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Università degli Studi di Palermo Dottorato di Ricerca in Economia e Politica Agraria Seminario Lo sviluppo socio economico della montagna Cammarata, 10.

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Presentazione sul tema: "Università degli Studi di Palermo Dottorato di Ricerca in Economia e Politica Agraria Seminario Lo sviluppo socio economico della montagna Cammarata, 10."— Transcript della presentazione:

1 Università degli Studi di Palermo Dottorato di Ricerca in Economia e Politica Agraria Seminario Lo sviluppo socio economico della montagna Cammarata, 10 dicembre 2010 Strumenti di analisi economica per la tutela delle risorse idriche Ylenia Oliveri Dipartimento di Economia dei Sistemi Agro-Forestali

2 Lacqua è per lagricoltura un fattore indispensabile di produzione. Secondo i dati forniti dalla FAO, lagricoltura è il settore che consuma più acqua: nei campi finisce infatti il 70% dei consumi idrici mondiali, su un totale di circa 9-14 mila Km 3 di risorse idriche accessibili alluomo. In Europa, secondo lultima relazione dellAgenzia europea per lambiente, finisce nei campi circa il 24% dellacqua, ma nelle regioni meridionali tale quota aumenta fino all80%. In Italia e in Spagna, secondo dellEea, lagricoltura irrigua genera il 50% della produzione e il 60% del valore totale dei prodotti agricoli pari rispettivamente al 21% e al 14% della Sau. LACQUA E LAGRICOLTURA

3 In Sicilia, essendo questa unisola con un clima tipicamente mediterraneo, i valori delle precipitazioni medio annue si aggirano intorno ai 700 mm, e corrispondono ad un apporto medio annuo complessivo di 18 miliardi di m 3 ; di questi il 70% ritorna in ciclo in seguito ai processi di evaporazione, ed il restante 30% in parte defluisce superficialmente attraverso la rete idrografica ed in parte va ad alimentare gli acquiferi. I fabbisogni idrici, sono soddisfatti per l80% dalla presenza dei numerosi invasi artificiali.

4 Linterrimento di un serbatoio è un fenomeno conseguente allerosione del bacino di alimentazione, al trasporto solido nel corso dacqua ed al deposito nellinvaso che comporta, una riduzione della capacità utile e conseguentemente dei benefici tecnici ed economici che giustificano lelevato onere a cui è sottoposta la collettività per la loro costruzione. Una sua determinazione è assai utile sia in fase progettuale, che nella fase successiva alla realizzazione in quanto può risultare uno strumento indispensabile per la gestione della risorsa idrica. Oggetto di questo lavoro è quello di stimare il volume dinterrimento dellinvaso Ogliastro, in corrispondenza di prefissati orizzonti temporali (30, 50 e 100 anni), al fine di valutare le ripercussioni economiche conseguenti al deposito del materiale solido e da qui suggerire alcune tecniche di gestione finalizzate a mantenere o ripristinare la capacità utile dellinvaso, guidate da unattenta analisi costi-benefici. LINTERRIMENTO DEGLI INVASI

5 Linvaso Ogliastro è stato realizzato negli anni 60, su finanziamento della CASMEZ in seguito allo sbarramento del Fiume Gornalunga, in due successive fasi. Nella prima fase, corrispondente agli anni , è stato costruito un serbatoio della capacità di circa 62 Mm 3 atto a ricevere i deflussi del bacino direttamente sotteso; successivamente negli anni è stato effettuato un sopralzo dello sbarramento della diga che ha circa raddoppiato la capacità dellinvaso. La diga costruita è del tipo in terra zonata. Quota di massimo invaso m s.l.m. Quota di massima regolazione m s.l.m. Quota minima di regolazione m s.l.m. Quota massima autorizzata m s.l.m. Superficie dello specchio liquido alla quota di massimo invaso7.24 Km 2 alla quota di massima di regolazione6.71 Km 2 alla quota minima di regolazione0.08 Km 2 Volume totale di invaso (ai sensi del D.M. del 24/3/1982) 124 Mm 3 Volume di invaso (ai sensi della L. 584/1994) Mm 3 Volume utile di regolazione Mm 3 Volume di laminazione14.00 Mm 3 Superficie del bacino imbrifero direttamente sotteso Km 2

