dei deflussi fluviali

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1 Utilizzazione dei deflussi fluviali

2 Direttiva 2000/60 (water Framework Directive): Finalizzata a: proteggere e migliorare la qualità degli ecosistemi acquatici promuovere un uso sostenibile (ecologico, economico, sociale) dell acqua, basato su una gestione dell acqua a lungo ridurre/eliminare gradualmente l inquinamento di sostanze pericolose prioritarie contribuire a mitigare gli effetti delle inondazioni e della siccità In Italia: Attuazione attraverso il D.Lgs 152/2006, che utilizza i PIANI DI TUTELA DELLE ACQUE

3 PIANO DI TUTELA DELLE ACQUE (PTA) ( il PTA costituisce il documento di pianificazione generale contenente gli interventi volti a: - prevenire e ridurre l'inquinamento - migliorare lo stato delle acque - individuare adeguate protezioni di quelle destinate a particolari usi; - perseguire usi sostenibili e durevoli delle risorse idriche; - mantenere la capacità naturale di autodepurazione dei corpi idrici 3

4 CARATTERIZZAZIONE BACINI IDROGRAFICI - PTA Area Contributo specifico Sessera a Pray ,8 Sesia a Borgosesia ,5 Sesia a Romagnano CONTRIBUTO SPECIFICO DI PORTATA l/s/kmq

5 S t u d i s u c c e s s i v i a l P T A

6 Utenze dei deflussi fluviali Potabile Industriale Irrigua Idroelettrica Raffreddamento Di ecosistema Curve di durata delle portate Curve di utilizzazione dei deflussi Deflusso minimo vitale

7 Le curve di durata delle portate indicano il numero di giorni per cui una determinata portata è superata in un intervallo temporale di un anno q Durata (g) Tempo (g) anno idrologico L a s

8 Valori caratteristici di portata in funzione di alcune durate: Q 274 =magra ordinaria La CDD media si riferisce alla media delle CDP annue La CDD totale si riferisce alla curva costruita con tutte le osservazioni (di più anni) insieme: E necessario passare alla Curva di frequenza delle portate

9 Curva di frequenza delle portate t n Prob(q* * q) ) 11 F N 1

10 La curva di frequenza puo essere descritta mediante una distribuzione lognormale a due parametri ( e ) Station n. 9 q=q/q med ln(q) z I parametri vengono stimati mediante regressione lineare tra ln(q) e z (relazione lineare in carta probabilistica log-normale) q Sesia@PonteAranco Variabile normale ridotta 10

11 Rappresentazione Analitica mediante Relazione log-normale a 3 parametri ln(q q 0 ) z q 0 è un parametro di taratura Ln (q-q 0 )

12 Stima di q 0 (grandezza limite inferiore della curva lognormale) q 0 viene fatto dipendere dalla portata minima assoluta: q 0 =095q 0.95 q min Oppure q 0 = 0.4 q 95 purchè q 0 > q min q 95 12

13 Regimi fluviali differenti

14 Curve di durata del Piano di Tutela delle Acque della Regione Piemonte Q10 (m³/s) Q91 (m³/s) Q182 (m³/s) Q274 (m³/s) Q355 (m³/s) Q (m3/s) 7,72 2,79 1,41 0,79 0,47 ln(q) 2,044 1,026 0,344-0,236-0,755 d (giorni) F 0,0273 0,2486 0,4973 0,7486 0,9699 z -1,9217-0,6788-0,0068 0,6702 1,8800

15 Calcolo l curva durata 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,50 1,00 2,00 3,00 4,00 1,00 1,50 2,00 Serie1 Serie2 REGRESSIONE CARTA LOG-NORMALE (ln(q)=interc + pend z) pend -0,759 interc 0,471

16 Calcolo l curva durata 14,00 12,00 10,00 8, ,00 4,00 2,00 0, Utilizzo retta LOG-NORMALE stimata z=inv.norm(d/366) Y= z*(-0,759) + 0,471 Q(d)=exp(Y)

17 piccole centrali idroelettriche Impianti ad acqua fluente I i t d fl t d 17 6 MW Nessun accumulo La potenza varia in base alla portata del fiume: Impianto ad acqua fluente da 17,6 MW, Massachusetts, USA Impianti a serbatoio Capacità più elevata tutto l anno Grandi opere civili ili (dighe) necessarie Foto: PG&E National Energy Group/ Low Impact Hydropower Institute Impianto ad acqua fluente da 4,3 MW, Oregon, USA Foto: Frontier Technology/ Low Impact Hydropower Institute Minister of Natural Resources Canada

18 Sfruttamento idroelettrico di una valle CURVA IDRODINAMICA Rettangoli=DZ x DH

19 Curve di utilizzazione u 1 V Q d 1(Q d ) V V o Curva di utilizzazione del corso d acqua V (Q Sa d ) Q d 0 t dq V o = volume complessivo disponibile nel corso d'acqua Qd= portata massima derivabile Al crescere di Qd cresce il volume derivato rispetto al totale del volume derivabile -> u1 tende all unità

20 Curve di utilizzazione V Q u d 2 (Q d ) VD Curva di utilizzazione dell impianto i Sa V D (Q d ) Q d 365 Q d = portata massima derivabile V D = volume teoricamente derivabile s d(q d = 365 gg) Al crescere di Qd cresce il volume derivato ma diminuisce il periodo dell anno in cui l impianto funziona per la portata max di derivazione

21 Indice di regolarità Definisce la stabilità delle portate in funzione della possibilità di sfruttamento della risorsa mediante derivazione senza accumulo Curve di utilizzazione Intersezione tra le curve u 1 e u 2 per Q* = portata media IR I R

22 Disciplina del Deflusso Minimo Vitale (regolamento regionale 8/R del 17/7/2007) DMV base = k *q meda *S *M* A k = frazione della portata media annua (parametro sperimentale determinato per singole aree omogenee) q meda = portata specifica media annua naturale per unità di superficie del bacino sotteso, espressa in l/s km 2 S = superficie del bacino sottesa dalla sezione del corpo idrico, espressa in km 2 M = parametro morfologico A = parametro che tiene conto dell interazione tra le acque superficiali e le acque sotterranee. DMV idrologico=k k *q meda 22

23 Effetto del DMV sul volume derivabile.

24 Calcolo approssimato del volume non derivabile:.