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Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe Progetto TwoLe Un sistema.

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Presentazione sul tema: "Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe Progetto TwoLe Un sistema."— Transcript della presentazione:

1 Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe Progetto TwoLe Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Sottoprogetto TwoLe/B Applicazione pilota al Lario e allAdda sublacuale Idroelettrico di monte vs Irrigazione Rodolfo Soncini-Sessa Professore di Gestione delle risorse naturali Dipartimento di Elettronica e Informazione Politecnico di Milano

2 TwoLe 2 TwoLe/B Riunione davvio i settori dinteresse esondazioni monte turismo monte ambiente monte pesca monte navigazione monte idroelettrico monte idroelettrico valle esondazioni valle navigazione valle turismo valle pesca valle ambiente valle irrigazione

3 TwoLe 3 TwoLe/B Riunione davvio Il serbatoi considerati Consideriamo il 72% degli invasi presenti nel bacino dellAdda e il 51% dellinvaso complessivo Enel Aem

4 TwoLe 4 TwoLe/B Riunione davvio La procedura PIP 2. Concettualizzazione 1. Definizione del sistema e degli obiettivi Portatori di interesse Identificazione delle possibili azioni (misure)

5 TwoLe 5 TwoLe/B Riunione davvio Lazione considerata paratie argini dmv concessioni fascia passaggi pesci depurazione sbarramento uso delle cave rinaturalizzazione metodo irriguo strutturalistrutturali Classificazione: normativenormative gestionaligestionali pac regolazione gestione integrata

6 TwoLe 6 TwoLe/B Riunione davvio La procedura PIP 2. Concettualizzazione 1. Definizione del sistema e degli obiettivi Portatori di interesse Identificazione delle possibili azioni (misure) Identificazione dei criteri e degli indicatori

7 TwoLe 7 TwoLe/B Riunione davvio i settori dinteresse Collegare

8 TwoLe 8 TwoLe/B Riunione davvio La procedura PIP 2. Concettualizzazione 1. Definizione del sistema e degli obiettivi Portatori di interesse Identificazione delle possibili azioni (misure) Identificazione dei criteri e degli indicatori Identificazione del modello

9 TwoLe 9 TwoLe/B Riunione davvio Modello del sistema idroelettico Aggreghiamo serbatoi Enel (E) e Aem (A) in due serbatoi equivalenti. Consideriamo le aste da loro regolate Aggreghiamo i due serbatoi in un unico serbatoio equivalente. BRBR SLSL BABA SASA SESE BEBE

10 TwoLe 10 TwoLe/B Riunione davvio Modello del sistema idroelettico BRBR SLSL SISI BIBI Ripartiamo il rilascio sui due rami tramite una traversa fissa. Aggreghiamo serbatoi Enel (E) e Aem (A) in due serbatoi equivalenti. Consideriamo le aste da loro regolate Aggreghiamo i due serbatoi in un unico serbatoio equivalente.

11 TwoLe 11 TwoLe/B Riunione davvio Linterpolante dei rilasci turbinati storici di Aem ha pendenza Calibrazione

12 TwoLe 12 TwoLe/B Riunione davvio Aggreghiamo le centrali su ciascuno dei due rami in una centrale equivalente Variabile di controllo: Il numero di ore di produzione del giorno t. Consideriamo solo i rami regolati da serbatoi. Aggreghiamo i due serbatoi in un unico serbatoio equivalente. Ripartiamo il rilascio sui due rami tramite una traversa fissa. Modello del sistema idroelettico SLSL SISI BIBI BRBR BRBR BRBR SLSL SISI BIBI

13 TwoLe 13 TwoLe/B Riunione davvio Ricavo Costo per passo idroelettrico

14 TwoLe 14 TwoLe/B Riunione davvio Deficit di fornitura irrigua al quadrato: Costo per passo irriguo Domanda irrigua

15 TwoLe 15 TwoLe/B Riunione davvio La procedura PIP 2. Concettualizzazione 3. Progetto delle alternative 1. Definizione del sistema e degli obiettivi Portatori di interesse

16 TwoLe 16 TwoLe/B Riunione davvio strutturali normative azioni indicatori Area allagata... Portata max Stress... regolazione (politica) alternative A1... A2... An Progetto delle alternative Esperti oppure J1J1 J2J2 Pareto Ottimizzazione A C Deficit irriguo Esondazioni B Deficit irriguo Esondazioni Alternativa dominata Alternativa dominante Frontiera di Pareto Lanalisi deve consentire di trovare compromessi tra le alternative, così che il dibattito successivo sia più informato. WFD CIS GD 11 Lanalisi deve consentire di trovare compromessi tra le alternative, così che il dibattito successivo sia più informato. WFD CIS GD 11 Il problema di progetto risultante è un problema di controllo ottimo stocastico a molti obiettivi la cui soluzione è la frontiera di Pareto nello spazio delle politiche.