6 La stima del volume di interrimento dellinvaso è stata determinata facendo ricorso al modello SEDD (SEdiment Delivery Distributed model); esso è un modello che tiene conto dellattenuazione del trasporto solido dovuto al trasferimento dei sedimenti lungo i versanti, e che richiede liniziale discretizzazione del bacino in unità morfologiche, ovvero in aree a pendenza ed esposizione costante, di nota lunghezza di ruscellamento, inferiormente delimitate da un cambio di pendenza o da un elemento intercettore del deflusso superficiale. limite dellunità morfologica direzione di ruscellamento 48 numero dellunità morfologica Successivamente si è proceduto allacquisizione delle suddivisioni del bacino, con lausilio del software ARC-VIEW, ed alla determinazione dei vari coefficienti figuranti nella seguente equazione che hanno consentito di stimare la produzione di sedimenti Y i mediante la valutazione della perdita di suolo A i e del coefficiente di resa solida SDR i che esprime lattenuazione del trasporto solido nel trasferimento delle particelle lungo il percorso dallarea sorgente fino al primo elemento del reticolo idrografico. unità morfologiche laghi aree urbane A i = R i K i L i S i C i P i IL MODELLO SEDD

7 In particolare per la determinazione dei valori medi annui del fattore R o indice di aggressività della pioggia, che esprime linfluenza del clima sulla perdita di suolo attraverso la valutazione degli effetti provocati pioggia battente su di un terreno suscettibile di erosione si è fatto riferimento alla carta delle iso-erodenti della Sicilia; ovvero sovrapponendo la distribuzione spaziale dellindice R alla copertura del bacino idrografico acquisita mediante digitalizzazione. I fattori topografici L ed S sono stati determinati secondo lespressione suggerita da McCool et al. e adottata nella RUSLE :

8 Il fattore di erodibilità del suolo K è stato determinato facendo riferimento alla carta delle iso-K della regione Sicilia ed in particolare mediante la sovrapposizione della mappa di discretizzazione del bacino in unità morfologiche con la copertura GRID del fattore di erodibilità, che ha permesso quindi di calcolare il valore di K per ciascuna unità in cui il bacino è stato suddiviso. La valutazione del fattore colturale C è stata ottenuta mediante liniziale sovrapposizione della carta delluso del suolo della regione Sicilia del 2000 alla suddivisione in unità morfologiche del bacino e la successiva attribuzione ad ogni unità del proprio fattore colturale C.

9 Il fattore di pratica antierosiva P è stato assunto sempre pari allunità in quanto nellarea in esame non sono stati realizzati interventi o pratiche di conservazione del suolo. Mentre la stima del coefficiente b è stata condotta uguagliando la seguente relazione, che lega il coefficiente di resa solida SDR w a variabili morfologiche rappresentative dellefficienza del trasporto lungo i versanti, allequazione di bilancio dei sedimenti che presenta come unica incognita il coefficiente β: Noti tali valori è stato quindi possibile determinare la produzione di sedimenti Y i [t] per ciascuna area di discretizzazione del bacino e successivamente la produzione di sedimenti dellintero bacino, Y b [t], tramite la sommatoria dei diversi valori di Y i. Utilizzando poi un valore della densità apparente del suolo pari a 1.3 t m 3, è stato stimato per il bacino in esame il volume di interrimento annuo pari a ,9 m 3

