Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini...

Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche

Applicazione pilota ai bacini del Ticino e

dell’Adda

-

TwoLe

Fondazione CARIPLO - Progetto TwoLe


Sottoprogetto TwoLe/A Gestione - Applicazione pilota al Verbano e al Ticino sublacuale

Sottoprogetto TwoLe/B Pianificazione - Applicazione pilota al Lario e all’Adda sublacuale

Sottoprogetto TwoLe/C Negoziazione nella Pianificazione delle Risorse Idriche

CENTRO ITALIANO PER LA RIQUALIFICAZIONE FLUVIALE



dell’Adda

-

TwoLe

Progetto TwoLeUn sistema per la Pianificazione e

la Gestione delle Risorse Idriche

Sottoprogetto TwoLe/B Applicazione pilota al Lario e

all’Adda sublacuale

Incontro finale

Introduzione

Rodolfo Soncini-SessaProfessore di Gestione delle risorse naturaliDipartimento di Elettronica e InformazionePolitecnico di Milano

3

Tw

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eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Obiettivo di TwoLe Realizzare un sistema informatico (TwoLe) per il supporto allo sviluppo di Piani di

Bacino come richiesto dalla WFD.

I piani devono essere sviluppati secondo il paradigma IWRM:

Pianificazione Integrata e Partecipata

Obiettivo di TwoLe/B:Sperimentare TwoLe sul bacino del Lario e dell’Adda

4

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eT

woL

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iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

La procedura adottata: PIP

Decisione politica

Decisione politica

2. Concettualizzazione

3. Progetto delle alternative

4. Stima degli effetti

6. Comparazione delle alternative

1. Definizione del sistema e degli obiettivi

5. Valutazione delle alternative

Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Consenso?

mitigazione / compensazio

ne

no si

alternative di

compromesso

Pianificazione Integrata e PartecipataPianificazione Integrata e Partecipata

5

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ione d

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.05

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La procedura PIPPianificazione Integrata e PartecipataPianificazione Integrata e Partecipata


Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Port

ato

ri d

i in

tere

sse

• Comprensione del Sistema

• Identificazione dei Portatori d’interesse

• Definizione del sistema nel tempo e nello spazio

• Analisi istituzionale e legale

• Individuazione degli obiettivi

• .......

6

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.05

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Caso studio: qualche datobacino imbrifero Lario: circa 3500 km2

bacino Adda sublacuale: circa 3000 km2

Adda da Olginate a Po: circa 130 Km

6 Province (MI, LC, CO, BG, CR, LO)

5 comprensori irrigui

7

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.05

.2005

Caso studio: i Portatori di interesse

Persone contattate: 256 Partecipanti coinvolti: 45 (17%) Ruolo: istituzionale, ONG (associazioni

ambientaliste, di categoria) Scala: regionale (Regione, Provincia,

Comune) Identificazione: diretta, “snow ball”

Qu

estio

nari

aperti

Facilita

zione

Bra

insto

rmin

g

Inte

rviste

struttu

rate

Map

pe co

nce

ttuali

Sopra

lluogo (in

terv

iste a

perte

)

Card

sortin

g (v

alid

azio

ne)

Incontri pubblici X X X X XIncontri bilaterali X X X XComunicazione web

X X X

Strumenti del coinvolgimento attivo:

Soggetti coinvolti: Consorzio dell’Adda Comune di Como Province e ARPA di Como e Lecco Riserva Naturale Pian di Spagna Consorzio del Lario e dei Laghi Minori Coordinamento Turistico Lago di Como Ente Navigazione Laghi Associazione Rive Lariane Fondazione Museo della Barca Lariana Comune e Provincia di Lodi Consorzi irrigui (Media pianura berg., Muzza, CiC,

Vacchelli)

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.05

.2005

i settori d’interesseesondazioni monte

turismo monte

ambiente monte

pesca monte

navigazione monte

idroelettrico monte

idroelettrico valle

esondazioni valle

navigazione valle

turismo valle

pesca valle

ambiente valle

irrigazione

9

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ione d

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.2005

Trovare un modo di gestire il lago

che raccolga consensi maggioridi quello attuale e migliori la

qualità ambientale .

