Predicibilità di inquinamento di - Arpae...Obiettivi del progetto PREVIBALNEAZIONE • Ob. 1)...

60
SVILUPPO DI UN SISTEMA DI PREVISIONE DELL’INQUINAMENTO OCCASIONALE DELLE ACQUE DI BALNEAZIONE DELL’EMILIA- ROMAGNA (PROGETTO (PROGETTO (PROGETTO (PROGETTO “PREVIBALNEAZIONE PREVIBALNEAZIONE PREVIBALNEAZIONE PREVIBALNEAZIONE” ) ) ) Carlo Cacciamani, Marco Deserti Servizio IdroMeteoClima, ARPA-SIMC In collaborazione con: Arpa Sezione Rimini, Direzione Tecnica Arpa 2 dicembre 2010, Auditorium Hera Rimini Predicibilità di inquinamento di breve durata nelle acque di balneazione

Transcript of Predicibilità di inquinamento di - Arpae...Obiettivi del progetto PREVIBALNEAZIONE • Ob. 1)...

SVILUPPO DI UN SISTEMA DI PREVISIONE DELL’INQUINAMENTO OCCASIONALE DELLE ACQUE DI BALNEAZIONE DELL’EMILIA-

ROMAGNA(PROGETTO (PROGETTO (PROGETTO (PROGETTO ““““PREVIBALNEAZIONEPREVIBALNEAZIONEPREVIBALNEAZIONEPREVIBALNEAZIONE””””))))

Carlo Cacciamani, Marco DesertiServizio IdroMeteoClima, ARPA-SIMC

In collaborazione con:Arpa Sezione Rimini, Direzione Tecnica Arpa

2 dicembre 2010, Auditorium Hera Rimini

Predicibilità di inquinamento di breve durata nelle acque di

balneazione

• Si ringraziano

• Andrea Valentini di SIMC, coordinatore della linea progettuale 1 - modelli numerici

• Gabriele Bardasi della Direzione Tecnica, coordinatore della linea progettuale 2 - profilo delle acque di balneazione

• Stefano Cattani di SIMC, coordinatore della linea progettuale 3 - flussi dati e operatività del sistema

• Alberto Capra e David Lev della sezione di Rimini per il coordinamento e le attività analitiche della linea progettuale 4 - verifica dei modelli

• Andrea Selvini e Mariastefania Tesini di SIMC, per l’emissione quotidiana del bollettini meteorologico sperimentale per la balneazione,

• Michele Servedio ed i membri dell’associazione Volontari Soccorso in Mare di Rimini, per la collaborazione alle attività a campo della linea progettuale 4.

• Angelo Cescutti e Andrea Casadio di Hera Rimini, per le informazioni sui sistemi di raccolta e depurazione dei reflui ed il supporto di sala operativa.

Il progetto “Previbalneazione”

• Le acque di balneazione dell’Emilia-Romagna sono generalmente prive di contaminazione microbiologica, come hanno dimostrato anni di controlli sistematici

• occasionalmente si possono verificare episodi di inquinamento che si presume non influiscano sulla balneabilità per più di 72 ore.

• Per studiare queste situazioni, la Regione Emilia Romagna ha affidato ad ARPA lo sviluppo di un servizio di previsione dell’inquinamento di breve durata che risponda ai requisiti stabiliti dalle nuove disposizioni in materia:

“Progetto per la realizzazione di un sistema di previsione dell’inquinamento di breve durata

(72 ore) delle acque di balneazione”

Il progetto si colloca nel quadro della nuova normativa

• Direttiva comunitaria 2006/7/CE “Disposizioni in materia di monitoraggio, classificazione qualitativa, gestione della qualità delle acque di balneazione e di informazione al pubblico”

• Recepimento italiano: D.LgsD.LgsD.LgsD.Lgs 116/2008116/2008116/2008116/2008. “Attuazione della direttiva 2006/7/CE del 15 febbraio 2006 relativa alla gestione delle acque di balneazione e abrogazione della direttiva 76/160/CEE”

(la 76/160/CEE era stata recepita con DPR 470/82DPR 470/82DPR 470/82DPR 470/82)

