milano, 7 luglio 2011 rodolfo soncini sessa, enrico weber, daniela anghileri, marco micotti dei –...
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Milano, 7 luglio 2011
Rodolfo Soncini Sessa, Enrico Weber, Daniela Anghileri, Marco Micotti
DEI – Politecnico di Milano
2. Azioni VerbaCe2. Azioni VerbaCe
Attività 2.1.4. Individuazione di una politica di regolazione integrata e condivisa
Il sistema idrico del Verbano-Ceresio
Diga della
Miorina
Diga di Ponte Tresa
Gli interessi
ambiente
utilizzo
turismo
irrigazione
idroelettrico
navigazione
Verbania
Locarno
Lugano
Pavia
Lago Maggiore
Fiume TicinoFiume Tresa
Lago Ceresio
pesca
protezione dalle esondazioni
Il Programma di VerbaCeDurata: 2010-2012
Scopo: Individuare una politica di
regolazione integrata e condivisa
Punto di partenza: Studi esistenti sul sistema (in
particolare Progetto Verbano-INTERREG-II e Progetto Ceresio) per risolvere le criticità evidenziate e sfruttare le possibili sinergie tra i due sistemi
Diga della
Miorina
Diga di Ponte Tresa
Le opzioni
diga attuale + FC
diga nuova
scen.1
reg. disg.
reg. cong.
reg. disg.
reg. cong.
quale valore scegliere ?
cambiare l’opera di regolazione ?
dmv
cambiare regolamento internaz. ?
Quale politica ?
camb.
climat
ico
scenar
io
attual
e
In che condizioni valutare gli effetti?
diga attuale
reg. disg.
reg. cong.
Regolazione disgiunta o congiunta?
Politiche di regolazione: oggi regolazione disgiunta
hVer
rMio
hCer
rPT
VC
rMio
Rilascio Ponte Tresa
Rilascio Miorina
Verbano Ceresio
Politiche di regolazione: Regolazione congiunta
VC
hVer
hCer
rMio
hVer
hCer
rPT
Rilascio Ponte Tresa
Rilascio Miorina
VerbaCe
Politiche di regolazione: Regolazione congiunta
VC
Rilascio Ponte Tresa
Rilascio Miorina
VerbaCe
hVer
hCer
rPT
Politiche di regolazione: Regolazione disgiunta
hVer
hCer
rPT
rPT = mt(hCer)
compromesso ottimo
Politiche di regolazione: Regolazione disgiunta
hVer
hCer
rPT
0,5rPT = mt(hCer)
Politiche di regolazione: Regolazione congiunta
rPT
hVer-0,5 1,5
rPT = f(hCer)
Intervallo di valori di hVer in cui la regolazione del Ceresio è indipendente dal Verbano e
adotta il “compromesso ottimo”.
Politiche di regolazione: Regolazione congiunta
rPT
hVer-0,5 1,5
rPT = mt(hCer)
rPT = m2t(hVer , hCer)rPT = m1
t(hVer , hCer)
?? ??
1. Identificare “compromesso
ottimo”
2. Progettare regolazione congiunta
Come tener conto di Pavia?
Min rilascio nuovo sbarramento(settori chiusi e ventole aperte)
Scale di deflusso con il nuovo sbarramento
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Scale di deflusso con il nuovo sbarramento
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Spazio di regolazione
Spazio attuale di regolazione
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Spazio di regolazione
Spazio futuro di regolazione aggiuntivo, mantenendo la fascia attuale
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Spazio di regolazione
Spazio di regolazione futuro, mantenendo la fascia attuale
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Spazio di regolazione
Potenziale spazio di regolazione futuro, in assenza di fascia
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Spazio di regolazione
Riduzione deflusso (e conseguente aumento di livelli) rispetto alla normativa attuale: potenzialmente svantaggioso per le esondazioni lacuali
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Spazio di regolazione
Deflusso elevato: rischioso per le esondazioni a Pavia
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Spazio di regolazione
Proposta di spazio di regolazione
Max rilascio attuale
Max rilascio nuovo sbarramento(settori aperti)
Min rilascio attuale
Min rilascio nuovo sbar.(settori chiusi e ventole chiuse fino a 1,50 m)
Proposta di spazio di regolazione
Spazio di regolazione
?
Come scegliere il valore della portata limite?
Per rispondere …… torniamo a una domanda lasciata in sospeso
Limiti all’uso di MIKE 11
Gli elevati tempi di simulazione impediscono di utilizzare il modello (dinamico) in fase di progetto delle alternative.
Può esse utilizzato SOLO in fase di valutazione. CHE FARE? In fase di progetto utilizzare un modello (non-dinamico) ridotto:
un abaco che fornisca il livello al colmo a Pavia noti i colmi di portata di Ticino e Po.
In fase di valutazione, utilizzare MIKE 11. L’abaco è identificato simulando il livello a regime a Pavia in
risposta a coppie di portate costanti di Ticino e Po.
