Validazione del modello swat per la stima dell'interrimento di un serbatoio artificiale: il caso dello studio del ragaleto (Sicilia)

Le trasformazioni ambientali indotte dall' uomo, hanno causato in molte parti del mondo un significativo incremento dei processi geomorfologici e della conseguente produzione di sedimenti. Le regioni del Mediterraneo sono particolarmente interessate dal fenomeno erosivo, essendo caratterizzate da lunghi periodi con assenza di precipitazione seguiti da eventi intensi in presenza di versanti acclivi, costituiti spesso da suoli erodibili. L'erosione ed il deposito di sedimenti hanno conseguenze sia in loco sia a valle. Gli effetti indotti in loco sono particolarmente importanti nelle aree coltivate, in cui la redistribuzione delle particelle di suolo eroso all'interno di un appezzamento di terreno, la perdita di suolo, la rottura degli aggregati, la riduzione di sostanza organica e dei nutrienti provocano una diminuzione della fertilita' e della produttivita' del suolo stesso che puo' causare la riduzione dell' attivita' agricola, l'aumento dell'uso di fertilizzanti e infine l'abbandono del terreno. I problemi che si manifestano a valle, sono relativi alla deposizione di sedimenti nella parte valliva del corso di acqua riducendo la sua capacita' di trasporto idrico, accentuandone i rischi di esondazione e riducendo la capacita' di invaso dei serbatoi artificiali. La progettazione di interventi nel bacino idrografico di alimentazione finalizzata al controllo dello interrimento nei serbatoi puo' essere supportata dall'utilizzo di modelli di previsione dell'erosione a scala di bacino. Tra i modelli di previsione utilizzati a livello internazionale, il modello SWAT (Soil and Water Assessment Tool) e' quello attualmente tra i piu' utilizzati nel mondo. Il presente lavoro e' stato finalizzato alla caratterizzazione del bacino di alimentazione del serbatoio Ragoleto, ad analizzare l'andamento temporale dei deflussi mensili e del processo di interrimento dell'invaso nonche' a trarre indicazioni in merito alla applicabilita' e validita' del modello SWAT per la previsione del deflusso superficiale e dell'interrimento in ambiente Mediterraneo. I volumi defluiti mensilmente dal serbatoio Ragoleto, dal 1963 al 2008, sono stati valutati mediante l'applicazione dell'equazione di bilancio. I dati di interrimento osservati nel bacino Ragoleto sono stati ricavati dai rilievi batimetrici eseguiti dal 1963 al 2009 con diverse tecnologie. Il modello SWAT e' stato applicato al bacino di alimentazione del serbatoio Ragoleto per stimare i deflussi a scala mensile ed annua (dal 1980 al 2008), nonche' i volumi di sedimento cumulati nel tempo (dal 1963 al 2008). La performance del modello e' stata valutata tramite parametri statistici di sintesi e di differenza (relativi a scarti ed errori) applicati al periodo di calibrazione e validazione scelti. Il modello e' riuscito a stimare i volumi di deflusso annuo sia nel periodo di calibrazione che validazione a scala annua e mensile in maniera soddisfacente senza modificare i valori di CN suggeriti dal modello. Si evidenzia comunque una sottostima degli eventi piu' significativi (> 50 mm), che e', almeno in parte, legata alla natura deterministica che caratterizza anche i modelli fisicamente basati. La media dell'interrimento simulato nell'intero periodo e' risultata pari a 67.000 t, ovvero inferiore di circa il 7 % del valore osservato (pari a 72 .000 t) con valori soddisfacenti del coefficiente di efficienza, utilizzando il valore di default per il fattore colturale della Universal Soil Loss Equation. I volumi di interrimento medi annui sono risultati sottostimati dal 1980 al 2005 (fino a 64% su un periodo di 16 anni) e sovrastimati nel restante periodo (fino a 113% su un periodo di circa 2 anni). Il diverso comportamento del modello per il periodo 1980-1990 e i seguenti potrebbe essere attribuito, almeno in parte, ai cambiamenti di uso del suolo che si sono verificati nel bacino. I risultati complessivamente conseguiti consentono di affermare che il modello SWAT puo' essere utilizzato per la stima del deflusso e del volume di interrimento nel serbatoio Ragoleto. Per verificare l'esportabilita' del modello sarebbe auspicabile una valutazione in altri serbatoi siciliani con caratteristiche simili.