PRESENTAZIONE DEL PROBLEMA E OBIETTIVI

1. ANALISI DI ALTERNATIVE PER LA MITIGAZIONE DELLE SICCITÀ TRAMITE IL DSS AQUATOOL: APPLICAZIONE AL SISTEMA DI APPROVVIGIONAMENTO IDRICO AGRI-SINNI

2. PRESENTAZIONE DEL PROBLEMA E OBIETTIVI • Acqua bene scarso e insostituibile • Risorse spesso sovrasfruttate e sprecate • Utilità della gestione In una situazione di fabbisogni prossimi alle disponibilità le siccità possono mettere in crisi l’approvvigionamento idrico: è improbabile in sistemi evoluti poter reperire nuove risorse convenzionali, si rende necessario allora attingere a riserve storiche (falde acquifere profonde) o attuare degli interventi integrativi di mitigazione, che prevedano il riuso, il risparmio o il recupero idrico; in alternativa con una gestione oculata si possono ridurre i deficit o almeno attenuarli, anche a costo di distribuirli su periodi più lunghi. Si è preso in esame il caso di studio relativo al sistema di approvvigionamento idrico dell’Agri-Sinni per costruire e calibrare un modello di simulazione del sistema al fine di: • Stimare l’affidabilità del servizio per le diverse utenze storicamente e nella configurazione attuale • Valutare l’effetto di alcune possibili misure di mitigazione delle siccità • Proporre uno scenario di evoluzione strutturale e gestionale del sistema che possa far fronte alle esigenze attuali e future

3. SICCITA’ E MISURE DI MITIGAZIONE Siccità:situazione climatica ricorrente, di occasionale e sensibile riduzione delle disponibilità idriche rispetto ai valori normali per un periodo di tempo significativo e su un’ampia estensione • Definibile in ogni fase del ciclo idrologico: siccità meteorologica, idrologica, operativa sui sistemi idrici • Disponibilità per gli usi finali dipendente da fenomeni naturali ma anche da processi antropici • Deficit per mancanza oggettiva o per scelta gestionale • Effetti sull’intera società: perdite economiche, sovrasfruttamento di risorse in esaurimento, inaridimento dei suoli, costi ambientali, decadenza della qualità delle acque Misure di mitigazione: interventi volti a contenere o annullare i deficit nel servizio di approvvigionamento idrico al presentarsi delle siccità. Seguono il principio della non-linearità dei danni con i deficit. Hanno effetti quindi in termini sia di affidabilità del servizio che di abbattimento dei deficit; si possono distinguere misure strutturali e non strutturali, e a lungo o breve termine.

4. IL DSS AQUATOOL: MODULO SIMWIN Permette di schematizzare e introdurre graficamente la configurazione del sistema e delle relative basi di dati associati (caratteristiche fisiche, condizioni di operazione) per le simulazioni e ottimizzazioni. Utilizza un algoritmo di simulazione/ottimizzazione per eseguire l’allocazione su scala mensile, sfruttando i dati idrologici procedenti dall’esterno, operando su uno schema ad archi e nodi, per cui valgono i principi di conservazione della massa e continuità. Elementi modellabili: Nodi con e senza capacità di accumulo, canali, apporti idrologici, domande e impianti idroelettrici, relativi punti di presa, acquiferi, elementi di ritorno, ricariche artificiali, pompaggi addizionali • Implementa le regole di gestione con tre modalità complementari: • Priorità per ciascuna utenza (a partire da 0, priorità massima), relativa alle prese anziché alle domande, ed anche per definire le relazioni fra i diversi serbatoi. • Volumi obiettivo per i diversi invasi. • Restrizioni legate a indicatori di allarme, per limitare erogazioni, attività di pompaggio, rilasci in alveo, derivazioni, flussi attraverso particolari canali.

5. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI Soggetto a siccità severe, anche di recente, pur possedendo ottime disponibilità idriche. Le sue prestazioni saranno valutabili dopo la costruzione del modello idrologico-gestionale. Carenza storica di interconnessioni, oggi in via di superamento. Due grandi acquedotti trasferiscono risorsa verso l’acquedotto pugliese.

6. IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI: SCHEMI DI SERVIZIO Individuabili due sottosistemi (Agri e Sinni) interconnessi.

7. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI INFRASTRUTTURE PRINCIPALI • Invasi: • Due con capacità di ordine grandezza superiore • Regolazione pluriennale possibile a Monte Cotugno • Gannano è una traversa con accumulo significativo • Cogliandrino ha uso idroelettrico • Connessioni: • Due grandi adduttori potabili verso la Puglia • Interconnessioni fra 3 traverse e Monte Cotugno • La condotta forzata che pesca nel serbatoio di Cogliandrino scarica nel Noce, fuori sistema

8. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI APPORTI IDROLOGICI Utilizzate 8 serie di deflussi, di cui 7 ricostruite con regressioni. Deflussi mensili da ottobre 1963 a settembre 2005, sulle 8 sezioni di interesse per il sistema modellato. Si nota una flessione a partire dagli anni ’80, con cali vistosi dei deflussi annui medi a Pertusillo e Monte Cotugno

9. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNIDOMANDE CONSIDERATE

10. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI DOMANDE IRRIGUE

11. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI VINCOLI ECOLOGICI Poche indicazioni cogenti, la stima è stata effettuata tramite le espressioni: DMVj = DMVbase + 0.1 * (Dj - DMVbase) DMVbase=DMVunitario×Sup.d’interesse×n°ggmese×86400/1000/100000 Indicazioni Piano di Bacino

12. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI FASE DI CALIBRAZIONE DEL MODELLO Opportuna per alcuni parametri gestionali non definiti storicamente o per altri valori non definibili univocamente (capacità di derivazione). Simulazioni su due scenari del periodo 1983-2005, in cui il sistema si è mantenuto fisso dal punto di vista strutturale. Si è tentato di avvicinare gli output del modello alle informazioni reali. I confronti sono stati eseguiti per via grafica e tramite gli indici di correlazione e di Nash per le diverse serie prodotte. Volumi invasati a fine ottobre Pertusillo M.Cotugno

13. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI SIMULAZIONE DELLA CONFIGURAZIONE STORICA E ATTUALE Fino al 2005 non erano esistenti o attivi l’invaso di Marsico Nuovo e le traverse Sauro e Sarmento, quindi le interconnessioni erano limitate. Erogazioni Gravi deficit in tutto il sistema, anche in ambito urbano; approvvigionamento all’irrigazione inadeguato. Regolazione pluriennale scadente. Riserve a fine ottobre Erogazioni L’attivazione di Marsico Nuovo, e soprattutto del trasferimento dal Sauro, aiutano già da qualche anno le prestazioni del sistema. Rimane solo un deficit per le domande urbane ed industriali. Regolazione pluriennale a M. Cotugno, si intravede squilibrio fra i 2 sottosistemi Riserve a fine ottobre

14. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI ATTIVAZIONE DELLA TRAVERSA SARMENTO Ulteriori possibilità di regolazione a M. Cotugno; oggi in completamento. Erogazioni Deficit irrigazione Non si prevede alcun deficit per le domande urbane ed industriali. Le prestazioni per l’irrigazione migliorano molto, specialmente lato Sinni: servito 65% della domanda il 97.6% degli anni, il 100% il 45.2% degli anni. M. Cotugno centro della regolazione pluriennale dell’intero sistema: vi arrivano in media 52.7 hm3/anno dal Sauro, 42.2 dall’Agri, 64.9 dal Sarmento. Riserve a fine ottobre

15. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI MISURE DI MITIGAZIONE ADOTTATE • Riutilizzo delle acque reflue depurate: con e senza regolazione annuale, renderebbe disponibili fino a 2.5 hm3/anno per il comprensorio Agri-Agri Minore, e 6.6 per il Monte Cotugno • Recupero delle acque basse della piana di Metaponto: sollevamento di tali acque di ritenzione da parte della duna jonica non più verso lo smaltimento a mare ma, ove esistano le condizioni di qualità, al comprensorio irriguo dell’Agri-Agri Minore, fino a 3.91 hm3/anno • Attivazione impianti di sollevamento di emergenza: già esistenti, captano acque sotterranee o fluenze libere, ma non sono utilizzabili in modo permanente e regolare; possono fornire fino a 9.89 hm3/mese al comprensorio Agri-Agri Minore e fino a 2.63 al Monte Cotugno; nel modello è concesso il pompaggio massimo di 3 volte il massimo mensile, da attivare quando il sistema entri in condizioni di allerta • Riallocazione dei deflussi al serbatoio del Cogliandrino: oggi destinati alla produzione idroelettrica e quindi allo scarico nel Noce, potrebbero andare ad alimentare l’invaso di Monte Cotugno, in via permanente oppure in condizioni di emergenza, con il blocco definitivo o temporaneo della centrale di Castrocucco

16. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI SCENARI DI SIMULAZIONE ANALIZZATI Si è partiti dall’ipotesi di base di attivazione del serbatoio di Marsico N. e delle 3 traverse già considerate. A tale configurazione si sono aggiunti di volta in volta uno o più interventi di mitigazione descritti. 11 scenari sono stati generati e simulati, che si aggiungono ai 2 già visti. In tutte le simulazioni il sistema riesce ad assicurare un’affidabilità del 100% a tutte le domande di priorità massima, urbane ed industriali. I CdB Stornara-Tara e Ferro-Sparviero ricevono un servizio equivalente. Simulazioni eseguite sui periodi 1963-2005 e 1983-2005.

17. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI RISULTATI DELLE SIMULAZIONI EFFETTUATE Confronto sulla base delle prestazioni alle domande irrigue aggregate. Sconsigliabili soluzioni con riallocazione permanente delle risorse del Cogliandrino.

18. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI CONFIGURAZIONE SCELTA Consiste nella combinazione di tutte le misure prese in considerazione con il massimo quindi in termini di contributi aggiuntivi. Prevede la regolazione annuale delle acque reflue rigenerate e il blocco della centrale di Castrocucco solo in condizioni di penuria idrica. Affidabilità e deficit massimi annui in linea con le esigenze dell’irrigazione. Approvvigionato ogni anno oltre il 70% della domanda totale irrigua, il 100% nel 52.4% degli anni. Dalle riallocazioni delle acque del Cogliandrino presi circa 4 hm3/anno; le altre misure complessivamente forniscono ulteriori 14 hm3/anno a fronte di una domanda irrigua totale di oltre 260.

19. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI CONFIGURAZIONE SCELTA Erogazioni Regolazione pluriennale possibile a Monte Cotugno. Riserve a fine ottobre Siccità operative attenuate e limitate a pochi anni, specialmente nel sottosistema Sinni. Monte Cotugno Deficit irrigazione Pertusillo

20. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI CONFIGURAZIONE SCELTA Miglioramenti nei deficit per le due utenze irrigue principali nello scenario scelto rispetto alla configurazione senza misure di mitigazione. Comprensorio Monte Cotugno Comprensorio Agri-Agri Minore Scenario proposto Scenario proposto Senza misure Senza misure Crisi residue

21. CASO DI STUDIO: IL SISTEMA DELL’AGRI-SINNI CONCLUSIONI • Si è dimostrata l’applicabilità del DSS Aquatool ad un sistema del sud Italia quale l’Agri-Sinni, per cui è stato costruito e simulato un modello idrologico-gestionale. • Sulla base dei dati idrologici dal 1963 al 2005, si è simulato il funzionamento del sistema sotto diverse ipotesi di configurazione. • Le analisi con le misure di mitigazione delle siccità evidenziano netti progressi in termini di affidabilità e riduzione dei deficit, specialmente per scenari con più interventi applicati. • Le prestazioni sono ottime per lo scenario suggerito per eventuali future applicazioni, con il quale si attivano tutte le misure proposte, lasciando però in funzione la centrale di Castrocucco. • La soluzione proposta consente un servizio senza alcun deficit alle domande a priorità più alta, ed il rispetto quasi totale dei DMV imposti, mentre le utenze irrigue continuano a soffrire siccità operative, molto più brevi e di entità accettabile, in corrispondenza a gravi siccità idrologiche. • Sviluppi possibili a partire dai risultati della presente tesi: • - Analisi puramente gestionale, mantenendo invariata la configurazione • - Studio di possibili espansioni di una o più domande (Acq. Pugliese) • - Analisi economica delle diverse soluzioni viste