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Progetti di Ricerca

 

COSTRUZIONI IDRAULICHE

• Selezione ottimale degli interventi di riabilitazione delle reti idriche, con particolare riferimento a condizioni di scarsità ed incertezza di informazioni.
• Modelli di asset management delle reti e degli impianti del servizio idrico integrato e sistemi di supporto alle decisioni (Decision Support Systems, DSS).
• Adeguamento antisismico delle infrastrutture idrauliche, nell’ambito delle ordinarie operazioni di manutenzione delle reti e degli impianti, ai fini della minimizzazione del rischio sismico.
• Indici sintetici di affidabilità idraulica e di robustezza progettuale delle reti di distribuzione.
• Quantificazione, analisi e modellazione idraulica delle perdite nelle reti di distribuzione.
• Simulazione della qualità dell’acqua all’interno delle reti urbane di distribuzione idrica.
• Benchmarking della gestione delle reti idriche urbane di distribuzione e di drenaggio e degli impianti di depurazione.
• Gestione ottimale di grandi sistemi idrici mediante specifici software di modellazione.
• Gestione delle reti idriche urbane in condizioni di scarsità di risorse.
• Analisi dei consumi e limitazione delle perdite nei sistemi acquedottistici a funzionamento intermittente.
• Studio dell’impatto energetico dovuto alla scarsità idrica.
• Individuazione del tempo di ritorno ottimale della pioggia di progetto delle reti di drenaggio urbane, sulla base della minimizzazione dei costi totali (di costruzione e di manutenzione e dei danni da allagamento) durante il ciclo di vita delle infrastrutture.
• Analisi dell’incertezza nella stima dei danni dovuti alle inondazioni urbane.
• Creazione e mantenimento di un database delle dighe e degli invasi presenti sul territorio siciliano.

 IDROLOGIA e RISCHIO IDROGEOLOGICO

• Analisi delle serie storiche delle variabili climatiche.
• Analisi di frequenza regionale di eventi idrologici estremi (inondazioni e precipitazioni intense) con l’utilizzo del metodo degli L-moments.
• Modellazione 1D e 2D di propagazione di piene in ambito urbano e extra-urbano.
• Ecoidrologia degli ambienti aridi e semi-aridi e delle aree umide.
• Modellazione della produttività di specifiche colture tramite modellazione ecoidrologica.
• Analisi dell’impatto del climate-change sui principali processi idrologici.
• Analisi delle reciproche relazioni tra processi idrologici, morfologia e dinamiche vegetazionali.
• Valutazione delle fonti di incertezza nei modelli idrologici con l’utilizzo delle procedure GLUE.
• Generazione di variabili idrodinamiche.
• Modellazione idrologica a dati distribuiti e base fisica integrata con modelli di stabilità del pendio.
• Modellazione idrologica a dati distribuiti e base fisica integrata con modelli di erosione del suolo.
• Applicazioni idrologiche di radar meteorologia in ambito urbano.
• Stima delle precipitazioni da sensori posti su piattaforme satellitari.

GESTIONE DELLA RISORSA IDRICA

• Modelli multi-regressivi di previsione della disponibilità idrica per la gestione ottimale intertemporale degli invasi a scala pluriennale, basata su criteri di mitigazione del rischio di siccità e di minimizzazione dei costi complessivi.
• Utilizzo degli invasi per l’accumulo temporaneo di risorsa idrica ivi pompata sfruttando le punte di produzione energetica di fonti rinnovabili intermittenti (segnatamente l’eolico).

 MISURE DI PIENO CAMPO

• Analisi correntometriche superficiali a mare, in fiumi o lagune tramite boe dotate di dispositivi GPS.
• Misure di profili di velocità e di portata in corsi d’acqua
• Misura puntuale di velocità bidimensionale, pressione, temperatura e salinità.
• Misura puntale di velocità tridimensionale secondo effetto Doppler su ultrasuoni e misura puntuale di pressione tramite appositi trasduttori.
• Misure di profili di velocità tridimensionale ad ultrasuoni a mare e misure di livelli mareali.
• Misure di profili di velocità tridimensionale a mare con strumento fissato all’imbarcazione.
• Misure di profili di umidità del suolo.
• Misura di pioggia puntuale tramite pluviometri tradizionali, a peso e disdrometro.
• Stima dei campi di precipitazione mediante radar meteo.
• Misure di accelerazioni e movimenti superficiali per il monitoraggio delle frane.
• Monitoraggio degli scambi di massa (acqua e CO₂) e di energia nel sistema Suolo Vegetazione Atmosfera per mezzo di torri eddy covariance.

 TELERILEVAMENTO E GIS

• Monitoraggio e modellazione di grandezze idrologiche mediante l'utilizzo di dati telerilevati con particolare riferimento alla distribuzione spaziale e temporale dell'evapotraspirazione effettiva e all'umidità superficiale dei suoli.
• Applicazioni di Precision farming e Precision irrigation mediante l’utilizzo di dati telerilevati e dati agro-meteo;
• Integrazione delle misure provenienti da torri eddy covariance con dati telerilevati multipiattaforma.
• Analisi della dinamica della vegetazione terrestre in relazione ai processi di degradazione e di desertificazione. Particolare attenzione è stata posta alla definizione di indici di vegetazione adatti alle particolari tipologie di vegetazione presenti sul territorio.
• Monitoraggio della vegetazione sommersa (Posidonia oceanica lungo le coste siciliane) in acque basse mediante dati telerilevati multipiattaforma (multispettrale ed iperspettrale).
• Monitoraggio della qualità delle acque marino-costiere mediante immagini telerilevate e dati di campo.
• Monitoraggio dei fenomeni di fioritura di alghe tossiche (Planktothrix rubescens) in invasi artificiali e analisi dell'impatto sui sistemi di approvvigionamento idrico.
• Monitoraggio degli spostamenti superficiali mediante interferometria differenziale RADAR.
• Monitoraggio degli oil-spill (idrocarburi) in mare mediante intersezione di immagini RADAR, multispettrali e iperspettrali.
• Mappatura delle correnti marine superficiali mediante sistemi HF RADAR da terra (capemalta.net/CALYPSO).
• Derivazione di grandezze idrologiche a scala di bacino per l’implementazioni di applicazioni di diverso tipo (modelli di piena, erosione del suolo, modellistica idrologica di tipo distribuito).
• Interpolazione di dati meteoclimatici e creare procedure per il calcolo di grandezze descrittive di dinamiche del territorio (desertificazione, cambiamenti climatici);.
• Implementazione di modelli di fenomeni fisici (processi idrologici, fenomeni ambientali innesco e propagazione di incendi boschivi) all'interno dell'ambiente GIS con linguaggi di programmazione quali il Pyton, PHP o VisualBasic.

 

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