UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRENTO Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio Tesi di Laurea ANALISI TERRITORIALE DEL DISTRETTO DI CAIA (MOZAMBICO) E PROPOSTE SOSTENIBILI DI CARATTERE SOCIO-AMBIENTALE Relatore: Laureandi: Prof. Marco Ragazzi Claudio Deola 875it Thomas Tamanini 1085it Correlatori: Dott. Marco Ciolli Dott. Ing. Paolo Scotton Dott. Ing. Guido Zolezzi Anno Accademico 2001-2002

PROGRAMMA DI COOPERAZIONE DECENTRATA Educazione Partecipazione Salute Sviluppo rurale Associazioni e Enti locali trentini Analisi dei rischi e delle risorse del territorio sviluppo sostenibile attraverso l’utilizzo di tecnologie appropriate

speranza media di vita 35,2 anni IL MOZAMBICO superficie: 801.590 km2 popolazione: 19.286.000 ab speranza media di vita 35,2 anni Clima tropicale: Precipitazione annuali tra i 800 e 1500 mm Temperatura massime diurne: 35-45°C stagione secca 27-30°C stagione umida

DISTRETTO DI CAIA Popolazione: 157000 Superficie: 3477 km2 Superficie agricola:370 km2 Approvvigionamento idrico 150 pozzi Sena Clima: Precipitazioni annue 954 mm Temperatura minima invernale 15 °C max. inv. min. estive 25 °C massima estiva 40 °C Vila de Caia

Metodologia: 4 OBBIETTIVI: Trasferimento tecnologia e pianificazione territoriale 1) Immagini satellitari Miglioramento della gestione dei rifiuti 2) Rifiuti Riduzione sprechi d’acqua e protezione dei pozzi da potenziale inquinamento 3)Approvvigionamento Diga Cabora Bassa e rio Zambesi: difesa piene, navigazione 4) Acque superficiali Indagini preliminari Contatti Inquadramento problematiche Fase conoscitiva di raccolta dati in loco (cultura,territorio, problematiche, bisogni) Elaborazione dati, Sviluppo proposte Metodologia:

ELABORAZIONE IMMAGINI SATELLITARI Materiale utilizzato: GIS-GRASS: software open-source, non ha costi d’acquisto, licenza GNU, in continua evoluzione; GPS Garmin: per il rilevamento dei dati a terra; Immagini: satellite Landsat7 (ris. 30m), scomposte in 8 bande di colore, 2 scene del distretto di Caia (agosto1999, maggio 2001) Metodologia: classificazione supervisionata integrata con i dati a terra; studio su diverse combinazioni di bande per l’individuazione delle categorie di uso del suolo.

Uso del suolo ottenuto dalla combinazione 147: 1 banda visibile Blu 4 banda infrarosso vicino 7 banda infrarosso medio Sena Acque superficiali Case Palude Aree umide Terreno incolto Terreno coltivato Zambesi Zambesi Caia Conferma dati sul terreno coltivato: Consiglio distrettuale di Caia: 38000 ha Elaborazione: 44397 ha Caia

Cambiamenti del paesaggio in seguito all’alluvione di marzo 2001 Agosto 1999 Maggio 2001 Acque Superficiali Strade e abitazioni Palude Zone umide Terreno incolto Terreno coltivato interruzione strada strada Evacuazione della popolazione del villaggio di Marra Conseguente espansione del 30% della superficie della cittadina di Caia Interruzione della strada che porta all’attraversamento dello Zambesi

Mappa delle zone a rischio di esondazione Interviste alla popolazione Sena Localizzazione e rilevamento a terra dei punti Zambesi Realizzazione della mappa dell’alluvione marzo 2001 Caia esondazione Zambesi esondazione Zangue

IMMAGINI SATELLITARI considerazioni finali: Risoluzione Landsat7 (30m) inadeguata per caratterizzare agricoltura di sussistenza; Periodo ideale di acquisizione: Maggio; Fattore limitante sono i corpi nuvolosi che riducono gli inputs per la classificazione. Obbiettivo: Trasferire tecnologie e conoscenze nell’ottica dello sviluppo autonomo del lavoro Sviluppi futuri: Trasferimento tecnologie: conoscenze tecniche (GRASS) elaborazione congiunta di immagini Ikonos; E’ prevista la partecipazione del responsabile del Progetto presso l’Università di Beira, al meeting internazionale di GRASS organizzato presso la Facoltà di Ingegneria di Trento; Richiesta di finanziamento congiunta per l’acquisto di immagini satellitari di tutto il Distretto di Caia; Riattivazione della stazione per la raccolta dati meteo di Caia da integrare con i dati relativi all’uso del suolo.

ANALISI DEI RIFIUTI (CAIA) RIFIUTO DOMESTICO STATO ATTUALE: I rifiuti vengono gettati in buche poco lontane da casa e bruciati Caratterizzazione grazie all’aiuto di 3 famiglie di diversa estrazione sociale: Frazione organica + legno: > 90% La produzione media: 0.285 kgab-1d-1 La simulazione di differenziazione tra secco e umido è stata recepita, la partecipazione ottima

RIFIUTO DOMESTICO: Risultati attesi Proposta: Compostaggio familiare con materiale del luogo: Composter in legno o bidone per il gasolio (modificato); Sistema di aerazione con tubi forati; Materiale adatto al compostaggio: materiale secco; materiale umido; Materiale secco e carbonato di calcio possono tamponare l’umidità e pH troppo elevato. Risultati attesi In 5 mesi si ottengono buoni risultati, rimanendo nella stagione secca; Il prodotto finito sarà utile come ammendante organico nei campi; Il recepimento da parte della popolazione. creazione di un mini impianto di compostaggio per i rifiuti del mercato che non necessiterebbe di meccanizzazione viste le esigue quantità di rifiuto