10 Il continuo accumularsi del volume dinterrimento medio annuo, allinterno dellinvaso porta nel lungo periodo (100 anni) al manifestarsi di diversi aspetti negativi, taluni di carattere tecnico ed altri di carattere economico. EFFETTI TECNICI: Riduzione del volume di invaso e della conseguente minore capacità di regolazione dei deflussi e di laminazione delle piene; Possibile ostruzione delle opere di derivazione e degli scarichi di fondo; Sovralluvionamento del letto a monte del serbatoio, con possibili maggiori rischi di inondazione; Abbassamento generalizzato dellalveo a valle del serbatoio e riduzione degli apporti solidi verso i litorali. EFFETTI ECONOMICI: Sono correlati alla riduzione della capacità utile dinvaso ed alla conseguente minore disponibilità di acqua da destinare allagricoltura. EFFETTI DELLINTERRIMENTO

11 Lammontare di tale danno economico è stato determinato calcolando prima lammontare della superficie irrigabile che si verrebbe a perdere ogni anno, e successivamente il reddito medio lordo annuo del sistema, attualizzato al 2008 e che mediante il coefficiente di attivazione tiene conto anche della presenza di legami e relazioni tra il sistema agricolo ed il più generale sistema economico. Anno Rl /ha dellagrumi coltura Rl /ha del seminativo differenza Rl /ha agr.- semin. Attualizzato al 2008 indice di attivazione agricoltura reddito lordo differenziale del sistema ,511, , ,161, , ,341, , ,971, , ,441, , ,841, ,39 Reddito lordo medio annuo 3.319,041, ,28 Determinato così il Reddito lordo del sistema, è stato calcolato per ogni anno dei 100 previsti, lammontare dei danni che attualizzati mediante il coefficiente di anticipazione,1/q n,hanno consentito di stimare per i diversi valori del saggio di interesse presi in considerazione i corrispondenti valori dei mancati benefici. Anniricavi netticostiricavi 1-28, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,123, ,123, ,404, ,404, ,685, ,685, ,966, ,966, ,247, ,247, ,528, ,528, ,556, ,556, ,585, ,585, ,613, ,613, ,641, ,641, ,669, ,669, ,697, ,697, ,725, ,725, ,753, ,753, ,781, ,781, ,809, ,809, ,896, STIMA DEL MANCATO REDDITO

12 Alla determinazione del coefficiente di attivazione del settore agricoltura, si è giunti in seguito ad una elaborazione della tavola intersettoriale delleconomia italiana a 62 branche redatta dallISTAT nel La tavola intersettoriale delleconomia, anche nota come tavola delle interdipendenze settoriali, o tavola input - output (tavola I - O), altro non è che una rappresentazione, sotto forma di matrice, dei flussi dei beni e servizi (riferiti in genere ad un anno) di uneconomia, ed è uno strumento di analisi economica in quanto attraverso essa è possibile effettuare delle simulazioni per valutare gli impatti che modifiche della domanda finale hanno su alcuni aggregati (produzione, input intermedi dimportazione, input primari). Per questo tipo di analisi, la tavola input-output (espressa in termini di valore) viene trasformata, ipotizzando una relazione tecnologica di tipo proporzionale fra i vari input e loutput di ciascuna branca, in una tavola di coefficienti di spesa i quali indicano quante unità monetarie relative ad un bene o servizio proveniente dalla branca i sono necessarie per produrre ununità monetaria della branca j. In base a ciò si è quindi proceduto prima, alla determinazione della matrice dei coefficienti di fabbisogno diretto degli input di importazione [ p a] e successivamente si è determinato su di questa la matrice inversa di Leontief [ p A] che ha consentito di determinare il coefficiente di attivazione del settore agricoltura. IL COEFFICIENTE DI ATTIVAZIONE

