Alluvione

Un’alluvione è un’inondazione di acqua ( o raramente di altri fluidi ) che sommerge terreni solitamente asciutti. ^[1] Nel senso di “acqua corrente”, la parola può anche essere applicata all’afflusso della marea . Le inondazioni sono motivo di notevole preoccupazione in agricoltura , ingegneria civile e sanità pubblica . I cambiamenti umani all’ambiente spesso aumentano l’intensità e la frequenza delle inondazioni. Esempi di cambiamenti umani sono i cambiamenti nell’uso del suolo come la deforestazione e la rimozione delle zone umide , i cambiamenti nel corso dei corsi d’acqua o i controlli delle inondazioni come con gli argini . Anche i problemi ambientali globali influenzano le cause delle inondazioni, vale a dire i cambiamenti climatici che causano un’intensificazione del ciclo dell’acqua e l’innalzamento del livello del mare . ^{[2] : 1517} Ad esempio, i cambiamenti climatici rendono gli eventi meteorologici estremi più frequenti e più forti. ^[3] Ciò porta a inondazioni più intense e a un aumento del rischio di inondazioni. ^[4] [5]

Inondazione urbana in una strada a Morpeth , Inghilterra

I tipi di inondazioni includono inondazioni areali, inondazioni fluviali, inondazioni costiere e inondazioni urbane . C’è anche l’inondazione intenzionale di terreni che altrimenti rimarrebbero asciutti. Ciò può avvenire per scopi agricoli, militari o di gestione fluviale . Ad esempio, in molti paesi le inondazioni agricole possono verificarsi nella preparazione delle risaie per la coltivazione di riso semi-acquatico.

Le inondazioni possono verificarsi come traboccamento di acqua da specchi d’acqua, come un fiume , un lago o un oceano. In questi casi, l’acqua trabocca o rompe gli argini , con conseguente fuoriuscita di parte di quell’acqua dai suoi soliti confini. ^[6] Le inondazioni possono anche verificarsi a causa di un accumulo di acqua piovana su un terreno saturo. Questo è chiamato un’inondazione areale . La dimensione di un lago o di un altro specchio d’acqua varia naturalmente con i cambiamenti stagionali nelle precipitazioni e nello scioglimento della neve. Tali cambiamenti di dimensione non sono tuttavia considerati un’inondazione a meno che non allaghino la proprietà o anneghino animali domestici .

Le inondazioni possono verificarsi anche nei fiumi quando la portata supera la capacità del canale fluviale , in particolare nelle curve o nei meandri del corso d’acqua . Le inondazioni spesso causano danni alle case e alle aziende se questi edifici si trovano nelle pianure alluvionali naturali dei fiumi. Le persone potrebbero evitare i danni delle inondazioni fluviali allontanandosi dai fiumi. Tuttavia, le persone in molti paesi hanno tradizionalmente vissuto e lavorato lungo i fiumi perché la terra è solitamente pianeggiante e fertile . Inoltre, i fiumi forniscono facili viaggi e accesso al commercio e all’industria.

Le inondazioni possono danneggiare la proprietà e anche portare a impatti secondari. Questi includono nel breve termine una maggiore diffusione di malattie trasmesse dall’acqua e malattie trasmesse da vettori , ad esempio quelle trasmesse dalle zanzare. Le inondazioni possono anche portare allo spostamento a lungo termine dei residenti. ^[7] Le inondazioni sono un’area di studio dell’idrologia e dell’ingegneria idraulica .

Le inondazioni possono verificarsi in aree pianeggianti o basse quando l’acqua è fornita dalle precipitazioni o dallo scioglimento delle nevi più rapidamente di quanto possa infiltrarsi o defluire . L’eccesso si accumula sul posto, a volte a profondità pericolose. Il terreno superficiale può saturarsi, il che blocca efficacemente l’infiltrazione, dove la falda freatica è bassa, come una pianura alluvionale , o da pioggia intensa da una o una serie di tempeste . L’infiltrazione è anche lenta o trascurabile attraverso terreno ghiacciato, roccia, cemento , pavimentazione o tetti. Le inondazioni areali iniziano in aree pianeggianti come le pianure alluvionali e in depressioni locali non collegate a un canale fluviale, perché la velocità del flusso superficiale dipende dalla pendenza superficiale. I bacini endoreici possono subire inondazioni areali durante i periodi in cui le precipitazioni superano l’evaporazione. ^[8]

Le inondazioni si verificano in tutti i tipi di corsi d’acqua e corsi d’acqua , dai più piccoli corsi d’acqua effimeri nelle zone umide ai canali normalmente asciutti nei climi aridi, fino ai fiumi più grandi del mondo . Quando si verifica un flusso superficiale su campi coltivati, può causare un’inondazione fangosa in cui i sedimenti vengono raccolti dal deflusso e trasportati come materia sospesa o carico di fondo . Le inondazioni localizzate possono essere causate o esacerbate da ostruzioni di drenaggio come frane , ghiaccio , detriti o dighe di castori .

Le inondazioni a lenta crescita si verificano più comunemente nei grandi fiumi con grandi bacini idrografici . L’aumento del flusso può essere il risultato di piogge sostenute, rapido scioglimento della neve, monsoni o cicloni tropicali . Tuttavia, i grandi fiumi possono avere rapidi eventi di inondazione in aree con climi secchi, poiché possono avere grandi bacini ma piccoli canali fluviali e le precipitazioni possono essere molto intense in aree più piccole di quei bacini.

