Analisi delle precipitazioni intense

nuvola1Analisi delle caratteristiche spaziali e temporali delle precipitazioni intense

L’analisi dei processi di pioggia è una componente fondamentale nella valutazione delle piene fluviali, cosi come nella progettazione e gestione dei sistemi di drenaggio urbano.

In entrambe i casi si fa riferimento a metodi per la determinazione di portate di progetto sulla base di eventi “caratteristici” di precipitazione, denominati ietogrammi di progetto.

Nella definizione delle portate di progetto, è di pratica comune la derivazione di ietogrammi sintetici derivati da curve di possibilità pluviometrica (CPP).

Una volta scelto lo ietogramma e definito il metodo di trasformazione afflussi-deflussi, si giunge alla stima della corrispondente portata al colmo di piena.

In questo campo, la moltitudine di formulazioni presenti in letteratura spesso crea confusione nella scelta del modello di ietogramma da adottare.

L’attività di ricerca svolta vuole essere un contributo nel rispondere alle seguenti domande:

  • Quanta variabilità di stima consegue all’utilizzo di diverse formulazioni di ietogramma derivate da una stessa CPP?
  • A parità di ietogramma, quanta variabilità è associata a variazioni delle caratteristiche morfologiche del bacino o del modello climatico (i.e., le caratteristiche della CPP)?
  • Esiste uno ietogramma di progetto migliore nella stima della portata al colmo di piena?

Un ulteriore contributo nello studio delle piene fluviali è fornito dall’analisi della variabilità spaziale dei campi di precipitazione. Ad oggi, le reti pluviometriche solitamente presenti sul territorio sono caratterizzate da distanze medie tra gli strumenti molto elevate se confrontate con l’effettiva decorrelazione spaziale dei campi di pioggia. A questo proposito, il radar meteorologico si rivela utile per stimare quantitativamente le intensità di pioggia su vaste aree, specialmente se calibrato sulla base di dati pluviometrici misurati a terra. In letteratura sono molti gli approcci finalizzati alla stima quantitativa di pioggia attraverso l’accoppiamento di misure radar-pluviometro, tuttavia l’applicazione di prodotti derivati da radar nella pratica idrologica necessita di ulteriori miglioramenti rivolti principalmente alla riduzione della varianza di stima.

La metodologia sviluppata nella presente attività di ricerca si concentra sull’ottimizzazione della stima quantitativa di pioggia areale, mediante l’accoppiamento di misure da radar meteorologico e rilevamenti da una rete di pluviometri a terra. L’area di studio è una vasta porzione del territorio piemontese e utilizza dati raccolti dal radar di Bric della Croce, nei pressi di Torino, gestito da ARPA Piemonte. La stima viene affrontata sia attraverso tecniche di previsione in tempo reale che nell’ottica di ricostruzione a posteriori dell’evento. Particolare attenzione viene posta sugli eventi di pioggia estremi e alla loro caratterizzazione, anche attraverso metodi di regressione non lineare.

I primi risultati mostrano evidenti miglioramenti nella stima areale di pioggia e la possibilità di applicare la procedura in continuo per il monitoraggio in tempo reale degli eventi estremi.

Pubblicazioni

Alfieri L., P. Claps , F. Laio , Time-dependent Z-R relationships for estimating rainfall fields from radar measurements. Natural Hazards And Earth System Sciences. ISSN: 1561-8633. 10, 149-158, doi:www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/10/149/2010/, 2010 [pdf]

Alfieri L., Laio F., Claps P., A simulation experiment for optimal design hyetograph selection, Hydrological Processes 22(6): 813-820, 2008, ISSN: 0885-6087. DOI:10.1002/HYP.6646, 2008 [pdf]

Alfieri L., P. Claps, P. D’Odorico, F. Laio, T. M. Over, An analysis of the soil moisture feedback on convective and stratiform precipitation, Journal of Hydrometeorology, vol. 9, pp. 280-291 doi:10.1175/2007JHM863.1.,2008 [pdf]

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