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GESTIONE DELLA RETE IDRICA DI MELBOURNE, A SUD DELLO YARRA RIVER, AUSTRALIA LIVIA (3480843777) SILVIA

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Presentazione sul tema: "GESTIONE DELLA RETE IDRICA DI MELBOURNE, A SUD DELLO YARRA RIVER, AUSTRALIA LIVIA (3480843777) SILVIA"— Transcript della presentazione:

1 GESTIONE DELLA RETE IDRICA DI MELBOURNE, A SUD DELLO YARRA RIVER, AUSTRALIA LIVIA ( ) SILVIA

2 SILVAN CARDINIA O’SHANNASSY UPPER YARRA THOMSON

3 SCHEMA RAPPRESENTATIVO MELBOURNE RISERVA NATURALE IRRIGUI

4 COMMESSA A seguito della costruzione dell’impianto di desalinizzazione di Wonthaggi, il quale trasferisce acqua desalinizzata al lago Cardinia, lo Stato Victoria, ha commissionato alla società Melbourne Water la gestione del sistema idrico a monte di tale lago, per ottimizzare la distribuzione idrica di Melbourne e dintorni, evitando esondazioni dei serbatoi e mantenendo le caratteristiche ambientali delle acque lacustri e dei corsi annessi.

5 IRRIGUI I MELBOURNE O U T S C RISERVA

6 RICOGNIZIONE ED OBIETTIVI Consideriamo l’orizzonte temporale come infinito OBIETTIVI DELLA GESTIONE DI TALE SISTEMA minimizzare il deficit irriguo minimizzare il deficit civile (città di Melbourne) minimizzare le esondazioni dei serbatoi minimizzare i costi di desalinizzazione

7 PORTATORI DI INTERESSE irrigui (Mecalister Irrigation District) rivieraschi città di Melbourne società Melbourne-Water (pubblica) (riserva naturale, la quale non è un portatore di interesse) AZIONI DI GESTIONE

8 COSTI PER PASSO: IRRIGUI Per gli irrigui si è pensato di utilizzare come costo per passo il deficit tra domanda e la portata effettivamente erogata.

9 COSTI PER PASSO: MELBOURNE Il costo per passo scelto per Melbourne è il deficit tra la domanda e la portata effettivamente erogata alla città. Dove:

10 COSTI PER PASSO: RIVIERASCHI I costi per passo dei rivieraschi si riferiscono al danno subito dovuto alle esondazione dei serbatoi in caso di piena. Data la loro collocazione, abbiamo preferito diversificare gli indicatori nei due casi in cui il serbatoio si trovi nella zona delle riserve e nel caso in cui si trovino nella zona urbana. I coefficienti α e γ sono coefficienti per la conversione monetaria del danno.

11 COSTI PER PASSO: MELBOURNE WATER Il costo per passo che è stato individuato per la società Melbourne Water rispetto all’uso del desalinizzatore è un costo dipendente dal rilascio.

12 Ipotesi fatte: il passo temporale sia giornaliero; Il tempo impiegato per il rifornimento dall’impianto di desalinizzazione al serbatoio Cardinia sia minore del passo temporale adottato dal sistema; I ritardi siano inferiori al passo e quindi trascurabili; la desalinizzazione sia immediata; le perdite lungo il sistema siano nulle; MODELLO DEL SISTEMA

13 MODELLO DEI BACINI IMBRIFERI E’ un modello di tipo empirico, AR1

14 MODELLI DEI SERBATOI I cinque serbatoi del sistema sono tutti descritti da modelli meccanicistici.

15 MODELLI DEI CANALI E DELLE TRAVERSE

16 RILASCI

17 POLITICHE

18 CALIBRAZIONE E VALIDAZIONE CalibrazioneValidazione Una volta sviluppato il meta-modello, il passo successivo è utilizzare la serie storica (se sufficientemente lunga e se ricopre tutti i possibili casi verificabili), per ottenere i valori dei parametri, che ora non conosciamo. Si introduce quindi tale serie storica nel modello, e si ricavano mediante regressione lineare (metodo minimi quadrati) tali valori. Si procede poi con la validazione, prendendo una porzione di serie storica differente dalla precedente e si valuta se il modello ottenuto descrive correttamente il sistema (lo scarto tra i valori simulati e quelli misurati deve essere basso). Se il sistema non è descritto correttamente alzo di ordine il modello (AR2).

19 ESEMPIO DI SERIE STORICA DEGLI AFFLUSSI

20 VINCOLI DEL MODELLO I vincoli del modello riguardano le politiche per ogni canale in uscita da un serbatoio e non permettono di rilasciare una portata maggiore di quella che fisicamente i canali sono in grado di portare. Abbiamo supposto che i canali a valle delle traverse siano stati progettati in funzione delle capacità dei canali dai quali derivano.

21 OBIETTIVI IRRIGUI: CIVILI: RIVIERASCHI: IMPIANTO:

22 PROCEDURA DI RISOLUZIONE Riconduciamo il problema di controllo a molti obbiettivi a un problema a un solo obbiettivo, calcolando l’obbiettivo aggregato tramite il metodo dei pesi. Definiamo l’algoritmo che risolva il problema di controllo AUV La funzione m è la decisione ottima se fosse noto il costo futuro ottimo Per calcolare la politica ottima è necessario risolvere l’equazione di Bellman

23 Si calcola ricorsivamente l’equazione di Bellman dall’istante finale a quello iniziale. L’algoritmo che utilizzeremo è quello delle successive approssimazioni (ASA) che considera l’orizzonte temporale infinito senza applicare un tasso di sconto. Per eliminare la divergenza dell’indicatore si sostituisce con un indicatore convergente: 1.Inizializzazione 2.Calcolo ricorsivo delle T funzioni H 3.Test di terminazione

24 STIMA DEGLI EFFETTI Dopo aver ottenuto la frontiera di Pareto e quindi le alternative pareto-ottime, il passo successivo è quello di eseguire la stima degli effetti, cioè, data un’alternativa generica Ai, voglio ricavare mediante simulazione, introducendo nel modello le variabili relative a tale alternativa, i valori degli indicatori. Questi poi verranno mostrati ai portatori di interesse, i quali potranno esprimere il loro grado di soddisfazione. J IRR J CIV JIJI U={0, 0, 0} Ai Si simula

25 PROGETTO DELLE ALTERNATIVE J IRR J CIV Si eseguono un numero finito di simulazioni, così da poter trovare un numero sufficiente di alternative da mappare nel grafico degli obiettivi. Quelle mostrate in figura sono le soluzioni pareto-ottime, cioè le soluzioni dominanti rispetto alle altre. JIJI U={0, 0, 0}

26 GRAZIE PER L’ATTENZIONE


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