Redazione di un piano di protezione civile/anti-incendio boschivo


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Premesse – motivazioni dello studio

Al fine di mettere a punto un piano antincendio efficiente ed efficace si ritiene utile proporre un’analisi sistematica dei fenomeni e delle variabili operative connesse all’intervento di lotta agli incendi. Lo studio proposto, modulare nella sua struttura, consente di ottenere indicazioni stringenti relative alla gestione del rischio di incendio: previsione, valutazione del rischio, valutazione delle criticità operative e confronto di diversi scenari. Al termine dell’analisi potranno essere stesi bilanci relativi al fabbisogno finanziario e di organizzazione per fronteggiare le criticità in modo adeguato.


Presentazione della società GECOsistema

GECOsistema srl si costituisce nel settembre 2001 come società di ingegneria la cui mission è la messa a punto di sistemi di supporto alle decisioni (cartografia e database, modellistica previsionale e tecniche di valutazione) in campo geografico e ambientale. I principali campi di applicazione riguardano:

- il supporto alla pianificazione territoriale, con particolare riferimento alle problematiche dei rischi naturali (alluvioni, frane ed erosione, valanghe, incendi) e alla gestione del territorio (reti idriche, gestione dell’inquinamento urbano)

- gli studi e le simulazioni in campo ambientale (studi di impatto, studi per bonifiche di terreni contaminati, modelli per la gestione delle esternalità ambientali di attività industriali, discariche, depuratori…)

- gli strumenti tecnici di analisi geografica per attività di geomarketing e logistica.

L’esperienza maturata dai soci di GECOsistema è quella della ricerca applicata, sia a livello universitario, sia a livello di applicazioni per Enti pubblici e privati, nel settore degli strumenti previsionali avanzati.

Attualmente, GECOsistema è impegnata nello sviluppo di strumenti di supporto alle decisioni per Enti quali la Provincia di Milano, il Servizio Meteorologico Regionale di ARPA Emilia Romagna, il Dipartimento di Ingegneria Chimica, Mineraria e delle tecnologie Ambientali (DICMA) dell’Università di Bologna, la Provincia di Reggio Emilia, e per varie imprese.

Una assidua attività di ricerca e sviluppo, la capacità di costruire software e strumenti personalizzati in modo da garantire la possibilità di applicare metodi allo stato dell’arte per la soluzione dei problemi caso per caso, e la costante relazione mantenuta fra le esigenze operative e il supporto alle decisioni richiesto da un lato, e lo sviluppo di strumenti certificati in base a metodi condivisi e di cui sia possibile valutare l’incertezza, consentono a GECOsistema di candidarsi al supporto di Amministrazioni pubbliche e soggetti privati nello sviluppo di piani e progetti per garantire bassi rapporti fra i costi di analisi ed efficacia delle decisioni.

GECOsistema gode del supporto del consorzio SPINNER - Emilia Romagna per il trasferimento tecnologico università-impresa.

Il gruppo di lavoro espresso da GECOsistema per lo sviluppo delle attività oggetto della presente offerta tecnica comprende ingegneri esperti di idrologia/meteorologia e di modellistica ambientale, gestione dei rischi e protezione civile, oltre ad un adeguato gruppo di collaboratori e di consulenti settoriali, in particolare per gli aspetti forestali.

Resta inteso che tutte le fasi operative di seguito proposte sono pensate per essere svolte a stretto contatto con i Vigili del Fuoco, il Corpo Forestale e tutti i tecnici degli enti preposti alla gestione degli incendi boschivi, che saranno contattati e consultati in corso di impostazione e sviluppo del lavoro per garantire la massima condivisione e rispondenza del prodotto alle esigenze di gestione future.

Proposta operativa

Il lavoro si organizza nelle seguenti fasi.

