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Vittoria Paramithiotti
BCG_DSS
Black Canyon of the Gunnison Decision Support System
È un programma EXCEL fornito di macro che, una volta dati come input i flussi giornalieri del Gunnison
River, calcola degli indicatori rappresentanti caratteristiche e processi propri dell’area del Black Canyon of
the Gunnison National Park.
Il Sito cui è reperibile il software è: http://www.mesc.usgs.gov/Products/Software/BCGDSS/.
Tale software, disponibile per uso pubblico, è stato sviluppato dagli scienziati del Fort Collins Science Center
dell’ USGS (U.S. Geological Survey) come importante strumento di gestione delle risorse naturali.
Gli autori della guida all’uso per gli utenti sono Gregor T. Auble, Mark Wondzell e Colin Talbert.
Per l’utilizzo il sistema richiede Windows XP o Vista e Microsoft EXCEL 2003 o 2007.
Struttura:
Il sistema mette a confronto almeno otto alternative di gestione di flusso del Gunnison River dove ciascuna
alternativa è rappresentata da una sequenza giornaliera di dati per la durata di almeno 20 anni consecutivi.
Obiettivi:
 Tale sistema decisionale intende mostrare varie alternative di flussi simulati in base ad una vasta serie di
dati e valutarne la relativa desiderabilità al fine di rispettare le risorse naturali.
 Poiché i diversi utenti del modello possono prendere differenti decisioni valutando l’importanza di un
indicatore rispetto ad un altro o valorizzando maggiormente certi aspetti del sistema, l’obiettivo del
BCG_DSS non consiste nel prendere tale decisione, bensì nel ridurre la complessità delle informazioni e nel
concentrare l’attenzione sui compromessi della decisione stessa.
Area di interesse
Il Black Canyon of the Gunnison National Park si trova lungo il Gunnison River in Colorado.
Esistono tre dighe (Blue Mesa, Morrow Point e Crystal), conosciute col nome di Aspinall Unit, che
regolano il flusso nel Black Canyon attenuando i picchi primaverili e aumentando i bassi flussi di
fine estate. I flussi vengono deviati grazie al Gunnison tunnel lungo 6 miglia e capace di deviare
fino a 1300 ft³/s d’acqua.
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I tre tipi di input del sistema
Questi sono gli 8 esempi di
alternative offerte dal software:

Hgage_1911-2005

Hgage_1975-2005

Hgage_1934-1964

HabvTun_1911-1964

BRnoAction

BRaltA

BRaltB

BRaltC
Le prime tre sono dati di flusso
giornaliero del Gunnison River
sotto il Gunnison Tunnel.
La quarta è una combinazione
di misurazioni sopra e sotto il
Gunnison Tunnel.
Infine le ultime 4 sono descritte
nel Draft Environmental
Impact Statement for Aspinall
Unit Operations del 2009.
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I tre tipi di Input del sistema
Nel foglio EXCEL di Input Scenario Specification l’utente specifica quali sono i dati d’ingresso per
ciascun scenario e le possibili alternative di gestione del flusso. Esistono tre tipi di input, il primo
riguardante i dati idrologici e i restanti riguardanti la richiesta d’acqua e utili ad individuare alcuni
elementi del National Park Service (NPS) water right:

The daily hydrologic data (gli unici necessari all’esecuzione del sistema). Ogni alternativa di
regime di flusso è infatti rappresentata da una sequenza di dati giornalieri (espressi in ft³/s) per
almeno 20 anni consecutivi. Le registrazioni di flusso devono iniziare il 1° gennaio e terminare il 31
dicembre ed essere complete per ogni anno.

I dati annuali riguardanti l’afflusso d’acqua al bacino della diga Blue Mesa non regolato dal
1° aprile al 31 luglio. Tale quantità ben rappresenta la variabilità annuale della domanda d’acqua
ed è utilizzata per la simulazione ed il funzionamento delle strutture dell’Aspinall Unit.

