Post on 06-Jul-2020
Metodi e strumenti per la previsione operativa dei
flussi idrologici
Rigon R., Bancheri M., Abera W., Serafin F., Tasin S., Formetta G.
Grado, 19 Maggio 2016
Giu
sep
pe P
en
on
e
2
E 'ndéveno cussì le vele al ventolassando drìo de noltri una gran ssia,co' l'ánema in t'i vogi e 'l cuor contentosensa pinsieri de manincunia.
Biagio Marin, 1912
Un piccolo omaggio a Grado
Rigon et al.
3
Esondazioni Franamento Inquinamento Magre…..
Ad ogni pericolo la sua modellazione
Quale pericolo ?
Rigon et al.
4
Ad ogni pericolo la sua modellazione
Esondazioni
Una “catena” di previsione moderna: Arpa Emilia
Rigon et al.
5
Ad ogni pericolo la sua modellazione
No data no party
L’aspetto dei dati
Rigon et al.
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Diciamo che il problema dei dati c’è sempre, mutata mutandis, in tutte le forme di pericolo.
Chi ci deve pensare ?
Rigon et al.
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Ad ogni pericolo la sua modellazione
Modelli idrologici e modelli idraulici
L’aspetto dei modelli
Rigon et al.
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Adige
• Implementa Hymod and e un meccanismo di suddivisione dei sottobacini che usa l’algoritmo di Pfastetter.
E possibile che la prossima versione sia suddivisa in parti.
Ad ognuno la sua catena modellistica
Rigon et al.
Formetta et al., 2011
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• Implementa un modello a serbatoi non lineari: può interagire con varie altre componenti
SwB
Rigon et al.
Rigon et al., 2016
Ad ognuno la sua catena modellistica
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deSaintVenant
• Integra l’ equazione de Saint-Venant 1D e (è parte dei Jgrasstools)
Rigon et al.
http://abouthydrology.blogspot.it/search/label/de%20Saint-Venant%20equation
Ad ognuno la sua catena modellistica
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Franamento
Si determina la quantità e la posizione del detrito/suolo
Si applica un modello idrologico di deflusso
nei versanti
http://www.geotop.org/wordpress/
Rigon et al.
Altro giro, altra corsa !
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Si determina il contenuto d’acqua
del suolo
Si applica un modellodi stabilità del
versante
`````
Si determina il deflusso superficiale
Si determina la portata liquida
subsuperficiale + superficiale
Si determina quale parte del
detrito/suolo è instabile
Rigon et al.
Un riquadro, un’operazione non banale !
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Una simulazione
La p
rob
ab
ilit
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i fr
an
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en
to
Rigon et al.
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`````
Si calcolano le portate liquide e solide in
entrata nei punti di interesse
Si usano le informazioni su
portata liquida e solida come input a
modelli idraulici
http://simidra.com/trent2d-workspace/trent-2d-ts/
Rigon et al.
E (solo poi) poi l’idraulica
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Rigon et al.
Non mio, ma esemplificativo
16
Rigon et al.
Non mio, ma esemplificativo
17
Ma se si trattasse di sorgenti diffuse ?
es. Nutrienti (azoto, fosforo …)
Cin
Cout
Benettin, 2015
Rigon et al.
Altre sostanze, altre immissioni
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• Implementano modelli per il calcolo delle distribuzioni di probabilità dei tempi di residenza: può interagire con varie altre componenti
BP
FP
Botter et al., 2010, 2011
Backward Probability of travel times
Forward Probability of travel times
Rigon et al.
Altre componenti
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Time out !
Il tempo nelle precedenti è il tempo continuo, ma spesso il temp dell’ingegnere è il tempo di ritorno
Milly et. al., 2008
Rigon et al.
Non ci facciamo mancare nulla
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Sì, ancora la neve
...Che sarà della neve, del giardino, che sarà del libero arbitrio e del destino e di chi ha perso nella neve il cammino ....
