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La previsione ed il monitoraggio delle
piene come supporto decisionale
all’attività di Protezione Civile
Longarone, 20 marzo 2009
Ing. Tommaso Settin
Sommario
1.
L’attivazione del Centro Funzionale Decentrato del
Veneto nel sistema Regionale di Protezione Civile;
2.
La modellazione idrologica ed idraulica nel territorio
veneto ed applicazione nell’ambito del C.F.D.;
3.
Esigenze e sviluppi della modellistica di supporto
all’attività di Protezione Civile.
Cos’è il Centro Funzionale Decentrato?
Organizzazione regionale deputata alla gestione delle allerte
idrauliche ed idrogeologiche nel territorio regionale.
Direttiva P.C.M. 27 febbraio 2004 e successive
integrazioni:
Istituisce la rete nazionale dei C.F.D.
Definisce finalità ed organizzazione della rete C.F.D.
Definisce gli scambi informativi con il Dipartimento
Nazionale di Protezione Civile.
Funzione:
previsione degli eventi;
Allerta territoriale
monitoraggio degli eventi e degli effetti sul territorio;
supporto alla gestione dell’emergenza.
emergenza
Il C.F.D. del Veneto
Il Centro Funzionale Decentrato della
Regione Veneto verrà attivato il
2 Aprile 2009
Il Responsabile del CFD è il Segretario Regionale Lavori Pubblici
Servizio Protezione Civile: ing. Mariano Carraro.
Oltre al Servizio di Protezione Civile collaborano al C.F.D.
Direzione Regionale Difesa del Suolo
ARPAV – Dipartimento Regionale per la Sicurezza del
Territorio
Documenti prodotti dal CFD Veneto
Bollettino Meteo Veneto;
Veneto
Avviso di condizioni meteorologiche avverse e relativi
aggiornamenti;
Avviso di criticità idrogeologica ed idraulica e relativi
aggiornamenti;
Bollettino di nowcasting
DIFFUSIONE:
Avviso di cessate condizioni
meteorologiche avverse
Fax a tutti
i destinatari
in indirizzario;
Avviso
di cessata
criticit
à idrogeologica ed idraulica
E-mail a tutti i destinatari in indirizzario;
pubblicato nel sito internet del CFD;
SMS informativo ai destinatari in indirizzario (in allestimento).
LA PREVISIONE DEGLI
EVENTI E
L’ALLERTAMENTO
TERRITORIALE
I principali strumenti di previsione meteo
Il satellite
I modelli globali
Il radar
Dati stazioni
I modelli locali
ESPERIENZA DEL
PREVISORE
• Attendibilità strumenti
• Compendio delle
informazioni disponibili
• Valutazione effetti
orografici locali
La fase di previsione: la valutazione degli
effetti al suolo
Precipitazione
Formazione e
Possibili allagamenti
Livenza
–
Meduna
(2002)
propagazione della
piena
Strumenti:
Soglie pluviometriche puntuali ed areli;
Modellistica idrologica, idraulica ed idrogeologica (da approntare);
Soglie idrometriche e raffronto con eventi storici;
Valutazioni esperte.
La fase di previsione: l’emissione di avvisi
LA VALUTAZIONE DI CRITICITA’
(con congruo anticipo rispetto all’evento meteo-idrologico previsto)
BOLLETTINO
METEO
GIORNALIERO
AVVISO METEO
Piogge elevate/
molto elevate
PRODOTTI
ELABORATI DAL
C.F.D.
ANALISI DELL’EVENTO
METEO PREVISTO
ANALISI DEI DATI
OSSERVATI
PREVISIONE DEGLI
EFFETTI AL SUOLO
PRODOTTI
ELABORATI DAL
C.F.D.
