Spatial planning strategies and tools to develop cloudburst resilient cities. From insights of nordic cities to an italian pilot project

Cities are increasingly exposed to cloudbursts: short-duration, high-intensity rainstorms that overwhelm urban drainage systems and generate pluvial flooding within minutes. Climate change is intensifying these events, while urban densification increases exposure and reduces the space available for conventional engineered responses. Cloudburst adaptation is therefore not only a technical challenge, but also a spatial planning problem: it requires routing exceedance flows through streets and open spaces, embedding blue-green infrastructure in ordinary planning practice, and coordinating the institutions responsible for long-term implementation and maintenance. Existing scholarship has documented the hydrological dynamics of cloudburst flooding and the potential of ecosystem services, blue-green infrastructure, and nature-based solutions for urban adaptation. Less is known about how this knowledge becomes operative within municipal planning: how risk diagnostics are translated into spatial priorities, how blue-green strategies become statutory provisions and implementation routines, and how planning mechanisms developed in advanced adaptation contexts can be adapted to different legal, administrative, and capacity conditions. The thesis addresses this knowledge-practice, process, and transferability gap by asking how municipal spatial planning can support cloudburst adaptation, how this occurs in Copenhagen and Oslo, and how selected mechanisms can be translated into Italian municipal planning. The research adopts a sequential mixed-method, case-oriented design. It first develops the Cloudburst-Resilient City Plan-Process-Implementation framework, adapted from Oliveira and Pinho’s Plan-Process-Results logic. This framework structures the comparative analysis of Copenhagen and Oslo, which is based on document analysis, semi-structured interviews, and process tracing. A third, interventionist case in Varese tests how selected mechanisms can be redesigned within the Italian statutory context through direct engagement with the revision of the municipal Piano di Governo del Territorio. The findings show that planning supports cloudburst adaptation through five recurring functions: translating risk evidence into enforceable standards, prioritising spatial investment, integrating blue-green infrastructure across scales, coordinating responsibilities among actors, and linking monitoring to plan revision. Copenhagen and Oslo reveal two contrasting institutional pathways. Copenhagen stabilises delivery through a programme-led pathway that sequences investment and governance after a major focusing event, while Oslo follows a regulation-led pathway that embeds adaptation requirements in routine development control. The comparison shows that transferability depends less on replicating entire policy models than on identifying and adapting the mechanisms through which planning systems connect evidence, strategy, regulation, investment, and maintenance. The Varese pilot demonstrates how cloudburst adaptation can be made legible within Italian municipal planning through a minimum statutory adaptation package combining spatial diagnostics, an ecosystem-services-based blue-green infrastructure framework, a nature-based solutions toolbox, and planning provisions linked to permitting and public works. The thesis contributes conceptually by framing cloudburst adaptation as a planning translation problem; empirically by explaining how two Nordic cities have institutionalised adaptation through distinct pathways; and practically by developing and testing a context-sensitive workflow for embedding cloudburst adaptation in the Italian Piano di Governo del Territorio.

Le città sono sempre più esposte ai cloudburst: precipitazioni intense e di breve durata che superano la capacità dei sistemi di drenaggio urbano e generano allagamenti pluviali nell’arco di pochi minuti. Il cambiamento climatico sta intensificando questi eventi, mentre la densificazione urbana aumenta l’esposizione e riduce lo spazio disponibile per le risposte ingegneristiche convenzionali. L’adattamento ai cloudburst non è quindi soltanto una sfida tecnica, ma anche un problema di pianificazione spaziale: richiede di orientare i deflussi eccedenti attraverso strade e spazi aperti, integrare le infrastrutture blu-verdi nella pratica ordinaria della pianificazione e coordinare le istituzioni responsabili dell’attuazione e della manutenzione nel lungo periodo. La letteratura esistente ha ampiamente documentato le dinamiche idrologiche degli allagamenti da cloudburst e il potenziale dei servizi ecosistemici, delle infrastrutture blu-verdi e delle soluzioni basate sulla natura per l’adattamento urbano. Meno noto è il modo in cui queste conoscenze diventano operative nella pianificazione comunale: come le diagnosi del rischio vengano tradotte in priorità spaziali, come le strategie blu-verdi diventino disposizioni statutarie e routine attuative, e come i meccanismi di pianificazione sviluppati in contesti avanzati di adattamento possano essere adattati a differenti condizioni giuridiche, amministrative e di capacità istituzionale. La tesi affronta questo divario tra conoscenza e pratica, processo e trasferibilità, indagando come la pianificazione spaziale comunale possa supportare l’adattamento ai cloudburst, come ciò avvenga a Copenaghen e Oslo, e come alcuni meccanismi selezionati possano essere tradotti nella pianificazione comunale italiana. La ricerca adotta un disegno metodologico sequenziale, misto e orientato ai casi studio. In primo luogo, sviluppa il quadro analitico Cloudburst-Resilient City Plan-Process-Implementation, adattato dalla logica Plan-Process-Results di Oliveira e Pinho. Tale quadro struttura l’analisi comparativa di Copenaghen e Oslo, basata su analisi documentale, interviste semi-strutturate e process tracing. Un terzo caso, di natura interventista, a Varese verifica come alcuni meccanismi selezionati possano essere ridisegnati nel contesto statutario italiano attraverso il coinvolgimento diretto nella revisione del Piano di Governo del Territorio comunale. I risultati mostrano che la pianificazione supporta l’adattamento ai cloudburst attraverso cinque funzioni ricorrenti: tradurre le evidenze di rischio in standard prescrittivi, definire priorità spaziali di investimento, integrare le infrastrutture blu-verdi attraverso diverse scale, coordinare le responsabilità tra gli attori e collegare il monitoraggio alla revisione del piano. Copenaghen e Oslo rivelano due traiettorie istituzionali contrastanti. Copenaghen stabilizza l’attuazione attraverso un percorso guidato da programmi, che organizza investimenti e governance a seguito di un evento critico, mentre Oslo segue un percorso guidato dalla regolazione, che incorpora i requisiti di adattamento nel controllo ordinario delle trasformazioni urbane. Il confronto mostra che la trasferibilità dipende meno dalla replicazione di interi modelli di policy che dall’identificazione e dall’adattamento dei meccanismi attraverso cui i sistemi di pianificazione connettono conoscenza, strategia, regolazione, investimento e manutenzione. Il caso pilota di Varese dimostra come l’adattamento ai cloudburst possa essere reso leggibile nella pianificazione comunale italiana attraverso un pacchetto minimo di adattamento statutario, che combina diagnostica spaziale, un quadro di infrastrutture blu-verdi basato sui servizi ecosistemici, un repertorio di soluzioni basate sulla natura e disposizioni di piano collegate ai procedimenti autorizzativi e alle opere pubbliche. La tesi contribuisce sul piano concettuale inquadrando l’adattamento ai cloudburst come un problema di traduzione nella pianificazione; sul piano empirico spiegando come due città nordiche abbiano istituzionalizzato l’adattamento attraverso traiettorie distinte; e sul piano applicativo sviluppando e testando un workflow sensibile al contesto per integrare l’adattamento ai cloudburst nel Piano di Governo del Territorio italiano.