Studio dell’idrologia superficiale della Sardegna

2.3.1 Premesse

Nel 1978 la Regione Autonoma della Sardegna affidò all'Ente Autonomo del Flumendosa l'incarico di realizzare il primo Studio dell'Idrologia Superficiale della Sardegna (SISS). Il SISS fu inquadrato nell'ambito delle ricerche promosse dalla Regione Autonoma della Sardegna per la formulazione di un progetto di piano per il potenziamento e l'utilizzazione ottimale delle risorse idriche della regione.

Fu stabilito di utilizzare un approccio metodologico basato su una scala mensile poiché tale scala temporale è particolarmente adatta nel campo della modellazione per la valutazione e corretta gestione delle risorse idriche.

37

La raccolta dei dati idrologici e climatologici necessari per l'attuazione dello studio fu realizzata coprendo un periodo che andava dal 1922 al 1975. Lo studio fu portato a termine nel 1980, e costituì la base dati del Piano Acque della Regione Sardegna. A seguito dei periodi siccitosi di fine anni '80, fu necessario redigere un nuovo Studio dell'Idrologia Superficiale con il fine di estendere la base dei dati idrologici da utilizzare per le esigenze di programmazione della risorsa idrica comprendendo anche il periodo siccitoso del quadriennio 1987-90: il periodo analizzato fu esteso all'anno 1992.

Il contenuto di questo studio più recente è consultabile anche sotto forma di pagine HTML, cioè il formato ipertestuale di Internet (v. link nel sito web del Corso). È inoltre consultabile parte della cartografia allegata allo studio, digitalizzata in formato raster; tale cartografia è particolarmente utile per l'individuazione e il riconoscimento sia delle stazioni che costituiscono la rete pluviometrica sia dei bacini imbriferi studiati.

La "navigazione" all'interno del sito web predisposto per lo Studio dell'Idrologia Superficiale della Sardegna è molto semplice e non richiede particolari avvertenze. Il punto di partenza per la consultazione dell'archivio è il file index.htm che è la home page del sito.

Il SISS vuole essere uno strumento tecnico e scientifico per chi opera nei settori legati all'utilizzo delle risorse idriche della Regione. In particolare lo studio è il riferimento per la quantificazione delle risorse idriche superficiali.

Lo scopo dello studio è duplice:

1. reperire e compilare le serie storiche mensili dei dati termometrici, pluviometrici e idrometrici disponibili in Sardegna;

2. individuare e applicare su scala regionale un modello idrologico per la ricostruzione delle serie idrologiche basato sui dati osservati.

La prima finalità ha implicato il reperimento delle informazioni, in particolare presso il Servizio Idrografico Regionale, ente incaricato della raccolta e della pubblicazione di tali dati. La seconda finalità ha richiesto la predisposizione di un modello di trasferimento afflussi-deflussi che è stato preliminarmente applicato e calibrato sui bacini idrografici vicini, per i quali erano disponibili misure di portate superficiali. Successivamente è stata utilizzata una tecnica di trasposizione della modellazione ai bacini di

38

interesse, per i quali è stato quindi possibile ricostruire le rispettive serie storiche di portate superficiali.

Le informazioni pluviometriche sono le serie storiche delle misure puntuali delle altezze di pioggia alle stazione di misura (pluviometri e pluviografi). Le informazioni sono le serie di portate (o deflussi) dei bacini imbriferi sottesi dalle sezioni di misura in cui è posto l'apparecchio dotate di scala di deflusso. Per tali stazioni di misura, dalla lettura idrometrica che viene fatta una volta al giorno si ricava la portata media giornaliera, e successivamente la portata media mensile.

Al fine di utilizzare propriamente l'informazione pluviometrica, è stato necessario estendere su tutta la superficie dei bacini imbriferi analizzati le informazioni puntuali utilizzando un procedimento di stima delle precipitazioni ragguagliate. Tale operazione ha permesso di ottenere le serie storiche degli afflussi ragguagliati ai bacini, consentendo l'applicazione dei modelli di trasformazione afflusso-deflusso a grandezze tra loro rese omogenee e coerenti. Il considerare sotto-bacini di dimensioni relativamente modeste, nella applicazione del modello di trasformazione, ha giustificato l'utilizzazione di modelli a parametri concentrati.

Nei paragrafi successivi verranno analizzati con maggiore dettaglio gli aspetti più rilevanti dello Studio.

2.3.2 Dati pluviometrici

La raccolta dei dati pluviometrici mensili abbraccia il periodo 1922- 1992; ove il 1922 è l'anno di attivazione del Servizio Idrografico (S.I.) in Sardegna. La raccolta dati è stata condotta relativamente a tutte le stazioni pluviometriche di competenza del S.I. e a un ristretto numero di stazioni gestite dal Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare.

Tra queste sono state considerate alcune stazioni cosiddette "aggregate", cioè serie storiche che sono state ottenute accorpando dati provenienti da stazioni di misura diverse ma geograficamente contigue.

