La radiazione è un fattore determinante nella valutazione di un bilancio idrologico, modificando notevolmente non solo le quantità dei deflussi ma anche traslandoli nel tempo. Tuttavia pur avendo conoscenze scientifiche ormai consolidate su tale parametro molto spesso si hanno carenze nelle misurazioni della radiazione. Difatti la mancanza di un efficiente e disteso sistema di stazioni di misurazione non consente di mettere in pratica le conoscenze acquisite per la simulazione di fenomeni fisici molto complessi. La mancanza di dati risulta essere molto spesso il limite più grande da risolvere. In questo lavoro di tesi si è valutata l'influenza della radiazione su alcuni parametri come lo scioglimento nivale e l'evapotraspirazione. Si è visto come soprattutto per l'evapotraspirazione le variazioni sono notevoli se si considerano valori misurati o valori teorici di radiazione. Per quanto lo scioglimento nivale, invece, si è studiato un metodo degree-day che considerasse la radiazione oltre che la temperatura come i classici modelli ad indice di temperatura. In questo caso grande importanza ha avuto la possibilità di servirsi di misurazioni di radiazione precise e nella zona in studio, che ha permesso di ottenere risultati molto più vicini a quelli reali. La disponibilità di dati ha giocato un ruolo fondamentale; nel caso in esame, il grande limite è stato il fatto di avere una sola stazione nell'area di interesse. Tuttavia le migliorazioni apportate da un modello di questo tipo non sono state così elevate da poter pensare che l'utilizzo della radiazione in un modello degree-day dia dei vantaggi così elevati. Nei casi per cui si hanno a disposizioni molte misurazioni di radiazione e di altri parametri meteorologici, può essere conveniente considerare invece che un modello concettuale un modello fisicamente basato, così da riprodurre in maniera più fedele il processo fisico. Tuttavia come detto precedentemente, le misurazioni di radiazione non sono sempre complete, risulta infatti difficile trovare valori misurati di radiazione ad onda lunga. L'algoritmo sviluppato per ottenere la radiazione ad onda lunga ha fornito risultati che hanno mostrato una buona aderenza con i valori reali, durante l'arco dell'intero anno. Infine nell'ultimo capitolo si è fatta l'analisi su un bilancio idrologico, così da poter visualizzare le modifiche in termini di radiazione, quali risultati dessero in un'economia di bacino. Il semplice modello idrologico a fasce di quota ha mostrato come nel complesso le modifiche apportate non hanno riportato grandi variazioni dal punto di vista delle portate defluite. Riuscendo nel complesso a descrivere in maniera abbastanza soddisfaciente l'andamento delle portate nel tempo. Maggiori variazioni si sono osservate invece per quanto riguarda i quantitativi di snow water equivalent e di evapotraspirazione. Infatti tali parametri risultano direttamente influenzati dalle osservazioni di radiazione e sono quindi soggetti a maggior variazione. Il limite principale per gli studi è stato la mancanza di dati misurati, questo molto spesso influisce negativamente limitando le possibilità di sperimentazioni. Un possibile sviluppo sarebbe dato dall'implementazione di un modello fisicamente basato così da poterlo confrontare con il modello idrologico considerato. Tuttavia ciò risulta possibile solo con un serie di base di osservazioni meteorologiche più ampia.

L'influenza della radiazione solare nella simulazione di bilancio idrologico di un bacino alpino

DELLAROLE, LUCA
2009/2010

Abstract

La radiazione è un fattore determinante nella valutazione di un bilancio idrologico, modificando notevolmente non solo le quantità dei deflussi ma anche traslandoli nel tempo. Tuttavia pur avendo conoscenze scientifiche ormai consolidate su tale parametro molto spesso si hanno carenze nelle misurazioni della radiazione. Difatti la mancanza di un efficiente e disteso sistema di stazioni di misurazione non consente di mettere in pratica le conoscenze acquisite per la simulazione di fenomeni fisici molto complessi. La mancanza di dati risulta essere molto spesso il limite più grande da risolvere. In questo lavoro di tesi si è valutata l'influenza della radiazione su alcuni parametri come lo scioglimento nivale e l'evapotraspirazione. Si è visto come soprattutto per l'evapotraspirazione le variazioni sono notevoli se si considerano valori misurati o valori teorici di radiazione. Per quanto lo scioglimento nivale, invece, si è studiato un metodo degree-day che considerasse la radiazione oltre che la temperatura come i classici modelli ad indice di temperatura. In questo caso grande importanza ha avuto la possibilità di servirsi di misurazioni di radiazione precise e nella zona in studio, che ha permesso di ottenere risultati molto più vicini a quelli reali. La disponibilità di dati ha giocato un ruolo fondamentale; nel caso in esame, il grande limite è stato il fatto di avere una sola stazione nell'area di interesse. Tuttavia le migliorazioni apportate da un modello di questo tipo non sono state così elevate da poter pensare che l'utilizzo della radiazione in un modello degree-day dia dei vantaggi così elevati. Nei casi per cui si hanno a disposizioni molte misurazioni di radiazione e di altri parametri meteorologici, può essere conveniente considerare invece che un modello concettuale un modello fisicamente basato, così da riprodurre in maniera più fedele il processo fisico. Tuttavia come detto precedentemente, le misurazioni di radiazione non sono sempre complete, risulta infatti difficile trovare valori misurati di radiazione ad onda lunga. L'algoritmo sviluppato per ottenere la radiazione ad onda lunga ha fornito risultati che hanno mostrato una buona aderenza con i valori reali, durante l'arco dell'intero anno. Infine nell'ultimo capitolo si è fatta l'analisi su un bilancio idrologico, così da poter visualizzare le modifiche in termini di radiazione, quali risultati dessero in un'economia di bacino. Il semplice modello idrologico a fasce di quota ha mostrato come nel complesso le modifiche apportate non hanno riportato grandi variazioni dal punto di vista delle portate defluite. Riuscendo nel complesso a descrivere in maniera abbastanza soddisfaciente l'andamento delle portate nel tempo. Maggiori variazioni si sono osservate invece per quanto riguarda i quantitativi di snow water equivalent e di evapotraspirazione. Infatti tali parametri risultano direttamente influenzati dalle osservazioni di radiazione e sono quindi soggetti a maggior variazione. Il limite principale per gli studi è stato la mancanza di dati misurati, questo molto spesso influisce negativamente limitando le possibilità di sperimentazioni. Un possibile sviluppo sarebbe dato dall'implementazione di un modello fisicamente basato così da poterlo confrontare con il modello idrologico considerato. Tuttavia ciò risulta possibile solo con un serie di base di osservazioni meteorologiche più ampia.
ING I - Facolta' di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
31-mar-2011
2009/2010
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/16081