Milano, 22 ottobre 2012

Rodolfo Soncini Sessa, Enrico Weber, Daniela Anghileri, Marco Micotti

DEI – Politecnico di Milano

2. Le alternative e i loro effetti

Attività 2.1.4. Individuazione di una politica di regolazione integrata e condivisa

Lo scenario:dati di afflusso

Isola S. AntonioIsola S. AntonioPaviaPavia

MiorinaMiorinaAfflusso al Verbano

Isola S. AntonioIsola S. AntonioPaviaPavia

MiorinaMiorinaAfflusso al VerbanoPo a Isola S. Antonio

1996 - 2010

SpessaSpessa

Lo scenario:dati di afflusso

Isola S. AntonioIsola S. Antonio

Isola S. AntonioIsola S. AntonioPaviaPavia

MiorinaMiorinaAfflusso al VerbanoPo a Isola S. AntonioPo a Spessa

1996 - 20101990 - 2010

Consideriamo per ora il 1996-2010

SpessaSpessa

Lo scenario:dati di afflusso

Isola S. AntonioIsola S. AntonioSpessaSpessa

Lo scenario:il DMV

Derivazioni nulle e bocca lacuale non sbancata

Lo scenario:Naturale

Lo scenario:Alternativa A0

Business as usual …

ossia regolazione storica

… ma valutata nel futuro atteso

Le domande irrigue attuali

Villoresi

Canale Regina ElenaRoggia Clerici-Simonetta

Roggia Molinara di Oleggio

Naviglio Langosco

Naviglio Sforzesco

Roggia Magna e Castellana

Canale Villoresi

Roggia Visconti

Roggia Molinara in Valle Ticino

Naviglio Grande

Il riparto

Canale Industriale

DMV: scenario 1

Lo scenario:Ceresio regolato con A150

Lo scenario:Ceresio regolato con A150

A150

StoriaTresa

La politica A150

invaso

tempo

Progetto alternative

strutturali

normative

azioniIndicatori

Area esondata

...

max area

Stress colture

...Politiche di regolazione

alternative

A1

...

A2

...

An

Esperti

J1

J2

Pareto

Ottimizzazione

Progetto alternative

Massimizzare la soddisfazione (utilità)data l’importanza relativa tra settoritenendo conto di

vincoli fisico-tecniciprocesso di afflusso

IMPORTANTE!

Non si assume di conoscere deterministicamente gli afflussi futuri,ma solo le loro statistiche.(meglio il processo stocastico che li descrive nel 1989-2010).

Quale sforzo

300 alternative diverse per ogni diga = 900 alternative

x 2 scenari di regolazione del Ceresio = 1.800 alternative

x tempo di progetto di un alternativa 42 minuti

= 52 giorni di calcolo

12 processori utilizzati = 4,3 giorni reali

Valutazione altern. su 2 orizzonti = 3.600 val. via sim. che producono 96 traiettorie ognuna (11 variabili fisiche e 85 indicatori) = 345.600 traiettorie

Visione alternative in spazio 3D

5 D

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale A0

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Acqua nuova

Naturale A0

Dominanza

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

Diga attuale

Frontiera di Pareto

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Il miglioramento è analogo a quello ottenuto costruendo la Miorina.

Cosa accade a Pavia?

Esondazioni Vervs

EsondazioniTicino

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

EsondazioniTicino

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Verbano

vsEsondazioni

Ticino

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Verbano

vsEsondazioni

Ticino

Ma veramente Pavia migliora?

