Il fiume in pillole [2]: perchè le esondazioni sono sempre più distruttive a causa della diminuzione del tempo di corrivazione

Bacino idrografico e onda di piena

Il fiume è un sistema molto articolato, somigliante al sistema circolatorio umano, in cui molti corsi d’acqua confluiscono insieme, uniscono le loro acque e le convogliano fino alla foce nel mare o in un lago. L’insieme di tutti i corsi d’acqua dal più piccolo ruscello, al torrente fino al fiume principale, prende il nome di reticolo idrografico. Visto dall’alto assume una struttura ramificata, come un albero il cui tronco principale ha la sua base nella foce. Tutta la regione terrestre le cui acque confluiscono alla fine nella stessa foce, prende il nome di bacino idrografico il cui confine costituisce lo spartiacque che lo divide dai bacini confinanti. Il bacino idrografico del Fiume Potenza, ad esempio, confina a sud con quello del fiume Chienti, a nord con i bacini dell’Esino e del Musone. I corsi d’acqua del bacino idrografico sono pertanto tutti interconnessi in una sola rete, non solo, ma anche con il suolo su cui le acque scorrono, la vegetazione che vi cresce, le opere umane e via di seguito. Questo fa si che una perturbazione in un qualsiasi corso d’acqua si riverbera su tutto. Tale consapevolezza ha dato origine all’istituzione delle Autorità di Bacino che dovrebbero gestire unitariamente ogni intervento nell’ambito di un dato bacino idrografico, ma non sempre, purtroppo, con l’efficacia necessaria, a causa della sovrapposizione delle competenze tra le istituzioni del territorio.

Il tempo di corrivazione, il tempo di passaggio delle piene

Nel corso di una precipitazione meteorica, le acque che cadono sul terreno scorrono verso i corsi d’acqua (ruscellamento superficiale) i quali unendosi come rami di un albero, le convogliano dai ruscelli ai torrenti e dai torrenti al fiume (deflusso idrico). Se misuriamo le portate in un dato punto lungo il fiume, il tempo che le acque di precipitazione hanno impiegato ad arrivarci si chiama tempo di corrivazione. Per esempio se nel fiume Potenza piove a Pioraco, l’acqua raccolta nel fiume dagli apporti dei suoi affluenti arriverà a Villa Potenza dopo un certo tempo, e successivamente dopo altro tempo avrà raggiunto la foce a Porto Recanati. Quando nel punto di osservazione la portata del fiume cresce significativamente e il livello del fiume si innalza, parliamo di onda di piena. La piena non riguarda contemporaneamente tutto il fiume dalla sorgente alla foce, ma va vista come un impulso che scorre lungo il fiume in un certo tempo, evacuando l’acqua della precipitazione. Se il temporale nel frattempo si fosse spostato a San Severino, a Villa Potenza potremo misurare un primo impulso di piena dovuta all’acqua giunta da Pioraco seguito poco dopo da un secondo impulso dovuto alla precipitazione di San Severino. La differenza di tempo tra un impulso e l’altro dipenderà da molti fattori: dalla durata e intensità della precipitazione, dalla lunghezza del percorso delle acque durante il ruscellamento, ma anche dal tipo di copertura del suolo (presenza di boschi, coltivazioni, suolo urbanizzato, asfaltato ecc.; presenza di dighe e altre opere di sbarramento). Se tutti gli apporti dei vari affluenti arrivano nello stesso momento nel fiume, le loro portate si sommano e si avrà un’unica grande onda di piena che facilmente indurrà il fiume ad esondare fuori dal letto di magra.

L’infiltrazione nel suolo e nel sottosuolo sottrae importanti quantitativi d’acqua al deflusso superficiale immediato

Infatti non tutta l’acqua della precipitazione ruscella subito verso i corsi d’acqua perché una significativa percentuale prima satura il suolo, poi s’infiltra nel sottosuolo verso la falda idrica sotterranea, inoltre rievapora o viene riassorbita dalle piante e ceduta di nuovo all’atmosfera (evapotraspirazione). Solo la parte di acqua restante da origine al ruscellamento e scorrerà in superficie verso i corsi d’acqua; quella che si è infiltrata tornerà ad alimentare i corsi d’acqua anche molto tempo dopo, attraverso l’alimentazione dalle falde e dalle sorgenti. Tutto ciò è fondamentale perchè i processi di infiltrazione ed evapotraspirazione riducono significativamente la portata che immediatamente affluisce negli alvei fluviali e producono un importante ritardo tra il tempo della precipitazione (quando si ha il temporale) e il tempo in cui l’acqua di un certo tratto di bacino idrografico raggiunge il letto del fiume. Essi inoltre sono importanti perchè permettono l’accumulo di acqua nel sottosuolo e mantengono costante l’alimentazione dei fiumi anche quando non ci sono precipitazioni.

L’impermeabilizzazione del suolo è la principale causa delle alluvioni disastrose nelle nostre vallate

Se il suolo è poco permeabile, come nelle aree urbane, dove è sempre più sostituito da cemento e asfalto, l’infiltrazione si riduce a zero e le acque della precipitazione arriveranno quasi tutte e in tempi molto brevi nel corso d’acqua. Diminuisce notevolmente il tempo di corrivazione e le acque arriveranno tutte, rapidamente e in massa, nel corso d’acqua principale, alimentato quasi contemporaneamente da tutti i suoi affluenti. Invece di avere molti piccoli impulsi di piena distanziati nel tempo, si avrà un’unica grande onda di piena che a causa della notevole massa d’acqua trasportata avrà una notevole energia e il pericolo di forti esondazioni e alluvionamenti si moltiplica esponenzialmente.

Non è mai il fiume la causa significativa dei dissesti idrogeologici in un certo territorio, ma l’insipiente azione dell’uomo che interferendo in modo non appropriato con i processi naturali, li altera producendo condizioni di alto rischio ambientale.

Le due cause più significative dell’alterazione del deflusso idrico superficiale sono l’impermeabilizzazione prodotta dall’urbanizzazione diffusa (cementificazione dei suoli) e l’agricoltura agroindustriale che agisce su ampie superfici monocolturali esponendole pericolosamente all’erosione; che distrugge l’humus del suolo (a causa dell’uso massiccio di sostanze chimiche) rendendolo inadatto ad assorbire l’acqua; che fa uso di arature profonde mettendo allo scoperto i terreni argillosi e marnosi poco permeabili del substrato.

Il massiccio e costante processo di urbanizzazione delle nostre vallate fluviali, con l’impermeabilizzazione dei suoli e l’edificazione a ridosso degli alvei, a partire dagli anni ’60 ad oggi, ha reso il territorio estremamente fragile nei confronti del dissesto idrogeologico, della disponibilità di acqua di falda nel sottosuolo alluvionale, della qualità delle acque fluviali.

Nello schema si ipotizza un fiume alimentato da due affluenti. Nel periodo di magra l’acqua del fiume scorre nel letto di magra (A). Quando i due affluenti ricevono l’acqua della precipitazione meteorica la convogliano verso il fiume principale. Se i due contributi affluiscono in tempi diversi (diverso tempo di corrivazione) ad esempio perché il bacino dell’affluente 1 è ricoperto da bosco, mentre quello dell’affluente 2 da zone agricole ed urbane, i due impulsi percorreranno il fiume distanziati e quindi si avrà una prima onda di piena e poi successivamente una seconda, però il livello dell’acqua non si innalzerà di molto (B). Se I due affluenti convoglieranno le loro acque nello stesso momento le portate si sommeranno e si avrà un’unica onda di piena di notevoli dimensioni che porterà il fiume ad esondare dal suo letto (C).

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