39

Complessivamente le stazioni pluviometriche considerate nella revisione del SISS sono 415 (comprese le aggregate), rispetto alle 391 stazioni considerate nella prima versione dello Studio.

2.3.2.1 Dati pluviometrici editi

Sono indicati come "editi" i dati pluviometrici mensili che al momento dell'acquisizione da parte del SISS erano già pubblicati negli annali del Servizio Idrografico, o quanto meno riportati nelle bozze di stampa degli stessi.

Il lavoro è perciò consistito in una trascrizione su file, previo controllo accurato dei dati pluviometrici disponibili.

2.3.2.2 Dati pluviometrici inediti

I dati pluviometrici più recenti già pubblicati dal Servizio Idrografico alla data di redazione della revisione del SISS erano relativi all'anno 1976, mentre i dati già elaborati ma non ancora pubblicati ufficialmente erano disponibili solo fino all'anno 1987.

L'acquisizione dei dati inediti è consistita quindi in una raccolta dei dati grezzi, non ancora pubblicati ufficialmente, direttamente dai supporti dove tali dati vengono normalmente registrati dai tre strumenti di misura normalmente utilizzati nelle stazioni pluviometriche (pluviometro, pluviografo meccanico, pluviografo registratore con memoria elettronica).

Ci si è resi subito conto che i dati registrati su memoria elettronica erano poco affidabili, limitatamente ai primi anni di funzionamento del sistema i acquisizione elettronica. Per questo motivo, per tutte le stazioni base sono stati confrontati, per il periodo '88-'92, i dati pluviometrici disponibili con quelli pluviografici sia derivanti da strumento meccanico sia da strumento elettronico, ed è stato recepito quindi il dato ritenuto più attendibile.

40

2.3.2.3 Rete pluviometrica di riferimento

La rete pluviometrica di riferimento (RPR) è un reticolo bidimensionale i cui nodi coincidono con un insieme di stazioni pluviometriche scelte in modo da garantire la massima copertura possibile sia in termini di mappatura della superficie della Sardegna sia in termini di continuità di osservazioni.

Nella prima versione del SISS erano state individuate 232 stazioni aventi tali requisiti; anche nella revisione del SISS si è considerato lo stesso insieme di stazioni, con la sola eccezione dell'inserimento della stazione n° 378 (Villagrande Strisaili) che garantisce ben 58 anni di osservazioni. In definitiva si è adottata una rete pluviometrica di riferimento formata da 233 stazioni.

Il criterio scelto per tracciare la rete di riferimento è stato quello del metodo dei triangoli che prevede che le stazioni siano connesse secondo una rete triangolare con la condizione che la superficie dei triangoli risulti minima e, al contempo, risulti che gli angoli interni di ciascun triangolo siano il più possibile prossimi a 60°.

La RPR è alla base della determinazione dei valori ragguagliati della precipitazione; tale determinazione è basata sull'assunto che il solido di pioggia sia distribuito secondo un elemento di piano di forma triangolare i cui vertici sono i valori puntuali osservati.

2.3.2.4 Eliminazione degli errori sistematici nei dati pluviometrici

Le serie storiche di altezza di pioggia delle 233 stazioni scelte a formare la RPR sono state sottoposte ad un'indagine statistica allo scopo di individuare, la presenza di errori sistematici di misura. Questa indagine può essere paragonata ad un test di omogeneità dei dati condotto al fine di individuare gli eventuali periodi di osservazione consecutivi caratterizzati da deviazioni anomale dalla media ascrivibili a e rrate misurazioni. Tale analisi è stata svolta su base annua al fine di evitare le difficoltà interpretative nelle serie stagionali.

Nel caso di riscontri di disomogeneità nelle serie, si è utilizzato il criterio di eliminare le annate non omogenee individuate. Le serie storiche ottenute sono state indicate con il termine di "dati corretti". Si è potuto riscontrare che gli errori sistematici sono

41

generalmente dovuti a una errata interpretazione della scala graduata da parte dell'operatore addetto alla lettura il quale riporta valori di altezze di pioggia aumentati (o diminuiti) di un valore costante. Analogamente nei pluviografi si possono riscontrare problemi di taratura, o nella determinazione dei riferimenti di scala, che portano anch'essi ad una lettura errata da parte degli osservatori.

2.3.2.5 Scelta delle stazioni pluviometriche di base

Nella prima versione del SISS era stato individuato un gruppo di 31 stazioni pluviometriche le cui serie storiche erano prive di osservazioni mancanti nel periodo 1922- 75. Nel criterio di scelta di queste stazioni si era anche tenuto conto della loro distribuzione spaziale in modo che risultasse il più possibile uniforme sull'intero territorio regionale e della loro ubicazione altimetrica. Nella revisione del SISS, tuttavia, è stato riscontrato che solamente tredici fra le 31 stazioni precedenti hanno continuato, dopo il 1975, a funzionare con continuità, mentre le restanti diciotto hanno presentato lacune su diversi periodi di osservazione.