• Decreto attuativo � G.U. il 24.05.2010

non tanto tempo fa…

Previsione delle acque di balneazione

• Nelle acque soggette ad inquinamento di breve durata è necessarionecessarionecessarionecessario predisporre procedure per prevedereprevedereprevedereprevedere e affrontareaffrontareaffrontareaffrontare gli episodi di inquinamento

• Le procedure devono consentire un allarme rapido (previsione e comunicazione) ed attivare il monitoraggio

• La previsione attiva il monitoraggio ed aiuta la pianificazione dei monitoraggi durante gli episodi

Valutazione del rischio inquinamento

acque di balneazione

R = P x E x V

P = probilità di evento meteo-idro

E = esposti al rischio

V = vulnerabilità del sistema (naturale e antropico)

Obiettivi del progetto PREVIBALNEAZIONE

• Ob. 1) Sviluppare un servizio previsionale operativoservizio previsionale operativoservizio previsionale operativoservizio previsionale operativoche fornisca indicazioni sulle possibilità di occorrenza di episodi di inquinamento di breve durata nelle acque di balneazione della costa Romagnola

• Ob. 2) Realizzare un databasedatabasedatabasedatabase contenente le informazioni necessarie a definire il profilo delle profilo delle profilo delle profilo delle acque di balneazioneacque di balneazioneacque di balneazioneacque di balneazione della regione, con particolare attenzione all’inventario delle sorgenti che possono causare inquinamenti di breve durata

Struttura del progetto – WP1

• WP1: modelli numerici WP1: modelli numerici WP1: modelli numerici WP1: modelli numerici ((((A.ValentiniA.ValentiniA.ValentiniA.Valentini, SIMC), SIMC), SIMC), SIMC)

• WP2: profilo delle acque di balneazione (G.Bardasi, DT)

• WP3: flussi dati e operatività del sistema (S. Cattani, SIMC)

• WP4: verifica dei modelli (A. Capra, sez.RN)

• WP5: coordinamento (M. Deserti, SIMC)

• Rassegna della modellistica disponibile ed individuazione degli strumenti reputati maggiormente idonei allo scopo.

• Sviluppo della modellistica necessaria.

• Predisposizione dei dati di ingresso ai modelli e test del sistema sui casi di studio.

Struttura del progetto – WP2

• WP1: modelli numerici (A.Valentini, SIMC)

• WP2: profilo delle acque WP2: profilo delle acque WP2: profilo delle acque WP2: profilo delle acque di balneazione di balneazione di balneazione di balneazione ((((G.BardasiG.BardasiG.BardasiG.Bardasi, DT), DT), DT), DT)

• WP3: flussi dati e operatività del sistema (S. Cattani, SIMC)

• WP4: verifica dei modelli (A. Capra, sez.RN)

• WP5: coordinamento (M. Deserti, SIMC)

• Informazioni generali sull’acqua di balneazione

• Informazioni sull’area, coincidente con una porzione o l’interezza del bacino drenante connesso all’acqua di balneazione

• Informazioni circa l’identificazione delle fonti d’inquinamento che potenzialmente potrebbero avere un impatto negativo sull’acqua di balneazione

• Localizzazione e geometria del punto di scarico

• Caratteristiche batimetriche e morfologiche dell’area di scarico

• Composizione dello scarico (concentrazione di inquinanti o di traccianti)

Struttura del progetto – WP3

• WP1: modelli numerici (A.Valentini, SIMC)

• WP2: profilo delle acque di balneazione (G.Bardasi, DT)

• WP3: flussi dati e WP3: flussi dati e WP3: flussi dati e WP3: flussi dati e operativitoperativitoperativitoperativitàààà del sistema del sistema del sistema del sistema (S. (S. (S. (S. CattaniCattaniCattaniCattani, SIMC), SIMC), SIMC), SIMC)

• WP4: verifica dei modelli (A. Capra, sez.RN)

• WP5: coordinamento (M. Deserti, SIMC)

• Organizzazione delle infrastrutture informatiche, i flussi di dati e le interfaccia necessarie ad alimentare i modelli previsionali

• Sviluppare e testare le procedure operative necessarie a realizzare il servizio a regime.