Eventi di inondazioni rapide, tra cui le inondazioni improvvise , si verificano più spesso su fiumi più piccoli, fiumi con valli scoscese, fiumi che scorrono per gran parte della loro lunghezza su terreni impermeabili o canali normalmente asciutti. La causa può essere una precipitazione convettiva localizzata ( temporali intensi ) o un rilascio improvviso da un invaso a monte creato dietro una diga , una frana o un ghiacciaio . In un caso, un’inondazione improvvisa ha ucciso otto persone che si godevano l’acqua in un pomeriggio di domenica presso una famosa cascata in uno stretto canyon. ^{[ citazione necessaria ]} Senza alcuna pioggia osservata, la portata è aumentata da circa 50 a 1.500 piedi cubi al secondo (da 1,4 a 42 m ³ /s) in un solo minuto. ^[9] Due inondazioni più grandi si sono verificate nello stesso sito nel giro di una settimana, ma nessuno era alla cascata in quei giorni. L’inondazione mortale è stata causata da un temporale su parte del bacino di drenaggio, dove sono comuni pendii ripidi e rocciosi e il terreno sottile era già saturo.

Le inondazioni improvvise sono il tipo di inondazione più comune nei canali normalmente asciutti nelle zone aride, note come arroyos nel sud-ovest degli Stati Uniti e con molti altri nomi altrove. In tale contesto, la prima acqua di inondazione ad arrivare si esaurisce in quanto bagna il letto sabbioso del fiume. Il bordo anteriore dell’inondazione avanza quindi più lentamente rispetto ai flussi successivi e più alti. Di conseguenza, il ramo ascendente dell’idrogramma diventa sempre più rapido man mano che l’inondazione si sposta a valle, finché la portata è così grande che l’esaurimento dovuto all’inumidimento del terreno diventa insignificante.

Le aree costiere possono essere inondate da mareggiate combinate con alte maree e grandi eventi ondosi in mare, con conseguenti onde che superano le difese contro le inondazioni o in casi gravi da tsunami o cicloni tropicali. Un’ondata di tempesta , sia da un ciclone tropicale che da un ciclone extratropicale , rientra in questa categoria. Un’ondata di tempesta è “un ulteriore aumento di acqua generato da una tempesta, oltre le maree astronomiche previste”. ^[10] A causa degli effetti del cambiamento climatico (ad esempio l’innalzamento del livello del mare e un aumento di eventi meteorologici estremi ) e un aumento della popolazione che vive nelle aree costiere, il danno causato dagli eventi di inondazione costiera si è intensificato e più persone ne sono colpite. ^[11]

Le inondazioni negli estuari sono solitamente causate da una combinazione di mareggiate provocate dai venti e dalla bassa pressione barometrica e di grandi onde che si scontrano con le elevate portate dei fiumi a monte.

L’inondazione intenzionale di terreni che altrimenti rimarrebbero asciutti può avvenire per scopi agricoli, militari o di gestione fluviale. Questa è una forma di ingegneria idraulica . L’inondazione agricola può verificarsi nella preparazione di risaie per la coltivazione di riso semi-acquatico in molti paesi.

Le inondazioni per la gestione del fiume possono verificarsi sotto forma di deviazione delle acque di piena in un fiume in fase di piena a monte da aree considerate più preziose rispetto alle aree sacrificate in questo modo. Ciò può essere fatto ad hoc , ^[13] o in modo permanente, come nel cosiddetto overlaten (letteralmente “let-over”), un segmento intenzionalmente abbassato negli argini ripariali olandesi, come il Beerse Overlaat nell’argine sinistro della Mosa tra i villaggi di Gassel e Linden, nel Brabante settentrionale .

L’inondazione militare crea un ostacolo sul campo che ha lo scopo di impedire il movimento del nemico. ^[14] Ciò può essere fatto sia per scopi offensivi che difensivi . Inoltre, nella misura in cui i metodi utilizzati sono una forma di ingegneria idraulica, può essere utile distinguere tra inondazioni controllate e incontrollate. Esempi di inondazioni controllate includono quelle nei Paesi Bassi sotto la Repubblica olandese e i suoi stati successori in quell’area ^[15] [16] ed esemplificate nelle due linee d’acqua olandesi , la Stelling van Amsterdam , la linea d’acqua frisone , la linea IJssel , la linea Peel-Raam e la linea Grebbe in quel paese).

Per essere considerata controllata , un’inondazione militare deve tenere conto degli interessi della popolazione civile, consentendole un’evacuazione tempestiva , rendendo l’inondazione reversibile e tentando di minimizzare l’ impatto ecologico negativo dell’inondazione. Tale impatto può anche essere negativo in senso idrogeologico se l’inondazione dura a lungo. ^[17]

Esempi di inondazioni incontrollate sono il secondo assedio di Leida ^[18] durante la prima parte della guerra degli ottant’anni , l’ inondazione della pianura di Yser durante la prima guerra mondiale [ ^19] e l’ inondazione di Walcheren e l’ inondazione del Wieringermeer durante la seconda guerra mondiale ).

Le inondazioni sono causate da molti fattori o da una combinazione di uno qualsiasi di questi, in genere forti piogge prolungate (localmente concentrate o in tutta un’area di raccolta), scioglimento delle nevi altamente accelerato , forti venti sull’acqua, alte maree insolite, tsunami o cedimenti di dighe, argini , bacini di contenimento o altre strutture che trattengono l’acqua. Le inondazioni possono essere esacerbate da maggiori quantità di superficie impermeabile o da altri pericoli naturali come gli incendi boschivi, che riducono la fornitura di vegetazione in grado di assorbire le precipitazioni.

