UN PROBLEMA DI INQUINAMENTO FLUVIALE

Documenti analoghi
SVILUPPO DEI MODELLI

Acque superficiali. Parte 4 (13)

Classificazione asta fluviale ai sensi del D.lgs. 152/99

Introduzione ai sistemi dinamici

ẋ 1 = 2x 1 + (sen 2 (x 1 ) + 1)x 2 + 2u (1) y = x 1

TEORIA DEI SISTEMI SISTEMI LINEARI

GAIALAB:INCONTRIAMO L AMBIENTE IN LABORATORIO

PREVISIONE. E inutile cercare di prevedere la componente deterministica. Quindi si opera su valori depurati di questa componente.

Controlli Automatici e Teoria dei Sistemi Esempi di sistemi dinamici

Modellistica numerica avanzata a supporto dell idroecologia Scenari di impatto sulla qualità delle acque

Controllo dell inquinamento delle acque superficiali Parte 2

f è una combinazione convessa f con w 1

01. Modelli di Sistemi

Esercitazione n o 3 per il corso di Ricerca Operativa

ESERCITAZIONE - Analisi della domanda

DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE. Studio delle cause che determinano il moto Introduzione di nuove grandezze:

INTERVENTI NEL SETTORE AMBIENTE/TERRITORIO

Carattestiche Statiche e Dinamiche dei Sensori

Istituzioni di Matematiche Modulo B (SG)

Sistemi Dinamici. Corrado Santoro

MODELLI DECISIONALI FORMULAZIONE GENERALE DEL PROBLEMA DECISIONALE (OTTIMIZZAZIONE)

SISTEMI AEROSPAZIALI I

Analisi dei Sistemi Esercitazione 1

Costruzioni in zona sismica

Fondamenti di Automatica

= = 28,3333 C. x =

Sistemi e modelli matematici

Il modello di bilancio idrico di Thornthwaite e Mather

Elementi di Automazione Lezione 2 - Sistemi e modelli

Traiettorie nello spazio degli stati

Ingegneria Informatica. Prof. Claudio Melchiorri DEIS-Università di Bologna Tel

Spazio degli stati. G(s) = Y (s) X(s) = b m s m + b m 1 s m b 1 s + b 0

Analisi dei Sistemi. Pre-esame 2 Novembre 2002

Controlli Automatici I

Fondamenti di Automatica Prof. Giuseppe Oriolo. Introduzione

REAZIONI CHIMICHE: LEGGI CINETICHE, MECCANISMI DI REAZIONE E BILANCI DI MASSA

PROBLEMI DI GESTIONE

Integrazione delle equazioni del moto

CONTROLLI AUTOMATICI Ingegneria Meccanica e Ingegneria del Veicolo. SISTEMI E MODELLI

MODELLISTICA E SIMULAZIONE 1 prova: 7 maggio 2015 Cognome e Nome:...

Sistemi Dinamici a Tempo Continuo

Equazioni differenziali II. Elisabetta Colombo

SISTEMI e MODELLI. Prof. Laura Giarré Sistemi e Modelli CA Prof.

Esercizi di Formulazione e di calcolo dell'equilibrio

Analisi Matematica 1 Quarantesima lezione [1cm] Equazioni differenziali 5 maggio lineari2010 del primo1 ordine / 10

FONDAMENTI DI CONTROLLI AUTOMATICI Ingegneria Meccanica. SISTEMI E MODELLI

ANALISI 1 1 VENTICINQUESIMA LEZIONE Equazioni differenziali Equazioni lineari del primo ordine

Campionamento acque PROGETTO C.A.R.O LURA. Daniele Sampietro. Luana Valentini LICEO SCIENTIFICO STATALE G.TERRAGNI PARCO DELLE SORGENTI DEL LURA

Regolazione e controllo

Ottimizzazione. in unione corso con. Ottimizzazione Discreta e Complementi di R.O. Edoardo Amaldi. DEIB Politecnico di Milano

Corso di Fondamenti di Sistemi Dinamici

Regolazione e controllo

Matematica con elementi di Informatica

Metodi di identificazione

B.O.D. (Biochemical Oxygen Demand): determinazione dei parametri che lo caratterizzano

OTTIMIZZAZIONE in unione con OTTIMIZZAZIONE DISCRETA e COMPLEMENTI DI RICERCA OPERATIVA

DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE

Monitoraggio fiume Arno

1 Esperienza 1. Studio del moto uniforme

Controlli Automatici - Parte A

Esercitazioni di Tecnologie per l Automazione. Introduzione a Matlab e Simulink

Acqua Aspetti qualitativi della risorsa acqua: applicazione in Italia della Direttiva WFD 2000/60CE.