• Fornire l’acceso ai dati ed ai prodotti

Struttura del progetto – WP4

• WP1: modelli numerici (A.Valentini, SIMC)

• WP2: profilo delle acque di balneazione (G.Bardasi, DT)

• WP3: flussi dati e operatività del sistema (S. Cattani, SIMC)

• WP4: verifica dei modelli WP4: verifica dei modelli WP4: verifica dei modelli WP4: verifica dei modelli (A. Capra, (A. Capra, (A. Capra, (A. Capra, sez.RNsez.RNsez.RNsez.RN))))

• WP5: coordinamento (M. Deserti, SIMC)

Da verificare:• il carico microbiologico

associato agli episodi di inquinamento di breve durata previsti

• l’estensione della area soggetta ad inquinamento e la durata effettiva dell’episodio.

Gli strumenti:• campagne di misura

microbiologiche (carico inquinante).

• dati ausiliari derivanti da rilievi fotografici, di telerilevamento ecc. (estensione dell’area interessata dagli scarichi).

Struttura del progetto – WP5

• WP1: modelli numerici (A.Valentini, SIMC)

• WP2: profilo delle acque di balneazione (G.Bardasi, DT)

• WP3: flussi dati e operatività del sistema (S. Cattani, SIMC)

• WP4: verifica dei modelli (A. Capra, sez.RN)

• WP5: coordinamento WP5: coordinamento WP5: coordinamento WP5: coordinamento (M. Deserti, SIMC)(M. Deserti, SIMC)(M. Deserti, SIMC)(M. Deserti, SIMC)

• Forte componente interdisciplinare: molte e diverse professionalità e competenze, sia interne che esterne ad ARPA.

• società che gestiscono gli impianti fognari delle province costiere (HeraRimini, Forlì-Cesena e Ravenna e CADF di Ferrara).

• enti di ricerca che sviluppano modellistica oceanografica e sistemi di telerilevamento.

• stretto raccordo con il Servizio Tutela e Risanamento Risorsa Acqua ed il Servizio Sanità Pubblica, destinatari finali del progetto, nonché con i gruppi di lavoro interregionali relativi alle tematiche inerenti il progetto.

Attività svolte e primi risultati 2010

• Identificazione delle sorgenti di inquinamento

• Analisi delle serie storiche e campioni informali per caratterizzare gli episodi di inquinamento

• Test di predicibilità meteorologica degli sversamenti (bollettino dedicato)

• Test del modello di trasporto e diffusione

• Progressivo completamento della base di dati per la definizione del profilo delle acque di balneazione

Siti di studio e loro caratteristica

Foce Foce Foce Foce MarecchiaMarecchiaMarecchiaMarecchiascarico su corpo idrico in prossimità della foce

BranconaBranconaBranconaBranconascarico in battigia in acque confinate da barriere frangiflutti

ColonnellaColonnellaColonnellaColonnella----IIIIIIIIscarico in battigia in acque libere.

Gli scarichi diretti a Gli scarichi diretti a Gli scarichi diretti a Gli scarichi diretti a mare a Rimini sono 12: mare a Rimini sono 12: mare a Rimini sono 12: mare a Rimini sono 12: 7 a nord e 5 a sud del 7 a nord e 5 a sud del 7 a nord e 5 a sud del 7 a nord e 5 a sud del

MarecchiaMarecchiaMarecchiaMarecchia

Principali caratteristiche della rete modellata:Principali caratteristiche della rete modellata:Principali caratteristiche della rete modellata:Principali caratteristiche della rete modellata:• 11000 Nodi;• 732 km di rete;• 11760 ettari (sia urbanizzata, sia entroterra);• 23 % percentuale di impermeabilità;• 52 impianti di sollevamento;• 35 paratoie;• 25 soglie fisse.

Identificazione delle fonti di inquinamento

Fonte: Hera-RN/UNIBI-DISTART

Bellariva - Colonnella 202, Id:IT008099014014

RN-25_E51_identificazione_cause_inquinamento.doc

• L’area di influenza del profilo 25 coincide con il bacino scolante della fossa Macanno, che sfocia nel mare Adriatico. Il bacino urbano afferisce ad una rete fognaria di tipo misto, dotata di vasca di prima pioggia, impianto di sollevamento per il pompaggio dei liquami di tempo secco all’impianto di Rimini via Marecchiese, e sfioratore di emergenza.

