I Bilanci Idrologici a lungo termine! P. Claps -Idrologia!

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Leonzia Valli
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1 I Bilanci Idrologici a lungo termine! P. Claps -Idrologia!

2 Obiettivi! in sintesi:! ISTITUIRE UN CONFRONTO TRA DISPONIBILITA IDRICA SUPERFICIALE E FABBISOGNO.! Definire la risorsa idrica superficiale e fornire gli elementi per quantificarla! Consentire di valutare la possibilità di soddisfare una data utenza in varie condizioni di richiesta! Istituire un bilancio continuo nel tempo per valutare il contenuto d acqua di un suolo!

3 Bilancio Oceani e Terre Emerse! La precipitazione media annua sulle terre emerse è di 745 mm Flusso netto dall Oceano ai Continenti (40) Neve & ghiaccio (27 500) Atmosfera (13) P (111) ET (71) P (385) E (425) Laghi (205) Fiumi (1.7) Suolo (70) D (40) Acque sotterranee (8500) Oceano ( ) volumi di flusso annuo (in migliaia di km 3 ) Superficie terre emerse = 150 M km 2

4 Bilancio idrico a scala globale! P= Km 3! D= Km 3! ET=P-D = Km 3! Coefficiente di deflusso medio globale:! D/P= 0.36! Perdita per evaporazione media globale:! ET/P=0,64!

5 Quantificazione delle risorse idriche in Italia!!! Precipitazione Media Annua! P= 760 mm (Istat)! Superficie= km 2! Attorre et al., 2008!

6 Di quanta acqua disponiamo?! partiamo da 1000 mm di pioggia (es. in 1 anno)! se raccolta tutta su un area di 1 m 2 totalizza 1 m 3! se raccolta su 1 km 2 totalizza 1 milione di m 3 (10 6 m 3 )!

7 Quantificazione risorse di grande entità! 1km 3 =1000 milioni di m 3 = 1 miliardo di m 3! 1 km 3 equivale a 1000 mm di pioggia caduti su 1000 km 2 (circa 3 volte la superficie del lago di Garda)! 1 Megaliter = 10 6 litri = 1000 m 3! 1 Gigaliter = 10 9 litri = 1 milione di m 3 ;! 1000 Gigaliters = 1km 3!

8 Quantificazione delle risorse idriche:! Elementi preliminari! Precipitazione Media! P= 760 mm (Istat)! Superficie= km 2! Volume medio annuo di precipitazione in Italia! = 228 km 3! Attorre et al., 2008!

9 Grandi riserve idriche del mondo! la sola diga di Assuan, in Egitto (lago Nasser) può contenere fino a 150 km 3 d acqua!

10 Quanta acqua serve?! Fonte: Ministero Agricoltura e Foreste (Conferenza nazionale delle acque, 1989)! Fabbisogni entro il 2015= 53.5 km 3 (Miliardi di m 3 )! Suddivisione:! 49% Uso AGRICOLO! 14% Uso CIVILE! 25% Uso INDUSTRIALE! 12% Produzione di ENERGIA!

11 Quanta acqua per l irrigazione?! in Italia: Superficie irrigabile ~ km 2 (35 milioni di ettari)! (equivale al doppio della superficie del Lazio)! fabbisogno al 1990: <30 km 3! Fa circa 1/1000 di km 3 per km 2,! In sostanza serve circa 1m 3 per ogni m 2 irrigabile, cioè circa 1000 mm all anno.! La precipitazione da sola non basta!! Fonte: Ministero dell Agricoltura:!

Stima di massima dell acqua disponibile! E molto difficile ricostruire direttamente l entità dei volumi idrici teoricamente disponibili su territori molto vasti.! UN CALCOLO APPROSSIMATO:!

