Stoccaggio temporaneo delle acque di inondazione nelle zone agricole del bacino del Medio Tisza - Ungheria

Vicino al centro geografico d'Europa, il fiume Tisza drena un'area di 157.218 km2 con una popolazione di circa 14,4 milioni di abitanti. Lungo il suo percorso dai Carpazi ucraini al Danubio in Serbia, il Tisza attraversa principalmente la Grande pianura pannonica ungherese. La topografia del bacino del fiume Tisza è caratterizzata da alte e strette catene montuose che circondano ampie pianure pianeggianti. Con una lunghezza di 966 km e uno scarico medio di 794 m3/s, il Tisza è il più lungo e il secondo affluente del Danubio. La maggior parte degli scarichi è generata direttamente dalle precipitazioni, ma vi è un contributo sia dallo scioglimento delle nevi che dalle acque del suolo sotterraneo. Gravi inondazioni possono provenire dalle montagne quando l'acqua piovana scorre rapidamente lungo i pendii e si accumula nelle zone di pianura. Questo problema è diventato sempre più grave nel tempo con l'avanzare della deforestazione e dell'impermeabilizzazione del suolo e il cambiamento dei modelli di precipitazione dovuto ai cambiamenti climatici.

Il fiume e i suoi affluenti furono regolati nella seconda metà del XIX secolo. Lo scopo principale di questo regolamento era quello di aumentare l'estensione dei terreni agricoli, al posto delle zone umide, delle paludi e delle aree a rischio di inondazioni regolari (Borsos et al., 2018). La lunghezza del fiume è stata ridotta di oltre 400 km man mano che le sezioni tortuose sono state tagliate, mentre le dimensioni dell'area della pianura alluvionale sono diminuite di oltre il 90% man mano che le dighe sono state sollevate per proteggersi dalle inondazioni. Il raddrizzamento dei fiumi, combinato con altri fattori (accumulo di sedimenti in alcune sezioni fluviali, deforestazione, cambiamento di uso del suolo) ha causato il continuo aumento dei livelli di picco delle acque alluvionali.  Tenendo conto di alcuni eventi alluvionali storici registrati, il livello dell'acqua di picco era di 753 cm nel 1876, 909 cm nel 1970 e 1040 cm nel 2000 (Szlávik, 2005).

Oggi, la lunghezza delle dighe di difesa dalle inondazioni lungo il Tisza e i suoi affluenti in Ungheria è di 2850 km. La superficie del territorio protetto dalle inondazioni è di 16 000 km2, su un bacino idrografico totale di 47 000 km2 del Tisza in Ungheria . Mentre il livello di picco delle inondazioni ha continuato ad aumentare nel corso dell'ultimo secolo e mezzo, così ha fatto l'altezza delle dighe. Un ulteriore aumento dei livelli massimi di alluvioni è previsto per il 21° secolo come conseguenza dei cambiamenti climatici e l'attuale livello di argini di alluvione non sarà sufficiente a fornire una protezione adeguata. Si stima che la difesa dalle inondazioni basata esclusivamente sull'ampliamento e sul rafforzamento degli argini sia eccessivamente costosa. Nel 1999, un progetto di ricerca finanziato dalla Banca mondiale ha stimato che il costo dei rimanenti lavori di ammodernamento sarebbe stato di 175 miliardi di HUF, pari a 700 milioni di EUR al tasso di cambio del 1999 (Szlávik, 2005).

Nel periodo 1998-2001 si sono verificati quattro gravi eventi alluvionali sul fiume Tisza con livelli di picco dell'acqua superiori a tutti i valori storici. Uno degli eventi (2001) ha incluso la rottura di una diga e l'inondazione di aree che avrebbero dovuto essere protette. Questo evento rese chiaro che né l'altezza delle dighe, né la loro forza erano adeguate. Successivamente, è stato avviato un progetto di 4 anni per indagare la validità delle proiezioni del rischio di alluvioni utilizzate all'epoca (studi del VITUKI Environmental and Water Management Research Institute, 2006). Il progetto ha applicato nuovi metodi di processi di simulazione di serie temporali e ha utilizzato una banca dati idrologica storica riveduta. Ha preso in considerazione l'impatto di diversi cambiamenti (nella copertura forestale, nei bacini idrici e negli argini delle inondazioni) all'interno delle diverse sezioni dei fiumi che attraversano l'Ungheria, compresi anche i cambiamenti climatici (Haase et al., 2006). La conclusione chiave del progetto è stata che, rispetto alle proiezioni precedenti, vi è una maggiore incertezza e livelli idrici attesi più elevati durante le inondazioni. Si prevede che i livelli dell'acqua aumenteranno ulteriormente a causa dei cambiamenti climatici. A questo proposito, si osserva un cambiamento nel modello degli eventi di pioggia in Europa centrale. Anche senza una variazione sostanziale delle precipitazioni medie, si prevedono eventi di precipitazione più concentrati con volumi di scarichi più elevati (Ungvári, 2022).

