STRUMENTI DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO SICCITA' E DEL RISCHIO IDRAULICO - RemTech Expo
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SVILUPPO DI PIATTAFORMA MODELLISTICA DI PREVISIONE
DELLE PIENE IN TEMPO REALE NEL FIUME ARNO
Ing. ENZO DI CARLO – REGIONE TOSCANA CFR -
Ing. DARIO TRICOLI – RUWA SRL
STRUMENTI DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO SICCITA’ E DEL
RISCHIO IDRAULICO
21 settembre 2018
RemTech Expo 2018 (19, 20, 21 Settembre) FerraraFiere
www.remtechexpo.com
“Le attività di Centro Funzionale Regionale -CFR”
Il Centro Funzionale è la struttura che concorre alla gestione del Sistema di allertamento nazionale
ex D.Lgs. 1/2018 e Direttiva del P.C.M. del 27.02.2004, e che oltre a gestire la rete di
monitoraggio meteo-idrologica in tempo reale, svolge attività di previsione, monitoraggio e
sorveglianza in tempo reale dei fenomeni meteo-idrologici con la conseguente valutazione degli
effetti al suolo previsti.
CENTRO FUNZIONALE
REGIONE TOSCANA
altri
altre reti di Centri Funzionali
Monitoraggio fornisce servizi a
regionali
e
Centri di Previsione
meteo
Protezione
Civile
Tutela delle acque Bacini
Regionale
Regionali
Enti Locali
ATO Difesa del Suolo
STRUTTURE NAZIONALI
Centri Funzionali
Utenza privata Dipartimento PC - ISPRA
La struttura del Centro Funzionale regionale
(CFR) DGRT 395/2015
Servizio Servizio
Funzionale Funzionale
Meteo Idrologico-Idraulico
previsione meteorologica gestione Rete monitoraggio
modellistica operativa raccolta, archiviazione e validazione
meteorologica e meteo-marina dati
valutazione pericolosità modellistica previsionale idrogeologica-
fenomeni meteo(temporali, idraulica
neve, mareggiate, vento, valutazione criticità rischi idrogeologico
ghiaccio) e idraulico
emissione Bollettini-Avvisi di emissione Bollettini-Avvisi di
competenza competenza
gestione Sistema di Scambio
Informativo
Settore Idrologico - Centro Funzionale Regionale
La rete strumentale della Regione Toscana per la raccolta ed il
monitoraggio dei dati idrologici
Tempo DIFFERITO
Tempo REALE
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“Le attività di Centro Funzionale Regionale -CFR”
Bollettini / Avvisi di criticità - Scenari evento e possibili danni
- Bollettino di vigilanza meteo (ore
11:30)
- Bollettino di valutazione delle
criticità/avviso (ore 13:00)
FASE
PREVISIONALE
- Bollettino Monitoraggio e
Aggiornamento Evento (ogni 3h)
FASE
MONITORAGGIO
EVENTO
...LA VALUTAZIONE DEGLI EFFETTI AL SUOLO NEL
TEMPO REALE
Il sistema di allerta nazionale prevede
(ai sensi della DPCM 27.02.2004):
-) UNA FASE PREVISIONALE:
costituita dalla valutazione, sostenuta da una adeguata modellistica numerica,
della situazione meteorologica, nivologica, idrologica, idraulica e geomorfologica
attesa, nonché degli effetti che tale situazione può determinare sull'integrità
della vita, dei beni, degli insediamenti e dell'ambiente;
-) UNA FASE DI MONITORAGGIO E SORVEGLIANZA, articolata in:
osservazione qualitativa e quantitativa, diretta e strumentale, dell'evento
meteoidrologico ed idrogeologico in atto,
previsione a breve dei relativi effetti attraverso il now casting meteorologico e/o
modelli afflussi/deflussi inizializzati da misure raccolte in tempo reale.
CATENA PREVISIONALE DELLE CRITICITÀ IDROGEOLOGICHE-IDRAULICHE
Modelli Meteo
Modelli Idrologici
(Bacini superiori 400 kmq) Soglie idrometriche
Zone
Allerta
LSPP
Soglie pluviometriche
PREVISIONE CRITICITA’
Saturazione Suolo
MODELLISTICA IDROLOGICA: il modello MOBIDIC
Il sistema modellistico di previsione idrologica è implementato
dal 2002 presso il CFR per il monitoraggio e la previsione
degli eventi idrometeorologici estremi nei principali
bacini del territorio regionale.
Il sistema è operativo in tempo reale utilizzando in ingresso i dati
idrometeorologici misurati provenienti dai numerosi sensori della rete
di monitoraggio regionale e le previsioni quantitative di precipitazione
da N diversi modelli numerici dell’atmosfera.
Previsioni meteorologiche
Dati misurati
rete idropluviometrica
pioggia, vento,
temperatura e
umidità dell’aria,
radiazioni solari,
livelli idrometrici)
Portate (e livelli) previsti
nei corsi d'acqua
Modello afflussi-deflussi
Condizioni di
saturazione del suolo
MODELLISTICA IDROLOGICA: il modello MOBIDIC In ciascun elemento di suolo è calcolato il bilancio idrologico, e in ciascun ramo di reticolo sono calcolate le portate generate dai deflussi fino all'istante attuale e quelle nelle 48/72 ore successive sulla base delle previsioni meteo. Gli output del modello sono consultabili in tempo reale via web per utenti autorizzati.
Q da modello
(previsione)
Q da SD
(pregresso)
1) Andamento nel tempo delle
portate nella sezione idraulica.
H da SD-modello
(previsione)
H misurato
(pregresso)
2) Andamento nel tempo delle
altezze nella sezione idraulica.
3) Andamento nel tempo delle
piogge nel bacino a monte della
sezione idraulica.MODELLISTICA IDROLOGICA: il modello sperimentale HEC-HMS in tempo reale
ATTIVITA' PREVISTE 1)Implementazione modello idrologico in tempo reale e differito; 2) Regionalizzazione dei parametri del modello idrologico; 3) Implementazione del modello idraulico del Fiume Arno; 4) Progettazione e predisposizione del DataBase e del modulo WebGIS di restituzione e visualizzazione dei risultati.
MODELLAZIONE IDROLOGICA - SIMULAZIONE EVENTO DI PIENA (metodo SCS-CN, Soil Conservation Service) - SIMULAZIONE CONTINUA (metodo SMA - Soil Moisture Accounting)
DATI DISPONIBILI - Dati pluviometrici eventi storici - Dati idrometrici eventi storici
MODELLAZIONE IDROLOGICA – EVENTO DI PIENA IMPLEMENTAZIONE Separazione delle piogge (metodo Curve Number – Soil Conservation Service); Formazione della piena (metodo IUH del Soil Conservation Service); Propagazione della piene (metodo Muskingum - Cunge); Deflusso di base (metodo Recession Costant)
TARATURA MODELLO
Risultati
Prima della taratura Dopo la taraturaMODELLAZIONE IDROLOGICA IN CONTINUO
Soil Moisture Accounting (SMA)
PARAMETRI SMA
N. PARAMETRO DESCRIZIONE
1 Soil (%) percentuale di riempimento suolo per t=0
2 Groundwater 1 (%) percentuale di riempimento sottosuolo I per t=0
3 Groundwater 2 (%) percentuale di riempimento sottosuolo II per t=0
4 Maximum Infiltration velocità massima d'infiltrazione
5 Impervious (%) percentuale impermeabile di bacino
6 Soil Storage (mm) volume strato suolo
7 Tension Storag (mm) volume strato zona capillare
8 Soil Percolation (mm/hr) velocità di percolazione nello strato di suolo
9 Groundwater 1 Storage (mm) volume strato sottosuolo I
10 Groundwater 2 Storage (mm) volume strato sottosuolo II
11 Groundwater 1 Percolation(mm/hr) velocità percolazione strato sottosuolo I
12 Groundwater 2 Percolation(mm/hr) velocità percolazione strato sottosuolo II
13 GW 1 Coefficient Coefficiente di propagazione strato sottosuolo I
14 GW 2 Coefficient Coefficiente di propagazione strato sottosuolo II
Separazione delle piogge (metodo Soil Moisture
Accounting - SMA);
Formazione della piena (metodo IUH del Soil
Conservation Service);
Propagazione della piene (metodo Muskingum -
Cunge);
Deflusso di base (metodo Linear Reservoir).MODELLAZIONE IDROLOGICA IN CONTINUO
Soil Moisture Accounting (SMA)
Inizializzazione parametri
- Uso del Suolo (Canopy e Surface)
- Studio Gardin/LAMMA (parametri dei terreni)
I parametri Ksat(30) e Ksat(150) ricavati dallo studio Gardin/LAMMA sono stati utilizzati per
inizializzare i parametri del sottosuolo
GW1_percolation = Ksat(150 medio)/2
GW2_percolation = GW1_percolation/1.05
GW1_storage= (Soil_storage) / 40
GW2_storage= (Soil_storage) / 2TARATURA MODELLO
Risultati ottenutiIMPLEMENTAZIONE MODELLO IN TEMPO REALE
Dati osservati:
- Precipitazioni;
- Livelli idrometrici;
Dati previsti:
- Modello ARW-ECM a 3 km;
- Modello LAMI a 8 km;
- Modello MED-GFS a 12 km.
INPUT OUTPUTPUBBLICAZIONE RISULTATI Realizzazione sistema webgis per la visualizzazione dei risultati
ESEMPIO EVENTI SIMULATI IN TEMPO REALE
IMPLEMENTAZIONE MODELLO IDRAULICO
GLI OUTPUT DEL MODELLO
IDROLOGICO COSTITUISCONO
L'INPUT PER LA MODELLAZIONE
IDRAULICASVILUPPI FUTURI POSSIBILI ESTENSIONE DELLA CATENA MODELLISTICA AD ALTRI BACINI IDROGRAFICI
SVILUPPI FUTURI POSSIBILI IMPLEMENTAZIONE DI UN MODELLO IDROLOGICO HMS IN REMOTO - Possibilità di creare progetti per il singolo utente - Possibilità di modificare i parametri di bacino - Possibilità di modificare i parametri meteorologici - Visualizzazione dei risultati
GRAZIE PER L’ATTENZIONE, GRAZIE PER L’ATTENZIONE,
Ing. Enzo Di Carlo Ing. Dario Tricoli
REGIONE TOSCANA RUWA S.R.L.
SETTORE IDROLOGICO REGIONALE- CFR
Telefono 3347090356
Telefono 050915328 cell. 3355988288 E-mail dario.tricoli@ruwa.it
E-mail enzo.dicarlo@regione.toscana.itPuoi anche leggere
