Idrologia - Le precipitazioni atmosferiche - sintesi

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fia esistono molte diverse formulazioni. Nella Tabella I sono riportate alcune di queste, tratte da (5).

Tabella I Diverse espressioni analitiche per le curve di probabilità pluviometriche.

N° Espressione proposta da h(d=0) i(d=0)

n

1 h = a d Stati della costa est de- 0 ∞

gli USA (1922)

–bd

2 h = a (1 – e ) Milano (1933) 0 Ab

n

3 h = ad/(b+d) Boston Massachusetts 0 A

(1931)

4 h = ad/(b+d) Talbot 0 a/b

n

5 h = ad/(1+bd) 0 a/b

n

6 h = ad/(b+d ) 0 a/b

In Italia le più diffuse sono le espressioni 1 e 3. La prima, usata da molto più tempo (3), è più semplice

della seconda poiché presenta solo due parametri (a e n) e in carta log.-log. si presenta come una retta;

la seconda, invece, utilizzata nel progetto VA.PI., presenta tre parametri (a, b e n) che sono, quindi, di

più difficile determinazione.

La prima è sempre andata molto bene ad interpolare i valori d’altezza di pioggia nell’intervallo

1÷3h<δ<24h (3), tuttavia la sua estrapolazione nel campo δ<1h, conduce a valori di h tanto più sovra-

stimati, quanto più δ tende a 0; Infatti, per δ tendente a 0, i tende a ∞, il che è fisicamente assurdo. La

seconda, invece, per δ che tende a 0, mostra una intensità istantanea finita, pari ad a, il che è certamente

fisicamente più accettabile; Tuttavia l’utilizzo di questa espressione, nella pratica, presenta una difficile

valutazione dei parametri, poiché ci mancano informazioni sufficienti per sviluppare l’analisi statistica

delle altezze di pioggia per δ<1h.

In campo tecnico è, pertanto, molto diffusa la pratica di utilizzare la prima espressione per le curve di

probabilità pluviometriche, nell’intervallo 1h<δ<24h, e di considerare, per le piogge di durata δ<1h, la

stessa espressione, ma con un diverso valore di n, in modo che le due curve abbiano un punto in comu-

ne per δ=1h (6). Ovviamente, mentre per i valori dei parametri della curva valida nel primo intervallo si

potrà procedere per interpolazione tra valori stimati con l’analisi statistica, per il secondo intervallo i

valori saranno stimati in maniera empirica, basandosi sui pochi dati di precipitazioni di massima inten-

sità e di breve durata riportati nella Tab. V degli annali.

A tal proposito è interessante citare che le istruzioni tecniche ministeriali francesi, per la progettazione

delle piccole reti di fognature urbane (7), che sono interessate alle piogge di durata δ<1h, consigliano di

n , col va-

considerare, per tutta la Francia, l’espressione della curva di probabilità pluviometrica h = a d

lore di n=0,50.

4. Similitudine idrologica.

Anche per le piogge, il problema di trasferire le informazioni disponibili sulle curve di probabilità plu-

viometrica, determinate nei punti in cui vi sono dati registrati, a tutti gli altri punti del territorio, viene

risolto ricorrendo a criteri di basati su ipotesi fisiche.

similitudine idrologica,

Pertanto, poiché le precipitazioni atmosferiche variano nel tempo ma i singoli eventi meteorici agisco-

no interessando, di volta in volta, aree molto ampie, è possibile avanzare, in maniera fisicamente basa-

ta, le ipotesi che:

- il coefficiente di variazione γ=σ/µ, misura della variabilità temporale delle precipitazioni, sia

indipendente da δ e costante per una zona molto ampia (zona (3);

pluviometrica)

- nella stessa zona pluviometrica sia costante il valore di n, misura della relazione tra le precipita-

zioni di diversa durata (3). h= h/M h

s per tutti i pluviometri, pluviografi e

Quindi, se si stima il coefficiente di variazione g

j j j

durate δ, si accetterà che l’area in cui questi ricadono siano un'unica zona, con

idrologicamente simile,

, h

valore di γ=Mg se i valori di g si scostano da quest’ultimo, casualmente, per scarti che possano

j j

essere attribuiti a soli scarti di campionatura (6).

Inoltre, poiché lo stesso evento meteorico può determinare precipitazioni di diversa entità, a seconda

delle situazioni orografiche del punto, quali esposizione, quota, distanza dalla costa ecc. si cercherà di

suddividere la stessa zona pluviometrica in più in ciascuna delle quali si possa individuare

sottozone,

una legge di dipendenza dell’altezza di pioggia dalla misura del parametro fisico dominante.

Normalmente in Italia l’esperienza mostra che, stante la sua conformazione orografica, i parametri do-

minanti sono la quota sul mare e l’esposizione ai venti, per cui le zone vengono suddivise in più sotto-

zone, per ciascuna delle quali vale una relazione di h=f(y), dove y è l’elevazione del punto sul livello

del mare (fig. 3).

Fig. 3 Esempio di dipendenza dell’altezza di pioggia dalla quota y del punto di caduta, tratto da (3)

Ovviamente si preferisce effettuare questa analisi sui dati delle massime altezze delle piogge giornalie-

re, misurate nei pluviometri, piuttosto che sui dati delle massime altezze delle piogge di 24 h, misurate

nei pluviografi, per la maggiore numerosità delle prime rispetto alle seconde, il cui numero ridotto il

più delle volte è d’ostacolo alla definizione delle sottozone. Quest’analisi comporta che poi occorre

ai massimi delle piogge di 24 ore h , mediante un coeffi-

passare dalle massime piogge giornaliere h

g 24

ciente empirico che indica il rapporto medio tra queste due diverse grandezze (8).