Adattamento o miglioramento di dighe e dighe

Dighe e dighe hanno bisogno di manutenzione regolare e di rinforzo per mantenere le loro capacità di protezione e soddisfare i requisiti di sicurezza. Inoltre, gli scenari climatici per l'innalzamento del livello del mare e le condizioni meteorologiche estreme possono portare a riconsiderare i requisiti di sicurezza e a costruire nuove protezioni sui punti deboli identificati o ad aumentare e rafforzare quelli esistenti. La progettazione di dighe e dighe esistenti può essere modificata per soddisfare diversi scopi.

Il rinforzo delle dighe e delle dighe può aumentare la loro stabilità e resistenza contro la rottura delle dighe, ad esempio rafforzando il nucleo interno della diga o migliorando le caratteristiche della superficie della diga che contribuiscono alla stabilità complessiva della diga. Le dighe resistenti all'overtopping sono ampie e meno ripide rispetto alle dighe tradizionali e possono essere multifunzionali (ad esempio, per l'agricoltura, la ricreazione o il trasporto).

Le dighe possono anche essere rinforzate aumentando, ampliando o aggiungendo componenti spaziali. L'aumento è il solito modo per rinforzare le dighe, ma di recente sono stati sviluppati altri approcci innovativi. L'aumento fornisce una difesa costiera e fluviale, ma senza uno sviluppo integrato o una combinazione di funzioni che una soluzione spaziale può offrire. Nello Schleswig-Holstein, lo standard di sicurezza per tutte le dighe comprende un margine per l'innalzamento del livello del mare di 0,5 m ed è completato dalla costruzione di una riserva in caso di innalzamento del livello del mare di ulteriori 0,5 m. L'ampliamento può offrire ulteriori vantaggi, ma potrebbe non essere sempre praticabile perché lo spazio è limitato o per motivi socioeconomici. Le dighe potrebbero essere allargate fino a 300 m di terra verso l'interno e la diga potrebbe essere utilizzata come spazio per l'agricoltura o la ricreazione. Le dighe più larghe sono più resistenti al "superamento" da onde di tempesta. Se il rafforzamento del sistema di difesa dalle inondazioni diventa necessario a causa dei cambiamenti climatici, recenti studi sostengono un approccio in tre fasi, considerando la spaziatura, l'ampliamento e l'innalzamento consecutivamente. Il design della diga può avere l'obiettivo di consentire all'acqua in determinate condizioni di sovraccaricarli senza violare. Questo di solito si ottiene rafforzando la parete interna della diga, allargando la diga o sviluppando un sistema di dighe parallelo con polder di ritenzione chiusa La costruzione di sistemi a doppia diga e utilizzando lo spazio tra le dighe per trattenere l'acqua che si lava. In Belgio, questo approccio è stato utilizzato nelle zone di alluvione controllate per il piano Sigma nell'estuario del fiume Scheldt: una di queste è Kruibeke, dove lo spazio tra l'esterno, la diga di troppopieno e una diga interna e più alta è stato ripristinato come zone umide e altri habitat (la diga esterna ha fiocche per consentire il flusso d'acqua tra le zone umide e l'estuario di Scheldt).

Una diga sovraccarica può fornire una maggiore sicurezza contro le inondazioni rispetto alle tipiche difese a linea singola. La misura riduce gli impatti delle alluvioni (popolazione esposta, produzione interessata) diminuendo la sensibilità delle persone e dei beni nelle aree soggette a alluvioni (ossia la capacità di gestire l'eccedenza idrica). Poiché la diga non si rompe quando superata, previene le rotture catastrofiche incontrollate associate a devastanti inondazioni dell'entroterra. Il numero di potenziali vittime e i danni risultanti sono quindi molto inferiori a quelli subiti quando si rompe una diga tradizionale. Il rischio, calcolato come prodotto della probabilità di verificarsi e del danno risultante, è quindi ridotto. L'overtopping può ancora causare ansia e danni minori. Questi possono essere ridotti mediante pianificazione territoriale o soggetti a compensazione e assicurazione.

Un'altra opzione per ridurre il rischio di alluvioni, oltre al rafforzamento delle strutture primarie di difesa delle acque, è quella di compartimentare la regione da proteggere in zone, ad esempio mediante aree ad anello di diga. La compartimentazione protegge o entrambe le funzioni critiche nell'area soggetta a alluvioni e riduce la superficie allagata. Diminuisce gli effetti di alluvione dividendo l'area in compartimenti con l'uso di dighe.

Categorie IPCC

Strutturale e fisico: ingegneria e costruzioni

Partecipazione degli attori interessatI

La scelta del tipo di miglioramento della diga ha implicazioni importanti non solo per la sicurezza delle persone e dei beni dietro le dighe, ma ha anche implicazioni visive/paesaggi per le persone che vivono vicino alle dighe. Pertanto, il coinvolgimento degli stakeholder durante la fase di progettazione è importante.