Verifichiamolo simulando la regolazione

Verifichiamolo simulando la regolazione

C215

C241

Modello idro-dinamico Ticino-Po

Isola S. AntonioIsola S. Antonio

PaviaPavia

Porto della Torre

Porto della Torre

Il livello a Ponte Coperto è oggi stimabile con il modello (dinamico) MIKE 11, estratto da Fews (Ing. Casicci) e disponibile presso la Protezione Civile Lombardia (Ing. Cucchi)E’ un modello fisicamente basato 1D che descrive:

il Ticino da Porto Torre alla confluenza con Po

il Po: da Isola S. Antonio a Piacenza

Isola S. AntonioIsola S. AntonioPaviaPavia

MiorinaMiorinaAfflusso al VerbanoPo a Isola S. AntonioPo a Spessa

1996 - 2010

SpessaSpessa

Lo scenario:dati di afflusso

Isola S. AntonioIsola S. Antonio

Piena 2000 Afflussi Verbano

Piena 2000 Afflussi VerbanoPo

Piena 2000

Miorina storica

Afflussi VerbanoPo

Abaco

196.65

Piena 2000

Miorina storica

Afflussi VerbanoPo

Abaco

MIKE 11 L’abaco è conservativo per costruzione.

196.65

Piena 2000

Miorina storica

Afflussi VerbanoPo

C215

C215

196.65

Piena 2000

Miorina storica

Afflussi VerbanoPo

C241

C241C215

196.65

osservato

Piena/Alternativa

Abaco Mike 11 Misurato Po

2000 63.71 9780

C215 62.22 61.96

C241 62.06 61.88

2002 - 3875

C215 59.90 59.87

C241 59.86 59.83

Soglia emergenza: 61.61

E gli altri settori?

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Ambiente Verbano

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Biodiversità Verbano

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Pesca professionale

Verbano

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Ronco Val Grande

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Navigazione Verbano

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Turismo Verbano

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Zanzare Verbano

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

AmbienteTicino

anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS

Methodology: the Indicators of Hydrological Alteration

What are the “features” of the hydrological regime and its alteration?

Indicators of Hydrological Alteration

Richter, B. D., Baumgartner, J. V., Powell, J. and Braun, D. P. (1996), A Method for Assessing Hydrologic Alteration within Ecosystems. Conservation Biology, 10: 1163–1174. doi: 10.1046/j.1523-1739.1996.10041163.x

Magnitude of monthly water condition 12 indicators(1-12)

Magnitude and duration of annual extreme water conditions

10 indicators(13-22)

Timing of annual extreme water conditions 4 indicators(23-26)

Frequency and durations of high and low pulses 4 indicators(27-30)

Rate and frequency of water condition changes 4 indicators(31-34)

anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS

Valuing: analysis of the results

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Enel Green Power

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Turismo

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Idroelettico Est Sesia

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Termoelet.Turbigo

Le alternative sono state progettatee gli effetti valutati

con ilCeresio A150.

Cosa accadrebbe se ilCeresio fosse regolato come nella

storia?

Esondazioni Vervs

Irrigazione

Naturale

A0

Ceresio A150

Diga attuale

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

Irrigazione

Naturale

A0

Ceresio A150

Diga attuale

Diga Nuova

Ceresio storia

Diga attuale+

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

Ceresio A150

Diga attuale

Diga Nuova

Ceresio storia

Diga attuale

Diga nuova++

L’A150 aumenta leggermente l’utilità di Eso_Verbano

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Verbano

vsEsondazioni

Ticino

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

EsondazioniTicino

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

EsondazioniTicino

L’A150 aumenta l’utilità di Pavia

+ +

Naturale

A0

Diga attuale

Dig. Att + FC

Diga Nuova

Esondazioni Vervs

AmbienteTicino

Nessun effetto significativo su gli altri settori

E cosa accade su orizzonti più lunghi?

Isola S. AntonioIsola S. AntonioPaviaPavia

MiorinaMiorinaAfflusso al VerbanoPo a Isola S. AntonioPo a Spessa

1996 - 2010

SpessaSpessa

Lo scenario:dati di afflusso

Isola S. AntonioIsola S. AntonioSpessaSpessa

N.B.

1993 piena eccezionale (per livello e durata)

del Verbano

N.B.

