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24 aprile 2019 - Condizioni di variabilità nel ponte del 25-28 aprile 2019 . Il video per l'escursionista
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22 aprile 2019 - Allerta gialla per precipitazioni intense
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26/04/2019 E' online il video bollettino valanghe per il fine settimana del 27-28 aprile 2019

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21/12/2018 Avviato progetto MISTRAL per la realizzazione del portale della meteorologia italiana

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Approfondimenti » Rischio Idrogeologico » Piene fluviali » Modelli
 

  • SISTEMA REGIONALE DI PREVISIONE DELLE PIENE 
Il cuore del sistema di previsione e gestione delle piene è costituito dal software FLOOD WATCH® (prodotto da Danish Hydraulic Institute), appositamente sviluppato e implementato per il territorio regionale.
La previsione delle portate fluviali è effettuata attraverso l’applicazione di una serie di modelli numerici che, in base ai dati di input costituiti dalle osservazioni della rete pluvio-idrografica, è in grado di simulare i processi di trasformazione afflussi-deflussi, di formazione e propagazione delle onde di piena lungo gli alvei fluviali.
Per gestire la variabilità spaziale delle forzanti atmosferiche e della risposta dei bacini idrografici si è costruito un sistema ad albero suddividendo il bacino idrografico complessivo in una serie di 187 sottobacini indipendenti che costituiscono le unità di base per la modellazione.
Dal punto si vista idraulico, il reticolo coperto dalla simulazione è formato da circa 80 corsi d’acqua e tre grandi laghi prealpini ed ha una lunghezza complessiva di circa 3’500 km.
I modelli di simulazione con cui è costruito il sistema di previsione delle piene sono deterministici e fisicamente basati. Il sistema di modellazione è costituito dai moduli del software MIKE11 prodotto dal Danish Hydraulic Institute, di seguito brevemente descritti.
 
Ø      MIKE 11 NAM del Danish Hydraulic Institute Water & Environment è un modello idrologico di trasformazione afflussi-deflussi deterministico, fisicamente basato, a parametri concentrati, costituito da un set di relazioni matematiche collegate fra loro in modo da descrivere quantitativamente la fase terrestre del ciclo dell'acqua. Il modello simula in continuo la variazione di contenuto di acqua (in fase liquida o vapore) di serbatoi distinti e reciprocamente collegati, che rappresentano gli elementi fisici principali del bacino idrografico. I serbatoi riproducono i seguenti processi: accumulo e scioglimento neve, intercettazione, infiltrazione, immagazzinamento nella falda.
 
 
Ø      MIKE 11 HD del Danish Hydraulic Institute Water & Environment è un programma generale per la simulazione del flusso in condizioni monodimensionali, stazionarie e non, di fluidi verticalmente omogenei in qualsiasi sistema di canali o aste fluviali. E' possibile tenere conto in particolare di: portate laterali; condizioni di corrente veloce o lenta; flusso libero o rigurgitato in corrispondenza di sfioratori; differenti regole operative di funzionamento di serbatoi o invasi; resistenze localizzate e perdite di carico concentrate; casse d'espansione; condizioni di flusso quasi-bidimensionale; azione del vento; nodi idraulici (biforcazioni e convergenti). Le equazioni generali di De Saint Venant sono trasformate in un sistema di equazioni implicite alle differenze finite secondo una griglia di calcolo con punti Q e h alternati tra loro, nei quali la portata Q e il livello idrico h, rispettivamente, sono determinati ad ogni passo temporale (schema di Abbott a 6 punti).
 
 
  • SISTEMA DI PREVISIONE DELLE PIENE DEL PO - FEWS
Il sistema FEWS (Flood Early Warning System) consente di utilizzare diversi modelli idrologici, idraulici e di scenario in modo intercambiabile o in parallelo, per ciascun componente. L’ambiente di modellistica è collegato ad un database centrale e consente di incapsulare vari codici di simulazione preesistenti a mezzo di un’appropriata integrazione del singolo modello. Tale integrazione prevede la conversione dei dati di input, quali le serie temporali e i parametri inseriti nel database principale, in un formato leggibile dal modello considerato, archiviando opportunamente i risultati dello stesso sempre nel database principale.
I modelli afflussi-deflussi impiegati nel sistema di modellistica FEWS sono MIKE11 NAM (precedentemente descritto), HEC HMS e TOPKAPI.
Il codice di calcolo HEC-HMS (Hydrologic Modeling System) è sviluppato dall’U.S. Army Corps of Engineers – Hydrologic Engineering Center. HMS è un codice ideato per simulare i processi di afflussi e deflussi all’interno di un bacino idrografico, applicabile nelle più generali condizioni geografiche e per diversi problemi di natura idrologica: dalla determinazione dell’onda di piena caratteristica di un corpo idrico in un bacino di notevoli dimensioni, a quella del deflusso relativo a
comprensori naturali o urbani di modeste dimensioni. HMS è un modello deterministico, concettuale o empirico (a seconda delle opzioni utilizzate), a parametri concentrati o distribuiti.
HMS suddivide la trasformazione afflussi deflussi in quattro fasi distinte:
- calcolo del volume efficace;
- determinazione dell’idrogramma per deflusso superficiale;
- calcolo del deflusso profondo;
- traslazione dell’onda di piena.
Per ognuna di queste fasi nel calcolo possono essere usate metodologie diverse.
Il modello afflussi-deflussi TOPKAPI (TOPographic Kinematic APproximation and Integration) è un modello di tipo distribuito, strutturato in base a tre moduli che rappresentano rispettivamente la componente del suolo, la componente del deflusso superficiale e la componente del deflusso lungo la rete drenante, per ciascuna delle quali si adotta uno schema di propagazione ad onda cinematica.
La componente del suolo riveste nel modello un ruolo fondamentale, in quanto è il bilancio idrico del suolo che regola la dinamica della produzione di deflusso superficiale, per cui l'immagazzinamento dell'acqua nel suolo rappresenta la principale variabile di stato del sistema.
In base alla saturazione raggiunta nel suolo si innesca il meccanismo del deflusso superficiale. Entrambe le componenti del suolo e del deflusso superficiale alimentano la componente della rete drenante.
 
Per quanto rigurda la componente idraulica, il codice di calcolo HEC-RAS è sviluppato dall’U.S. Army Corps of Engineers – HydrologicEngineering Center. HEC-RAS risolve le equazioni di De Saint Venant distinguendo tra alveo e zone golenali, impiegando una griglia di calcolo con punti Q e H coincidenti, nei quali la portata Q e il livello idrico h, rispettivamente, sono determinati ad ogni passo temporale secondo lo schema numerico di Preissmann.