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XXX CONVEGNO DI IDRAULICA E COSTRUZIONI IDRAULICHE Roma, 10-15 Settembre 2006. APPLICAZIONE DEL METODO DELL’IDROGRAMMA SINTETICO AD ALCUNI CASI DI STUDIO. U. Majone DIIAR – Politecnico di Milano P. Mignosa DICATeA – Università degli Studi di Parma M. Tomirotti
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XXX CONVEGNO DI IDRAULICA E COSTRUZIONI IDRAULICHE Roma, 10-15 Settembre 2006 APPLICAZIONE DEL METODO DELL’IDROGRAMMA SINTETICO AD ALCUNI CASI DI STUDIO U. Majone DIIAR – Politecnico di Milano P. Mignosa DICATeA – Università degli Studi di Parma M. Tomirotti DICATA – Università degli Studi di Brescia
Introduzione La progettazione degli interventi finalizzati al controllo delle piene spesso richiede, oltre alla stima delle portate al colmo di riferimento, anche l’individuazione dei volumi delle piene e della forma dell’idrogramma. • Casi tipici: • progetto/verifica di casse di espansione; • definizione delle aree inondabili per assegnato livello di rischio. Una possibile soluzione per questi problemi è la formulazione di Idrogrammi di progetto sintetici.
Contenuti della presentazione • Stima degli idrogrammi sintetici per sezioni strumentate • Casi di studio finalizzati alla validazione della metodologia: • Propagazione delle piene in un tronco fluviale di pianura; • Laminazione operata da una cassa di espansione; • Laminazione delle piene nel Verbano; • Stima regionale degli idrogrammi sintetici • Casi di studio finalizzati alla validazione della metodologia: • Applicazione ad alcuni corsi d’acqua del centro-nord Italia; • Applicazione all’asta del Po.
campionamento del massimo volume (o massimaportata media) in • assegnata durata Stima degli idrogrammi sintetici per sezioni strumentate(1) • campionamento del parametro di posizione del colmo rD.
Stima degli idrogrammi sintetici per sezioni strumentate(2) • Costruzione della curva di riduzione dei colmi di piena di assegnato tempo di ritorno e determinazione del valor medio di rD. Torrente Parma a Ponte Bottego
la portata di colmo dell’idrogramma sintetico è Q0(T); • ciascuna durata D viene suddivisa in due parti: rDD prima del colmo e (1-rD)D dopo il colmo; • il corrispondente volume di piena viene suddiviso nelle due porzionirDDQD(T) prima del colmoe(1-rD)DQD(T) dopo il colmo. Stima degli idrogrammi sintetici per sezioni strumentate(3) Dalle condizioni precedenti si ottiene: Prima del colmo: t=-rDD Dopo il colmo: t=(1-rD)D
Stima degli idrogrammi sintetici per sezioni strumentate(4) Torrente Parma a Ponte Bottego Ha significato statistico il tempo di ritorno attribuito a ciascun idrogramma sintetico?
Fiume Po Colorno T. Parma Ponte Bottego Propagazione delle piene in un tronco fluviale di pianura (1) • Modello di moto vario quasi-2D per la propagazione delle onde storiche e di quelle sintetiche in un tratto del torrente Parma (lungo circa 30 km) caratterizzato da ampie aree golenali sia aperte che chiuse.
Propagazione delle piene in un tronco fluviale di pianura (2) Torrente Parma: confronto tra le portate al colmo in corrispondenza della sezione di valle (Colorno). Colorno Ponte Bottego
uscita ingresso Laminazione operata da una cassa di espansione Schema della cassa di espansione di Rubiera-Campogalliano (fiume Secchia).
Laminazione delle piene nel Verbano (1) c c Ticino immissario (A=1616 km2) Maggia (A=926 km2) Toce (A=1551 km2) Tresa (A=754 km2) Sesto Calende (A=6599 km2) Miorina
Laminazione delle piene nel Verbano (2) Idrogrammi sintetici di afflusso al Lago Maggiore
Deflusso Afflusso Laminazione delle piene nel Verbano (3) Lago Maggiore: afflussi al lago e deflussi dall’incile
Stima regionale degli idrogrammi sintetici 1. Stima regionale del quantile della portata al colmo Q0(T); 2. Stima regionale del rapporto di riduzione eD: Nell’ipotesi CV(QD)=cost si ha Per la stima dieD si sono considerati i due modelli monoparametrici e si sono tarate formule di stima indiretta dei due parametri k e q in funzione delle caratteristiche morfometriche dei bacini. 3. Stima regionale della posizione del colmo rD.
Con riferimento ai fenomeni considerati ha senso tecnico definire un’onda di piena di progetto alla quale attribuire un tempo di ritorno e, conseguentemente, sintetizzare in termini statistici i comportamenti idraulici dei sistemi naturali o artificiali. • La procedura proposta è immediatamente applicabile laddove, per la sezione di interesse, siano reperibili sufficienti informazioni idrometriche. • In assenza di informazioni idrometriche adeguate è necessario ricorrere a tecniche di regionalizzazione. Per bacini medio-grandi, nei quali le ipotesi a base delle procedure di regionalizzazione sono usualmente verificate, la metodologia proposta si pone come alternativa a quella basata sulla modellazione afflussi-deflussi. Conclusioni