Arpa Piemonte gestisce il monitoraggio idrologico dei principali corsi d’acqua e laghi piemontesi, con finalità di Protezione Civile (sistema di allertamento in caso di eventi di piena) e di analisi dell’evoluzione dello stato quantitativo della risorsa idrica (es. durante periodi siccitosi), attraverso una rete di stazioni idrometriche automatiche (rete idrometrica) che costituiscono, insieme alle stazioni meteorologiche, pluviometriche e nivometriche, la rete meteo-idrografica regionale, per un totale di circa 400 impianti.
La rete idrometrica regionale si è sviluppata a partire dagli anni ’90 da un primo nucleo di stazioni teleidrometriche per il monitoraggio delle piene fino ad arrivare alle attuali 120 stazioni automatiche in telemisura, che rilevano e trasmettono in continuo i dati di livello dei corsi d’acqua (116 stazioni) e dei laghi Maggiore, Orta, Piverone e Candia (4 stazioni).
Ciascuna stazione idrometrica è costituita da:
- uno o più sensori idrometrici (a ultrasuoni, radar, o pressione);
- eventuali altri sensori meteorologici (es. pluviometro);
- un’unità di acquisizione e controllo dei dati;
- una batteria, ricaricata tramite pannelli solari e, dove necessario, anche mediante allaccio alla rete elettrica 220 Vac;
- un doppio sistema di trasmissione dei dati, via radio (in banda UHF) e GPRS 4G/5G.
In corrispondenza di ogni stazione è installata anche un’asta idrometrica per la lettura manuale dei livelli e la verifica della taratura dei sensori idrometrici.
La rete idrometrica è oggetto di regolare manutenzione e gestione idraulica, al fine di garantire il corretto rilevamento dei dati di livello. Le principali attività di manutenzione, eseguite a cadenza regolare, sono: la taratura del sensore, la verifica del sistema di acquisizione e trasmissione dei dati, la revisione delle parti meccaniche, la pulizia della stazione e del sito. La gestione idraulica della stazione prevede invece la manutenzione dell’asta idrometrica, l’esecuzione di almeno due misure di portata all’anno nella sezione di misura e di rilievi topografici dell’alveo e l’aggiornamento della scala di deflusso, che mette in relazione i livelli idrometrici e le portate defluenti nella sezione idrica in corrispondenza dell’idrometro.
Tipologie di sensori idrometrici
Nella rete regionale sono attualmente presenti tre tipologie di sensori idrometrici:
- idrometri radar,
- idrometri a ultrasuoni,
- idrometri a pressione (piezometri).
Per ciascuna stazione è stata individuata la tipologia di sensore più efficace in base alle condizioni morfologiche e all’instabilità dell’alveo fluviale, al regime idrologico e alle caratteristiche tecniche delle opere civili e idrauliche presenti (es. ponte sul quale è installato l’idrometro).
Idrometro radar
È un sensore di misura del livello idrometrico senza contatto con l’acqua. Lo strumento emette, attraverso la propria antenna, un segnale radar continuo che viene riflesso dalla superficie dell’acqua e rilevato dalla stessa antenna come eco, con una frequenza modificata. La variazione di frequenza tra il segnale trasmesso e l’eco ricevuto è proporzionale alla distanza del sensore dal pelo libero e viene convertita in altezza idrometrica.
Idrometro a ultrasuoni
È un sensore di misura del livello idrometrico senza contatto con l’acqua. Lo strumento emette, attraverso un trasduttore, una serie di impulsi ad ultrasuoni ed analizza il tempo impiegato per riceverne l’eco. Un software depura il segnale compensando le turbolenze locali della superficie dell’acqua e l’influenza della temperatura dell’aria sul tempo di propagazione degli ultrasuoni (è presente all’interno dell’idrometro un termometro di compensazione).
Idrometro a pressione
È un sensore di misura del livello idrometrico a contatto con l’acqua. Lo strumento, immerso in acqua, rileva il livello idrometrico misurando la pressione differenziale, per differenza tra la pressione totale rilevata e la pressione della colonna d’aria sovrastante l’acqua. Nello specifico, il sensore elettronico risponde alla sollecitazione derivata dalla pressione dell’acqua emettendo un segnale elettrico che viene decodificato e tradotto in metri di profondità dall’unità di acquisizione.
Archiviazione e pubblicazione dei dati
I dati di livello registrati dalle stazioni della rete idrometrica sono trasmessi con cadenza regolare via radio (mediante un sistema di ripetitori su frequenze dedicate) o GPRS (in caso di mancata trasmissione radio) alla centrale di acquisizione e controllo del Centro Funzionale Regionale (ubicata presso la sede centrale di Arpa Piemonte in via Pio VII a Torino). L’architettura del sistema consente anche l’interrogazione selettiva di specifiche stazioni e di singoli sensori anche al di fuori dell’orario impostato di acquisizione dei dati.
I livelli dei corsi d’acqua e dei laghi, dopo una prima validazione automatica, sono resi disponibili in tempo reale ai cittadini sul sito di Arpa Piemonte e sulla web app Meteo3R, dove sono visualizzate anche le soglie idrometriche collegate al sistema di allertamento della Protezione Civile.
Per le stazioni ritenute più significative, viene emesso, dal lunedì al venerdì, il bollettino idrologico di sintesi, riportante i livelli, validati quotidianamente dai tecnici, minimo, medio e massimo registrati dal sensore idrometrico nella giornata precedente e i corrispondenti valori di portata transitata. Per alcune stazioni, poste a chiusura dei principali bacini idrologici, sono pubblicate elaborazioni e statistiche di portata nei due bollettini idrologico mensile e idro-meteorologico settimanale (emesso nel periodo tardo-primaverile ed estivo), che forniscono un aggiornamento sulla disponibilità della risorsa idrica. Le serie storiche dei livelli giornalieri e delle portate medie giornaliere e mensili delle singole stazioni idrologiche regionali sono a disposizione del pubblico, insieme ad altri dati (es. scala di deflusso e curva di durata delle portate), nella Banca Dati Storica di Arpa. Sulla base dei dati registrati dalla rete di monitoraggio è predisposto ogni anno il rapporto di analisi della situazione idrica regionale, che fornisce un quadro complessivo sullo stato delle risorse idriche superficiali e sotterranee nella porzione piemontese del bacino idrografico del fiume Po.
Note
Ultima modifica 28 Giugno 2024