Andrea Zanzotto (La beltà, 1968)
La neve
Rigon et al.
Occhio non vede cuore non duole ?
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• Implementa un “degree-day”, il metodo di Casorzi-Dalla Fontana e quello di Regina Hocks. Necessita del calcolo della radiazione
Snow
What is there
Rigon et al.
Formetta et al. 2014
22
Ma anche
Rigon et al.
http://www.mysnowmaps.com/it/
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Acque sotterranee acque superficiali
Cordano e Rigon, 2010
Rigon et al.
Occhio non vede cuore non duole ?
24work in progress: https://github.com/ecor/boussinesq
Boussinesq
• Implementerà l’integrazione dell’equazione di Boussinesq risolta simultaneamente con l’equazione delle shallow waterCasulli, 2015
Rigon et al.
Siamo fiduciosi nell’imminente futuro
25
E allora ?
R. Rigon
Vogliamo soluzioni!G
iusep
pe P
en
on
e
26
Mod
ified
from
Riz
zoli
et a
l., 2
005
R. Rigon
Software Engineering Solutions
Sviluppo di modelli a componenti. Gli oggetti, modelli e dati, dovrebbero essere incapsulati in componenti, che espongono, per il loro riutilizzo, solo le loro funzioni più importanti. Librerie di componenti possono allora essere riutilizzate e integrate efficientemente in “frameworks” di moderazione.
(relativamente) Nuovi paradigmi per la modellazione
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R. Rigon
Components
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Discrete units of software which are re-usable even outside the framework, both for model components and for tools components.
Accesso trasparente ai dati, che sono resi indipendenti dal tipo di database.
Un gran numero di strumenti (per le simulazioni, la calibrazione, la verifica, etc.) che l’utente sarà libero di usare (inclusi vari sistemi di modellazione).
R. Rigon
Benefits (solo alcuni)
Per maggiori dettagli qui e qui
Unità di software discrete, che sono riusabili, anche al di fuori del loro framework di origine, per costituire soluzioni modernistiche molto flessibili
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http://geoframe.blogspot.com
Rigon et al.
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Posina
Un piccolo bacino (114 km2) in provincia di Vicenza
A small basin
Abera, 2016
Rigon et al.
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La calibrazione del modello
Schemi di lavoro
Abera, 2016
Rigon et al.
32
Monthly budget (temporal)JGrass-NewAGE calcola bilanci idrologici
Abe
ra e
t al,
in p
repa
ratio
n, 2
016b
Rigon et al.
33
Monthly budget (spatial)
Abera et al.
The idea is that JGrass-NewAGE obtain water budgets
Abe
ra e
t al,
in p
repa
ratio
n, 2
016b
34
Events
Gai eventi di piena e di magra sono riprodotti
Abe
ra e
t al,
in p
repa
ratio
n, 2
016b
Rigon et al.
35
Blue Nile (175000 Km2)
Se pensiamo un po’ più in grande
Abe
ra e
t al,
in p
repa
ratio
n, 2
016c
Rigon et al.
36
The Modelling Solutioncalibration phase
Schema di lavoro
Abe
ra e
t al,
in p
repa
ratio
n, 2
016c
Rigon et al.
37
Discharges
Lavoriamo alla scala giornaliera
Abe
ra e
t al,
in p
repa
ratio
n, 2
016c
Rigon et al.
38
Rigon et al.
Ci sarebbero molti altri temi da toccare
Interazioni tra modelli e ruolo del:
Tecnico Politico Cittadino
I pericolo non viene mai da solo: come si combinano EU 2000/60 ed EU 2007/60
La modellazione è un’azione complessa. Chi fa cosa ? Cosa dovrebbero fare le amministrazioni, cosa l’Università, cosa le società di ingegneria ?
39
Find this presentation at
http://abouthydrology.blogspot.com
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Other material at
Domande
Rigon et al.
http://www.slideshare.net/GEOFRAMEcafe/grado-20160519-hazard-and-hydorlogical-modelling