Analytical probabilistic modeling of storage basins for stormwater management

In this work a new analytical probabilistic approach to model and size storage basins for stormwater control is proposed. The method allows to derive expressions for the design of these facilities from the Probability Distribution Functions (PDFs)of the rainfall variables that more influence the storage process.The main innovation is that the probability of pre – filling from the previous rainfall event is considered and estimated. Different types of storage basins are analyzed and different management rules are taken into account. The proposed formulas also consider the effects of the minimum interevent time and the initial hydrological losses on results. The approach is validated by its application to a case study. The rainfall data recorded at Milano – Monviso station during the period 1991 – 2005 are used. The comparison of results from the proposed formulas with those obtained from the continuous simulation of the observed and synthetic series allows to control the effects of the most significant simplifying hypothesis of the model.

Il seguente lavoro propone un approccio analitico probabilistico per la modellazione di bacini di laminazione. Il metodo permette di derivare espressioni per il progetto di tali opere a partire dalle funzioni di distribuzione di probabilità delle variabili idrologiche caratteristiche che maggiormente influenzano i processi di invaso. Le principali innovazioni consistono nel considerare nella modellazione la possibilità che il bacino non sia completamente vuoto all’inizio dell’evento di deflusso e nello stimare l’entità dei volumi di pre – riempimento. Sono state considerate diverse tipologie di bacini di laminazione e differenti regole di gestione. Nelle formule proposte si tiene conto degli effetti che la scelta del tempo minimo di interevento (IETD), per l’individuazione di eventi di pioggia indipendenti e delle perdite idrologiche iniziali (IA) hanno sui risultati. L’approccio proposto è stato validato utilizzando la serie di piogge registrate nella stazione di Milano – Monviso nel periodo 1991 – 2005. Il confronto dei risultati ottenuti dall’applicazione delle formule proposte con la simulazione continua dei dati osservati e di una serie sintetica generata con un metodo Monte Carlo, ha permesso di controllare gli effetti delle ipotesisemplificative del modello.