VALUTAZIONE DELLE PORTATE DI PIENA
La valutazione delle portate di piena corrispondenti a diversi valori di T (tempo di ritorno) può essere condotta sulla base sperimentale di dati idrologici (metodi diretti) e sulla base di studi specifici eseguiti (metodi indiretti semiempirici).
E’ chiaro che la determinazione di un dato di tale importanza deve avvenire con una procedura uniforme su tutto il territorio nazionale, pertanto sembra ormai un indirizzo comune a tutti i Piani di Bacino quello di arrivare alla definizione probabilistica dei massimi annuali delle portate di piena con distribuzione del valore estremo o doppia componente (TCEV – Two Component Estreme Value).
Si indichi con X il massimo annuale delle portate di piena al colmo; posta XT il valore massimo di X corrispondente ad un prefissato tempo di ritorno T in anni, si ha:
XT = KT m(X)
Dove:
KT = fattore probabilistico di crescita, costante su aree omogenee;
m(X) = media della distribuzione dei massimi annuali della variabile X.
Il TCEV assume la seguente funzione di probabilità cumulata per il massimo valore annuale X:
dove X è la variabile considerata (portata massima annuale al colmo o massimo annuale di pioggia di durata t) e Λ1, θ1, Λ*, θ* sono i parametri della distribuzione.
Per sottozone pluviometriche omogenee i parametri Λ1, Λ*, θ* sono costanti, e la variabile X viene sostituita da una variabile dimensionale X’ ottenuta come segue:
X’ = X/μ
Con μ portata indice, normalmente posta alla X media.
Con tale variabile la funzione di probabilità cumulata è espressa nella seguente forma:
con η= μ/θ1
Pertanto per la stima di XT, si fissa un valore di T e si determina la FX’(X’) con la relazione:
FX’(X’) = 1 – 1/T
quindi si procede alla stima di X’T (fattore di crescita).
Per la stima della portata indice μ si può ricorrere alla media aritmetica dei valori osservati di X.
Con i valori ottenuti, si determina:
VALUTAZIONE DELLE PORTATE DI PIENA
Metodo Razionale
Il metodo razionale fornisce il valore della portata di piena Q [m³/s] in funzione del tempo di ritorno T in anni, partendo dall’altezza h [mm] di pioggia, dall’area scolante A[Km²] e dal tempo di corrivazione tc [ore]:
Q = c·h·A·k/tc
Dove:
c = coefficiente di deflusso, rapporto tra gli afflussi meteorici e i deflussi superficiali;
k = fattore che uniforma le unità di misura utilizzate (k=0,2777);
h = altezza di pioggia in un tempo uguale al tempo di corrivazione;
tc = tempo i corrivazione, valutato con formule empiriche.