Centro Funzionale Decentrato
Dott. Gabriele Peressi
IL SISTEMA DI PREVISIONE DELLE
PIENE FLUVIALI DEL TAGLIAMENTO E
DELL’ISONZO
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IL SISTEMA DI PREVISIONE DELLE PIENE FLUVIALI DEL TAGLIAMENTO E DELL’ISONZO Grado – 19 Maggio 2016
Il sistema di allertamento per rischio idrogeologico e idraulico
La Protezione Civile Italiana è organizzata territorialmente per gestire gli eventi di inondazione attraverso la rete dei Centri Funzionali Regionali.
Ciascuna struttura è dotata dell’equipaggiamento hardware e software necessario per raccogliere i dati di osservazione, effettuare le previsioni e simulare la risposta della rete idrografica nelle sezioni critiche di interesse.
Direttiva del Presidente Del Consiglio Dei Ministri 27 febbraio 2004
“Indirizzi operativi per la gestione organizzativa e funzionale del sistema di
allertamento nazionale, statale e regionale per il rischio idrogeologico ed idraulico ai
fini di protezione civile.”
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Il sistema di previsione e gestione idrologica della Regione Friuli
La Regione Friuli Venezia Giulia si è dotata di modelli idrologici e idraulici per i bacini del Cellina-Meduna, Tagliamento e Isonzo con interfaccia GIS per il monitoraggio ambientale e la previsione di piena in tempo reale.
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Bacino del Tagliamento
Il bacino imbrifero del Tagliamento comprende circa 2480 Km2 di superficie, dei quali circa 1870 di trovano a monte della confluenza col Fella, suo principale affluente, ed i rimanenti 610 nella zona pedemontana che si estende fino alla confluenza del torrente Cosa.
La lunghezza dell’asta principale è di circa 170 km.
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Fasi di lavoro messa a punto del modello del Tagliamento
Suddivisione dei bacini in sottoporzioni elementari
Raccolta e processamento dei dati idro-meteo disponibili (2004-2015)
Implementazione del modello idrologico
Costruzione dei modelli idrodinamici
Inserimento delle strutture influenzanti il deflusso
Inserimento delle condizioni al contorno (marea - Thetis)
CALIBRAZIONE e TARATURA dei modelli complessivi
MESSA in LINEA in tempo reale su piattaforma MIKE CUSTOMISED
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Il modello è basato su moduli concatenati nel seguente ordine:
-• Modulo idrologico
-• Modulo idrodinamico
-
• Visualizzazione dei flussi
previsti e dei livelli
Modello MIKE ZERO (DHI)
Schema del modello di previsione
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Modulo idrologico
Il bacino del Tagliamento è stato suddiviso in 34 sottobacini.Ogni sottobacino idrologico è collegato alla rete idrografica secondo due modalità: • bacini di testata, sono quelli che
recapitano il deflusso in modo concentrato nel punto più a monte di un ramo della rete idrografica o in una confluenza puntuale;
• bacini laterali, che recapitano il loro deflusso in modo distribuito lungo un determinato segmento di un corso d’acqua.
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Modulo idrologico - NAM
Il NAM è un modello idrologico
concettuale, a serbatoi, concentrato. Il
flusso dell’acqua sul singolo
sottobacino è simulato per mezzo dei
processi di riempimento e
svuotamento di quattro serbatoi in
serie.
E’ stata introdotta la formula di Hargreaves
che richiede come input delle serie
di temperatura.
��� = � ∙ �� + 17.8 ∆
dove:
Eto = flusso evapotraspirativo in mm d-1
C = costante empirica pari a 0.0023
Ra= in mm d’acqua evaporata al giorno
T = Temperatura media giornaliera (°C)
∆T = escursione termica giornaliera (°C)
Ra viene stimata con formule trigonometriche astronomiche
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Il modello NAM
I quattro serbatoi in serie che rappresentano
rispettivamente:
• i processi di formazione e fusione della
neve (SNOW STORAGE);
• l’invaso temporaneo di parte dell’acqua
piovana sulla superficie (SURFACE STORAGE);
• l’imbibizione dello strato superficiale del
terreno, il cui stato regola la formazione del
deflusso superficiale (LOWER ZONE
STORAGE);
• la raccolta ed il rilascio nel sistema delle
falde sotterranee dell’acqua che percola nel
terreno (BASEFLOW).
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Modulo idraulico
Lungo la rete idrografica il moto dell’acqua ed i
processi di composizione e traslazione delle
onde di piena sono simulate dal modulo HD,
che implementa le note equazioni di De Saint-
Venant.
I tratti della rete idrografica oggetto di
simulazione sono rappresentati per mezzo di
sezioni trasversali.
Sono state modellata l’asta principale del fiume
e quelle degli affluenti Fella, But e Degano.
