Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

Presentazione sul tema: "Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria"— Transcript della presentazione:

1 Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria
Modello SMA Continuous Soil-moisture Accounting (SMA) Model Models described thus far are event models. They simulate behavior of a hydrologic system during a precipitation event, and to do so, they require specification of all conditions at the start of the event. The alternative is a continuous model—a model that simulates both wet and dry weather behavior. The HEC-HMS soil-moisture accounting model (SMA) does this. Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria Precipitazione 2 Storage sopra la sup. del suolo 3 Storage sotto la sup. del suolo

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Modello SMA Flow component: Precipitazione Infiltrazione: acqua che passa la vegetazione più l’acqua già presente nello storage della superficie. Se l’acqua disponibile per l’infiltrazione eccede la capacità di infiltrazione si ha deflusso Percolazione: dal primo strato del suolo fino all’acquifero profondo. Aumenta quando il “layer sorgente” è pieno ed il “layer ricevente” è vuoto. L’acqua disponibile per la percolazione è data da quella presente nel volume del layer più quella che si infiltra. Runoff: acqua che eccede la capacità di infiltrazione e lo storage della superficie. Groundwater: può essere usato come ingresso al modello del serbatoio lineare per il calcolo del baseflow. Nel caso in esame, utilizzando un baseflow costante mensile, quest’acqua non entra a far parte del baseflow ma si “perde”. Evapotraspirazione: dalla vegetazione, depressioni superficiali e strato subsuperficiale (upper zone e tension zone) Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

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Modello SMA Processi in direzione orizzontale: Deflusso superficiale Deflusso profondo Processi in direzione verticale: Verso l’alto: evapotraspirazione Verso il basso: Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

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Modello SMA Canopy interception: acqua che non raggiunge il suolo; una volta riempito questo volume la pioggia va a riempire i volumi degli altri layers. Out: ET P P B Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria A S1 W1 Al Surface depression

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Modello SMA Surface interception: precipitazione non catturata dalla vegetazione ed in eccesso alla capacità di infiltrazione. Se l’intensità di pioggia è maggiore della capacità di infiltrazione il volume si riempie; una volta pieno inizia il deflusso. Out: ET, infiltrazione In eccesso al canopy Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria Defl. Sup. S2 W2 infiltrazione

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Modello SMA Surface interception: S2 Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria W2 infiltrazione Max Soil Store Current Soil Store CSS TZC

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Modello SMA Soil profile: diviso in tension zone e upper zone. Out: tension zone: acqua rimossa solo per ET; upper zone: acqua rimossa per percolazione ed ET; il processo di ET prima vuota la upper zone infiltrazione Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria Max Soil Store Current Soil Store CSS TZC percolazione

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Max Soil Store Current Soil Store CSS TZC Percolazione Max G.W. 1 Store G.W.1 Current G.W. 1 Store Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

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Modello SMA Groundwater: processo di deflusso profondo. Out: deflusso profondo, percolazione Percolazione Max G.W. 1 Store Current G.W. 1 Store Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria Percolazione Max G.W. 2 Store Current G.W. 2 Store Percolazione prof.

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Max Soil Store Current Soil Store CSS TZC Percolazione Max G.W. 1 Store G.W.1 Current G.W. 1 Store Percolazione Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria G.W.1 G.W.2 Max G.W. 2 Store Current G.W. 2 Store Percolazione prof.

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ESERCITAZIONE 2 Calibrazione dei parametri relativi al calcolo della pioggia netta per i seguenti modelli: SCS CN Green-Ampt SMA (Soil-moisture accounting) Considerando l’idrogramma di portata calcolato nell’esercitazione 1 come idrogramma osservato, calibrare i parametri dei seguenti modelli al fine di ottenere un onda di portata simulata in cui il valore del picco di piena e l’istante temporale in cui esso si manifesta siano prossimi ai dati osservati. Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria Elaborati grafici richiesti: idrogrammi osservati e simulati relativi ai tre modelli calibrati ietogrammi di pioggia netta relativi ai tre modelli

15 Metodo Ф P  Pnetta  Q + Qb  Qt

16 Onda nera: osservata (Ф); Inserirla da Data  Discharge gages…

17 Parametro da calibrare: CN range CN: 35-98
Modello SCS CN: Parametro da calibrare: CN range CN: 35-98 Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

18 Parametri da calibrare: Ψ (carico capillare),
Modello Green-Ampt: Parametri da calibrare: Ψ (carico capillare), Δθ = Φ-θi (deficit di contenuto d’acqua) e K (conduttività idraulica). range Ψ: mm range Δθ: 0-0.6 range K: 0-30 mm/h Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

19 Parametri da calibrare e range: Canopy: Surface: Soil profile:
Modello SMA: Parametri da calibrare e range: Canopy: storage capacity: range 0-3 mm Surface: storage capacity: range 0-5 mm soil infiltration max rate: 0-13 mm/h Soil profile: storage capacity: range 0-10 mm tension zone capacity: range 0-4 mm percolation max rate: range 0-5 mm/h Groundwater 1 e 2: storage capacity: range 5-15 mm percolation max rate: range 0-10 mm/h storage coefficient: range 0-10 h Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

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ESERCITAZIONE 2 Elaborati grafici richiesti: idrogrammi osservati e simulati relativi ai tre modelli calibrati ietogrammi di pioggia netta relativi ai tre modelli Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria

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