Verbano 1998 monitoraggio

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Verbano 1998 monitoraggio

  1. 1. Il monitoraggio, un mezzo per la riduzione dei danni: previsioni in tempo reale della quota del Verbano Giorgio Salvadè1, Stefano Pisani2, Alberto Dei†2 1: Laboratorio Fisica Terrestre - DCT/DIE - SUPSI/Trevano-Manno 2: Istituto Scienze della Terra - SUPSI/Cadenazzo
  2. 2. Scopo • Segnalazione tempestiva del pericolo di esondazione del Verbano per minimizzare i danni, tramite: - monitoraggio in tempo reale della situazione idrologica dei principali affluenti del Verbano; - previsioni meteorologiche (a causa delle dimensioni ridotte del bacino)
  3. 3. Confronto pioggia-portata 4/9/981/00 4/9/983/00 4/9/985/00 4/9/987/00 4/9/989/00 4/9/9811/00 4/9/9813/00 4/9/9815/00 4/9/9817/00 4/9/9819/00 4/9/9821/00 4/9/9823/00 5/9/981/00 5/9/983/00 5/9/985/00 5/9/987/00 5/9/989/00 5/9/9811/00 5/9/9813/00 5/9/9815/00 5/9/9817/00 5/9/9819/00 5/9/9821/00 5/9/9823/00 6/9/981/00 6/9/983/00 6/9/985/00 6/9/987/00 6/9/989/00 6/9/9811/00 6/9/9813/00 6/9/9815/00 6/9/9817/00 6/9/9819/00 6/9/9821/00 6/9/9823/00 0 2 4 6 8 10 12 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Column D Column G data pioggia(mm/h) portata(m3/s)
  4. 4. Schema dello sviluppo • Rete di rilevamento e trasmissione in tempo reale • Gestione dei dati e loro rappresentazione • Distribuzione areale delle piogge • Scelta modello pioggiadeflusso • Calibrazione
  5. 5. Posizione dei pluviometri e dei limnigrafi
  6. 6. Rete attuale
  7. 7. Distribuzione delle piogge
  8. 8. portata in entrata  portata in uscita • Bacini imbriferi: pioggia  deflusso – depurazione delle piogge: metodo del CN – convoluzione delle piogge: metodo di Nash • Aste fluviali – metodo di Muskingum • Invasi di ritenzione – integrazione con un metodo di Runge-Kutta
  9. 9. Depurazione: metodo del CN Due parametri • precipitazioni fino al ruscellamento • CN:determina la capacità di campo – varia da evento a evento – deve essere determinato nel corso dell’evento
  10. 10. Convoluzione: metodo di Nash • Due parametri – n: numero di serbatoi lineari in cascata – k: costante caratteristica del bacino • Due effetti: – laminazione – sfasamento tra pioggia e idrogramma • n, k variano poco da evento a evento (identificati con gli eventi storici)
  11. 11. Aste fluviali: metodo di Muskingum • Due parametri – fattore di forma dell’invaso (non critico) – tempo per percorre l’asta • Identificati con gli eventi storici
  12. 12. Lago A h ⋅ dh dt = I t − Q h t • I(t): idrogramma totale in entrata • A(h): superficie • Q(h(t)): portata in uscita- dipende dal livello • integrazione con Runge-Kutta
  13. 13. Modello bacino imbrifero Verbano Ticino-Bzo asta fluv. AB Verzasca invaso C Maggia D Maggia-Toce E Toce F Toce-sbocco G H J K Ticino-Tresa invaso Ceresio Tresa-sbocco
  14. 14. Novembre 97 Inizio evento: 05.11.97 istante della previsione: 07.11.97:0200 192.0 192.2 192.4 192.6 192.8 193.0 193.2 193.4 193.6 05.11.9700:00 06.11.9700:00 07.11.9700:00 08.11.9700:00 09.11.9700:00 10.11.9700:00 Data Livellodellago(m) modello misure misuredopo previsione
  15. 15. Novembre 97 Inizio evento : 05.11.97 istante della previsione : 08.11.97:0200 192.0 192.2 192.4 192.6 192.8 193.0 193.2 193.4 193.6 05.11.9700:00 06.11.9700:00 07.11.9700:00 08.11.9700:00 09.11.9700:00 10.11.9700:00 Data Livellodellago(m) modello misure misuredopo previsione
  16. 16. Novembre 97 Inizio evento: 05.11.97 istante della previsione : 12.11.97:0200 192.0 192.2 192.4 192.6 192.8 193.0 193.2 193.4 193.6 05.11.9700:00 07.11.9700:00 09.11.9700:00 11.11.9700:00 13.11.9700:00 15.11.9700:00 Data Livellodellago(m) modello misure misuredopo previsione
