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Progetto New Valley
Andrea CastellettiPolitecnico di Milano
MCSA 06/07MCSA 06/07P02P02
High Aswan Dam
2
Il Governo Egiziano vuole creare nuove aree di sviluppo agricolo e industriale (e quindi nuovi insediamenti urbani) nelle vaste distese del Deserto Occidentale (DO), una New Valley in aggiunta a quella già esistente del Nilo.
Per questo vi incarica di valutare la possibilità di realizzare un canale artificiale tra il lago Nasser e la depressione di El Fayum.
Il Governo Egiziano vuole creare nuove aree di sviluppo agricolo e industriale (e quindi nuovi insediamenti urbani) nelle vaste distese del Deserto Occidentale (DO), una New Valley in aggiunta a quella già esistente del Nilo.
Per questo vi incarica di valutare la possibilità di realizzare un canale artificiale tra il lago Nasser e la depressione di El Fayum.
Il canale servirà per l’approvvigionamento idrico di diverse oasi nel DO, mentre il dislivello nella depressione verrà sfruttato per la produzione idroelettrica. La depressione non ha effluenti.
3
Port
ato
ri
0. Ricognizione e obiettivi
1. Definizione delle azioni
2. Definizione di criteri e indicatori
3. Identificazione
del modello
4. Progetto delle alternative
6. Valutazione delle
alternative
5. Stima degli effetti
7. Comparazione e negoziazione
Alternative dicompromesso
8. Mitigazione e compensazione
Cercare ancora?
si
9. Scelta politica
no
PIANIFICAZIONE
Alternativa di miglior compromesso
MO
DS
S
4
Port
ato
ri
0. Ricognizione e obiettivi
PIANIFICAZIONE
• Comprensione del Sistema
• Identificazione dei Portatori
• Definizione del sistema nel tempo e nello spazio
• Analisi istituzionale e legale
• Obiettivi del problema
.......
5
6
DM e Portatori d’interesse
DM
Portatori di interesse
Governo Egiziano
Agricoltori delle n Oasi
Società idroelettrica
Agricoltori
Idroelettrico
Utenze idriche civili e industriali
NILO SUBLACUALE
Contribuenti
7
Obiettivo
Trovare un modo economicamente accettabile di portare l’acqua nella New Valley senza creare malcoltento tra le utenze del Nilo sublacuale
Quale strumento decisionale?
Analisi Costi Benefici (ACB)
Analisi a Molti Attributi (MAVT)
8
Port
ato
ri
0. Ricognizione e obiettivi
1. Definizione delle azioni
2. Definizione di criteri e indicatori
3. Identificazione
del modello
4. Progetto delle alternative
6. Valutazione delle
alternative
5. Stima degli effetti
7. Comparazione e negoziazione
Alternative dicompromesso
8. Mitigazione e compensazione
Cercare ancora?
si
9. Scelta politica
no
PIANIFICAZIONE
Alternativa di miglior compromesso
MO
DS
S
9
Titolo presentazione - luogo presentazione
Definizione delle azioniAzioni StrutturaliAzioni Strutturali:
• Costruzione del canale
• Costruzione delle n traverse irrigue
• Costruzione delle centrale
TracciatoPresa: posizionamento e caratteristiche (scala di deflusso)
Dimensioni
dati di progetto
,maxCq
Posizionamento
Dimensioni
dati di progetto
,max 1,...,Diq i n
Posizionamento centrale e vasca di caricoCaratteristiche gruppi di produzione (efficienza)
Dimensioni
dati di progetto
1,maxHq
Western Desert El Fayum depression
10Titolo presentazione - luogo presentazione
Definizione delle azioni
Azioni RegolatorieAzioni Regolatorie:
• Progettare la politica di regolazione del canale
• Progettare la politica di distribuzione delle traverse
• Riprogettare la politica di regolazione di Aswan
• Riprogettare la politica di distribuzione Nilo sublacuale
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Port
ato
ri
0. Ricognizione e obiettivi
1. Definizione delle azioni
2. Definizione di criteri e indicatori
3. Identificazione
del modello
4. Progetto delle alternative
6. Valutazione delle
alternative
5. Stima degli effetti
7. Comparazione e negoziazione
Alternative dicompromesso
8. Mitigazione e compensazione
Cercare ancora?
si
9. Scelta politica
no
PIANIFICAZIONE
Alternativa di miglior compromesso
MO
DS
S
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Definizione degli indicatori
Agricoltori i-esimaoasi
Utenti idrici NILO
Portatore Indicatore
Produttore idroelettrico NILO
Deficit medio annuo di fornitura idrica rispetto alla domanda [Mm3/anno]
Produzione media annua [GWh/anno]
Agricoltori NILO
Produttore idroelettrico El Fayum
Deficit medio annuo di fornitura idrica rispetto alla domanda [Mm3/anno]
Deficit medio annuo di fornitura idrica rispetto alla domanda [Mm3/anno]
Deficit medio annuo di produzione idroelettrica [Mm3/anno]
Contribuenti Costo costruzione infrastrutture [EL]
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Port
ato
ri
0. Ricognizione e obiettivi
1. Definizione delle azioni
2. Definizione di criteri e indicatori
3. Identificazione
del modello
4. Progetto delle alternative
6. Valutazione delle
alternative
5. Stima degli effetti
7. Comparazione e negoziazione
Alternative dicompromesso
8. Mitigazione e compensazione
Cercare ancora?
