Guido Zolezzi Università di Trento 18 marzo 2009 PROGETTO REPORT REGOLAZIONE DELLE PORTATE, ECOSISTEMI E DINAMICA FLUVIALE: LINEE GUIDA PER UNA GESTIONE ECO-COMPATIBILE Autorità di Bacino dell’Adige Museo Tridentino di Scienze Naturali (MTSN) Sezione di Idrobiologia e Zoologia degli Invertebrati attualmente presso Fondazione Edmund Mach Università degli Studi di Trento Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale (DICA) Guido Zolezzi Università di Trento 18 marzo 2009

REgolazione delle PORTate: Il contesto mondiale Il 52% dei Grandi Bacini (LRS) è fortemente condizionato dalla regolazione delle portate (Nilsson et al., 2005)

REgolazione delle PORTate: Ritenzione di sedimenti Il 30% dei sedimenti prodotti a scala gloable nei bacini idrografici non raggiunge la costa (Vorosmarty et al., 2003)

Il contesto Europeo: multiple stress index Indicatore aggregato di stress sui maggiori bacini europei: Frammentazione Uso del suolo Specie invasive

REgolazione delle PORTate ad opera della filiera idroelettrica prelievo rilascio .La portata dei fiumi dipende da fattori intrinseci: distanza dalla sorgente, ordine, geologia, clima. A questo si sovrappongono gli effetti cumulativi della gestione. Nel caso dei fiumi alpini, e quindi dei fiumi alpini, la produzione di energia elettrica altera la portata nelle tre fasi della filiera produttiva: nel prelievo e stoccaggio, in cui viene interrotta la continuità longitudinale; Nel rilascio, in cui viene interrotta la continuità laterale perchè le fasce riparie sono alterate, e quella verticale, perchè l’acqua rilasciata trasporta sedimento fine che intasa gli interstizi. Noi abbiamo studiato gli effetti delle variazioni di portata dovuti ai rilasci (hydropeaking) stoccaggio = hydropeaking .

Regolazione PORTate da idroelettrico: il contesto europeo CIS (Common Implementation Strategy – WFD 2000/60): continuità biologica e hydropeaking riconosciuti elementi chiave per l’implementazione della WFD 2000/60 (degradazione degli habitat, erosione, intasamento d’alveo) Fiume Spol (Svizzera): Programmazione di piene artificiali (circa 2 all’anno) per la rivitalizzazione ecologica e morfodinamica degli tratti di alveo a valle degli sbarramenti.

IL CONTESTO EUROPEO (Norvegia): Progetto di ricerca sull’hydropeaking Task A1: Dinamica di svuotamento dell’alveo Task A2: Substrato Task A3. Temperatura dell’acqua Task A4: Condizioni del ghiaccio Task A5: Invasi artificiali Task B1: Invertebrati Task B2: Molluschi di acqua dolce Task B3: Salmoni - riproduzione e fasi giovanili - uso dell’habitat e sensibilità allo spiaggiamento - effetti di lungo termine dello spiaggiamento - dinamica della popolazione Task B4: Uccelli e mammiferi Task C: Usi ricreativi

Italia: il Progetto REPORT Obiettivo generale: sviluppare un modello di gestione sostenibile di corsi d’acqua impattati da hydropeaking e dalla regolazione delle portate. Obiettivo specifico: quantificazione dei limiti cruciali delle modalità dei rilasci di portata per le comunità bentoniche, scelte in quanto particolarmente idonee a descrivere l’integrità ecologica dei corsi d’acqua Strategia del progetto: attività di ricerca finalizzate in particolare a quantificare il fenomeno di hydropeaking unitamente ai relativi effetti ecologici

REPORT: Quadro delle attività Scelta di un bacino campione (Adige  Noce) Analisi delle alterazioni idrologiche Misura e analisi delle altre alterazioni termiche Modellazione matematica Dinamica termica dei corsi d’acqua Qualità dell’habitat fluviale in relazione all’hydropeaking Sperimentazione su apparato ecoidraulico degli effetti ecologici Alterazioni termiche Hydropeaking Analisi di campo: Evento di hydropeaking Comunità invertebrati iporeici L’asta dell’Adige e la WFD 2000/60: opzioni di riqualificazione? Legami fra idrologia, ecologia e morfodinamica fluviale: introduzione alla Tavola Rotonda

RISULTATI OTTENUTI Quantificate le alterazioni ecoidrauliche nel Bacino dell’Adige legate all’hydropeaking: alterazione idrologica di lungo e di breve termine alterazioni ecologiche di breve termine (singolo evento) e medio termine (alcuni anni) alterazione del regime termico dovuta all’hydropeaking sperimentazione del legame fra le alterazioni idrologiche ed ecologiche.