Durante i periodi di pioggia, parte dell’acqua viene trattenuta in stagni o terreno, parte viene assorbita dall’erba e dalla vegetazione, parte evapora e il resto scorre sulla terra come deflusso superficiale . Le inondazioni si verificano quando stagni, laghi, letti di fiumi, terreno e vegetazione non riescono ad assorbire tutta l’acqua.

Ciò è stato esacerbato da attività umane come il drenaggio di zone umide che immagazzinano naturalmente grandi quantità di acqua e la costruzione di superfici pavimentate che non assorbono acqua. ^[20] L’acqua quindi scorre via dalla terra in quantità che non possono essere trasportate nei canali dei corsi d’acqua o trattenute in stagni naturali, laghi e bacini artificiali . Circa il 30 percento di tutte le precipitazioni diventa deflusso ^[21] e tale quantità potrebbe essere aumentata dall’acqua proveniente dallo scioglimento della neve.

Le inondazioni fluviali sono spesso causate da forti piogge, a volte aggravate dallo scioglimento della neve. Un’inondazione che aumenta rapidamente, con poco o nessun preavviso, è chiamata alluvione improvvisa . Le inondazioni improvvise di solito derivano da intense piogge su un’area relativamente piccola, o se l’area era già satura di precipitazioni precedenti.

Inondazioni periodiche si verificano su molti fiumi, formando una regione circostante nota come pianura alluvionale . Anche quando le precipitazioni sono relativamente scarse, le rive di laghi e baie possono essere allagate da forti venti, come durante gli uragani , che soffiano acqua nelle zone costiere.

La quantità, la posizione e la tempistica dell’acqua che raggiunge un canale di drenaggio dalle precipitazioni naturali e dai rilasci controllati o incontrollati del bacino determinano il flusso nelle posizioni a valle. Alcune precipitazioni evaporano, altre percolano lentamente attraverso il terreno, alcune possono essere temporaneamente sequestrate come neve o ghiaccio e alcune possono produrre un rapido deflusso da superfici tra cui roccia, pavimentazione, tetti e terreno saturo o ghiacciato. La frazione di precipitazioni incidenti che raggiungono prontamente un canale di drenaggio è stata osservata da zero per pioggia leggera su terreno asciutto e pianeggiante fino al 170 percento per pioggia calda su neve accumulata. ^[22]

La maggior parte dei record di precipitazione si basa su una profondità misurata dell’acqua ricevuta entro un intervallo di tempo fisso. La frequenza di una soglia di precipitazione di interesse può essere determinata dal numero di misurazioni che superano tale valore soglia entro il periodo di tempo totale per il quale sono disponibili le osservazioni. I singoli punti dati vengono convertiti in intensità dividendo ciascuna profondità misurata per il periodo di tempo tra le osservazioni. Questa intensità sarà inferiore all’intensità di picco effettiva se la durata dell’evento di pioggia è stata inferiore all’intervallo di tempo fisso per il quale vengono segnalate le misurazioni. Gli eventi di precipitazione convettiva (temporali) tendono a produrre eventi di tempesta di durata più breve rispetto alle precipitazioni orografiche. Durata, intensità e frequenza degli eventi di pioggia sono importanti per la previsione delle inondazioni. Le precipitazioni di breve durata sono più significative per le inondazioni all’interno di piccoli bacini di drenaggio. ^[23]

Il fattore di salita più importante per determinare la magnitudo dell’inondazione è l’area terrestre del bacino idrografico a monte dell’area di interesse. L’intensità delle precipitazioni è il secondo fattore più importante per i bacini idrografici di meno di circa 30 miglia quadrate o 80 chilometri quadrati. La pendenza del canale principale è il secondo fattore più importante per i bacini idrografici più grandi. La pendenza del canale e l’intensità delle precipitazioni diventano i terzi fattori più importanti rispettivamente per i bacini idrografici piccoli e grandi. ^[24]

Il tempo di concentrazione è il tempo necessario affinché il deflusso dal punto più distante dell’area di drenaggio a monte raggiunga il punto del canale di drenaggio che controlla l’inondazione dell’area di interesse. Il tempo di concentrazione definisce la durata critica delle precipitazioni di picco per l’area di interesse. ^[25] La durata critica delle precipitazioni intense potrebbe essere di soli pochi minuti per le strutture di drenaggio dei tetti e dei parcheggi, mentre le precipitazioni cumulative nell’arco di diversi giorni sarebbero critiche per i bacini fluviali.

L’acqua che scorre in discesa incontra infine condizioni a valle che rallentano il movimento. La limitazione finale nelle zone costiere soggette a inondazioni è spesso l’ oceano o alcune barre costiere che formano laghi naturali . Nelle zone basse soggette a inondazioni, i cambiamenti di quota come le fluttuazioni delle maree sono determinanti significativi delle inondazioni costiere ed estuarine. Eventi meno prevedibili come tsunami e mareggiate possono anche causare cambiamenti di quota in grandi masse d’acqua. La quota dell’acqua che scorre è controllata dalla geometria del canale di flusso e, in particolare, dalla profondità del canale, dalla velocità del flusso e dalla quantità di sedimenti in esso contenuti ^[24] Le restrizioni del canale di flusso come ponti e canyon tendono a controllare la quota dell’acqua al di sopra della restrizione. Il punto di controllo effettivo per qualsiasi portata del drenaggio può cambiare con il cambiamento della quota dell’acqua, quindi un punto più vicino può controllare i livelli dell’acqua più bassi finché un punto più distante controlla i livelli dell’acqua più alti.