Obiettivo del problema

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La procedura PIP



Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Port

ato

ri d

i in

tere

sse


Identificazione delle possibili

azioni (misure)

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Tw

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I possibili interventi e le forzanti

AfflussoAfflusso

BremboBrembo

SerioSerio

paratieparatie

arginiargini

OglioOgliodmvdmv

concessioniconcessioni

pacpac

fasciafascia

passaggi pescipassaggi pesci

depurazionedepurazione

regolazio

ne

regolazio

ne

gestione integrata

gestione integrata

uso delle cave

uso delle cave

rinaturalizzazionerinaturalizzazione

metodo irriguometodo irriguo

strutturalistrutturalistrutturalistrutturali

Classificazione:Classificazione:

normativenormativenormativenormative

gestionaligestionaligestionaligestionali

forzantiforzantiforzantiforzanti

Cosa possiamo decidere?Cosa possiamo decidere?

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.05

.2005

La procedura PIP



Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Port

ato

ri d

i in

tere

sse



azioni (misure)

Identificazione dei criteri e

degli indicatori

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Lario e Adda: interessie indicatori MONTE Ambiente (9) Navigazione (4) Turismo (5) Strutture di sponda

(2) Esondazioni (33)

VALLE Ambiente (8+65 per tronco) Turismo (4) Prod. elettrica (14) Esondazioni (3) Irrigazione (25) All. ittiogenici (2)

Numero totale indicatori:

109 + 65 per tronco di Adda

Valutazione e negoziazione

14

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.2005

Costruzione degli indicatori: un esempio di monte

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Costruzione degli indicatori: un esempio di valle

100*

)1,min(*

1

1

1

2_

H

tt

H

t t

ttt

ads

q

qq

i

[%]

ttt wqse 1

1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 20060

5

10

15

20

25

30

35Variabilità media giornaliera delle portate con filtro

anni

%

potenziale

critico

16

Tw

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eTw

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.2005

Fascia di normalità turistica del Lario

Traiettorie dei livelli giornalieri del Lario

-50

-30

-10

10

30

50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

250

270

1/1

15/1

29/1

12/2

26/2

12/3

26/3 9/4

23/4 7/5

21/5 4/6

18/6 2/7

16/7

30/7

13/8

27/8

10/9

24/9

8/10

22/1

0

5/11

19/1

1

3/12

17/1

2

31/1

2

liv

ell

i a

Ma

lgra

te (

cm

)

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995

2000 2001 2002 2003 2004 2005 Ft_inf Ft_sup liv_medio

17

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.05

.2005

Il Lario a Malgrate (1983-2005)frequenza dei livelli

0

2

4

6

8

10

12

14

16

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

livello in cm su malgrate

% g

iorn

i

livelli regolati livelli naturali

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.05

.2005

La procedura PIP



Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Port

ato

ri d

i in

tere

sse



azioni (misure)

Identificazione dei criteri e

degli indicatori

Identificazione del modello

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.05

.2005

I modelli dei componentiAfflusso

Erogazione

Riparto delle derivazioni

Sistema irriguo

Per decidere occorre descrivere (simulare):

Propagazione lungo l’asta

(apporti concentrati e

distribuiti)

Coltureecosistema

20

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.05

.2005

Le caratteristiche dei modelli in funzione del loro uso

progetto valutazione analisi

•Progettazione delle alternative

•Numero di esecuzioni 1010

•Tempo di esecuzione per giorno: 10-6 sec

•Modelli empirici parsimoniosi

•Valutazione delle alternative


•Tempo di esecuzione per giorno:1 sec

•Modelli meccanicistici concentrati

•Analisi di dettaglio di alcune alternative


•Tempo di esecuzione per giorno: 1 ora

•Modelli meccanicistici distribuitiTutti simulano il lungo periodo

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.05

.2005

Il modello mentale delsistema

Schema

L. di Olginate

Adda-Serio (Pasinetti)

Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Serio

Pizzighettone

Centrale Semenza

Centrale BertiniCentrale Esterle

Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Olginate

S.Maria Lavello

L. di Como

L. di Garlate

Sbarramento

Malgrate

Canale Belgiardino

Lodi

Cornate d'Adda

C.le Maleo

Pte Briolo

Vaprio (=Canonica)

Cassano

Spino

CremaBocca d'Adda PO

Rivolta

Cavenago

Serbatoi alpini

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/B R

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06

.05

.2005

Il modello delsistema

L. di Olginate


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Serio

Pizzighettone

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Olginate

S.Maria Lavello

L. di Como

L. di Garlate

Sbarramento

Malgrate

Canale Belgiardino

Lodi

Cornate d'Adda

C.le Maleo

Pte Briolo

Vaprio (=Canonica)

Cassano

Spino


Rivolta

Cavenago

Serbatoi alpini

Serbatoi alpini e afflusso

Schema

23

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.05

.2005

Serbatoi alpini e afflusso

at+1

Afflusso netto al lago di Como

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

po

rta

ta [

m3

/s]