L'obiettivo generale della strategia di protezione dalle inondazioni per il bacino idrografico medio del Tiza è l'adozione di misure efficaci sotto il profilo dei costi. Le misure proposte miravano a garantire un livello adeguato di protezione dalle inondazioni in grado di far fronte alle mutevoli condizioni del bacino idrografico e alle conseguenze dell'aumento dei picchi di flusso. La strategia è stata progettata per rispondere ai cambiamenti della variabilità climatica locale e alle caratteristiche specifiche del sistema idrologico.

Come prima reazione alle inondazioni del 1998-2000, il governo ha deciso di accelerare il processo in corso di rafforzamento delle dighe: il primo piano (decreto governativo n. 2005/2000) si è concentrato sul rafforzamento di 740 km di dighe su un periodo di dieci anni. Nella seconda fase, la strategia governativa intendeva intensificare ulteriormente il processo rafforzando altri 550 km di dighe, ma in un periodo più breve di 5 anni. I lavori sono iniziati, ma improvvisamente il programma è stato interrotto.

Nel 2004 è stata elaborata una nuova legge con obiettivi più ampi: aumentare la sicurezza in caso di alluvioni mediante la riattivazione dei territori delle ex pianure alluvionali e la gestione delle eccedenze idriche, lo sviluppo delle regioni con lo stato più svantaggioso e il miglioramento delle condizioni di vita in tali regioni.

Il nuovo piano per la sicurezza in caso di alluvioni comprendeva: il rafforzamento dei punti deboli esistenti del sistema di dighe, il ripristino della capacità di deflusso del canale di piena (la sezione trasversale tra le dighe) e il completamento di serbatoi temporanei di piena (noti anche come "polders") per ridurre il picco delle più grandi ondate di piena con una capacità totale di 721 milioni di m³ a lungo termine. L'intenzione era quella di dare spazio al fiume utilizzando aree agricole come serbatoi di stoccaggio temporaneo per contenere il flusso di picco durante eventi estremi. In base a tale piano, l'area utilizzata a fini agricoli in condizioni normali può essere allagata (intenzionalmente e in condizioni controllate) e utilizzata per il trattenimento temporaneo delle acque alluvionali in caso di emergenza. Questo sistema è progettato per integrare le dighe per far fronte alle inondazioni con un periodo di ritorno di 100 anni o superiore. Consente il buffering durante eventi di precipitazioni estreme e la riduzione della propagazione delle onde alluvionali, con implicazioni benefiche coerenti per la mitigazione del rischio di alluvioni. È stato istituito un meccanismo di compensazione economica per gli agricoltori coinvolti nella costruzione di serbatoi di ritenzione idrica. Il risarcimento è composto da due voci: un risarcimento anticipato di una somma per tutti i disagi e le perdite di valore associati al regime e un risarcimento dei danni basato su eventi, per compensare eventuali perdite economiche dovute all'alluvione della superficie agricola. Il sistema di mitigazione del rischio di alluvioni, basato sullo stoccaggio temporaneo di acqua alluvionale nelle aree agricole, si è dimostrato estremamente efficace ai fini della riduzione del rischio di catastrofi. Ha inoltre rivelato compromessi per la produzione agricola delle zone colpite, che non possono essere completamente recuperati con il regime di compensazione.

Il primo polder è stato inaugurato nel 2009, mentre tutti gli altri cinque serbatoi temporanei previsti sono stati completati negli anni successivi (2010-2015) con il sostegno finanziario, sia da fondi nazionali che dell'UE. Uno di questi polder è stato utilizzato con successo in un evento alluvionale del 2010. I risultati della modellizzazione idrologica (Ungvári e Kis, 2022)mostrano che l'uso simultaneo di più polder per gravi eventi alluvionali attenua ulteriormente i rischi rispetto all'uso di un singolo polder. Lo stesso studio suggerisce che l'aggiunta di più polder al sistema attuale può essere efficace nel ridurre i rischi con un intervallo di costi di investimento accettabile.