BOLLETTINO
DI VILIGANZA
VALUTAZIONE DEL
LIVELLO DI
CRITICITA’ ATTESO
AVVISO DI
CRITICITA’
Avviso di criticità idrogeologica ed idraulica
Periodo di validità del messaggio
Breve riepilogo delle condizioni meteo
attuali e previste
Individuazione grafica delle aree in
allerta
Individuazione tabellare del livello di
criticità previsto per ciascuna zona di
allertamento
Descrizione
della
situazione
idrogeologica ed idraulica attuale e
prevista
Modalità di contatto con il CFD
IL MONITORAGGIO IN
CORSO D’EVENTO ED IL
SUPPORTO ALLA
GESTIONE
DELL’EMERGENZA
Il monitoraggio degli eventi: la rete
idro-termo-pluviometrica dei CFD
Il monitoraggio idrometrico
Monitoraggio livelli idrometrici
Informazioni batimetriche
FIUME TAGLIAMENTO A LATISANA - ONDA DI PIENA 07/11/2000
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
H Idr. (m)
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
06/11/00 0.00
06/11/00 12.00
07/11/00 0.00
07/11/00 12.00
08/11/00 0.00
08/11/00 12.00
Soglie idrometriche di allerta
09/11/00 0.00
Valutazione degli effetti attesi
e delle criticità in atto
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il monitoraggio: dati radar
Esempio: evento 26 settembre 2007
Il sistema di allertamento regionale
Supporto alla Gestione degli Eventi
Aggiornamento dell’evoluzione dei fenomeni per:
Sala di SISTEMA (Dip. Naz. Protezione Civile);
Sala Co.R.Em.;
Presidi Territoriali;
Centri di Coordinamento dei Soccorsi provinciali;
Comuni e squadre di Volontari;
Genio Civile, SSFF, Consorzi di Bonifica, Gestori servizi
(Enel, ANAS, Società Autostrade, ecc.).
LA MODELLISTICA
IDROLOGICA ED IDRAULICA
NELL’ATTIVITA’ DEL C.F.D.
La modellistica nel territorio veneto
BACCHIGLIONE
MUSON DEI
SASSI
BRENTA
PIAVE
BACINO
MODELLO
TIPOLOGIA
PASSO CALCOLO
RETE
INTERFACCIA
GRAFICA
PROPRIETA'
STATO
IMPLEMENTAZIONE
Hydstra Modelling
Continuo
Mensile
Naturale
Si
Arpav
In corso
Geomorfologico e
propagatorio 2D
(UNIPD)
Piena
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
AdB Alto Adriatico
& UNIPD dip.
IMAGE
Sviluppo interfaccia
grafica
Si
AdB Alto Adriatico
Ultimato
MIKE 11
Propagatorio
Arbitrario
Naturale +
Artificiale a valle
di Nervesa della
Battaglia
Geomorfologico
continuo e
propagatorio 2D
(UNIPD)
Continuo
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
AdB Alto Adriatico
& UNIPD dip.
IMAGE
In corso
Hydstra Modelling
Continuo
Mensile
Naturale
Si
Arpav
Ultimato
Geomorfologico e
propagatorio 2D
(UNIPD)
Piena
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
AdB Alto Adriatico
& UNIPD dip.
IMAGE
Sviluppo interfaccia
grafica
Si
AdB Alto Adriatico
Ultimato
Si
AdB Alto Adriatico
& UNIPD dip.
IMAGE
In aggiornamento
No
AdB Alto Adriatico
In corso
Naturale +
Artificiale da
Cismon a
Bassano
Naturale +
Artificiale da
Castelfranco al
Branta
Naturale +
Artificiale
MIKE 11
Propagatorio
Arbitrario
Propagatorio 2D
Propagatorio
Arbitrario
Geomorfologico
Piena
Orario
Geomorfologico e
propagatorio 2D
(UNIPD)
Piena
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
AdB Alto Adriatico
& UNIPD dip.
IMAGE
Sviluppo interfaccia
grafica
Hydstra Modelling
Continuo
Mensile
Naturale
Si
Arpav
Ultimato
La modellistica nel territorio veneto
TAGLIAMENTO
LIVENZA
AGNO-GUA'FRATTAGORZONE
ADIGE
BACINO
MODELLO
TIPOLOGIA
PASSO CALCOLO
RETE
INTERFACCIA
GRAFICA
PROPRIETA'
STATO
IMPLEMENTAZIONE
ARFFS (TesafUnipd)
Continuo
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
Provincia Bolzano
& Tesaf - Unipd
Ultimato
Acheloo (UNITN)
Piena
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
Provincia Trento &
UNITN
Ultimato
Acheloo continuo
(UNITN)
Continuo
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
AdB Adige &
UNITN
In corso
HEC-RAS
Propagatorio
Arbitrario
Naturale +
Artificiale da
Bronzolo alla foce
Si
AdB Adige
In aggiornamento
Reti neurali
Continuo
Orario
Naturale
Si
Protezione Civile
Pd - Vi & dip.