La geometria effettiva del canale di piena può essere modificata dalla crescita della vegetazione, dall’accumulo di ghiaccio o detriti o dalla costruzione di ponti, edifici o argini all’interno del canale di piena.

Gli eventi estremi di inondazione spesso derivano da coincidenze come piogge insolitamente intense e calde che sciolgono pesanti strati di neve, producendo ostruzioni nei canali da ghiaccio galleggiante e rilasciando piccoli bacini di contenimento come dighe di castori . ^[29] Eventi coincidenti possono causare inondazioni estese più frequenti di quanto previsto da modelli di previsione statistica semplicistici che considerano solo il deflusso delle precipitazioni che scorre all’interno di canali di drenaggio senza ostacoli. ^[30] La modifica dei detriti della geometria del canale è comune quando i flussi pesanti spostano vegetazione legnosa sradicata e strutture e veicoli danneggiati dalle inondazioni, tra cui barche e attrezzature ferroviarie . Recenti misurazioni sul campo durante le inondazioni del Queensland del 2010-11 hanno mostrato che qualsiasi criterio basato esclusivamente sulla velocità del flusso, sulla profondità dell’acqua o sulla quantità di moto specifica non può tenere conto dei pericoli causati dalle fluttuazioni di velocità e profondità dell’acqua. ^[31] Queste considerazioni ignorano ulteriormente i rischi associati ai grandi detriti trascinati dal moto del flusso. ^[32]

Le inondazioni possono anche avere un enorme potere distruttivo. Quando l’acqua scorre, ha la capacità di demolire tutti i tipi di edifici e oggetti, come ponti, strutture, case, alberi e automobili. I danni economici, sociali e ambientali naturali sono fattori comuni che sono influenzati dagli eventi di inondazione e gli impatti che le inondazioni hanno su queste aree possono essere catastrofici. ^[33]

Ci sono stati numerosi incidenti di inondazione in tutto il mondo che hanno causato danni devastanti alle infrastrutture, all’ambiente naturale e alla vita umana. ^[33] I rischi di inondazione possono essere definiti come il rischio che le inondazioni rappresentano per gli individui, le proprietà e il paesaggio naturale in base a pericoli e vulnerabilità specifici. L’entità dei rischi di inondazione può avere un impatto sui tipi di strategie di mitigazione richieste e implementate. ^[34]

Le inondazioni possono avere impatti devastanti sulle società umane. Gli eventi di inondazione in tutto il mondo stanno aumentando in frequenza e gravità, portando a costi crescenti per le società. ^[33] Una grande quantità della popolazione mondiale vive in prossimità delle principali linee costiere , ^[35] mentre molte grandi città e aree agricole si trovano vicino alle pianure alluvionali . ^[36] Esiste un rischio significativo di aumento delle inondazioni costiere e fluviali a causa delle mutevoli condizioni climatiche. ^[37]

Le inondazioni catastrofiche fluviali possono derivare da gravi guasti infrastrutturali , spesso il crollo di una diga . Possono anche essere causate dalla modifica del canale di drenaggio da una frana , un terremoto o un’eruzione vulcanica . Esempi includono inondazioni da sfogo e lahar . Gli tsunami possono causare inondazioni costiere catastrofiche , più comunemente causate da terremoti sottomarini.

Gli effetti primari delle inondazioni includono la perdita di vite umane e danni agli edifici e ad altre strutture, tra cui ponti, sistemi fognari , carreggiate e canali. Gli impatti economici causati dalle inondazioni possono essere gravi. ^[36]

Ogni anno le inondazioni causano danni per miliardi di dollari ai paesi, minacciando il sostentamento degli individui. ^[38] Di conseguenza, ci sono anche significative minacce socioeconomiche per le popolazioni vulnerabili in tutto il mondo a causa delle inondazioni. ^[38] Ad esempio, in Bangladesh nel 2007, un’inondazione è stata responsabile della distruzione di oltre un milione di case. E ogni anno negli Stati Uniti, le inondazioni causano danni per oltre 7 miliardi di dollari. ^[39]

Le acque alluvionali in genere inondano i terreni agricoli, rendendoli impraticabili e impedendo la semina o il raccolto delle colture, il che può portare a carenze di cibo sia per gli esseri umani che per gli animali da fattoria. Interi raccolti di un paese possono essere persi in circostanze estreme di alluvione. Alcune specie di alberi potrebbero non sopravvivere a prolungate inondazioni dei loro apparati radicali. ^[40]

Le inondazioni nelle aree in cui vivono le persone hanno anche implicazioni economiche significative per i quartieri colpiti. Negli Stati Uniti , gli esperti del settore stimano che i seminterrati umidi possono abbassare il valore delle proprietà dal 10 al 25 percento e sono citati tra le principali ragioni per cui non si acquista una casa. ^[41] Secondo la Federal Emergency Management Agency (FEMA) degli Stati Uniti, quasi il 40 percento delle piccole imprese non riapre mai i battenti dopo un disastro dovuto a inondazioni. ^[42] Negli Stati Uniti, è disponibile un’assicurazione contro i danni causati dalle inondazioni sia alle case che alle aziende. ^[43]

Le difficoltà economiche dovute a un temporaneo calo del turismo, ai costi di ricostruzione o alla carenza di cibo che porta ad aumenti dei prezzi sono un effetto comune delle gravi inondazioni. L’impatto sulle persone colpite può causare danni psicologici alle persone colpite, in particolare quando si verificano decessi, gravi lesioni e perdite di proprietà.

