La procedura PIP Andrea Castelletti Politecnico di Milano MCSA 07/08 L02 Locarno – piena 2000.

La procedura PIP

Andrea CastellettiPolitecnico di Milano

MCSA 07/08MCSA 07/08L02L02

Locarno – piena 2000

2

Lago Maggiore

Milano

Diga della

Miorina

fiume Ticino

3

Gli afflussi al lago

4

Perchè il lago Maggiore è regolato?

taf

fluss

i

t

livel

li

G D t

erog

azio

niLago naturale

domanda irrigua

5

Deflusso naturale vs. domanda

6

Perchè il lago Maggiore è regolato?

taf

fluss

i

t

livel

li

G D t

erog

azio

ni

soglia di esondazioneLago regolato

Lago naturale

domanda irrigua

7

La fascia di regolazione

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

1-g

en

25

-ge

n

18

-fe

b

13

-ma

r

6-a

pr

30

-ap

r

24

-ma

g

17

-giu

11

-lu

g

4-a

go

28

-ag

o

21

-se

t

15

-ott

8-n

ov

2-d

ic

26

-dic

liv

ell

o

8

Prestazione storica

Lago naturale

Lago regolatoes

onda

zion

i

deficit

La Svizzera, insoddisfatta, propone di sbancare l’incile del lago (1992)

9

Definizione del problema

... Modello ...

Decisione politica

Decisione politica

Proposta

Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Consultazione pubblica

Non funziona!Non funziona!

Come fu progettato lo sbancamento?

…perché:

1. solo i rivieraschi ne trarrebbero vantaggio

2. gli italiani non si fidano: lo studio è stato realizzato da una parte.

…perché:

1. solo i rivieraschi ne trarrebbero vantaggio

2. gli italiani non si fidano: lo studio è stato realizzato da una parte.

Idea:1. barattare sbancamento con

aumento di invaso2. raggiungere la decisione in

modo partecipato

Idea:1. barattare sbancamento con

aumento di invaso2. raggiungere la decisione in

modo partecipato

10


... Modello ...

Decisione politica

Decisione politica

Port

ato

ri

Negoziare sulle pozioni

Procedura

Procedura

Negoziare sugli interessi

Posizioni:Voglio sbancare

Voglio un maggior invaso

Posizioni:Voglio sbancare

Voglio un maggior invaso

Interessi: Evitare le esondazioni

Attenuare l’impatto della siccità

Interessi: Evitare le esondazioni

Attenuare l’impatto della siccità

11


... Modello ...

Decisione politica

Decisione politica

Port

ato

riProcedura

Procedura

Negoziare?Occorre conoscere gli effetti delle diverse alternative

1) usare i modelli per valutare in modo “partecipato” gli effetti delle alternative;

2) innescare un processo di “apprendimento sociale”;

3) per mezzo del quale individuare un “compromesso accettabile” per tutti.

Negoziare?Occorre conoscere gli effetti delle diverse alternative

1) usare i modelli per valutare in modo “partecipato” gli effetti delle alternative;

2) innescare un processo di “apprendimento sociale”;

3) per mezzo del quale individuare un “compromesso accettabile” per tutti.

Negoziare sugli interessi

Negoziare sulle pozioni

Integrated and participatory water resources

management

IWRM

Integrated and participatory water resources

management

IWRM

12

I paradigma IWRM è adottato dalla UE

Water Framework Directive (WFD)

• stabilisce le norme per la protezione delle acque;

• richiede che entro il 2009 siano preparati i Piani di gestione di bacino (RBMP) seguendo il paradigma IWRM.

WFD Art. 13

13

Integrazione

di tutti gli obiettivi ambientali di tutti gli usi e funzioni dell’acqua in un unico schema

gestionale:per il consumo umano, per i settori economici, per il trasporto, per la ricreazione, etc.

di tutti gli aspetti gestionali e ecologici … compresi quelli che non sono esplicitamente inclusi nella WFD, come ad esempio la protezione dalle esondazioni;

dei Portatori di interessi e della Società Civile nel processo decisionale.