Geologia UNIPD
In corso
Propagatorio 2D
Propagatorio
Arbitrario
Geomorfologico
Continuo
Orario
Idrologico e
propagatorio 2D
Piena
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
AdB Alto Adriatico
& Univ. Trieste
In corso
MIKE 11
Propagatorio
Arbitrario
Naturale +
Artificiale a valle
di Venzone
Si
AdB Alto Adriatico
Ultimato
Naturale +
Artificiale a valle
di Pordenone
Naturale +
Artificiale bacino
Cellina-Meduna
Si
Si
AdB Alto Adriatico
& Regione FVG &
Studio Ipros
AdB Alto Adriatico
& UNIPD dip.
IMAGE
In corso
In corso
MODELLO
TIPOLOGIA
PASSO CALCOLO
RETE
INTERFACCIA
GRAFICA
PROPRIETA'
STATO
IMPLEMENTAZIONE
Geomorfologico e
propagatorio 1D
(UNIPD)
Continuo
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
MAV - CVN & dip.
IMAGE UNIPD
Ultimato
Mike11-NAM
Continuo e
Propagatorio
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
Arpa-SIM
In corso
HEC-HMS-RAS
Continuo e
Propagatorio
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
Arpa-SIM
In corso
Topkapi
Continuo e
Propagatorio
Orario
Naturale +
Artificiale
Si
Arpa-SIM
In corso
Ribasim
Gestione integrata
risorsa idrica
Arbitrario
Naturale +
Artificiale
Si
Arpa-SIM
In corso
Arbitrario
Naturale +
Artificiale
Si
Arpa-SIM
In corso
Si
Arpa-SIM
In corso
PO
BACINO
BACINO
SCOLANTE
LAGUNA
VENEZIA
La modellistica nel territorio veneto
Sobek
Delft-Fews
Idraulico con modulo
per studio risalita
cuneo salino
Piattaforma per
gesiotione integrata
modelli e base dati
Alcuni esempi: il fiume Piave
Bacino montano
S = 3900 km2
Invasi artificiali
Centro “D. Tonini” - UNIPD
Alcuni esempi: il fiume Piave
…MODELLI METEOROLOGICI E IDROLOGICI ACCOPPIATI
Centro “D. Tonini” - UNIPD
Evento del 2002
C.C. ECMWF…
Portata prevista
Portata simulata
con piogge misurate
Portata osservata
Alcuni esempi: il fiume Adige
Modello continuo;
Adige chiuso a Bronzolo;
Interfaccia grafica;
(dip. Tesaf Unipd)
Acquisizione e validazione dati;
Alcuni esempi: il fiume Adige
Visualizzazione e confronto risultati;
Modello idrologico & propagatorio 1D;
Gestione invasi artificiali;
Bilanci idrologici;
(dip. Tesaf Unipd)
Accoppiamento con modelli meteorologici.
Alcuni esempi: il fiume Adige
Generazione dei deflussi
Sabato
Domenica
TARATURA: Portate m isurate
e calcolate
a Boara
Derivazioni
Idropotabili:
Qtot Polesine
2.5 m3/s
Qtot 100 m3/s
Derivazioni Irrigue:
400
Lunedì
Martedì
Q [m3/s]
350
300
250
Q.Ad.mi Boara
200
Q.Ad.ca Boara
150
100
50
0
29/ 5/ 03 0.00
3/ 6/ 03 0.00
8/ 6/ 03 0.00
13/ 6/ 03 0.00
18/ 6/ 03 0.00
23/ 6/ 03 0.00
28/ 6/ 03 0.00
3/ 7/ 03 0.00
t [g]
Modello propagatorio 1D;
Previsione/monitoraggio propagazione piene;
(Autorità di Bacino dell’Adige)
Scenari gestione risorsa idrica;
Alcuni esempi: il fiume Po
•Catchment Area
•Main river length
•Minimum daily discharge at Pontelagoscuro
•Maximum discharge at Pontelagoscuro
•Mean annual discharge at Pontelagoscuro
•Basin average quote
•Delta area
(Arpa-SIM Emilia Romagna)
70.090 km2
652 km
168 m3/s
12.300 m3/s
1.510 m3/s
740 m a.s.l.
