Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi si propone di analizzare in modo dettagliato i fenomeni di propagazione delle acque superficiali, attraverso la realizzazione di un modello bidimensionale del Fiume Secchia. È stato considerato un tratto fluviale compreso tra la cassa di espansione di Rubiera e la confluenza con il Fiume Po. Nel recente passato, ulteriori lavori di ricerca hanno sviluppato analoghi modelli monodimensionali. L’analisi delle serie storiche di livello idrometrico ha permesso di raccogliere i dati relativi a diversi eventi di piena significativi, occorsi nell’ultimo ventennio, i quali risulteranno fondamentali per assegnare le condizioni al contorno e valutare la capacità del modello di prevedere il comportamento interno all’asta fluviale. L’utilizzo del rilievo LIDAR, con nuvole di punti ad alta densità, ha permesso di ricavare modelli digitali delle elevazioni del terreno e delle superfici, ad altissima risoluzione. In particolare, si fa riferimento, rispettivamente, ad un modello digitale del terreno 50 cm × 50 cm, che permette di descrivere accuratamente gli ostacoli presenti sul territorio e di effettuare uno studio molto dettagliato dei fenomeni di propagazione (anche in ambiente prevalentemente pianeggiante), e ad un modello digitale della superficie, il quale permette di descrivere la vegetazione presente nell’area di studio. In quest’ultimo caso, mediante l’utilizzo di relazioni allometriche, è stato possibile, a partire dalla quota massima del singolo elemento di vegetazione (ricavata dalla nuvola di punti), risalire al diametro dello stesso singolo elemento e quantificare fisicamente la sua presenza nello spazio. Il risultato finale ottenibile è un modello delle quote ad altissima risoluzione, che tiene conto della presenza della vegetazione e la incorpora in esso, permettendo così di effettuare analisi approfondite inerenti agli effetti di quest’ultima nella propagazione delle acque superficiali, con particolare riferimento ai fenomeni di piena. Successivamente alla procedura di calibrazione, in entrambi i casi analizzati, la parte finale è dedicata al confronto dei risultati ottenuti nei due scenari di riferimento, con e senza vegetazione, e alla formulazione di considerazioni in merito a tale tipologia di modellazione per lo studio dei fenomeni idrologici.
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Abstract
The aim of this thesis work is to analyze in detail the phenomena of surface water propagation through the realization of a two-dimensional model of the Secchia River. A river stretch between the Rubiera flood control reservoir and the confluence with the Po River was considered. In the recent past, several research works have developed similar one-dimensional models. The analysis of the historical time series of stage hydrograph has made possible to collect data of various significant flood events that have occurred over the last twenty years, which will be fundamental to assign boundary conditions and evaluate the model's ability to predict the behavior within the river channel. The use of LIDAR survey technique, with high-density point cloud, made possible to obtain digital models of ground elevations and surfaces, at very high resolution. Reference is made, respectively, to a 50 cm × 50 cm digital terrain model, which made possible to accurately describe the obstacles present in the area and to carry on a very detailed study of propagation phenomena (even in a predominantly flat environment), and to a digital surface model, which made possible to describe the vegetation present in the study area. In the latter case, using allometric relations, it was possible, starting from the maximum height of the single vegetation element (obtained from the point cloud), to trace the diameter of the same single element and physically quantify its presence in space. The result that can be obtained is a very high-resolution elevation model, which considers the presence of the vegetation and incorporates it into it. It also enabling analyses of its effects on the propagation of surface water, with particular reference to flooding phenomena. Following the calibration procedure, in both cases analyzed, the final part is dedicated to the comparison of the results obtained in the two reference scenarios, with and without vegetation, and to the formulation of considerations regarding this type of modelling for the study of hydrological phenomena.
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