Lo scopo iniziale del piano era quello di includere una partecipazione ampia, multidisciplinare e multisettoriale al processo di pianificazione della strategia. Ciò non è stato pienamente realizzato nella fase di attuazione (Sendzimir e Magnuszewski, 2008). Il progetto di mitigazione delle inondazioni è stato progettato con un approccio volto a ridurre al minimo la quantità di superficie agricola da coinvolgere. In questo modo, i responsabili politici hanno cercato di ridurre al minimo i potenziali conflitti con agricoltori e proprietari terrieri che potrebbero rappresentare un ostacolo per lo sviluppo del progetto. L'elaborazione e l'attuazione del piano e le norme per il funzionamento dei bacini idrici sono state effettuate dal governo centrale (livello nazionale). Il governo ha inoltre individuato i siti più idonei per la costruzione dei serbatoi di stoccaggio delle acque alluvionali. Agli agricoltori e ai proprietari terrieri, non adeguatamente coinvolti nell'elaborazione della strategia, è stato chiesto di accettare la decisione del governo (ricevendo un risarcimento economico per le potenziali perdite) o di essere soggetti all'espropriazione dei loro terreni per uso pubblico. In questo secondo caso, secondo i proprietari terrieri intervistati, la somma versata dal governo è stata considerata coerente con il valore di mercato.

Il caso è stato analizzato nell'ambito del progetto EPI-Water, Evaluating Economic Policy Instruments for Sustainable Water Management in Europe, finanziato dal 7° PQ dell'UE. Nell'ambito di questo progetto è stato ideato un regime di compensazione in grado di soddisfare al meglio le richieste del settore agricolo e le esigenze del governo.

Per il progetto EPI-Acqua, la partecipazione delle parti interessate è stata considerata fondamentale. I proprietari terrieri e gli agricoltori che operano nelle zone allagabili e i rappresentanti della direzione regionale delle acque sono stati coinvolti nello sviluppo di un regime di compensazione che sarebbe stato in grado di compensare in modo più equo le perdite per il settore agricolo. L'analisi condotta nell'ambito del progetto EPI-Acqua ha proposto agli agricoltori e al governo uno strumento di politica economica basato su un canone forfettario versato agli agricoltori più un risarcimento in caso di alluvione. In base ai risultati del progetto, questo regime, non effettivamente attuato, avrebbe diversi vantaggi:

• miglioramento della compensazione finanziaria degli agricoltori con un regime che potrebbe essere percepito come più trasparente ed equo, aumentando l'accettazione da parte dell'opinione pubblica della strategia di gestione delle inondazioni;
• Incentivo per gli agricoltori a ridurre la quantità di valore esposta agli eventi alluvionali. Ciò potrebbe essere realizzato attraverso un diverso utilizzo delle aree allagabili, abbassando il valore della coltura a rischio all'interno del serbatoio. Ciò renderebbe l'intero regime più economico nel lungo periodo;

Le consultazioni delle parti interessate condotte durante il progetto di ricerca hanno rivelato che le parti coinvolte avevano interessi diversi: i rappresentanti del governo si sono espressi a favore di modifiche volte a migliorare il regime, mentre gli agricoltori hanno espresso pareri contrastanti sulla base delle loro specifiche condizioni economiche. Tuttavia, sebbene per ragioni diverse, entrambe le parti hanno espresso scetticismo circa la fattibilità e l'applicabilità degli accordi a lungo termine.

La strategia adottata dal governo si è dimostrata estremamente efficace in termini di mitigazione del rischio di alluvioni, essendo sufficientemente scalabile e flessibile per far fronte all'incertezza delle future proiezioni sui cambiamenti climatici. Il mantenimento delle acque alluvionali nei bacini temporanei individuati è fondamentale per la riduzione della frequenza e dell'entità delle alluvioni nelle aree a valle, con notevoli benefici per le città situate lungo il fiume. Purtroppo, come spesso accade in questi casi, non tutte le parti interessate sono entusiaste della soluzione adottata. Gli agricoltori sostengono un'inadeguata considerazione delle loro opinioni e prospettive nel processo che ha portato il governo a utilizzare le loro terre per lo stoccaggio temporaneo delle acque alluvionali. I proprietari terrieri sono chiamati a utilizzare la loro proprietà per fornire un servizio importante, ma non sono stati coinvolti nella progettazione della strategia di gestione delle alluvioni e delle relative regole operative. Questo fatto ha limitato l'accettazione della misura da parte di diversi portatori di interessi, ostacolando il successo dell'iniziativa.

In effetti, il regime attuale ha rivelato l'esistenza di molteplici problemi, rendendo costoso per il governo l'uso dei bacini idrici e, allo stesso tempo, lasciando insoddisfatti agricoltori e proprietari terrieri. I fattori limitanti comprendevano le seguenti questioni irrisolte relative al regime di compensazione:

• Il risarcimento non è adeguato rispetto all'importo reale dei danni. Esso compensa le perdite di resa, ma non tiene conto della riabilitazione del suolo e delle conseguenze finanziarie dovute all'interruzione del ciclo di produzione stagionale. Questi costi aggiuntivi sono particolarmente significativi per le coltivazioni di alto valore.
• Lungo tempo di elaborazione, fino a un anno in alcuni casi, per il completamento del processo di compensazione.
• Elevata imprevedibilità dei costi del regime di compensazione nel tempo, con potenziali impatti elevati sul bilancio finanziario nazionale.

