Appunti di Idrologia, prof. Cazorzi

Sommario

Ciclo, bilancio, risorse ........................................................................................................................................ 7

Ciclo idrologico .............................................................................................................................................. 7

Bilancio idrico ................................................................................................................................................ 8

Bilancio annuo dell'acqua a scala globale ..................................................................................................... 9

Bacino idrografico ............................................................................................................................................ 15

Bacino idrografico ........................................................................................................................................ 15

Gis .................................................................................................................................................................... 22

Tecniche GIS ................................................................................................................................................ 22

Acqua nel suolo ............................................................................................................................................... 28

L’acqua nel suolo ......................................................................................................................................... 28

Il potenziale dell’acqua nel suolo ................................................................................................................ 28

Classificazione dell’acqua nel suolo ............................................................................................................. 29

Distribuzione relativa dell’acqua nel suolo ................................................................................................. 29

variazione del potenziale lungo il profilo del suolo ..................................................................................... 30

Moto dell’acqua nel terreno........................................................................................................................ 30

Variabilità del potenziale di matrice ............................................................................................................ 31

Variabilità della conducibilità idraulica ....................................................................................................... 31

Il sistema idrico sotterraneo ........................................................................................................................ 32

Idrografia della pianura friulana .................................................................................................................. 33

Isofreatiche della pianura friulana .............................................................................................................. 34

il sistema idrico sotterraneo nella pianura friulana .................................................................................... 34

Infiltrazione ...................................................................................................................................................... 35

L’infiltrazione e l’infiltrabilità ...................................................................................................................... 35

Modelli di infiltrazione................................................................................................................................. 36

L’equazione di Horton ............................................................................................................................. 36

L’equazione di Phillip ............................................................................................................................... 37

Il metodo Green-Ampt ............................................................................................................................ 37

Formazione deflussi ......................................................................................................................................... 42

Formazione dei deflussi ............................................................................................................................... 42

Teoria di horton ........................................................................................................................................... 43

Teoria di Hewlett ......................................................................................................................................... 43

Deflussi di versante ..................................................................................................................................... 45

Tre forme di deflusso:.................................................................................................................................. 48

Deflusso superficiale:............................................................................................................................... 48

Deflusso sottosuperficiale (ipodermico): ................................................................................................ 48

Deflusso sotterraneo (di base): ............................................................................................................... 48

Il deflusso diretto ......................................................................................................................................... 48

Idrogramma di piena ....................................................................................................................................... 49

Idrogramma ................................................................................................................................................. 49

Idrogramma annuale ................................................................................................................................... 49

Idrogramma di piena ................................................................................................................................... 50

Portate di piena e trasporto solido ............................................................................................................. 51

Modellazione dell’idrogramma di piena ..................................................................................................... 52

Pioggia efficace ................................................................................................................................................ 53

La pioggia efficace ....................................................................................................................................... 53

Il calcolo della pioggia efficace .................................................................................................................... 53

Il coefficiente di deflusso di piena ............................................................................................................... 54

Il metodo del soil conservation service ....................................................................................................... 55

Calcolo della pioggia efficace con il metodo scs.......................................................................................... 56

Relazioni p-pe nel metodo scs ..................................................................................................................... 57

Il parametro CN – numero della curva ........................................................................................................ 57

I gruppi idrologici ......................................................................................................................................... 57

Stima del parametro CN .............................................................................................................................. 58

Torrente Pontaiba (FVG) – uso del suolo .................................................................................................... 59

Differenza tra i metodi C e CN ..................................................................................................................... 62

Gli effetti dell’Urbanizzazzione .................................................................................................................... 62

Cenni idraulica e idrometria ............................................................................................................................ 63

Idrodinamica ................................................................................................................................................ 63

Categorie di moto ........................................................................................................................................ 63

Caratteristiche delle correnti a pelo libero ................................................................................................. 64

Figura 1: Caratteristiche delle correnti a pelo libero ............................................................................... 64

Moto uniforme ............................................................................................................................................ 64