  1. analisi e integrazione del database disponibile:
  • I dati (cartografici) richiesti sono
    1. usi del suolo
    2. carta dei tipi di popolamenti forestali
    3. reticolo idrografico
    4. reticolo stradale
    5. modello digitale del terreno (DTM o DEM)
    6. carta degli invasi artificiali e naturali
    7. cartografie con ubicazione dei “beni esposti” (potenzialmente): abitati, manufatti puntuali ed a rete, elementi di particolare pregio naturalistico e storico/paesaggistico (l’elenco dei beni esposti è da dettagliare e concordare in fase apposita del lavoro)
    8. ubicazione delle stazioni idrometeorologiche disponibili: pioggia, vento, temperatura
    9. mappa della litologia superficiale e/o mappa dei suoli
    10. mappa dell’ubicazione degli incendi verificatisi negli anni passati

     

Al termine della prima fase di attività sarà prodotto in formato cartografico omogeneo il database di partenza per le analisi successive. Verranno compiute in questa fase tutte le riclassificazioni richieste (p.es. quella dalla carta forestale alla carta del potenziale combustibile).

  1. costruzione, a partire dai dati disponibili, di una cartografia della pericolosità potenziale per scoppio di incendi boschivi.

In questa fase, i dati sopra elencati verranno impiegati per calibrare opportuni modelli di inferenza per l’individuazione delle aree a maggiore propensione all’incendio. I modelli si basano sulla selezione dei “supporting patterns”, ovvero dei fattori fisici in corrispondenza dei quali si è verificato con maggiore frequenza l’accadimento degli incendi in passato. Il ricorso ad opportuni algoritmi di calcolo probabilistico bayesiano, reti di inferenza, reti neurali e fuzzy logic consente di effettuare l’identificazione di quali fattori meglio spieghino, da soli o nelle varie combinazioni, la ricorrenza passata degli incendi e quindi la possibilità di accadimenti futuri. Occorre allo scopo provare un ampio numero di tecniche perché è impossibile stabilire a priori la logica di calcolo più appropriata. La fase di lavoro prevede anche la valutazione della sensitivity dei modelli, la validazione delle previsioni dopo la calibrazione dei modelli e la produzione di un indice di incertezza della previsione per ciascuna tecnica adoperata.

La figura 1 illustra i concetti ora espressi.

figura 1

La mappatura potrà, in alternativa e se i dati disponibili lo consentiranno, essere riferita alla pericolosità di propagazione piuttosto che di innesco degli incendi, come già fatto da alcuni Enti in Italia e all’estero.

  1. Valutazione dei beni esposti e mappatura del rischio

Passo successivo alla identificazione della pericolosità è quello relativo al rischio. In questa fase si operano sovrapposizioni cartografiche dei beni esposti con la pericolosità e si identificano le zone di intervento prioritario per il controllo dei rischi di incendi.

  1. Simulazione “physically based” di eventi di incendi nei punti di maggiore pericolosità e per situazioni-tipo

In questa fase, si eseguono mediante appropriati modelli dinamici di simulazione (FARSITE e BEHAVE dell’USDA-NFS, di provata affidabilità e di vasto impiego in varie parti del mondo) le valutazioni del tipo “what if” – cosa succede se…- ipotizzando lo scoppio di incendi di caratteristiche note nei punti di maggiore interesse (presumibilmente quelli corrispondenti alle aree a più alto rischio ottenute dalla fase precedente). La modellazione consente di ottenere stime relative a tempi e modalità di propagazione degli incendi tenendo conto del mix di usi del suolo e di combustibili presenti sul territorio, della topografia e delle variabili idrologiche e climatiche. In questo modo possono essere messi a punto criteri di intervento operativo della Protezione Civile.

FARSITE: Fire Area Simulator

Il modello FARSITE (Fire Area Simulator) simula la propagazione di un incendio entro una determinata zona.

Innanzitutto, è necessario definire le caratteristiche topografiche e vegetazionali dell’area entro la quale si intende eseguire la simulazione.

Pertanto, è necessario introdurre i seguenti temi GIS:

QUOTE

INCLINAZIONE

GIACITURE

TIPI DI COMBUSTIBILE

COPERTURA VEGETAZIONALE

A questo punto, il progetto di simulazione è presto creato introducendo informazioni su:

TEMPO (TEMPERATURA, UMIDITA’, PRECIPITAZIONI)

VENTO ( VELOCITA’, DIREZIONE)

UMIDITA’ COMBUSTIBILE

Una volta stabilito il punto o l’area di innesco, il cammino del fuoco è visibile per fronti successivi per tutta la durata della simulazione.

figura 2 – esempio di risultato ottenibile con FARSITE: le curve di livello rappresentano la posizione del fronte nei vari istanti successivi

