Gestione sostenibile delle acque meteoriche: interventi sperimentali di retrofitting delle tecniche NBS nella città di Padova

There are several challenges that today's society is facing: the economic crisis, pollution, the loss of biodiversity and the natural functionality of the soil, climate change, drought, as well as flooding caused by extreme weather-climatic events. Being aware of the effects, even catastrophic, of weather and climatic events has inspired this thesis. Over the last years extreme meteorological events with significant flow peaks are getting more frequent also in the urban context of the city of Padua. Adopting state-of-the-art urban planning techniques within the municipal territory for sustainable urban drainage, which involve either new design or extraordinary maintenance interventions of the elements at the soil such as roads, squares, car parks, appurtenances and road annexes, plays a key role to reduce the flooding risk. The urban drainage network is put under pressure when meteorological events with high volume and intensity come within a span of a few tens of minutes, causing flooding and consequent inconvenience to the population. However, flooding can happen even after non-extreme rainfall in those areas affected by soil sealing combined with previous structural limitations. In recent years such scenario is becoming so frequent that it is no longer considered unique or extraordinary. The rapid evolution of climate change and its related uncertainties do not allow us to determine the current level of protection from flooding of both urban territories and city of Padova. Therefore, it is necessary to address this topic using a dynamic perspective and adapt the city to manage rainfall locally, exploiting the opportunities offered mainly by the areas used for traffic or parking. This approach aims to remove from the primary drainage network that volume of water which exceed the structural capacity. This is a direct action in response to critical events and, with the application of the principles of sustainable urban drainage ( SuDS ) and intervention techniques based on nature-based solutions (NBS - Nature- Based Solutions) in a widespread manner on the territory, it also contributes to the balance of the hydrological and hydraulic regime. The main object of this thesis is to demonstrate the effectiveness of the application of retrofitting solutions when SuDS sustainable urban drainage techniques are intended to replace or integrate an existing drainage network, exploiting existing areas without significantly changing or modifying their destination of use, in order to improve the response capacity in the management of potentially critical events of an urbanized territory with high soil sealing.

Le sfide cui la contemporaneità ci mette davanti ogni giorno sono molte: dalle crisi politico sociali, alla crisi economica, dall’inquinamento alla perdita della biodiversità e della naturale funzionalità del suolo, dal cambiamento climatico alla siccità, o all’opposto, inondazioni o allagamenti causati da eventi meteo-climatici estremi. Ed è proprio dalla consapevolezza degli effetti, talvolta anche catastrofici, di questi fenomeni che ha preso ispirazione questo lavoro di tesi. Gli eventi meteorici estremi con picchi di portata importanti sono ormai fenomeni frequenti anche nel contesto urbano della città di Padova, e poter introdurre nel territorio comunale nuove tecniche urbanistiche per il drenaggio urbano sostenibile con interventi di nuova progettazione o con interventi di manutenzione straordinaria degli elementi al suolo quali strade, piazze, parcheggi, pertinenze e annessi stradali, risulta fondamentale per un’efficace mitigazione del rischio allagamenti. Gli eventi meteorici importanti, che possono manifestarsi in un arco di poche decine minuti, hanno spesso la capacità di mettere in crisi il sistema di deflusso urbano delle acque, criticità che ha come effetto fenomeni di allagamento e conseguenti disagi alla popolazione. Territori fortemente impermeabilizzati, spesso, hanno limiti strutturali pregressi; in questi contesti, è più facile che si verifichino fenomeni di allagamento anche in presenza di precipitazioni non estreme che, in anni recenti si sono manifestate sempre più con frequenza, tanto da non essere più annoverate come uniche o straordinarie. La rapida evoluzione del cambiamento climatico e le incertezze che ne conseguono non permettono di stabilire, per i territori urbani e quindi anche per il territorio della città di Padova, quale sia il livello di protezione dagli allagamenti; di conseguenza occorre affrontare l’argomento con una prospettiva dinamica e adattare la città, o meglio i suoi spazi a gestire localmente le piogge, sfruttando le potenzialità residuali offerte principalmente dalle aree adibite a viabilità o alla sosta. Una gestione così fatta sottrae alle infrastrutture convenzionali di raccolta e allontanamento delle acque di pioggia quelle portate che, sommandosi, potrebbero eccedere la loro capacità strutturale. È questa un’azione di adattamento e di risposta agli eventi critici e, con l’applicazione dei principi del drenaggio urbano sostenibile (SuDS - Sustainable Drainage Systems) e delle tecniche di intervento con soluzioni basate sulla natura (NBS - Nature-Based Solutions) in maniera diffusa sul territorio, si concorre inoltre all’equilibrio del regime idrologico. Oggetto principale di questo elaborato di tesi è dimostrare l’efficacia degli interventi di tipo retrofitting quando le tecniche di drenaggio urbano sostenibile SuDS sono deputate a sostituire o integrare un sistema di drenaggio esistente, sfruttando aree esistenti, senza cambiarne o modificare significativamente la destinazione d’uso, al fine di migliorare la capacità di risposta nella gestione degli eventi meteo-climatici potenzialmente critici di un territorio urbanizzato con elevata impermeabilizzazione dei suoli.