The study of precipitation is very important in hydrology, both for weather forecasting and prediction of flood events. The collection of rainfall data is carried out through punctual and spatially continuous measurements, but the latter have well known problems related to the availability and the accuracy of the data obtained. The aim of this work is to analyze the spatial variability of precipitation based on rain gauges data between 2016 and 2017, concerning the case of study of Mallero basin, located in Sondrio’s province. The evaluation was developed using two different gauge networks and a partition of the basin in sub-basins with different hydrological and geomorphological characteristics. The precipitation field was extended to the various sub-basins with different interpolation techniques based on the inverse of the quadratic distance and on a gradient of precipitation with elevation. The spatial variability was studied through the hydrograms of the rain events, that were obtained by the implementation of a inflow-outflow model with linear reservoir. The total outflow is calculated from the contribution of all the sub-basins modeled as series and parallel combinations, for which the parameters of lag and infiltration were calculated. The simulated values were compared with the data observed at the closing section. The study was carried out on numerous precipitation events using different rainfall networks and different interpolating techniques and the results were compared through some performance indices. The results obtained have shown how the spatial distribution of the measuring instruments turns out to be more fundamental then the density of the network to correctly model the flow rates. The network made up from the two networks overlapped, however, led to better results for 7 of the 12 events considered in both interpolation techniques, that become 8 if the contribution of snow during spring events was considered in the analysis. The gradient interpolating technique is more performing even in the case of the most critical events for each network considered. The results obtained are a good starting point for future modelling that considers the snow and ice component together with a more accurate spatialization technique based on the morphological and orographic knowledge of the basin.
Lo studio delle precipitazioni è fondamentale in ambito idrologico sia per la previsione del tempo atmosferico che per la predizione di eventi alluvionali. La raccolta di dati relativi alle altezze di pioggia viene condotta tramite misurazioni puntuali e continue spazialmente, ma di queste ultime sono noti i problemi legati alla disponibilità e alla precisione dei dati ottenuti. In questo lavoro è stata quindi condotta un’analisi sulla variabilità spaziale della precipitazione sulla base di dati pluviometrici, relativamente al caso di studio del torrente Mallero, situato in provincia di Sondrio. Lo studio è stato sviluppato utilizzando i dati forniti da due differenti reti pluviometriche presenti nel bacino per gli anni 2016 e 2017. Per meglio considerare la variabilità della precipitazione, il bacino è stato suddiviso in sottobacini minori con caratteristiche idrologiche e geomorfologiche differenti, nei quali il campo di precipitazione è stato ottenuto con tecniche di interpolazione basate sull’inverso del quadrato della distanza e su di un gradiente di intensità crescente con la quota. Le due reti pluviometriche presenti sono state confrontate tramite gli idrogrammi derivanti dagli eventi meteorici misurati, ottenuti attraverso l’implementazione di un modello afflussi-deflussi ad invaso lineare. Il deflusso totale è stato ricavato dal contributo di tutti i sottobacini, che sono stati schematizzati come serbatoi posti in serie o in parallelo tra loro, per i quali sono stati calcolati i parametri di lag e di infiltrazione. I valori simulati sono stati confrontati con il dato osservato alla sezione di chiusura, opportunamente separato dal deflusso di base. Lo studio è stato svolto su numerosi eventi di precipitazione ed i risultati sono stati confrontati tra loro al variare della tecnica interpolante utilizzata e della rete considerata, sulla base di alcuni indici di performance. I risultati ottenuti hanno evidenziato come la distribuzione spaziale degli strumenti di misura risulti essere di fondamentale importanza per la modellazione delle portate ancor più della densità della rete di monitoraggio. La rete composta dalla sovrapposizione delle due utilizzate ha comunque portato a risultati migliori per 7 dei 12 eventi considerati con entrambe le tecniche di interpolazione. Per gli eventi primaverili sono state anche considerate alcune dinamiche legate alla presenza di neve sul bacino, che hanno portato a 9 il numero di eventi che migliorano con la rete complessiva. La tecnica interpolante con il gradiente di quota risulta comunque più performante anche nel caso degli eventi più critici per ogni rete considerata. I risultati ottenuti costituiscono un buon punto di partenza per modellazioni future che tengano in considerazione la fusione nivale e glaciale unitamente ad una più accurata tecnica di spazializzazione basata sulle conoscenze morfologiche ed orografiche del bacino.
Variabilità spaziale della precipitazione sulla base di reti pluviometriche nel bacino del Mallero (SO)
BAGNATI, MATTIA;PALMIERI, SARA VALERIA
2016/2017
Abstract
The study of precipitation is very important in hydrology, both for weather forecasting and prediction of flood events. The collection of rainfall data is carried out through punctual and spatially continuous measurements, but the latter have well known problems related to the availability and the accuracy of the data obtained. The aim of this work is to analyze the spatial variability of precipitation based on rain gauges data between 2016 and 2017, concerning the case of study of Mallero basin, located in Sondrio’s province. The evaluation was developed using two different gauge networks and a partition of the basin in sub-basins with different hydrological and geomorphological characteristics. The precipitation field was extended to the various sub-basins with different interpolation techniques based on the inverse of the quadratic distance and on a gradient of precipitation with elevation. The spatial variability was studied through the hydrograms of the rain events, that were obtained by the implementation of a inflow-outflow model with linear reservoir. The total outflow is calculated from the contribution of all the sub-basins modeled as series and parallel combinations, for which the parameters of lag and infiltration were calculated. The simulated values were compared with the data observed at the closing section. The study was carried out on numerous precipitation events using different rainfall networks and different interpolating techniques and the results were compared through some performance indices. The results obtained have shown how the spatial distribution of the measuring instruments turns out to be more fundamental then the density of the network to correctly model the flow rates. The network made up from the two networks overlapped, however, led to better results for 7 of the 12 events considered in both interpolation techniques, that become 8 if the contribution of snow during spring events was considered in the analysis. The gradient interpolating technique is more performing even in the case of the most critical events for each network considered. The results obtained are a good starting point for future modelling that considers the snow and ice component together with a more accurate spatialization technique based on the morphological and orographic knowledge of the basin.File | Dimensione | Formato | |
---|---|---|---|
TESI.pdf
non accessibile
Descrizione: testo della tesi
Dimensione
8.51 MB
Formato
Adobe PDF
|
8.51 MB | Adobe PDF | Visualizza/Apri |
I documenti in POLITesi sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/10589/139773