Nell'adunanza dell'Accademia Galileiana di sabato 12 aprile il professor Bernhard Schrefler ha presentato una documentata memoria circa la correlazione tra la subsidenza dovuta alle estrazioni di gas e le ricorrenti alluvioni in Emilia Romagna. L'autore è socio effettivo dell'Accademia e professore emerito di Scienza delle costruzioni nell'Università di Padova.
Il socio Bernhard Schrefler, tra innumerevoli pubblicazioni, incarichi e riconoscimenti, è stato anche insignito della Medaglia Gauss-Newton, l’onorificenza più prestigiosa della International Association for Computational Mechanics, IAMC, per i suoi contributi rilevanti nel campo della meccanica computazionale, prolungatisi per un lungo periodo della sua vita professionale.
Le immagini di Newton e Gauss sulla medaglia intendono rappresentare la sinergia fra matematica, analisi numerica e modellizzazione matematica di eventi fisici che è alla base della meccanica computazionale. Tale incontro interdisciplinare è a fondamento dello studio che qui di seguito pubblichiamo per opportuna consultabilità e diffusione.
ABSTRACT
Le alluvioni nell’Emilia Romagna nel 2023 e 2024 e la subsidenza dovuta all’estrazione di gas
Bernhard Schrefler
Negli anni 2023 e 2024 si sono avuti in Emilia Romagna tre eventi meteorici di cui il primo con tempi di ritorno stimati in 30-50 anni per alcuni corsi d’acqua che scendono a dieci dopo aver messo in conto l’evento di cui trattasi. Con questo lavoro si è cercato di dare una risposta alle seguenti domande non esplicitamente trattate nei rapporti ufficiali:
- perché l’acqua si è fermata per settimane nelle zone indicate con A, B, C, D, E della Figura 1?
- Perchè le città di Budrio (BO), Medicina (Bo), Lugo, Traversara , Bagnacavallo, Cotignola (tutte in provinciaRA) sono state alluvionate in tutti tre gli episodi?
- Perché si è avuto l’alto numero di esondazioni, rotture arginali e tracimazioni visibili in Figura 1 e documentate per gli episodi del 2024?
Si ricorda che in tutti e tre gli episodi si è trattato di due eventi di pioggia eccezionale ciascuno con due picchi di elevata intensità tra loro ravvicinata, dove il primo esaurisce la capacità del tereno di assorbire acqua per cui la saturazione del suolo ha generato deflussi molto più elevati nel secondo evento. Nell’evento principale del maggio 2023 è stata registrata una precipitazione media di 400-450 mm in 24 ore.
Si ricorda anche che nell’Emilia Romagna sono stati sfruttati giacimenti di gas dal 1950 in poi ed in parte sono ancora sfruttati, causando un abbassamento del suolo chiamato subsidenza. Per esempio il giacimento Ravenna Terra (adiacente a Ravenna, Figura 1), dove la produzione è iniziata nel 1953, ha prodotto una subsidenza di 30 cm nel 1968 e di 65 cm nel 1980, fine della fase primaria di produzione. Il giacimento è stato dismesso nel 1992, ma la subsidenza nel 2024 ha raggiunto circa il doppio di quella del 1980 per l’ assestamento della pressione nell’acquifero adiacente. Questa regola del raddoppio vale anche per altri giacimenti nella zona. Nel giacimento Angela-Angelina davanti al litttorale di Fiumi Uniti a Sud di Ravenna la produzione di gas è iniziata nel 1973. Nel periodo 1998-2018 è stata misurata sopra la piattaforma di produzione una subsidenza di 28 cm e già per il 2014 era stata prevista una conca di subsidenza a pianta circolare con un raggio di 8 km ed un’area di circa 200 km2. In quel momento era pienamente in atto la fase di produzione primaria e questi valori sono destinati di aumentare per la regola del raddoppio della subsidenza, sopra menzionata.