I decessi direttamente collegati alle inondazioni sono solitamente causati dall’annegamento ; le acque in un’alluvione sono molto profonde e hanno forti correnti . ^[44] I decessi non si verificano solo per annegamento, i decessi sono collegati alla disidratazione , al colpo di calore , all’infarto e a qualsiasi altra malattia che necessiti di forniture mediche che non possono essere consegnate. ^[44]

Le lesioni possono portare a un’eccessiva quantità di morbilità quando si verifica un’alluvione. Le lesioni non sono limitate solo a coloro che sono stati direttamente coinvolti nell’alluvione, le squadre di soccorso e persino le persone che consegnano i rifornimenti possono subire una lesione. Le lesioni possono verificarsi in qualsiasi momento durante il processo di alluvione; prima, durante e dopo. ^[44] Durante le alluvioni si verificano incidenti con detriti che cadono o uno qualsiasi dei tanti oggetti in rapido movimento nell’acqua. Dopo l’alluvione, i tentativi di salvataggio sono dove possono verificarsi un gran numero di lesioni. ^[44]

Le malattie trasmissibili aumentano a causa di molti patogeni e batteri che vengono trasportati dall’acqua . Ci sono molte malattie trasmesse dall’acqua come il colera , l’epatite A , l’epatite E e le malattie diarroiche , per citarne alcune. Le malattie gastrointestinali e le malattie diarroiche sono molto comuni a causa della mancanza di acqua pulita durante un’alluvione. La maggior parte delle riserve di acqua pulita viene contaminata quando si verifica un’alluvione. L’epatite A ed E sono comuni a causa della mancanza di servizi igienici nell’acqua e negli alloggi a seconda di dove si verifica l’alluvione e di quanto è preparata la comunità per un’alluvione. ^[44]

Quando si verificano le inondazioni, le persone perdono quasi tutti i raccolti, il bestiame e le riserve alimentari e rischiano la fame. ^[45]

Le inondazioni danneggiano anche frequentemente la trasmissione di energia e talvolta la produzione di energia , che poi ha effetti a catena causati dalla perdita di energia. Ciò include la perdita del trattamento dell’acqua potabile e dell’approvvigionamento idrico, che può causare la perdita di acqua potabile o una grave contaminazione dell’acqua. Può anche causare la perdita di impianti di smaltimento delle acque reflue. La mancanza di acqua pulita combinata con le acque reflue umane nelle acque alluvionali aumenta il rischio di malattie trasmesse dall’acqua , che possono includere tifo , giardia , cryptosporidium , colera e molte altre malattie a seconda della posizione dell’alluvione.

I danni alle strade e alle infrastrutture di trasporto potrebbero rendere difficile la mobilitazione degli aiuti per le persone colpite o la fornitura di cure sanitarie di emergenza.

Le inondazioni possono causare case cronicamente umide, che portano alla crescita di muffe al chiuso e provocano effetti negativi sulla salute, in particolare sintomi respiratori. ^[46] Le malattie respiratorie sono comuni dopo che si è verificato il disastro. Ciò dipende dalla quantità di danni causati dall’acqua e dalla muffa che cresce dopo un incidente. La ricerca suggerisce che ci sarà un aumento del 30-50% negli esiti negativi sulla salute respiratoria causati dall’umidità e dall’esposizione alla muffa per coloro che vivono in aree costiere e umide. La contaminazione fungina nelle case è associata a un aumento della rinite allergica e dell’asma. ^[47] Anche le malattie trasmesse da vettori aumentano a causa dell’aumento delle acque stagnanti dopo che le inondazioni si sono stabilizzate. Le malattie trasmesse da vettori sono la malaria , la dengue , il virus del Nilo occidentale e la febbre gialla . ^[44] Le inondazioni hanno un impatto enorme sull’integrità psicosociale delle vittime . Le persone soffrono di un’ampia varietà di perdite e stress . Una delle malattie più trattate nei problemi di salute a lungo termine è la depressione causata dall’inondazione e tutta la tragedia che ne consegue. ^[44]

Di seguito è riportato un elenco delle inondazioni più mortali in tutto il mondo, che include gli eventi con un numero di vittime pari o superiore a 100.000.

