Analisi Finanziaria delle Soluzioni Basate sulla Natura per la Mitigazione delle Inondazioni: Un Caso di Studio Italiano

Urban flooding, intensified by climate change and urbanization, demands innovative stormwater management beyond conventional infrastructure. This thesis investigates the cost-effectiveness of Nature-Based Solutions (NBS)—soakaways, bio-retention cells, dry swales, extensive green roofs, intensive green roofs, permeable pavements, and cisterns—in the Fossolo basin, at an Italian site, in which the stormwater drainage network is vulnerable to flooding during extreme rainfall. Using the Storm Water Management Model (SWMM) for hydraulic simulations and cost-benefit analysis, the study evaluates two scenarios: (1) implementation within a fixed 10% subcatchment area with variable costs, and (2) implementation within a €1 million budget with variable spatial coverage. Findings reveal that extensive green roofs (€25/m²) achieve the highest flood volume reduction (0.013 million liters vs. 0.338 million-liter baseline) under the fixed-budget scenario. Permeable pavements balance cost and performance, reducing flood volumes by 50%. Soakaways, bio-retention cells, and cisterns are less cost-efficient under spatial constraints, with soakaways nearing €1 million for 10% coverage, while dry swales and intensive green roofs show moderate performance. Strategic NBS allocation optimizes flood resilience within financial and spatial limits, offering a scalable framework for urban planners. The study supports the EU Green Infrastructure Strategy, providing actionable insights for Mediterranean cities to enhance climate resilience. Keywords: Nature-Based Solutions, Urban Flooding, Cost-Benefit Analysis, Low-Impact Development, Stormwater Management, Italian case study

Le inondazioni urbane, intensificate dai cambiamenti climatici e dall’urbanizzazione, richiedono una gestione innovativa delle acque meteoriche oltre le infrastrutture convenzionali. Questa tesi analizza la convenienza economica delle Soluzioni Basate sulla Natura (Nature-Based Solutions – NBS)—pozzi perdenti, celle di bioritenzione, canali filtranti asciutti (dry swales), tetti verdi estensivi, tetti verdi intensivi, pavimentazioni permeabili e cisterne—nel bacino del Fossolo, in un sito italiano in cui la rete di drenaggio pluviale è vulnerabile alle inondazioni durante eventi piovosi estremi. Utilizzando il modello SWMM (Storm Water Management Model) per simulazioni idrauliche e un’analisi costi-benefici, lo studio valuta due scenari: (1) implementazione su una superficie fissa pari al 10% del sottobacino, con costi variabili; (2) implementazione entro un budget di 1 milione di euro, con copertura spaziale variabile. I risultati mostrano che i tetti verdi estensivi (25 €/m²) ottengono la massima riduzione del volume di allagamento (0,013 milioni di litri rispetto ai 0,338 milioni di litri dello scenario di riferimento) nello scenario a budget fisso. Le pavimentazioni permeabili offrono un buon compromesso tra costi e prestazioni, riducendo del 50% i volumi di allagamento. Pozzi perdenti, celle di bioritenzione e cisterne risultano meno efficienti in termini di costo in presenza di vincoli spaziali, con i pozzi perdenti che sfiorano 1 milione di euro per coprire il 10% dell’area. I canali filtranti asciutti e i tetti verdi intensivi mostrano prestazioni moderate. Una distribuzione strategica delle NBS ottimizza la resilienza agli allagamenti entro limiti finanziari e spaziali, offrendo un modello scalabile per i pianificatori urbani. Lo studio supporta la Strategia dell’UE per le Infrastrutture Verdi, fornendo indicazioni operative per le città mediterranee nella prospettiva dell’adattamento climatico. Parole chiave: Soluzioni Basate sulla Natura, Inondazioni Urbane, Analisi Costi-Benefici, Sviluppo a Basso Impatto, Gestione delle Acque Meteoriche, Caso di Studio Italiano