Nowadays, one major issue concerns the land-use change due to urban developments that alters the basin response to meteorological events. With less storage capacity and more rapid runoff, urban river basins rise more quickly during storms and have higher peak discharge rates than rural catchments. An exemplary case of this situation is the city of Milan and its whole territory that extends towards north that collects meteoric precipitation through the Seveso, Olona and Lambro (SOL) rivers. In order to assess the impact of anthropogenic development on urban catchment scale hydrology, a reanalysis of 40 years of simulations has been carried out with the Curve Number (CN) map based on current land use and compared to simulations with the CN maps derived using past land use. A coupled hydro-meteorological system which comprises the physically based rainfall-runoff hydrological model FEST-WB, developed by the Politecnico di Milano and the ERA5-Land hourly dataset from 1981 to 2020, provided by ECMWF under the framework of Copernicus Climate Change Service Programme has been built. The study exactly analyses 40-years trends of the main meteorological (air temperature, precipitation) and hydrological variables (runoff) over the SOL area and try to quantify and separate the impact of land use change from the climate change scenario.

Al giorno d’oggi, una problematica importate riguarda il cambiamento dell'uso del suolo causato dall’urbanizzazione, la quale altera la risposta idrologica agli eventi meteorologici. Con una capacità di assorbimento inferiore e un deflusso più rapido, i bacini fluviali urbani rispondono più velocemente e producono picchi di piena più elevati rispetto ai bacini rurali. Un caso esemplare di questa situazione è costituito dalla città di Milano e tutto il territorio situato a nord di essa, il quale raccoglie gli apporti meteorici attraverso i fiumi Seveso, Olona e Lambro (SOL). Al fine di valutare l'impatto dello sviluppo antropico sull'idrologia dei bacini urbani, è stata effettuata una rianalisi contenente 40 anni di simulazioni utilizzando le mappe di Curve Number (CN) ricavate sia dalle condizioni correnti di uso del suolo, sia dalle condizioni passate. È stata implementata una catena idrometeorologica accoppiata che comprende il modello idrologico fisicamente basato FEST-WB, sviluppato dal Politecnico di Milano e il dataset a scala oraria ERA5-Land 1981-2020 sviluppato dall’ECMWF nell'ambito del programma Copernicus Climate Change Service. Lo studio analizza le tendenze degli ultimi 40 anni delle principali variabili meteorologiche (temperatura dell'aria, precipitazioni) e idrologiche (deflusso superficiale) sull'area SOL e cerca di quantificare separatamente l'impatto del cambiamento di uso del suolo dagli effetti provocati dal cambiamento climatico.

Rianalisi idro-climatologiche sui bacini di Seveso, Olona e Lambro sotto scenari di cambiamento climatico e uso del suolo

Gambini, Enrico
2020/2021

Abstract

Nowadays, one major issue concerns the land-use change due to urban developments that alters the basin response to meteorological events. With less storage capacity and more rapid runoff, urban river basins rise more quickly during storms and have higher peak discharge rates than rural catchments. An exemplary case of this situation is the city of Milan and its whole territory that extends towards north that collects meteoric precipitation through the Seveso, Olona and Lambro (SOL) rivers. In order to assess the impact of anthropogenic development on urban catchment scale hydrology, a reanalysis of 40 years of simulations has been carried out with the Curve Number (CN) map based on current land use and compared to simulations with the CN maps derived using past land use. A coupled hydro-meteorological system which comprises the physically based rainfall-runoff hydrological model FEST-WB, developed by the Politecnico di Milano and the ERA5-Land hourly dataset from 1981 to 2020, provided by ECMWF under the framework of Copernicus Climate Change Service Programme has been built. The study exactly analyses 40-years trends of the main meteorological (air temperature, precipitation) and hydrological variables (runoff) over the SOL area and try to quantify and separate the impact of land use change from the climate change scenario.
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
7-ott-2021
2020/2021
Al giorno d’oggi, una problematica importate riguarda il cambiamento dell'uso del suolo causato dall’urbanizzazione, la quale altera la risposta idrologica agli eventi meteorologici. Con una capacità di assorbimento inferiore e un deflusso più rapido, i bacini fluviali urbani rispondono più velocemente e producono picchi di piena più elevati rispetto ai bacini rurali. Un caso esemplare di questa situazione è costituito dalla città di Milano e tutto il territorio situato a nord di essa, il quale raccoglie gli apporti meteorici attraverso i fiumi Seveso, Olona e Lambro (SOL). Al fine di valutare l'impatto dello sviluppo antropico sull'idrologia dei bacini urbani, è stata effettuata una rianalisi contenente 40 anni di simulazioni utilizzando le mappe di Curve Number (CN) ricavate sia dalle condizioni correnti di uso del suolo, sia dalle condizioni passate. È stata implementata una catena idrometeorologica accoppiata che comprende il modello idrologico fisicamente basato FEST-WB, sviluppato dal Politecnico di Milano e il dataset a scala oraria ERA5-Land 1981-2020 sviluppato dall’ECMWF nell'ambito del programma Copernicus Climate Change Service. Lo studio analizza le tendenze degli ultimi 40 anni delle principali variabili meteorologiche (temperatura dell'aria, precipitazioni) e idrologiche (deflusso superficiale) sull'area SOL e cerca di quantificare separatamente l'impatto del cambiamento di uso del suolo dagli effetti provocati dal cambiamento climatico.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/180134