Bilancio delle vittime	Evento	Posizione	Anno
2.500.000–3.700.000 [48]	Alluvioni in Cina del 1931	Cina	1931
900.000–2.000.000	Alluvione del fiume Giallo del 1887	Cina	1887
500.000–700.000	Alluvione del fiume Giallo del 1938	Cina	1938
231.000	Crollo della diga di Banqiao , conseguenza del tifone Nina . Circa 86.000 persone sono morte a causa delle inondazioni e altre 145.000 sono morte a causa delle malattie successive.	Cina	1975
230.000	Tsunami nell’Oceano Indiano del 2004	Indonesia	2004
145.000	Alluvione del fiume Yangtze del 1935	Cina	1935
100.000+	Alluvione di St. Felix , mareggiata	Olanda	1530
100.000	Alluvione di Hanoi e del Delta del Fiume Rosso	Vietnam del Nord	1971
100.000	Alluvione del fiume Yangtze del 1911	Cina	1911

Le inondazioni (in particolare quelle più frequenti o più piccole) possono anche portare molti benefici, come la ricarica delle falde acquifere , rendendo il terreno più fertile e aumentando i nutrienti in alcuni terreni. Le acque alluvionali forniscono risorse idriche molto necessarie nelle regioni aride e semi-aride dove le precipitazioni possono essere distribuite in modo molto irregolare durante tutto l’anno e uccidono i parassiti nei terreni agricoli. Le inondazioni di acqua dolce svolgono in particolare un ruolo importante nel mantenimento degli ecosistemi nei corridoi fluviali e sono un fattore chiave nel mantenimento della biodiversità delle pianure alluvionali . ^[49] Le inondazioni possono diffondere i nutrienti nei laghi e nei fiumi, il che può portare a un aumento della biomassa e a un miglioramento della pesca per alcuni anni.

Per alcune specie di pesci, una pianura alluvionale inondata può costituire un luogo altamente adatto per la deposizione delle uova con pochi predatori e livelli migliorati di nutrienti o cibo. ^[50] I pesci, come il pesce meteo , sfruttano le inondazioni per raggiungere nuovi habitat. Anche le popolazioni di uccelli possono trarre profitto dall’aumento della produzione alimentare causato dalle inondazioni. ^[51]

Le inondazioni possono portare benefici, come rendere il terreno più fertile e fornirgli più nutrienti. Per questo motivo, le inondazioni periodiche erano essenziali per il benessere delle antiche comunità lungo i fiumi Tigri-Eufrate , il fiume Nilo , il fiume Indo , il Gange e il fiume Giallo, tra gli altri.

Anche la fattibilità dell’energia idroelettrica , una fonte di energia rinnovabile, è maggiore nelle regioni soggette a inondazioni.

In molti paesi del mondo, i corsi d’acqua soggetti a inondazioni sono spesso gestiti con attenzione. Difese come bacini di detenzione , argini , ^[52] bacini , serbatoi e dighe vengono utilizzate per impedire ai corsi d’acqua di straripare. Quando queste difese falliscono, vengono spesso utilizzate misure di emergenza come sacchi di sabbia o tubi gonfiabili portatili per cercare di arginare le inondazioni. Le inondazioni costiere sono state affrontate in parti dell’Europa e delle Americhe con difese costiere , come dighe marine , ripascimenti delle spiagge e isole barriera .

Nella zona ripariale vicino a fiumi e corsi d’acqua, si possono adottare misure di controllo dell’erosione per cercare di rallentare o invertire le forze naturali che causano il serpeggiare di molti corsi d’acqua per lunghi periodi di tempo. Anche i controlli delle inondazioni, come le dighe, possono essere costruiti e mantenuti nel tempo per cercare di ridurre il verificarsi e la gravità delle inondazioni. Negli Stati Uniti, l’ US Army Corps of Engineers gestisce una rete di tali dighe di controllo delle inondazioni.

Nelle aree soggette a inondazioni urbane, una soluzione è la riparazione e l’ampliamento di sistemi fognari e infrastrutture per le acque piovane artificiali. Un’altra strategia è quella di ridurre le superfici impermeabili in strade, parcheggi ed edifici tramite canali di drenaggio naturali, pavimentazioni porose e zone umide (collettivamente note come infrastrutture verdi o sistemi di drenaggio urbano sostenibile (SUDS)). Le aree identificate come soggette a inondazioni possono essere convertite in parchi e campi da gioco in grado di tollerare inondazioni occasionali. Possono essere adottate ordinanze per richiedere agli sviluppatori di trattenere le acque piovane in loco e richiedere che gli edifici siano elevati, protetti da dighe e argini anti- inondazione o progettati per resistere a inondazioni temporanee. I proprietari immobiliari possono anche investire in soluzioni proprie, come la riqualificazione paesaggistica della loro proprietà per allontanare il flusso dell’acqua dal loro edificio e l’installazione di cisterne per l’acqua piovana , pompe di sentina e valvole di ritegno .

In alcune aree, la presenza di alcune specie (come i castori ) può essere utile per motivi di controllo delle inondazioni. I castori costruiscono e mantengono dighe di castori che ridurranno l’altezza delle onde di piena che si muovono lungo il fiume (durante i periodi di forti piogge) e ridurranno o elimineranno i danni alle strutture umane, ^[53] [54] a costo di piccole inondazioni vicino alle dighe (spesso su terreni agricoli). Oltre a questo, aumentano anche le popolazioni di animali selvatici e filtrano gli inquinanti (letame, fertilizzanti, liquami). ^[53] Il ministro dell’ambiente del Regno Unito Rebecca Pow ha affermato che in futuro i castori potrebbero essere considerati un “bene pubblico” e i proprietari terrieri sarebbero pagati per averli sui loro terreni. ^[55]

Negli Stati Uniti, il National Weather Service fornisce il consiglio “Turn Around, Don’t Drown” per le inondazioni; ovvero, raccomanda alle persone di uscire dall’area di un’inondazione, piuttosto che cercare di attraversarla. Al livello più elementare, la migliore difesa contro le inondazioni è cercare terreni più elevati per usi di alto valore, bilanciando i rischi prevedibili con i vantaggi dell’occupazione di zone a rischio di inondazione. ^{[59] : 22–23} Le strutture critiche per la sicurezza della comunità, come ospedali, centri operativi di emergenza e servizi di polizia, vigili del fuoco e soccorso , dovrebbero essere costruite in aree a minor rischio di inondazione. Le strutture, come i ponti, che devono inevitabilmente trovarsi in aree a rischio di inondazione dovrebbero essere progettate per resistere alle inondazioni. Le aree a maggior rischio di inondazione potrebbero essere destinate a usi preziosi che potrebbero essere abbandonati temporaneamente mentre le persone si ritirano in aree più sicure quando un’inondazione è imminente.