17 TwoLe 17 TwoLe/B Riunione davvio La procedura PIP 2. Concettualizzazione 3. Progetto delle alternative 4. Stima degli effetti 1. Definizione del sistema e degli obiettivi Portatori di interesse

18 TwoLe 18 TwoLe/B Riunione davvio Stima degli effettiSIMULAZIONE Stima degli effetti strutturali normative azioni indicatori Area allagata... Portata max Stress... regolazione (politica) alternative A1... A2... An J1J1 J2J2 Pareto Ottimizzazione Anni

19 TwoLe 19 TwoLe/B Riunione davvio Alternative: effetti

20 TwoLe 20 TwoLe/B Riunione davvio Area esondata media annua [km 2 -gg/anno] Alternative: effetti su Como

21 TwoLe 21 TwoLe/B Riunione davvio Frontiera di Pareto Alternative: effetti

22 TwoLe 22 TwoLe/B Riunione davvio Area esondata media annua [km 2 -gg/anno] Alternative: effetti su Como

23 TwoLe 23 TwoLe/B Riunione davvio ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 0 Area esondata media annua [km 2 -gg/anno] ; Giorni medi annui di esondazione con paratie Alternative: effetti su Como con paratie

24 TwoLe 24 TwoLe/B Riunione davvio Ricavo medio giornaliero per 1 m di salto motore Alternative: effetti su Idroelettrici di valle

25 TwoLe 25 TwoLe/B Riunione davvio Solo idroelettrici Validazione modello idroelettrici di monte

26 TwoLe 26 TwoLe/B Riunione davvio FIN QUI CORRETTA

27 TwoLe 27 TwoLe/B Riunione davvio Verifica dellaffidabilità del sistema di monte

28 TwoLe 28 TwoLe/B Riunione davvio Andamenti delle variabili

29 TwoLe 29 TwoLe/B Riunione davvio Andamenti delle variabili

30 TwoLe 30 TwoLe/B Riunione davvio Andamenti delle variabili

31 TwoLe 31 TwoLe/B Riunione davvio Un possibile compromesso: Alternativa 3

32 Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe Alternativa 3: ricavo cumulato idroelettrici di monte

33 Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe Alternativa 3: deficit e surplus rispetto alla domanda irrigua

34 Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe Alternativa 3: deficit e surplus rispetto alla domanda idroelettrica di valle (130 m3/s)

35 Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe Alternativa 3: ricavo cumulato idroelettrici di valle

36 TwoLe 36 TwoLe/B Riunione davvio Confronto Storia-Estremo Idroelettrico (A7)-Compromesso (A3)

37 TwoLe 37 TwoLe/B Riunione davvio Confronto Storia-Estremo Irriguo (A6)-Compromesso (A3)

38 TwoLe 38 TwoLe/B Riunione davvio Conclusioni REGOLAMENTI POCHI VANTAGGI, POLITICA CONGIUNTA BELLA EFFETTI SOTTOSTIMATI (50% DEGLI INVASI) REGOLA DI RIPARTIZIONE PER VALLE AGGIUNGERE OBIETTIVI E MIGLIORARE DISCRETIZZAZIONE (AMBIENTE E IDROEL VALLE) => CAMBIARE ALGORITMO PROBLEMA: ISTITUZIONALIZZARE LA REGOLAZIONE CONGIUNTA (unire aziende private e consorzi)

39 TwoLe 39 TwoLe/B Riunione davvio Grazie per lattenzione

40 TwoLe 40 TwoLe/B Riunione davvio Andamenti delle variabili

41 TwoLe 41 TwoLe/B Riunione davvio Domanda irrigua e idroelettrica di valle

42 TwoLe 42 TwoLe/B Riunione davvio Afflusso al Lario: media giornaliera (filtrata)

43 TwoLe 43 TwoLe/B Riunione davvio Alternativa solo Irrigui Lario

44 TwoLe 44 TwoLe/B Riunione davvio Schema risultante

45 TwoLe 45 TwoLe/B Riunione davvio I modelli dei componenti Afflusso Erogazione Riparto delle derivazioni Sistema irriguo Per decidere occorre descrivere (simulare): Propagazione lungo lasta (apporti concentrati e distribuiti) Colture ecosistema