[WFD CIS GD11]

14

Le linee guida della WFDStabiliscono che “la pianificazione è un processo” .Richiedono“di fornire una guida procedurale per lo sviluppo dei

Piani di Bacino” supportata da strumenti appropriati. Essi devono“aiutare a individuare i possibili compromessi fra i diversi obiettivi così che il dibattito e l’analisi siano basati su dati di fatto”. e devono supportare“la pianificazione come un processo sistematico, integrato e iterativo”.

15

0. Ricognizione e obiettivi

PIANIFICAZIONE

1. Definizione delle azioni

Port

ato

ri2. Definizione di criteri e

indicatori

3. Identificazione del modello

4. Progetto delle alternative

5. Stima degli effetti

6. Valutazione delle alternative

7. Comparazione e negoziazione

Alternative dicompromesso

Cercare ancora?

8. Mitigazione e compensazione

si

Alternativa di miglior compromesso

9. Scelta politica

no

Procedura per la PPianificazione ianificazione IIntegrata ntegrata e PPartecipataartecipata (PIP)

Procedura per la PPianificazione ianificazione IIntegrata ntegrata e PPartecipataartecipata (PIP)

16

Port

ato

ri


PIANIFICAZIONE

• Comprensione del Sistema

• Identificazione dei Portatori

• Definizione del sistema nel tempo e nello spazio

• Analisi istituzionale e legale

• Obiettivo del problema

.......

Tra cui gli obiettivi ambientali richiesti dalla WFD, e.g. “buona qualità delle acque” e “usi sostenibili”.

Nel caso della WFD il sistema è sempre il bacino fluviale.

“... per la legittimazione di un processo di pianificazione è cruciale che il dialogo inizi sin dalla

definizione del problema ...”

WFD CIS GD 11

“... per la legittimazione di un processo di pianificazione è cruciale che il dialogo inizi sin dalla

definizione del problema ...”

WFD CIS GD 11La validità dei dati che si utilizzano deve essere riconosciuta da tutti (vedi Vomano)

La validità dei dati che si utilizzano deve essere riconosciuta da tutti (vedi Vomano)

17

Port

ato

ri


PIANIFICAZIONE






.......

18

Portatori di monte

Città rivierasche

19

Portatori di monte

Città rivierasche

Bolle di Magadino

20

Portatori di monte

Città rivierasche

Ente Gestione Navigazione Laghi

Bolle di Magadino

21

Portatori a valle

fiume Po

Pavia

sbarramento della Miorina

PARCO DEL

TICINO ENEL

CONSORZIO VILLORESI

CONSORZIO EST SESIA

fiume Ticino

Canale Industriale

Canale Regina Elena

Canale Villoresi

Bacino di ripartizione del

Panperduto

Lago Maggiore

DISTRETTI IRRIGUI:

Consorzio Est Sesia

PARCO NATURALE FLUVIALE

Parchi Naturali della Valle del Ticino

PRODUTTORI DI ENERGIA

Enel

Consorzio Villoresi

22

Settori

Irrigazione

Produzione di energia

Turismo

Ambiente fluviale

A valle

Esondazioni

Navigazione

Turismo

Zanzare

Ambiente lacuale

Pesca

A monte

Contribuenti

Esondazioni

23

Port

ato

ri


PIANIFICAZIONE






.......

La validità dei dati che si utilizzano deve essere riconosciuta da tutti (vedi Vomano).

La procedura stessa deve essere negoziata: tutti devono essere d’accordo sulla procedura utilizzata.

La validità dei dati che si utilizzano deve essere riconosciuta da tutti (vedi Vomano).

La procedura stessa deve essere negoziata: tutti devono essere d’accordo sulla procedura utilizzata.

24

Port

ato

ri


PIANIFICAZIONE






.......

25

Obiettivo del problema

Trovare un modo di gestire il lago

che raccolga consensi maggiori

di quello attuale e migliori la qualità ambientale (WFD).