1993 piena eccezionale (per livello e durata)

del Verbano

1994 piena eccezionale di Po: 10600 mc/s

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

1996-2010

Diga attuale

Diga nuova

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

1996-2010

Diga attuale

Diga nuova

1990-2010 A0

Naturale

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

1996-2010

Diga attuale

Diga nuova

1990-2010

Diga attuale

x

Esondazioni Verbano

vsIrrigazione

Naturale

A0

1996-2010

Diga attuale

Diga nuova

1990-2010

Diga attuale

Diga nuova

xx

Esondazioni Verbano

vsTicino a

Pavia

Naturale

A0

1996-2010

Diga attuale

Diga nuova

1990-2010

Diga attuale

Diga nuova

xx

Piena/Alternativa

Abaco Mike 11 Misurato Po

1992 6944

C215 60.44 60.14 -

C241 60.27 60.12

1993 4494

C215 61.08 61.06 61.30

C241 61.08 61.05

1994 63.35 10600

C215 61.96 61.35

C241 61.88 61.35

Piena 1993 Afflussi Verbano

Miorina storicaPo

Piena 1993 Afflussi Verbano

Abaco

Miorina storicaPo

196.65

Piena 1993 Afflussi Verbano

Abaco

Miorina storicaPo

C215

196.65

Piena 1993 Afflussi Verbano

Abaco

C241

Miorina storicaPo

C215

196.65

osservato

Piena 1994

Miorina storica

Afflussi VerbanoPo

Piena 1994 Afflussi Verbano

Abaco

Miorina storicaPo

196.65

Piena 1994 Afflussi Verbano

Abaco

Miorina storicaPo

C215

196.65

Piena 1994 Afflussi Verbano

Abaco

Miorina storicaPo

C241C215

196.65

osservato

Esondazioni Verbano

vsNavigazione

Naturale

A0

1996-2010

Diga attuale

Diga nuova

1990-2010

Diga attuale

Diga nuova

xx

Esondazioni Verbano

vsEnel Green

Power

Naturale

A0

1996-2010

Diga attuale

Diga nuova

1990-2010

Diga attuale

Diga nuova

xx Nessun variazione di utilità per questo e per

tutti gli altri settori

Quali alternative (diga + regolazione)

raccolgono il maggior consenso?Quali settori sarebbero

svantaggiati?La regolazione congiunta potrebbe

facilitare il compromesso?

Cosa accadrà tra 30 anni con il cambiamento climatico?

Negoziazione

Tempi di calcolo per politiche congiunte

Il progetto delle politiche congiunte è estremamente oneroso:

6 giorni per alternativa! (contro 42 minuti) 30 (/12=2,5) anni per rifare quel che avete

visto oggi

Studieremo solo alcune alternative ottenute modificando i “miglior compromessi” che individuerete oggi.

Cambiamento climatico

Mostreremo:Effetti politiche “attuali” nel 2041-50 ottime nel 2041-50

In un progetto diverso da IMRR stiamo studiando politiche adattive, che sperimenteremo anche sul Verbano (autunno 2013) .

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1974 2010

86

Filtering inter-annual variability 20-year moving average

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Filtering inter-annual variability 20-year moving average

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Filtering inter-annual variability 20-year moving average

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Filtering inter-annual variability 20-year moving average

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Filtering inter-annual variability1974 2010

20-year moving average

90

snowmelt runoff

autumn flood season

Grazie dell’attenzione

Abaco: errore stazionarietà

Abaco: errore stazionarietà

Abaco: errore stazionarietà

Abaco: errore stazionarietà

Abaco: errore stazionarietà

Abaco: errore stazionarietà

Validazione abaco: solo piena 2000

errore modello con apporti laterali ≅ 0,78

m

ATTENZIONE: errori valutati su un singolo episodio di piena!

errore modello ≅ 1,12 m

errore mancata stazionarietà

≅ 0,57 m

*

*