Secondo uno studio pubblicato su Nature, il fenomeno noto come “volatilità idroclimatica” descrive bruschi e intensi cambiamenti tra periodi prolungati di siccità e condizioni di pioggia estrema. Queste fluttuazioni danno origine a “colpi di frusta meteorologici”, come piogge torrenziali che provocano devastanti inondazioni lampo, un fenomeno sempre più frequente a causa dell’aumento delle temperature globali legato ai cambiamenti climatici indotti dall’uomo.

Gli scienziati hanno documentato cambiamenti significativi nei modelli di precipitazione negli ultimi decenni. Sebbene la quantità totale di pioggia annua sia rimasta relativamente stabile o sia aumentata leggermente in molte regioni, gli eventi piovosi stanno diventando più brevi ma significativamente più intensi. Questo significa meno giorni di pioggia nel complesso, ma precipitazioni più concentrate e abbondanti quando si verificano, aumentando il rischio di alluvioni.

Il potenziale distruttivo di questi eventi meteorologici estremi è stato evidente a Valencia, in Spagna, il 29 ottobre 2024, quando un’inondazione catastrofica ha portato 1.000 metri cubi di acqua al secondo a travolgere la zona. Il disastro ha causato 224 vittime e ingenti danni materiali ed economici.

Sebbene sia quasi impossibile prevenire completamente tali eventi, l’ingegneria ha da tempo fornito soluzioni per mitigarne l’impatto. Tra queste, le vasche di laminazione rappresentano un meccanismo di difesa fondamentale contro le inondazioni catastrofiche.

Come funzionano le vasche di laminazione

Una vasca di laminazione è una grande struttura sotterranea in cemento progettata per evitare che le acque meteoriche sovraccarichino il sistema fognario durante le precipitazioni intense.

Il suo funzionamento è tanto semplice quanto efficace: durante le piogge forti, le vasche trattengono temporaneamente l’acqua in eccesso e la rilasciano gradualmente, evitando il sovraccarico degli impianti di depurazione.

Per essere efficaci, le vasche di laminazione devono avere una capacità sufficiente a gestire una piovosità di 10 litri al secondo per ettaro per almeno 20 minuti. Questo tipo di precipitazione può trasportare detriti stradali, sedimenti e inquinanti nei sistemi di drenaggio che, senza un’adeguata gestione, finirebbero direttamente nei corsi d’acqua.

Prima di entrare nelle vasche, le acque piovane passano attraverso sistemi di filtrazione che catturano inquinanti come perdite di carburante o olio, mozziconi di sigaretta, foglie, terra, rifiuti di plastica, bottiglie, lattine e persino rifiuti animali. Questo processo aiuta a prevenire la contaminazione di fiumi, laghi e altre riserve idriche naturali.

Proteggere i fiumi e la qualità dell’acqua

Le vasche di laminazione svolgono un ruolo cruciale nella gestione delle grandi quantità d’acqua provenienti da corsi naturali e deflussi urbani, regolando il loro rilascio nel sistema fognario in modo controllato. Questo non solo riduce il rischio di allagamenti, ma impedisce anche che gli scarichi inquinati raggiungano fiumi e altre fonti d’acqua, garantendo sostenibilità ambientale e qualità dell’acqua.

Affinché le vasche di laminazione siano efficaci nella loro doppia funzione, devono essere collocate strategicamente all’interno della rete di drenaggio, in particolare nei punti di scarico in cui l’acqua viene reintrodotta nell’ambiente. La regolazione interna dei flussi è altrettanto cruciale: valvole a vortice gestiscono i flussi bassi, mentre paratoie controllano quelli elevati durante eventi meteorologici estremi.

Inoltre, devono essere considerati fattori operativi chiave: il sistema di svuotamento (a gravita, con pompe o ibrido), il metodo di pulizia (manuale o automatico) e l’integrazione di tecnologie di monitoraggio remoto per ottimizzare l’efficienza e la manutenzione.

Madrid ha la vasca di laminazione più grande al mondo

Le città dotate di infrastrutture avanzate saranno meglio preparate ad affrontare le inondazioni legate ai cambiamenti climatici e agli eventi meteorologici estremi.

La Spagna si è posizionata all’avanguardia nella gestione delle acque piovane, con 470 vasche di laminazione in città come Siviglia, Valencia, Alicante e Bilbao. Tuttavia, la Comunità di Madrid si distingue non solo per avere una delle reti più estese di vasche di laminazione al mondo, ma anche per ospitare la vasca più grande del pianeta.

Situata ad Arroyofresno, questa struttura di 35.000 m² raggiunge una profondità di 22 metri. Costruita con una fresa per tunnel, ha un diametro interno di 6,70 metri e si estende per 3 chilometri. Realizzata sotto un campo da golf, può contenere fino a 400.000 m³ d’acqua, otto volte il volume del famoso laghetto di El Retiro a Madrid.

Insieme alla vasca di Butarque, anch’essa situata a Madrid, queste strutture immagazzinano e ridistribuiscono circa 8 ettometri cubi di acqua piovana all’anno, riducendo significativamente il rischio di allagamenti urbani.

Tokyo: un sistema sofisticato per contenere l’acqua

Il sofisticato sistema di drenaggio di Tokyo rappresenta un modello per le città che affrontano problemi di inondazioni. Al centro di questo sistema si trova una gigantesca vasca di laminazione, parte del Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel (MAOUDC).

Questa vasta rete di tunnel e camere cilindriche, che si estende per 6,3 chilometri a 50 metri di profondità, protegge la parte settentrionale di Tokyo dalle inondazioni.

Considerato il più grande sistema sotterraneo di deviazione delle acque al mondo, il progetto ha richiesto un investimento di oltre 2 miliardi di dollari, ma ha ridotto del 90% i danni alle abitazioni causati dalle inondazioni.

Londra e la sfida della gestione del Tamigi

Londra ha adottato un approccio differente per affrontare le tempeste e le inondazioni provocate dal fiume Tamigi. La Thames Barrier, un sistema di 10 enormi paratoie in acciaio — ciascuna larga quanto l’apertura del Tower Bridge — funge da barriera contro le inondazioni, proteggendo un’area di 125 chilometri quadrati.

Tuttavia, con l’innalzamento del livello del mare previsto di circa un metro entro il 2100 e l’intensificarsi delle tempeste, le autorità londinesi stanno già pianificando misure aggiuntive. Tra queste, l’innalzamento dei muri di contenimento di mezzo metro e la costruzione di bacini di accumulo a valle per immagazzinare l’acqua in eccesso, garantendo una protezione a lungo termine per la città.

Verso le città spugna

Le vasche di laminazione rappresentano una soluzione economica, a basso impatto e vantaggiosa per l’ambiente nella gestione delle acque in eccesso nei sistemi di drenaggio urbano. Tuttavia, la loro manutenzione è complessa a causa dell’umidità, dei gas corrosivi e dell’accumulo di fanghi.

Per esempio, nel serbatoio di Butarque a Madrid, grandi quantità di fibre e stracci intasavano le pompe di drenaggio, causando inefficienze. Per risolvere questo problema, è stato implementato il sistema BioCut Vogelsang, un maceratore progettato per triturare i rifiuti e proteggere le pompe e l’infrastruttura in generale da intasamenti e danni.

Di fronte a queste sfide, le città stanno adottando il concetto di città spugna, integrando infrastrutture naturali come giardini pluviali e parchi allagabili. Un esempio è Wuhan, in Cina, con 389 progetti di città spugna su 38,5 km². L’obiettivo è che, entro il 2030, il 70% dell’acqua piovana venga assorbito anziché ristagnare nelle strade.