É una formulazione ampia e generale, applicabile al limite a qualsiasi sistema.Acquista un significato operativo nel momento in cui il giudizio sulle azioni è espresso dai portatori e il consenso raggiunto attraverso la negoziazione.Tuttavia è fondamentale che alla sua definizione collaborino tutti.

É una formulazione ampia e generale, applicabile al limite a qualsiasi sistema.Acquista un significato operativo nel momento in cui il giudizio sulle azioni è espresso dai portatori e il consenso raggiunto attraverso la negoziazione.Tuttavia è fondamentale che alla sua definizione collaborino tutti.

26

Port

ato

ri


PIANIFICAZIONE






.......

27


PIANIFICAZIONE


Port

ato

ri

28

Azioni proposte dai Portatori

sbancare l’incile del lagoSvizzera:

modificare la fascia di regolazioneAgricoltori:

Italia:

migliorare la qualità dell’ambienteParchi:

modificare la politica di gestioneRegolatore:

Un’azione è istanziata quando definisce univocamente “chi deve fare cosa e quando”.

Un’azione è istanziata quando definisce univocamente “chi deve fare cosa e quando”.

Alternativa:

un mix di azioni istanziate e coordinate.

Alternativa:

un mix di azioni istanziate e coordinate.Scopo della pianificazione è individuare “l’alternativa di miglior compromesso”.

Scopo della pianificazione è individuare “l’alternativa di miglior compromesso”.

29


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori

30

Un esempio di gerarchia: Irrigazione

Reddito

Costi di distribuzione

Deficit di fornitura

Raccolto

Stress deiraccolti

1

1VIr t

t H

i dN

1

4

t t tt H

VIrt

t H

q qi

1

0t t

tt t

se q W

se q W

14

31

maxt

VIrt H

t

i d

31

Un altro esempio: Ambiente lacuale

Qualità dell’ambiente

Area umidaUccelli

migratoriPesci

Nidi Riproduzione dei Ciprinidi

NanociperetiCanneti

32

Settori e indicatori

Irrigazione

Produzione energia

Turismo

Ambiente fluviale

A valle

Esondazioni

Navigazione

Turismo

Zanzare

Ambiente lacuale

Pesca

A monte

Contribuenti (1)

Esondazioni(7)

(3)

(4)

(2)

(5)

(4)

(4)

(4)

(3)

(2)

(4)

43 indicatori

33


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori


34

Costruzione del modello

35

Negoziare il modello

Perché la procedura funzioni è necessario che il modello sia condiviso, ma non gli indicatori. E’ per questo che la PIP parte dalla negoziazione dei dati e dei modelli.

Occorre condividere l’interpretazione di ciò che accade nella realtà (modello), anche se ne valutiamo gli effetti in maniera diversa (indicatori).

36


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori



37

Definizione degli scenari

Piogge Prezzi delle derrate Cambiamenti demografici Urbanizzazione Trend turistico .....

Traiettorie temporali degli ingressi che il Decisore non controlla

Le serie idrologiche sull’orizzonte 1974-1998

In questo modo è possibile un confronto di ciò che è accaduto (di cui i portatori hanno memoria) e cosa

sarebbe potuto accadere se ... (“what if”)

38 , , , con , , , , ,A A s f d p s f d p s f d : ( ) ( )A S D PF

Quali alternative considerareTroppo spesso le alternative considerate nella pratica progettuale sono solo quelle suggerite dall’esperienza dell’Analista o proposte dal Decisore e dai Portatori d’interesse.

E’ invece opportuno considerare tutte le alternative che si ottengono combinando in tutti i modi possibili le azioni identificate

• s scala di deflusso• f fascia di regolazione• d valore di DMV• p politica di regolazione

AZIONIE un insieme finito con 2 elementi.

Sono insiemi infiniti.

politiche

fasce

DMV

SCALAatt

politiche

fasce

DMV

SCALA+600

Infinite alternative

39

In generale, anche se non sempre infinito, il numero delle alternative è molto elevato, pertanto

è necessario selezionare le “più interessanti"

“più interessanti” secondo i criteri specificati dai Portatori d’interesse.

