PROGETTO REPORT
REGOLAZIONE DELLE PORTATE, ECOSISTEMI E DINAMICA
FLUVIALE: LINEE GUIDA PER UNA GESTIONE ECO-COMPATIBILE
Autorità di Bacino dell’Adige
Museo Tridentino di Scienze Naturali (MTSN)
Sezione di Idrobiologia e Zoologia degli Invertebrati
attualmente presso Fondazione Edmund Mach
Università degli Studi di Trento
Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale (DICA)
Guido Zolezzi
Università di Trento
18 marzo 2009
REgolazione delle PORTate:
Il contesto mondiale
Il 52% dei Grandi Bacini (LRS) è fortemente condizionato dalla regolazione delle portate
(Nilsson et al., 2005)
REgolazione delle PORTate:
Ritenzione di sedimenti
Il 30% dei sedimenti prodotti a scala gloable nei bacini idrografici non raggiunge la costa
(Vorosmarty et al., 2003)
Il contesto Europeo: multiple stress index
Indicatore aggregato di stress sui maggiori bacini europei:
1. Frammentazione
2. Uso del suolo
3. Specie invasive
REgolazione delle PORTate
ad opera della filiera idroelettrica
prelievo
.
rilascio
= hydropeaking stoccaggio
Regolazione PORTate da idroelettrico:
il contesto europeo

CIS (Common Implementation Strategy – WFD 2000/60):


continuità biologica e hydropeaking riconosciuti elementi chiave per
l’implementazione della WFD 2000/60 (degradazione degli habitat, erosione,
intasamento d’alveo)
Fiume Spol (Svizzera):

Programmazione di piene artificiali (circa 2 all’anno) per la rivitalizzazione
ecologica e morfodinamica degli tratti di alveo a valle degli sbarramenti.
IL CONTESTO EUROPEO (Norvegia):
Progetto di ricerca sull’hydropeaking
Task A1: Dinamica di svuotamento dell’alveo
Task A2: Substrato
Task A3. Temperatura dell’acqua
Task A4: Condizioni del ghiaccio
Task A5: Invasi artificiali
Task B1: Invertebrati
Task B2: Molluschi di acqua dolce
Task B3: Salmoni

- riproduzione e fasi giovanili
- uso dell’habitat e sensibilità allo spiaggiamento
- effetti di lungo termine dello spiaggiamento
- dinamica della popolazione
Task B4: Uccelli e mammiferi
Task C: Usi ricreativi
Italia:
il Progetto REPORT

Obiettivo generale: sviluppare un modello di gestione sostenibile
di corsi d’acqua impattati da hydropeaking e dalla regolazione delle
portate.

Obiettivo specifico: quantificazione dei limiti cruciali delle
modalità dei rilasci di portata per le comunità bentoniche, scelte in
quanto particolarmente idonee a descrivere l’integrità ecologica dei
corsi d’acqua

Strategia del progetto: attività di ricerca finalizzate in particolare
a quantificare il fenomeno di hydropeaking unitamente ai relativi
effetti ecologici
REPORT: Quadro delle attività
1.
2.
3.
4.
Scelta di un bacino campione (Adige  Noce)
Analisi delle alterazioni idrologiche
Misura e analisi delle altre alterazioni termiche
Modellazione matematica
1.
2.
5.
Sperimentazione su apparato ecoidraulico degli effetti ecologici
1.
2.
6.
2.
8.
Alterazioni termiche
Hydropeaking
Analisi di campo:
1.
7.
Dinamica termica dei corsi d’acqua
Qualità dell’habitat fluviale in relazione all’hydropeaking
Evento di hydropeaking
Comunità invertebrati iporeici
L’asta dell’Adige e la WFD 2000/60: opzioni di riqualificazione?
Legami fra idrologia, ecologia e morfodinamica fluviale:
introduzione alla Tavola Rotonda
RISULTATI OTTENUTI
Quantificate le alterazioni ecoidrauliche nel Bacino
dell’Adige legate all’hydropeaking:





alterazione idrologica di lungo e di breve termine
alterazioni ecologiche di breve termine (singolo
evento) e medio termine (alcuni anni)
alterazione del regime termico dovuta
all’hydropeaking
sperimentazione del legame fra le alterazioni
idrologiche ed ecologiche.
RISULTATI OTTENUTI
Sviluppate nuove metodologie di indagine con
potenziali applicazioni a livello internazionale:




modello matematico accoppiato per della dinamica
termica e l’idoneità di habitat di un corso d’acqua
Indicatori sintetici per la quantificazione dell’impatto
da thermopeaking
Metodologia integrata Wavelet-RVA per l’analisi delle
alterazioni idrologiche
RISULTATI OTTENUTI
Creati i presupposti per l’ulteriore sviluppo delle
ricerche ecoidrauliche




avviato gruppo di ricerca interdisciplinare ecoidraulico
in rete con partner internazionali
riabilitato apparato sperimentale ecoidraulico sul
Torrente Fersina
avviate altre attività di ricerca di base correlate alle
tematiche del progetto
Gronda
Zona di influenza della captazione
SUGGERIMENTI
GESTIONALI
Zona di
influenza
dello
stoccaggio
Diga
la filiera
idroelettrica
Centrale di produzione

