Attività di ricerca:

Simulazione e sistemi IDroinformatici per la Gestione

delle Risorse IDriche

Ambito di riferimento (art. 5 dell'Avviso):

Controllo e tutela dell’ambiente

Acronimo:

SID & GRID

Nome del legale rappresentante dell’organizzazione capofila:

Prof. Augusto Marinelli

Rettore dell’Università degli Studi di Firenze

Lista dei partecipanti

Numero Organizzazione Sigla

1 (soggetto capofila)Dipartimento di Matematica

Università degli Studi di FirenzeDIPMAT

2 Scuola Superiore Sant'Anna SSSUP

3CNR - Istituto di Scienza e Tecnologie

dell’Informazione “A.Faedo”CNR

4 Acque Ingegneria S.r.l. ACQUE5 H2OIngegneria S.r.l H2O6 Autorità di Bacino del Fiume Serchio ADBSER

Forma giuridica dell’associazioneX ATS Consorzio

X Da costituire

Già costituito

Soggetto CAPOFILA Dipartimento di Matematica “Ulisse Dini”Università degli Studi di Firenze

Ragione Sociale Istituto universitarioForma giuridica Pubblica AmministrazionePartita IVA /C.F: 01279680480Responsabile legaleNome e cognome GABRIELE VILLARIRuolo nell’organizzazione Direttore del DipartimentoIndirizzo Viale G.B. Morgagni, 67/A – 50134 Firenzee-mail villari@math.unifi.it Telefono 055.4237111Fax 055.4237162Presentazione del soggetto Il Dipartimento di Matematica dell'Università di Firenze svolge attività di

ricerca in numerosi settori della matematica, siano essi di tipo prettamente teorico (come analisi matematica, geometria, algebra, logica matematica, storia della matematica) che in quelli classicamente più inclini alle applicazioni (e.g. fisica matematica, analisi numerica, calcolo delle probabilità). In particolare, il Gruppo di Fisica Matematica comprende un organico di circa nove persone strutturate (fra professori e ricercatori) ed un gruppo di circa sette persone non strutturate (fra dottorandi, collaboratori ed assegnisti di ricerca).I principali argomenti di ricerca del gruppo sono: problemi a frontiera libera, bio-matematica, meccanica dei continui. In particolare, in relazione alle tematiche del presente programma di ricerca, è da menzionare l'insieme delle attività che si occupano di modellizzazione matematica di fenomeni fisici e/o di altra natura di interesse applicativo e industriale come: fluidodinamica in mezzi porosi, termo-fluidodinamica di processi industriali, transizioni di fase.Da settembre 2008, il Dipartimento è coordinatore del gruppo di ricerca che sta svolgendo il progetto MAC-GEO - Modellazione MAtematica di sistemi geotermici per la definizione di strumenti di decisione da utilizzarsi nelle procedure di controllo di Concessioni GEOtermiche finanziato dalla Regione Toscana quale vincitore del bando nell’ambito del Terzo accordo integrativo dell’Accordo di programma quadro “Ricerca e trasferimento tecnologico per il sistema produttivo”. Nel progetto il Dipartimento svolge l’attività di ricerca relativa alla definizione di modelli fisco-matematici per la descrizione dei flussi di fluidi geotermici dei bacini di Larderello-Travale e Amiata.Sempre relativamente alla modellistica fluidodinamica, il Dipartimento è coordinatore del progetto GOFIM – Gestione Ottimale dei processi di Filtrazione a Membrana, iniziato a gennaio 2009, finanziato dalla Fondazione per la Ricerca e l’Innovazione.Il Dipartimento è inoltre soggetto partner del progetto PURIFAST (Advanced Purification of industrial and mixed wastewater by combined membrane filtration and socochemical tecnologies) finanziato dalla UE per il periodo gennaio 2009 – gennaio 2011, a valere sul programma LIFE+ 2008.

Responsabile scientificoNome e cognome MARIO PRIMICERIORuolo nell’organizzazione Professore OrdinarioIndirizzo Viale G.B. Morgagni, 67/A – 50134 Firenzee-mail mario.primicerio@math.unifi.it telefono 055.4237133Fax 055.4237133CV del responsabile scientifico CURRICULUM VITAE

Prof. Mario Primicerio – Ordinario di Fisica Matematica (MAT/07)Nato a Roma il 13 novembre 1940Laureato con lode in Fisica presso l'Università di Firenze (1962)Servizio Militare presso l'Istituto Geografico Militare (1967-68)

Incarichi universitariPerfezionando, poi ricercatore INFN, presso il Laboratorio Gas Ionizzati di Frascati (1963-1964)Professore incaricato presso l'Università di Firenze dall' anno accademico 1964-65Assistente di Ruolo di Meccanica Razionale dal 1967Dal 1975 ricopre la Cattedra di Meccanica Razionale presso la Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali dell'Università di Firenze

Cariche AccademichePresidente del Consiglio di Corso di Laurea in Matematica (1978-79)Delegato del Rettore per le Relazioni Internazionali ( 1983-91)Preside della Facoltà di Scienze Matematiche fisiche e Naturali (1984-87)Coordinatore del Dottorato di Ricerca in Matematica (1993-95) e (2001- )

Coordinamento di progetti di ricercaU.S.A.E.R.O.: "Free Boundary Problems in Diffusion with Mass Transfer" (1982 - 84)Comunità Europea: "Mathematical Models of Phase Transitions and Numerical Simulation" (1987-88)SNAMPROGETTI/ENIRICERCHE/Università di Firenze: "Rheology of Concentrated Coal-Water Suspensions" (1988 - 1992)C.N.R. : "Nonlinear Filtration and Applications" (1990 - 91)ECMI-European Consortium for Mathematics in Industry: "Mathematical Models for Percolation of Coffee" (1991-96 )U.S.A.E.R.O.: "Ground freezing" (1992-95)European Science Foundation: "Free Boundary Problems and Applications" (1993 - 1999)Agenzia 2000 CNR: "Nonlinear Diffusion and Applications" (2000-2003)

Conferenze o corsi organizzati o co-organizzatiSymposium on "Free Boundary Problems: Theory and Applications" (1981)Workshop on "Solidification of Binary Alloys" (1985)CIME Course on "Nonlinear Diffusion" (1986)CIRM Course on "Mathematical Problems in Environmental Protection and Ecology" (1991)ECMI Conference (1993)Euromech 333 on "Filtration in Porous Media" (1995)Congressi Mondiali di Matematica Applicata (ICIAM).SIMAI 2002SIMAI 2004SIMAI 2006SIMAI 2008

ALTRE ATTIVITÀReviewer del Mathematical ReviewsReviewer del Zentralblatt fur MathematikCommissario per la valutazione di progetti di ricerca (National Science Foundation-USA; Conseil National Recherche Scientifique- France; CODEST - European Community; Third World Academy od Sciences)Membro delle Commissioni di valutazione di tesi di PhD a Parigi, Delft, AugsburgMembro della Commissioni di valutazione I.M.A. Minneapolis - I.A.C. RomaNATO Senior Fellow ad Austin, Texas, USAChristensen Fellow al St. Catherine's College, Oxford, U.K.Sindaco di Firenze (1995-1999)Presidente di I2T3 (Industrial Innovation Through Technological Transfer) INCARICHI DI DIRIGENZA IN SOCIETÀ SCIENTIFICHE

A) NazionaliGNFM - Gruppo Nazionale Fisica Matematica del CNR (1982-85)Unione Matematica Italiana (1981-84 e 1988-1993 )Centro Internazionale Matematico Estivo (1981-1993 )Istituto Analisi Numerica Pavia (1992-96)SASIAM Bari (1992-97)SIMAI - Italian Society of Industrial and Applied Mathematics, SIMAI (2001 -)Program Committee per la AIMETA Conference Pisa 1989Program Committee per la SIMAI Conference 1992Program Committee per la SIMAI Conference 1994Membro della Commissione Relazioni Internazionali del MURST (1990-1996)Membro della Commissione Italiana per l'UNESCO (1985- ), Vice-presidente dal 2000Socio Corrispondente dell'Accademia Nazionale dei Lincei (1992- )Socio Corrispondente dell'Accademia della Colombaria (1994- )Presidente della SIMAI - Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale (2001- )B) InternazionaliEuropean Liaison Committee on Free Boundary Problems (1981- )Steering Committee European Science Foundation (1991-98)ECMI Board for the Wacker Prize (1992-94) e (2005- )E’ stato tra i fondatori dell’ECMI - European Consortium for Mathematics in Industry ed è membro del Governing Board dal 2005School of Advanced Studies in Industrial and Applied Mathematics 1992-1996Program Committee of the International Conference in Applied Mathematics ICIAM 1995Program Committee of the International Conference "Free Boundaries" Bled 1995Program Committee of the Italian - Latinamerican Conferences in Applied Mathematics ITLA 1995, ITLA 2000, ITLA 2004

AFFILIAZIONI A SOCIETÀ SCIENTIFICHESIMAI (Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale) - PresidenteUMI (Unione Matematica Italiana)AIMETA (Associazione Italiana di Meccanica Teorica e Applicata)GNFM (Gruppo Nazionale Fisica Matematica)

MEMBRO DELL'EDITORIAL BOARDS DELLE SEGUENTI RIVISTE SCIENTIFICHEBollettino Unione Matematica Italiana (1985-88)I.M.A. Journal of Applied Mathematics (1985-89)European Journal of Applied Mathematics (1990-1995, and 2004- )Meccanica (1990-1996 )Advances in Mathematical Sciences and Applications, Tokyo (1991- )Communications in Applied Analysis (1996- )Interfaces and Free Boundaries (1999-2002)

VISITE SCIENTIFICHE (2 settimane o più)Austin, USA (NATO Senior Fellow);Beijing, China (Lecturer at Ph.D. course Tsinghua University);Chiba, Japan;Helsinki, Finland (Graduate Course taught at Rolf Nevannlinna Institute);Minneapolis, USA (Institute for Mathematics and Applications);Novosibirsk, Russia (Lavrentiev Institute of Hydrodymanics);Oxford, U.K. (Christensen Fellow);Paris, France (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées);Sao Carlos, Brazil (and other Brazilian universities);Rosario, Argentina (Lecturer at the Free Boundary Seminar);

Tel Aviv, Israel.

VISITE SCIENTIFICHE BREVI O PROFESSORE VISITATORE San Diego, Claremont, Gatlinburg, Stony Brook, Princeton, Honolulu, Evanston, Laurel, New Orleans, Tampa, London, Durham, Brighton, Metz, Maubuisson, Nice, Caen, Nancy, Irsee, Oberwolfach, Neustadt, Berlin, Augsburg, Munchen, Beersheva, Montreal, Jyvaskyla, Hanoi, Tokyo, Kyoto, Madrid, Jerusalem, Lisboa, Salta, Buenos Aires, Leiden, Delft, Algiers.

PUBLICAZIONI:E' autore di oltre 120 articoli di ricerca pubblicati sulle principali riviste internazionali del settore, più numerosi volumi e testi di rassegna, di divulgazione, didattici ecc.

COMITATI DI REDAZIONE DI RIVISTE SCIENTIFICHE:Bollettino Unione Matematica Italiana (1985-88)I.M.A. Journal of Applied Mathematics (1985-89)European Journal of Applied Mathematics (1990-95 and 2004- )Meccanica (1990-96)Advances in Mathematical Sciences and Applications (1991- )Interfaces and Free Boundaries (1995-2000 )Communications in Applied Analysis (1993-)

INTERESSI DI RICERCAI suoi studi riguardano prevalentemente la matematica applicata e in particolare la modellizzazione di fenomeni e processi di interesse industriale. Principali argomenti di ricerca: diffusione, problemi a contorno libero, fluidi non newtoniani, filtrazione nei mezzi porosi, reazione-diffusione, cambiamenti di fase, biomatematica.

Soggetto ATTUATORE Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento Sant’AnnaRagione Sociale Istituto di istruzione universitaria a ordinamento speciale istituita con legge

14 Febbraio 1987 n. 41Forma giuridica Pubblica AmministrazionePartita IVA /C.F: IT 01118840501 – CF 93008800505Responsabile legaleNome e cognome MARIA CHIARA CARROZZARuolo nell’organizzazione DirettoreIndirizzo Piazza Martiri della Libertà, 33e-mail carrozza@sssup.itTelefono +39050883111Fax +39050883225Presentazione del soggetto La Scuola Superiore Sant' Anna di Pisa è un istituto universitario pubblico a

statuto speciale, che opera nel campo delle scienze applicate: Scienze Economiche, Scienze Giuridiche e Scienze Politiche per la Classe di Scienze Sociali e Scienze Agrarie, Scienze Mediche, Ingegneria Industriale e dell'Informazione per la Classe di Scienze Sperimentali.

Lo scopo della Scuola Superiore Sant'Anna è: - Promuovere lo sviluppo della cultura, della ricerca scientifica e tecnologica, dell'innovazione; - Curare la formazione universitaria, post - universitaria e la formazione continua; - Assicurare la continua interazione fra le attività di ricerca e di formazione a beneficio dell'alta qualità degli studi.

La Scuola Superiore Sant'Anna si pone l'obiettivo di sperimentare percorsi innovativi nella formazione e nella ricerca, per rispondere alle esigenze di modernizzazione e di innovazione provenienti dalla società. Questa missione è perseguita valorizzando le istanze di autonomia e di flessibilità che caratterizzano la Scuola Superiore Sant'Anna e che le derivano dall'essere stata riconosciuta un istituto universitario autonomo a statuto speciale, che opera nel campo delle scienze applicate.

Carta dei valoriLa Scuola Superiore Sant'Anna ha adottato tre principi che costituiscono la base della propria missione.Eccellenza - Nella formazione, nella ricerca e in ogni altra attività, è assicurata dalla selezione degli allievi all'ingresso; dalla collaborazione con docenti e ricercatori di alto profilo scientifico, culturale e motivazionale; dall'elevata qualità di strutture e di servizi; dall'alta professionalità del personale tecnico e amministrativo. Interdisciplinarietà - Utilizzata come prospettiva culturale e di metodo. Lo strumento per affrontare problemi e complessità dell'attuale realtà scientifica e sociale. Internazionalizzazione - Intesa come creazione di rapporti con istituti e centri d'eccellenza a livello internazionale. E come attenzione ai problemi di formazione e di crescita culturale dei giovani provenienti dai Paesi emergenti.

Responsabile scientificoNome e cognome ENRICO BONARIRuolo nell’organizzazione Professore ordinario Agronomia, Vice-Direttore, Preside della Classe di

Scienze SperimentaliIndirizzo Piazza Martiri della Libertà, 33e-mail bonari@sssup.ittelefono +39050883111Fax +39050883225CV del responsabile scientifico Il Prof. Enrico Bonari, nato a Civitella-Paganico (Grosseto) il

29/12/1945, si è laureato in Scienze Agrarie presso l’Università degli Studi di Pisa nel 1968, con la votazione di 110/110 e Lode. Ha frequentato l’allora Istituto di Agronomia dell’Università di Pisa, prima come borsista del Ministero della Pubblica Istruzione e successivamente come Assistente incaricato. Dal 01/04/1972 è stato nominato Assistente Ordinario di Agronomia Generale e Coltivazioni Erbacee all’Università degli Studi di Pisa. Nel 1980 si è trasferito presso la Facoltà di Agraria dell’Università della Tuscia (Viterbo) dove nel 1982, è divenuto Professore Associato di Agronomia Generale e Coltivazioni Erbacee e dove ha diretto, fino al 1985, l’Istituto di Agrotecnica. Nell’anno 1986, risultato vincitore di un concorso per Professore Universitario di 1^ fascia, è stato chiamato dalla Facoltà di Agraria dell’Università di Pisa a ricoprire la Cattedra di Coltivazioni Erbacee Speciali e dopo, dal 1994, quella di Agronomia Generale. Dal 01/11/1998 il Prof. Bonari è stato chiamato a coprire per trasferimento la Cattedra di Agronomia e Coltivazioni Erbacee presso la Classe di Scienze Sperimentali della Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento “S.Anna” di Pisa.

L’attività didattica del Prof. Bonari si è sviluppata, sia a Viterbo che a Pisa (e nel 1978 presso l’Università Nazionale Somala a Mogadiscio), oltre che nell’ambito dei corsi universitari di titolarietà, anche nell’insegnamento di varie altre discipline complementari del proprio raggruppamento concorsuale (AGR02) tenute per affidamento e/o per supplenza. Attualmente è titolare di “Agronomia e Coltivazioni Erbacee” presso la Scuola Superiore S.Anna ed è docente di “Elementi di Agronomia Ambientale” nel Master in Controllo e Gestione dell’Ambiente della stessa Scuola e di “Foraggicoltura” presso la Facoltà di Agraria di Pisa.