Successo e fattori limitanti

Il rinforzo della diga o della diga ha forti sostenitori e avversari, con preoccupazioni e preferenze che cambiano nel tempo. Il supporto è tipicamente forte dopo un evento di alluvione. Laddove è previsto un rinforzo per adattarsi proattivamente ai cambiamenti climatici, è più probabile che soddisfi la resistenza. L'aumento e il rinforzo delle dighe possono influenzare il paesaggio in modo negativo. In paesi come i Paesi Bassi, la gente ha iniziato a resistere ai programmi di rinforzo. La perdita di case e panorami storici è percepita come problematica. Inoltre, l'innalzamento dell'altezza della diga può aumentare i livelli dell'acqua nel fiume durante il flusso elevato. In risposta, sono state sviluppate varie alternative al rinforzo delle dighe, tra cui l'ampliamento delle aree ripariali e la pianura alluvionale, la creazione di canali di overflow e le deviazioni laterali aumentano la capacità dei fiumi. "Superare le dighe resistenti" può essere più costoso, con un orizzonte temporale tipico di 50 anni nella valutazione economica. Per un orizzonte temporale più lungo e compresa la manutenzione, il confronto diventa più favorevole. Allo stesso tempo, la diga resistente overtopping può essere combinata con altre funzioni, aumentando il suo carattere multifunzionale e ampliando le opportunità di finanziamento. Le opportunità per questo sono location specifiche. Sfidare la diga resistente all'overtopping non ha dimensioni o forma fissa, anche se tende ad essere più ampia e meno ripida rispetto alle dighe tradizionali e include una zona di protezione parallela alle difese alluvionali esistenti. Quindi una delle complessità coinvolte nello sviluppo di dighe resistenti overtopping è quello di creare e garantire più spazio. Inoltre, a seguito del superamento delle onde in condizioni estreme, la zona costiera multifunzionale dovrebbe essere adattata a occasionali sistemazioni d'acqua in quella zona. Un tale adattamento spaziale in situazioni costiere può offrire opportunità per il sale o gli ecosistemi salmastri, la ricreazione, la vita e l'agricoltura umida. Per offrire ai progettisti e ai responsabili delle difese contro le inondazioni maggiori opportunità di sviluppare dighe resistenti al superamento, in genere sono necessarie modifiche nelle attuali linee guida di progettazione e nei requisiti tecnici. La legislazione attuale è stata sviluppata tenendo presente il concetto più tradizionale di dike, e la valutazione della probabilità di inondazioni rispetto al rischio di un'interruzione della diga nella valutazione complessiva della dike dovrà essere rivalutata.

Costi e benefici

L'esperienza con l'applicazione delle dighe nei Paesi Bassi ha prodotto le seguenti stime indicative del costo totale: diga bassa del fiume: 3 mln EUR/km; alta diga del fiume: 5 mln EUR/km; diga dell'estuario: 5 mln EUR/km; difesa costiera: 7,5 mln EUR/km.

Le informazioni disponibili dai Paesi Bassi sulla costruzione di dighe all'interno delle dune indicano che questo è più complesso e i costi sono significativamente più elevati. I costi per costruire una diga all'interno delle dune di Katwijk, per una lunghezza di circa 900 m, ammontano a circa 45 milioni di euro. Il vantaggio è che la sicurezza dell'acqua contro le inondazioni è migliorata preservando al contempo il carattere esistente della località balneare. Si tratta di costi solo per la sicurezza dell'acqua; i costi per le strutture non sono inclusi, ma un garage sotterraneo è stato costruito in seguito, preservando il carattere paesaggistico esistente. Soluzioni comparabili sono state scelte per Scheveningen e Noordwijk.

Aspetti legali

Eventuali modifiche ai sistemi di dighe esistenti devono essere conformi ai requisiti della direttiva quadro sulle acque. Tali misure possono essere sostenute nell'ambito della politica di coesione dell'UE. La costruzione di opere costiere per mitigare l'erosione e le difese in mare duro "in grado di alterare la costa", come le dighe, rientra nell'allegato II della direttiva VIA (codificata come direttiva 2011/92/UE): Gli Stati membri decidono se i progetti di cui all'allegato II debbano essere sottoposti a una procedura VIA, caso per caso o in termini di soglie e criteri. Tuttavia, questo requisito non pregiudica la manutenzione e la ricostruzione di tali opere.
Qualsiasi progetto infrastrutturale che possa avere un impatto significativo su un sito Natura 2000 deve essere sottoposto a una "adeguata valutazione delle sue implicazioni per il sito" al fine di determinare se il progetto incida negativamente sull'integrità del sito. La direttiva quadro sulle acque richiede il buono stato dei corpi idrici europei, comprese le acque costiere. Le difese costiere potrebbero alterare le caratteristiche idromorfologiche delle acque costiere — ad esempio in termini di flusso d'acqua, composizione dei sedimenti e movimento — e quindi a un deterioramento dello stato ecologico. Tutti i progetti che lo fanno dovrebbero soddisfare i criteri di cui all'articolo 4 della direttiva. La direttiva sulle alluvioni dell'UE (2007/60/CE) fornisce un quadro giuridico per le azioni di alluvione e la difesa. La costruzione e il ripristino delle dighe potrebbero essere parte di misure nell'ambito dei piani di gestione del rischio di alluvioni. La direttiva 2014 sulla pianificazione dello spazio marittimo richiede l'esame delle interazioni tra terra e mare, nonché l'adattamento ai cambiamenti climatici. I sistemi di dighe potrebbero influenzare queste interazioni terra/mare.

Tempo di implementazione

5-25 anni.

Durata

Più di 30 anni.

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Riferimenti: