Protezione Civile e Sicurezza

Rete Meteo-Idro-Pluviometrica

Il Sistema regionale di Protezione Civile e Sicurezza Locale (SPCSL) nel corso degli ultimi cinque anni ha realizzato un’esteso sistema per il monitoraggio in tempo reale dei principali parametri meteorologici (precipitazioni, temperatura, umidità, vento ecc.), idrogeologici (livello idrometrico dei corsi d’acqua) e nivologici (spessore e temperatura stratificata del manto nevoso): la Rete Meteo Idro-Pluviometrica Regionale (RMIPR) che è uno degli strumenti cardine nel campo delle attività di previsione e prevenzione dei rischi idrogeologici svolte dal SPCSL.

La disponibilità in tempo reale h24 di dati utili a tenere sotto controllo l’evolversi degli eventi meteorologici e la risposta del territorio dal punto di vista idrogeologico, è un supporto fondamentale e indispensabile alle decisioni, consentendo di mettere in campo tempestivamente tutti gli interventi e le misure di sicurezza necessarie a fronteggiare le situazioni connesse con il rischio idrogeologico, sia attraverso procedure di allerta preventiva, sia attraverso la possibilità di gestione di eventi non prevedibili.

Gli obiettivi principali dell’attività della RMIPR sono quindi la costante sorveglianza e protezione del territorio regionale attraverso:
  • la conoscenza in tempo reale: dell’andamento del livello idrometrico dei corsi d’acqua, dell’entità delle precipitazioni interessanti il territorio regionale, dello spessore e della temperatura stratificata del manto nevoso nell’area dei Monti Sibillini ai fini della previsione e prevenzione dei rischi valanghivi;
  • la rilevazione, l’archiviazione, la visualizzazione ed elaborazione dei dati meteorologici e idrologici, con simultanea ridiffusione dei medesimi sul territorio verso le postazioni monitor abilitate;
  • la pronta disponibilità dei dati rilevati finalizzata sia alla produzione degli annali idrologici, sia per i più svariati utilizzi nei campi della meteorologia, dell’idrologia, dell’idrogeologia, dell’ambiente e della gestione delle risorse idriche e di quelle territoriali in genere.

La RMIPR è costituita da due grandi sottosistemi:

 - il sistema delle stazioni periferiche
 - il sistema radio ed i centri di controllo




Il primo è composto essenzialmente dalle stazioni periferiche, mentre il secondo è composto: dal sistema di comunicazione radio, dal centro di controllo e supervisione (CCSR), dal centro di gestione e amministrazione rete (CGR), dai centri monitor secondari (CMS) Il flusso dei dati parte dalla grandezza fisica rilevata dal sensore; la grandezza viene convertita poi in dato dalla centralina di acquisizione presente nella stazione e poi inviato al CCSR attraverso il sistema di comunicazione radio. Qui viene archiviato in un database di tipo relazionale e automaticamente ridistribuito, tramite broadcast radio, verso i centri monitor secondari presenti sul territorio.

Le stazioni periferiche della Rete Meteo-Idro-Pluviometrica-Regionale (RMIPR) hanno il compito di rilevare i valori dei parametri monitorati, acquisirli ed inviarli alla centrale (CCSR). Ogni stazione è essenzialmente costituita da:

  • centralina elettronica di acquisizione (data-logger)
  • sistema di trasmissione dati (radio UhF)
  • sistema di alimentazione autonomo (pannello solare)
  • sensoristica (variabile secondo le configurazioni)

La RMIPR dispone attualmente di 101 stazioni periferiche, tutte operanti in telemisura ed equipaggiate di un sistema di trasmissione dati radio operante sulla banda Uhf.

