Miglioramento della progettazione di dighe e argini

Le argini e le argini sono strutture idrauliche costruite per trattenere l'acqua:

• Le dighe di solito corrono parallele a un corpo idrico (come un fiume o un mare) e hanno acqua solo su un lato. Le dighe sono state costruite per recuperare la terra dal mare e quindi proteggere la terra che sarebbe naturalmente sott'acqua per la maggior parte del tempo. Forniscono inoltre protezione contro le inondazioni dal mare durante eventi estremi.
• Gli argini sono argini costruiti per la protezione dalle inondazioni. Di solito sono argini di terra e, come le dighe, hanno acqua solo su un lato. Gli arbusti proteggono terreni normalmente asciutti ma che possono essere allagati in caso di eventi estremi.

Le dighe e gli argini necessitano di una manutenzione e di un rafforzamento regolari per garantire le loro capacità di protezione e soddisfare i requisiti di sicurezza. Nuove proiezioni per l'innalzamento del livello del mare, l'entità e la frequenza degli eventi meteorologici estremi e l'aumento del rischio di alluvioni costiere e fluviali possono portare a riconsiderare i requisiti di sicurezza. Ciò può portare alla creazione di nuove protezioni sui punti deboli individuati o all'aumento e al rafforzamento di quelle esistenti. Il rinforzo di argini e argini può aumentare la loro stabilità e resistenza contro le rotture e la loro sicurezza contro le inondazioni. I metodi più comuni per rinforzare dighe e argini sono:

• Lavori di terra volti ad appiattire la pendenza della diga o dell'argine, a sollevare e ampliare una diga o un argine o a costruire berme.

• Misure strutturali volte a rafforzare le dighe e gli argini, comprese le pareti di infiltrazione o di taglio, la sigillatura delle superfici o l'ulteriore costruzione di pareti mobili o non mobili di protezione dalle inondazioni.
• Miglioramenti del materiale della diga e dell'argine, ad esempio attraverso il miglioramento del suolo o l'uso di materiali geosintetici.
• Protezione superficiale della diga e dell'argine, ad esempio attraverso strati rocciosi per prevenire l'erosione o consentire il superamento.
• Protezione di dighe e argini attraverso la piantagione di piante legnose.

Uno dei meccanismi di guasto più comuni di dighe e argini è la rottura nel caso in cui l'acqua li sovrasta. Dighe e argini possono essere costruiti in modo da consentire il superamento (ad esempio rafforzando la parete interna o ampliando e rinforzando la superficie). Tali dighe e argini impediscono le rotture catastrofiche incontrollate associate alle devastanti inondazioni dell'entroterra. I danni possono ancora verificarsi a causa dell'acqua che sovrasta le strutture, ma sono molto più piccoli rispetto a una rottura di dighe o argini. Un diverso approccio adattivo al rafforzamento delle dighe e degli argini consiste nella loro decostruzione parziale o completa, in particolare nelle potenziali pianure alluvionali per lasciare più spazio al fiume o al mare (cfr. l'opzione di adattamento ripristino e ripristino di fiumi e pianure alluvionali). In questo caso le dighe o gli argini possono essere smantellati completamente, aperti tagliando o trasferiti ulteriormente nell'entroterra, se necessario, offrendo un potenziale di adattamento più sostenibile e a più lungo termine. Per le dighe, lo sviluppo di un sistema di dighe parallele con polder di ritenzione chiuso è anche un'opzione per mitigare picchi di alluvione estremi: la costruzione di sistemi a doppia diga consente di utilizzare lo spazio intermedio per trattenere l'acqua che si lava.

Pertanto, le soluzioni alternative basate sulla natura dovrebbero sempre essere valutate per garantire la sostenibilità a lungo termine della protezione dalle inondazioni, ridurre al minimo i compromessi associati e fornire molteplici benefici per l'ambiente e la società.

La scelta del tipo di intervento di diga o argine da effettuare ha importanti implicazioni non solo per la sicurezza delle persone e dei beni che stanno dietro queste infrastrutture, ma anche in termini di impatti visivi e paesaggistici. Il coinvolgimento delle parti interessate durante la fase di progettazione è importante per informare le persone sugli effetti positivi in termini di adattamento e sicurezza. La partecipazione delle parti interessate può anche contribuire a individuare misure di attenuazione che possono ridurre l'impatto visivo e paesaggistico delle dighe e degli argini migliorati e migliorarne l'accettazione sociale.

Il rinforzo della diga o dell'argine ha forti sostenitori e oppositori, con preoccupazioni e preferenze che cambiano nel tempo e fortemente a seconda delle priorità locali. Il supporto è in genere forte dopo un evento di alluvione. Laddove è previsto un rinforzo per adattarsi proattivamente ai cambiamenti climatici, è più probabile che incontri una certa resistenza. L'innalzamento e il rinforzo di dighe e argini possono influenzare negativamente il paesaggio circostante. Inoltre, l'aumento delle dighe fluviali può aumentare l'entità dei flussi di picco a valle, amplificando così il pericolo di alluvione e il rischio a valle. Inoltre, l'innalzamento della protezione dalle inondazioni e la conseguente riduzione della frequenza degli eventi alluvionali favorisce la "perdita di memoria delle alluvioni". Ciò può portare ad un aumento dell'esposizione nelle zone soggette a inondazioni, che di solito è indicato come "effetto levee". In caso di guasti imprevisti e improvvisi delle difese contro le inondazioni, ciò potrebbe portare a conseguenze catastrofiche (progetto JRC PESETA IV, Dottori et al., 2020).

