A decision support system for dam spillways

Spillways of dams are hydraulic structures that ensure to empty the reservoir during floods or simply to adjust the level. These technologies today form the cornerstone where some of reliability and efficiency of the dam, as this should ensure a complete disposal of flood flows, avoiding the overlapping of the work. However spillways, except the role of regulation that applies only to certain types of technologies, come into function for rare events, so it is very important that such systems are always able to ensure the highest reliability, even in extreme conditions (such as lack of electricity, lack of personnel, ice, extreme temperatures, etc.). The designer has to choose which type of spillway is the most suitable one will have to be immediately to prevail in his choice function rather than the other one, or both. In this thesis will be compared 14 technologies of spillways installed on the free sill of the dam. There are a lot of existing spillways and experts are continuing to study more and more efficient technologies. The most important are divided into: The goal of this work is to create a computerized Decision Support System ( DSS) using Multi-Criteria Analysis (MCA) to make sure that the designer can have a powerful tool following the decision-making process.

Gli sfioratori sono opere idrauliche di sicurezza e regolazione installate sulle dighe. La loro funzione è di regolare il livello dell’invaso, ma soprattutto di sicurezza qualora si necessiti un rapido svuotamento dell’invaso durante i periodi di piena. Per quest’ultimo motivo gli sfioratori rappresentano un condensato di affidabilità ed efficienza, poiché devono assicurare il completo scarico dei flussi di piena per evitare il sormonto dell’opera di sbarramento. La progettazione di queste opere è molto complessa poiché un minimo errore nel calcolo della portata di progetto potrebbe creare dei danni irreversibili. Per questo, negli ultimi decenni, si è rivolta un’attenzione progettuale sempre maggiore, in modo che gli sfioratori siano in grado di smaltire una portata con un’occorrenza minore. Un problema reale è rappresentato, quindi, dalla necessità di migliorare vecchi sfioratori sottodimensionati e soprattutto di costruirne dei nuovi sempre più efficienti. Oggi gli sfioratori di nuova generazione sono la risposta dell’ingegneria a questa esigenza, e perciò il progettista è chiamato a decidere quale sistema di sfioro sia più propenso alla situazione che sta analizzando. Questa tesi di laurea propone un sistema di supporto alle decisioni che vuole essere uno strumento per affiancare il progettista nella scelta dello sfioratore più efficiente per ogni scenario, confrontando varie alternative che presentano caratteristiche anche molto diverse. Il lavoro è suddiviso in 3 parti: nella prima parte si descriveranno le tecnologie di sfioro a soglia libera attualmente sul mercato, elencandone le caratteristiche meccaniche e idrauliche e ponendo l’attenzione del lettore sui vantaggi e svantaggi di ogni sfioratore. Nella seconda parte verrà trattato il processo decisionale e le fasi di costruzione del modello, per concludere con la sua descrizione pratica. Nella terza e ultima parte si prenderanno in considerazione dei casi di studio a cui verrà applicato il modello e se ne commenteranno i risultati.