Scrivere il numero della risposta sopra alla corrispondente domanda. (voti: 2,0,-1, min=14 sulle prime 10) , C = [3 2 2], D =

Caratterizzazione ecologica e utilizzo dei laghi di cava nelle aree golenali

SETTORE ACQUE OSSERVATORIO ALTO ADRIATICO

I RISULTATI WQI 1) BOD

Analisi nel dominio del tempo delle rappresentazioni in variabili di stato

Dinamica dei Sistemi Multicorpo Esempi di reti elettriche

Una particella si muove lungo l asse x seguendo la seguente legge oraria

Risposta a regime (per ingresso costante e per ingresso sinusoidale)

OTTIMIZZAZIONE in unione con COMPLEMENTI DI RICERCA OPERATIVA

Introduzione a Matlab e Simulink

Motivazioni: problema di analisi. Introduzione a Matlab e Simulink. Dove trovare altre informazioni? A cosa serve questa presentazione

PARAMETRI MARINI. 1 di 5

[ ] L incremento di invaso in un intervallo di tempo t è dato da:

OTTIMIZZAZIONE in unione con COMPLEMENTI DI RICERCA OPERATIVA OTTIMIZZAZIONE DISCRETA

Prof. Capuzzimati Mario - ITIS Magistri Cumacini - Como SISTEMI

CONTROLLI AUTOMATICI Ingegneria Gestionale MODELLI DI SISTEMI

Esercitazioni di Matematica Generale A.A. 2016/2017 Pietro Pastore Lezione del 12 Dicembre Calcolo di Derivate

VALUTAZIONE DEL CARICO TERMICO

Esercizi di statistica descrittiva. Giulia Simi (Università di Siena) Istituzione di matematica e fondamenti di Biostatistica Siena / 30

Controlli Automatici L

Cinematica. Velocità. Riferimento Euleriano e Lagrangiano. Accelerazione. Elementi caratteristici del moto. Tipi di movimento

RETI DI TELECOMUNICAZIONE

Risposta temporale: esempi

AUTUNNO ARPAV, attraverso il Settore Acque, è competente per il monitoraggio delle acque di transizione della regione Veneto.

Introduzione al Corso

Reti nel dominio del tempo. Lezione 7 1

ino6 Estate 2018 Monitoraggio in continuo Fiume ARNO

equazioni DOCENTE: Vincenzo Pappalardo MATERIA: Matematica differenziali

ID pratica Posizione Punteggio Aree OFA

Nome, Cognome: punti corrispondono alla nota massima.

Esercizio (tratto dal Problema 1.6 del Mazzoldi)

Il metodo di calcolo del DMV proposto dall Autorità di Bacino Regionale è il seguente:

di scuola e di classe, tempi di effettuazione dare un indicazione schematica del percorso sulla derivata nel quale si

Strategie per lo studio, la salvaguardia e il recupero dell'ambiente fluviale del Fiume Serio

Esercitazione n o 3 per il corso di Ricerca Operativa

I PARTE Domande a risposta multipla

Transcript:

UN PROBLEMA DI INQUINAMENTO FLUVIALE catena trofica (ecosistema) Semplificazioni: o Fiume monodimensionale, velocità costante (spazio tempo) o Inquinante biodegradabile (BOD) o Altra variabile d'interesse: ossigeno disciolto (DO) o Due soli processi "chimici": degradazione dell'inquinante e riossigenazione dall'atmosfera. 12