Si prevede che una crescente frequenza di future alluvioni, prevista dai modelli idrologici, aumenterà l'ammontare dei danni al settore agricolo. Ciò potrebbe esacerbare il già delicato dibattito tra gli agricoltori locali e il governo e aumentare l'opposizione alla costruzione di nuove aree di detenzione.

L'uso di sistemi polder offre molti vantaggi in termini di mitigazione del rischio di alluvioni. La soluzione è facilmente scalabile e flessibile (attivazione di un singolo polder o diversa combinazione di due o più polder), in grado di affrontare l'ampia gamma di incertezze che caratterizza le proiezioni future di eventi alluvionali estremi.

La soluzione adottata ha comportato un costo complessivo di circa 260 milioni di euro. La strategia è stata attuata con il contributo del Fondo europeo di sviluppo regionale e del Fondo di coesione.

Sono state condotte diverse analisi per valutare i costi e i benefici della strategia di mitigazione delle alluvioni prescelta. I risultati di un'analisi costi-benefici ex post completa (Koncsos 2006) hanno mostrato che lo scenario attuato, con 6 serbatoi e nessuna modifica al sistema di dighe esistente, riduce sostanzialmente il rischio rispetto allo scenario di base (nessun intervento). Rappresenta un compromesso tra efficienza nella riduzione del rischio e costi di investimento iniziali relativamente bassi. L'analisi dello scenario ha inoltre evidenziato che ulteriori investimenti nelle infrastrutture di difesa dalle inondazioni sono giustificati dal punto di vista economico.

Un'analisi costi-benefici aggiornata effettuata nel 2022 (Ungvári e Kis, 2022)ha dimostrato che l'utilizzo della maggior parte dei bacini idrici è economicamente giustificato anche per le inondazioni con un periodo di ritorno di 20-30 anni. Pertanto, la maggior parte dei serbatoi sarebbe vantaggiosa anche se fossero utilizzati con una frequenza superiore a quella originariamente pianificata (eventi di 100 anni). Si pone tuttavia la questione di mantenere l'attuale uso del suolo (con particolare riferimento all'agricoltura) o di adattarlo a lungo termine (verso un'area boschiva) per accogliere un nuovo e più frequente uso di polder come serbatoi alluvionali.

Le strategie di protezione contro le inondazioni sono state progettate per essere integrate in un più ampio processo di sviluppo regionale. Ha immaginato il paesaggio su larga scala e gli sforzi di riabilitazione sociale. Tali misure dovrebbero essere combinate con il ripristino dell'ecosistema naturale della regione caratterizzata da un complesso sistema di zone umide.

La soluzione di istituire zone temporanee di ritenzione delle acque alluvionali è in linea con i requisiti della direttiva quadro dell'UE sulle acque e della direttiva sulle alluvioni. L'intervento adotta una strategia di mitigazione delle alluvioni rispettosa degli ecosistemi naturali e dell'idrodinamica naturale. Tuttavia, poiché gran parte del bacino del fiume Tisza è dedicata all'agricoltura, ulteriori vincoli derivano dall'attuazione della politica agricola comune e dal suo sistema di sovvenzioni che influenzano le decisioni dei proprietari terrieri.

I regimi di compensazione per gli agricoltori sono istituiti mediante un atto giuridico. Tuttavia, la sua attuazione ha lasciato una notevole incertezza per quanto riguarda il processo di produzione agricola, aumentando i costi diretti e i costi opportunità per gli agricoltori.

La strategia di protezione dalle inondazioni con la realizzazione di sei zone di ritenzione idrica è stata attuata nel periodo 2009-2015. Nel 2022 è stata creata un'ulteriore zona di ritenzione idrica lungo il fiume Tisza.

Le aree di ritenzione idrica dovrebbero durare più di 100 anni.

Gábor Ungvári
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: gabor.ungvari@uni-corvinus.hu

András Kis
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research.
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: andras.kis2@uni-corvinus.hu

Attila Lovas
Middle Tisza District Water Directorate
H-5000 Szolnok, Boldog Sándor I. krt. 4.
Tel.: +36 30 2797727
E-mail: lovas.attila@kotivizig.hu
Generic e-mail: tiszaoffice@kotivizig.hu

Ungvári, G., Kis, A., 2022. Riduzione del rischio di alluvioni mediante un uso efficace dei polder di picco delle alluvioni: Un caso di studio del fiume Tisza

Ungvári, G, 2022. Combinare la mitigazione del rischio di alluvioni e il sequestro del carbonio per ottimizzare i sistemi di gestione sostenibile del territorio: Esperienze della sezione centrale del fiume Tisza in Ungheria.

Elemento da fornire EPIWATER 4.2. Casi di studio WP4 EX-ANTE Alluvioni e disboscamento idrico nel bacino del fiume Tisza (Ungheria)