si
9. Scelta politica
no
PIANIFICAZIONE
Alternativa di miglior compromesso
MO
DS
S
14
Identificazione del modello
Western Desert El Fayum depression
Depressione di El Fayum
Canale
sequenza di n+1 canali
15
Componenti e Topologia
E’ compito della politica cercare di non inviare più acqua del necessario e almeno quanto basta per attivare le turbine
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Passo temporale
Sufficentemente lungo da ridurre il numero di stati nella descrizione del New Valley canal e del Nilo sublacuale
Sufficientemente breve da catturare tutte le dinamiche significative del sistema (e.g. onde di piena sul lago Nasser)
Ipotesi: il tempo di traslazione dei canali è trascurabile, tranne quello del primo tratto (S1) che viene percorso in ca. 7 giorni da un’onda di piena.
Assumiamo tentativamente =7gg, verificheremo in seguito se Shannon è rispettato.
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Modelli componenti
1 1 1 1 1 1, 1 1, 1, 1 1, ,max1 1 1 1 1
1, 1, 1
1, 1, 1
1, 1, 1 1,1 1
1, 1, 1 1, ,max1 1
= ( ) , , , , ,
= , ,
= , , ,
R R R R R R N R R N R C R R C Ct t t t t t t t t t t t t
R N R N Rt t t
R C R C Rt t t
R N R N R R Nt t t t t
R C R C R R C Ct t t t t
s s a e S s R s u a R s u a q
u s
u s
r R s u a
r R s u a q
U
U
1 1=t t ta a
Bacino imbrifero C
1,1
R Ctr
1,1
R Ntr
1ta
Lago Nasser R1
1,1
R Ctr
1Rts
,maxCq
18
Modelli componenti
, 1 1,1 = (1 )o S e R C
t tq r
, , 11 1= (1 )o Si e r Di
t tq q
Canale S1
Altri canali Si con i=2,…,n+1
Canale New Valley 1,1
R Ctr , 1
1o Stq
,1
o Sntq
, 31
r Dtq
, 11
d Dtq
+
19
Modelli componenti
Canale New Valley
, , max,1 1
, , ,1 1 1
= min , ,
=
d Di Di o Si Dit t t
r Di o Si d Dit t t
Di Dit t
q u q q
q q q
u
U
Traverse Di con i=1,…,n
Distretti irrigui Ii con i=1,…,n
,1 1= ( )Ii Ii d Di
t t tg w q
1,1
R Ctr , 1
1o Stq
,1
o Sntq
, 31
r Dtq
, 11
d Dtq
+
20
Modelli componenti
Traversa Dn+1
Centrale H1
, 1 min, 1
, 1 11 , 1 max, 1
1
, 1 , 1 , 11 1 1
0 se <=
min , altrimenti
=
o Sn Hd H tt o Sn H
t
r H o Sn d Ht t t
q qq
q q
q q q
1 1 , 1 2 21 1= ( )H H d H R R
t t t tG g q H h s
Depressione di El Fayum
11
HtG
, 11
o Sntq
, 11
o Sntq
Serbatoio R2
2 2 2 2 2 , 11 1 1
2 2 2
= ( )
=
R R R R R o Snt t t t t
R R Rt t
s s e S s q
h h s
H 2Rth
21
Modelli componentiNilo Sublacuale
Traverse, Canali, Utenti ……
Contribuenti
max, max, 1 max, max, 1= ( , , , , )c C D Dn HJ C q q q q
d 11 1 21 1 1=
TI W Ht t tg g G t 1g
22
Disturbi e modello globale
1 21 1 1=
TR Rt t te e t 1
11
1 11
2 21
Ct t
R R pt t
R R pt t
e
e
u
u
:
:
:
1 2 1,= TR R R C
t t t t ts s a rx
1, 1, 1 11 12=TR N R C D Dn D D
t t t t t t tu u u u u uu
max, max, 1 max, max, 1=Tp C D Dn Hq q q qu
Disturbi
1 1
1
1 1
max, max, 1 max, max, 1
= , , ,
= ( )
= , , ,
= ( , , , , )
; = 0, , 1
pt t t t t
p p
t t t
pt t
pt t t t t
c C D Dn H
t
f
m
g
J C q q q q
p m t h
x x u u
u
u x
u
g x u u
U
:
@
Modello globale
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Verifica del passo temporale
, 1 1,1 1 7= (1 )o S e R C
t tq r
Controllare che il teorema di Shannon sia verificato.
Es. Shannon suggerisce di utilizzare =1g.
Come cambia il modello dei canali?
1, 1, 1,1 1 7, , ,R C R C R C
t t tr r r sono 7 variabili di stato
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Port
ato
ri
0. Ricognizione e obiettivi
1. Definizione delle azioni
2. Definizione di criteri e indicatori
3. Identificazione
del modello
4. Progetto delle alternative
6. Valutazione delle
alternative
5. Stima degli effetti
7. Comparazione e negoziazione
Alternative dicompromesso
8. Mitigazione e compensazione
Cercare ancora?
si
9. Scelta politica
no
PIANIFICAZIONE
Alternativa di miglior compromesso
MO
DS
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