Alcune sezioni derivano da rilievi topografici e
batimetrici diretti ma anche da rilievi laser-scan
di precisione (progetti SIMIS e CAMIS).
Le sezioni tratte dal rilievo laser-scan sono
state introdotte attraverso il modulo MIKE
Hydro.
Modulo MIKE HYDRO
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Modello idraulico HD
ELEMENTI INTRODOTTI:
479 sezioni
3 ponti (Braulins, Latisana SS e FF)
Scolmatore Cavrato
Rete di derivazione a scopo idroelettrico
dell’Alto Tagliamento, Degano e
schematizzazione dell’invaso di Sauris
Registrazione del livello marea a Lignano
come condizione di valle
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Rotte del Tagliamento
Cavrato (rotta 1851)
da Spaliviero (2003)
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Scolmatore Cavrato
In nero la portata del Tagliamento a monte dello
scolmatore Cavrato
In blu la portata del Tagliamento a valle del Cavrato
In rosso la portata del Cavrato
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Calibrazione e validazione dei modelli
Taratura del modello idrologico RR condotta con particolare riferimento ai
parametri che rappresentano il ciclo idrologico nel modulo RR (ampiezza dei
serbatoi, soglie di attivazione del deflusso, costanti di tempo)
Obiettivi:
� similitudine fra le forme dell’idrogramma simulato e misurato;
� congruenza sui valori di picco, in termini di tempo di arrivo ed entità;
Taratura del modello idrodinamico HD in funzione del parametro di scabrezza
Obiettivo:
� migliore rispondenza del modello in termini di velocità di traslazione della piena
e altezza d’acqua
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Idrometri lungo l’asta
VILLUZZA
VENZONE
LATISANA
MADRISIO
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IL SISTEMA DI PREVISIONE DELLE PIENE FLUVIALI DEL TAGLIAMENTO E DELL’ISONZO Grado – 19 Maggio 2016© DHI
VENZONE
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Venzone: stazione storica per le piene del Tagliamento
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IL SISTEMA DI PREVISIONE DELLE PIENE FLUVIALI DEL TAGLIAMENTO E DELL’ISONZO Grado – 19 Maggio 2016© DHI
LATISANA
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Latisana
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NOW
Modelli utilizzati:
COSMO I2
COSMO I7
COSMO RUC
ECMWF
WRF
Rete di rilievo
idrometeorologicoPrevisione meteorologica
Integrazione tra previsione meteorologica, rilevamento a terra e
modellistica idraulica
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Bacino dell’Isonzo
Ampiezza del bacino: 3400 km2
Ampiezza del bacino in Slovenia: 2.250 km2
Ampiezza del bacino in Italia: 1.150 km2
L'intero corso l'Isonzo riceve più di 60
affluenti. Tra i maggiori abbiamo il
Koritnica, il Tolminka, l'Idrijca, il Vipava e il
Torre.
La lunghezza dell’asta principale è di circa
136 km.
Il bacino è stato modellato suddividendolo
in 53 sottobacini.
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Modello idraulico - Isonzo
Le aste modellate sono quelle dell’Isonzo, del
Vipacco, del Torre, del Natisone, del Malina, dello
Judrio, del Corno e del Versa.
Sono state introdotte un totale di 843 sezioni
Registrazione livello marea a Monfalcone come
condizione di valle
Completamento ad acquisizione modello HD-RR da ARSO
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Il sistema modellistico in tempo reale
PIATTAFORMA DI SUPPORTO DECISIONALE MIKE CUSTOMISED:
� Interfaccia di configurazione per
� Acquisizione input in tempo reale (dati di monitoraggio, previsioni meteo)
� analisi dei dati (interpolazioni, controllo e processing dei dati)
� modellazione matematica (MIKE 11)
� Data assimilation in corrispondenza della sezione di Moggio, Salcano e Miren
� confronto soglie di allertamento e generazione bollettini
� comunicazioni automatiche via mail in situazioni di prevista criticità
� Applicativo per la pubblicazione delle informazioni di sintesi (desktop)
� Pubblicazione su web
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L’interfaccia MIKE CUSTOMIZED
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Report di allerta
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MC Sistema di Pubblicazione WEB
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I sistemi di previsione e gestione idrologica nel contesto operativo del
Centro Funzionale della Regione Friuli Venezia Giulia sono applicati con
efficacia al fine di:
Prima dell’evento
� Individuare con anticipo il possibile verificarsi di piene fluviali in grado di
generare effetti al suolo critici.
� Contribuire alle scelte decisionali volte a dare avvio al sistema di
allertamento del territorio e alle azioni di Protezione Civile.
Durante l’evento
� Fornire supporto informativo in tempo reale ai soggetti che gestiscono la
piena sul territorio, riguardo alle osservazioni meteo-idrologiche e alla
previsione dell’evoluzione dell’evento nelle ore successive.
Conclusioni
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Grazie per l’attenzione
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