• Durante gli eventi meteorici, quando il livello idrico raggiunge la quota corrispondente alla diluizione prestabilita, mediante telecontrollo, viene aperta una paratoia dal gestore del SII, permettendo così lo scarico a mare delle acque. Le acque sfiorate si intendono pretrattate, vale a dire prive della quota corrispondente alla prima pioggia.

RN-25_E51Identificazione cause inquinamento

Scheda tecnica sfioratoreScarico n. 47Tipologia SFEMRete MistaSuperficie bacino scolante 618.9Q media estiva sfiorata [m3/sec] 0,8

Caratterizzazione degli episodi

L’analisi delle serie storiche ed i campioni informali hanno evidenziato:

• 4/5 episodi di scarico per ciascun punto di immissione per stagione balneare, durata max 24-36 h;

• La concentrazione di Escherichia al punto di immissione varia tra 18.000 e 1.500.000 UFC/100ml

• Concentrazioni significative di coli in mare (Escherichia fino a 60-80.000 UFC/100ml, Valore Limite 500)

MAX= 10 mmMED = 5 mm

Le barre nere indicano il massimo di precipitazione, i punti rossi la media.Le linee verticali azzurre indicano i giorni di apertura delle paratoie

Precipitazione osservata - Rimini

Gli eventi di apertura degli scarichi nel triennio 2007Gli eventi di apertura degli scarichi nel triennio 2007Gli eventi di apertura degli scarichi nel triennio 2007Gli eventi di apertura degli scarichi nel triennio 2007----2009 2009 2009 2009 avvengono in corrispondenza di precipitazioni media avvengono in corrispondenza di precipitazioni media avvengono in corrispondenza di precipitazioni media avvengono in corrispondenza di precipitazioni media

su 24 h maggiori o uguale a 5mm su 24 h maggiori o uguale a 5mm su 24 h maggiori o uguale a 5mm su 24 h maggiori o uguale a 5mm

Obs VS COSMO-I7 Precipitazione cumulata

Il modello meteorologico descrive correttamente Il modello meteorologico descrive correttamente Il modello meteorologico descrive correttamente Il modello meteorologico descrive correttamente llll’’’’andamento generale e la precipitazione cumulata.andamento generale e la precipitazione cumulata.andamento generale e la precipitazione cumulata.andamento generale e la precipitazione cumulata.

Le previsioni a 72 ore presentano la massima incertezza Le previsioni a 72 ore presentano la massima incertezza Le previsioni a 72 ore presentano la massima incertezza Le previsioni a 72 ore presentano la massima incertezza mentre le previsioni a 48 ore risultano le pimentre le previsioni a 48 ore risultano le pimentre le previsioni a 48 ore risultano le pimentre le previsioni a 48 ore risultano le piùùùù affidabiliaffidabiliaffidabiliaffidabili

20090810 1530

20090810 151520090810 1500

20090810 1530 20090810 1545

Gli eventi estivi sono spesso caratterizzati da una marcata variabilità spaziale

Test Test Test Test predicibilitpredicibilitpredicibilitpredicibilitàààà meteometeometeometeo

RISULTATI

BollettinoBollettinoBollettinoBollettino quotidianoquotidianoquotidianoquotidianoemessoemessoemessoemesso neineineinei giornigiornigiornigiorni

ferialiferialiferialiferiali daldaldaldal 17 17 17 17 maggiomaggiomaggiomaggioal 15 al 15 al 15 al 15 settembresettembresettembresettembre 2010201020102010

PrevisionePrevisionePrevisionePrevisione formulataformulataformulataformulatadadadada previsoreprevisoreprevisoreprevisore espertoespertoespertoesperto

((((previsioniprevisioniprevisioniprevisioni soggettivesoggettivesoggettivesoggettive))))

Bollettino di previsionehttp://www.smr.arpa.emr.it/balneazione/http://www.smr.arpa.emr.it/balneazione/http://www.smr.arpa.emr.it/balneazione/http://www.smr.arpa.emr.it/balneazione/

sitositositosito intranetintranetintranetintranet

MiramareMiramareMiramareMiramare VergianoVergianoVergianoVergiano S.ArcangeloS.ArcangeloS.ArcangeloS.Arcangelo RiminiRiminiRiminiRimini