Dal punto di vista accademico-organizzativo l’attività del Prof. Bonari si è altresì sviluppata presso il “Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro-Ambientali “E.Avanzi” dell’Università di Pisa; di cui è stato Direttore dal 1980 al 1994. Dall’a.a. 1994-95 all’ottobre 1998, è stato Direttore del Dipartimento di “Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema” e presidente del Collegio dei Direttori di Dipartimento dell’Università di Pisa, e come tale rappresentate dello stesso collegio nel Consiglio di Amministrazione della medesima Università. Presso la Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento “S.Anna” di Pisa, ricopre attualmente le cariche di Preside della Classe Accademica di Scienze Sperimentali e di Vice-Direttore della Scuola con delega per i problemi del personale. Presso la stessa Scuola Superiore Sant’Anna, il Prof. Bonari è stato responsabile del Master universitario in “Valorizzazione e Controllo delle Produzioni Agroalimentari di Qualità” e del Corso di Alta Formazione “Sistemi AgroSilvoPastorali e Sviluppo Rurale”. Dal 2004 è coordinatore scientifico del Laboratorio di ricerca “Land Lab – Agricoltura Ambiente Territorio “e dal 2006 è Direttore del “Centro di Ricerca Interuniversitario sulle Biomasse da Energia” (CRIBE). Dal 2007 è membo del Comitato scientifico BIOFUELS Italia (Piattaforma Tecnologica Italiana Biocarburanti)

Il Prof. Bonari ha anche collaborato in ripetute occasioni con il Ministero degli Affari Esteri e con Organismi Internazionali (F.A.O., IFAD, ecc.) in attività didattico-scientifiche e professionali in diversi Paesi in via di sviluppo (Somalia, Mozambico, Marocco) per studi e progetti relativi alle tematiche proprie dell’agronomia generale, dell’agricoltura sostenibile, della organizzazione del lavoro in agricoltura, della valorizzazione agro-ecologica delle aree difficili e dei rapporti agricoltura-ambiente, con particolare riguardo allo studio dei sistemi colturali “low-imput”.Il Prof. Bonari è socio della Società Italiana di Agronomia (S.I.A.) di cui è stato Vicepresidente dal 1996 al 2001; è Accademico Ordinario dell’Accademia dei Georgofili di Firenze; è membro del Consiglio del Parco Naturale di Migliarino, S.Rossore e Massaciuccoli (di cui è vicepresidente dal 2004) e del Comitato Scientifico del Parco Naturale della Maremma in rappresentanza del Consiglio Nazionale delle Ricerche. Dal 1998 al 2002 è

stato Direttore della Rivista Scientifica “Rivista di Agronomia”, organo ufficiale della Società Italiana di Agronomia.La sua attività didattica e scientifica ha avuto numerosi riconoscimenti sia in Italia che all’estero; in particolare, nel 1997, gli è stato conferito il Premio Nazionale della “Fondazione Marchi” per l’operosità scientifica dimostrata in campo agricolo e, nel 1998, è stato insignito dell’Ordine del Cherubino dal Senato Accademico dell’Università degli Studi di Pisa. Dal 1999 è stato chiamato a far parte del Gruppo di Supporto Tecnico-Scientifico “Bioenergia” presso il Ministero delle Politiche Agricole e Forestali.L’attività scientifica e sperimentale del Prof. Bonari è documentata da oltre 300 pubblicazioni a stampa (lavori scientifici, libri e/o capitoli di libri, comunicazioni a congressi internazionali e nazionali, manuali tecnici, lavori divulgativi, ecc.) e risulta in particolar modo indirizzata verso i seguenti principali settori di ricerca e di sperimentazione applicativa:- lo studio dei rapporti agricoltura-ambiente, delle tecniche di agricoltura alternativa e dei problemi di conservazione della fertilità dei terreni agrari nella logica dell’agricoltura sostenibile;- la messa a punto di sistemi colturali a vario livello di intensificazione e l’analisi dei relativi problemi di impatto ambientale sia a livello aziendale che su scala territoriale;- l’agrotecnica delle principali specie erbacee di grande coltura con particolare riferimento alle problematiche della riduzione dei costi colturali, della meccanizzazione delle lavorazioni principali del terreno e della organizzazione del lavoro nei sistemi colturali tipici delle aree mediterranee;- la valutazione delle possibilità di coltivazione di specie agrarie non alimentari (da energia (SRF, Biodiesel, ecc), per la fitodepurazione, officinali, ecc.) sia sotto il profilo agronomico-produttivo che dal punto di vista energetico ed ambientale;- l’analisi e lo studio dei problemi agronomici ed ambientali connessi con lo smaltimento in agricoltura di prodotti reflui delle industrie agroalimentari, con particolare riferimento alle acque di vegetazione dei frantoi oleari.

Soggetto ATTUATORE CNR - Istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione “A.Faedo”Ragione Sociale Ente Pubblico di RicercaForma giuridica Pubblica AmministrazionePartita IVA /C.F: P.IVA 02118311006 • C.F. 80054330586Responsabile legaleNome e cognome CLAUDIO MONTANIRuolo nell’organizzazione Direttore dell’IstitutoIndirizzo Via G.Moruzzi 1, 56124 Pisae-mail Claudio.Montani@isti.cnr.itTelefono 050 3152878Fax 050 3152811Presentazione del soggetto L’ Istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione “A.Faedo” (ISTI) è un

Istituto del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e si trova nell’area delle Ricerca di Pisa. ISTI è nato nel settembre 2000 dalla fusione del CNUCE e dell’IEI. ISTI porta il nome di Alessandro Faedo, già rettore dell’Università di Pisa e presidente del CNR, come riconoscimento dell’importante contributo allo sviluppo dell’Informatica nella comunità italiana. L’Istituto è diventato operativo nel 2002.

ISTI ha come missione sia attività scientifica di eccellenza, sia il trasferimento tecnologico verso imprese e Enti della Pubblica Amministrazione. Copre il settore della Scienza dell’Informazione, delle tecnologie ad essa collegate e un ampio spettro di applicazioni. L’attività dell’Istituto ha per obiettivo l’aumento delle conoscenze nel settore informatico, lo sviluppo e test di nuove idee e l’ampliamento delle aree applicative.ISTI ha una serie di collaborazioni col mondo accademico e opera in modo cooperativo con altre istituzioni nell’ambito di progetti a livello nazionale e internazionale.Data l’importanza della formazione per la Società dell’Informazione, ISTI accoglie un numero considerevole di dottorati e attività post-dottorato e partecipa attivamente alle attività didattiche dell’Università di Pisa.

Responsabile scientificoNome e cognome PAOLO MOGOROVICHRuolo nell’organizzazione Primo RicercatoreIndirizzo Via G.Moruzzi 1, 56124 Pisae-mail Paolo.Mogorovich@isti.cnr.ittelefono 050 3152984Fax 050 3152040CV del responsabile scientifico Paolo Mogorovich

Nazionalità ItalianaData di nascita 29 luglio 1946Studi 1972 – Laurea in Fisica, indirizzo elettronico, presso l’Università di Firenze

AFFILIAZIONIDal 2007 ad oggi è dipendente del Consiglio Nazionale delle Ricerche con la

qualifica di Primo Ricercatore e opera presso l’Istituto ISTI.Dal 1999 al 2006 è distaccato dal CNR presso il Consorzio Pisa Ricerche

per attività progettuale, di ricerca e di trasferimento tecnologico nel campo dei Sistemi Informativi Territoriali applicati a vari settori tra cui quello ambientale e quello della pianificazione urbanistica.

Dal 1974 al 1998 è dipendente del Consiglio Nazionale delle Ricerche con la qualifica di Primo Ricercatore e opera presso l’Istituto CNUCE di Pisa. Dal 1977 al 1998 (esclusa una parentesi tra il 93 e il 96) è responsabile di un gruppo che opera nei settore dell'Image processing, dei GIS e della multimedialità, sviluppando ricerche e progetti nel settore ambientale, della pianificazione e settori tecnologici collegati.

COMPETENZE TECNICHEDal 2000, nel settore GIS: disegno di sistemi di gestione e distribuzione di

dati territoriali e mappe via Web, consistenza di archivi di dati territoriali, documentazione di informazione geografica, modelli dati e applicazioni relative al trattamento geografico dei Beni Culturali, impatto di sistemi informativi nella P.A., esperienze in vari settori applicativi.

Dal 1993: disegno e sviluppo di Sistemi Informativi prevalentemente nel settore dell'informazione geografica, per quanto riguarda modelli dati, standard di comunicazione, elaborazioni e modello organizzativo.

Dal 1979: sistemi per il trattamento dell’informazione geografica (GIS) e loro applicazioni. Integrazioni con tecnologie complementari.

Dal 1977 al 1979: elaborazione di immagini ottenute con tecniche di telerilevamento.

Dal 1974 al 1977: gestione e interventi sui sistemi operativi dei mainframe IBM serie 370 (HASP).

PRINCIPALI ESPERIENZE DIDATTICHEDal 2005ad oggi: Professore a contratto di "Sistemi Informativi Territoriali

2" al Corso di Laurea in Sistemi Informativi Territoriali dello IUAV-Venezia.

Dal 2004 ad oggi: Coordinatore scientifico del master universitario di I livello, dell'Università di Pisa, in "Sistemi Informativi Territoriali" (quattro edizioni)

Dal 1999 a oggi: Professore a contratto di “Sistemi Informativi Territoriali” al corso di laurea di Informatica dell’Università di Pisa.

Dal 2005 al 2007: Coordinatore scientifico del master universitario di II livello, in "Sistemi Informativi Territoriali e Telerilevamento" dello IUAV di Venezia

Dal 1997 al 1999: docente al corso di “Informatica grafica: rappresentazione di dati geografici” presso il Diploma in Informatica dell’Università di Pisa.

Tra il 2000 e il 2004 coordinatore scientifico di altri corsi di lunga durata (500-900 ore) dell'Università di Pisa nel campo dei Sistemi Informativi Territoriali

Relatore di oltre sessanta tesi di laurea e tesi di master e Tutor aziendale di numerosi tirocini prevalentemente presso il Dipartimento di Scienza dell’Informazione dell’Università di Pisa e lo IUAV di Venezia.

ESPERIENZE PROFESSIONALINel 2004-2006 responsabile del progetto “Sperimentazione di tecniche e

metodologie per l’implementazione delle funzioni di gestione dei dati geografici nel Sistema Informativo Generale del Catalogo” tra l'Istituto Centrale del Catalogo e della Documentazione del Ministero per i Beni e le Attività Culturali e il DIPSA dell'Università di Pisa.

Nel 2004-2005 responsabile, nel progetto InAdvance (Azioni innovative finanziate dall’art. 6 Fondo Sociale Europeo - Linea di Bilancio B2-1630 - “Strategie Locali per l’Occupazione e Innovazione” - VP/2001/017), della preparazione e distribuzione via Web di informazione geografica

Nel 2004 responsabile, nell'ambito di un contratto tra Università di Pisa e Ministero dell'Ambiente, dell'organizzazione e distribuzione via rete di dati geografici relativi alla Posidonia e altri descrittori dell'ambiente marino.

Dal 2002 al 2007: partecipazione, col ruolo di coordinamento e responsabilità scientifica nell'ambito di una collaborazione con la Provincia di Livorno, ai progetti

SMART (Servizi Marketing, Ambiente, Risorse del territorio) - E-Government 388 (erogazione di servizi di geomarketing)

GISNET-Toscana Costa - Docup Ob. 2/2000-2006 - F.E.S.R. Ob.II . 2.8.1 (creazione di archivi territoriali, loro diffusione in rete e creazione

di servizi a valore aggiunto) ÀLDULE (Applicazioni LAN/Internet Destinate a Utenza Livornese e

Esterna) - Docup Ob. 2/2000-2006 - F.E.S.R. Ob.II . 2.8.4 (erogazione di servizi informativi della Provincia di Livorno per la Pubblica Amministrazione e per l'impresa)

INTERGEO (Informazione Territoriale Regionale Geografica) - Progetto di e-government della Regione Toscana (costruzione e normalizzazione di archivi territoriali)

Dal 93 al 2006: collaborazioni varie col Ministero dei Beni Culturali e Ambientali per la definizione di standard e metodologie nel settore dell’informazione geografica e aerofotografica; tra queste la partecipazione al Progetto SIGEC, per quanto riguarda la definizione di specifiche, per conto di ICCD, relative alla parte cartografica (2001-2003)

Dal 90 ad oggi è responsabile, presso il Consorzio Pisa Ricerche, di circa trenta progetti aventi per oggetto varie tematiche dei sistemi di informazione geografica, per Imprese ed Enti della P.A.

Tra il 93 e il 98: responsabile di una serie di progetti di supporto all’Autorità di Bacino dell’Arno e all’Autorità di Bacino del Serchio per lo sviluppo del Sistema Informativo Territoriale di tali Enti.

Tra il 96 e il 97: collaborazione con la Regione Toscana per la definizione di un progetto di attuazione della LR.5/95: attivazione del Sistema Informativo Territoriale della Regione

Dal 94 al 97: responsabile di sottocontratto per il CNR del progetto Geo2dis (Esprit)

Dal 93 al 94: responsabile di un contratto di ricerca tra il Ministero dell'Ambiente e il CNUCE per un supporto generalizzato nel settore GIS per l'ambiente e per lo sviluppo di prototipi.

Tra l'87 e l'88: contratto tra la DG XIII e il CNR per uno studio sulle tecnologie ottiche.

Tra l’82 e l’83: collaborazione con la Regione Toscana per l’impostazione del Sistema Informativo Territoriale della Regione

ALTRI INCARICHIDal 94 al 97: gruppo di lavoro Uninfo per la definizione di standard su

prodotti e motodologie GIS nell’ambito dell’attività di normalizzazione del CEN TC287.

Tra il 93 e il 97: rappresentante per l'Italia nel progetto GISdata della European Science Foundation

Nel 1995 è nominato membro del Comitato per la normalizzazione dell’informazione geografica dell’Autorità per l’Informatica nella Pubblica Amministrazione (durata 1 anno).

Dal 1999 al 2002 è membro Commissione Didattica Diploma Universitario a Distanza: “Sistemi Informativi Territoriali” - Nettuno

Ha ricoperto cariche presso Riviste e Associazioni che si occupano di GIS: Rivista Documenti del Territorio (1999-2002) , Rivista MondoGIS (dal 1999), Rivista dell’Associazione Italiana di Telerilevamento (1999), AM/FM Italia (1999)

PUBBLICAZIONIAutore o coautore di circa 40 lavori, prevalentemente nell’ambito di

convegni nazionali e internazionali, oltre a innumerevoli contributi tecnici relativi ad attività progettuale e di trasferimento tecnologico.

Soggetto ATTUATORE Acque Ingegneria SrlRagione Sociale Acque Ingegneria SrlForma giuridica Società a Responsabilità LimitataPartita IVA /C.F: 0164790505Responsabile legaleNome e cognome OSCAR GALLIRuolo nell’organizzazione PROCURATORE LEGALEIndirizzo Via Bellatalla 1 56121 Ospedaletto, Pisae-mail info@acqueingegneria.netTelefono 050/843423Fax 050/843400Presentazione del soggetto Acque Ingegneria S.r.l., è una società del gruppo Acque, essa ne costituisce il

“braccio”nel campo della ricerca e dell’ingegneria. Dal 2003, Acque Ingegneria ha elaborato progetti per un valore complessivo di circa quindici milioni di euro, in parte finanziati attraverso fondi europei e ministeriali. Impiega attualmente 41 persone tra assistenti tecnici e ricercatori il cui "know-how" è necessario al fine di raggiungere i propri obiettivi. I principali settori d’intervento di Acque Ingegneria riguardano i servizi di ingegneria e geologia “classici”, dagli studi di fattibilità alla progettazione delle opere, dalla modellazione matematica delle reti e degli impianti per il controllo delle pressioni e delle perdite idriche allo sviluppo della cartografia e del telecontrollo.

Principali progetti:

1-ASAP/LIFE/ENV/IT000255Progetto cofinanziato dalla Comunità Europea. Life Ambiente 2006:Il protocollo ASAP mira all'elaborazione di un approccio sistemico basato sulla regolamentazione ottimale della pressione, applicabile in ogni condizione della rete idrica. ASAP fornisce una soluzione al problema delle perdite anche laddove la scarsezza delle risorse economiche non rende possibile un major revamping dell'intera rete. Grazie al suo approccio sistemico, dimostrato su una rete non omogenea di estensione rilevante (l’acquifero del Bientina), il protocollo ASAP sarà capace di essere applicato ovunque si ponga il problema della riduzione stabile della perdite idriche. Inoltre non richiede per la sua attuazione rilevanti investimenti infrastrutturali, perché agisce soprattutto sul controllo e sulla gestione ottimale della pressione migliorando la capacità di ricerca delle perdite e scongiurando il pericolo dell'esportazione delle stesse in altri punti della rete o nel tempo. Pertanto il protocollo ASAP risulta essere tecnicamente e economicamente riproducibile su ogni tipologia di rete di distribuzione idrica comunitaria.ASAP: Mira a contribuire al ripristino dell'acquifero, a promuovere l'uso sostenibile dell'acqua e prevenire la contaminazione delle acque sotterranee. Mette in opera una catena di attività altamente rappresentative per ristabilire condizioni di sostenibilità nelle falde sovra sfruttate.Agisce sulla rete di distribuzione:

per contrastare l'incremento del pompaggio di acqua sotterranea dovuto alla crescente e variabile domanda, migliorando la capacità del sistema di distribuzione di mantenere al minimo il pompaggio e di garantire contemporaneamente ai cittadini disponibilità costante di acqua di qualità;

per contrastare la crescente vulnerabilità delle falde acquifere, ripristinando le condizioni di equilibrio del livello dell'acqua e la pressione interna – riducendo così i rischi dell'assorbimento di agenti contaminanti;

per dimostrare ad una scala rappresentativa come proteggere e recuperare falde acquifere sovra sfruttate agendo prontamente, in modi economicamente e tecnicamente fattibili che incoraggino ad adottare strategie sostenibili più generali e a lungo termine.