13 Le tecniche di mitigazione possono essere raggruppate in quattro categorie. 1. Riduzione della produzione di sedimenti nel bacino idrografico, realizzabile attraverso il miglioramento della copertura vegetale con colture boschive e/o, cespugliose che riducono il fenomeno dellerosione di superficie; 2. Intercettazione del trasporto solido verso il serbatoio, attuato con bacini di trattenuta o con vasche di deposito posti a monte dellinvaso; 3. Controllo della sedimentazione durante le piene (sluicing), mediante il rilascio di acqua carica di particelle sospese a valle della diga prima che inizi il processo di sedimentazione; 4. Rimozione idraulica (flushing) o meccanica (dredging) dei sedimenti dal serbatoio, mediante appositi mezzi. In particolare nel caso del nostro lavoro, visto le caratteristiche dellinvaso sono stati presi in considerazione come metodi di gestione solo la riduzione della produzione di sedimenti ed il dragaggio. TECNICHE DI MITIGAZIONE

14 IMBOSCHIMENTO Lazione di difesa idrogeologica del bosco è esercitata con la conservazione del suolo che difende dallerosione influendo sulla portata solida dei corsi dacqua, e con lazione regimante nei confronti del ciclo idrogeologico. La protezione della copertura vegetale si esplica principalmente dissipando gran parte dellenergia cinetica delle gocce di pioggia, per cui lurto sul terreno, ulteriormente smorzato dalla lettiera, risulta assai attenuato. Inoltre il suolo forestale caratterizzato dalla presenza di strati organici molto porosi e permeabili riesce ad assorbire e trattenere, per un certo periodo di tempo, grandi volumi dacqua che anziché scorrere liberamente sul pendio, viene così in parte utilizzata dalle piante, ed in parte percola attraverso i vari orizzonti del suolo per giungere dopo un lungo percorso nellalveo collettore del bacino. Si è pensato di intervenire mediante limboschimento di unarea estesa circa 2400 ha principalmente costituita dallinsieme delle unità morfologiche poste nella parte Nord-Occidentale del bacino aventi una produzione di sedimenti superiore a 100 [t/ha]. Tale intervento porterebbe in un arco di dieci anni alla formazione di un bosco stabile con una copertura variabile fra il 45 ed il 70%, che determinerebbe una riduzione del volume di interrimento medio annuo dellinvaso. Infatti ricalcolando, con la nuova ipotesi di copertura vegetale prima la perdita di suolo A i e successivamente la produzione di sedimenti Y i si sono ottenuti, per i tre diversi riferimenti temporali di 100, 50 e 30 anni presi in considerazione, dei volumi di interrimento più contenuti.

15 Tale sistemazione comporta però alla collettività un onere non indifferente e richiede dunque una preventiva analisi sulla convenienza o meno allinvestimento. Per poter esprimere un giudizio di convenienza sullinvestimento ci si è avvalsi dellimpiego della determinazione del valore attuale netto, anche noto come VAN, il quale rappresenta il valore attualizzato del flusso netto incrementale del progetto ad un dato tasso di sconto r ed è dato da: dove: R t e R st rappresentano i ricavi al tempo t nelle situazioni con e senza progetto; C t e C st rappresentano i costi al tempo t nelle situazioni con e senza progetto; n è la durata economica dellinvestimento in anni; ed r è il tasso di sconto. Anno Rl /ha del seminativo Rl /ha dellagrumeto Rl /ha derivante dalla differenza agr.- semin. Attualizzato al 2008 indice di attivazione agricoltura reddito lordo differenziale del sistema ,511, , ,161, , ,341, , ,971, , ,441, , ,841, ,39 Reddito lordo medio annuo 3.319,041, ,28 Fonte: elaborazione su dati RICA annomc interriti senza intervento mc interriti con imboschim. mc interriti risparmiati ha irrigabiliRl annuo , , , , , , , , , , , , ,500, , , , ,001, , , , ,502, , , , ,002, , , , ,503, , , , ,004, , , , ,006, , , , ,0013, , , , ,0020, , , , ,0027, , , , ,0034, , , , ,0041, , , , ,0048, , , , ,0055, , , , ,0062, ,87 Alla stima dei ricavi derivanti dalla sistemazione idraulico-forestale si è giunti determinando i m 3 di interrimento risparmiato ogni anno ed il reddito lordo differenziale del sistema calcolato come in precedenza. Mentre i costi sono stati posti pari alla somma necessaria per la realizzazione dellintervento. Attraverso questi dati è stato infatti possibile individuare per ogni anno il reddito lordo medio conseguente al minore apporto di materiali allinterno dellinvaso, come effetto della superficie irrigabile preservata.

