Evoluzione del sistema modellistico delle acque superficiali a supporto delle decisioni in Piemonte. Secondo Barbero (Arpa Piemonte)

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1 Evoluzione del sistema modellistico delle acque superficiali a supporto delle decisioni in Piemonte Secondo Barbero (Arpa Piemonte)

2 MODELLO PREVISIONE DELLE PIENE Piattaforma in real time MIKE CUSTOMISE Modellazione matematica MIKE11 Il modello delle piene della Regione Piemonte è il primo modello operativo a grande scala realizzato in Italia che è stato testato nel corso dell alluvione del Gestito dal Centro Funzionale di Arpa è lo strumento di supporto del sistema di allertamento nazionale (legge 100/12) per il Piemonte. Nel 2010 è stato integrato nel modello più generale per la previsione delle piene dell intera asta del Po Fiume Po a Cresentino IDROLOGIA MODULO Afflussi-deflussi IDRODINAMICA MODULO Idrodinamico CORRETTORE/PREVISORE MODULO Flood Forecasting Previsione di Sabato ore 14 per successive 48 ore (linea nera osservazione, linea rossa previsione)

3 MODELLO PREVISIONE MAGRE Realizzazione di un modello MIKE BASIN per la gestione idrologica delle magre Nel 2012 la Direzione Ambiente della Regione Piemonte ha affidato ad Arpa la gestione del modello integrato alla modellistica delle piene FASI DEL PROGETTO: raccolta dati schematizzazione delle utenze ricalibrazione input idrologico MIKE 11 NAM implementazione MIKE BASIN interscambio con la falda calibrazione MIKE BASIN scenario DMV sintesi risultati creazione catena modellistica

4 IDROLOGIA NATURALE-INPUT MIKE BASIN Stazioni meteo Mappe di temperatura e precipitazione (Storico e previsionale) Portate MIKE 11 RR Modello NAM ouput di portata per 187 bacini Procedura automatizzata per variazione formato e unità di misura Modello MIKE BASIN input di portata naturale

5 COMPONENTE ANTROPICA: LE UTENZE Prelievi in Piemonte 3% 3% 4% 58% 5% 5% 22% potabile lavaggio inerti/piscicolo produzione beni misto civile/domestico energetico agricolo

6 COMPONENTE ANTROPICA: INPUT MIKE BASIN Validazione attraverso «schede lavoro» da parte dei tecnici della Regione Piemonte INSERITE: -Singolarmente utenze di classe A -Raggruppate utenze di classe B Macrobacino Circa 5000 utenze Soglia (l/s) Appennini Orientali Affluenti Minori 100 Alpi Occidentali Alpi Settentrionali Dora Baltea Ticino Tanaro Po NON INSERITE: utenze agricole (50% del totale) con Qmax concessione <10 l/s -utenze con presa da canale -utenze piscicole -utenze lavaggio inerti -utenze energetiche ad acqua fluente o con presa e restituzione < 500m -utenze energetiche su affluenti non rappresentati nel modello -utenze isolate con Qmax << Qsoglia Dati di prelievo inseriti: Dato osservato di portata (mediato mensilmente) solo per il 5% utenze Qmax di concessione Q ricalcolata con media valori idroesigenze limitrofe (ove Q mancante)

7 INTERSCAMBIO FALDA fonte PTA 2 fonti dati - PTA Regione Piemonte - studi specifici di approfondimento del bilancio idrologico con campagne di misura finalizzati anche alla definizione dell interscambio con la falda. le classi 1 e 2 rappresentano il comportamento drenante del corso d'acqua (flusso dalla falda verso il fiume); le classi 4 e 5 rappresentano il comportamento disperdente del corso d'acqua (flusso dal fiume verso la falda); la classe 3 rappresenta l equilibrio

8 DMV DMV di calcolo in l/s Calcolo del valore di DMV per le sezioni corrispondenti ai nodi del modello; Correzione per Aste Po e Tanaro secondo valori Allegato A 8/R Inserimento tratti fluviali in deroga-> DMV pari ad 1/3 per periodi di massima idroesigenza

9 IL MODELLO MIKE BASIN IN NUMERI utenze (in 450 Water User con 65 raggruppamenti) - 40 invasi sottobacini

10 CALIBRAZIONE revisione dell input idrologico - Revisione dell input idrologico naturale: ricalibrazione dei bacini del modello afflussi deflussi NAM, ad oggi orientato alla previsione degli stati di piena; Es. Sezione Sesia a Campertogno Bacino NAM 1001 Area drenata 170 Km 2 DHI 30 October, 2013 Es. Sezione Tanaro a Piantorre Bacini NAM Area drenata 500 Km 2

11 CALIBRAZIONE: NAM revisione bacino del Tanaro a Piantorre (periodo 1) Confronto tra la serie di portata osservata (colore verde) e le serie simulate prima (colore blu) e dopo (colore arancio) la fase di revisione delle calibrazione da lug 2004 ad ott 2004