2-Da una collaborazione tra la Società “Acque Ingegneria Srl” e “BRE Elettronica Telemetry Systems” è stato realizzato un dispositivo idroelettrico (Picoturbina©) per alimentare attrezzature associate al trasporto di fluidi, installate in zone non raggiunte dalla rete elettrica. L’energia prodotta, accumulata in batterie tampone, garantisce alta affidabilità e continuità nel servizio.La Picoturbina©, a differenza dei pannelli solari non è influenzata dalle condizioni meteorologiche sfavorevoli dei mesi invernali o dal posizionamento in luoghi ombreggiati. E’ senz’altro un’alternativa eco-compatibile che consente di evitare consumi elettrici, utilizzando l’energia derivante dalla differenza di pressione che si genera tra l’ingresso e l’uscita di una valvola regolatrice. Utilizzare la Picoturbina© per generare elettricità permette di risolvere “problemi gestionali” in alternativa al altre soluzioni energetiche.

3- Acque Ingegneria Srl ha elaborato insieme ad Acque Spa il Water Wireless Sensor brevetto internazionale di proprietà di Acque Spa e di un’azienda di sensoristica Austriaca. Il WWS applica nuovissime tecnologie sensoristiche e microelettroniche per produrre un nuovo sistema di misura della portata a basso costo. Tale progetto nasce dall’esigenza di controllare la portata all’interno delle condotte, per affrontare problematiche quali la ricerca di perdite, il risparmio energetico, l’analisi dei consumi di una certa regione o il monitoraggio in tempo reale delle condotte. Water Wireless Sensor è un micro sensore a trasferimento di calore, di dimensioni ridottissime da inserire all’interno di una condotta in carico, in grado di misurare il valore della portata e di trasmettere la misura. Per la sua produzione sono stati coinvolti un centro specializzato in Belgio, ed una unità del Polo Tecnologico di Navacchio.

Responsabile scientificoNome e cognome OBERDAN CEIRuolo nell’organizzazione RESPONSABILE SETTORE RICERCA PERDITE MODELLAZIONE

CARTOGRAFIA Indirizzo Via Bellatalla 1 56121 Ospedaletto, Pisae-mail o.cei@acqueingegneria.nettelefono 050843445Fax 050843400CV del responsabile scientifico

Nato a Pisa il 31.03.1968 e residente a Ponsacco (PI), via Donizatti, 29/2/1986 diploma di Geometra (votazione 55/60).Laureato nel 1997 presso l’Università degli Studi di Pisa in ingegneria civile idraulica indirizzo ambiente gestionale (votazione 106/110) con tesi sperimentale sul risalto idraulico in contropendenza.Iscritto all’ Albo degli Ingegneri di Pisa al nr. 1663 con relativa abilitazione all’esercizio della professione. Abilitazione come responsabile della sicurezza (L. 494/96).Dal 1998 prima collaboratore esterno poi dipendente della società SIAT S.r.l. con sede in Pontedera (PI) dove ricopre l’incarico di responsabile dei settori della progettazione e della ricerca delle perdite.Eseguito per il comune di Buti (PI) lo studio idraulico sul rio dei ceci (verifica idraulica, relazione idrologica, relazione idraulica) per la realizzazione di un parcheggio a raso in via dei Ceci.Sviluppatore sistemista di progetti GIS per la gestione di reti acquedottistiche e d’irrigazione ha eseguito il rilievo e collaborato alla creazione del sistema informativo territoriale di Cerbaie S.p.A. per gli acquedotti di Bientina (PI), Quattro strade-Santa Colomba (PI), Pontedera (PI), La rotta (PI), Treggiaia-Romito-Montecastello (PI), Calcinaia-Fornacette (PI) e Ponsacco (PI); Il rilievo e la mappatura degli acquedotti di Pomigliano d’arco (Na), Collodi-Veneri (PT), Calci (PI); le campagne di ricerca perdite con correlatore negli acquedotti di Collodi-Veneri (PT), Borgo a Baggiano (PT), Bientina (PI), Quattro strade-Santa Colomba (PI), Pontedera (PI), La rotta (PI), Treggiaia-Romito-Montecastello (PI), Calcinaia-Fornacette ( PI).Progetto di distrettualizzazione e controllo della qualità dell’acqua con sistemi

di telecontrollo della rete di distribuzione dell’acquedotto di Pontedera.Rilievo e mappatura in formato dwg della fognatura di Pontedera.Progetto dell’impianto di irrigazione del campo di atletica del “Campo scuola” di Pisa.Progetto per l’automazione degli impianti d’irrigazione Pubblici del Comune di Viareggio e per l’abbattimento delle sabbie con sistema automatico con controllo PLC.Progettazione di numerosi impianti di irrigazione pubblici e privatiProgetto dell’impianto di sollevamento e verifica della rete di idranti per la rete antincendio del parcheggio Fast Park in Piazza Berlinguer a Pontedera (PI).Dal Maggio 2003 è dipendente della società Acqueingegneria S.r.l. dove ha ricoperto le funzioni di coordinatore della progettazione del settore acquedotti e attualmente è il coordinatore della divisione di modellazione e ricerca perdite occulte e cartografia.Ha realizzato oltre 60 modelli matematici di reti acquedotto gestite da Acque S.P.A per circa 2500 Km di rete di distribuzione e adduzione.Ha coordinato e partecipato come progettista ai seguenti progetti:− Progettazione Condotta di adduzione Abbadia Isola(SI) - Staggia Senese

(SI)− Progettazione Condotta di adduzione dal Serbatoio della Sterza alla C.le di

S.Giuseppe nel comune di Lajatico (PI)− Progettazione del sistema di adduzione principale per l’utilizzo a scopo

idropotabile delle acque del fiume Serchio− Progettazione impianti di sollevamento della centrale della Farfalla nel

comune di Empoli (FI)− Progettazione impianti di sollevamento della centrale di Bassa nel comune

di Fucecchio (FI)− Progettazione condotta di adduzione dalla sorgente di Badia a Coneo alla

C.le di Fosci nel comune di Colle val d’elsa (SI)− Progettazione dell’impianto di sollevamento presso il serbatoio pensile di

Orentano nel comune di Castelfranco di sotto (PI)− Progettazione della condotta a sollevamento meccanico dal serbatoio di

ponte ai mattoni al serbatoio della Rocca nel comune di San Gimignano− Progettazione della condotta di adduzione dalla C.le di Orentano alla C.le di

Villa Maiolfi nel Comune di Castelfranco di Sotto (PI)− Progettazione della condotta a sollevamento meccanico dal serbatoio di

Marlia al serbatoio di San Colombano nel comune di capannori (LU)− Progetto di distrettualizzazione del Comune di Cascina (PI)− Progetto di distrettualizzazione del Comune di Pescia (LU)− Studio di fattibiltà per il riordino del sistema di adduzione principale

dell’ATO 2 Basso Valdarno.− Progetto generale degli acquedotti della Valdera− Studio di fattibiltà per il riordino del sistema di adduzione principale della

valdelsa e per l’utilizzo della montagnola senese.− Progetto di automazione delle valvole Clayton per il controllo della

pressione della rete dell’acquedotto di Pisa e per il telecontrollo istantaneo dei consumi idrici.

− Progetto per l’ottimizzazione degli impianti di sollevamento della centrale di San Piero a Grado mediante regolazione automatica della pressione delle pompe con inverter in funzione della portata richiesta.

− Progetto per l’ottimizzazione degli impianti di sollevamento della centrale di San Biagio (PI) mediante sistema automatico di regolazione della pressione delle pompe.

− Progetto di sostituzione delle pompe di sollevamento della centrale di Caldaccoli nel Comune di san Giuliano Terme (PI) per il serbatoio di Orzignano ;

− Progetto per la regolazione della pressione notturna e diurna della rete di distribuzione del Comune di Vecchiano (PI);

− Progetto per il rifacimento della centrale 1 e centrale 2 nel Comune di Bientina;

− Progetto per la sostituzione delle pompe di spinta dalla centrale 1 di Bientina al serbatoio seminterrato di Santa Maria a Monte;

Ha collaborato allo sviluppo di un applicativo per la visualizzazione della cartografia numerica all’interno di epanet e per l’unione di modelli matematici provenienti da files diversi.Nel 2004 è stato il responsabile di processo del servizio di monitoraggio e riduzione delle perdite idriche degli acquedotti dei Comuni di Cascina (PI) e Pescia (Lu) gestiti da Acque S.p.a .Nel 2005 è stato il responsabile di processo del servizio di monitoraggio e riduzione delle perdite idriche degli acquedotti dei Comuni di Montelupo (FI), Calcinaia (PI) , Capannoli (PI), della condotta del Pollino (Lu), Borgo a Buggiano (LU), Pieve a Nievole (LU), Pontedera (PI) gestiti da Acque S.p.a..Nel 2006 è stato nominato il responsabile di processo del servizio di riduzione della pressione e ottimizzazione idraulica dei Comuni di Santa Maria a Monte (PI), Poggibonsi (SI), San Miniato (PI), Bientina (PI) , CastelFranco (PI), Pontedera (PI), Calcinaia (PI) gestiti da Acque S.p.a..Nel 2003 ha conseguito il diploma di Master modeler rilasciato dalla Heastad Method.Conoscenza software di data base relazionali, applicativi Cad, applicativi Gis (Arcview e relative estensioni 2D e 3D; Arcinfo;Geomedia;smallword), modelli matematici per lo studio del moto permanente di reti in pressione (Epanet,Eraclito, Mikenet, e atri), modelli matematici di simulazione del moto vario nelle correnti in pressione (Hytrans ; Hammer, e altri), modelli di simulazione di moto uniforme e gradualmente variato nelle correnti a pelo libero (HEC-RAS) , modelli matematici per la diffusione degli inquinanti negli acquiferi (ASM).Dal 2006 ad oggi è Project Manager per Acque Spa del progetto ASAP/LIFE/ENV/IT/000255.A pochi mesi dalla conclusione progettuale il suo ruolo ha portato al raggiungimento dei principali benefici ambientali del progetto ASAP :a) effetti diretti sul bacino del sito di dimostrazione;b) diffusione/replicabilità dell'approccio, metodi ed esperienze su altri bacini in Italia e nella UE;c) arricchimento del catalogo delle migliori pratiche disponibili (BAT) suggerito dagli organismi regolatori e/o settoriali a livello nazionale ed europeo.A)I benefici ambientali attesi di ASAP sul sito di dimostrazione sono:A1) riduzione dell'impatto sull'acquifero, ossia:1 fermare – e in alcuni casi invertire – il trend di abbassamento del livello

di falda;2 ripristinare un margine di sicurezza nelle aree maggiormente sfruttate;3 fermare – e in alcuni casi invertire – l'incremento della vulnerabilità

agli agenti inquinanti dovuta alla diminuzione del livello piezometrico;4 migliorare la gestione sostenibile del bacino;5 migliorare la qualità dell'acqua (ripristino dell'equilibrio dei soluti

naturali)Tali benefici saranno raggiunti attraverso:

taglio del 10% (medio) della captazione sotterranea e del 10% delle perdite effettive totali rispetto a volumi comparabili di acqua distribuita al rubinetto come risultato della messa in opera dell'approccio;

riduzione del 20% della dispersione rispetto alle cifre attuali, prima/senza lavori di riabilitazione grazie alla calibrazione di precisione del sistema (fine tuning) della portata e della pressione.

A2) riduzione della pressione ambientale in senso generale, ossia:• riduzione di sostanze chimiche e fanghi nel processo di

potabilizzazione• riduzione del 10% dei consumi di energia per il pompaggio, la

potabilizzazione e la distribuzione (a seguito della riduzione dei bisogni di captazione);

• diminuzione dei lavori necessari sulla rete, con conseguente riduzione del loro impatto (combustibile, emissioni e materiali)

Questi benefici saranno ottenuti attraverso:

• riduzione del volume di acqua trattata nel processo di potabilizzazione;• non esecuzione di lavori inutili sulla rete grazie all'identificazione di

distretti zonali progettati per la riabilitazione, dove i lavori possono essere rimandati o cancellati per la riconquistata efficienza dopo una migliore calibrazione di precisione delle dinamiche di rete;

A3) vengono liberate nuove risorse per il miglioramento della gestione del bacino, grazie all' aggiornamento della lista delle priorità di riabilitazione che permette di concentrare le risorse economiche su questioni di maggior rilevanza.B) I benefici ambientali attesi su altri bacini che esaminino o replichino l'approccio ASAP sono:

- valutazioni preventive veloci e migliori della sostenibilità dell'approccio ASAP sulle scelte di bacini candidati;

- minori costi nella gestione dell'approccio ASAP in caso di adozione;- replica di benefici ambientali di bacino simili a quelli del sito di

dimostrazione.

Pubblicazione presso il Dipartimento d’Ingegneria Civile Idraulica e del territorio dal titolo ”Esperienze sui dissipatori d’energia in contropendenza” Pubblicazione presso la collana tecnica “Proaqua” dal titolo “Ricerca sistematica delle perdite e distrettualizzazione: due metodi a confronto”.Pubblicazione presso la collana tecnica “Acque e Aria”, Progettare per la Sanità dal titolo “Ridurre Vulnerabilità e Sovrasfruttamento dalle acque sotterranee” Be-Ma Editrice.

Soggetto ATTUATORE H2Oingegneria S.r.l.Ragione Sociale H2Oingegneria S.r.l.Forma giuridica Società a Responsabilità LimitataPartita IVA /C.F: 01741120503Responsabile legaleNome e cognome ANDREA PATRIARCHIRuolo nell’organizzazione Amministratore DelegatoIndirizzo Lungarno Buozzi n°7, 56100, Pisa (PI)e-mail a.patriarchi@h2oingegneria.netTelefono 050843434Fax 050843412Presentazione del soggetto

Società di progettazione e gestione di servizi tecnici, è nata nel 2005, ed è attualmente costituita in maggioranza da soci di età inferiore a 35 anni (7 soci su 13) e da una rilevante componente femminile (6 soci su 13), volta all'informatizzazione dell'attività tecnica progettuale delle società di gestione del Servizio idrico integrato.

Nata come puro strumento operativo e di supporto alla attività professionale, assume da subito definitiva fisionomia di Società di progettazione, avvalendosi sempre comunque della professionalità dei soci che ne fanno parte.

La Società ha come oggetto sociale:

- la prestazione di servizi in materia di elaborazione dati;

- l'analisi e la formazione di procedure informatizzate e di programmi;

- la produzione e la vendita di ricerche di mercato e di opinione sia per enti pubblici che privati;

- la progettazione civile, industriale e strutturale con tutti i servizi di ingegneria connessi, nei limiti di quanto concesso dalla vigente legislazione;- la pianificazione territoriale, urbanistica ed ambientale a tutti i livelli di scala;

- l'organizzazione, la gestione, la produzione di servizi tecnici in genere per la conduzione di studi professionali, ditte, società ed enti in genere.

h2o Ingegneria volge la propria offerta ad Enti Pubblici ed operatori privati prevalentemente per attività, quali:Piani di sicurezza e coordinamento, direzione assistenza lavori e contabilità, computi metrici e capitolati, contratti e gare d’appalto, indagini geologiche e geotecniche, valutazione di impatto ambientale, rilievi topografici, progettazione di sistemi di captazione, potabilizzazione e distribuzione dell’acqua potabile, progettazione di sistemi di smaltimento e depurazione di reflui urbani ed industriali, pratiche catastali ed attività legate alle procedure espropriative.

Principali progetti:

1- Realizzazione centro elaborazione dati Architettonico/Geologico.Indagine geologica-tecnica svolta a supporto del progetto di ristrutturazione di edificio esistente nel centro abitato di Empoli, in via della Maratona.Il progetto esecutivo prevede la trasformazione di locali uso ufficio in centro elaborazione dati. Si tratta di un intervento di ristrutturazione di una porzione di edificio costituito da due piani fuori terra, nell’ambito del quale saranno potenziati i solai esistenti per sostenere i carichi derivanti dalla pesante strumentazione del centro elaborazione dati.Oltre alla progettazione e coordinamento in fase di esecuzione della sicurezza.

2- Progetto di Urbanizzazione per il complesso residenziale UTOE 17 San Lorenzo Alle Corti area Nord

Il progetto in questione prevede la realizzazione di una nuova rete fognaria nera, bianca, acquedottistica a servizio della nuova lottizzazione in corso che si

svilupperà lungo la viabilità interna della lottizzazione stessa. All’interno della lottizzazione l’assetto del sistema fognario sarà di tipo separato, ovvero di smaltimento differenziato dei reflui provenienti dagli insediamenti abitativi e acque piovane.Al fine di rendere possibile il deflusso delle acque meteoriche della zona edificata occorre realizzare una rete di smaltimento ed il collegamento della stessa con un sistema di laminazione delle acque al fine di preservare il regolare deflusso della fognatura mista esistente su via Berretta così come prescritto dal gestore unico Acque S.p.A. nella conferenza di servizi indetta dal Comune di Cascina.Il sistema di laminazione è stato individuato nel laghetto artificiale previsto nel progetto originale già depositata in Comune al fine del rilascio della concessione edilizia; tale laghetto funzionerà con deflusso a gravità verso la fognatura comunale sopra menzionata con rilascio graduale delle portate di pioggia accumulate tramite una bocca tarata. Per quel che riguarda la parte acquedottistica, l’intervento progettato prevede la posa in opera su Via di Mezzo Nord di circa 254 metri di nuova condotta che svolgerà la funzione di distributrice per via Di Mezzo Nord permettendo la chiusura dell’anello distributivo tra Via Berretta e Via di Mezzo Nord.La necessità di allacciamento alla rete fognaria, invece, si rivolge in particolare alla realizzazione di una rete a servizio di 4 edifici per un totale di 46 unità abitative.E’ stata inoltre seguita la progettazione e la direzione lavori relativa alla pubblica rete di distribuzione di enel, gas e telecom.

3- Estensione rete idrica in Località San Jacopo a VicopisanoStudio di fattibilità, tramite la realizzazione di relazione geologica, geotecnica, per l’estensione della rete idrica in Località San Jacopo a Vicopisano coadiuvata dall’escavazione di un pozzo e la realizzazione di un deposito da cui sarà predisposta la tubazione per la distribuzione a gravità dell’acqua alle utenze interessate dal presente intervento e dai lotti successivi.Oltre all’attività relativa alle procedure espropriative, al coordinamento in fase di progettazione e esecuzione della sicurezza e alla direzione lavori.

4- Progetti di realizzazione del nuovo collettore fognario di via Ferrucci Larciano (PT)

Il progetto, riguarda l’intervento di costruzione di un collettore fognario nel territorio comunale di Larciano, si riferisce e si intende parte integrante del progetto preliminare redatto da Acque Ingegneria S.r.l. per l’Amministrazione Comunale di Larciano.In previsione dell’urbanizzazione di alcune aree nel Comune di Larciano, si intende procedere alla realizzazione di un nuovo collettore adibito allo smaltimento di portata nera che indirizzi i reflui provenienti dagli allacciamenti dei nuovi insediamenti al collettore esistente sulla Strada Provinciale S. Rocco n. 25 in modo che da recapitarli all’impianto di depurazione di Baccane.

5- Progettazione di fontanelli e manutenzione straordonaria impianti di adduzione per la distribuzione di "acqua da bere di alta qualità"

Attività di progettazione e Direzione Lavori, in collaborazione con Acque S.p.A., per la costruzione di n°5 fontanelle per la produzione di acqua di alta qualità nell’ambito del progetto “Acqua Buona” nei comuni di: Certaldo (FI), Calcinaia (PI), Cascina T. (PI), Castelfiorentino (FI), Lamporecchio (PT)

6- Restauro conservativo della fontana di Cucigliana e manutenzione straordonaria impianto di adduzione per la distribuzione di "acqua da bere di alta qualità"

Il progetto consiste in opere di sistemazione e di ripulitura generale della sorgente e del deposito, restauro conservativo del monumento a valle dove l’acqua è erogata ai cittadini, sostituzione completa dell’impianto di adduzione e installazione di apparecchiature di disinfezione a raggi UV per il controllo microbiologico ed il mantenimento delle caratteristiche organolettiche

dell’acqua.

7- Progetto per estensione reti fognarie Località Le CapanneIl progetto in questione prevedeva la realizzazione di una nuova rete fognaria nera a servizio della lottizzazione in adiacenza della Strada Provinciale Romanina in prossimità della zona industriale Fontanelle. La necessità di allacciamento fognaria si rivolge in particolare alla realizzazione di un magazzino per la logistica del nuovo centro di distribuzione CONAD del Tirreno.

8- Traslazione e risagomatura del Rio-Pozzino PontederaIl presente progetto riguarda la richiesta di un parere da parte dell’Ente preposto (Consorzio di Bonifica “Ufficio dei Fiumi e Fossi” di Pisa) riguardo la traslazione, la risagomatura e la copertura su demanio di tratto del fosso denominato “Rio Pozzino”, situato nel territorio comunale di Pontedera, e la conseguente acquisizione dell’area di risulta, nell’ambito della realizzazione di lottizzazione industriale in attuazione del vigente PRG nel Comune di Pontedera.La soluzione che meglio si adatta alla situazione di adeguamento idraulico ed è compatibile con le condizioni ambientali, vede la risagomatura del Rio Pozzino e la conseguente modellazione delle sezioni al fine di consentire un regolare deflusso delle acque meteoriche che vi confluiscono, la realizzazione di manufatti adeguati al collegamento tra il tratto esistente e quelli in progetto, nonché la realizzazione dell’attraversamento mediante tombatura con scatolari in calcestruzzo armato della nuova viabilità in fase di realizzazione.

9- Efficientamento energeticoCollaborazione allo studio di efficientamento energetico dei pozzi per l’emungimento di acqua ad uso acquedotti stico mediante il monitoraggio dell’assorbimento elettrico e l’adeguamento delle pompe dei suddetti pozzi

10- Collaborazione come coordinatore della sicurezza in fase di progettazione in progetti di Acque S.p.A

Realizzazione dell’ampliamento dell’impianto di depurazione di San Jacopo, Comune di Pisa - Provincia di PisaRealizzazione impianto di fitodepurazione, Comune di Pelago - Provincia di Firenze,Potenziamento ed estensione rete acquedotto, via Lazzaroni, Comune di Capannori - Provincia di Lucca;Dismissione dell’impianto di depurazione di Poggio di Cecio e collettamento reflui verso Cuoiodepur”, Comune di San Miniato - Provincia di PisaEstensione della rete fognaria nel comune di Capannori 2° Macrolotto – Lotto 1”, Comune di Capannori - Provincia di Lucca;Estensione della rete fognaria nel comune di Capannori 1° Macrolotto – Lotto 6”, Comune di Capannori - Provincia di Lucca

11- Collaborazione come coordinatore della sicurezza in fase di esecuzione in progetti di Acque S.p.A

Lavori di ristrutturazione del locale tecnico, gasometro e digestore anaerobico dell’impianto di depurazione consortile di Pieve a Nievole”, Comune di Pieve a Nievole - Provincia di Pistoia;“Collegamento fognario della zona industriale Cerbaia Est al depuratore Baccane”, Comuni di Lamporecchio e Larciano - Provincia di Pistoia;“Potenziamento ed estensione rete acquedotto, via Lazzaroni”, Comune di Capannori - Provincia di Lucca;Lavori di estensione della rete fognaria nel Comune di Capannori – LOTTO 8”- località Capannori, Zone, Lunata, Santa Margherita, S. Andrea di Compito, Comune di Capannori - Provincia di Lucca;Ristrutturazione sedimentatori secondari della seconda linea all’impianto di depurazione intercomunale di Pieve a Nievole”, Comune di Pieve a Nievole - Provincia di Pistoia;

Responsabile scientificoNome e cognome MICHELA SODINIRuolo nell’organizzazione Socio fondatoreIndirizzo Via Bellatalla 1, 56121 Ospedaletto, Pisae-mail m.sodini@h2oingegneria.nettelefono 050843444Fax 050843412CV del responsabile scientifico

Nata a Carrara il 21 giugno 1975 e residente a Carrara (MS), via Europa, 12. Diploma di maturità scientifica conseguito nel luglio 1994; diploma di laurea conseguito nel giugno 2002 presso l’Università degli Studi di Pisa in scienze geologiche (votazione 110/110 e lode) con tesi sperimentale in sedimentologia sull’analisi composizionale e statistica dei depositi Villafranchiani dei bacini di Castelnuovo e Barga (LU).

Iscritta all’Albo degli geologi della Toscana al nr. 1374 con relativa abilitazione all’esercizio della professione.

Agosto 1999: gestione delle sale visitatori del centro operativo del GNV (Gruppo Nazionale di Vulcanologia) dell’isola di Vulcano (Messina) in qualità di divulgatore scientifico circa la dinamica eruttiva del vulcano attivo e i processi di valutazione del rischio e della pericolosità vulcanica.

Ottobre 2002-Gennaio 2003: contratto di prestazione occasionale con C.N.R. di Pisa per il rilevamento geologico a scala 1:10.000 di diverse sezioni dei Fogli Venturina e Piombino.

Dal Gennaio 2003: collaborazione coordinata e continuativa con Acque Ingegneria s.r.l. (divisione di progettazione del gruppo Acque S.p.A., gestore del ciclo idrico integrato dell’ATO 2) per progettazione preliminare, definitiva ed esecutiva di nuovi pozzi o campi pozzi a scopo idropotabile, assistenza di cantiere alla perforazione, collaudo e relazione di fine lavori.

Di seguito sono riportati alcuni dei lavori svolti nell’ambito di questa collaborazione:

Stesura di “La carta delle risorse” dell’ATO 2 che descrive il quadro del territorio dell’Ato 2 da un punto di vista geologico ed idrogeologico oltre che prettamente impiantistico e la descrizione delle potenzialità di sviluppo di alcune aree strategiche ai fini acquedottistici;

Assistenza di cantiere alla perforazione di pozzi artesiani a scopo idropotabile i vari pozzi ubicati nel territorio dell’Ato 2 (esempi Pozzo Castelfranco 2, comune di Casatelfranco, pozzi Lavaiano 4 bi e 6 bis nel comune di Lari, pozzi Vaiano nel comune di Montopoli Valdarno, pozzo Molino di Roglio nel comune di Palaia: progettazione del condizionamento, collaudo e stesura della relazione di fine lavori.

Assistenza alla progettazione in vari progetti relativi a pozzi e nuovi campi pozzi a scopi idropotabile tra cui “Nuovo campo pozzi a Badia a Coneo”;

Novembre 2004 – Marzo 2005

Attività di libero professionista come consulente nei settori relativi a idrogeologia e geotecnica; collaborazione in progetti di realizzazione di nuovi campi pozzi, pozzi singoli e manutenzione pozzi ad uso idropotabile, relazioni geotecniche; censimento di tutte le opere di presa a scopo idropotabile dell’Ato2 Toscana ;

Marzo 2005 – data odierna

Socio fondatore, paritario della società di ingegneria H2O Ingegneria s.r.l. per la quale svolge attività di consulenza tecnico professionale in campo idrogeologico per progettazioni nuovi campi pozzi, manutenzione pozzi ad uso idropotabile e geotecnico di supporto a progetti di impianti di depurazione o reti fognarie; pozzi singoli e assistenza di cantiere nella realizzazione degli stessi; (per citarne alcuni: Arnovecchio 27 Ter , comune di Empoli, Gabella 5 e Gabella 6 nel comune di Calci, Ballerini 5 bis nel comune di Castelfiorentino , Lavaiano 7 e Lavaino 5 bis nel comune di Lari, Bercino 2 bis nel comune di Pontedera, Cenaia 4 nel comune di Crespina, Parco ter nel comune di Empoli, Santona 2 bis nel comune di Lamporecchio, Chiesina 2 bis nel comune di Chiesina Uzzanese, pozzo Dorrio nel comune di Lamporecchio, Pozzo Iano 6 bis nel comune di Montaione, Palaia 8 nel comune di Palaia ecc ecc.).

Collaborazione nel progetto per l’efficientamento energetico degli impianti di sollevamento dei pozzi gestiti da Acque Spa: tale lavoro si pone lo scopo di ottimizzare i consumi elettrici in funzione dei prelievi ottimali possibili per la corretta gestione degli impianti.

Partecipazione a convegni e seminari

Corso sulla “sedimentologia delle conoidi alluvionali” tenuto dal Prof. Colombo (Perugia, 5-9 ottobre 2000);

Corso Base "Simulazioni di flusso della falda e di trasporto dei contaminanti" ( ESI Italia s.r.l - Milano, 3-5 Marzo 2003);

Seminario "Caratterizzazione Geotecnica dei Terreni in relazione a Problemi di Ingegneria Civile" (A.L.G.I. - Associazione Laboratori Geotecnici Italiani – Firenze, 12-13 Febbraio 2004);

Corso: “Idrogeochimica e studio degli acquiferi” – (Università degli studi di Siena; centro di geotecnologie, San Giovanni Valdarno, -giugno- luglio 2006)

“Corso base di modellazione idrogeologica, il modello di flusso” (AF Geoscienze and tecnology consulting srl – Pisa)

Convegno su: GEOTERMIA: progettazione e disciplina tecnica (Geofluid – Piacenza, 3/10/2008)

Convegno su: Uso sostenibile delle risorse geotermiche a bassa temperatura: normativa, progetto, tecnologie, applicazioni. (a cura del consiglio Nazionale dei Geologi; Geofluid – Piacenza, 3/10/2008);

Convegno su “Linee Guida di idrogeologia:approccio ai progetti”; (a cura di Ordine dei Geologi della Toscana; Fiorenze, 9 dicembre 2008);

Convegno su “L’attività antropica nella tutela ed integrità geologica del territorio e nel rispetto della normativa: studio di alcune problematiche”; (a cura di Ordine dei Geologi della Toscana; Fiorenze, 9 dicembre 2008);

Conoscenze informatiche

Sistemi operativi: Windows 95, 98, 2000, ME.

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Pubblicazioni

M. Sodini, G. Sarti, E. Landi & S. Ravani (2002) “Compositional statistical analysis of Castelnuovo Garfagnana and Barga basins Villafranchian Conglomerates (Lucca, Tuscany, Itlay)” GIS2002, IX Riunione Annuale del

Gruppo Informale di Sedimentologia: Raccolta dei Riassunti.

E. Landi, S. Ravani, G. Sarti & M. Sodini (2002). “New sedimentological data from the Villafranchian deposits of Castelnuovo Garfagnana and Barga basins (Lucca, Tuscany, Italy)” GIS2002, IX Riunione Annuale del Gruppo Informale di Sedimentologia: Raccolta dei Riassunti.

Landi, E., Ravani, S., Sarti, G. & Sodini, M., (2002) – “The Villafranchian deposits of the Castelnuovo Garfagnana and Barga basins (Lucca, Tuscany, Italy): facies analysis and paleoenvironmental reconstruction”. Atti Soc. tosc. Sci. nat., Mem., Serie. A, 109, 1-14.

Soggetto ATTUATORE Autorità di Bacino del Fiume SerchioRagione Sociale Autorità di bacino istituita dalla L. 183/1989Forma giuridica Pubblica AmministrazionePartita IVA /C.F: C.F. 93014950500Responsabile legaleNome e cognome RAFFAELLO NARDIRuolo nell’organizzazione Segretario GeneraleIndirizzo Via Vittorio Veneto, 1, 55100, Luccae-mail segreteria@bacinoserchio.itTelefono 0583 462241Fax 0583 471441Presentazione del soggetto L’Autorità di bacino del fiume Serchio è stata istituita dalla legge 18 maggio

1989, n. 183, che ha previsto le Autorità di Bacino nazionali, interregionali e regionali, al fine di garantire la pianificazione del territorio per la difesa del suolo e la tutela delle acque. L’articolo 30 della legge prevedeva che tra i bacini regionali fosse individuato un bacino pilota, caratterizzato da particolari condizioni di dissesto idrogeologico, di rischio sismico e di inquinamento delle acque: con Decreto Interministeriale (LL.PP.– Ambiente) del 01.07.1989 è stato pertanto individuato il bacino pilota del Serchio.

Leggi successive (L. n.253, 07.08.1990; L. n.360, 08.11.1991) hanno stabilito che il bacino sia equiparato ai bacini d’interesse nazionale, istituendo l’Autorità di Bacino pilota del fiume Serchio (D.P.C.M. 30.10.1990), organo misto Stato - Regioni. La composizione dei principali organi dell’Autorità di Bacino del fiume Serchio, così come previsto dalla normativa vigente, è di seguito riportata.− Comitato Istituzionale: Ministro dell'Ambiente e della Tutela del Territorio

(presidente); Ministro dei Trasporti e delle Infrastrutture; Presidenza del consiglio dei ministri (con delega alla protezione civile); Ministro delle Politiche Agricole e Forestali; Ministro dei Beni Culturali ed Ambientali; Presidente della Giunta Regionale Toscana; Presidenti delle Province (Lucca, Pisa e Pistoia); rappresentante delle Comunità Montane; Segretario Generale.

