Milano, 22 ottobre 2012 Rodolfo Soncini Sessa, Enrico Weber, Daniela Anghileri, Marco Micotti DEI – Politecnico di Milano 2.Le alternative e i loro effetti.

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1 Milano, 22 ottobre 2012 Rodolfo Soncini Sessa, Enrico Weber, Daniela Anghileri, Marco Micotti DEI – Politecnico di Milano 2.Le alternative e i loro effetti Attività 2.1.4. Individuazione di una politica di regolazione integrata e condivisa

2 Lo scenario: dati di afflusso Isola S. Antonio Pavia Miorina Afflusso al Verbano

3 Isola S. Antonio Pavia Miorina Afflusso al Verbano Po a Isola S. Antonio 1996 - 2010 Spessa Lo scenario: dati di afflusso Isola S. Antonio

4 Pavia Miorina Afflusso al Verbano Po a Isola S. Antonio Po a Spessa 1996 - 2010 1990 - 2010 Consideriamo per ora il 1996-2010 Spessa Lo scenario: dati di afflusso Isola S. Antonio Spessa

5 Lo scenario: il DMV

6 Derivazioni nulle e bocca lacuale non sbancata Lo scenario: Naturale

7 Lo scenario: Alternativa A0 Business as usual … ossia regolazione storica … ma valutata nel futuro atteso

8 Le domande irrigue attuali Villoresi

9 Canale Regina Elena Roggia Clerici-Simonetta Roggia Molinara di Oleggio Naviglio Langosco Naviglio Sforzesco Roggia Magna e Castellana Canale Villoresi Roggia Visconti Roggia Molinara in Valle Ticino Naviglio Grande Il riparto Canale Industriale

10 DMV: scenario 1

11 Lo scenario: Ceresio regolato con A150

12 A150 Storia Tresa

13 La politica A150 invaso tempo

14 Progetto alternative strutturali normative azioni Indicatori Area esondata... max area Stress colture... Politiche di regolazione alternative A1... A2... An Esperti J1J1 J2J2 Pareto Ottimizzazione

15 Progetto alternative Massimizzare la soddisfazione (utilità) data l’importanza relativa tra settori tenendo conto di vincoli fisico-tecnici processo di afflusso

16 IMPORTANTE! Non si assume di conoscere deterministicamente gli afflussi futuri, ma solo le loro statistiche. (meglio il processo stocastico che li descrive nel 1989-2010).

17 Quale sforzo 300 alternative diverse per ogni diga = 900 alternative x 2 scenari di regolazione del Ceresio = 1.800 alternative x tempo di progetto di un alternativa 42 minuti = 52 giorni di calcolo 12 processori utilizzati = 4,3 giorni reali Valutazione altern. su 2 orizzonti = 3.600 val. via sim. che producono 96 traiettorie ognuna (11 variabili fisiche e 85 indicatori) = 345.600 traiettorie

18 Visione alternative in spazio 3D

19 5 D

20 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0

21 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Acqua nuova Naturale A0 Dominanza

22 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 Diga attuale Frontiera di Pareto

23 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC

24 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Il miglioramento è analogo a quello ottenuto costruendo la Miorina.

25 Cosa accade a Pavia?

26 Esondazioni Ver vs Esondazioni Ticino Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova

27 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Esondazioni Ticino

28 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Verbano vs Esondazioni Ticino

29 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Verbano vs Esondazioni Ticino

30 Ma veramente Pavia migliora?

31 Verifichiamolo simulando la regolazione

32 C215 C241

33 Modello idro-dinamico Ticino-Po Isola S. Antonio Pavia Porto della Torre Il livello a Ponte Coperto è oggi stimabile con il modello (dinamico) MIKE 11, estratto da Fews (Ing. Casicci) e disponibile presso la Protezione Civile Lombardia (Ing. Cucchi) E’ un modello fisicamente basato 1D che descrive:  il Ticino da Porto Torre alla confluenza con Po  il Po: da Isola S. Antonio a Piacenza

34 Isola S. Antonio Pavia Miorina Afflusso al Verbano Po a Isola S. Antonio Po a Spessa 1996 - 2010 Spessa Lo scenario: dati di afflusso Isola S. Antonio

35 Piena 2000 Afflussi Verbano

36 Piena 2000 Afflussi Verbano Po

37 Piena 2000 Miorina storica Afflussi Verbano Po Abaco 196.65

38 Piena 2000 Miorina storica Afflussi Verbano Po Abaco MIKE 11 L’abaco è conservativo per costruzione. 196.65

39 Piena 2000 Miorina storica Afflussi Verbano Po C215 196.65

40 Piena 2000 Miorina storica Afflussi Verbano Po C241 C215 196.65 osservato

41 Po = 10000 Po = 7000 Piena/Alternativ a AbacoMike 11MisuratoPo 200063.719780 C21562.2261.96 C24162.0661.88 2002-3875 C21559.9059.87 C24159.8659.83 Soglia emergenza: 61.61

42 E gli altri settori?

43 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Ambiente Verbano

44 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Biodiversità Verbano

45 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Pesca professionale Verbano

46 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Ronco Val Grande

47 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Navigazione Verbano

48 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Turismo Verbano

49 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Zanzare Verbano

50 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Ambiente Ticino

51 anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS Methodology: the Indicators of Hydrological Alteration What are the “features” of the hydrological regime and its alteration?  Indicators of Hydrological Alteration Richter, B. D., Baumgartner, J. V., Powell, J. and Braun, D. P. (1996), A Method for Assessing Hydrologic Alteration within Ecosystems. Conservation Biology, 10: 1163–1174. doi: 10.1046/j.1523- 1739.1996.10041163.x Magnitude of monthly water condition12 indicators (1-12) Magnitude and duration of annual extreme water conditions 10 indicators (13-22) Timing of annual extreme water conditions4 indicators (23-26) Frequency and durations of high and low pulses4 indicators (27-30) Rate and frequency of water condition changes4 indicators (31-34)

52 anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS Valuing: analysis of the results

53 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Enel Green Power

54 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Turismo

55 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Idroelettico Est Sesia

56 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Termoelet. Turbigo

57 Le alternative sono state progettate e gli effetti valutati con il Ceresio A150. Cosa accadrebbe se il Ceresio fosse regolato come nella storia?