FORMULAZIONE MATEMATICA MODELLO DI STREETER-PHELPS (1925) Il BOD viene degradato (dai batteri) in modo proporzionale alla quantità presente e aumenta in corrispondenza agli scarichi: dbod/dt = - p 1 BOD+u L'ossigeno viene consumato (dai batteri) esattamente nella stessa misura in cui viene degradato il BOD e reintrodotto attraverso lo scambio con l'atmosfera. Quest'ultimo è proporzionale al deficit (differenza rispetto alla concentrazione di saturazione) presente. ddo/dt = - p 1 BOD + p 2 (DO s (T)-DO) Sistema di 2 equazioni differenziali del I ordine. soluzione (caso di un solo scarico all'inizio del tratto): I parametri p 1 e p 2 devono essere tarati sul caso specifico. Una volta tarato, il modello può essere utilizzato per simulare l'effetto di altri scarichi o prevedere la qualità dell'acqua in un punto a valle. 13

UN PROBLEMA DI DISTRIBUZIONE DELL'ACQUA disponibilità idrica settimanale domanda settimanale consorzio 1 a(t) d 1 (t) consorzio 2 d 2 (t) domanda settimanale impianto industriale d 3 (t) 20 domanda settimanale 15 10 5 d1(t) d2(t) d3(t) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 settimane CHE COSA DOBBIAMO DECIDERE? la portata da fornire a ciascun utente settimana per settimana (f i, i=1,2,3) DECISIONI IN CHE MODO? Es: cercando di ridurre al massimo lo scarto tra domanda e fornitura su tutto il periodo e a tutti gli utenti OBIETTIVO 14

FORMULAZIONE MATEMATICA VINCOLI f 1 (1)+f 2 (1)+f 3 (1) = a(1) f 1 (2)+f 2 (2)+f 3 (2) = a(2).. f 1 (12)+f 2 (12)+f 3 (12) = a(12) f 1 (1) d 1 (1) f 1 (2) d 1 (2) f 3 (1) c 3 (1) f 3 (12) c 3 (12) bilancio di massa eventuali vincoli di capacità o deflusso minimo OBIETTIVO/I a) Minimizzare la somma dei deficit rispetto alla domanda min it (d i (t)-f i (t)) + b) Minimizzare la somma dei quadrati dei deficit rispetto alla domanda min it (d i (t)-f i (t)) + 2 c) Minimizzare la somma pesata, rispetto al tempo e agli utenti, dei deficit rispetto alla domanda 2 pesi dipendenti min it (p it (d i (t)-f i (t))) + da i e da t d) Minimizzare una generica funzione F dei deficit min F(d i (t)-f i (t)) 15

UN CASO PIÙ GENERALE IL SISTEMA DI CONTROLLO DELL'ACQUA ALTA A VENEZIA condizioni meteorologiche Mare Adriatico livello Adriatico previsione livello gestione bocche Laguna di Venezia livello laguna esposizione costo con previsione e gestione solo previsione nè previsione, nè gestione danno DANNO Ci sono diverse alternative decisionali, corrispondenti a misure e metodi di previsione e di gestione. Tra i progetti proposti (ottenuti con un modello di pianificazione) vanno considerati solo quelli di frontiera, cioè non migliorabili da entrambi i punti di vista. N.B. per valutare costi e danni occorre un modello. 16

MODELLI DESCRITTIVI (sistemi dinamici) variabili di ingresso u(t) variabili di stato x(t) variabili di uscita y(t) Tutte le variabili dipendono dal tempo t. Le variabili di ingresso rappresentano le cause che determinano l evoluzione del sistema. Possono dipendere da noi (manipolabili) o da fattori esterni (disturbi) Le variabili di uscita rappresentano gli effetti ai quali siamo interessati e che vogliamo misurare. Le variabili di stato rappresentano la situazione interna del sistema (non sempre misurabile) e il loro valore è definito da tutta la storia precedente del sistema. Il modello consente di calcolare lo stato e l uscita del sistema in un istante t, sulla base dello stato in un istante precedente (stato iniziale) e degli ingressi che hanno agito sul sistema. Dinamica = tutte le variabili dipendono dal tempo, l'azione degli ingressi sulle uscite avviene attraverso lo stato (inerzia). 17