− Comitato Tecnico: Segretario Generale (presidente); membri nominati dai Ministeri, dalla Regione Toscana e dalle Province; esperti rappresentati dai Segretari Generali delle Autorità dei bacini nazionali e dai Direttori Generali della direzioni Difesa del Suolo e Qualità della Vita del Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio; Direttore dell’ISPRA.

− Segreteria Tecnica-Operativa: Segretario Generale (presidente); Uffici: 1- Segreteria, 2 - Studi e Documentazione, 3 - Piani e Programmi.

Il bacino idrografico del Fiume Serchio (1.408 Km2) è il terzo per estensione tra quelli ricadenti nella Regione Toscana, dopo l’Arno e l’Ombrone Grossetano. La lunghezza complessiva dell'asta fluviale è pari a circa 102 Km.Il territorio di competenza dell’Autorità di Bacino, ai sensi della legge n. 183/1989, comprende, oltre al bacino imbrifero del Fiume Serchio, anche l'area costiera del Lago di Massaciuccoli estendendosi verso Nord fino al Fiume di Camaiore, e, a Sud, fino al Fiume Morto. Pertanto la superficie complessiva del bacino, ai fini amministrativi, è pari a 1.565 Km2.La particolare posizione del bacino, allungato rispetto al mare e le particolari caratteristiche geografiche ed orografiche fanno sì che l’area sia una delle più piovose d’Italia con piogge la cui intensità supera, sui rilievi apuani, i 3.000 mm annui.

Responsabile scientificoNome e cognome RAFFAELLO NARDIRuolo nell’organizzazione Segretario GeneraleIndirizzo Via Vittorio Veneto, 1, 55100 Luccae-mail segreteria@bacinoserchio.it

telefono 0583 462241Fax 0583 471441CV del responsabile scientifico

Nato a Lucca il 2.6.1937, è professore ordinario in pensione di Geologia Applicata presso l'Università di Pisa. Segretario Generale dell'Autorità di Bacino del F. Arno (2 marzo 1990 - 3 agosto 2000) e del Bacino Pilota del F. Serchio (30 ottobre 1990 - ad oggi) (Legge 183/1989).

Curriculum didattico e scientifico− Laureato in Scienze Geologiche nel 1960.− Assistente straordinario e successivamente assistente ordinario alla cattedra di Geologia dell'Università di Pisa dal 1960 al 1975.− Libero docente in Geologia (1965).− Professore incaricato (1963-1975) e poi professore straordinario di Rilevamento Geologico (1975 - 1978).− Ordinario di Geologia Applicata presso l'Università di Pisa dal 1978 al 2008.− Presidente del Corso di Laurea in Scienze Geologiche dell'Università di Pisa dal 1986 al 1990.− Responsabile delle ricerche geologiche delle unità operative del C.N.R. in Corsica dal 1966 al 1990.− Autore del Modello Strutturale d'Italia alla scala 1:1.000.000 (Appennino centro-settentrionale) (C.N.R., 1972).− Responsabile a livello nazionale del gruppo di studio sulle frane da sisma nell'ambito delle ricerche del Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti del C.N.R. dal 1980 al 1990. − Responsabile del gruppo di studio sui centri abitati instabili nella Toscana occidentale nell'ambito delle ricerche del Gruppo Nazionale per la Difesa dalle Catastrofi Idrogeologiche del C.N.R. dal 1978 al 1990. − Coordinatore dell'Unità Operativa di Pisa nel "Progetto Strategico Arno" del C.N.R. (1982).− Responsabile e coordinatore della Carta Geologica d'Italia alla scala 1:50.000 del Servizio Geologico Nazionale (fogli Pontremoli, Fivizzano, Castelnuovo Garfagnana, Pistoia, Bargagli). Progetto CARG - 1989.− Responsabile e coordinatore della Carta Geologica e della Carta della franosità della Garfagnana e della Media Valle del Serchio alla scala 1:10.000. C.N.R. (1987 - 1991).− Autore di testi universitari e di testi didattici adottati a livello nazionale e autore di oltre 200 pubblicazioni scientifiche nel campo della geologia, della geologia applicata, della geologia ambientale e della pianificazione di bacino.

Attività di collaborazione ad enti e organismi statali nel campo della difesa del suoloTra gli incarichi di collaborazione ad organismi ed enti statali è stato impegnato dal:− Dipartimento per la Protezione Civile in occasione della frana della

Val Pola (Valtellina - 1987), dove ha svolto ruoli essenziali per le decisioni e gli interventi di emergenza;

− Ministero della Pubblica Istruzione come membro presso la Commissione C.U.N. per la riforma del Corso di Laurea in Scienze Geologiche (1987);

− Ministero dell'Ambiente nella Commissione per la ristrutturazione del Servizio Geologico d'Italia (1988).

− E' stato inoltre:1. Membro della Commissione per la Valutazione di Impatto

Ambientale (V.I.A.), costituita con Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del 21.11.1988, fino al 16.2.1993;

2. Consigliere per gli aspetti legati alle Scienze Geologiche presso il Ministero dell'Ambiente su richiesta ministeriale del

25.9.1989;3. Membro del Comitato di consulenza presso il Segretariato

Generale della Presidenza del Consiglio dei Ministri per la riorganizzazione ed il potenziamento dei Servizi Tecnici dello Stato, secondo il disposto dell'art. 9, comma 9, della Legge 183/89;

4. Presidente della Commissione Consultiva istituita presso il Servizio Geologico Nazionale per i programmi di studio e di ricerca in materia di geologia del territorio nazionale ed i programmi di formazione della nuova cartografia geologica (Decreto Presidente del Consiglio dei Ministri del 19.6.1990).

5. Presidente dell’Osservatorio Ambientale Alta Velocità Firenze – Bologna, nominato con Decreto del Ministro dell’Ambiente e della Tutela del Territorio 7487 del 23 luglio 2002 fino al 10 aprile 2007.

6. VicePresidente dell’Accademia lucchese di Scienze, Lettere ed Arti designato il 7.03.2008 (nominato dal Ministro per i Beni e le Attività Culturali con decreto ministeriale del 19.06.2008).

7. Presidente designato della stessa Accademia dal 12.12.2008.

Attività espletata come Segretario Generale dell'Autorità di Bacino dell'Arno e del Serchio (Legge 183/1989)È stato nominato Segretario Generale dell'Autorità di Bacino del Fiume Arno (2.3.1990) e del Bacino Pilota del Fiume Serchio (30.10.1990) per le specifiche conoscenze delle tematiche previste dalla legge sia a livello locale (Arno e Serchio) sia a livello nazionale.Oltre l'attività ordinaria prevista come compito istituzionale dall'art. 12 della legge 183/1989, il Segretario Generale ha coordinato la Segreteria Tecnica e presieduto il Comitato Tecnico, predisponendo i programmi relativi a:

1. gli Schemi Previsionali e Programmatici, previsti dall'art. 31 della Legge 1983/1989, quale prima fase della programmazione a livello di bacino nei campi della difesa del suolo e della qualità delle acque (30 ottobre 1990); successivamente aggiornati con i programmi deliberati in data 22.5.1991; 23.9.1993; 19.7.1994; 6.5.1998; 15.3.2000;

2. gli schemi di cui alla legge 305/1989, art. 8, relativi al Programma Generale DEAC 1991 del Ministero dell'Ambiente (21.5.1993);

3. il Programma Triennale di Tutela Ambientale 1994 - 1996 (19.7.1994);

4. il Programma degli interventi nei settori della manutenzione idraulica e forestale (6.7.1993);

5. il riordino delle competenze idrauliche nel bacino dell'Arno sulla base dell'art. 14 della legge 183/1989, di cui al D.M. LL.PP. 1 dicembre 1993;

6. il controllo tecnico e amministrativo degli interventi necessari al completamento dell'invaso di Bilancino, attribuito al Segretario Generale dell'Autorità di Bacino dell'Arno dalla legge 505/1992 (art. 4);

7. i documenti metodologici sulla elaborazione dei piani di bacino, adottati dal Comitato Istituzionale il 21.5.1992 e il 19.7.1994;

Nel Nel corso dell’attività di Segretario Generale dell’Autorità di Bacino dell'Arno è stato elaborato il piano di bacino relativo ai sottoelencati stralci funzionali (ex leggi 183/1989 e 493/1993):1) Riduzione del “Rischio Idraulico”, approvato dal Consiglio dei

Ministri nella seduta del 5 novembre 1999 (G.U. n. 299 del 22 dicembre 1999);

2) “Qualità delle Acque”, approvato dal Consiglio dei Ministri nella seduta del 31 marzo 1999 (G.U. n. 131 del 7 giugno 1999).

3) “Compatibilità delle “Attività estrattive”, approvato dal Consiglio dei Ministri nella seduta del 31 marzo 1999 (G.U. n. 131 del 7 giugno

1999).

Per quanto riguarda il bacino pilota del Serchio sono stati elaborati: 1) il progetto di piano relativo alla "Qualità delle Acque" (adottato dal

Comitato .Istituzionale il 31 ottobre 1995);2) il piano stralcio relativo alle "Attività Estrattive" (adottato dal C.I.

come progetto di piano (il 31 ottobre 1995 e come piano il 14 ottobre 1998);

3) il piano stralcio "Assetto Idrogeologico (P.A.I.)”, relativo alla riduzione del rischio idraulico e alla stabilità dei versanti (adottato come progetto di piano il 18 dicembre 2001, come piano il 5 ottobre 2004 e approvato dal Consiglio Regionale Toscano il 1 febbraio 2005 - G.U. n. 61 del 18 marzo 2005) ed è in fase di avanzata predisposizione lo stralcio relativo al bilancio delle Risorse Idriche.

4) il progetto di Piano relativo al “Bilancio idrico del bacino del lago di Massaciuccoli” (adottato dal C.I. il 20 febbraio 2007 (G.U. n. 91 del 19.04.2007).

5) adozione della Variante al Piano di Bacino Stralcio Assetto Idrogeologico per le modifiche delle norme di piano: artt. 22, 15, 50 (adottato dal C.I. il 20 febbraio 2007 (G.U. n. 133 del 11 giugno 2007)

6) il progetto di piano “Variante stabilità dei versanti” e delle relative misure di salvaguardia (adottato dal C.I. il 18 marzo 2008 (G.U. n.107 del 8 maggio 2008).

7) Inoltre, a partire dal 1994 (Arno) e dal 1998 (Serchio), le relative Autorità di Bacino hanno posto misure di salvaguardia sia riguardo la riduzione del rischio idraulico su vaste aree del territorio sia per permettere la realizzazione degli interventi previsti dal piano di bacino.

Altre misure di salvaguardia hanno riguardato la regolamentazione dell’attività estrattiva (1995: Arno e Serchio) e la mitigazione di situazioni critiche locali, relative alle problematiche di tutela della qualità delle acque e delle risorse idriche. L’attività ha riguardato anche la predisposizione e l’adozione del Piano Straordinario per il Rischio Idrogeologico (leggi 267/1998 e 225/1999) e le relative misure di salvaguardia con la perimetrazione delle aree a rischio elevato e molto elevato interessate da movimenti franosi e soggette ad inondazioni (Arno e Serchio).Sul bacino del Serchio in particolare è in corso la sperimentazione prevista dall'art. 30 della legge 183/1989, riguardante le linee metodologiche, le attività sperimentali, la realizzazione degli interventi urgenti e sono stati attuati o sono in fase di attuazione, in particolare:− Il sistema di monitoraggio idro - meteorologico e di qualità delle acque

in tempo reale;− La cartografia informatizzata a scala 1:10.000 su tutto il bacino e a

scala 1: 2.000 lungo le aste fluviali;− Il sistema informativo territoriale (SIT);− Il rilievo morfologico di tutte le aree di pianura con metodologia

“laser-scanning”;− La cartografia geologica e quella della franosità rilevata alla scala 1:

5.000 e pubblicata alla scala 1: 10.000 (2000-2007).Sul bacino del Serchio sono stati recentemente adottati, tra gli altri, i seguenti atti:− Approvazione ei “Criteri per la definizione del Deflusso Minimo

Vitale (DMV) nel bacino del Fiume Serchio” (1 agosto 2002);− Adozione di misure di salvaguardia per il contenimento dell’intrusione

del cuneo salino nella fascia costiera del bacino del Fiume Serchio e dell’ingressione delle acque marine e salmastre superficiali nel bacino del lago di Massaciuccoli (3 marzo 2004);

− Adozione di soglie obiettivo per i livelli piezometrici della falda idrica della piana di Lucca ai fini del ripristino dell’equilibrio idrogeologico e del progressivo contenimento dei fenomeni di subsidenza e crepacciamento in atto ( 3 marzo 2004);

− -Sperimentazione sui rilasci dagli invasi idroelettrici ENEL nel bacino del Fiume Serchio (05 aprile 2006);

− Adozione del Progetto di Piano “Variante Stabilità dei Versanti” e delle relative misure di salvaguardia, ai sensi della legge 183/1989 (18 marzo 2008).

Infine sono stati predisposti e pubblicati (oltre ad altre pubblicazioni di divulgazione, convegni, etc.) i seguenti Quaderni dell'Autorità di Bacino, relativi al bacino dell’Arno e al bacino sperimentale del Serchio:− "La legge 183/1989: il bacino sperimentale del Serchio” (luglio

1992)− "Rischio idraulico nel bacino del Serchio (problematiche esunte dagli

eventi alluvionali del giugno - luglio 1992)" (luglio 1992)− "L'Arno e le sue acque: contributo conoscitivo all’elaborazione del

piano di bacino" (luglio 1993)− "L'attività estrattiva nel bacino del Fiume Serchio: contributo

conoscitivo alla elaborazione del piano di bacino” (novembre 1993)− “Rischio idraulico nel bacino dell'Arno: contributo conoscitivo alla

elaborazione del piano di bacino” (maggio 1994) − “Schema di piano di bacino con riferimento al documento

programmatico dei piani di bacino del fiume Arno e del fiume Serchio” (dicembre 1994)

− "L'attività estrattiva nel bacino dell'Arno: proposta di stralcio del piano di bacino" (dicembre 1994)

− "L'evoluzione e la dinamica del litorale prospiciente i bacini dell'Arno e del Serchio e i problemi di erosione della costa:contributo conoscitivo alla elaborazione del piano di bacino " (dicembre 1994)

− “Il Serchio e le sue acque: proposta di stralcio del piano di bacino e contributi conoscitivi alla sua elaborazione” (aprile 1995)

− “Piano di bacino del Fiume Arno: Rischio Idraulico. Sintesi del progetto di piano stralcio” (luglio 1996)

− “Piano di bacino del Fiume Arno: Rischio Idraulico. Inquadramento delle problematiche e sintesi degli strumenti di intervento previsti dal progetto del piano di bacino” (settembre 1996)

− "Trasformazioni del territorio e sviluppo dell'edificato lungo il corso dell'Arno e degli affluenti (1954 - 1993 e 1995).

− Rischio idraulico Documenti per la gestione del piano di bacino" (novembre 1997)

− "Piano di bacino del Fiume Arno: Qualità delle acque. Sintesi del piano stralcio" (maggio 1998)

− “Carta della franosità del bacino del fiume Serchio (Garfagnana e Media Valle del Serchio)”(scala 1:10:000) (febbraio 2000)

− “Carta forestale sperimentale del bacino pilota del fiume Serchio” (gennaio 2006)

− L’attività di pianificazione dell’Autorità di Bacino Pilota del Fiume Serchio. Il Progetto di Piano di Bacino. Stralcio per il bilancio idrico del lago di Massaciuccoli”. (dicembre 2007)

− “Il Completamento della ”Carta della franosità del bacino del fiume Serchio” (scala 1:10:000): “Val di Lima e alto Appennino”, Basso Serchio” (Monte Pisano, Monti d’Oltre Serchio e Appennino Lucchese) “Apuane orientali” (dicembre 2007)

(Parte 1)

1. Qualità scientifica e tecnica

1.1 Filosofia della proposta e obiettivi

La gestione delle risorse idriche, attualmente soggette ad una forte pressione a causa della

sostanziale crescita della domanda antropica e delle crisi ricorrenti legate ai cambiamenti

climatici, costituisce uno dei problemi cui si deve porre maggiore attenzione (UNESCO, 2003).

In questo senso numerose raccomandazioni relative alla necessità di un nuovo approccio verso le

metodologie di gestione delle risorse sono state fatte recentemente anche dall’Agenzia Europea

dell’Ambiente (EEA Report, 2009).

In particolare in Toscana fenomeni di emergenza idrica tendono a manifestarsi con

sempre maggiore frequenza in un territorio caratterizzato da alti livelli di sviluppo economico e

di qualità della vita, oltre che da una presenza turistica come poche altre regioni in Italia e nel

mondo (L.R.T. 29/2007; CISPEL, 2008).

Se le risorse idriche della Regione, ancorché sotto stress per la diminuzione delle

precipitazioni medie, sono ritenute sufficienti ed adeguate per garantire uno sviluppo all’altezza

delle aspettative della popolazione, una serie di problematiche riguardano la loro gestione,

rendendo poco tollerabili situazioni di crisi o di emergenza idrica.