Stazioni periferiche

L’equipaggiamento sensoristico varia da stazione a stazione, questo in funzione sia dell’ubicazione, sia delle specifiche esigenze ed obbiettivi di monitoraggio. In totale a bordo delle stazioni della RMIPR sono installate 11 tipologie diverse di sensori (per un totale di oltre 500), i parametri che vengono rilevati sono i seguenti:

  • Temperatura aria
  • Livello idrometrico
  • Pioggia totale giornaliera
  • Intensità di pioggia
  • Umidità relativa
  • Radiazione solare
  • Direzione vento
  • Velocità vento
  • Pressione atmosferica
  • Spessore manto nevoso
  • Temperatura stratificata del manto nevoso a 21 livelli


Classificando le stazioni in termini funzionali e in base alla sensoristica la RMIPR è composta da :

  • 7 stazioni meteo sinottiche
  • 14 stazioni pluviometriche
  • 10 stazioni termo-pluviometriche
  • 9 stazioni idro-pluviometriche
  • 53 stazioni idrometriche
  • 1 stazione idro-meteo sinottica

 

A queste si aggiungono poi:

  • 3 stazioni nivometriche
  • 4 stazioni nivo-pluviometriche

che costituiscono il sottosistema di monitoraggio per la previsione e la prevenzione del rischio valanghe nell’area dei Moniti Sibillini.

Dal punto di vista della trasmissione dati le stazioni sono "passive". Esse infatti archiviano i dati nella memoria interna e li inviano verso il CCSR solo su richiesta di quest’ultimo. Ogni stazione diventa però "attiva" nel momento in cui il valore rilevato di un parametro superi una delle soglie impostate nel firmware della stazione.

Di norma, per ogni sensore collegato al data-logger sono impostati dei valori di attenzione e di allarme, definiti "soglie". Nel momento in cui una qualsiasi di queste soglie viene superata, la stazione instaura di propria iniziativa un collegamento con il CCSR, inviando il segnale d’allarme insieme ai dati acquisiti sino a quel momento. Al ricevimento dell’allarme sui monitor del CCSR, ubicati presso la Sala Operativa Unificata Permanente del SPCSL scatta una segnalazione sonora e visiva che avvisa l’operatore dell’anomalia in corso.

Si ha così un tempestivo ed efficace sistema di allertamento, che consente in qualsiasi momento di venire immediatamente a conoscenza di fenomeni anomali che possano essere precursori di rischi di natura idrogeologica.

Il sistema radio, il Centro di Controllo e Supervisione Regionale (CCSR) e il Centro Di Gestione Rete (CGR) sono, insieme alle stazioni periferiche gli elementi fondamentali della RMIPR.

 

Il sistema radio

Tutte le comunicazioni e i trasferimenti dati da e per le stazioni periferiche avvengono attraverso un sistema radio dedicato che è il fulcro di tutto il funzionamento della RMIPR.

L’impossibilità, anche temporanea, di comunicare con le stazioni periferiche vanificherebbe qualsiasi attività di previsione e prevenzione basata sulle informazioni da esse acquisite. E’ stata quindi posta particolare attenzione allo sviluppo del sistema trasmissivo , ponendo tra gli obbiettivi prioritari: il raggiungimento di un elevato standard di affidabilità, la massima riduzione dei tempi di interrogazione delle stazioni e tempi di ricezione degli allarmi dalle stesse molto ridotti.

A questo scopo è stato sviluppato e realizzato un doppio sistema di ponti radio. Il primo, in tecnologia spread-spectrum a 2.4 Ghz, è il sistema principale; il secondo, operante sulla banda UhF, garantisce la ridondanza del sistema trasmissivo, consentendo mantenere l’efficienza delle comunicazioni anche in caso di avaria del sistema principale. Attualmente il sistema radio è composto in totale di 40 ponti radio: 20 per il sistema principale a 2.4 Ghz e 20 per il sistema in UhF.

 

Il Centro di Controllo e Supervisione Regionale (CCSR)

Il CCSR è il cuore della RMIPR. Qui avvengono completamente in automatico tutte le attività di acquisizione, gestione, elaborazione, trasferimento dei dati della rete. 
E’ dislocato presso la Sala Operativa Unificata Permanente del Servizio Protezione Civile e Sicurezza Locale ed è costituito da due server operanti in riserva calda, un server comunicazioni, un server di scambio dati, una centrale radio e due postazioni monitor.