La pianificazione della sicurezza contro le inondazioni coinvolge molti aspetti di analisi e ingegneria, tra cui:

• osservazione delle altezze delle piene passate e presenti e delle aree inondate,
• analisi statistiche, idrologiche e di modelli idraulici,
• mappatura delle aree inondate e delle altezze delle inondazioni per futuri scenari di inondazione,
• pianificazione e regolamentazione a lungo termine dell’uso del suolo,
• progettazione ingegneristica e costruzione di strutture per il controllo o la resistenza alle inondazioni,
• monitoraggio a medio termine, previsione e pianificazione della risposta alle emergenze, e
• operazioni di monitoraggio, allerta e risposta a breve termine .

Ogni argomento presenta questioni distinte ma correlate con portata e scala variabili nel tempo, nello spazio e nelle persone coinvolte. I tentativi di comprendere e gestire i meccanismi in atto nelle pianure alluvionali sono stati fatti per almeno sei millenni. ^{[60] [ pagina necessaria ]}

Negli Stati Uniti, l’Associazione dei gestori delle pianure alluvionali statali lavora per promuovere l’istruzione, le politiche e le attività che mitigano le perdite, i costi e la sofferenza umana attuali e future causati dalle inondazioni e per proteggere le funzioni naturali e benefiche delle pianure alluvionali, il tutto senza causare impatti negativi. ^[61] Un portafoglio di esempi di buone pratiche per la mitigazione dei disastri negli Stati Uniti è disponibile presso la Federal Emergency Management Agency. ^[62]

Le attività di pulizia successive alle inondazioni spesso pongono dei pericoli per i lavoratori e i volontari coinvolti nello sforzo. I potenziali pericoli includono pericoli elettrici , esposizione al monossido di carbonio , pericoli muscoloscheletrici , stress da caldo o freddo , pericoli correlati ai veicoli a motore , incendi , annegamento ed esposizione a materiali pericolosi . Poiché i siti di calamità allagati sono instabili, i lavoratori addetti alla pulizia potrebbero imbattersi in detriti taglienti e frastagliati, pericoli biologici nell’acqua dell’alluvione, linee elettriche esposte, sangue o altri fluidi corporei e resti di animali e umani. Nella pianificazione e nella reazione alle inondazioni, i manager forniscono ai lavoratori caschi di protezione , occhiali protettivi , guanti da lavoro pesanti, giubbotti di salvataggio e stivali impermeabili con puntali e solette in acciaio. ^[63]

Una serie di portate massime annuali in un tratto di corso d’acqua può essere analizzata statisticamente per stimare l’ inondazione centenaria e le inondazioni di altri intervalli di ricorrenza in quel tratto. Stime simili da molti siti in una regione idrologicamente simile possono essere correlate a caratteristiche misurabili di ciascun bacino di drenaggio per consentire una stima indiretta degli intervalli di ricorrenza delle inondazioni per tratti di corso d’acqua senza dati sufficienti per un’analisi diretta.

I modelli di processo fisico dei tratti di canale sono generalmente ben compresi e calcoleranno la profondità e l’area di inondazione per determinate condizioni del canale e una portata specificata, come per l’uso nella mappatura delle pianure alluvionali e nell’assicurazione contro le inondazioni . Al contrario, data l’area di inondazione osservata di una recente inondazione e le condizioni del canale, un modello può calcolare la portata. Applicato a varie potenziali configurazioni di canale e portate, un modello di portata può contribuire a selezionare un progetto ottimale per un canale modificato. Vari modelli di portata sono disponibili a partire dal 2015, sia modelli 1D (livelli di inondazione misurati nel canale ) sia modelli 2D (profondità di inondazione variabili misurate attraverso l’estensione di una pianura alluvionale). HEC-RAS , ^[64] il modello del Centro di ingegneria idraulica, è tra i software più popolari , se non altro perché è disponibile gratuitamente. Altri modelli come TUFLOW ^[65] combinano componenti 1D e 2D per derivare le profondità di inondazione attraverso entrambi i canali fluviali e l’intera pianura alluvionale.

I modelli di processo fisico di bacini di drenaggio completi sono ancora più complessi. Sebbene molti processi siano ben compresi in un punto o per una piccola area, altri sono poco compresi a tutte le scale e le interazioni di processo in condizioni climatiche normali o estreme potrebbero essere sconosciute. I modelli di bacino in genere combinano componenti di processo di superficie terrestre (per stimare quanta pioggia o scioglimento della neve raggiunge un canale) con una serie di modelli di portata. Ad esempio, un modello di bacino può calcolare l’ idrogramma di deflusso che potrebbe derivare da una tempesta di 100 anni, sebbene l’intervallo di ricorrenza di una tempesta sia raramente uguale a quello dell’alluvione associata. I modelli di bacino sono comunemente utilizzati nelle previsioni e negli avvisi di alluvione, nonché nell’analisi degli effetti del cambiamento dell’uso del suolo e del cambiamento climatico .

