Dati di pioggia dalla rete cellulare nella modellazione idrologica distribuita di un bacino alpino

In this paper is presented the implementation of rain data derived from cellular network signals in a distributed hydrological model, applied in an Alpine basin: that of the Mallero stream that flows in Valmalenco. The data of rain from cellular networks were obtained from the MOPRAM project and were provided as input in a distributed hydrological model developed within the Politecnico di Milano and called FEST. These data provide an input of the average rainfall intensity falling on the path of the link and are accompanied by normal input data derived from ARPA rainfall on the ground, to verify the effectiveness and reliability of the meteoric measurement. Such activity derives from the necessity and difficulty today in refining the measure of the rain in order to obtain a datum of input to the model so that this last one can at best represent the real behavior of the basin of study. After a first phase of comparison on the rainfall data recorded with this new technique with those deriving from traditional techniques, a calibration of the model on the basin under study was followed: which is not easy given the peculiarities of the area. The hydrograms of flood have been compared with the two different techniques available to verify the similarity between the two technologies and to verify the effectiveness of the measurement via the cellular network. The thesis is one of the first attempts in this type of application and the first absolute that takes advantage of distributed hydrological modeling. The real hope is that in the future the use of cellular signals as a measure of rain can provide an important contribution and support in understanding the hydrological dynamics of river basins, in all the different fields in which this matter finds application.

In questo elaborato è presentata l’implementazione di dati di pioggia ricavati dai segnali di rete cellulare in un modello idrologico distribuito, applicato in un bacino alpino: quello del torrente Mallero che scorre in Valmalenco. I dati di pioggia dalle reti cellulari sono stati ricavati dal progetto MOPRAM e sono stati forniti come input in un modello idrologico distribuito elaborato all’interno del Politecnico di Milano e denominato FEST. Questi dati forniscono un input dell’intensità di pioggia media caduta sul percorso del link e vengono affiancati ai normali dati input ricavati dai pluviometri ARPA a terra, per verificarne l’efficacia e l’affidabilità della misura meteorica. Tale attività deriva dalla necessità e difficoltà odierna nell’affinare la misura della pioggia per ottenere un dato di input al modello in modo che quest’ultimo possa al meglio rappresentare il reale comportamento del bacino di studio. Dopo una prima fase di confronto sui dati di pioggia registrati con questa nuova tecnica con quelli derivanti dalle tecniche tradizionali, è seguita una calibrazione del modello sul bacino oggetto di studio: cosa non facile viste le peculiarità dell’area. Di seguito sono stati confrontati gli idrogrammi di piena con le due diverse tecniche disponibili, per verificare la similitudine fra le due tecnologie e verificare l’efficacia della misura tramite la rete cellulare. La tesi è uno dei primi tentativi in questo tipo di applicazione ed il primo assoluto che sfrutta la modellazione idrologica distribuita. Il vero auspicio è che nel futuro l’uso dei segnali cellulari come misura della pioggia possa fornire un contributo ed un supporto importante nella comprensione delle dinamiche idrologiche dei bacini fluviali, in tutti i diversi che campi in cui questa materia trova applicazione.