Anni 1990-2005

Ne parl

eremo nel p

omeriggio

24

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woL

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/B R

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’avvio

06

.05

.2005

Afflusso netto al lago di Como

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000


po

rtat

a [m

3/s]

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

media

25

Tw

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eTw

oLe

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’avvio

06

.05

.2005


L. di Olginate


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Serio

Pizzighettone

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Olginate

S.Maria Lavello

L. di Como

L. di Garlate

Sbarramento

Malgrate

Canale Belgiardino

Lodi

Cornate d'Adda

C.le Maleo

Pte Briolo

Vaprio (=Canonica)

Cassano

Spino


Rivolta

Cavenago

Serbatoi alpini

lago

Schema

26

Tw

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woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

fascia

L’erogazione

1 1 1, ,t t t t t t ts s a R s u a

Modello del lago:

tt shh livello

1 1, ,t t t t tr R s u a rilascio

st

rt+1

ut

Erogazione vs decisione di rilascio

regime libero

smin smax

minimo rilascio

massimo rilascio

DMV

27

Tw

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oLe

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06

.05

.2005


L. di Olginate


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Serio

Pizzighettone

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Olginate

S.Maria Lavello

L. di Como

L. di Garlate

Sbarramento

Malgrate

Canale Belgiardino

Lodi

Cornate d'Adda

C.le Maleo

Pte Briolo

Vaprio (=Canonica)

Cassano

Spino


Rivolta

Cavenago

Serbatoi alpini

Fiume Adda

Schema

28

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Topologia• Esistono poche sezioni

con serie di misure lunghe, complete e affidabili

• Ci sono pochissime sezioni con affidabili scale delle portate

• Uniche serie affidabili sono le portate imboccate nei vari canali

29

Tw

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woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Stima risorgenze: bilancio dell’asta


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Lodi

Cornate d'Adda

Pte Briolo

DMV3

DMV4

s

a

DMV1

DMV2

Rilasciot - ∑derivt = Spinot – Rist – Brembot+ΔVt

La variazione di volume invasato nell’asta è nulla quando non variano il rilascio e le derivazioni in due giorni consecutivi

Portate residue in Adda a Spino

-100

0

100

200

300

400

500


po

rtat

a [m

3/s]

La portata residua a Spino

30

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Contributo delle risorgenze e del Brembo in Adda a Spino

-45.00

-40.00

-35.00

-30.00

-25.00

-20.00

-15.00

-10.00

-5.00

0.00


po

rta

ta [

m3

/s]

8 m3/s35 m3/s1 gen – 30 apr 16 nov – 31 dic16 giu – 31 lug

8 m3/s

31

Tw

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woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Il bilancio lungo l’asta

Apporto distribuito dalla falda


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Lodi

Cornate d'Adda

Pte Briolo

DMV3

DMV4

s

a

DMV1

DMV2

La distribuzione spaziale del contributo è supposta uniforme lungo l’asta a partire da Vaprio

32

Tw

oL

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woL

eTw

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/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

L’apporto di risorgenze e Brembo

16 g

iu

31 lu

g

1 g

en

16 n

ov

30 a

pr

31 d

ic

Spino

Vaprio

distanza

giorno

apporto[m3/s]

1.7 m3/s km

0.4 m3/s km8

35

27 km

33

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005


L. di Olginate

Riparto Adda-Serio (Pasinetti)

Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Serio

Pizzighettone

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Olginate

S.Maria Lavello

L. di Como

L. di Garlate

Sbarramento

Malgrate

Canale Belgiardino

Lodi

Cornate d'Adda

C.le Maleo

Pte Briolo

Vaprio (=Canonica)

Cassano

Spino


Rivolta

Cavenago

Serbatoi alpini

Schema

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Tw

oL

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woL

eTw

oLe

/B R

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ione d

’avvio

06

.05

.2005

Lo scopo della regola di riparto

trPortate giornaliere rilasciate

Progetto Alternativa

AS = Adda-Serio (Pasinetti) Ma = MartesanaVa = VailataRe = RetortoRi = RivoltanaMu = MuzzaVa = Vacchelli

AS

Va

Mu

ADDA

Ma

RiRe

Va tttt rqq ,

t

Matrice dei parametri, periodici con T = 366

REGOLA DI RIPARTO

tq

35

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Restituisce:

→La portata derivabile da ciascun canale

→La portata residua in Adda

• CASO 1Soddisfazione Totale

• CASO 2Riparto del deficit

Il riparto

36

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

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.2005

Ambiente fluviale

Ne parleremo nel pomeriggio

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Tw

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eTw

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/B R

iun

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06

.05

.2005


L. di Olginate


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Serio

Pizzighettone

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Olginate

S.Maria Lavello

L. di Como

L. di Garlate

Sbarramento

Malgrate

Canale Belgiardino

Lodi

Cornate d'Adda

C.le Maleo

Pte Briolo

Vaprio (=Canonica)

Cassano

Spino


Rivolta

Cavenago

Serbatoi alpini

Comprensori irrigui

Schema

38

Tw

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woL

eTw

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iun

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.2005

Tw

oL

eT

woL

e

CA

NA

LE P

RIN

CIP

ALE

sistem

a d

i dre

nag

gio

suolo-pianta-atmosfera

acquiferomultistrato

perdite da canale

Fium

e A

DD

A

irrigazione

Pioggia ET

run off

risalita capillare

ricarica

alimentazione o drenaggio

riuso

restituzione

derivazione

RETE IRRIGUA E DI DRENAGGIO intercezione

flusso regionale

sistem

a d

i distrib

uzio

ne

Ne parlere

mo tra poco

Piani colturali

40

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Stima dei fontanili

Sottobacino Rivoltana

Por

tata

[m

3/s

]

Tempo [anni]

Sottobacino Pandina

Por

tata

[m

3/s

]

Tempo [anni]

Sottobacino Tormo

Por

tata

[m

3/s

]

Tempo [anni]

Modello Adda-Misana

Por

tata

[m

3/s

]

Tempo [anni]

Punti rossi = portate di roggia misurateLinea blu = stime dei modelli numerici

A sinistra i misure e modelli dei sottobacini individuati, a destra misure e modello integrato per l’area Adda-Misana

Err = ±0.6m3/s

Err = ±0.8m3/s

Err = ±1.8m3/s

Err = ±2.6m3/s

Tw

oL

eT

woL

e

CA

NA

LE P

RIN

CIP

ALE

sistem

a d

i dre

nag

gio

suolo-pianta-atmosfera

acquiferomultistrato

perdite da canale

Fium

e A

DD

A

irrigazione

Pioggia ET

run off

risalita capillare

ricarica

alimentazione o drenaggio

riuso

restituzione

derivazione

RETE IRRIGUA E DI DRENAGGIO intercezione

flusso regionale

sistem

a d

i distrib

uzio

ne

Ne parlere

mo tra poco

Piani colturali

42

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

La domanda irrigua totale

0

50

100

150

200

250

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic

1980-20051993-2005

43

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

La procedura PIP


3. Progetto delle alternative

4. Stima degli effetti

6. Comparazione


5. Valutazione

Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Port

ato

ri d

i in

tere

sse

Consenso?

alternative di

compromesso


Studio e soluzione parziale di alcuni conflitti:

1. Esondazioni vs irrigui

2. Idroelettrici di monte vs irrigui

3. Ambiente fluviale vs regolazione



dell’Adda

-

TwoLe

fine

45

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005 STIMA

RISORGENZE

46

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005

Il bilancio lungo l’astaAdda-Serio (Pasinetti)

Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Lodi

Cornate d'Adda

Pte Briolo

DMV3

DMV4

s

a

DMV1

DMV2

Rilasciot - ∑derivt = Spinot – Rist – Brembot+ΔVt

La variazione di volume invasato nell’asta è nulla quando non variano il rilascio e le derivazioni in due giorni consecutivi


-100

0

100

200

300

400

500


po

rtat

a [m

3/s]


47

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Lodi

Cornate d'Adda

Pte Briolo

DMV3

DMV4

s

a

DMV1

DMV2

Rilasciot - ∑derivt = Spinot – Rist – Brembot

La portata in uscita dal sistema a Spino è sicuramente nulla quando il termine di sinistra è negativo


-100

0

100

200

300

400

500


po

rtat

a [m

3/s]


48

Tw

oL

eT

woL

eTw

oLe

/B R

iun

ione d

’avvio

06

.05

.2005


Martesana

Muzza

Brembo

Roggia Vailata

Canale Retorto

Roggia Rivoltana

Canale Vacchelli

Centrale Semenza


Centrale Trezza

Centrale Crespi

Centrale Vaprio

Centrale d'Adda

Centrale Rusca

Lodi

Cornate d'Adda

Pte Briolo

DMV3

DMV4

s

a

DMV1

DMV2

Rilasciot - ∑derivt = – Rist – Brembot

Analizzo i casi di residui negativi in condizioni di stazionarietà delle portate


-100

0

100

200

300

400

500


po

rtat

a [m

3/s]


Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini...

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