Mezzi poco robusti per condizioni stradali SMALTIMENTO DEI RIFIUTI A BEIRA Stato Attuale: Esempio di TECNOLOGIA NON APPROPRIATA: Situazione fino al 1998: Situazione 2002 Trattori con squadre di 4 persone Camion compattatori: INADATTI Mezzi poco robusti per condizioni stradali Non idonei alla raccolta visto il numero e lo stato dei cassonetti Risultati: 30766 t/anno 1999 24544 t/anno 2000 19260 t/anno 2001 Tonnellate di rifiuti conferiti in discarica in calo:

MERCATO E ATTIVITA’ PUBBLICHE STATO ATTUALE: Reperimento dati tramite domande e sopralluoghi Produzione mensile 18 m3 di rifiuto non compattato plastica 35% carta/cartone 30% organico /legno 20% alluminio/vetro 10% tessuti 5% Area del mercato 0.05 km2 I rifiuti vengono gettati in buche di forma cilindrica sparse a caso nella zona dello smaltimento di profondità media di 2.5 m e poi bruciati. Area contaminata circa 0.5 km2

MERCATO E ATTIVITA’ PUBBLICHE PROPOSTA: Discarica controllata minimizzando lo spazio (in alternativa al mini impianto di compostaggio) ESEMPIO: Area per 20 anni di vita della discarica: circa 10000 m2 Produzione di percolato fino a 1 l/s Superficie occupata dai tubi a dispersione: circa 200 m2 (tubi reperibili in loco) Impermeabilizzazione del fondo con argilla (reperibile in loco) N.B. Il compostaggio di parte del rifiuto del mercato ridurrebbe il fabbisogno di discarica L’area della discarica dovrebbe essere predisposta progressivamente

GESTIONE DEI RIFIUTI OSPEDALIERI: STATO ATTUALE Produzione mensile 16 m3 = 3200 kg plastica 25% cotone 15% vetro 10% siringhe 5% bende 20% Potere calorifico stimato: 4125 kcal/kg Rifiuto Combustione di bassa qualità PRODUZIONE DI DIOSSINE PROPOSTE: MIGLIORAMENTO DELLA COMBUSTIONE PER RIDURRE LE EMISSIONI

OSPEDALE DI CAIA: stima della concentrazione delle diossine emesse DATI IPOTESI Dati meteo Altezza del camino Tipologia dei rifiuti Densità della popolazione Rendimento forno Temp. Combustione Temp. fumi in uscita Fattore di emissione delle diossine Portata dei fumi in uscita Scenari affrontati: Minima invernale Max invernale, min estiva Massima estiva 15°C, v=1 m/s 15°C, v=5 m/s 25°C, v=1 m/s 25°C, v=5 m/s 40°C, v=1 m/s 40°C, v=5 m/s

STIMA DELL’ESPOSIZIONE E RISCHIO PER LA SALUTE Inalazione Ingestione Contatto dermico Max.concentrazione in aria Esposizione per: Max.concentrazione nel suolo Stima del Rischio   Rischio Individuale massimo Rischio globale OMS 10-5 – 10-6 f(P) Caia 10-2 – 10-3    > 1 f(P,gestione) <

POZZI: STATO ATTUALE Pozzi: 150 con pompa manuale anno costruzione: 1997 Erogazione max.: 800 l/h Funzionamento: 10 h/d Gestione: Comitato (3 persone) Sprechi d’acqua 30% No zona rispetto Inquinamento da feci animali Pozzi con pompa Palude Pozzi tradizionali Acque superficiali

POZZI: PROPOSTE Istituzione e valorizzazione fascia di rispetto coltivabile Riduzione e riutilizzazione acqua sprecata Irrigazione a scorrimento 1 Irrigazione a scorrimento 2 Irrigazione manuale Irrigazione a pioggia

Gittata ugello ottenuta = 2 m Schema del sistema 4 Ipotesi costruttive: diametro ugello = 0.003 m; diametro canale =0.05 m; carico piezometrico = 1.5 m. Conservazione del carico Foro i-esimo del tubo Canale j-esimo Eq.di continuità Gittata ugello ottenuta = 2 m

LA DIGA DI CABORA BASSA E IL RIO ZAMBESI 250 km a monte del Distretto di Caia capienza 55800 x 106 m3 superficie specchio d’acqua 2379 x 106 m2 portata consentita dagli scarichi 13100 m3/s - altezza dello sbarramento 160 m Fiume Zambesi: Morfologia: Anastomosing River Analisi Idraulica Stima della portata: Formula di Gaukler Strickler: Q = AksRh2/3if1/2 if = 0.00013 sezione con canale unico e misurazione del tirante Sez. di calcolo

Riduzione del tirante in condizioni di piena dimensioni della sez. ricavata dai dati a terra ks calcolato dividendo in alveo inciso e zona golenale kseq= 38 m1/3 s-1 (secondo Engelund) -Raggio idraulico nei 2 casi: Rh=4.2 m, Rh=3.24 m tirante utilizzato: 8.14 m Max tirante piena 2001 3.24 m in condizioni normali 2 m 1.5 km 8.14 m 3.40 km potata massima: Q = 45000 m3/s portata in condizioni normali: Q = 12000 m3/s Interazione diga corso d’acqua: Riduzione del tirante in condizioni di piena - 9000 m3/s 8.14 m 7.61 m 3.24 m 4.46 m Scarico della diga Tirante a Caia: + 4500 m3/s Possibile transito del traghetto

SVILUPPI FUTURI: