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Idrologia e gestione delle risorse idriche

Modellistica afflussi-deflussi e sistemi di preannuncio di piena; gestione degli invasi montani.

 

 

 

 

Implementazione e calibrazione di modelli afflussi-deflussi

L’utilizzo di modellistica della trasformazione afflussi-deflussi risulta fondamentale per una varietà di applicazioni ingegneristiche, come ad es. la previsione in tempo reale delle piene, la definizione dell’onda di piena in ingresso, lo studio di modelli idraulici per la delimitazione delle zone inondabili, il dimensionamento idraulico delle opere civili che insistono sugli alvei fluviali (argini, ponti, ecc), la formulazione di bilanci idrici per l’ottimale gestione delle risorse idriche e la valutazione delle fonti di approvvigionamento superficiali; ulteriore applicazione è l’individuazione delle modalità ottimali di funzionamento dei serbatoi artificiali.

Il gruppo di ricerca ha vasta esperienza nell’ambito della modellazione afflussi-deflussi, in particolare attraverso lo sviluppo e l’applicazione, con particolare attenzione agli aspetti di calibrazione dei parametri, di modelli di tipo i) misto concettuale-fisico basato su parametri distribuiti, ii) di tipo concettuale a parametri concentrati e iii) di tipo sistemico (reti neurali artificiali e modelli nearest neighbour).

Sistemi per la previsione delle portate fluviali in tempo reale

Negli ultimi decenni si è assistito, sia in Italia sia all’estero, ad un incremento della frequenza degli eventi alluvionali: in molte occasioni si è potuto constatare come la disponibilità di sistemi di previsione in tempo reale degli eventi di piena potrebbe consentire, attraverso la messa in atto di misure di protezione civile, di ridurre sensibilmente i danni provocati. In bacini di estensione medio piccola, e in special modo quelli localizzati nelle aree montane, dove le forti pendenze contribuiscono a ridurre i tempi di trasferimento del deflusso superficiale, una previsione delle portate di piena con anticipo sufficiente per scopi di protezione civile può essere ottenuta solo utilizzando modelli idrologici afflussi-deflussi, che consentono di prevedere le portate future in funzione di dati di altezza di pioggia osservati e previsti sulla superficie del bacino. Gli aspetti che sembrano meritevoli di particolare attenzione per un’affidabile implementazione di tali sistemi, e su cui il gruppo di ricerca ha esperienza decennale, riguardano: (a) il perfezionamento dei sistemi di raccolta delle osservazioni meteorologiche in ingresso, siano esse osservate o previste, (b) il miglioramento della caratterizzazione e rappresentazione dei processi idrologici coinvolti nella trasformazione afflussi-deflussi, (c) la messa a punto di affidabili sistemi di aggiornamento e correzione delle previsioni di portata e (d) il perfezionamento della stima dell'incertezza associata al preannuncio.