Introdotti a partire dal 1855, i sistemi fognari combinati raccolgono sia le acque meteoriche che le acque reflue nello stesso sistema di tubazioni. Originariamente, queste tubazioni scaricavano nei fiumi e nei ruscelli, ma successivamente sono state indirizzate verso impianti di trattamento delle acque reflue. Tuttavia, durante eventi di forte pioggia, parte del flusso defluisce ancora nei corpi idrici naturali attraverso i cosiddetti scarichi fognari combinati (CSO), per evitare di sovraccaricare gli impianti di trattamento.
Il cambiamento climatico, con l’aumento delle precipitazioni e il livello più alto dei fiumi, aggrava il problema, rendendo inefficaci gli approcci convenzionali alla gestione delle acque meteoriche. Franco Montalto, Ph.D., professore presso il College of Engineering e leader della ricerca, sottolinea come l’innalzamento del livello del mare e l’intensificazione delle precipitazioni carichino il sistema fognario da entrambi i lati, spingendo l’acqua a risalire e fuoriuscire, creando rischi ambientali e sanitari.
Il team di Montalto ha collaborato con la Camden County Municipal Utilities Authority (CCMUA) per studiare soluzioni al problema. Hanno sviluppato un modello idrologico e idraulico dettagliato per analizzare le inondazioni e gli scarichi fognari combinati nella sezione di Cramer Hill a Camden, una zona a rischio inondazioni vicino al più grande punto di CSO sul lato est del fiume Delaware. Utilizzando questo modello, hanno simulato come le inondazioni e i CSO cambieranno in futuro con il cambiamento climatico e hanno valutato l’efficacia di diverse soluzioni concettuali.
Una delle strategie considerate per affrontare le sfide idriche di Cramer Hill è stata quella di deviare le acque meteoriche provenienti dalla città di Pennsauken, New Jersey, da Cramer Hill attraverso una stazione di pompaggio intermedia. Questa soluzione, denominata “disconnessione di Pennsauken”, si è dimostrata efficace in tutti gli scenari climatici futuri. Tuttavia, nonostante la disconnessione, gli impatti del cambiamento climatico e dell’innalzamento del livello del mare hanno comunque portato a un aumento del numero di eventi di inondazione e a un significativo aumento della durata delle inondazioni.
Gli eventi di precipitazione intensa causati dal cambiamento climatico provocheranno un aumento degli scarichi fognari combinati, mentre l’innalzamento del livello del mare renderà più difficile lo scarico di questi sistemi nei corpi idrici vicini. Con circa 40 milioni di persone che vivono in aree servite da sistemi fognari combinati, questo è un problema urgente che potrebbe influenzare un numero significativo di persone.