Formula di Chezy ..................................................................................................................................... 64

Formula di Gauckler – Manning – Strickler ............................................................................................. 65

1/3 -1

Ks di Strickler (m s ) ................................................................................................................................. 65

Canali artificiali ........................................................................................................................................ 65

Corsi d’acqua naturali .............................................................................................................................. 66

Misure idrometriche .................................................................................................................................... 66

Misure idrometriche su sezioni tarate – stramazzi ..................................................................................... 67

Equazione generale degli stramazzi ............................................................................................................ 68

Misure idrometriche su sezioni naturali ...................................................................................................... 68

Livello idrometrico ....................................................................................................................................... 68

Misura del livello idrometrico ..................................................................................................................... 69

Idrometri a galleggianti ........................................................................................................................... 69

Idrometri a gorgogliamento (o a bolle) ................................................................................................... 69

Idrometro a ultrasuoni ............................................................................................................................ 70

Misura della velocità della corrente ............................................................................................................ 70

Mulinello idrometrico .............................................................................................................................. 70

Sensore a induzione................................................................................................................................. 70

Misura indiretta della portata ..................................................................................................................... 71

Diluizione salina ....................................................................................................................................... 71

Variabilita’ della velocita’ nella sezione ...................................................................................................... 72

Scala delle portate ....................................................................................................................................... 73

Rappresentazione analitica ......................................................................................................................... 73

Stabilità della scala delle portate ................................................................................................................ 73

Estrapolazione ............................................................................................................................................. 74

Tempi di risposta ............................................................................................................................................. 74

La velocita’ del deflusso ............................................................................................................................... 74

Tempo di propagazione ............................................................................................................................... 75

Il tempo di risposta ...................................................................................................................................... 75

Tempo di residenza ..................................................................................................................................... 75

Velocita’ e tempo ........................................................................................................................................ 76

Il tempo di corrivazione ............................................................................................................................... 76

Tempo di ritardo .......................................................................................................................................... 77

Il tempo di ritardo........................................................................................................................................ 77

Ragguaglio precipitazioni................................................................................................................................. 78

Rappresentazione dei dati di pioggia .......................................................................................................... 78

Dalla misura puntuale al ragguaglio spaziale .............................................................................................. 79

Ragguaglio spaziale-poligoni di Thiessen .................................................................................................... 79

Ragguaglio spaziale-inverse distance weighting ......................................................................................... 80

Ragguaglio spaziale-spline ........................................................................................................................... 81

Ragguaglio spaziale-kriging.......................................................................................................................... 81

poligoni di Thiessen-esempio di tracciatura ................................................................................................ 82

Statistica estremi ............................................................................................................................................. 82

Che cos’è un evento estremo? .................................................................................................................... 82

Ugovizza 2003 .............................................................................................................................................. 83

Evento estremo ........................................................................................................................................... 83

Analisi statistica degli eventi estremi .......................................................................................................... 83

Frequenza, probabilità e tempo di ritorno .................................................................................................. 84

Rischio idrologico intrinseco ........................................................................................................................ 87

Distribuzioni di probabilità .......................................................................................................................... 87

Principali distribuzioni di probabilità ........................................................................................................... 89

Distribuzione di probabilità ev-i .............................................................................................................. 89

Cartogrammi probabilistici .......................................................................................................................... 90

Linea segnalatrice di probabilità pluviometrica .......................................................................................... 90

Stazioni meteo e reti ....................................................................................................................................... 92

Stazione metereologica ............................................................................................................................... 92

Stazione metereologica tradizionale ........................................................................................................... 92

Stazione metereologica elettronica ............................................................................................................ 93

Stazione metereologica fai-da-te ................................................................................................................ 93

Archiviazione e trasmissione dei dati .......................................................................................................... 93

Servizio idrografico e mareografico italiano ................................................................................................ 94

Gli annali idrologici ...................................................................................................................................... 94

Idrogramma di progetto: modelli .................................................................................................................... 96

Le curve di invilupp