12 Stima di massima dell acqua disponibile! E molto difficile ricostruire direttamente l entità dei volumi idrici teoricamente disponibili su territori molto vasti.! UN CALCOLO APPROSSIMATO:!!! Superficie= km2! Volume medio annuo di precipitazione= 228 km3! Utilizzando il rapporto medio ET/P a scala globale(=71/111), risulterebbe:! ET=490 mm (145 km3)! D=270 mm (83 km3)! Temperature medie annue in Italia (Da Claps et al., 2008)

13 Bilancio a scala di bacino Il volume di controllo non deve necessariamente essere un forma elementare: un bacino idrografico rappresenta esso stesso un volume di controllo. da R.Rigon!"#$%&'(')"*+,+('&-'' $./&+,'0,##,'.(1&"-('' 0&'/2&$.$*,'

14 Stime di maggior dettaglio sull acqua disponibile:! Misura dei Deflussi! portate fluviali misurate in circa 500 stazioni sui corsi d acqua italiani!

15 Misure alla sezione di chiusura! (Pubbl. speciale n. 17 del Servizio Idrografico Italiano)! Portate medie: m 3 /s! Portate m. specifiche: l/s/km 2!

16 Afflusso meteorico: mm, ma anche! Deflusso (specifico): mm!

17 Volumi e portate! 1 mm raccolto su 1 km 2 totalizza 1000 m 3 (10 3 m 3 )! Lo stesso volume verrebbe totalizzato in 1 anno con una portata costante pari a 0, m 3 /s (0,0317 l/s)! 100 mm di deflusso equivalgono ad una portata specifica costante pari a 3,17 l/s/km 2! 100 mm di deflusso prodotti da un area di 1000 km 2 equivalgono ad un volume pari a 10 8 m 3 e ad una portata costante pari a 3,17 m 3 /s! Una portata costante pari ad 1 m 3 /s produce in un anno! 31, m 3!

18 Posizione del problema! PUNTO DI VISTA DELL UTENZA! Date le caratteristiche della domanda dell utenza (es. irregolarità stagionale) serve conoscere le disponibilità idriche e le relative possibilità di utilizzazione! Per finalità imprenditoriali (es. produzione di energia) si vuole valutare la redditività dell investimento, che dipende dalla disponibilità idrica e dalla regolarità del deflusso! PUNTO DI VISTA DEL PIANIFICATORE! Nel bacino *** sono presenti ### utenze, con altrettante concessioni! E necessario mantenere o raggiungere lo stato qualitativo buono nel corso d acqua (Dir. UE 2000/60)! portata minima nel corso d acqua e controllo qualità effluenti! Valutate le disponibilità idriche si decide sul rinnovo e revisione delle concessioni!

20 Cosa si intende per possibilità di utilizzazione?! Nuova Diga del Sessera(BI)! (Consorzio della Baraggia STECI)!

21 Il sistema Idrico della Baraggia Biellese e Vercellese!

22 Risorsa idrica superficiale:! apporto derivante dal Bacino idrografico! Superficie del bacino imbrifero:! 50 km3! Superficie del lago di invaso: 0,125 km3! Volume dell invaso:! m3!

23 Regime pluviometrico 250! Precipitazioni medie mensili!!"#$$%" 200! 150! 100! 50! 0! set! ott! nov! dic! gen! feb! mar! apr! mag! giu! lug! ago! $&'&"!"#

24 Regime termometrico!$#

25 REGIMI IDROLOGICI ADIMENSIONALI Valori relativi!!%#

26 Valori relativi! Curve tipo di domanda idrica e regime idrometrico!!&#

27 !! Paragonando domanda ed offerta si dovrebbero confrontare volumi irrigui (in m 3, ottenuti dal prodotto di d j [mm] ed area a del comprensorio) con volumi di deflusso (in m 3, ottenuti dal prodotto di D j [mm] ed area A del bacino).! L uso delle curve adimensionali consente di prescindere dalle aree, e concentrarsi sulla ripartizione dei volumi relativi nei diversi mesi.! I mesi nei quali l entità del volume necessario è superiore al volume mediamente disponibile nel corso d acqua (regime idrometrico) sono detti mesi critici. In questi mesi risulterà necessario utilizzare volumi di deflusso accumulati in invasi artificiali per soddisfare la domanda idrica!!'#

28 Riserve idriche in Italia:! Grandi Dighe! Dighe Alpine: Regione Piemonte! Volumi totali [L 584/94] : Mm 3! Superfici totali bacini imbriferi sottesi: 1160 km 2! Diga del Flumendosa (Sardegna):! Volume [L 584/94] : Mm 3! Bacino imbrifero : 753 km 2!

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