Nonostante la Regione Toscana attraverso il “Piano di Tutela delle Acque” (approvato

con D.C.R. del 25 gennaio 2005, n.6) si sia dotata di uno strumento normativo, in cui individua

le attività e le azioni di governo necessarie a raggiungere gli obiettivi qualitativi e quantitativi

prefissati attraverso il monitoraggio e il quadro conoscitivo dello stato attuale delle risorse

idriche, molte rimangono le azioni necessarie a giungere ad una gestione integrata della

risorsa idrica.

Ancora CISPEL (2008) sottolinea come “il problema del governo delle risorse idriche

deve essere assunto come centrale nell’agenda delle istituzioni locali, del governo regionale e di

quello nazionale e deve produrre un cambiamento di scelte”.

Tale problematica è da imputare prevalentemente all’assenza di strumenti condivisi

di supporto alle decisioni che permettano la gestione della risorsa secondo criteri

rigorosamente definiti e replicabili sul piano quantitativo. La mancanza di questi strumenti si

manifesta infine, da un punto di vista socio economico e tecnico, in uno scarso coordinamento

tra i gestori e gli attori deputati al monitoraggio e controllo della risorsa stessa (come anche

riportato in UNESCO, 2003).

Ad oggi, gli strumenti di supporto alle decisioni per la pianificazione della risorsa idrica

sono costituiti, nel migliore dei casi, da bilanci idrologici su scala temporale trentennale-

decennale, che, ancorché basati su schemi concettuali efficienti, non considerano la variabilità

spaziale dei vari dati idrologici/idrogeologici e focalizzano la loro attenzione sull’idrogramma di

un corso d’acqua superficiale ad una determinata sezione di chiusura. L’assenza di strumenti

condivisi che permettano l’elaborazione integrata dei dati sopra citati ha inoltre comportato un

approccio di tipo prettamente qualitativo (o al massimo semi-quantitativo) nella gestione della

risorsa idrica.

Altra problematica il cui superamento si rende necessario nella gestione della risorsa

idrica è legata alla abituale separazione nella trattazione del ciclo idrologico delle acque

superficiali da quelle sotterranee. Gli strumenti tradizionali per la valutazione quantitativa

della risorsa idrica non sono progettati per risolvere le problematiche derivanti dall’uso

congiunto di acque superficiali e sotterranee, degli impatti legati ai cambiamenti di uso del

suolo e dello sviluppo urbano e più in generale dell’impatto dei cambiamenti climatici in

atto sulla risorsa idrica.

Di conseguenza non è possibile la valutazione delle variabili idrologiche (in sintesi

disponibilità e potenziali prelievi) nello spazio e nel tempo in un determinato sistema

idrologico/idrogeologico per cui, ai fini della pianificazione, non è possibile avere una chiara

visione delle disponibilità della risorsa realmente utilizzabile nelle varie porzioni del territorio

nel tempo per le esigenze industriali, idropotabili, agronomiche e per il mantenimento dei sistemi

naturali.

Sono quindi necessari sia un’efficace gestione dei dati, sia metodi di elaborazione

che possano essere continuamente aggiornati e che permettano un approccio integrato alla

gestione della risorsa, tema in cui comunemente si vengono ad affrontare richieste diverse e

spesso conflittuali.

D’altra parte, l’attuazione della Direttiva Quadro sulle Acque (Water Framework

Directive 2000/60/CE) a scala nazionale (D.Lgs. 152/06) e regionale (D.G.R. Toscana

225/2003), ha reso possibile l’aumento delle attività di indagine e monitoraggio sulla quantità e

qualità della risorsa idrica sia per quanto riguarda le acque superficiali che le acque sotterranee.

Ciò permette, dopo alcuni anni di monitoraggio di disporre di serie temporali di dati

(ARPAT, 2009) che rendono possibile il necessario approccio integrato alla gestione della

risorsa idrica, che interessi sia le acque superficiali che sotterranee, come richiesto dalla Water

Framework Directive.

E’ quindi obiettivo della ricerca qui presentata Simulazione e sistemi

IDroinformatici per la Gestione delle Risorse IDriche – SID &GRID sviluppare e rendere

operativo un DSS, (Decision Support System) costituito da un sistema basato su software

open source che possa essere utilizzato quale strumento operativo condiviso per la gestione

e la pianificazione degli usi della risorsa idrica da Enti pubblici e società che gestiscono e

utilizzano tale risorsa.

Tale strumento verrà progettato partendo dalla creazione di un DBMS (Data Base

Management System), una banca dati dedicata, collegato ad un sistema GIS attraverso il quale i

dati implementati possano essere elaborati per mezzo di modelli numerici distribuiti/semi-

distribuiti fisicamente basati per le acque superficiali e sotterranee, appositamente sviluppati o

integrati da codici pre-esistenti, per ottenere i risultati necessari alla pianificazione della risorsa

idrica.

Il software sviluppato (SID&GRID) e reso disponibile come prodotto principale della

ricerca permetterà la descrizione del ciclo idrologico nello spazio e nel tempo. Una volta ottenuta

la distribuzione delle variabili idrologiche di interesse sarà quindi possibile:

- avere una chiara visione delle disponibilità della risorsa nelle varie porzioni del territorio;

- avere una chiara visione delle esigenze idriche per i sistemi industriali, gli schemi idropotabili,

lo sviluppo dell’agricoltura ed il mantenimento dei sistemi naturali;

- conoscere come queste disponibilità variano nel tempo sia su durata annuale, sia, disponendo di

serie storiche di dati, come sono variate nel passato e come tenderanno a variare nel futuro.

Si potranno così effettuare simulazioni previsionali per valutare l’andamento della risorsa

nel tempo e nello spazio atte alla definizione quantitativa delle componenti del ciclo idrologico

(runoff, deflusso delle acque incanalate, deflusso ipodermico e deflusso sotterraneo nella zona

satura ed insatura).

Sulla base dei risultati di queste simulazioni (anche visualizzabili attraverso una

interfaccia dedicata in grado di fornire gli output di interesse) e del quadro normativo potrà

quindi essere impostato e guidato il sistema pianificatorio per gli utilizzi della risorsa,

procedendo a definire i massimi prelievi sopportabili, l’allocazione-riallocazione delle risorse,

ecc.

Il software sviluppato sarà utilizzabile anche su piattaforma web in modo da permettere

una integrazione in continuo della banca dati idrologica ed idrogeologica e la visualizzazione in

tempo reale di tutti i risultati derivanti dalle attività di elaborazione dei dati stessi.

Il risultato della ricerca permetterà non solo un incremento delle conoscenze nel

settore della gestione della risorsa idrica e un trasferimento dello stato dell’arte della

tecnologia applicata al tema in oggetto negli enti pubblici e nel settore privato, ma

permetterà anche di rilanciare nella Regione Toscana e in Italia la ricerca nel campo della

idroinformatica (hydroinformatics): un settore dell’informatica basato sull’applicazione

delle tecnologie informatiche ai problemi riguardanti la gestione della risorsa idrica.

Il SID&GRID sarà sviluppato su un sistema basato su software free e open source in

quanto:

- è generalmente possibile accedere, utilizzare e modificare i codici esistenti in ogni loro parte;

- il contenuto scientifico della tecnologia sviluppata è elevato e rappresenta lo stato dell’arte;

- non c’è una subordinazione del software ad un singolo ente o istituto da cui può dipendere nel

futuro lo sviluppo o aggiornamento del software;

- non esistono limitazioni legate ai costi di accesso al software, per cui i risultati possono

essere distribuiti ed eventualmente modificati e migliorati da tutti i soggetti interessati (si

veda a tale proposito il lavoro svolto dall’USGS, Servizio Geologico degli Stati Uniti, negli

ultimi venti anni in campo modellistico di cui si sono avvalse e cui hanno portato il loro

contributo un grande numero di università ed istituti di ricerca su scala globale).

L’opportunità e l’utilità di sviluppare un nuovo software si spiegano analizzando la

tipologia commerciale di alcuni prodotti già disponibili. Infatti, è da rilevare che sul mercato

esiste un solo codice che mostra funzionalità similari a quelle che si intendono sviluppare in

questo progetto; esso è sviluppato e distribuito da un’azienda multinazionale. Il costo delle

licenze di tale software è talmente elevato che se gli uffici tecnici degli Enti (regionali,

provinciali, Autorità di Bacino, etc.) e le aziende deputate al controllo ed alla gestione della

risorsa idrica in Toscana dovessero procedere all’acquisto, la cifra totale della spesa (per il solo

acquisto delle licenze) sarebbe di poco inferiore al milione di euro. A questa cifra andrebbe

poi aggiunto il costo per la formazione degli utenti e per il successivo mantenimento delle

licenze.

Molti enti e servizi regionali, oltre che società del settore privato, avvertono già oggi

questa necessità di strumenti tecnologicamente avanzati per dare applicazione a quanto richiesto

dalle norme della Water Framework Directive, ma si devono continuamente confrontare con

preventivi di acquisto di strumenti informatici decisamente troppo elevati rispetto alle loro

risorse disponibili.

Per giunta, con questa spesa non si accrescerebbe il livello della conoscenza negli istituti

universitari e di ricerca, ma anzi si andrebbe a creare una dipendenza di enti e società da una

singola multinazionale.

Poiché il disporre di un tale strumento è oramai una necessità quotidiana sentita dalla

maggioranza degli attori impegnati nel tema oggetto del progetto di ricerca, in un futuro assai

prossimo la scelta sarà tra l’opzione dell’acquisto di licenze di software non modificabile e con

costo elevato e l’opzione dello sviluppo di un tale software dedicato in tempi brevi e con tutti i

vantaggi sopra citati.

E’ infine da rilevare che lo sviluppo e l’operatività di un tale strumento porterebbe la

Regione Toscana all’avanguardia a livello nazionale e internazionale sul tema della gestione

della risorsa idrica attraverso lo stato dell’arte della tecnologia informatica.

Lo strumento software sviluppato verrà infine applicato per gli obiettivi del

progetto al caso di studio del sistema idrologico11 della pianura di Lucca e di Bientina e del

sistema idrologico del Valdarno Superiore. In particolare il primo dominio proposto per il test

del software corrisponde ad un’area che rifornisce la risorsa idrica idropotabile per circa il 30%

della popolazione della Regione Toscana. E’ sede inoltre di numerose attività industriali, di un

polo per la produzione cartaria di importanza europea, e di attività floro-vivaistiche in crescente

sviluppo. E’ chiaro come in questo contesto si abbia una forte competizione per la domanda di

acqua e come questa possa anche essere causa di problemi derivanti dal suo eccessivo utilizzo

(come la definizione del deflusso minimo vitale del fiume Serchio o i ben noti problemi di

subsidenza della pianura in questione).

L’applicazione dello strumento sviluppato, partendo da una solida e rigorosa analisi dei

dati disponibili e giungendo a definire la distribuzione delle variabili idrologiche nello spazio e

nel tempo, può costituire un caso pilota per la pianificazione della risorsa idrica per tutti i domini

idrologici della Regione Toscana.

Circa la qualificazione dei soggetti proponenti nello specifico ambito disciplinare, si

ricorda che il Dipartimento di Matematica “U. Dini” dell’Università di Firenze ha partecipato a

1 Intendendo con sistema idrologico sia il dominio delle acque superficiali sia il dominio delle acque sotterranee

numerosi progetti nel campo della modellistica ambientale e industriale (si veda la scheda di

presentazione del soggetto per maggiori dettagli). Di particolare interesse rispetto al tema in

oggetto, è lo studio che DIPMAT sta coordinando da settembre 2008 per conto della Regione

Toscana sulla tematica della simulazione di bacini geotermici toscani (progetto MAC-GEO).

Questo tipo di argomento, sebbene possa apparire distante dal tema della risorsa idrica, in realtà

dal punto di vista modellistico e delle simulazioni numeriche ha notevoli affinità: sia perché le

equazioni coinvolte appartengono alla stessa tipologia (principalmente equazioni di bilancio di

massa e trasporto definite su mezzi porosi) sia per l’estrema somiglianza delle problematiche

numeriche e simulative che si incontrano in entrambi i campi (ad es. ampi domini spaziali e

temporali, tipicità delle lacune di dati rispetto alla quantità di input richiesta dai modelli,

complessità delle tecniche di convergenza per simulazioni in transitorio, ecc.).

Inoltre, la Scuola di Studi Superiori S. Anna da anni si occupa di temi relativi alla

gestione ed al monitoraggio della risorsa idrica, sia utilizzando dati pregressi sia procedendo

all’acquisizione di dati attraverso specifiche campagne. In particolare si vuole ricordare la

partecipazione ai progetti LIFE PAPERBREF per la riduzione dei consumi idrici nel settore

industriale cartario e SERIAL WELLFIR per la riabilitazione di una serie di pozzi idropotabili

da contaminazione di erbicidi. Attualmente, tema importante di ricerca è la corretta utilizzazione

della risorsa idrica per gli scopi agronomici.

Allo stesso modo l’istituto ISTI-CNR è un leader europeo nella ricerca legata ai DBMS

ed ai sistemi GIS ad essi collegati, avendo promosso e partecipato (seppur con altre

denominazioni) alla realizzazione di molte banche dati territoriali della Regione Toscana.

Il progetto proposto ha un carattere fortemente interdisciplinare e prevede la

partecipazione di ricercatori con competenze fisico-matematiche, informatiche,

idrologiche/idrogeologiche. Durante le sue fasi di sviluppo, il piano di lavoro prevede la

finalizzazione di informazioni e dati che saranno utili per una serie di pubblicazioni scientifiche

(nelle quali sarà sempre citata la Regione Toscana quale ente finanziatore della ricerca), oltre alla

realizzazione di strumenti numerici e informatici intermedi che potenzialmente potranno essere

aggiornati e ulteriormente sviluppati rivolgendosi anche ad un più vasto ambito di impiego

nazionale. Dunque il progetto, oltre agli specifici risultati attesi che saranno raggiunti alla fine

della ricerca, contribuirà ad arricchire il livello di conoscenza delle discipline tecnico-

scientifiche nel contesto della gestione idrogeologica della risorsa idrica.

La natura del partenariato permetterà a qualificati enti di ricerca di interfacciarsi in modo

integrato con aziende di servizi ed enti di controllo del territorio, che intervengono in modo

attivo nel progetto in qualità di utenti finali dei risultati attesi. Inoltre, è intenzione dei proponenti

la ricerca coinvolgere anche tutti i soggetti interessati al tema della gestione della ricerca che, pur

non partecipando attivamente alla realizzazione del progetto, hanno manifestato un loro

interessamento sia alla ricerca, sia al risultato finale che sarà prodotto. Non si esclude inoltre il

coinvolgimento di tutti i soggetti, nazionali ed internazionali, che nello svolgimento del progetto

dovessero interessarsi alle sue finalità ed applicazioni. In particolare il trasferimento delle

conoscenze e delle tecnologie sviluppate verrà garantito in primis dal fatto che i ricercatori

impegnati nel progetto lavoreranno per una cospicua parte negli enti e nelle società coinvolte nel

progetto, modulando le attività di ricerca sulla base delle specifiche e delle esigenze che

arriveranno da questi, innescando un proficuo processo iterativo e integrato fra mondo

accademico e soggetti del territorio (sia imprenditoriali che pubblici).

Il corretto ed efficace funzionamento di questa rete sarà assicurato da un accurato

meccanismo di gestione e coordinamento del progetto, per il quale è previsto un apposito pacco

di lavoro (si veda descrizione del WP.7).

1.1.1 Contributo all’occupabilità dei giovani ricercatori

Il tema della ricerca impatta numerose aree del water sector. Tale settore, a causa delle

ricorrenti crisi idriche verificatesi nell’ultimo decennio anche sul territorio regionale, è in

espansione ed in grado di assorbire nuove figure professionali altamente qualificate. Infatti,

nonostante vi sia un estremo bisogno di figure in grado di eseguire rigorose analisi di dati

idrologici/idrogeologici, queste sono ad oggi mancanti nel settore in oggetto. Questo in primo luogo

a causa del ritardo che il mondo universitario soffre attualmente negli studi sulle risorse idriche,

ancora oggi effettuati, nella maggior parte dei casi, con un approccio vecchio di circa 20 anni.

Ad esempio dal progetto deriveranno figure in grado di gestire banche dati

idrologiche/idrogeologiche con completa padronanza dei processi e dei parametri in gioco nel ciclo

dell’acqua.

Deriveranno figure in grado di compiere elaborazioni rigorose dal punto di vista tecnico-

scientifico di serie temporali e spaziali di dati idrologici ed idrogeologici e di compiere anche

proiezioni a lungo termine sugli utilizzi della risorsa idrica attraverso simulazioni numeriche dei

diversi processi legati al ciclo dell’acqua.

Le risultanze dello strumento pianificatorio valutabili sia a scala spaziale sia temporale

permetteranno inoltre di creare un indotto occupazionale legato alla riallocazione ed alla corretta

distribuzione della risorsa idrica.

