Preliminary identification of areas suitable for Sustainable Drainage Systems and Managed Aquifer Recharge to mitigate stormwater flooding phenomena in Rome (Italy)

Abstract

Questo articolo propone una metodologia di indagine preliminare e su larga scala per identificare le aree idonee ad approfondimenti di studio per l’applicazione di Sistemi di Drenaggio Sostenibile e le tecniche di Ricarica in Condizioni controllate degli acquiferi, che hanno lo scopo di incrementare la capacità naturale dell’acqua di infiltrarsi nel terreno, e il cui successo dipende fortemente dalle caratteristiche idrogeologiche e morfologiche di un’area. L’area di studio è la città di Roma dove l’obiettivo dell’applicazione di queste tecniche è quello di mitigare problematiche relative al surplus di acqua piovana che, in caso di eventi di precipitazione estremi, fatica ad infiltrarsi nel terreno, sovraccarica i sistemi di drenaggio, spesso sottodimensionati rispetto agli attuali regimi, e allaga lo spazio urbano. Il metodo proposto si avvale di analisi spaziali GIS dei dati di permeabilità delle litologie affioranti, del modello di elevazione del terreno e dei livelli piezometrici negli acquiferi. Per identificare le aree idonee, sono state individuate quelle aree caratterizzate da un’elevata permeabilità ed una soggiacenza della falda che conferisce all’acquifero una capacità volumetrica tale da essere potenzialmente in grado di immagazzinare maggiori quantità d’acqua, senza innescare problemi associati alla risalita della falda. I dati sono stati suddivisi in classi ed indicizzati per essere confrontati e combinati. In seguito, il risultato finale è stato confrontato con le segnalazioni di allagamenti urbani per comprendere dove la necessità di smaltire più acqua piovana corrisponda a zone potenzialmente favorevoli. I risultati dell’analisi effettuata mostrano che le condizioni favorevoli per applicare tali tecniche nella città di Roma siano abbastanza diffuse. L’ambiente geologico della città è caratterizzato da litologie permeabili con un effettivo potenziale di infiltrazione che permetterebbe all’acqua piovana di infiltrarsi nel sottosuolo e raggiungere la prima falda acquifera disponibile.

This paper proposes a preliminary and large-scale survey methodology to identify areas suitable for indepth analysis for the application of Sustainable Drainage Systems and Managed Aquifer Recharge. These techniques are frequently applied to increase the natural infiltration capacity of water into the ground and their effectiveness depends on the local hydrogeological and morphological characteristics. The study area is the city of Rome where the aim is to mitigate the problems related to rainwater which, in case of extreme events, struggles to infiltrate into the ground, overloads the undersized drainage systems, and floods the urban space.The proposed method involves GIS geospatial analysis of the permeability of outcropping lithologies, the digital elevation model, and the piezometric levels of the aquifers. To identify the suitable zones, areas characterised by high permeability and a piezometric level that would confer a volumetric capacity to possibly store even large quantities of water, without triggering possible problems of water table rise, were identified. Data were divided into classes and indexed to compare and overlap them. Furthermore, the final result was compared with the urban flooding phenomena and the soil permeability map of Rome. The results of the performed analysis show that the preliminary suitable conditions to apply SuDS and MAR in Rome are widespread. The geological setting of the city is characterised by permeable lithologies in many places with an effective infiltration potential that would allow rainwater to infiltrate the subsoil and reach the first available aquifer.