Stoccaggio
FASE

Captazione
stoccaggio
Alterazione regime
idrologico
Alterazione regime
termico
comunità bentonica
Accumulo sedimenti,
stratificazione termica
Interruzione continuità
longitudinale e verticale
alterazione comunità
bentonica e iporreica
Alterazione regime
idrologico
Alterazione regime termico
Rilasci
MITIGAZIONI

captazione
IMPATTI
Zona di influenza del rilascio
Selezione tipologie
fluviali da captare
Rilascio del DMV
per bypass
rilascio
Alterazione regime
idrologico
Alterazione regime termico
Clogging
Alterazione comunità
bentonica (drift)
Riutilizzo acque turbinate
(irrigazione, ripompaggio in
bacini di monte, produzione
idroelettrica, usi industriali
e ricreativi)
Piene programmate
Bacini di laminazione
Bypass e scale di monta
per fauna ittica migratrice
Allungamento tempo di
raggiungimento massima
produzione
DMV da acque superficiali
Massimizzazione
dell’efficienza delle
opere di presa
già sperimentato
da sperimentare
Prelievo per turbinamento
da profondità variabili
Modificazione della
morfologia fluviale
(creazione zone braided,
zone umide)
ALTERAZIONE IDROLOGICA
NEL BACINO DELL’ADIGE
19231960
Regolazione
delle portate
Cos’è l’hydropeaking?
ADIGE a S.Michele all'Adige
ADIGE a Trento
NOCE a Mezzolombardo
ADIGE a Vò destro
300
200
100
27 luglio
10 luglio
3 luglio
0
27 giugno
Portata [m3/s]
400
Bacino del Noce
S. Giustina
Noce Bianco
(stazioni NB)
Mezzocorona
14
portatata Vermiglio 2007
HYDROPEAKING IN THE
NOCE RIVER BASIN
12
10
NOT-IMPACTED
VERMIGLIO CREEK
~ 1100 m a.s.l.
8
6
4
2
0
G
F
M
A
M
45
G
L
A
S
O
N
IMPACTED
UPPER NOCE RIVER
~ 800 m a.s.l.
portata Malè 2007
40
35
30
25
20
15
10
5
0
G
F
M
A
90
M
G
L
A
portata Mezzolombardo 2007
80
70
HEAVILY IMPACTED
LOWER NOCE RIVER
~ 200 m a.s.l.
S
O
N
S
O
N
60
50
40
30
20
10
0
G
F
M
A
M
G
L
A
Hydropeaking:
oscillazioni non solo di portata
240
12
Temperatura
[°C]
220
10
200
Conducibilità elettrica
180
[mS]
8
6
160
4
140
2
120
NB13
NB8
100
12.30
-1800
0
13.00
0
13.30
1800
14.00
3600
14.30
5400
tempo [h]
15.00
7200
15.30
9000
16.00
10800
NB8
NB13
REGOLAZIONE PORTATE:
ANALISI DELLE ALTERAZIONI IDROLOGICHE
L’85% del volume d’invaso
nel Bacino è stato
realizzato costruite fra il
1950 e il 1960
METODI DI ANALISI:
1.
Wavelet transform
(analisi del segnale delle portate a Trento S. Lorenzo)
2.
RVA: Range of Variation Approach
(statistiche di rilevanza ecologica a partire dalla serie temporale)
Come è cambiata la fluttuazione naturale
delle portate in Adige?
Portate giornaliere al Ponte S. Lorenzo (Trento)
Oscillazione settimanale
frequenza
Metodo:
Wavelets (“ondine”)
Attenuazione del ciclo annuale
Ampiezza delle fluttuazioni di portata
alta
bassa
intermedia
Frequenza e durata dei picchi di massima e minima
Le magre sono più frequenti, ma di più breve durata nel periodo post-dighe
(corrispondono ai periodi giornalieri di non-turbinamento!).
TASSO DELLE VARIAZIONI DI PORTATA
1. Il tasso di aumento del flusso è
molto aumentato (hydropeaking
settimanale)
2. Lo stesso vale per il tasso di
diminuzione del flusso
REPORT: Quadro delle attività
1.
2.
3.
4.
Scelta di un bacino campione (Adige  Noce)
Analisi delle alterazioni idrologiche
Misura e analisi delle altre alterazioni termiche
Modellazione matematica
1.
2.
5.
Sperimentazione su apparato ecoidraulico degli effetti ecologici
1.
2.
6.
2.
8.
Alterazioni termiche
Hydropeaking
Analisi di campo:
1.
7.
Dinamica termica dei corsi d’acqua
Qualità dell’habitat fluviale in relazione all’hydropeaking
Evento di hydropeaking
Comunità invertebrati iporeici
L’asta dell’Adige e la WFD 2000/60: opzioni di riqualificazione?
Legami fra idrologia, ecologia e morfodinamica fluviale:
introduzione alla Tavola Rotonda