Abaco
Po
Abaco: validazione piena 2000
Abaco: validazione piena 2000
Abaco: validazione piena 2000
Validazione abaco: solo piena 2000
errore modello con apporti laterali ≅ 0,78 m
ATTENZIONE: errori valutati su un singolo episodio di piena!
errore modello ≅ 1,12 m
errore mancata stazionarietà ≅ 0,59 m
stima abaco
*
*
Abaco: errore stazionarietà
Abaco: errore stazionarietà
Abaco: errore stazionarietà
Abaco: errore stazionarietà
Abaco: errore stazionarietà
Abaco: errore stazionarietà
Scelta della portata limite (qlim)Procedura proposta
1. Stabilire un livello limite (hlim) all’idrometro del Ponte Coperto.
Es.: una delle soglie di attenzione:pre-allarme: 58,5 m slmallarme: 61,21 m slmemergenza: 61,61 m slm
Scelta della portata limite (qlim)
hpre-allarme
hallarme
hemergenza
Scelta della portata limite (qlim)La proposta del progetto VerbaCe
1. Stabilire un livello limite (hlim) all’idrometro del Ponte Coperto2. Valutare, in funzione della portata transitante nel Po (qPo), quale
sia la massima portata ammissibile nel Ticino nel rispetto di tale limite.
Scelta della portata limite (qlim)
hlim
qPo = 5000 m3/s
qlim = 2500 m3/s
Scelta della portata limite
hlim
qPo = 8000 m3/s
qlim = 1400 m3/s
Scelta della portata limite (qlim)La proposta del progetto VerbaCe
1. Stabilire un livello limite (hlim) all’idrometro del Ponte Coperto2. Valutare, in funzione della portata transitante nel Po (qPo), quale
sia la massima portata ammissibile (qlim) nel Ticino nel rispetto di tale limite.
3. Si stabilisce un massimo deflusso alla Miorina in modo da non superare qlim, sino a quando non si raggiunga la scala di deflusso attuale.
Min nuovo sbar.Max attualeMax nuovo sbar.
Massimo rilascio in funzione della portata del Po
Politica di gestione in funzione di Po
qPo = 5000 m3/sec
caso 1
Si sfruttano le potenzialità del nuovo sbarramento solo fino a
quando è possibile migliorare la situazione di qualche settore,
senza peggiorare, rispetto alla situazione attuale, la situazione
di Pavia (o, se possibile, migliorandola).
Min nuovo sbar.Max attualeMax nuovo sbar.
Massimo rilascio in funzione della portata del Po
Politica di gestione in funzione di Po
caso 2
qPo=8000 m3/sec
Min nuovo sbar.Max attualeMax nuovo sbar.
Massimo rilascio in funzione della portata del Po
qlim decresce al crescere di qPo
Politica di gestione in funzione di Po
Min nuovo sbar.Max attualeMax nuovo sbar.
Massimo rilascio in funzione della portata del Po
Politica di gestione in funzione di Po
Regola di massimo rilascio
Min nuovo sbar.Max attualeMax nuovo sbar.
Massimo rilascio in funzione della portata del Po
Politica di gestione in funzione di Po
Politiche di compromesso
La politica dovrà essere parte
integrante dell’accordo internazionale
Per definire il livello limite da garantire a Pavia 1. occorre tenere presente:
• l’errore di modello
h Ponte Copertohpre-allarme hallarme hemergenza
Scelta del livello limite (hlim)
errore modello ≅ 1,12 m
Es.: se non si vuole superare il livello di emergenza bisogna fissare:hlim ≤ hemergenza – errore modello
hlim
Tanto minore è h lim tanto
più mi sento sicuro!
Scelta del livello limite (hlim)
Per definire il livello limite da garantire a Pavia 1. occorre tenere presente:
• l’errore di modello
• la “regola di massimo rilascio” proposta
Min nuovo sbar.Max attualeMax nuovo sbar.
Massimo rilascio in funzione di h lim
A qPo data, la probabilità di superare qlim cresce al decrescere di hlim
Superamento della portata limite
Tanto maggiore è h lim
tanto più mi sento sicuro!
Scelta del livello limite (hlim)
hlim
Colmo livello a Pavia
h*lim
Per definire il livello limite da garantire a Pavia 1. occorre tenere presente:
• l’errore di modello
• la “regola di massimo rilascio” proposta
Scelta del livello limite (hlim)
Per definire il livello limite da garantire a Pavia 1. occorre tenere presente:
• l’errore di modello
• la “regola di massimo rilascio” proposta2. indi, simulare tutte le piene possibili e valutare l’effetto di diversi valori di hlim
Criteri di simulazione
Assunzione cautelativa:Inizio la simulazione dall’istante in cui il lago è uscito dalla fascia di regolazione: nessuna politica di compromesso potrà iniziare da una situazione peggiore.
Piena 2000
max ril Miorina nuovamax ril Miorina attuale
Max attualeMax nuovo sbar.
Un caso critico
OggiqPo = 5000
Regola massimo rilascio
Max attualeMax nuovo sbar.
Regola massimo rilascio
Un caso critico
OggiDomani
qPo = 5000
qPo = 8000Δq=900 m3/s
Variazione troppo
elevata: imporre un
limite di variazione
20 m3 /s per ora
Piena 2000
max ril Miorina nuovamax ril Miorina attualecon limitazione rilascio
hemergenza
Piena 2002
max Miorina nuovamax Miorina attualecon limite
max ril Miorina nuovamax ril Miorina attualecon limitazione rilascio
hemergenza
hlim
errore modello
Piena 2000
max ril Miorina nuovamax ril Miorina attualecon limitazione rilascio
hemergenza
hlim
errore modello
Piena 2000
max ril Miorina nuovamax ril Miorina attualecon limitazione rilascio
hemergenza
Piena 2002
max ril Miorina nuovamax ril Miorina attualecon limitazione rilascio
hemergenza
Grazie dell’attenzione