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Tutorial
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Il flusso di lavoro generale per utilizzare la libreria di eventi ai fini dei calcoli di progetto, ed in particolare alla costruzione di uno o più ietogrammi spazio-temporali di progetto, si sostanzia nei due seguenti passi fondamentali (vedi schema sottostante):
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- Il primo passo riguarda l’estrazione, dalla libreria complessiva di eventi, di un numero limitato di elementi, sulla base della loro migliore corrispondenza alle caratteristiche del contesto progettuale:
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\-- estensione e posizione del bacino idrografico; ciascun evento in libreria è caratterizzato da un’estensione della propria ‘impronta principale’ (area di precipitazione intensa contigua), e da una zona idroclimatica.
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\-- Tempo di ritorno nominale di riferimento normativo per la progettazione e tempi di ritorno aggiuntivi per l’analisi di rischio; ciascun evento in libreria è caratterizzato da un proprio evento di ritorno, stimato secondo la metodologia dettagliata più avanti.
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- Il secondo passo riguarda la trasformazione degli eventi scelti in termini di:
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\-- Riposizionamento (traslazione rigida) in maniera da far sostanzialmente coincidere la parte più intensa dell’evento con il baricentro del bacino
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\-- Rimodulazione dell’intensità di pioggia dell’evento in maniera da trovare una corrispondenza esatta con il livello di affidabilità (combinazione di tempo di ritorno e vita attesa dell’opera) richiesto dal progetto; **tale rimodulazione può anche comprendere eventuali incrementi che tengono conto trend (in aumento) legati ai cambiamenti climatici**.
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I metodi per l'implementazione di tali passi sono dettagliati più avanti, dopo avere meglio specificato consistenza e caratteristiche della libreria di eventi.
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## 2.2 Consistenza della libreria di eventi
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Gli eventi di pioggia sono ricostruiti a partire dalle serie di dati pluviometrici raccolti dal SIR Toscana, che riportano valori di precipitazione cumulata registrati ad intervalli di **15 minuti** in **273 stazioni** tra il 1999 e il 2024. Ciascun record di pioggia è di conseguenza associato ad una coordinata temporale e alle due coordinate spaziali relative alla stazione, espresse secondo l’EPSG 3003.
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La metodologia utilizzata per l'identificazione e la caratterizzazione di singoli eventi di pioggia, utilizzabili ai fini della progettazione, è dettagliata in [Appendice B](./Costruzione-degli-eventi-di-progetto)
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## 2.3 Utilizzo della Libreria degli Eventi con Approccio _Statistical What If_
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L'approccio **Statistical What If** risolve la principale limitazione del tradizionale metodo _what if_ (il tempo di ritorno non specificabile) combinando la verosimiglianza idrometeorologica degli eventi misurati con la rigorosa specificazione probabilistica di progetto.
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La **Libreria degli Eventi**, composta da un vasto catalogo di eventi pluviometrici ricostruiti, **organizzati per zone meteorologiche di pertinenza (Sezione 2.2)**, fornisce la base fisica per la modellazione. L'applicazione di un evento-scenario tratto da questa libreria al bacino idrografico di interesse si articola in due fasi operative distinte e concatenate:
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### 1. Traslazione
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L'evento, selezionato tra quelli della zona meteo pertinente al bacino in esame, viene riposizionato rigidamente senza alterarne la sua struttura spaziale, tramite una semplice traslazione delle coordinate finalizzata a portare il baricentro dello scroscio principale nelle coordinate $`X`$ e $`Y`$ desiderate.
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L'entità dello spostamento del baricentro ($`\Delta x, \Delta y`$) vale dunque:
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```math
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\Delta x = x_{desiderato} - x_{Gp}
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```
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```math
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\Delta y = y_{desiderato} - y_{Gp}
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```
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### 2. Adattamento del Tempo di Ritorno
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Le intensità di pioggia dell'evento vengono rimodulate in modo omogeneo per adattarle al **Tempo di Ritorno ($`\mathbf{T_R}`$) di progetto** desiderato.
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Per eseguire l'adattamento al $`T_R`$ desiderato, si sfrutta una **relazione empirica log-lineare** che lega la variazione percentuale dei parametri di intensità ($`\Delta I`$) alla conseguente variazione del Tempo di Ritorno, calcolata nello spazio logaritmico.
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Il **Coefficiente di Sensibilità Log-Lineare ($K$)** viene calibrato sul catalogo di eventi mediante analisi di regressione della sensibilità. Per ogni evento di calibrazione ($i$) si calcola:
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$$
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K_i=\frac{\log_{10}\!\left(T_{R,\mathrm{plus}}\right)-\log_{10}\!\left(T_{R,\mathrm{minus}}\right)}{\Delta I_{\mathrm{totale}}}
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$$
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dove $T_{R,\mathrm{plus}}$ e $T_{R,\mathrm{minus}}$ sono i Tempi di Ritorno risultanti dall'aumento e dalla diminuzione del 20% dei parametri di intensità (vedi Appendice B per i dettagli), e $\Delta I_{\mathrm{totale}}=0.40$. Il valore finale di $K$ è assunto pari alla **mediana** dei coefficienti $K_i$ calcolati sugli eventi con **TR > 1 anno**, per garantire la massima robustezza statistica; per la Toscana vale $K=3.83$.
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Di conseguenza, l'**incremento/decremento relativo dell'intensità ($\Delta I$)** da applicare all'evento-scenario per portarlo dal suo $T_{R,\mathrm{evento}}$ al $T_{R,\mathrm{desiderato}}$ è:
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$$
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\Delta I=\frac{1}{3.83}\,\log_{10}\!\left(\frac{T_{R,\mathrm{desiderato}}}{T_{R,\mathrm{evento}}}\right)
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=\frac{1}{8.82}\,\ln\!\left(\frac{T_{R,\mathrm{desiderato}}}{T_{R,\mathrm{evento}}}\right)
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$$
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Il valore $\Delta I$ (espresso in forma decimale) viene applicato in modo omogeneo a tutti i pixel di intensità dell’evento-scenario, garantendo che le distribuzioni spaziali e temporali ricostruite rimangano inalterate.
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## 2.4 Esempio di utilizzo della libreria degli eventi (bacino del Torrente Bardena a Fornaci)
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Questa sezione mostra, passo per passo, come utilizzare un evento della **libreria degli eventi** per costruire uno scenario pluviometrico di progetto e impiegarlo in una catena di modellazione idrologica/idraulica (nel seguito: trasformazione afflussi–deflussi e stima dell’idrogramma alla sezione di chiusura).
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