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Supporto ai piani anti-incendio boschivo
Leggi una proposta tecnica messa a punto da GECOsistema per il supporto allo sviluppo dei piani antiincendio boschivo.
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.
Proposta operativa
Il lavoro si organizza nelle seguenti fasi.
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analisi e integrazione del database disponibile:
- I dati (cartografici) richiesti sono
- usi del suolo
- carta dei tipi di popolamenti forestali
- reticolo idrografico
- reticolo stradale
- modello digitale del terreno (DTM o DEM)
- carta degli invasi artificiali e naturali
- 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)
- ubicazione delle stazioni idrometeorologiche disponibili: pioggia, vento, temperatura
- mappa della litologia superficiale e/o mappa dei suoli
- 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).
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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.
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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.
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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
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2) Simulazione dell’effetto di una barriera rompifuoco
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3) Simulazione attacco dal cielo (tre linee di volo ripetuto con CANADAIR con scarico di 3000 galloni d’acqua in 250 m):
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5. 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.
GIScience Corsi 2010
