Questo lavoro presenta il nuovo modello chiamato CRHyME (Climatic Rainfall Hydrogeological Modelling Experiment), uno strumento per la valutazione della pericolosità geo-idrologica. CRHyME è un modello basato fisicamente e spazialmente distribuito scritto in linguaggio Python che rappresenta un’estensione dei classici modelli idrologici che lavorano a scala di bacino.

L’obiettivo principale di CRHyME consiste nel simulare le instabilità geo-idrologiche indotte dalle piogge come frane superficiali, colate detritiche, erosione dei bacini idrografici e trasporto di sedimenti in un fiume. Questi fenomeni sono convenzionalmente disaccoppiati da una routine idrologica, mentre in CRHyME sono valutati simultaneamente e quantitativamente all’interno dello stesso codice attraverso un approccio multi-rischio.

CRHyME è applicato all’interno di alcuni casi di studio in tutto il nord Italia. Tra questi, il bacino idrografico di Caldone, un bacino ben monitorato di 27 km2 situato nei pressi della città di Lecco (Lombardia), è stato preso in considerazione per la calibrazione dei test di routine per il trasporto solido, nonché per la dipendenza a scala spaziale relativa alla risoluzione digitale del terreno. CRHyME è stato applicato in bacini più ampi della Valtellina (Alpi) e dell’Emilia (Appennini) che hanno subito gravi episodi geo-idrologici innescati da forti precipitazioni nel recente passato.

La validazione di CRHyME è stata valutata attraverso le metriche di errore idrologico NSE (efficienza di Nash-Sutcliffe) e RMSE (Root Mean Square Error), mentre per le frane è stata applicata la metodologia ROC (Receiver Operating Characteristic). CRHyME è stato in grado di ricostruire la portata fluviale presso le stazioni idrometriche di riferimento poste agli sbocchi dei bacini, di stimare la resa di sedimenti in corrispondenza di alcuni bacini idroelettrici scelti come riferimento e di individuare la posizione e le condizioni di innesco di frane superficiali e colate detritiche.

Sono state raggiunte le buone prestazioni di CRHyME, che ha assicurato la stabilità del codice e una velocità di calcolo piuttosto rapida e ha mantenuto la conservabilità numerica dei bilanci idrici e sedimentari. CRHyME si è dimostrato uno strumento idoneo per la quantificazione del processo geo-idrologico e quindi utile per la valutazione multi-rischio di protezione civile.