Considerando i limiti fisici di come possono essere costruite dighe e argini alti e forti, è importante valutare e considerare soluzioni alternative e integrative. Significa concentrarsi in particolare su soluzioni che consentano più spazio per il fiume o il mare. Inoltre, molte dighe e argini esistenti sono stati costruiti decenni fa. Potrebbero non soddisfare gli attuali standard per la protezione dalle inondazioni, richiedendo costosi aggiornamenti.

La costruzione di dighe e argini comporta notevoli investimenti finanziari. I finanziamenti possono essere un ostacolo importante, soprattutto nelle regioni economicamente meno prospere. Le stime dei costi per l'adeguamento delle dighe e degli argini variano a seconda del tipo di struttura e del metodo di rinforzo. Alcuni costi indicativi sono riportati in uno studio di riesame (Aerts, 2018): 20,8-25 milioni di dollari/km per m di diga sollevata nei Paesi Bassi; 21,8-31,2 milioni di dollari/km per m di diga per le città europee; 5,3 milioni di dollari/km per m di argine raccolto in Canada; 1,9 milioni di dollari/km per m di argine di terra allevato in Canada; 5,6 milioni di dollari/km per le barriere mobili negli Stati Uniti; 130-330 USD/m2 per armare le coste con roccia o altro materiale nel Regno Unito. Tali costi non comprendono i costi di manutenzione, che sono fondamentali per l'efficacia di tali misure. Possono essere particolarmente elevate per le grandi infrastrutture, soprattutto se si considerano le nuove sfide poste dai cambiamenti climatici.

I benefici dell'attuazione di diverse misure di adattamento alle inondazioni sono di solito espressi come riduzione del rischio di alluvioni o riduzione dei danni, migliorando così la sicurezza e il benessere delle comunità. La protezione della proprietà, la sicurezza agricola e l'economia turistica beneficiano di queste strutture. Ogni volta che la progettazione di dighe e argini è ben integrata nel territorio, queste misure di protezione possono migliorare le opportunità ricreative e turistiche. Ne sono un esempio le passeggiate (si veda ad esempio lo studio di caso Attuazione del piano generale integrato per la sicurezza costiera nelle Fiandre).

Gli investimenti in dighe e argini possono essere economicamente attraenti per ridurre il rischio di alluvioni in gran parte del mondo, ma non ovunque. Pertanto, le soluzioni alternative dovrebbero sempre essere valutate e va osservato che le misure che danno più spazio al mare o al fiume spesso forniscono diversi benefici collaterali per gli ecosistemi.

Eventuali modifiche ai sistemi esistenti di dighe e argini devono essere in linea con i requisiti della direttiva quadro sulle acque, che richiedono un buono stato dei corpi idrici europei. Inoltre, a partire dal secondo ciclo di attuazione, la considerazione degli impatti dei cambiamenti climatici è obbligatoria ai sensi della direttiva dell'UE sulle alluvioni. Per prevenire i danni ambientali, la direttiva dell'UE sulla valutazione dell'impatto ambientale (VIA) richiede che alcuni progetti infrastrutturali siano sottoposti a una VIA. La costruzione di opere costiere per mitigare l'erosione e le difese marine dure "in grado di alterare la costa", come le dighe, nonché le opere di soccorso alle inondazioni nelle acque interne rientrano nell'allegato II della direttiva VIA. Gli Stati membri decidono se i progetti di cui all'allegato II debbano essere sottoposti a una procedura di VIA, caso per caso o in termini di soglie e criteri. La manutenzione e la ricostruzione di questi lavori sono esplicitamente escluse. Qualsiasi progetto infrastrutturale, comprese le dighe e gli argini, che possa avere un impatto significativo sugli habitat e sulle specie protette nell'ambito della rete Natura 2000 dell'UE è soggetto a una "opportuna valutazione delle sue implicazioni per il sito" per determinare se il progetto pregiudicherà l'integrità del sito.

Il tempo necessario per attuare misure di adattamento per le dighe e gli argini varia notevolmente a seconda della tipologia di struttura, della misura di rafforzamento scelta e dell'eventuale necessità di effettuare una VIA. I tempi di attuazione sono nell'intervallo approssimativo di 5-25 anni.

La durata prevista delle dighe e degli argini adattati è di solito superiore a 30 anni. Va notato tuttavia che la manutenzione svolge un ruolo importante e che le esigenze di manutenzione cambiano nel tempo a causa dell'invecchiamento delle strutture e dei cambiamenti negli scarichi fluviali e nel livello del mare.