In ciascun punto sul perimetro del fronte attivo, si possono acquisire informazioni riguardo a:

VELOCITA’ DI PROPAGAZIONE

INTENSITA’ DI FIAMMA AL FRONTE

LUNGHEZZA DI FIAMMA

CALORE PRODOTTO

INTENSITA’ DI REAZIONE

Il programma permette di visualizzare e di esportare i risultati della simulazione scegliendo tra le seguenti informazioni:

TEMPI DI ARRIVO

INTENSITA’ DI FIAMMA AL FRONTE

LUNGHEZZA DI FIAMMA

VELOCITA’ DI PROPAGAZIONE

CALORE PRODOTTO

INTENSITA’ DI REAZIONE

FUOCO DI CHIOMA

DIREZIONE DI CRESCITA

figura 3 – esempio di output di FARSITE: mappa della lunghezza di fiamma

Il programma può rivelarsi di estrema utilità in fase di programmazione di ATTACCHI DI DIFESA inscenando ipotetiche azioni quali:

POSIZIONE DI BARRIERE TAGLIAFUOCO

DISPONIBILITA’ DI RISORSE TERRESTRI E AEREE

SIMULAZIONE DI SCENARI DI ATTACCO

figura 4 – esempio di simulazione di una barriera tagliafuoco; si noti che la barriera viene parzialmente superata dall’incendio sull’estremo orientale


A titolo esemplificativo si riportano i risultati ottenibili con il modello FARSITE in un caso di studio.

Evoluzione naturale dell’incendio

2) Simulazione dell’effetto di una barriera rompifuoco

3) Simulazione attacco dal cielo (tre linee di volo ripetuto con CANADAIR con scarico di 3000 galloni d’acqua in 250 m):

Analisi delle criticità operative e delle dotazioni tecniche corrispondenti

In questa fase si effettuano valutazioni relative alle sequenze operative critiche per fronteggiare il rischio di incendi. In particolare, si potranno esaminare i seguenti ed altri aspetti di interesse che potranno essere meglio definiti in successive fasi del lavoro:

velocità, estensione e direzione di propagazione degli incendi

modalità di evacuazione della popolazione

modalità di approvvigionamento idrico per lo spegnimento degli incendi

modalità di contenimento della propagazione dell’incendio

Per ciascuno degli aspetti sopra menzionati verranno identificate e cartografate le variabili operative critiche: p.es. i serbatoi di rifornimento idrico per lo spegnimento, i punti di partenza e le possibilità di rotta dei mezzi aerei, le strade di accesso ai mezzi di soccorso e di evacuazione della popolazione, la presenza di elementi “tagliafuoco” come discontinuità nei boschi ecc.

Per ciascun elemento verranno messi a punto appropriati indici che consentano di definire il grado di efficienza delle azioni di protezione civile rispetto a quell’elemento. Per esempio, si possono produrre le seguenti mappe:

mappa dei tempi di evacuazione della popolazione,

mappa del grado di accessibilità (tempo di accesso e quantità disponibili) rispetto a risorse idriche aerotrasportate per lo spegnimento,

mappa dei tempi di propagazione dell’incendio dal sito a rischio più vicino

Ogni mappa definisce per ogni punto del territorio l’attributo di interesse (negli esempi di cui sopra, il tempo massimo richiesto per evacuare il sito, il tempo per portare una quantità assegnata di acqua, ecc.

Altre analisi potranno riguardare le quantità di acqua richieste per spegnere gli incendi ecc. Ovviamente, tutti gli aspetti di dettaglio potranno essere meglio definiti in fasi successive.

Analisi “di scenario” in presenza di diversi interventi migliorativi dell’efficacia delle azioni di protezione civile, sia di tipo infrastrutturale (nuovi invasi, nuove piste forestali, nuovi elementi tagliafuoco…) sia di tipo organizzativo,  monitoraggi e preallarme.

Questa attività rappresenta la fase conclusiva del lavoro. Ogni scenario potrà essere caratterizzato in termini di costi ed efficacia nella riduzione del rischio, mediante il ricorso ad appositi indicatori e la stesura di una valutazione multicriteriale che consenta di scegliere in modo consapevole fra le alternative possibili.

 




 
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