E’ inoltre una possibilità derivante dallo svolgimento del progetto la creazione di uno spin-

off dedicato ai temi trattati dalla ricerca che possa procedere alla valorizzazione dei risultati ottenuti

in accordo con i partner. A tale proposito si ricorda che la Scuola S. Anna, l’Università di Firenze

ed il CNR sono stati promotori negli ultimi anni di numerose esperienze di aziende spin-off con alto

contenuto tecnologico.

E’ infine da rilevare, sebbene non auspicabile, che i ricercatori che avranno lavorato al

progetto di ricerca proposto, qualora non dovessero trovare adeguata soddisfazione nel sistema della

ricerca italiano, saranno sicuramente titolati per intraprendere un percorso nel mondo della ricerca

in prestigiosi istituti europei ed extra-europei.

1.1.2 Inquadramento del problema specifico e obiettivo operativo del progetto

Il miglioramento dei sistemi decisionali per la gestione della risorsa idrica è legato

all’esistenza di sistemi di supporto alle decisioni che vadano a coniugare la possibilità di

archiviare ed elaborare i dati geografici (idrologici ed idrogeologici) per produrre risultati

(output) sulla distribuzione delle variabili idrologiche nello spazio e nel tempo rigorosi ed

affidabili, ancorché affetti da incertezza. Questo approccio integrato è stato intrapreso negli

ultimi 20 anni da numerosi ricercatori (Ciarapica e Todini, 2002; Sui e Maggio, 1999; Abbott et

al., 1986a; Abbott et al., 1986b).

Conseguentemente anche lo sviluppo della ricerca nel campo della modellistica

ambientale si è mosso nella direzione dello sviluppo di modelli fisico-matematici spazialmente

distribuiti capaci di permettere l’interazione/integrazione dei vari processi

idrologici/idrogeologici. Allo stesso modo la disciplina dei sistemi informativi territoriali, grazie

alle possibilità di archiviazione, visualizzazione e aggiornamento dei dati è uno strumento

potente per il completamento di questo approccio integrato.

A partire dall’ultimo decennio dello scorso secolo, la tematica dei GIS applicati alla

gestione delle risorse idriche è stata ampiamente trattata in letteratura. Ricercatori di diversi

paesi (Newell et al., 1990; Gogu et al., 2001; Strassberg et al., 2005; de Dreuzy et al., 2006)

hanno concentrato i loro sforzi verso la creazione di strumenti in grado di permettere una

gestione dei dati necessari alla caratterizzazione idrologica/idrogeologica. Questi strumenti

devono consentire la rappresentazione spaziale dei principali parametri del sistema

idrologico/idrogeologico, la caratterizzazione in termini di qualità e di quantità della risorsa

idrica e le variazioni di tali caratteristiche nel tempo. I risultati di tali ricerche in campo

internazionale si sono concretizzati nell’implementazione tramite software GIS di geodatabase e

di tool per la modellazione idrologica/idrogeologica in grado di archiviare, gestire, aggiornare ed

elaborare i dati.

Tali studi, tuttavia, si sono concentrati nella creazione di strumenti capaci di gestire solo

alcuni degli aspetti del ciclo idrologico oppure hanno trattato, ad es., unicamente gli aspetti

necessari alla caratterizzazione dei sistemi idrologici oppure idrogeologici. Newell et al. (1990)

hanno progettato un geodatabase (HGDB database) ed un DSS (Decisional Support System,

OASIS) basati sugli indici del sistema DRASTIC (Aller et al., 1987); il geodatabase HYGES

(Gogu et al., 2001), prima, e l’ArcHydro Groundwater data model (Strassberg, 2005)

successivamente, hanno permesso l’applicazione congiunta dell’analisi spaziale e della

modellazione numerica ai fini della caratterizzazione idrogeologica nel caso di acquiferi di tipo

alluvionale. Recentemente, de Dreuzy et al. (2006) hanno sviluppato un database (database H+)

e un portale on line (http://hplus.ore.fr) in grado di gestire informazioni provenienti da sistemi

idrologici di diversa tipologia.

A livello nazionale, il recepimento della Water Framework Directive (2000/60/CE) con il

D.Lgs. 152/06 (già D.Lgs. 152/99) ha obbligato le regioni a caratterizzare i principali sistemi

idrologici (definiti Corpi Idrici Significativi Sotterranei o Superficiali) ai fini della ricostruzione

del loro modello concettuale del loro monitoraggio. A tale scopo gli enti preposti al controllo e

alla gestione della risorsa idrica si sono trovati di fronte alla necessità di organizzare e gestire le

informazioni necessarie a perseguire tali obiettivi. L’affidabilità e la validità degli studi sulle

acque superficiali e sotterranee dipendono, infatti, dalla disponibilità di volumi importanti di dati

organizzati in una struttura logica e coerente in un ambiente digitale, sì da fornire un importante

supporto nella validazione dei dati stessi e un potente strumento di analisi e di elaborazione.

Conseguentemente, gli sviluppi delle ricerche sui DBMS, sui sistemi informativi

territoriali, sul telerilevamento e gli avanzamenti nel campo dei sistemi di calcolo permettono

approcci integrati per la trattazione del ciclo idrologico e l’analisi delle sue componenti.

Lo studio dei sistemi idrologici/idrogeologici è un classico esempio in cui lo sviluppo di

modelli matematici adeguati può apportare un valore aggiunto all'insieme di conoscenze e

tecnologie utilizzate per il monitoraggio, la gestione e la salvaguardia delle risorse idriche.

Infatti, la descrizione dello stato attuale e dell'evoluzione dei sistemi idrologici coinvolgono

domini spaziali e temporali generalmente molto grandi, rendendo estremamente difficoltosa

l'acquisizione sperimentale delle informazioni qualitative e quantitative necessarie. I modelli

fisico-matematici, quindi, permettono di creare strumenti di simulazione che da una parte

forniscono informazioni integrative non colmabili da campagne di acquisizione dati puntuali nel

tempo e nello spazio, dall'altra possono fornire anche un valido aiuto per l'ottimizzazione delle

operazioni di monitoraggio e controllo.

Per queste ragioni, nel corso degli anni è stata prodotta una vasta letteratura tecnico-

scientifica sul tema, prendendo in esame vari aspetti di tipo fisico-matematico, ad esempio:

- la descrizione della fluidodinamica delle acque superficiali e della loro alimentazione/perdita di

massa d’acqua;

- il bilancio di infiltrazione dell’acqua meteorica, che tenga conto dei fenomeni di ruscellamento,

ponding, evapotraspirazione, perdita per sfruttamento antropico delle acque sotterranee o per

cause naturali (uptake delle radici, ecc.; cfr. M.Yang, E.K.Yanful, 2002);

- il processo di infiltrazione attraverso la zona insatura, per la ricarica delle falde (cfr.

Broadbridge et al., 1996; Borsi et al., 2006), il moto delle acque sotterranee, spesso accoppiato

alla diffusione del calore (cfr. Bear e Verruijt, 1987; Borsi et al., 2003).

Sulla base delle ricerche in campo modellistico, sono stati prodotti molti codici di

simulazione, tradizionalmente suddivisi in codici per la simulazione della componente

superficiale del ciclo idrologico e per la simulazione del flusso delle acque sotterranee.

Circa le acque superficiali i codici più diffusi sono SWAT (sviluppato dall’US

Department of Agriculture; Neitsch et al., 2005), TOPKAPI (Ciarapica e Todini, 2002), PRMS

(Leavesley et al., 1983). Per quanto riguarda le acque sotterranee, invece, codici più utilizzati a

livello globale sono quelli creati dallo U.S. Geological Survey (si veda:

http://water.usgs.gov/software/index.html) e in particolare i codici della famiglia MODFLOW

(MODular three-dimensional finite-difference ground-water FLOW model; McDonald e

Harbaugh, 1988) e SUTRA (Voss e Provost, 2008). Altro esempio è il codice HYDRUS (cfr

Sejna, 2006). Numerose interfacce grafiche utente sono state sviluppate e poste in commercio

per l’utilizzo di tali codici.

Ciascuno di questi prodotti informatici ha specifici limiti di applicazione, sia per quel che

riguarda l’oggetto (acque superficiali, zona insatura, zona satura) sia per quel che concerne la

geometria e la tipologia di risoluzione (ad esempio domini 2D o 3D, con applicazione di metodi

a differenze finite o ad elementi finiti; cfr. Chen et al., 2006).

A questa tipologia di codici, si affiancano quelli relativi alla risoluzione dei problemi di

ottimizzazione/calibrazione. Infatti, i modelli idrologici e idrogeologici fanno parte di quella

classe di problemi per i quali vi è una notevole scarsità e/o incertezza sui dati input necessari (a

causa sia delle grandi scale spaziali e temporali in gioco, sia per il costo elevato delle campagne

sperimentali). Ciò fa si che le simulazioni, per essere affidabili e dunque utilizzabili dagli utenti

finali, necessitino di appositi pacchetti per la calibrazione e quindi la ri-popolazione dei dati

mancanti (fra tali tipi di software citiamo PEST (Doherty, 2004) e UCODE (Poeter et al., 2005).

Negli ultimi anni si è giunti a codici che integrano sia il sistema delle acque superficiali,

come ad es. GSFLOW (Markstrom et al., 2008) oppure in campo commerciale MIKE SHE

(DHI, 2009, Graham e Butts, 2005). Se si eccettua GSFLOW, di recente sviluppo e ancora in

fase di testing, codici quali MIKE SHE, trattandosi di codici proprietari, presentano un costo

economico elevato sia nella fase di acquisto che in quella di mantenimento delle licenze, sono

molto complicati da applicare per un utente non esperto, necessitano di training dedicato e

costoso, hanno manuali di difficile comprensione per un utente medio (anche perché

comunemente non scritti in lingua italiana).

Il problema maggiore insito nell’utilizzo di molti codici è comunque legato al fatto

che tali programmi, essendo sviluppati sulla base di codici proprietari, non possono essere

modificati qualora si individuino problematiche connesse alla simulazioni di alcuni

processi.

Ne consegue che, a causa soprattutto dell’elevato costo, comunemente, un soggetto

preposto al monitoraggio e controllo di un sistema idrologico che voglia avvalersi di strumenti

idroinformatici è generalmente costretto a selezionare due o più prodotti diversi, ciascuno dei

quali tratta un settore specifico di applicazione: ad esempio le acque superficiali, i problemi di

evapotraspirazione e ruscellamento, infiltrazione nella zona insatura e infiltrazione in falda.

Il cuore modellistico-numerico del sistema idroinformatico SID&GRID che verrà

realizzato in questo progetto, invece, ha proprio l’obiettivo di selezionare tutti i fenomeni

fisici di particolare interesse (fra cui quelli sopra citati) e di coagularli in un codice

integrato di simulazione (CIS) che tenga conto dei vari aspetti, lasciando aperta la

possibilità di selezionare o de-selezionare i moduli specifici che interessano nella specifica

contingenza.

In altre parole, la parte modellistica della ricerca avrà il compito di analizzare ogni

singolo fenomeno e di assemblarlo in un sistema integrato che legga i vari problemi fisico-

matematici come parti fra loro accoppiate. Per creare questo strumento, quindi, saranno prima

individuati i codici che meglio trattano i problemi in esame, fra quelli che forniscono il nucleo di

risoluzione in modo aperto (open source). Se necessario, ciascun codice sarà privato delle parti

che non interessano alla ricerca (in modo da renderlo più snello e diminuire il tempo e la

memoria di calcolo) oppure, viceversa, verranno creati dei moduli specifici aggiuntivi qualora

alcuni fenomeni di interesse non fossero considerati dai codici esistenti.

Successivamente, avendo la possibilità di intervenire direttamente nel codice, sarà creato

un main frame, o configuratore, che richiama e gestisce i vari moduli, dopo aver accettato in

input la geometria e le caratteristiche fisiche del problema idrologico e idrogeologico in esame.

Questo strumento sarà poi inserito in una GUI (Graphical User Interface) dalla quale

l’utente potrà sia inserire direttamente alcuni dati input, oppure accedere e interrogare la parte di

archivio dati (DBMS – Data Base Management System). I dati, potranno essere inviati

direttamente per la loro visualizzazione GIS, oppure pre-processati (attraverso interpolatori

deterministici e stocastici qualora la loro conoscenza puntuale fosse insufficiente rispetto alla

risoluzione richiesta dalle librerie di calcolo) o inviati direttamente come input per l’ambiente di

modellazione sviluppato (CIS). In questo, il core di calcolo sarà corredato oltre che da schemi

numerici di risoluzione, da un codice inverso per la stima dei parametri di input, per i quali non

si dispone di misure affidabili, che permetta anche l’effettuazione di analisi di sensibilità.

Il funzionamento logico del SID&GRID è sintetizzato nello schema di Figura 1.

Modulo GIS

Interpolatore

Traduttori

Banca modelli

Visualizzatore

AcquisizioneD

BM

S g

eog

rafi

co

Con

fig

ura

tore

DatiModellazione

Visualizzazione

Dati Strumenti Utenti

Figura 1. Schema logico del SID&GRID.

L’obiettivo dell’ambiente di modellazione idrologica/idrogeologica è quello di simulare i

processi più importanti del ciclo idrologico, comprendendo, in input, le precipitazioni meteoriche

(piogge e nevi), la generazione del runoff, i processi evapotrasporativi, il deflusso incanalato, il

flusso nella zona insatura e il deflusso delle acque sotterranee, processi antropici di prelievo e re-

immissione di acque nei sistemi superficiali e sotterranei. Esistono inoltre possibilità di sviluppo

legate alla simulazione di processi quali ad esempio quelli di condensazione che originano le

cosiddette precipitazioni occulte (rugiada, etc.).

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1.1.3 Qualificazione degli obiettivi, ruolo dei giovani ricercatori e consolidamento di reti

tra università, organismi di ricerca e destinatari della ricerca

Il progetto si relaziona alle tematiche del controllo e dell’utilizzo dell’ambiente

relativamente alla definizione di strumenti per la razionale pianificazione della risorsa idrica nel

territorio regionale. In particolare la ricerca oltre a produrre uno strumento operativo, verrà

applicata al sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina ed al sistema idrologico del

Valdarno Superiore, cosicché il reale conseguimento dei risultati attesi sarà dimostrato

nell’ambito della ricerca proposta, consegnando alla fine del progetto uno strumento operativo

testato su un caso reale (Milestone M.10 del WP.5).

Inoltre, obiettivo strategico è quello di integrare i risultati ottenuti durante lo svolgimento

del progetto con altri programmi di ricerca in svolgimento, atti di pianificazione territoriale e

protocolli di intesa di interesse per la Regione Toscana riguardo al tema dello sfruttamento e

monitoraggio della risorsa idrica. In tale senso, gli organismi regionali deputati alla gestione della

risorsa idrica dovranno interfacciarsi con il Comitato Scientifico del progetto, soprattutto nelle fasi

iniziali dello stesso, in modo da fornire indicazioni utili alla definizione degli output necessari per la

pianificazione della risorsa idrica.

I giovani ricercatori che svilupperanno il progetto, avranno una provenienza da diverse aree

disciplinari. In particolare le figure professionali che svolgeranno il progetto saranno:

- un ricercatore con competenze fisico-matematiche;

- un ricercatore con competenze informatiche;

- un ricercatore con competenze idrologiche-idrogeologiche.

Queste figure della ricerca non si limiteranno a svolgere la loro parte di progetto

esclusivamente nel proprio ambito disciplinare, bensì acquisiranno una formazione interdisciplinare

attraverso la partecipazione a tutti i package del progetto. Nel dettaglio, il WP.1 prevede l’attiva

collaborazione delle tre figure professionali sotto la guida dei responsabili scientifici per la

definizione delle specifiche di DBMS, GIS e ambiente di modellazione. Nel WP.2, se la figura

rilevante è quella del ricercatore informatico, nondimeno è necessaria la sua relazione con le

competenze dell’idrologo/idrogeologo per mettere a punto una banca dati dedicata ai temi, appunto

idrologici-idrogeologici, e con le competenze fisico-matematiche per definire come questi dati

verranno poi implementati nei vari processi da simulare. Allo stesso modo nel WP.3 fondamentali

sono le relazioni tra la competenza fisico-matematica e quella idrologica-idrogeologica per la

verifica dei vari processi simulati, unitamente alla competenza informatica per evidenziare eventuali

aspetti dei codici che potrebbero di base non permettere la loro integrazione con DBMS e GIS.

Il WP.4 è il momento di sintesi dei WP.2 e WP.3, nel quale vengono integrati i prodotti

realizzati ed infine il WP.5 vede nuovamente e necessariamente la collaborazione stretta tra le tre

figure professionali per testare il SID&GRID sul caso di studio proposto.

Infine, questa interdisciplinarietà sarà presente anche nella fase di disseminazione dei

risultati del progetto. Ciò sarà soprattutto evidente nella fase di creazione del pacchetto educational

e dei momenti di formazione per i destinatari della ricerca previsti nel progetto.

