complessiva dell’immobile rispetto alla tipologia e alla gravosità del fenomeno;
7. grado di danno atteso (su base economica o qualitativa, in rapporto al valore economico complessivo dei beni presenti).

6.7.2. Scenario stato di progetto in assenza di opere di protezione dall’allagamento (b1)

Tramite l’impiego del modello di simulazione idraulica 2D di dettaglio devono essere simulati gli eventi con tempo di ritorno di 10 e 100/200 anni in maniera analoga a quanto indicato al precedente p.to 6.7.1. 

In relazione alle simulazioni condotte, ai fini di una corretta interpretazione dei risultati, devono essere evidenziate le modifiche strutturali previste nel progetto, rispetto allo stato di fatto, che influenzano le modalità secondo cui l’immobile viene coinvolto dai fenomeni di inondazione. In questa sede non devono essere considerate le opere che sono esclusivamente finalizzate alla protezione idraulica dell’immobile ma unicamente quelle che trovano motivazione nel conseguimento delle finalità di ristrutturazione o di nuova realizzazione dell’immobile interessato.

Sulla base delle simulazioni condotte, devono essere esplicitate le grandezze già evidenziate al precedente punto 5.7.1 che caratterizzano gli effetti dei fenomeni di inondazione considerati sull’immobile esposto

Nel quadro delle grandezze caratterizzanti il fenomeno di inondazione citate in precedenza, particolare importanza ai fini della valutazione circa la necessità di prevedere misure di mitigazione e di protezione assumono quelle relative alla tempistica di manifestazione ed evoluzione del fenomeno e al grado di vulnerabilità, pericolosità e rischio conseguenti che caratterizzano l’intervento in progetto.

6.7.3. Scenario stato di progetto, integrato con le opere di protezione dall’allagamento (b2)

Tramite l’impiego del modello di simulazione idraulica 2D messo a punto devono essere simulati gli eventi con tempo di ritorno di 10 e 100/200 anni in maniera analoga a quanto indicato al precedente p.to 6.7.2. 

Devono essere evidenziate in dettaglio le misure strutturali che sono state previste per la protezione dell’immobile rispetto ai fenomeni di inondazione considerati. Per ciascuna opera devono essere fornite le caratteristiche progettuali, la funzione svolta finalizzata alla protezione dei bei esposti, il margine di sicurezza adottato in rapporto alle sollecitazioni idrodinamiche presenti nel corso dell’evento di piena.

Per ciascuna opera prevista deve essere inoltre fornita una descrizione dettagliata della funzione della stessa in caso di piena e delle modalità secondo le quali la stessa funzione è schematizzata all’interno del modello 2D di simulazione di dettaglio.

I risultati finali delle simulazioni condotte devono essere rappresentati in modo da evidenziare in modo diretto il grado di sicurezza idraulico conseguito complessivamente e nel dettaglio delle singole componenti rispetto a tutti gli scenari idrologici di riferimento. La valutazione di tale grado di sicurezza dovrà essere riferita al fenomeno di piena di progetto (tempo di ritorto di 100/200 anni); dovrà altresì essere fornito il valore conseguito anche per il tempo di ritorno di 10 anni.

6.8. Restituzione dei risultati delle simulazioni 

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Sulla base delle simulazioni eseguite deve essere predisposta una descrizione dettagliata che ponga in particolare in evidenza almeno le seguenti informazioni principali:

• le modalità di allagamento dei locali in funzione delle caratteristiche degli stessi e dei tipi di uso;
• i percorsi idraulici delle acque di inondazione rispetto al piano stradale;
• le modalità di deflusso dei diversi punti del percorso delle acque di piena;
• i tempi secondo cui si manifesta il fenomeno di inondazione nelle sue diverse fasi;
• i livelli idrici e volumi di inondazione massimi raggiunti.