46 TwoLe 46 TwoLe/B Riunione davvio Le caratteristiche dei modelli in funzione del loro uso progettovalutazioneanalisi Progettazione delle alternative Numero di esecuzioni Tempo di esecuzione per giorno: sec Modelli empirici parsimoniosi Valutazione delle alternative Numero di esecuzioni 200 Tempo di esecuzione per giorno:1 sec Modelli meccanicistici concentrati Analisi di dettaglio di alcune alternative Numero di esecuzioni 50 Tempo di esecuzione per giorno: 1 ora Modelli meccanicistici distribuiti Tutti simulano il lungo periodo

47 TwoLe 47 TwoLe/B Riunione davvio Il modello mentale del sistema Schema

48 TwoLe 48 TwoLe/B Riunione davvio Il modello del sistema L. di Olginate Serbatoi alpini e afflusso Schema

49 TwoLe 49 TwoLe/B Riunione davvio Serbatoi alpini e afflusso a t+1 Anni Ne parleremo nel pomeriggio

50 TwoLe 50 TwoLe/B Riunione davvio

51 TwoLe 51 TwoLe/B Riunione davvio Il modello del sistema L. di Olginate lago Schema

52 TwoLe 52 TwoLe/B Riunione davvio fascia Lerogazione Modello del lago: livello rilascio stst r t+1 utut Erogazione vs decisione di rilascio regime libero s min s max minimo rilascio massimo rilascio DMV

53 TwoLe 53 TwoLe/B Riunione davvio Il modello del sistema L. di Olginate Fiume Adda Schema

54 TwoLe 54 TwoLe/B Riunione davvio Topologia Esistono poche sezioni con serie di misure lunghe, complete e affidabili Ci sono pochissime sezioni con affidabili scale delle portate Uniche serie affidabili sono le portate imboccate nei vari canali

55 TwoLe 55 TwoLe/B Riunione davvio Stima risorgenze: bilancio dellasta Adda-Serio (Pasinetti) Martesana Muzza Brembo Roggia Vailata Canale Retorto Roggia Rivoltana Canale Vacchelli Centrale Semenza Centrale Bertini Centrale Esterle Centrale Trezza Centrale Crespi Centrale Vaprio Centrale d'Adda Centrale Rusca Lodi Cornate d'Adda Pte Briolo DMV3 DMV4 s a DMV1 DMV2 Rilascio t - deriv t = Spino t – Ris t – Brembo t +ΔV t La variazione di volume invasato nellasta è nulla quando non variano il rilascio e le derivazioni in due giorni consecutivi La portata residua a Spino

56 TwoLe 56 TwoLe/B Riunione davvio m 3 /s35 m 3 /s 1 gen – 30 apr 16 nov – 31 dic 16 giu – 31 lug 8 m 3 /s

57 TwoLe 57 TwoLe/B Riunione davvio Il bilancio lungo lasta Apporto distribuito dalla falda Adda-Serio (Pasinetti) Martesana Muzza Brembo Roggia Vailata Canale Retorto Roggia Rivoltana Canale Vacchelli Centrale Semenza Centrale Bertini Centrale Esterle Centrale Trezza Centrale Crespi Centrale Vaprio Centrale d'Adda Centrale Rusca Lodi Cornate d'Adda Pte Briolo DMV3 DMV4 s a DMV1 DMV2 La distribuzione spaziale del contributo è supposta uniforme lungo lasta a partire da Vaprio

58 TwoLe 58 TwoLe/B Riunione davvio Lapporto di risorgenze e Brembo 16 giu31 lug 1 gen 16 nov 30 apr 31 dic Spino Vaprio distanza giorno apporto [m 3 /s] 1.7 m 3 /s km 0.4 m 3 /s km km

59 TwoLe 59 TwoLe/B Riunione davvio Il modello del sistema L. di Olginate Riparto Schema

60 TwoLe 60 TwoLe/B Riunione davvio Lo scopo della regola di riparto Portate giornaliere rilasciate Progetto Alternativa AS = Adda-Serio (Pasinetti) Ma = Martesana Va = Vailata Re = Retorto Ri = Rivoltana Mu = Muzza Va = Vacchelli AS Va Mu ADDA Ma Ri Re Va Matrice dei parametri, periodici con T = 366 REGOLA DI RIPARTO

61 TwoLe 61 TwoLe/B Riunione davvio Restituisce: La portata derivabile da ciascun canale La portata residua in Adda CASO 1 Soddisfazione Totale CASO 2 Riparto del deficit Il riparto

62 TwoLe 62 TwoLe/B Riunione davvio Ambiente fluviale Ne parleremo nel pomeriggio

63 TwoLe 63 TwoLe/B Riunione davvio Il modello del sistema L. di Olginate Comprensori irrigui Schema

64 TwoLe 64 TwoLe/B Riunione davvio

65 TwoLe CANALE PRINCIPALE sistema di drenaggio suolo-pianta-atmosfera acquifero multistrato perdite da canale Fiume ADDA irrigazione Pioggia ET run off risalita capillare ricarica alimentazione o drenaggio riuso restituzione derivazione RETE IRRIGUA E DI DRENAGGIO intercezione flusso regionale sistema di distribuzione Ne parleremo tra poco Piani colturali

66 TwoLe 66 TwoLe/B Riunione davvio Stima dei fontanili Sottobacino Rivoltana Portata [m 3 /s] Tempo [anni] Sottobacino Pandina Portata [m 3 /s] Tempo [anni] Sottobacino Tormo Portata [m 3 /s] Tempo [anni] Modello Adda-Misana Portata [m 3 /s] Tempo [anni] Punti rossi = portate di roggia misurate Linea blu = stime dei modelli numerici A sinistra i misure e modelli dei sottobacini individuati, a destra misure e modello integrato per larea Adda-Misana Err = ±0.6m 3 /s Err = ±0.8m 3 /s Err = ±1.8m 3 /s Err = ±2.6m 3 /s

67 TwoLe CANALE PRINCIPALE sistema di drenaggio suolo-pianta-atmosfera acquifero multistrato perdite da canale Fiume ADDA irrigazione Pioggia ET run off risalita capillare ricarica alimentazione o drenaggio riuso restituzione derivazione RETE IRRIGUA E DI DRENAGGIO intercezione flusso regionale sistema di distribuzione Ne parleremo tra poco Piani colturali

68 TwoLe 68 TwoLe/B Riunione davvio La domanda irrigua totale

69 TwoLe 69 TwoLe/B Riunione davvio La procedura PIP 2. Concettualizzazione 3. Progetto delle alternative 4. Stima degli effetti 6. Comparazione 1. Definizione del sistema e degli obiettivi 5. Valutazione Portatori di interesse Consenso ? alternative di compromesso Studio e soluzione parziale di alcuni conflitti: 1.Esondazioni vs irrigui 2.Idroelettrici di monte vs irrigui 3.Ambiente fluviale vs regolazione

70 Un sistema per la Pianificazione e la Gestione delle Risorse Idriche Applicazione pilota ai bacini del Ticino e dellAdda - TwoLe fine

71 TwoLe 71 TwoLe/B Riunione davvio STIMA RISORGENZE

72 TwoLe 72 TwoLe/B Riunione davvio Il bilancio lungo lasta Adda-Serio (Pasinetti) Martesana Muzza Brembo Roggia Vailata Canale Retorto Roggia Rivoltana Canale Vacchelli Centrale Semenza Centrale Bertini Centrale Esterle Centrale Trezza Centrale Crespi Centrale Vaprio Centrale d'Adda Centrale Rusca Lodi Cornate d'Adda Pte Briolo DMV3 DMV4 s a DMV1 DMV2 Rilascio t - deriv t = Spino t – Ris t – Brembo t +ΔV t La variazione di volume invasato nellasta è nulla quando non variano il rilascio e le derivazioni in due giorni consecutivi La portata residua a Spino

73 TwoLe 73 TwoLe/B Riunione davvio Il bilancio lungo lasta Adda-Serio (Pasinetti) Martesana Muzza Brembo Roggia Vailata Canale Retorto Roggia Rivoltana Canale Vacchelli Centrale Semenza Centrale Bertini Centrale Esterle Centrale Trezza Centrale Crespi Centrale Vaprio Centrale d'Adda Centrale Rusca Lodi Cornate d'Adda Pte Briolo DMV3 DMV4 s a DMV1 DMV2 Rilascio t - deriv t = Spino t – Ris t – Brembo t La portata in uscita dal sistema a Spino è sicuramente nulla quando il termine di sinistra è negativo La portata residua a Spino

74 TwoLe 74 TwoLe/B Riunione davvio Il bilancio lungo lasta Adda-Serio (Pasinetti) Martesana Muzza Brembo Roggia Vailata Canale Retorto Roggia Rivoltana Canale Vacchelli Centrale Semenza Centrale Bertini Centrale Esterle Centrale Trezza Centrale Crespi Centrale Vaprio Centrale d'Adda Centrale Rusca Lodi Cornate d'Adda Pte Briolo DMV3 DMV4 s a DMV1 DMV2 Rilascio t - deriv t = – Ris t – Brembo t Analizzo i casi di residui negativi in condizioni di stazionarietà delle portate La portata residua a Spino


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