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2 Internet Fews Clients Gateway/Firewall Dedicated switch 1Gbit Master000 Master controller FEWS Condor Master FSS000 FSS001 FSS002 FSS003 FSS007 FSS008 FSS014 Forecasting Shell Severs Condor Cluster

3 16 Server (multi processori 4 GB ram ognuno) Un totale di più di 140 CPU core 3 TB Storage (> 10 anni)

4 Condor Cluster Condor Master W_1_1_1 W_1_1_1 W_1_1_2 W_1_2_1 W_1_2_2 Every machine in the cluster can distribute the processes between the condor cluster itself and than retreive simulation results. The Condor Master manage resources allocation and periodically controls job status. W_1_1_2 W_1_2_1 W_1_2_2

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6 Dipartimento della Protezione Civile Autorità di Bacino del fiume Po Agenzia Interregionale per il fiume Po Regione Emilia-Romagna Regione Lombardia Regione Piemonte Regione Valle d Aosta Regione Veneto

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8 PRECIPITAZIONI TEMPERATURE LIVELLI/PORTATE MODELLI METEOROLOGICI Osservati/Telemisura LM/Ensemble VALIDAZIONE, INTERPOLAZIONE E TRANSFORMAZIONE DATI Prima catena Seconda catena Terza catena Catena configurabile dall utente HEC-HMS MIKE11-NAM TOPKAPI HMS/NAM/TOPKAPI HEC-RAS MIKE11 - HD SOBEK/PAB RAS/MIKE11/SOBEK/ PAB

9 Rete di monitoraggio: 588 idrometri 1014 pluviometri 756 termometri

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12 Weather forecast One input Forecasting System One output Flood forecast Dim 2 Possible evolution scenarios BUT: atmosphere is a chaotic system Initial conditions Dim 1 small errors in initial conditions (different states of the atmosphere) and numerical forecast model uncertainties can lead to different results

13 MIKE11-NAM HEC-HMS TOPKAPI

14 MIKE11-HD HEC-RAS SOBEK

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18 410 branches 256 weirs 36 culverts 47 control structures cross sections

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33 LAMI mean areal rainfall

34 COSMO mean areal rainfall

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36 PRECIPITAZIONI TEMPERATURE LIVELLI/PORTATE MODELLI METEOROLOGICI Osservati/Telemisura Local Model/Previsione+15 gg Previsioni Stagionali Catena Idrologico/idraulica TOPKAPI RIBASIM

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39 Probabilità anomalia positiva rispetto al per: Precipitazione Frequenza giorni piovosi Max num giorni consecutivi senza pioggia

40 Probabilità anomalia positiva rispetto al per: T med 90 percentile T max Max durata onde di calore 10 percentile T min

41 Il downscaling delle previsioni trimensili di precipitazione e temperatura verrà effettuato attraverso l utilizzo di un Weather Generator (WG). seasonal forecast Downscaling Weather generator WEATHER GENERATOR Strumento statistico per generare sequenze realistiche di grandezze atmosferiche (precipitazione, temperatura minima e massima, umidità, radiazione, etc). L uso di un WG permette di generare un elevato numero di serie temporali che rispecchiano le proprietà statistiche della serie d origine. Ciò consente di trattare le incertezze legate alla natura caotica/stocastica del meteo giornaliero. In un generatore multisito la precipitazione è ancora descritta da una catena di Markov di giorni piovosi e non, ma la distribuzione della precipitazione nei vari siti tiene conto della correlazione tra i medesimi. Uno degli utilizzi degli output del WG è la costruzione di serie meteorologiche in siti privi di osservazioni, mediante l interpolazione dei parametri del WG con tecniche di tipo kriging o altre tecniche di interpolazione

42 Ricostruzione dell andamento dei regimi di magra nella stazione di Cadoglia sul Toce

43 Tale modello, regolato da principi di bilancio idrico, permette una gestione integrata La simulazione ed un ottimizzazione della ripartizione delle delle risorse portate idriche è quindi bacino una valutazione computando di la ripartizione come la della disponibilità portata, simulata di quantità dal d acqua modello e idrologico l efficacia Topkapi, del sistema nelle di reti di distribuzione siano costituite o possano da corsi essere d acqua, in grado canali di aperti, soddisfare serbatoi la richiesta naturali dei o artificiali di regolazione o di singoli produzione utenti. idroelettrica e acquedotti.

44 La definizione topologica del sistema idrografico, essendo la modellazione di tipo concentrato e fisicamente basata, necessita di una serie di link e nodi che permettano la schematizzazione della rete idrografica del territorio di indagine. Il network è stato realizzato a partire da nodi alimentati dal modello idrologico (Variable Inflow) posti a monte di tutte le altre componenti che giocano un ruolo nel bilancio idrico. Tali componenti sono poi state schematizzate, lungo i tratti a valle, suddividendo i corsi d acqua in tratti omogenei dal punto di vista idromorfologico oppure in presenza di misuratori di portata utilizzabili per il controllo delle performance del modello stesso.

45 Soluzione equazione di bilancio : Modello RTC I(t) Q(t) = ds(t)/dt Bacino Con : I = portata in ingresso al serbatoio Q = portata in uscita dal serbatoio S = volume stoccato nel serbatoio Portata prodotta dal modello idrologico Portata aggiuntiva stoccata all interno dei serbatoi Diverse modalità per la determinazione dalla portata in uscita: 1 _ regola livello/portata in uscita stagionale 2 _ possibilità di imporre una percentuale aggiuntiva sulla portata in uscita calcolata con la regola 1 3 _ portata in uscita imposta dall esterno

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47 Diversion node from Ticino to Canale Elena + Naviglio Villoresi Diversion link Naviglio Villoresi Operation Rules Diversion link Canale Regina Elena Time series General District

48 Ricarica della falda in corrispondenza delle conoidi pedemontane Alimentazione del corso d acqua da parte dell acquifero Groundwater Ticino River

49 Ticino a Ponte dell Impero (Pavia)

50 Stura di Lanzo a Torino Tanaro a Montecastello

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52 Po a Borgoforte Po a Boretto

53 La previsione di portata, effettuata il 10 giugno 2010, si estende temporalmente fino al 27 giugno 2010

54 E possibile determinare l origine della portata in transito ad una determinata sezione, in termini percentuali, allo scopo di porre le basi per un analisi qualitativa senza la necessita di conoscere i dati riguardanti le portate idriche e i carichi inquinanti veicolati. Contributo del Ticino Po a Cremona Contributo dell Oglio Po a Pontelagoscuro Po a Crescentino Po a Isola Sant Antonio Po a Boretto

55 La portata transitante lungo l asta del Ticino riceve un contributo da parte di vari affluenti, sia piemontesi che lombardi, attraverso la rete di canali artificiali.

56 SPI SFI

57 Run method (Yevjevich, 1967) Questo metodo è basato sulle portate giornaliere Q. Dato un livello di soglia qd, per esempio q 95%, q90% la siccità è identificata dalle tre componenti: D = durata della siccità : q q D S = severità della siccità I = intensità della siccità

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59 GRAZIE PER L ATTENZIONE

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