In questo studio vengono esaminate le caratteristiche idrologiche e sedimentologiche del bacino sotteso all’invaso del Camastra in Basilicata, allo scopo di ottenere una previsione della perdita di invaso utile negli anni, previa calibrazione e validazione del modello idrologico FEST-WB abbinato al modulo ERODE per i sedimenti. Viene analizzato questo bacino poiché si è notato che dopo la costruzione della diga ha portato ad un interramento annuale dell’invaso abbastanza elevato. Il lago artificiale ha funzione di serbatoio per acqua potabile e ad uso irriguo, per questo esiste un regime di regolazione del rilascio delle acque per le varie utenze, quindi risulta importante mantenere un volume utile dell’invaso. Le serie disponibili di temperatura e precipitazioni in diverse sezioni del bacino a partire dal 1997 fino al 2010 inserite in input al modello permettono di simulare l’ambiente reale, così da avere delle serie di dati dal 1997 al 2007 da confrontare con i dati reali. I confronti nella fase di calibrazione e validazione del modello idrologico vengono effettuati sul volume cumulato, per questo motivo le serie in output al modello, espresse in formato orario, vengono aggregate sulle 24 ore così da poter calcolare successivamente i volumi e i volumi cumulati da confrontare con quelli reali resi disponibili. Il modello idrologico viene calibrato analizzando la mappa delle velocità dei deflussi sotterranei, la permeabilità e la profondità, ed in seguito anche la temperatura di accumulo della neve e il Curve Number, per migliorare i risultati anche in corrispondenza dei picchi di piena. La fase successiva concerne l’analisi del trasporto solido. Questa è stata implementata attraverso l’assegnazione di valori trovati in letteratura ai parametri, al fine di svolgere una valutazione dell’erosione. Il modulo ERODE richiede in ingresso questi dati distribuiti dell’intero bacino sotto forma di mappa in formato ASCII, perciò si è definito in prima approssimazione un coefficiente unico associato ad ogni parametro per l’intero bacino, visto che l’estensione dello stesso non è particolarmente vasta. Si è effettuata dunque un’analisi di sensitività dei due parametri calcolando anche un errore percentuale sull’interramento medio annuo nel periodo 1997-2005 e, confrontando questo dato con un valore di 87000 m3/anno (Albergo, De Vincenzo, Molino, Viparelli: “ L’influenza dell’erosione superficiale e di massa sull’interrimento degli invasi”). Non avendo ottenuto risultati accettabili si sono ricostruite le mappe attribuendo coefficienti differenti a seconda, della provincia pedologica per K e della copertura del suolo per C, non ottenendo comunque miglioramenti. Per questo motivo si è deciso di riassumere i valori omogenei ed eseguire un’analisi di sensitività su un periodo abbreviato variando i coefficienti anche in modo eccessivo, ma senza ottenere alcun riscontro positivo. A seguito dell’inserimento in ingresso di dati orari di pioggia per una sola stazione si è potuto riscontrare come il dato giornaliero eviti la simulazione di parte del sedimento eroso dal bacino poiché non riesce a captare gli eventi di breve durata e forte intensità. Infine è stata effettuata una calibrazione del modello per quanto riguarda il d50. Non avendo informazioni iniziali è stato attribuito un valore pari a 0.1 mm, ma non avendo miglioramenti al variare degli altri parametri è stato cambiato attribuendogli un valore più consono alla tipologia del terreno identificato come limo con argilla dalla letteratura, ottenendo infine un risultato che approssima bene una serie lineare dal 1997 al 2005 avendo un aumento annuo di 87000 m3.

Studio del regime idrologico e sedimentologico del lago Camastra

BANFI, AMBRA
2013/2014

Abstract

In questo studio vengono esaminate le caratteristiche idrologiche e sedimentologiche del bacino sotteso all’invaso del Camastra in Basilicata, allo scopo di ottenere una previsione della perdita di invaso utile negli anni, previa calibrazione e validazione del modello idrologico FEST-WB abbinato al modulo ERODE per i sedimenti. Viene analizzato questo bacino poiché si è notato che dopo la costruzione della diga ha portato ad un interramento annuale dell’invaso abbastanza elevato. Il lago artificiale ha funzione di serbatoio per acqua potabile e ad uso irriguo, per questo esiste un regime di regolazione del rilascio delle acque per le varie utenze, quindi risulta importante mantenere un volume utile dell’invaso. Le serie disponibili di temperatura e precipitazioni in diverse sezioni del bacino a partire dal 1997 fino al 2010 inserite in input al modello permettono di simulare l’ambiente reale, così da avere delle serie di dati dal 1997 al 2007 da confrontare con i dati reali. I confronti nella fase di calibrazione e validazione del modello idrologico vengono effettuati sul volume cumulato, per questo motivo le serie in output al modello, espresse in formato orario, vengono aggregate sulle 24 ore così da poter calcolare successivamente i volumi e i volumi cumulati da confrontare con quelli reali resi disponibili. Il modello idrologico viene calibrato analizzando la mappa delle velocità dei deflussi sotterranei, la permeabilità e la profondità, ed in seguito anche la temperatura di accumulo della neve e il Curve Number, per migliorare i risultati anche in corrispondenza dei picchi di piena. La fase successiva concerne l’analisi del trasporto solido. Questa è stata implementata attraverso l’assegnazione di valori trovati in letteratura ai parametri, al fine di svolgere una valutazione dell’erosione. Il modulo ERODE richiede in ingresso questi dati distribuiti dell’intero bacino sotto forma di mappa in formato ASCII, perciò si è definito in prima approssimazione un coefficiente unico associato ad ogni parametro per l’intero bacino, visto che l’estensione dello stesso non è particolarmente vasta. Si è effettuata dunque un’analisi di sensitività dei due parametri calcolando anche un errore percentuale sull’interramento medio annuo nel periodo 1997-2005 e, confrontando questo dato con un valore di 87000 m3/anno (Albergo, De Vincenzo, Molino, Viparelli: “ L’influenza dell’erosione superficiale e di massa sull’interrimento degli invasi”). Non avendo ottenuto risultati accettabili si sono ricostruite le mappe attribuendo coefficienti differenti a seconda, della provincia pedologica per K e della copertura del suolo per C, non ottenendo comunque miglioramenti. Per questo motivo si è deciso di riassumere i valori omogenei ed eseguire un’analisi di sensitività su un periodo abbreviato variando i coefficienti anche in modo eccessivo, ma senza ottenere alcun riscontro positivo. A seguito dell’inserimento in ingresso di dati orari di pioggia per una sola stazione si è potuto riscontrare come il dato giornaliero eviti la simulazione di parte del sedimento eroso dal bacino poiché non riesce a captare gli eventi di breve durata e forte intensità. Infine è stata effettuata una calibrazione del modello per quanto riguarda il d50. Non avendo informazioni iniziali è stato attribuito un valore pari a 0.1 mm, ma non avendo miglioramenti al variare degli altri parametri è stato cambiato attribuendogli un valore più consono alla tipologia del terreno identificato come limo con argilla dalla letteratura, ottenendo infine un risultato che approssima bene una serie lineare dal 1997 al 2005 avendo un aumento annuo di 87000 m3.
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
29-apr-2015
2013/2014
Tesi di laurea Magistrale
File allegati
File Dimensione Formato  
2015_04_Banfi.pdf

accessibile in internet solo dagli utenti autorizzati

Descrizione: Testo della Tesi
Dimensione 9.87 MB
Formato Adobe PDF
9.87 MB Adobe PDF   Visualizza/Apri

I documenti in POLITesi sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/107442