RISULTATI OTTENUTI Sviluppate nuove metodologie di indagine con potenziali applicazioni a livello internazionale: modello matematico accoppiato per della dinamica termica e l’idoneità di habitat di un corso d’acqua Indicatori sintetici per la quantificazione dell’impatto da thermopeaking Metodologia integrata Wavelet-RVA per l’analisi delle alterazioni idrologiche

RISULTATI OTTENUTI Creati i presupposti per l’ulteriore sviluppo delle ricerche ecoidrauliche avviato gruppo di ricerca interdisciplinare ecoidraulico in rete con partner internazionali riabilitato apparato sperimentale ecoidraulico sul Torrente Fersina avviate altre attività di ricerca di base correlate alle tematiche del progetto

SUGGERIMENTI GESTIONALI Captazione Stoccaggio Rilasci

ALTERAZIONE IDROLOGICA NEL BACINO DELL’ADIGE 1923-1960

Regolazione delle portate Cos’è l’hydropeaking? Regolazione delle portate Portata [m3/s] 27 giugno 3 luglio 10 luglio 27 luglio

Bacino del Noce S. Giustina Noce Bianco (stazioni NB) Mezzocorona

HEAVILY IMPACTED LOWER NOCE RIVER ~ 200 m a.s.l. HYDROPEAKING IN THE NOCE RIVER BASIN NOT-IMPACTED VERMIGLIO CREEK ~ 1100 m a.s.l. IMPACTED UPPER NOCE RIVER ~ 800 m a.s.l. HEAVILY IMPACTED LOWER NOCE RIVER ~ 200 m a.s.l.

Hydropeaking: oscillazioni non solo di portata Temperatura [°C] Conducibilità elettrica [mS] NB13 NB8 NB8 NB13

ANALISI DELLE ALTERAZIONI IDROLOGICHE REGOLAZIONE PORTATE: ANALISI DELLE ALTERAZIONI IDROLOGICHE L’85% del volume d’invaso nel Bacino è stato realizzato costruite fra il 1950 e il 1960 METODI DI ANALISI: Wavelet transform (analisi del segnale delle portate a Trento S. Lorenzo) RVA: Range of Variation Approach (statistiche di rilevanza ecologica a partire dalla serie temporale)

Come è cambiata la fluttuazione naturale delle portate in Adige? Portate giornaliere al Ponte S. Lorenzo (Trento) Oscillazione settimanale Metodo: Wavelets (“ondine”) frequenza Attenuazione del ciclo annuale bassa intermedia alta Ampiezza delle fluttuazioni di portata

Frequenza e durata dei picchi di massima e minima Le magre sono più frequenti, ma di più breve durata nel periodo post-dighe (corrispondono ai periodi giornalieri di non-turbinamento!).

TASSO DELLE VARIAZIONI DI PORTATA 1. Il tasso di aumento del flusso è molto aumentato (hydropeaking settimanale) 2. Lo stesso vale per il tasso di diminuzione del flusso

REPORT: Quadro delle attività Scelta di un bacino campione (Adige  Noce) Analisi delle alterazioni idrologiche Misura e analisi delle altre alterazioni termiche Modellazione matematica Dinamica termica dei corsi d’acqua Qualità dell’habitat fluviale in relazione all’hydropeaking Sperimentazione su apparato ecoidraulico degli effetti ecologici Alterazioni termiche Hydropeaking Analisi di campo: Evento di hydropeaking Comunità invertebrati iporeici L’asta dell’Adige e la WFD 2000/60: opzioni di riqualificazione? Legami fra idrologia, ecologia e morfodinamica fluviale: introduzione alla Tavola Rotonda