Con questi dati alla mano si può esaminare la Figura 1 e dare la risposta alle prime due domande. Dai punti di rotta arginale, esondazione o tracimazione indicati nella Figura l’acqua è fluita verso le zone più basse indicate con A, B, C, D, E, dove ha ristagnato. Tenuto conto dell’estensione areale attesa delle conche di subsidenza per i giacimenti Alfonsine e Ravenna Terra, si può concludere che la subsidenza indotta dal giacimento Ravenna Terra influisce sull’area A della Figura 1 lungo il fiume Magni ed anche sull’area B lungo il Lamone: quest’area risente poi degli effetti combinati degli avvallamenti di subsidenza di Ravenna Terra e Alfonsine. L’avvallamento dovuto a quest’ultimo giacimento impatta ulteriormente l’area C, direttamente sopra il giacimento, e in parte la zona D a sud di Argenta. La zona D comprende anche lagune salmastre denominate Vallette di Campotto e Vallesanta. Le zone più a sud delle aree B, C e D sono poi influenzate dalla subsidenza dovuta ai pozzi di San Potito, Bagnacacallo e Cotignola. L’area E è interessata dalla subsidenza indotta dal giacimento Minerbio e dai pozzi attorno a Budrio. Si rende poi necessario il pompaggio per prosciugare le aree allagate, un processo che può richiedere mesi.
Casi di alluvioni più o meno localizzate in tutti e tre gli eventi si trovano anche vicino a pozzi singoli o piccoli gruppi di pozzi e riguardano di Lugo, Bagnacavallo, Cotignola, Traversara, Russi (RA), Medicina (BO) e Budrio (BO).
Figura 1. Alluvioni nella regione Emilia-Romagna, aggiornati al 28 maggio 2023, dovute agli eventi dei giorni 15 - 17 maggio 2023 (azzurro) e posizione dei principali pozzi di estrazione. I cerchietti in rosso rappresentano schematicamente i pozzi; a San Potito, Cotignola, Bagnacavallo, Medicina e Budrio sono presenti ulteriori pozzi. Copernicus e Cosmo-SkyMed (da https://www.marx21.it/italia/alluvioni-del-maggio-2023-in-emilia-romagna-solo-cambiamenti-climatici/, modificata).
Le esondazioni così frequenti potrebbero essere spiegate anche dal mutato quadro normativo nella regione dell’Emilia-Romagna rispetto a quello nazionale e con il legame tra subsidenza ed esondazioni della Figura 2. In Emilia-Romagna il franco è fissato a 30 cm con un periodo di ritorno della piena di 50 anni. Gli argini rientrano sotto la responsabilità del Consorzio di Bonifica della Romagna. I parametri di progetto sono quelli stabiliti dal regolamento idraulico del consorzio, approvato dal Consiglio di amministrazione con la delibera 049/2015 e ratificato dalla Regione Emilia-Romagna con il documento n. PG/2015/508797 in data 17/07/2015 (fatto riportato dalla Seconda Sezione del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici in un voto espresso nell’adunanza del 25 febbraio 2022, n. Prot 97/2021). A livello nazionale invece ci si basa tipicamente su una frequenza probabile di un evento ogni 200 anni, con un margine di sicurezza rappresentato dal franco, fissato a non meno di un metro.
Il legame tra un franco insufficiente, la subsidenza e le esondazioni è evidenzato in Figura 2. Il terreno che si abbassa trascina con se anche la corona degli argini mentre la quota delle massime piene rimane invariata. Se il franco rimanente non è sufficiente ne conseguono tracimazioni ed esondazioni.
Figura 2. Legame tra subsidenza ed esondazione: l’abbassamento dovuto alla subsidenza in una certa area è lo stesso per il piano di campagna e la sommità arginale; ogniqualvolta l’abbassamento della sommità arginale raggiunge la quota di una piena con prefissato tempo di ritorno si verifica l’esondazione.
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