12 CALIBRAZIONE MIKE BASIN: Agogna a Novara Diff. Media mensile % Portate simulate e osservate Diff. Media mensile % anno per anno Sim-Oss>-50% -50%<Sim-Oss<-30% -30%<Sim-Oss<30% 30%<Sim-Oss<50% Sim-Oss >50% Valutazione sezione: 0-3 codice staz 0 = non classificabile codice staz 1 = rispondenza osservato-simulato con risultati alterni codice staz 2 = rispondenza osservato-simulato buona codice staz 3 = rispondenza osservato-simulato molto buona Periodo di interesse

13 CALIBRAZIONE MIKE BASIN : Quadro complessivo a fine calibrazione Sezione di interesse RP corrispondenti ad idrometri Codice 0 10% Codice 1 18% Codice 3 46% Codice 2 26%

14 PROCEDURA DI UTILIZZO Real time FW MIKE CUSTOMISED Dati osservati (pioggia, temperatura, portate) Aggiornamento stato serbatoi NAM Dati da osservazioni Simulazione MIKE 11 NAM Processamento output NAM Previsioni meteo di medio/lungo periodo Simulazione MIKE BASIN Output BASIN (post-processing) Verifica risultati: Ipotesi di scenario Variazione Input utenze/serbatoi/...

15 REPORT DEI RISULTATI Macroarea nodi di bilancio singola utenza UTENZE UTENZE IRRIGUE IDROELETTRICHE Q MACROAREA Qdeficit utenze MACROAREA disponibi le % % Ticino Svizzero ND Ticino Svizzero ND Toce 0.0 Toce 42.1 Sesia 13.8 Sesia 34.1 Cervo 71.4 Cervo 59.1 Deficit utenze Dora Baltea 2.7 Dora Baltea 45.9 Orco 35.3 Orco 44.3 Stura di Lanzo 67.9 Stura di Lanzo 73.4 Dora Riparia 48.5 Dora Riparia 44.6 Pellice 45.3 Pellice 43.3 Alto Po 54.7 Alto Po 48.7 Varaita 39.7 Varaita 72.3 Maira 16.1 Maira 32.3 Stura di Demonte 17.0 Stura di Demonte 29.5 Tanaro 49.1 Tanaro 45.1 Bormida 10.8 Bormida 46.2 Orba 26.7 Orba 0.2 Scrivia Curone 14.3 Scrivia Curone 24.3 Agogna Terdoppio 45.9 Agogna Terdoppio 0.0 Asta Po Dora Asta Po Dora Tanaro 0.1 Tanaro 0.0 Asta Po Dora Dora 30.5 Asta Po Dora Dora 38.5 Residuo Torino, Po Ottobre 2013 Residuo Po 72.5 punti del reticolo idrografico in corrispondenza di chiusure di bacino in cui si valuta il bilancio tra portate naturali disponibili, portate prelevate e DMV

16 RISULTATI SINGOLA UTENZA Identificaz. a video sezione di interesse Scelta output Serie dati in formato tabellare esportabile in excel Serie dati in formato grafico 30 October, 2013 #16

17 Q [m3/s] APPLICAZIONI Dati da osservazioni Per il periodo di previsione: - individuazione delle condizioni di deficit alle utenze e di DMV - individuazione dei periodi in cui la portata prevista è inferiore ad una soglie di equilibrio Soglie di equilibrio: portata valutata in corrispondenza di sezioni di controllo necessaria per garantire la presenza del DMV ed il soddisfacimento delle idroesigenze delle utenze irrigue collocate sull'asta fluviale a valle della sezione stessa /07/ /07/2013 analisi Simulazioni per scenari ed analisi deficit (per es.) - simulazione base (scenario A) - ipotesi di regolazione invasi (scenario C) - ipotesi di rimodulazione prelievi (scenario D) ORCO A SAN BENIGNO previsione 16/07/ /07/ /07/ /07/ /07/ /07/ /07/ /07/2013 Qsim DMV Qequi Qoss

18 CONCLUSIONI E PROSPETTIVE Il modello è stato implementato con un alto grado di dettaglio; Esigenza di rappresentare efficacemente i risultati: introdotte 3 differenti scale di restituzione a) bacino idrografico b)nodi di bilancio c)singola utenza; Possibilità di distinzione tra siccità meteorologica (disponibilità naturale) e carenza idrica (deficit rispetto alla domanda di risorsa); Possibilità di fare confronto tra scenari costruiti con alternative di gestione; Possibilità di definire punti di controllo (soglie di equilibrio); Utilizzare modelli di dettaglio a supporto delle decisioni relative alla pianificazione; Migliorare le informazioni sui prelievi; Automatizzare le procedure di produzione dei risultati.

19 Thank you