15/06 26,4 15,2 36,6 19

17/06 5,2 6,8 6,6 2,2

19/06 6,2 1 1 4,4

20/06 39,8 20 16,4 21

21/06 15,2 38 37,2 16

29/07 22,2 22,4 12,6 18,2

30/07 1 8,8 2,4 18,2

31/07 6,2 0 0 1,4

04/08 12,4 0,2 1 5,4

05/07 14,8 39,6 12,8 34,4

06/07 17,2 11,2 13,6 14,4

13/08 3,2 13,2 18 4

14/08 3,8 5 4,4 3

30/08 4 4 3 6,2

08/09 4 6,4 11 3

09/09 6,8 11,6 9,6 21

10/09 4 1,8 3,6 6,2

Eventi 2010

• Nel periodo 15 giugno –14 settembre (95 giorni) i dati pluviometrici riportano 14 giorni con precipitazione

• Gli eventi estivi sono spesso caratterizzati da una marcata variabilitàspaziale (vedi dati radar).

Aperture degli scarichi 2010

• Nella stagione balneare 2010 i giorni nei quali la pioggia ha determinato l’apertura di almeno 1 scarico sono stati 8 su 14 giorni con pioggia

• La precipitazione cumulata registrata a RN (stazione urbana) nel 2010 è stata in linea col clima:

• Giu: 68.6 mm, clima 51.9 mm

• Lug: 21.2 mm, clima 57.0 mm

• Ago: 68.4 mm, clima 70.0 mm

• Set: 81.2 mm, clima 67.2 mm

• Totale: 239.4 mm, clima 246.3 mm

Riepilogo dei risultati, (riferiti a soglia 5 mm +2 e +3 gg)

• Prevista pioggia ed èpiovuto (A): 12 su 14

• Prevista pioggia ma non èpiovuto (C): 7-8 su 14 eventi

• Non prevista pioggia ma èpiovuto (B): 2-2

Previsione

d+2 d+3POD 0.86 0.86FAR 0.37 0.40

Verifica delle previsioni

• Le previsioni a 2 e 3 giorni sono risultate le piùaffidabili rispetto alle previsioni per il giorno successivo e di quelle a 4 – 7 giorni.

• Le previsioni di evento di pioggia (si/no) risultano migliori di quelle di evento superiore a soglia di 5 mm.

d+1 d+2 d+3 d+4 d+5 d+6 d+7A 8 12 12 6 3 4 4B 6 2 2 5 5 4 7C 4 7 8 8 10 6 5D 51 47 46 49 49 52 49

Riepilogo

• 3 i giorni in cui è stata prevista pioggia e c’è stata apertura di uno dei tre scarichi

• 14 giorni con pioggia

• 8 giorni nel quale è stato aperto almeno 1 scarico

Risultati

Test Test Test Test previsioniprevisioniprevisioniprevisioni didididi diffusionediffusionediffusionediffusione inquinantiinquinantiinquinantiinquinanti

Modello dispersione

Correnti ROMS

Onde SWAN

meteo COSMO

Modello idraulico

Modello dispersione

Modello idrologico

Modello idraulico

Bacino idrologico, precipitazioni areali

WP1: il sistema previsionale - schema

Il modello meteorologicoCOSMOCOSMOCOSMOCOSMO----I7 I7 I7 I7 LimitedLimitedLimitedLimited Area Model ItalyArea Model ItalyArea Model ItalyArea Model Italy

Fornisce quotidianamente (2 volte al giorno) la previsione di tutte le variabili meteorologiche fino a 72 ore in avanti.

Di particolare interesse la pioggia areale Di particolare interesse la pioggia areale Di particolare interesse la pioggia areale Di particolare interesse la pioggia areale prevista sulla zona di interesse per prevista sulla zona di interesse per prevista sulla zona di interesse per prevista sulla zona di interesse per

llll’’’’attivazione della modellistica ai fini attivazione della modellistica ai fini attivazione della modellistica ai fini attivazione della modellistica ai fini della balneazionedella balneazionedella balneazionedella balneazione

ECMWF

www.cosmo-model.orgCOSMO-I7

dominio

Dati topografici

• DEM 90m

• Sezioni topografiche

Dati idrologici

• Dati pluvio-termometrici (P,T)