Sulla base degli indicatori che quantificano tali criteri si definiscono degli obiettivi e si individuano le alternative efficienti rispetto ad essi.

Problema di ProgettoProblema di Progetto

Il Problema di Progetto

40

strutturali

normative

azioniindicatori

Area allagata

...

Portata max

Stress

...regolazione (politica)

alternative

A1

...

A2

...

An

Progetto delle alternative

Espertioppure

J1

J2

Pareto

Ottimizzazione

Controllo ottimoProgrammazione matematica

Analisi a molti obiettivi

Controllo ottimoProgrammazione matematica

Analisi a molti obiettivi

… ma anche aspetti relazionali... (visione condivisa del progetto)

… ma anche aspetti relazionali... (visione condivisa del progetto)

41


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori




42

Stima degli effettiSIMULAZIONE

Matrice degli impatti

Stima degli effetti

strutturali

normative

azioniindicatori

Area allagata

...

Portata max

Stress

...regolazione (politica)

alternative

A1

...

A2

...

An

J1

J2

Pareto

Ottimizzazione

1.69......4.514.22area allagata media annua

3.31......7.17.1area max allagata

...................

..................

..................

......Stress colture

..................

A54......A1A0

alternative

ind

icat

ori

43


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori





44

Matrice degli impatti

1.69......4.514.22area eson. media annua

3.31......4.14.1mass. area esondata

..................

..................

..................

230......180203Stress

..................

A54......A1A0

Alternative

Indi

cato

ri

1

0

Valore

indicatore

Valore = soddisfazione dei portatori

Funzioni valore

46




..................

..................

..................

230......180203Stress

..................

A54......A1A0

Alternative

Indi

cato

ri

1

0

Valore

indicatore

......0.30.41

......0.50.5

............

............

............

......0.650.4

............

0.75

0.32

...

...

...

0

...

Matrice dei valori

Funzione valore

47

Un esempio di gerarchia: Irrigazione

Reddito

Costi di distribuzione

Deficit di fornitura

Raccolto

Stress dei

raccolti

48




..................

..................

..................

230......180203Stress

..................

A54......A1A0

Alternative

Indi

cato

ri

1

0

Valore

indicatore

......0.30.41

......0.50.5

............

............

............

......0.650.4

............

0.75

0.32

...

...

...

0

...

Matrice dei valori

Gli indicatori dello stesso

settore vengono aggregati

0.82

0.18

Pesi

Funzione valore

49eliminazione delle alternative dominate

0.83

0.61

0.16

0.65

…

0.80

0.26

0.23

0.12

A0

Alternative

0.15

0.00

0.85

0.99

...

0.79

0.67

0.49

0.22

A1

0.66

0.86

0.01

0.66

…

0.37

0.14

0.80

0.55

A2

0.79

0.70

0.03

0.59

0.61

0.06

0.70

0.65

A3

0.80

0.75

0.07

0.67

0.64

0.16

0.87

0.70

A4 …

0.70

0.59

0.15

0.79

…

0.55

0.48

0.86

0.66

A54

ambiente valle

turismo valle

turismo lacuale

idroelettrico

irrigazione

...

ambiente monte

navigazione

piene lago

Indi

ciMatrice dei valori

0.150.070.010.850.16ambiente valle

0.790.670.660.990.65turismo valle

0.550.640.370.790.80turismo lacuale

idroelettrico

irrigazione

...

ambiente monte

navigazione

Esondazioni lac.

0.700.800.660.150.83

0.590.750.860.000.61

……...…

0.480.160.140.670.26

0.860.870.800.490.23

0.660.700.550.220.12

A54…A4A2A1A0

Alternative

Indi

ci

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

hydropower

dow

nstr

eam

env

iron

men

t

conflitto

analisi del conflitto per eliminare indici ridondanti

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

navigation

floo

d

assenza di conflitto

Esondazioni lac.

navigazione

ambiente valle.

idroelettrico

50

0.150.070.010.850.16Ambiente fluviale

Produzione idro.

