II. Appendice II 67
IV.3 Schematizzazione sintetica delle funzioni 81
Si riporta a seguire una breve descrizione delle funzioni implementate utilizzate nei main. Per ulteriori informazioni si rimanda alle note all’interno del codice allegato in supporto digitale.
‐ [c] = c_sol( B,Area,L,Par_h0,Par,h10,h20,Pin1,Pin2 );
La funzione prende in ingresso la geometria, le condizioni iniziali e le condizioni al contorno e restituisce le costanti di integrazione.
‐ [t,ft]=INVLAPv(Fs,tstart,tend,nnt,a,ns,nd);
La funzione prende in ingresso la funzione nello spazio di Laplace (Fs), i parametri temporali (tstart,tend,nnt), e i parametri numerici (a,ns,nd),e restituisce la funzione antitrasformata (t,ft). ‐ [h1] = h1_sol( x,s,Par,Par_h0,B,c )
La funzione prende in ingresso la quota (x), il parametro di Laplace (s), i parametri (Par), le condizioni iniziali (Par_h0) e le costanti di integrazione (c) e restituisce la soluzione analitica del carico nella matrice nello spazio di Laplace.
‐ [h2] = h2_sol( x,s,Par,Par_h0,B,c )
La funzione prende in ingresso la quota (x), il parametro di Laplace (s), i parametri (Par), le condizioni iniziali (Par_h0) e le costanti di integrazione (c) e restituisce la soluzione analitica del carico nella frattura nello spazio di Laplace.
‐ [dh1dx] = dh1dx_sol( x,s,Par,Par_h0,B,c )
La funzione prende in ingresso la quota (x), il parametro di Laplace (s), i parametri (Par), le condizioni iniziali (Par_h0) e le costanti di integrazione (c) e restituisce la derivata spaziale della soluzione analitica del carico nella matrice nello spazio di Laplace.
‐ [dh2dx] = dh2dx_sol( x,s,Par,Par_h0,B,c )
La funzione prende in ingresso la quota (x), il parametro di Laplace (s), i parametri (Par), le condizioni iniziali (Par_h0) e le costanti di integrazione (c) e restituisce la derivata spaziale della soluzione analitica del carico nella frattura nello spazio di Laplace.
‐ [Pin] = Qin_s(s,tmax)
La funzione prende in ingresso il parametro di Laplace (s) e opzionalmente il tempo massimo dell’input (tmax) e restituisce la funzione analitica dell’input di pioggia nello spazio di La- place.
Appendice IV
82
La funzione prende in ingresso il tempo (t) e restituisce l’input di pioggia nello spazio fisico.
‐ [Qout] = Qout_t(t)
La funzione prende in ingresso il tempo (t) e restituisce l’output di portata uscente misurata.
‐ [obb] = obiettfit(LnPar,B,Area,Tstart,Tend,c,Qout_mis,flagln,numparfit,LnPar0)
La funzione prende in ingresso i parametri o il logaritmo dei parametri (LnPar), la geometria (B,Area), il tempo di inizio e di fine (Tstart, Tend), le costanti di integrazione (c), la portata in iscita misurata (Qout_mis) e opzionalmente un flag che vale 1 se si usa il log dei parametri, altrimenti vale 0 (flagln), il sottoinsieme dei parametri su cui effettuare il fit e il valore iniziale dei parametri o il logaritmo del valore iniziale dei parametri e restituisce la funzione obiettivo per la taratura dei parametri.
‐ [x,obiett,dobb_dpar,conf95,metriche,Cpar]=nonlinearfit(FUN,x0,dx0, lambda, Qeq,flagmetrice,flagln )
La funzione prende in ingresso la funzione obiettivo (FUN), i valori iniziali dei parametri (x0), gli inrementi dei valori dei parametri per la discretizzazione alle differenze finite (dx0), il parametro di Marquardt (lambda) e opzionalmente la matrice dei rapporti di incertezza delle misure (Qeq), un flag che vale 1 se si vuole che vengano restituite le metriche, l’intervallo di confidenza dei parametri e la matrice di covarianza dei parametri, altrimenti vale 0 (flagme- triche) e un flag che vale 1 se si usa il log dei parametri, altrimenti vale 0 (flagln) e restituisce il valore dei parametri stimato (x), il valore della funzione obiettivo (obiett), il valore di
obb par
(dobb_dpar), e opzionalmente, se attivato attraverso il flag, l’intervallo di confidenza dei parametri al 95%, le metriche di confronto ( 2
0
, NLL, AIC, AICc, BIC, KIC), la matrice di varianza covarianza di parametri .
Bibliografia
83
7 Bibliografia
[1] Z. Stevanović, «Tapping of Karst Groundwater,» in Karst Aquifers - Characterization and Engineering, Switzerland, Springer Intern. Publ, 2015, p. 299.
[2] C. R. Tiedeman, M. C. Hill, F. A. D'Agnese e C. C. Faunt, «Methods for using groundwater model predictions to guide hydrogeologic data collection, with application to the Death Valley regional groundwater flow system,» Water Resources Research, vol. 39, n. 1, 2003.
[3] M. P. Anderson e W. W. Woessner, «Fractured media,» in Applied groundwater modeling: simulation of flow and advective transport, United States, Academic Press, 1992, p. 333. [4] G. Barenblatt, I. Zheltov e I. Kochina, «Basic concepts in the theory of seepage of homogeneous
liquids in fissured rocks,» Journal of Applied Mathematics, vol. 24, n. 5, pp. 1286-1303, 1960. [5] M. Bai, D. Elsworth e J. C. Roegiers, «Multiporosity/multipermeability approach to the
simulation of naturally fractured reservoirs,» Water Resources Research, vol. 29, n. 6, pp. 1621- 1633, 1993.