• Dati idrometrici (H)

• Scala di deflusso “RiminiSS16” calcolata appositamente

SCHEMATIZZAZIONESCHEMATIZZAZIONESCHEMATIZZAZIONESCHEMATIZZAZIONE

• Il modello idrologico è stato suddiviso in 5 microbacini come da immagine (3 Marecchia+ 2 Ausa)

• Il modello idraulico è stato realizzato dove disponibili informazioni sulla geometria dell’alveo (sezioni) sia sul fiume Marecchiasia sul fiume Ausa

Il modello Marecchia: il bacino

AREA kmqAREA kmqAREA kmqAREA kmqNOMENOMENOMENOME

45.749MARECCHIA_05

203.674MARECCHIA_04

259.344MARECCHIA_03

24.674MARECCHIA_02

58.949MARECCHIA_01

AREA kmqAREA kmqAREA kmqAREA kmqNOMENOMENOMENOME

45.749MARECCHIA_05

203.674MARECCHIA_04

259.344MARECCHIA_03

24.674MARECCHIA_02

58.949MARECCHIA_01

Il modello Marecchia: i modelli utilizzati• Modello idrologico (NAM) e idrodinamico (MikeHD) della DHI

un modello idrologico afflussi-deflussi concettuale, completo di tipo concentrato. Sono rappresentati i processi di formazione e fusione della neve, l’invaso ed il ruscellamentodi parte dell’acqua piovana sulla superficie del bacino, l’imbibizione dello strato superficiale del terreno, la raccolta ed il rilascio nel sistema delle falde sotterranee dell’acqua che percola nel terreno..

Il modello Marecchia: la calibrazione

Statistiche

78.204Max. negative difference

101.109Max. positive difference

-0.042Peak time error

0.247Volume error

0.132Wave error type 2

0.002Wave error type 1

-0.088Peak error

0.947Correlation coeficient

Risultati calibrazione (2009)

● - Simulato

● - Osservato

I modelli meteo-marini offshore

Onde – SWAN MEDITARE

Fornisce quotidianamente previsione del moto ondoso (altezze, periodi, direzione)

AdriaROMS circolazione

Fornisce quotidianamente previsione delle correnti, temperatura, salinità, ecc.

Importazione del DB cartografico delle informazioni di RETE:Importazione del DB cartografico delle informazioni di RETE:Importazione del DB cartografico delle informazioni di RETE:Importazione del DB cartografico delle informazioni di RETE:• POZZETTI (tipo, profondità, caratteristiche soglie di sfioro, …);• CONDOTTI (sezioni, lunghezze, materiali, pendenze);• IMPIANTI (numero pompe, tipologia, curve caratteristiche)

Importazione delle informazioni relative ai SOTTOBACINI:Importazione delle informazioni relative ai SOTTOBACINI:Importazione delle informazioni relative ai SOTTOBACINI:Importazione delle informazioni relative ai SOTTOBACINI:• Dati di popolazione, per le portate nere;• Curve di consumo;• Caratterizzazione idrologica delle superfici

% Imp.% Imp.

DATI DI CALIB./DATI DI CALIB./DATI DI CALIB./DATI DI CALIB./INPUTINPUTINPUTINPUT

Dati per la calibrazione delle condizioni di esercizio:Dati per la calibrazione delle condizioni di esercizio:Dati per la calibrazione delle condizioni di esercizio:Dati per la calibrazione delle condizioni di esercizio:• Piogge;• Attivazione scarichi, funzionamento impianti;• Dati di marea;• Campagne sperimentali di misura

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

23/12 22/01 21/02 23/03 22/04 22/05 21/06 21/07

Andamento marea

-1000

-750

-500

-250

0

250

500

750

1000

1250

1500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

• Portate in ciascun ramo della rete;Portate in ciascun ramo della rete;Portate in ciascun ramo della rete;Portate in ciascun ramo della rete;• Volumi sfiorati, in occasione di eventi intensi;Volumi sfiorati, in occasione di eventi intensi;Volumi sfiorati, in occasione di eventi intensi;Volumi sfiorati, in occasione di eventi intensi;• Profili idraulici entro i condotti;Profili idraulici entro i condotti;Profili idraulici entro i condotti;Profili idraulici entro i condotti;• Attivazione scarichi;Attivazione scarichi;Attivazione scarichi;Attivazione scarichi;• Valutazioni delle condizioni di allagamentoValutazioni delle condizioni di allagamentoValutazioni delle condizioni di allagamentoValutazioni delle condizioni di allagamento