16 Il valore sempre negativo del VAN, porta a ritenere tale investimento economicamente non accettabile. Inoltre, il valore negativo del TIR indica linvariabilità del giudizio al variare del saggio di interesse ipotizzato, ed è correlato: alla specificità del bacino in esame che presenta un volume di interrimento modesto; alla limita azione benefica del bosco sulla conservazione del suolo conseguente alla modesta produzione di sedimenti; alleffetto sul volume dacqua invasato che si esprime su di una superficie agricola limitata pari a circa 0.70 ettari allanno nel caso in cui si effettui limboschimento; alleffetto economico diretto che non giustifica lintervento.

17 DRAGAGGIO Il dragaggio degli invasi può essere svolto in vari modi; si può ad esempio procedere prima allo svuotamento totale dellinvaso e poi alla rimozione del sedimento utilizzando escavatori e pale meccaniche, oppure si può procedere con limpiego di draghe. Tale tecnica benché abbia un costo molto più elevato rispetto al metodo precedente consente però di svolgere i lavori anche con linvaso pieno e quindi porta ad un minor spreco della risorsa idrica. Per il caso oggetto di studio si è pensato di effettuare loperazione di dragaggio con limpiego di una draga. Supponendo dunque che loperazione venga svolta a 50 anni dallentrata in esercizio dellinvaso come nella precedente ipotesi di intervento si è proceduto alla stima dei costi e dei benefici per poter poi esprimere un giudizio di convenienza o meno mediante limpiego del VAN. Anche in questo caso però, il valore del VAN è risultato negativo, tanto in corrispondenza del saggio di interesse ipotizzato per il tipo di investimento (2,5%) che per valori inferiori del saggio; pertanto lipotesi del dragaggio non è accettabile ai fini dellinvestimento. Inoltre il valore negativo del TIR indica linvariabilità del giudizio al variare del saggio ipotizzato. Ciò è da ricercare principalmente: - nella specificità del bacino in esame che presenta un volume di interrimento modesto; - nelleffetto sul volume dacqua invasato che si esprime su di una superficie agricola limitata pari a circa 5 ettari allanno nel caso in cui si effettui loperazione di dragaggio; - nelleffetto economico diretto che non giustifica lintervento.

18 CONCLUSIONI In questo lavoro i risultati ottenuti sonno stati tali da non giustificare dal punto di vista economico, né lipotesi dellintervento col dragaggio né la sistemazione dei versanti per mezzo dellimboschimento sulle aree caratterizzate dalla maggiore produzione di sedimenti. Bisogna tener conto però che la realizzazione di questa ultima ipotesi sebbene economicamente non conveniente ai fini della difesa idrogeologica svolgerebbe comunque altre funzioni, quali quella paesaggistica, turistico-ricreativa ed ambientale in senso lato alle quali solitamente la collettività attribuisce un elevato valore. Si ritiene, peraltro, che limpostazione metodologica adottata sia per quanto concerne la stima dellinterrimento dellinvaso che lanalisi costi-benefici potrebbe risultare molto utile per affrontare i problemi di gestione dei sedimenti di numerosi altri bacini che presentano più gravi problemi di interrimento; un valido esempio, in tal senso, è offerto dallinvaso artificiale Comunelli che risulta completamente interrito ben prima del termine della vita utile ipotizzato in fase di progetto.

19 Grazie, per lattenzione


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