380 km2
Alcuni esempi: il fiume Po
Schema del progetto Po
PRECIPITAZIONI
TEMPERATURE
LIVELLI/PORTATE
MODELLI
METEOROLOGICI
Osservati/Telemisura
LM/Ensemble
VALIDAZIONE, INTERPOLAZIONE
E TRANSFORMAZIONE DATI
Prima catena
RIBASIM:
modellazione
gestione risorsa
idrica
(Arpa-SIM Emilia Romagna)
Seconda
catena
Terza
catena
HEC-HMS
MIKE11-NAM
TOPKAPI
HEC-RAS
MIKE11 - HD
SOBEK/PAB
Catena configurabile
dall’utente
HMS/NAM/TOPKAPI
RAS/MIKE11/SOBEK/
PAB
Quadro della modellistica in Veneto
I BACINI IDROGRAFICI VENETI
COPERTURA MODELLISTICA
• CARATTERISTICHE DEI MODELLI
ESISTENTI
COMPATIBILI CON LE NECESSITA’ APPLICATIVE
NEL SISTEMA DI PROTEZIONE CIVILE
• ELEVATA AFFIDABILITA’ DEGLI STRUMENTI
DISPONIBILI
NECESSITA’ DI DOTARSI DI MODELLI IDROLOGICI
ED IDRAULICI DI SUPPORTO ALLE ATTIVITA’ DI
PREVISIONE E MONITORAGGIO DELLE PIENE
SECONDO LE FINALITA’ DI PROTEZIONE CIVILE
Come sfruttare il lavoro fatto?
Le possibili sinergie e l’ottimizzazione delle risorse,
quali opportunità?
valorizzazione delle attività svolte;
utilizzo della modellistica secondo le molteplici finalità delle
istituzioni territoriali (pianificazione di bacino, opere di difesa,
previsione
ed
allertamento
territoriale,
gestione
dell’emergenza);
condivisione degli strumenti tra organi istituzionali;
la concentrazione delle risorse per lo sviluppo
strumenti.
degli
Come sfruttare il lavoro fatto?
Le possibili sinergie e l’ottimizzazione delle risorse:
quali prospettive?
convenzione tra Regione Veneto – Direzione Difesa del
Suolo ed ARPAV per l’implementazione e l’utilizzo di
modellistica con finalità di previsione-monitoraggio in ambito
C.F.D. e pianificazione di interventi di Difesa del Suolo;
collaborazione tra ARPA-SIM, A.I.Po e Autorità di Bacino del
Po per l’implementazione e l’utilizzo di modellistica secondo
le differenti finalità istituzionali. Le piene, le magre, la
gestione della risorsa idrica, l’intrusione del cuneo salino, ecc.
convenzioni quadro tra ARPAV ed Autorità di Bacino dell’Alto
Adriatico e tra ARPAV ed Autorità di Bacino dell’Adige.
LE NECESSITA’
NELL’AMBITO DELLE
ATTIVITA’ DI PROTEZIONE
CIVILE
…..
QUALI PROSPETTIVE PER LA
MODELLISITCA?
Quali sviluppi per la modellistica?
modelli Montecarlo per la valutazione dell’efficacia delle opere di
laminazione delle piene;
modelli Montecarlo per la determinazione di soglie pluviometriche o
metodologie speditive di valutazione delle possibili criticità;
modellazione fenomeni impulsivi conseguenti al crollo di strutture;
studio dei processi di sedimentazione in ordine alla gestione dei serbatoi
(anche in piena o morbida), Decreto 30 giugno 2004, Criteri per la redazione del
progetto di gestione degli invasi …;
integrazione con modelli deterministici per la previsione delle piene;
modellistica probabilistica di previsione meteo e di previsione delle piene;
nowcasting meteorologico ed idrologico, inclusione di dati radar nella
modellistica meteorologica;
….