A multi-criteria decision analysis for prioritizing flood risk reduction strategies: The case of Lomellina, Italy

Natural hazards are becoming more frequent and intense, affecting the most fragile territories, where existing vulnerabilities amplify their negative consequences. However, natural risk management often relies on single-hazard assessments and primarily economic metrics, failing to capture the interactions between multiple risks and the diverse effects on society and the environment. Currently, the implementation of integrated strategies for effective risk management is limited by a lack of consolidated guidelines and benchmark studies. Addressing this gap, this thesis applies a multi-criteria decision analysis methodology that comprehensively evaluates the effectiveness of risk reduction strategies in multi-risk and fragile contexts, as developed within the framework of the RETURN project. Specifically, the methodology utilizes two operational tools: (i) the “Hazards–Impacts” matrix to assess the reduction of direct and indirect impacts on exposed elements resulting from the implementation of measures; and (ii) a technical and expert-based analysis of co-benefits and disbenefits associated with these measures, referred to as the “Win-Win” criteria, to determine the sustainability of intervention alternatives. The framework is applied to a case study in the Lomellina area of Italy, comprising 12 municipalities along the Po River, with a specific focus on their exposure to flood risk. Through a participatory process involving local stakeholders and their objectives, two distinct mitigation strategies are evaluated: (i) a structural intervention of raising levee heights, and (ii) a non-structural intervention based on the strategic relocation of the population at risk. The results highlight how integrating stakeholder perspectives and multidimensional impact assessment can support municipalities, civil protection, and river basin authorities in prioritizing strategies that ensure both risk reduction and long-term sustainable community development.

I rischi naturali stanno diventando sempre più frequenti e intensi, spesso colpendo i territori più fragili, dove le vulnerabilità preesistenti ne amplificano le conseguenze negative. Tuttavia, la gestione dei rischi naturali si basa ancora spesso su valutazioni distinte per tipologie di fenomeno e su metriche prevalentemente economiche, non riuscendo a cogliere le interazioni tra rischi multipli e i diversi effetti su società e ambiente. Attualmente, l’implementazione di strategie integrate per una gestione efficace del rischio è limitata dalla mancanza di linee guida consolidate e di studi di riferimento. Per colmare questa lacuna, la presente tesi applica una metodologia di analisi multi-criteriale di supporto alle decisioni che valuta in modo sistematico l’efficacia delle strategie di riduzione del rischio in contesti multirischio e fragili, sviluppata nell’ambito del progetto RETURN. In particolare, la metodologia utilizza due strumenti operativi: (i) la matrice “Hazard-Impatti”, per valutare la riduzione degli impatti diretti e indiretti sugli elementi esposti derivante dall’implementazione delle misure; e (ii) un’analisi tecnica, basata sul giudizio esperto, dei co-benefici e dei potenziali effetti negativi associati a tali misure, denominata analisi “Win-Win” , finalizzata a determinare la sostenibilità delle alternative di intervento. La metodologia è applicata ad un caso studio nell’area della Lomellina (Italia), comprendente 12 comuni lungo il fiume Po, con particolare attenzione alla loro esposizione al rischio di alluvione. Attraverso un processo partecipativo che ha coinvolto gli stakeholder locali , sono state valutate due distinte strategie di mitigazione: (i) un intervento strutturale di innalzamento degli argini esistenti, e (ii) un intervento non strutturale basato sulla delocalizzazione strategica della popolazione a rischio. I risultati evidenziano come l’integrazione delle diverse prospettive degli stakeholder e una valutazione multidimensionale degli impatti possa supportare comuni, protezione civile e autorità di distretto nella definizione e prioritizzazione di strategie che permettano sia di garantire la riduzione del rischio sia uno sviluppo sostenibile delle comunità.