IMPLEMENTAZIONE E MODELLAZIONE IDRAULICA DI INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE FLUVIALE LUNGO IL FIUME ADIGE

The mitigation of hydraulic risk and the restoration of morphological dynamics represent central challenges in modern river management. The present thesis aims to analyze the current hydraulic response of a reach of the Adige River and its response following hypothetical morphological restoration interventions. The analysis has been conducted using two-dimensional hydrodynamic modeling (HEC-RAS), comparing the baseline conditions with two different design scenarios. The model was validated under current conditions and subsequently used to simulate flood scenarios with different return periods (Tr). The analysis of the model results focused on the evolution of key hydraulic parameters, such as water depth, flow velocity, and bed shear stress. A qualifying element of the study is the estimation of the medium-term system response, obtained by projecting the evolution of the vegetation structure, and the corresponding Manning's roughness coefficients, 10 years after the implementation of the works. The comparison between the scenarios allowed for the quantification of the mitigative effectiveness of the proposed interventions, providing a useful tool to support spatial planning guidelines. The analysis highlighted how the reactivation of floodplain connectivity, through the modeling of secondary channels and oxbow lakes, induces a clear improvement in flow conditions. Specifically, the redistribution of water volumes within the new expansion areas allowed for a systematic reduction of velocity peaks and, consequently, a significant decrease in shear stress on the bed of the main channel. Therefore, the present study demonstrates how the mitigation of hydraulic risk and ecological restoration are not conflicting objectives but can effectively coexist within integrated river management.

La mitigazione del rischio idraulico e il ripristino delle dinamiche morfologiche rappresentano sfide centrali nella moderna gestione dei corsi d'acqua. Il presente lavoro di tesi si prefigge l'obiettivo di analizzare l’attuale risposta idraulica di un tratto del Fiume Adige e quella a seguito di ipotetici interventi di riqualificazione morfologica. L'analisi è stata condotta mediante la modellazione idrodinamica bidimensionale (HEC-RAS), confrontando lo stato di fatto con due differenti scenari progettuali. Il modello è stato validato sulle condizioni attuali e successivamente impiegato per simulare scenari di piena a diversi tempi di ritorno (Tr). L’analisi dei risultati del modello si è concentrata sull'evoluzione di parametri idraulici chiave, quali il tirante idrico, la velocità della corrente e lo sforzo tangenziale al fondo (Shear stress). Elemento qualificante dello studio è la stima della risposta del sistema a medio termine, ottenuta proiettando l'evoluzione dell'assetto vegetazionale, e dei relativi n di Manning, a 10 anni dalla realizzazione delle opere. Il confronto tra gli scenari ha consentito di quantificare l'efficacia mitigativa degli interventi proposti, fornendo uno strumento utile a supporto delle direttive di pianificazione territoriale. L'analisi ha evidenziato come la riattivazione della connettività golenale, tramite la modellazione di canali secondari e lanche, induca un netto miglioramento delle condizioni di deflusso. Nello specifico, la ridistribuzione dei volumi d'acqua all'interno delle nuove aree di espansione ha permesso di abbattere in modo sistematico i picchi di velocità e, conseguentemente, di ridurre in modo significativo gli sforzi tangenziali (Shear stress) sul fondo dell'alveo principale. Il presente studio fornisce, quindi, una dimostrazione di come la mitigazione del rischio idraulico e il ripristino ecologico non siano obiettivi contrastanti, ma possano coesistere efficacemente all'interno di una gestione fluviale integrata.