 

Il Centro di Gestione Rete (CGR)

La RMPIR è un sistema di monitoraggio molto articolato e complesso. Oltre 100 stazioni in campo, più di 500 sensori attivi, 40 ponti radio, 1 centro di controllo e supervisione, 1 Centro di Gestione Rete e 12 centri monitor secondari richiedono necessariamente una costante e attenta attività controllo, gestione e supervisione del funzionamento e dell’efficienza dell’intero sistema e di ogni sua singola componente.

Questa attività, per la massima affidabilità del sistema, viene svolta in via esclusiva dal CGR, ubicato presso il Centro Funzionale Meteorologia, Idrologia e Sismologia.

Il CGR ha il compito di monitorare costantemente tutti i parametri di funzionamento e di efficienza della RMIPR e di attivare tempestivamente le procedure necessarie per ovviare ad ogni tipo di anomalia di funzionamento o di guasto di qualsiasi componente della RMPIR.

 

L’idrogramma in una sezione del corso d’acqua raffigura l’andamento nel tempo della portata, definita come il volume liquido che transita nell’unità di tempo in una sezione.

La portata di un fiume è correlabile con il livello idrometrico (livello del pelo libero dell’acqua) in quella sezione.

Dal livello idrometrico, nota la geometria del tratto di fiume considerato, è possibile risalire alla portata relativa. Si assume infatti che per una data sezione di un corso d’acqua esista una relazione biunivoca tra portate e livelli, nota come scala di deflusso, che permette di trasformare le osservazioni di altezza d’acqua in osservazioni di portata.

Il monitoraggio in tempo reale dei corsi d’acqua avviene per mezzo di specifici sensori, gli idrometri, che ad intervalli temporali prefissati misurano e memorizzano il livello idrometrico.

Nella Regione Marche questa attività di misura viene svolta dalle stazioni idrometriche della Rete Meteo Idro-Pluviometrica Regionale . I valori registrati sono poi resi disponibili per le analisi e valutazioni idrologiche e Visualizzati In Tempo Reale sul sito della Protezione Civile .

Stazione idrometrica S.Vittore

Gli idrometri misurano la distanza tra il pelo libero dell’acqua e una quota di riferimento, definita “zero idrometrico” che non sempre corrisponde al fondo effettivo dell’alveo fluviale.

Per avere congruenza nel tempo delle misure è indispensabile che queste  siano riferite ad un unico caposaldo inamovibile. E’ però noto che il fondo dell’alveo fluviale è per sua natura in continua trasformazione. Ad esempio, in occasione di una piena,  si può assistere sia al deposito di materiale alluvionale con relativo innalzamento del fondo dell’alveo, sia a fenomeni di erosione con conseguente abbassamento del fondo.

Per questo motivo è preferibile riferire le misure ad una quota fissa, per mantenere la congruenza e la confrontabilità  dei valori misurati nel tempo.

Pertanto i valori visualizzati nei grafici dei livelli idrometrici non indicano l’altezza reale dell’acqua rispetto al fondo della sezione considerata, bensì la distanza  tra il pelo libero dell’acqua  e lo “zero idrometrico”.

La Regione Marche, tramite il Centro Funzionale Multirischi, provvede alla raccolta, validazione e archiviazione dei dati meteo-idropluviometrici relativi al territorio regionale, garantendo la diffusione attraverso la pubblicazione degli Annali Idrologici.

Dal 29 marzo 2010 i dati della rete di monitoraggio sono fruibili attraverso il sistema SOL (sirmip on line)

previa registrazione da parte dell'utente. 


Per ulteriori informazioni e dettagli è possibile consultare il manuale on-line [Manuale Utente SOL - SIRMIP On Line]

 

Tutti i dati sono soggetti a LICENZA LPRM