DATI DI OUTPUTDATI DI OUTPUTDATI DI OUTPUTDATI DI OUTPUT

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

00:00 06:00 12:00 18:00 00:00

Tempo (hh:mm)

Por

tata

(l/s

)

Il modello idraulico (Hera-UniBo) -1-

Principali caratteristiche della rete modellata:Principali caratteristiche della rete modellata:Principali caratteristiche della rete modellata:Principali caratteristiche della rete modellata:• 11000 Nodi;• 732 km di rete;• 11760 ettari (sia urbanizzata, sia entroterra);• 23 % percentuale di impermeabilità;• 52 impianti di sollevamento;• 35 paratoie;• 25 soglie fisse.

Il modello idraulico (Hera-UniBo) -2-

Ottimale dimensionamentoOttimale dimensionamentoOttimale dimensionamentoOttimale dimensionamento delle vasche di prima pioggiavasche di prima pioggiavasche di prima pioggiavasche di prima pioggia di bacini particolari, così come nella L.R 1860/06

Servizio di previsioneprevisioneprevisioneprevisione dell’inquinamento occasionale inquinamento occasionale inquinamento occasionale inquinamento occasionale delle acque di acque di acque di acque di balnezionebalnezionebalnezionebalnezione

La modellazione della rete fognaria può venir utilizzata per la valutazione di progetti di ottimizzazione energeticaottimizzazione energeticaottimizzazione energeticaottimizzazione energetica di impianti e sollevamenti posti in rete.

Il modello costituisce uno strumento di supporto alle decisionistrumento di supporto alle decisionistrumento di supporto alle decisionistrumento di supporto alle decisioni fondamentale nella valutazione di progetti complessiprogetti complessiprogetti complessiprogetti complessi che richiedano una visione integratavisione integratavisione integratavisione integrata di tutto il sistema fognario- depurativo;

Attraverso la modellazione matematica della rete è possibile valutare diversi scenari progettuali e gestionaliscenari progettuali e gestionaliscenari progettuali e gestionaliscenari progettuali e gestionali;

E’ possibile calcolare non solo il VOLUME (mVOLUME (mVOLUME (mVOLUME (m3333),),),), ma anche il CARICO CARICO CARICO CARICO INQUINANTE (Kg/h, INQUINANTE (Kg/h, INQUINANTE (Kg/h, INQUINANTE (Kg/h, SST, BOD5, COD, ecc) che fuoriesce dalla rete attraverso gli scaricatori di pienascaricatori di pienascaricatori di pienascaricatori di piena.

Il modello idraulico (Hera-UniBo) -3-

Sistemi modellistici testati

– Delft3DDelft3DDelft3DDelft3D Deltares

• sistema modellistico 2D/3D non stazionario per la simulazione idrodinamica, trasporto di sedimento, morfologia e qualità delle acque fluviali, acque di foce e degli ambienti costieri.

– SHYFEMSHYFEMSHYFEMSHYFEM (Umgiesser, G. and Bergamasco, A., 1995)

• sviluppato presso ISMAR-CNR di Venezia si basa sul metodo degli elementi finiti: la griglia triangolare di dimensioni variabili permette di descrivere accuratamente regioni con morfologia complessa senza richiedere un numero eccessivo di nodi

14-17 Set 2009 - Dati di input

Colonnella II

0

500

1000

1500

2000

2500

14/09/20090.00

14/09/200912.00

15/09/20090.00

15/09/200912.00

16/09/20090.00

16/09/200912.00

17/09/20090.00

Po

rtat

a (l/

s)

Marecchia

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

14/0

9/20

090.

00

14/0

9/20

0912

.00

15/0

9/20

090.

00

15/0

9/20

0912

.00

16/0

9/20

090.

00

16/0

9/20

0912

.00

17/0

9/20

090.

00

17/0

9/20

0912

.00

18/0

9/20

090.