58 Esondazioni Ver vs Irrigazione Naturale A0 Ceresio A150 Diga attuale Diga Nuova

59 Esondazioni Ver vs Irrigazione Naturale A0 Ceresio A150 Diga attuale Diga Nuova Ceresio storia Diga attuale +

60 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 Ceresio A150 Diga attuale Diga Nuova Ceresio storia Diga attuale Diga nuova + + L’A150 aumenta leggermente l’utilità di Eso_Verbano

61 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Verbano vs Esondazioni Ticino

62 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Esondazioni Ticino

63 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Esondazioni Ticino L’A150 aumenta l’utilità di Pavia + +

64 Naturale A0 Diga attuale Dig. Att + FC Diga Nuova Esondazioni Ver vs Ambiente Ticino Nessun effetto significativo su gli altri settori

65 E cosa accade su orizzonti più lunghi?

66 Isola S. Antonio Pavia Miorina Afflusso al Verbano Po a Isola S. Antonio Po a Spessa 1996 - 2010 Spessa Lo scenario: dati di afflusso Isola S. Antonio Spessa N.B. 1993 piena eccezionale (per livello e durata) del Verbano N.B. 1993 piena eccezionale (per livello e durata) del Verbano 1994 piena eccezionale di Po: 10600 mc/s

67 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 1996-2010 Diga attuale Diga nuova

68 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 1996-2010 Diga attuale Diga nuova 1990-2010 A0 Naturale

69 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 1996-2010 Diga attuale Diga nuova 1990-2010 Diga attuale x

70 Esondazioni Verbano vs Irrigazione Naturale A0 1996-2010 Diga attuale Diga nuova 1990-2010 Diga attuale Diga nuova x x

71 Esondazioni Verbano vs Ticino a Pavia Naturale A0 1996-2010 Diga attuale Diga nuova 1990-2010 Diga attuale Diga nuova x x

72 Piena/Alternativ a AbacoMike 11MisuratoPo 19926944 C21560.4460.14- C24160.2760.12 19934494 C21561.0861.0661.30 C24161.0861.05 199463.3510600 C21561.9661.35 C24161.8861.35

73 Piena 1993 Afflussi Verbano Miorina storica Po

74 Piena 1993 Afflussi Verbano Abaco Miorina storica Po 196.65

75 Piena 1993 Afflussi Verbano Abaco Miorina storica Po C215 196.65

76 Piena 1993 Afflussi Verbano Abaco C241 Miorina storica Po C215 196.65 osservato

77 Piena 1994 Miorina storica Afflussi Verbano Po

78 Piena 1994 Afflussi Verbano Abaco Miorina storica Po 196.65

79 Piena 1994 Afflussi Verbano Abaco Miorina storica Po C215 196.65

80 Piena 1994 Afflussi Verbano Abaco Miorina storica Po C241 C215 196.65 osservato

81 Esondazioni Verbano vs Navigazione Naturale A0 1996-2010 Diga attuale Diga nuova 1990-2010 Diga attuale Diga nuova x x

82 Esondazioni Verbano vs Enel Green Power Naturale A0 1996-2010 Diga attuale Diga nuova 1990-2010 Diga attuale Diga nuova x x Nessun variazione di utilità per questo e per tutti gli altri settori

83 Quali alternative (diga + regolazione) raccolgono il maggior consenso? Quali settori sarebbero svantaggiati? La regolazione congiunta potrebbe facilitare il compromesso? Cosa accadrà tra 30 anni con il cambiamento climatico? Negoziazione

84 Tempi di calcolo per politiche congiunte Il progetto delle politiche congiunte è estremamente oneroso: 6 giorni per alternativa! (contro 42 minuti) 30 (/12=2,5) anni per rifare quel che avete visto oggi Studieremo solo alcune alternative ottenute modificando i “miglior compromessi” che individuerete oggi.

85 Cambiamento climatico Mostreremo: Effetti politiche “attuali” nel 2041-50 ottime nel 2041-50 In un progetto diverso da IMRR stiamo studiando politiche adattive, che sperimenteremo anche sul Verbano (autunno 2013).

86 anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS 19742010 86 Filtering inter-annual variability 20-year moving average

87 anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS 19742010 87 Filtering inter-annual variability 20-year moving average

88 anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS 19742010 88 Filtering inter-annual variability 20-year moving average

89 anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS 19742010 89 Filtering inter-annual variability 20-year moving average

90 anghileri@elet.polimi.it LINKING CLIMATE CHANGE, HYDROLOGY, AND WATER RESOURCE SYSTEMS Filtering inter-annual variability 19742010 20-year moving average 90 snowmelt runoff autumn flood season

91 Grazie dell’attenzione

92 Abaco: errore stazionarietà

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98 Validazione abaco: solo piena 2000 errore modello con apporti laterali ≅ 0,78 m ATTENZIONE: errori valutati su un singolo episodio di piena! errore modello ≅ 1,12 m errore mancata stazionarietà ≅ 0,57 m * *