Mitigating flood risk, integrating nature based solution for urban resilience

The adverse consequences of natural calamities have been a persistent problem. The advent of climate change has led to a marked increase in the frequency and intensity of extreme weather events, exemplified by instances of heavy precipitation that cause flooding. Furthermore, phenomena such as soil erosion and elevated temperatures have fostered conditions that impede water infiltration, leading to prolonged infiltration durations coupled with moisture loss in the soil. The Po region, located in northern Italy, consists of an alluvial plain formed by the accumulation of sediments resulting from significant historical flood events that occurred before the onset of climate change. Nevertheless, recent patterns suggest a considerable rise in the frequency of floods. The Po Plain serves as a compelling example that extreme flooding is an inherent aspect of natural processes and cannot be completely avoided. The purpose of this thesis is to address the question: “If floods cannot be avoided, how can the adverse impacts of natural disasters on nearby communities and infrastructure be mitigated, considering their increasing frequency?” The paper begins with a comprehensive analysis, conducting a macro-to-micro level assessment of the geographical area of northern Italy. This assessment aims to understand the risk factors, as well as the nature of land use and permeability. The aforementioned study reveals that the Seveso River, located in the Lombardy region and part of the Po basin, has experienced flooding primarily caused by intense and continuous precipitation. This has resulted in significant damage to local infrastructure, including property destruction, transportation disruptions, interruptions of essential public services, and a serious threat to human lives and well-being. Throughout the years, multiple measures that aim to alleviate and protect from flooding have been put in place. Nevertheless, it is essential to acknowledge that despite reducing the impact of such incidents, a latent threat arises during harsh weather conditions as a result of both natural phenomena and human activities. The subsequent section focuses on identifying appropriate actions to alleviate flood risks in the project area, with a specific emphasis on exploring diverse nature-based solutions related to water. These solutions harness the power of nature to provide ecosystem services and enhance resilience. The targeted region encompasses the area in Milan traversed by the underground path of the Seveso River, where high levels of urbanization and concrete development have amplified the negative impacts. In the final part of the paper, it is proposed a design for mitigating flood hazards using nature-based solutions. Moreover, the ecosystem services provided by the interventions are emphasized and benefits resulting from the project, such as increased soil permeability and water storage capacity, have been calculated.

Da tempi immemorabili, i disastri naturali hanno costantemente destato preoccupazione a causa delle loro devastanti conseguenze. Tuttavia, a seguito dei mutamenti climatici, sia la frequenza che l’intensità degli eventi meteorologici estremi, quali le violente piogge che provocano inondazioni, hanno subito un incremento significativo. In aggiunta, fattori quali l’urbanizzazione e l’aumento delle temperature hanno contribuito alla desertificazione del suolo, ostacolando l’infiltrazione dell’acqua e prolungando i tempi necessari per tale processo. Un’area particolarmente suscettibile a eventi estremi è la regione del Po, una pianura alluvionale che si è formata grazie all’accumulo di sedimenti derivanti da rilevanti inondazioni risalenti ad epoche di molto antecedenti gli attuali cambiamenti climatici, a dimostrazione che le alluvioni estreme rappresentano un aspetto intrinseco e non possono essere del tutto evitate. Recenti modelli indicano però un sensibile incremento nella frequenza di questi eventi. L’interrogativo di fondo che questa ricerca cerca di affrontare è il seguente: “Se non è possibile evitare gli eventi estremi, come possiamo mitigare gli impatti negativi che questi provocano sulle comunità e sulle infrastrutture esistenti?” Il presente documento si apre con un’approfondita analisi che valuta l’area geografica del nord Italia a vari livelli, al fine di comprendere i fattori di rischio e la natura dell’uso del suolo e della permeabilità. L’area in questione comprende la porzione di Milano attraversata dal corso sotterraneo del fiume Seveso, dove l’alta urbanizzazione e la cementificazione hanno amplificato l’impatto negativo. La suddetta analisi rileva che il fiume Seveso, che scorre in larga parte in Lombardia e facente parte del bacino del Po, è stato soggetto ad alluvioni causate principalmente da precipitazioni intense e prolungate. Ciò ha causato danni considerevoli all’habitat della fauna selvatica e alle infrastrutture locali, tra cui distruzioni di proprietà pubbliche e private, interruzioni dei trasporti, disservizi nei servizi pubblici essenziali e un serio pericolo per la vita e il benessere umano. Nel corso degli anni, sono state adottate diverse misure di mitigazione e protezione per far fronte al problema delle inondazioni. Tuttavia, è importante sottolineare che, nonostante tali interventi abbiano mitigato in parte la situazione, durante eventi meteorologiche importanti rimane un rischio residuo dovuto alla combinazione di fattori naturali e antropici. La sezione successiva si focalizza sull’individuazione di azioni mirate per ridurre i rischi di alluvione nell’area di progetto, con particolare enfasi sull’esplorazione di Nature-Based solutions. Tali tecniche sfruttano il potenziale della natura per fornire servizi ecosistemici e accrescere la resilienza urbana.. Nella parte finale del documento, viene presentata una proposta di progetto volta a mitigare i pericoli legati alle inondazioni mediante l’impiego delle Nature-based solutions. Inoltre, si pone particolare attenzione ai servizi ecosistemici forniti dalle suddette misure e ne sono stati calcolati i benefici derivanti, tra i quali l’aumento della permeabilità del suolo e della capacità di stoccaggio idrico.