I dati inerenti al deposito (misurato in acre-feet) nel bacino del Blue Mesa il 31 dicembre
dell’anno precedente. Il valore limite del deposito nel Blue Mesa è di 550000 acre-feet. In
condizioni di possibile siccità, determinata dai dati di afflusso al Blue Mesa , gli approvvigionamenti
nel NPS water right non vengono applicati se il deposito nel bacino supera i 550000 acre-feet il 31
dicembre dell’anno precedente.
Conversione delle unità di misura utilizzate nei dati:

1 foot (ft) = 0.3048 meter (m)

1 acre

1 cubic foot (ft³) = 0.02832 cubic meter (m³)
= 4047 square meter (m²)
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Indicatori del sistema
Le relazioni quantitative tra i regimi di flusso e le risposte fisiche e biologiche dei sistemi fluviali sono
complesse e gli indicatori possono non rappresentarle in modo perfetto. Poiché lo scopo è quello di
bilanciare la semplificazione dei dati assunti e l’ottenimento di un risultato troppo semplificato per essere
adattato alla realtà, la soluzione del BCG_DSS produce una serie di indicatori raggruppati in alcune
aree di interesse di risorse naturali.
Box Elder Clearing:
Vengono stimati due indicatori:
Percentage of Bottomland Cleared
Percentage of Bottomland Cleared by Scour
Le tavole dei parametri dei terreni dei fondali
definiscono lo scarico di inondazione ed il flusso che
produce una più che critica sollecitazione di taglio
al terreno.
Questa tipologia di grafico mostra l’intervallo dei valori
dell’indicatore all’estremo superiore e inferiore della
linea sottile, il 10% e il 90% agli estremi del rettangolo
ed il valore medio con una linea orizzontale dentro al
rettangolo stesso.
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Plant Communities:
La distribuzione delle comunità in differenti classi di durata dell’inondazione è stata usata per predirne la
distribuzione sui fondali sotto diversi regimi di flusso.
Percentage of Bottomland in Community types (Aquatic, Hydric, Mesic, Xeric)
Tali percentuali sono rappresentate con grafici di questo tipo per ciascuna alternativa di flusso:
in questi grafici vengono confrontate
l’H1934 e l’AbT1934.
Trout Fry Habitat:
Rainbow Trout Fry Habitat
Brown Trout Fry Habitat
( in ascissa: alternative di flusso; in ordinata: ft² per 1000 ft di fiume)
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
Sediment Mobilitation:
Le dinamiche dei sedimenti sono complesse
funzioni della grandezza e della durata dei
flussi dotati di diverse capacità di trasporto di
particelle con vari diametri. In questo sistema
si usano tre indicatori in corrispondenza di tre
classi di diametro:
 Annual
Percentage of River
Mobilized for D16 Particle size
 Annual
Percentage of River
Mobilized for D50 Particle size
 Annual
Percentage of River
Mobilized for D84 Particle size
Questa tipologia di grafico calcola le percentuali
annuali dei tratti di fiume mobilizzati in
riferimento alle diverse alternative di gestione
di flusso ed al diametro delle particelle.
Tale altra tipologia di grafico mostra la frazione
annuale del tratto di fiume mobilizzato
prendendo il D84 come riferimento.
c.f.s. = m³/s

National Park Service Water Right
È un legge di flusso espresso in ft³/s (c.f.s) ed ha tre
componenti di base:
 Minimum Flow
 May-June Peak Flow
 Shoulder Flow
In questo grafico il sistema mostra le percentuali di anni
per ogni alternativa per cui è soddisfatto il Minimum
Flow Water Right.
In questo secondo grafico (ascisse:tempo in anni; ordinate:
flusso in ft³/s), per l’alternativa H1934, le linee rosse
rappresentano l’insufficienza di flusso osservato
rispetto al National Park service water right.
Nel terzo grafico si può confrontare l’alternativa
H1975, dove le linee nere rappresentano l’eccesso di
flusso osservato rispetto al NPS water right.

Hydrologic indicators

Daily Flow constancy

Annual Minimum/Mean/Maximum/14-day Maximum Daily discharge

Coefficient of Variation of Monthly Discharge within Years
Infine l’utilizzo del software, che risulta semplice, richiede
una vasta quantità di dati ma assolve bene il compito
di chiarificare, tramite i propri indicatori, gli effetti dei
vari flussi su un ambiente naturale che si vuole
salvaguardare.
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