  17. 17. Novembre 97 (piogge effettive) inizio evento: 05.11.97 istante della previsione: 08.11.97:0200 (piogge effettive) 192.0 192.2 192.4 192.6 192.8 193.0 193.2 193.4 193.6 5.11.970.00 6.11.970.00 7.11.970.00 8.11.970.00 9.11.970.00 10.11.970.00 data livellodellago(m) modello misure
  18. 18. Aprile 98 • Uscita costante – 180 m3/s • Precipitazione – prevista • 240 Mm3 – misurata • 353 Mm3 inizio evento: 02.05.98:0000 istante della previsione: 05.04.98:0200 192.6 192.8 193.0 193.2 193.4 193.6 193.8 194.0 2.4.980.00 3.4.980.00 4.4.980.00 5.4.980.00 6.4.980.00 7.4.980.00 data livellodellago(m) modello misure misuredopo previsione istantedellaprevisione
  19. 19. Pioggia prevista - effettiva Bacino imbrifero Verbano 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 5.4.982.00 5.4.986.00 5.4.9810.00 5.4.9814.00 5.4.9818.00 5.4.9822.00 6.4.982.00 6.4.986.00 6.4.9810.00 6.4.9814.00 6.4.9818.00 6.4.9822.00 data pioggiaglobale(migliaiam3) Pr_T previsione Pl_T effettiva Pioggia totale prevista: 240'132 migliaia di m3 Pioggia totale effettiva: 353'501 migliaia di m3
  20. 20. Aprile 98 • Uscita costante – 180 m3/s • Precipitazione – prevista • 343 Mm3 – misurata • 263 Mm3 inizio evento: 02.04.98:0000 istante della previsione: 06.04.98:0200 192.6 192.8 193.0 193.2 193.4 193.6 193.8 194.0 2.4.980.00 3.4.980.00 4.4.980.00 5.4.980.00 6.4.980.00 7.4.980.00 8.4.980.00 data livellodellago(m) modello misure misuredopo previsione istantedellaprevisione
  21. 21. Pioggia prevista - effettiva 6/4/982/00 6/4/983/00 6/4/984/00 6/4/985/00 6/4/986/00 6/4/987/00 6/4/988/00 6/4/989/00 6/4/9810/00 6/4/9811/00 6/4/9812/00 6/4/9813/00 6/4/9814/00 6/4/9815/00 6/4/9816/00 6/4/9817/00 6/4/9818/00 6/4/9819/00 6/4/9820/00 6/4/9821/00 6/4/9822/00 6/4/9823/00 7/4/980/00 7/4/981/00 7/4/982/00 7/4/983/00 7/4/984/00 7/4/985/00 7/4/986/00 7/4/987/00 7/4/988/00 7/4/989/00 7/4/9810/00 7/4/9811/00 7/4/9812/00 7/4/9813/00 7/4/9814/00 7/4/9815/00 7/4/9816/00 7/4/9817/00 7/4/9818/00 7/4/9819/00 7/4/9820/00 7/4/9821/00 7/4/9822/00 7/4/9823/00 8/4/980/00 8/4/981/00 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 Bacino imbrifero Verbano Pr_T previsione Pl_T effettiva data pioggiaglobale(migliaiam3)
  22. 22. Settembre 93 (pioggia effettiva) inizio evento: 22.09.93 istante della previsione: 24.09.93:1800 (piogge effettive) 193.0 193.5 194.0 194.5 195.0 195.5 196.0 196.5 197.0 22.9.930.00 23.9.930.00 24.9.930.00 25.9.930.00 26.9.930.00 27.9.930.00 28.9.930.00 data livellodellago(m) modello misure
  23. 23. Categorie errori • Errore di modello – schematizzazione del bacino (CN+Nash) • eventi storici delle portate dei fiumi : < 4% • Errore delle previsioni – calibrazione prima del picco • eventi storici delle portate dei fiumi: ~ 6..8%
  24. 24. Settembre 93 - 23.09.93:1800 22/9/93 0/00 23/9/93 0/00 24/9/93 0/00 25/9/93 0/00 26/9/93 0/00 27/9/93 0/00 28/9/93 0/00 191.0 192.0 193.0 194.0 195.0 196.0 197.0 Column D Column F Column G data livellodellago(m)
  25. 25. Settembre 93 - 23.09.93:0000 22/9/93 0/00 23/9/93 0/00 24/9/93 0/00 25/9/93 0/00 26/9/93 0/00 27/9/93 0/00 28/9/93 0/00 191.0 192.0 193.0 194.0 195.0 196.0 197.0 198.0 Column D Column F Column G Column H data livellodellago(m)
  26. 26. Categorie errori • Errore di modello – schematizzazione del bacino (CN+Nash) • eventi storici delle portate dei fiumi : < 4% • Errore delle previsioni – calibrazione prima del picco • eventi storici delle portate dei fiumi: ~ 6..8 % – incertezza nella previsione di pioggia • dopo 4-6 ore fattore preponderante
  27. 27. Prossimi lavori • Scambio dati con regioni italiane (pluviometri, limnigrafi e previsioni) • Calibrazione bacino imbrifero della valle del Toce e integrazione nel modello previsionale • Limiti di confidenza della previsione • Visualizzazione previsione (lago,fiumi)

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