[6] J. E. Warren e P. J. Root, «The behavior of naturally fractured reservoirs,» Society of Petroleum Engineers Journal, vol. 3, n. 3, pp. 245-255, 1963.
[7] H. H. Gerke e M. T. van Genuchten, «Evaluation of a first-order water transfer term for variably saturated dual-porosity flow models,» Water Resources Research, vol. 29, n. 4, p. 1225–1238, 1993.
[8] M. Sauter, «Double porosity models in karstified limestone aquifers: field validation and data provision,» IAHS PUBLICATION, n. 207, pp. 261-261, 1990.
[9] «Google Earth,» [Online].
[10] Provincia di Trento, Carta tecnica provinciale alla scala 1:10.000.
[11] S. Cocco e G. Zampedri, Relazione geologica - Progetto esecutivo per la realizzazione del cunicolo geognostico, Trento: Dipartimento Protezione Civile e Tutela del Territorio .
[12] J. Boussinesq, «Recherches théoriques sur l’écoulement des nappes d’eau infiltrées dans le sol et sur le d´ebit des sources,» J. Math.Pure. Appl., vol. 10, pp. 5-78, 1904.
[13] E. Maillet, «Essais d’hydraulique souterrain et fluviale,» Paris, Librairie Scientifique,A. Hermann, 1905, p. 218.
[14] A. Mangin, «Contribution à l’étude des aquifèeres karstiques à partir de l’analyse des courbes de d´ecrues et tarissement,» Annales Spéeléologiques, vol. 25, pp. 581-610, 1970.
Bibbliografia
84
[15] A. Mangin, «Contribution a l'etude hydrodinamique des aquifèeres karstiques,» Annales de Spéléologie, vol. 29, pp. 285-382, 495-601 e vol. 30 pp. 21-124, 1975.
[16] V. Francani e P. Gattinoni, «Aspetti idrogeologici del carsismo delle prealpi lombarde,» Italian Journal of Engineering Geology and Environment, vol. 1, pp. O-07, 2009.
[17] S. Rizzo, «Hydrogeological study of double permeability systems,» (tesi non pubblicata), Relatore: Dott.ssa Paola Gattinoni, 2012.
[18] J. Carrera e S. P. Neuman, «Estimation of Aquifer Parameters Under Transient and Steady State Conditions: Maximum Likelihood Method Incorporating Prior Information,» Water Resour Res, vol. 22, n. 2, p. 199–210, 1986.
[19] A. Björck, Numerical Methods for Least Squares Problems, Society for Industrial and Applied Mathematics, 1996.
[20] k. Levenberg, «A Method for the Solution of Certain Problems in Least Squares,» Quart. Appl. Math., vol. 2, p. 164–168, 1944.
[21] D. Marquardt, «An Algorithm for Least-Squares Estimation of Nonlinear Parameters,» SIAM J. Appl. Math, vol. 11, p. 431–441, 1963.
[22] J. J. Moré, «The Levenberg-Marquardt algorithm: implementation and theory,» Numerical analysis, vol. 630, pp. 105-116, 1978.
[23] J. Carrera e S. P. Neuman, «Estimation of aquifer parameters under transient and steady state conditions: 2. Uniqueness, stability, and solution algorithms,» Water Resources Research, vol. 22, n. 2, pp. 211-227, 1986.
[24] J. Doherty, Manual for PEST 5th edition, Brisbane: Watermark Numerical Computing, 2003. [25] M. Ye, P. D. Meyer e S. P. Neuman, «On model selection criteria in multimodel analysis,»
Water Resources Research, vol. 44, n. 3, 2008.
[26] H. Akaike, «A new look at statistical model identification,» IEEE Transactions on Automatic Control, vol. AC, n. 19, pp. 716-722, 1974.
[27] C. M. Hurvich e C.-L. Tsai, «Regression and time series model selection in small samples,» Biometrika, vol. 76, n. 2, pp. 297-307, 1989.
[28] H. Akaike, «Time Series Analysis and Control through Parametric Models,» in in D. F. Findley, ed., Applied Time Series Analysis, New York, Academic Press, 1978, pp. 1-23.
[29] J. Carrera e S. P. Neuman, «Estimation of Aquifer Parameters Under Transient and Steady State Conditions: Application to Synthetic and Field Data,» Water Resour Res, vol. 22, n. 2, pp. 228- 242, 1986.
Bibliografia
85
[30] R. Kashyap, «Optimal choice of AR and MA parts in autoregressive moving average models,» IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 4, n. 2, pp. 99-104, 1982. [31] R. E. Kass e A. E. Raftery, «Bayes factors,» J. Am. Stat. Assoc, vol. 90, pp. 773-795, 1995. [32] E. D. Dodge, «Heterogeneity of permeability in karst aquifers and their vulnerability to
pollution: example of three springs in the Causse Comtal (Aveyron, France),» Annales de la Société géologique de Belgique, 2010.
[33] J. Valsa e L. Brančik, «Approximate formulae for numerical inversion of Laplace transforms,» International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields, vol. 11, n. 3, p. 153–166, 1998.
[34] J. Carrera, A. Alcolea, A. Medina, J. Hidalgo e L. J. Slooten, «Inverse problem in hydrogeology,» Hydrogeology journal, vol. 13, n. 1, pp. 206-222, 2005.