Negli Stati Uniti, un approccio integrato alla modellazione idrologica computerizzata in tempo reale utilizza dati osservati dall’US Geological Survey (USGS), ^[66] varie reti di osservazione cooperative , ^[67] vari sensori meteorologici automatizzati , il NOAA National Operational Hydrologic Remote Sensing Center (NOHRSC), ^[68] varie compagnie idroelettriche , ecc. combinati con previsioni quantitative delle precipitazioni (QPF) delle precipitazioni previste e/o dello scioglimento della neve per generare previsioni idrologiche giornaliere o in base alle necessità. ^[69] L’NWS collabora anche con Environment Canada sulle previsioni idrologiche che interessano sia gli Stati Uniti che il Canada, come nell’area della Via marittima del San Lorenzo .

Il Global Flood Monitoring System, “GFMS”, uno strumento informatico che mappa le condizioni delle inondazioni in tutto il mondo, è disponibile online. ^[70] Gli utenti in qualsiasi parte del mondo possono utilizzare GFMS per determinare quando potrebbero verificarsi inondazioni nella loro area. GFMS utilizza i dati sulle precipitazioni dai satelliti di osservazione della Terra della NASA e dal satellite Global Precipitation Measurement , “GPM”. I dati sulle precipitazioni da GPM vengono combinati con un modello di superficie terrestre che incorpora copertura vegetale, tipo di suolo e terreno per determinare quanta acqua si sta infiltrando nel terreno e quanta acqua sta fluendo nel flusso del fiume .

Gli utenti possono visualizzare statistiche su precipitazioni, flusso d’acqua, profondità dell’acqua e inondazioni ogni 3 ore, in ogni punto di griglia di 12 chilometri su una mappa globale. Le previsioni per questi parametri sono di 5 giorni nel futuro. Gli utenti possono ingrandire per vedere le mappe delle inondazioni (aree stimate coperte d’acqua) con una risoluzione di 1 chilometro. ^[71]

Anticipare le inondazioni prima che si verifichino consente di prendere precauzioni e di avvisare le persone ^[72] in modo che possano essere preparate in anticipo alle condizioni di inondazione. Ad esempio, gli agricoltori possono rimuovere gli animali dalle aree basse e i servizi di pubblica utilità possono mettere in atto disposizioni di emergenza per reindirizzare i servizi se necessario. I servizi di emergenza possono anche prendere disposizioni per avere abbastanza risorse disponibili in anticipo per rispondere alle emergenze quando si verificano. Le persone possono evacuare le aree che saranno allagate.

Per fare previsioni di inondazione più accurate per i corsi d’acqua , è meglio avere una lunga serie temporale di dati storici che collegano i flussi dei corsi d’acqua agli eventi di pioggia misurati in passato. ^[73] Anche l’associazione di queste informazioni storiche con la conoscenza in tempo reale della capacità volumetrica nelle aree di raccolta, come la capacità inutilizzata nei bacini idrici, i livelli delle falde acquifere e il grado di saturazione delle falde acquifere dell’area è necessaria per fare previsioni di inondazione più accurate.

Anche le stime radar delle precipitazioni e le tecniche di previsione meteorologica generale sono componenti importanti di una buona previsione delle inondazioni. Nelle aree in cui sono disponibili dati di buona qualità, l’intensità e l’altezza di un’inondazione possono essere previste con una precisione abbastanza buona e con ampio anticipo. L’output di una previsione di inondazione è in genere un livello massimo previsto dell’acqua e il probabile momento del suo arrivo in punti chiave lungo un corso d’acqua, ^[69] e può anche consentire il calcolo del probabile periodo di ritorno statistico di un’inondazione. In molti paesi sviluppati, le aree urbane a rischio di inondazione sono protette da un’inondazione di 100 anni, ovvero un’inondazione che ha una probabilità di circa il 63% di verificarsi in qualsiasi periodo di 100 anni.

Secondo il Northeast River Forecast Center (RFC) del National Weather Service (NWS) degli Stati Uniti a Taunton, Massachusetts , una regola pratica per le previsioni di inondazioni nelle aree urbane è che ci vogliono almeno 1 pollice (25 mm) di pioggia in circa un’ora per iniziare un significativo ristagno di acqua su superfici impermeabili . Molti RFC del NWS pubblicano regolarmente Flash Flood Guidance e Headwater Guidance, che indicano la quantità generale di pioggia che dovrebbe cadere in un breve periodo di tempo per causare inondazioni improvvise o inondazioni su bacini idrici più grandi . ^[74]

La parola “flood” deriva dall’inglese antico flōd , una parola comune alle lingue germaniche (confronta il tedesco Flut , l’olandese vloed dalla stessa radice di flow, float ; confronta anche con il latino fluctus , flumen ), che significa “un flusso d’acqua, una marea, un’inondazione di terra da parte dell’acqua, un diluvio, il diluvio di Noè; massa d’acqua, fiume, mare, onda”. ^[76] [77] La ​​parola inglese antico flōd deriva dal proto-germanico floduz ( frisone antico flod , norreno antico floð , olandese medio vloet , olandese vloed , tedesco Flut e il gotico flodus deriva da floduz). ^[76]

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