Idrologia - IST
Idrologia
Il settore Idrologia fornisce monitoraggio e studio delle risorse idriche superficiali con particolare attenzione alla soluzione delle criticità dovute sia al deficit idrico sia alla valutazione dei rischi di alluvionamento lungo i corsi d'acqua.
Ambiti di ricerca
Il settore Idrologia, in collaborazione con Idrogeologia ed Ecologia acquatica, offre studi integrati sullo stato delle risorse idriche e gestisce il monitoraggio quantitativo e qualitativo dello stato della rete cantonale delle acque superficiali. Attraverso la ricerca applicata e un approccio interdisciplinare, si studiano la disponibilità e la qualità delle risorse idriche in diversi territori, nonché la loro evoluzione in relazione all'impatto antropico, ai cambiamenti climatici e ai rischi per la popolazione. Le competenze sviluppate sono proposte all'esterno attraverso attività di ricerca, consulenza, servizi, formazione e divulgazione, promuovendo una visione integrale del ciclo idrologico e delle criticità che lo possono minacciare.
Il settore offre come servizio la verifica delle portate di dimensionamento dei corsi d'acqua in occasione di progetti di sistemazione nonché la perimetrazione delle zone di pericolo per fenomeni di alluvionamento, esondazione e colata detritica.
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Il settore si occupa di determinare e controllare i deflussi minimi residuali al fine di garantire la protezione degli ecosistemi acquatici e terrestri e l'applicazione della Legge sulla protezione delle acque. Presta consulenza all'amministrazione cantonale nelle valutazioni delle autorizzazioni dei prelievi d'acqua pubblica di superficie.
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Il settore gestisce la rete idro-meteorologica del Cantone Ticino per conto dell'amministrazione cantonale, raccogliendo e analizzando dati pluviometrici, climatici, di altezze, portate e temperature dei corsi d'acqua da oltre 45 anni. L'Annuario Idrologico del Cantone Ticino è disponibile gratuitamente a partire dall'edizione del 1979. Con più di 50 stazioni e circa 120 sensori di misura distribuite su tutto il territorio, il monitoraggio fornisce informazioni di grande rilevanza sullo stato delle risorse idriche nel Cantone Ticino ed è completato dal monitoraggio degli acquiferi, gestito dal settore Idrogeologia. Inoltre, il settore fornisce servizi per l'allestimento di stazioni di misura e l'esecuzione misure idrometriche.
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Le attività di ricerca hanno come obiettivo strategico una gestione più sostenibile delle risorse idriche e per questo motivo sono in forte sinergia con i settori di idrogeologia e di ecologia acquatica. Si segnala l'applicazione di modelli per la valutazione delle zone esposte a pericoli naturali: il monitoraggio della siccità la modellistica idrologica per la previsione delle piene, la valutazione dell'efficacia dei bacini di accumulazione nella riduzione delle piene e l’ottimizzazione della produzione idroelettrica.
Le attuali sfide del cambiamento climatico e il suo impatto sugli ecosistemi acquatici richiedono lo studio delle temperature dei corsi d'acqua e dei laghi. Il monitoraggio delle temperature tramite strumenti ad elevata precisione abbinato all'utilizzo di fotocamere termiche installate su droni per la mappatura dei rifugi termici permettono di studiare il comportamento degli ambienti acquatici.
Le attuali sfide del cambiamento climatico e il suo impatto sugli ecosistemi acquatici richiedono lo studio delle temperature dei corsi d'acqua e dei laghi. Il monitoraggio delle temperature tramite strumenti ad elevata precisione abbinato all'utilizzo di fotocamere termiche installate su droni per la mappatura dei rifugi termici permettono di studiare il comportamento degli ambienti acquatici.
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Il Correntometro magnetico, OTT MF pro, è uno strumento utilizzato per misurare la portata di piccoli e medi corsi d'acqua. Il funzionamento è garantito sfruttando le variazioni nel campo elettromagnetico causate dal movimento dell'acqua attraverso il sensore, la quale genera una corrente elettrica proporzionale alla velocità del flusso. Questa corrente viene misurata e convertita in dati di velocità e direzione e quindi di portata.
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L'IST dispone dei seguenti droni:
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Il DJI Phantom P4 Multispectral è equipaggiato di una fotocamera multispettrale con sei lenti (RGB, Blu, Verde, Rosso, Red Edge e Infrarosso). Consente rilievi tradizionali e l'uso di indici come il Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), ideale per analisi della vegetazione.
- Il DJI Mavic 3T è dotato di una fotocamera multispettrale con tre lenti (RGB, Termica e Zoom). Grazie all’alta risoluzione della camera RGB e alla capacità di mantenere un’altitudine costante dal suolo durante il volo, questo drone permette di effettuare rilievi fotogrammetrici ad alta definizione.
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Il Misuratore conduttimetrico, SOMMER TRACER SYSTEM TQ-S, è uno strumento utilizzato per misurare la portata dei corsi d'acqua di montagna, torrentizi e turbolenti, facendo capo al metodo della diluizione di traccianti (NaCl). Dopo aver inserito nel corso d'acqua una quantità di sale prestabilita, lo strumento inserito in alveo misura in continuo la conducibilità elettrica e determina infine la portata del corso d'acqua.
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Gli Acoustic Doppler Current Profilers (ADCPs), come nel caso del SonTek-RS5, sono considerati strumenti rapidi e utilizzati per misurare la portata ed i profili di velocità dei corsi d'acqua maggiori. Funzionano emettendo onde sonore (acustiche) a frequenze ultrasoniche, le quali vengono riflesse dalle particelle sospese e dai piccoli organismi presenti nel corso d'acqua, ritornando al sensore dello strumento. Analizzando il cambiamento di frequenza delle onde sonore riflesse è possibile ottenere risultati molto accurati e affidabili.
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Si utilizzano varie tipologie e modelli di sensori per misurazioni dell’altezza dei corsi d'acqua, in particolare sonde di pressione oppure strumenti a ultrasuoni.
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Si utilizzano varie tipologie e modelli di sensori per misurazioni della temperatura dei corsi d'acqua, che consentono le misurazioni puntuali e sulla colonna d'acqua in caso di laghi. Tali misurazioni sono complementari alle immagini termiche ottenute da fotocamere montate su droni, di proprietà dell'IST.
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Istituto scienze della Terra
Settore idrologia
Campus SUPSI Mendrisio
Via Flora Ruchat-Roncati 15
CH-6850 Mendrisio
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