Irrigazione

Ambiente lacuale

Esond. lacuali

0.700.800.660.150.83

0.590.750.860.000.61

0.480.160.140.670.26

0.660.700.550.220.12

A54…A4A2A1A0

Alternative

Indi

ciMatrice dei valori ridotta

51


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori







52


Produzione idro.

Irrigazione

Ambiente lacuale

Esond. lacuali

0.700.800.660.150.83

0.590.750.860.000.61

0.480.160.140.670.26

0.660.700.550.220.12

A54…A4A2A1A0

Alternative

Indi

ci

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

upstr.envir. downstr. envir. hydropower irrigation lake flood

uti

lity

A0 A0 A0

Matrice dei valori ridotta

Frontiera di Pareto

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A0 A26

perdita significativa di Irrigazione

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A48 A26

continuando

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A48 A34

Alternativa di compromesso

53

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

ambiente monte ambiente valle. idroelettrico irrigazione piene lago

uti

lità

A0 A36 A34

Effetti della A34

sulle esondazioni

piena del 1993

sull’irrigazione

magra del 1976

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

15/03/76 22/03/76 29/03/76 05/04/76 12/04/76 19/04/76 26/04/76

flo

w [

m3 /s

]

afflussi

domanda irrigua

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

15/09/93 19/09/93 23/09/93 27/09/93 01/10/93 05/10/93 09/10/93 13/10/93 17/10/93 21/10/93 25/10/93 29/10/93

leve

l [m

]

livello di esondazione a Locarno

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

amb.monte amb.valle. idroelett. irrigazi. piene lago

uti

lità

A0 A36 A34

54


Produzione idro.

Irrigazione

Ambiente lacuale

Esond. lacuali

0.700.800.660.150.83

0.590.750.860.000.61

0.480.160.140.670.26

0.660.700.550.220.12

A54…A4A2A1A0

Alternative

Indi

ci

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A0 A0


Frontiera di Pareto

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A0 A26

excessive loss in irrigation

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A36 A26

going on ...

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A36 A34


Perdite significative MITIGARE!

55


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori







Cercare ancora?


si

56

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.6

0.7

0.8

0.9

1

uti

lity

0.5

Mitigazione per Ambiente lacuale

A0

Nuova area da acquisire per mitigare la A34

area influenzata da A34

A34 A34 mitig.

area influenzata da A0

57


Produzione idro.

Irrigazione

Ambiente lacuale

Esond. lacuali

0.700.800.660.150.83

0.590.750.860.000.61

0.480.160.140.670.26

0.660.700.550.220.12

A54…A4A2A1A0

Alternative

Indi

ci

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A0 A0


Frontiera di Pareto

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A0 A26

excessive loss in irrigation

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A36 A26

going on ...

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1


uti

lity

A0 A36 A34


Perdite significative MITIGARE!Si ottiene un

insieme di Alternative di compromesso. Si ottiene un

insieme di Alternative di compromesso. “Conoscendo la posizione dei Portatori un’Autorità competente può scegliere l’alternativa di miglior compromesso.”

WFD CIS GD 11

“Conoscendo la posizione dei Portatori un’Autorità competente può scegliere l’alternativa di miglior compromesso.”

WFD CIS GD 11

58


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori







Cercare ancora?


si


9. Scelta politica

no

59


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori







Cercare ancora?


si


9. Scelta politica

no

MO

DS

S

60

Unità di controllo

Base della Conoscenza

L’architettura di un MODSS

61


PIANIFICAZIONE


Port

ato


indicatori







Cercare ancora?


si


9. Scelta politica

no

MO

DS

S

Gestir

e la

PIP

sul W

eb

62

toolboxestoolboxes

PIP

Data Base

Modelli

Portatori

AnalistiEspertiDMs

Partecipazione distribuita

63


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La procedura PIP Andrea Castelletti Politecnico di Milano MCSA 07/08 L02 Locarno – piena 2000.

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