00

Po

rtat

a (m

c/s)Brancona

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

15/09/20090.00

15/09/20094.48

15/09/20099.36

15/09/200914.24

15/09/200919.12

16/09/20090.00

16/09/20094.48

16/09/20099.36

Po

rtat

a (l/

s)

Delft 3D Water Quality Module

Delft 3D – Bathing water quality Netherlands

Delft 3D – Water quality Venice lagoon

Delft-3D - 14-17 Set 2009Model informationModel informationModel informationModel information• 1 run of 3 days: 14 September 2009 – 17 September 2009• Running time: 6 h 15’ (AMD Athlon™ Dual Core)• Number of grid cells: 34 410 • Longshore resolution: 20 - 150 m• Cross-shore resolution: 11 – 93 m

Flow modelFlow modelFlow modelFlow modelDelft3DDelft3DDelft3DDelft3D----FLOWFLOWFLOWFLOW• Forcing: only tide • 3D Simulation (5 σ- layers)• Constant discharges

– Brancona = 100 l/s. Concentration = 0.84 (*1 000 000 UFC/100 ml)– Colonnella = 60 l/s. Concentration = 1.46 (*1 000 000 UFC/100 ml)– Marecchia = 11 m3/s Concentration = 1 (*1 000 000 UFC/100 ml) (not given in the

file and assumed equal to 1).

Delft3DDelft3DDelft3DDelft3D----WAVEWAVEWAVEWAVE• Forcing: wave condition from SWAN-EMR• Stationary run: output every 30’

Delft-3D - 17 Set 2009

Delft-3D - 17 Set 2009

Delft-3D - 17 Set 2009

Delft-3D - 17 Set 2009

Delft-3D - 17 Set 2009

SHYFEM - bibliografia

SHYFEM - 15-18 Set 2009

• Simulazione 2D

• Considerato il vento

• Non considerate le onde

• Tracciante passivo

• Concentrazione pari al valore osservato nel punto centrale il 15 settembre 2009

• Portate di scarico simulate dal modello di HERA

Griglia e batimetria di calcolo SHYFEM

Brancona

• Bracona

Marecchia

• Marecchia (movie)

Colonnella II

• Colonnella (movie)

ConclusioniConclusioniConclusioniConclusioni

proposta di PROCEDURA DI GESTIONE

• PreallertaPreallertaPreallertaPreallerta: ARPA informa le autorità sanitarie ed il gestore sulla probabilità di pioggia. Il gestore attua le azioni di mitigazione per evitare il rilascio di inquinanti in mare ed informa sulla possibile apertura.

• Allerta e InformazioneAllerta e InformazioneAllerta e InformazioneAllerta e Informazione: in caso di apertura dello scarico (allerta) il gestore informa il pubblico, le autoritàsanitarie e l’ARPA.

• OrdinanzaOrdinanzaOrdinanzaOrdinanza: emessa ad inizio stagione stabilisce il divieto di balneazione in caso di apertura dello scarico e le modalità di informazione del pubblico.

• La modellisticaLa modellisticaLa modellisticaLa modellistica viene utilizzata per eseguire simulazioni di scenario meteomarino finalizzate a stimare la massima estensione di acqua di mare interessata dal superamento dei limiti e la durata dell’evento.

Grazie per l’attenzioneContatti:

(responsabile del progetto)[email protected]

www.arpa.emr.it

Si ringrazianoAndrea Valentini di SIMC, coordinatore della linea progettuale 1 - modelli numerici

Gabriele Bardasi della Direzione Tecnica, coordinatore della linea progettuale 2 - profilo delle acque di balneazione

Stefano Cattani di SIMC, coordinatore della linea progettuale 3 - flussi dati e operatività del sistema

Alberto Capra e David Lev della sezione di Rimini per il coordinamento e le attività analitiche della linea progettuale 4 - verifica dei modelli

Andrea Selvini e Mariastefania Tesini di SIMC, per l’emissione quotidiana del bollettini meteorologico sperimentale per la balneazione,

Michele Servedio ed i membri dell’associazione Volontari Soccorso in Mare di Rimini, per la collaborazione alle attività a campo della linea progettuale 4.

Angelo Cescutti e Andrea Casadio di Hera Rimini, per le informazioni sui sistemi di raccolta e depurazione dei reflui ed il supporto di sala operativa.