Al progetto partecipano società di primaria importanza a livello regionale nella

progettazione e distribuzione della risorsa idrica. Queste saranno in rete con istituti universitari di

comprovata competenza nelle discipline scientifiche e tecnologiche affrontate e utilizzate nel

progetto. Le attività di ricerca svolte dai ricercatori nei diversi istituti, enti e società per la durata del

progetto contribuiranno a stimolare lo scambio di esperienze e conoscenze sia tra gli istituti di

ricerca che tra questi ed i destinatari della ricerca (imprese e Enti di governo del territorio).

Da non trascurare è la previsione di periodi di formazione sia in istituti nazionali che

internazionali delle figure dedicate alla ricerca. Tali periodi rivestono fondamentale importanza

nello sviluppo del progetto, non solo per la formazione dei ricercatori, bensì anche per i seguenti

motivi:

- il continuo scambio di informazioni che si può generare tra ricercatori che condividono lo

stesso tema di ricerca in diverse istituzioni facilita il raggiungimento degli obiettivi e limita

il pericolo di svolgere una ricerca non innovativa;

- le opportunità ulteriori che possono venirsi a creare oltre a quelle riguardanti lo svolgimento

del progetto qui discusso per i diversi istituti coinvolti (possibilità di internazionalizzazione

della ricerca e della didattica, di presentazione di ulteriori progetti congiunti per adire a

finanziamenti su bandi internazionali, etc.).

A tale proposito si vuole evidenziare che nel presente progetto si intende coinvolgere due

importanti organismi di ricerca internazionali, riconosciuti come centri di eccellenza nel settore,

ovvero l’U.S. Geological Survey (Stati Uniti) e lo Zuckerberg Institute for Water Research -

Department of Environmental Hydrology & Microbiology della Ben-Gurion University of the

Negev (Israele) che hanno già manifestato interesse allo svolgimento della ricerca nelle lettere

allegate alla domanda di finanziamento al progetto. I due istituti saranno i primi deputati ad

ospitare i ricercatori del progetto per periodi di formazione e approfondimento di particolari

temi della ricerca.

1.2 Qualità ed efficacia del meccanismo di gestione e programma di lavoro proposto

Il programma di lavoro è composto da un insieme di sette pacchi di lavoro (Work-Package,

WP), interconnessi fra loro; essi sono a loro volta articolati in azioni (Task). Per ogni pacco di

lavoro è stato individuato un partner responsabile, rappresentato dal rispettivo responsabile

scientifico (WP leader). Ogni WP leader sarà responsabile del lavoro svolto all’interno del WP e si

occuperà di organizzare e coordinare le attività previste al suo interno. L’organizzazione del

progetto è tale per cui esso può essere suddiviso in una fase preparatoria (WP 1) in cui si

definiscono le specifiche del DSS, una fase di sviluppo (WP 2, WP 3 e WP 4) ed una di

applicazione dello strumento sviluppato (WP 5). A queste si affiancano la fase di disseminazione

dei risultati intermedi e finali (WP 6) e la gestione ed il coordinamento del progetto (WP 7).

La prima fase del progetto è costituita dal WP.1, nel quale verranno definite le specifiche

sia del problema da affrontare che degli strumenti tecnico-scientifici che poi dovranno essere

utilizzati e/o sviluppati nei successivi WP. Questa attività è importante per garantire sin dal

principio che i risultati finali del progetto siano ben tarati sulle richieste degli utenti finali, evitando

quindi di sviluppare il progetto in direzioni non utili o non chiare rispetto a quanto atteso dai

soggetti utilizzatori del prodotto finale.

Dunque, sulla base di queste specifiche inizierà la parte operativa del progetto.

Nel WP.2 sarà implementata l’attività relativa alla definizione e allo sviluppo sia del

DBMS (Data Base Management System) sia dello strumento GIS (Geographical-Information

System).

Il pacco di lavoro WP.3 è invece dedicato all’altro braccio operativo del progetto, ovvero lo

sviluppo del sistema di calcolo. Sempre sulla base di quanto definito in WP.1, verranno assemblati

e integrati i codici open source esistenti (sia quelli specificatamente predittivi che quelli relativi alla

interpolazione e calibrazione dei dati) in modo da creare un sistema integrato per risolvere i diversi

aspetti del problema idrologico/idrogeologico di studio. La parte finale del WP.3 consiste in una

verifica della robustezza del codice integrato di simulazione, quale necessario risultato intermedio

(cfr. Milestone M.8) prima di procedere all’implementazione del codice su un caso studio reale.

Nel WP.4 verrà creata e resa operativa l’interfaccia grafica amichevole del software,

attraverso la quale l’utente finale potrà usare in modo integrato e interattivo gli strumenti

idroinformatici sviluppati in precedenza.

Infine, nel WP.5 sarà applicato e validato tutto il programma sul caso studio del

sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina e del Valdarno Superiore, in modo da

garantire che lo strumento operativo realizzato sia non solo corretto e funzionante dal punto di vista

numerico e informatico, ma abbia anche una effettiva capacità funzionale per le dimensioni spaziali

e temporali e per le problematiche territoriali su scala reale.

Il piano di lavoro operativo è corredato da una specifica attività di disseminazione dei

risultati (WP.6) comprensiva anche di corsi di formazione dedicati al personale dei soggetti partner

che rappresentano l’utenza finale del progetto.

Tutta l’attività di gestione e coordinamento, infine, sarà compresa nel WP.7 che di

conseguenza ha una durata corrispondente a quella complessiva del progetto.

L’organo di monitoraggio e controllo tecnico-scientifico del progetto, il Comitato

Scientifico sarà costituito dai responsabili scientifici dei vari partner del progetto e da un

rappresentante di ciascun soggetto che abbia espresso ufficialmente interesse al progetto, come

dichiarato nelle lettere allegate alla domanda ed in appendice al presente formulario.

Il compito del Comitato Scientifico sarà quello di monitorare la corretta esecuzione delle

attività di progetto. In particolare, esso dovrà:

- controllare che lo svolgimento del progetto sia in linea con il cronoprogramma preventivato;

- verificare il raggiungimento dei risultati attesi, anche quelli parziali;

- ad ogni milestone di progetto, assicurarsi che gli obiettivi attesi che essa rappresenta siano stati

conseguiti e, in caso di presenza di alcuni punti critici, garantire una tempestiva definizione di

strategie di risoluzione dei problemi sopraggiunti.

Riportiamo di seguito il diagramma di Gantt del progetto, in modo da mostrare il

cronoprogramma del piano di lavoro. Nelle tabelle successive è presentata la lista dei vari WP e dei

prodotti della ricerca, la descrizione specifica di ciascun WP (in cui sono dettagliati gli obiettivi, è

descritto il lavoro che verrà svolto in ciascun package, le problematiche che potrebbero sorgere

nello svolgimento del lavoro e le contromisure che verranno attuate per risolverle), la lista delle

milestone e, infine, il diagramma di Pert del progetto per meglio esplicitare l’interconnessione dei

vari WP durante l’evoluzione del progetto.

Diagramma di Gantt del progettoAnno 1 Anno 2 Anno 3

Pacchi di lavoro I II II IV I II III IV I II IIIWP1 Specifiche tecniche M1.M3

Task 1.1 Analisi e specifiche dei DBMS e GIS Task 1.2 Analisi e specifiche dei modelli idrologici e idrogeologiciWP2 Sviluppo architettura DBMS e GIS X M4 M5Task 2.1 Costruzione DBMSTask 2.2 Sviluppo architettura GISTask 2.3: Interfaccia GeoDBMS-ModelliWP3 Sviluppo del modello e del codice idrologico/idrogeologico X X X X X X M8Task 3.1 Compilazione del codice per le acque superficiali (CSW)Task 3.2 Compilazione del codice per le acque sotterranee (CGW)Task 3.3 Sviluppo di moduli ausiliariTask 3.4 Integrazione di CSA, CGW e dei moduli originaliTask 3.5 Verifica del codice integrato di simulazione (CIS)WP4 Sviluppo interfaccia software X X X X X X M9Task 4.1 Implementazione di interpolatori Task 4.2 Implementazione di visualizzatori Task 4.3 Realizzazione della GUIWP5 Test del software su caso studio X X X X X X XTask 5.1 Implementazione della banca dati geograficaTask 5.2 Pre-processing Task 5.3 Validazione del modello (calibrazione e verifica)Task 5.4 Applicazione del modello per diversi scenariWP6 Disseminazione M2 X X X X M6 X X X X XTask 6.1 Svolgimento di workshop e meetingTask 6.2 Realizzazione e gestione sito web del progettoTask 6.3 Sviluppo del pacchetto educationalTask 6.4 Realizzazione di corsi di formazioneWP7 Coordinamento e gestione X X X X X M7 X X X X XTask 7.1 - Formazione del Comitato ScientificoTask 7.2 Istruzione dei contratti di accordo interniTask 7.3 Organizzazione di meeting interni di progettoTask 7.4Monitoraggio della redazione rapporti

Tavola 1.2 a: Lista dei Pacchi di Lavoro

WP n° titolo WP tipo di attività numero nome mesidata inizio

data fine

(2) responsabili responsabili uomo (4)

(5)

(1) (3)

Specifiche tecniche SUPP 1Mario

Primicerio6 1 3

WP 1

Sviluppo architettura DBMS e GIS

SUPP 1Paolo

Mogorovich13 4 15

WP 2

WP 3 Sviluppo del modello e del codice idrologico e

idrogeologicoSUPP 1

Mario Primicerio

33 4 24

Sviluppo dell’interfaccia per la gestione del software

SUPP 1Paolo

Mogorovich18 7 27

WP 4

WP 5Test software su caso di

studio: il sistema idrologico di Lucca e

Bientina e del Valdarno Superiore

SUPP-TRA 1 Enrico Bonari 27 13 36

Disseminazione dei risultati del progetto

TRA 1 Enrico Bonari 10,5 1 36WP 6

Gestione e coordinamento SUPP-TRA 1Mario

Primicerio9,5 1 36

WP 7

117Totale

(1) Numerazione dei pacchi di lavoro: WP 1 – WP n.(2) Indicare 1 attività per ogni pacco di lavoro:

SUPP = attività di supporto; TRA = attività di training; (3) Numero dei partecipanti responsabili del lavoro in questo pacco di lavoro(4) Il numero totale dei mesi/uomo previsti per ogni pacco di lavoro(5) Misurata in mesi dalla data di partenza del progetto (mese 1)

Tavola 1.2 b: Lista dei prodotti della ricerca

Numero

(1)Nome

n° del WP

natura

(2)

livello di disseminazione

(3)

data di realizzazione

(4)

P 1.1Report sulle specifiche dei DBMS e

GIS applicati alla gestione della risorsa idrica

WP 1 R CO Mese 3

P 1.2Report sulle specifiche dei modelli ideologici, idrogeologici e numerici

WP 1 R CO Mese 3

P.2.1GeoDBMS per i dati idrologici ed

idrogeologiciWP 2 DB CO Mese 15

P.2.2Documentazione tecnica del

GeoDBMSWP 2 R CO Mese 15

P.2.3 Manualistica dello strumento GIS WP 2 R PU Mese 15P.2.4 Interfacce GeoDBMS-Modelli WP 2 S CO Mese 15

P 2.5Documentazione tecnica sulle Interfacce GeoDBMS-Modelli

WP 2 R CO Mese 15

P 2.6Due abstract da presentare a convegni

o congressi dedicati.WP 2

A (pubblicazioni scientifiche)

PU Mese 27

P 2.7Due articoli di rilevanza scientifica da

pubblicare su riviste ISI.WP 2

A (pubblicazioni scientifiche)

PU Mese 27

P 3.1Documentazione tecnica del codice

numerico CISWP 3 R CO Mese 24

P 3.2 Codice numerico CIS WP 3 S CO Mese 24

P 3.3Abstract da presentare a convegni o

congressi dedicati.WP 3

A (pubblicazioni

scientifichePU Mese 27

P 3.4Articolo di rilevanza scientifica da

pubblicare su rivista ISI.WP 3

A (pubblicazioni

scientifichePU Mese 36

P 4.1 SW di interpolazione dati spaziali WP 4 S CO Mese 24

P 4.2Manuale d’uso del modulo di

interpolazioneWP 4 R PU Mese 24

P 4.3 SW di presentazione tridimensionale WP 4 S CO Mese 24

P 4.4Manuale d’uso del modulo di presentazione tridimensionale

WP 4 R PU Mese 24

P 4.5Interfaccia utente unificata

SID&GRIDWP 4 S CO Mese 24

P 5.1Report sui risultati del test del SID &

GRID sul caso studioWP 5 R CO Mese 36

P 5.2Documento sulla pianificazione della risorsa idrica nel sistema idrologico della pianura di Lucca e di Bientina.

WP 5 R CO Mese 36

P 6.1 Sito web del progetto WP 6 S &D PU Mese 1 -36

P 6.2Pacchetto educational per corsi di

formazioneWP 6 R & D PU Mese 34

P 6.3 Organizzazione corsi di formazione WP 6 D PU Mese 34

P 6.4Organizzazione workshop finale e

meetingWP 6 D PU Mese 36

P.6.5Disseminazione dei risultati attraverso pubblicazioni su riviste scientifiche e

partecipazione a congressiWP 6 D PU Mese 3-36

P 7.1 Documenti contrattuali (ATS) WP 7 R PU Mese 1

P7.2Minute delle riunioni del Comitato

ScientificoWP 7 R CO Mese 1 -36

(1) Numerare secondo la data di ultimazione. Utilizzare la convenzione numerica (n° del WP). (n° del prodotto nell’ambito del WP). Per esempio il Prodotto 4.2 sarà il secondo prodotto del Pacco di Lavoro 4.

(2) Indicare la natura dei prodotti secondo il seguente codice: R = Rapporto, P = Prototipo, D = Dimostratore, DB= data base, S =software, A= Altro (specificare);

(3) Indicare il livello di disseminazione dei prodotti secondo il seguente codice:PU = Pubblico, PP = ristretto agli altri Partecipanti al Progetto, RI = ristretto ad un gruppo specificato dal consorzio, CO = Confidenziale, solo per i membri del consorzio;

(4) Misurata in mesi dalla data di partenza del progetto (mese 1)

Tavola 1.2 c: Descrizione dei Pacchi di Lavoro

Numero WP WP1Titolo WP Definizione delle specifiche tecniche dei DBMS e GIS e

dei modelli numerici distribuiti/semi-distribuiti fisicamente basati idrologici - idrogeologici

Nome del responsabile Mario PrimicerioTipo di attività (1) SUPPNumero partecipanti 3Nome dei partecipanti DIPMAT

Borsista di ricerca

SSSUPBorsista di ricerca

CNRBorsista di ricerca

Mesi/uomo per partecipante 2 2 2

ObiettiviDefinire, partendo da una accurata revisione della letteratura dei DBMS; GIS e modelli idrologici e idrogeologici, le specifiche tecniche degli strumenti scientifici e tecnologici che dovranno essere sviluppati e/o utilizzati nelle successive fasi del progetto, e in particolare:1. le specifiche del DBMS2. le specifiche del GIS3. le specifiche dei modelli numerici distribuiti/semi-distribuiti fisicamente basati idrologici-idrogeologici4. individuare le eventuali componenti-moduli del modello idrologico/idrogeologico da sviluppare ex-novo

Descrizione del lavoro e ruolo dei partecipanti

Task 1.1 Analisi e specifiche dei DBMS e GISSaranno definite le specifiche dell’architettura del Data Base Management System (DBMS) e del GIS, sulla base di una revisione critica della tecnologia esistente e delle richieste specifiche avanzate dagli utenti finali del progetto, rappresentati dai partner non di ricerca del consorzio.I risultati di questa Task saranno la base di partenza per il lavoro da svolgersi nel WP.2

Task 1.2 Analisi e specifiche dei modelli concettuali idrologici e idrogeologici al fine dello sviluppo dei modelli fisico-matematici e numericiIn questa fase verranno analizzati e discussi i processi idrologici ed idrogeologici da sviluppare nei modelli distribuiti (o semi-distribuiti) fisico-matematici e numerici.Partendo dal ciclo idrologico verranno specificati e selezionati i fenomeni e le modalità di rappresentazione dei sistemi fisici in cui tali processi avvengono.Tale attività riguarderà sia i processi relativi alle acque superficiali (ad es. precipitazioni meteoriche, run-off, processi evapotraspirativi, ponding, deflussi incanalati) sia le acque sotterranee (per la componente satura ed insatura).Verranno inoltre individuati processi non attualmente simulati da sviluppare ex-novo.La definizione dei processi così come sopra esposta porterà come conseguenza l’individuazione dei parametri meteo-climatici, idrodinamici e geometrici necessari quali dati input delle applicazioni che saranno successivamente sviluppate.Particolare attenzione verrà posta nelle possibilità di accoppiamento dei processi relativi al sistema superficiale e sotterraneo.

Per ciascuno dei processi individuati si andrà ad effettuare una traduzione in termini matematici selezionando i modelli a equazioni differenziali a derivate parziali più adatti alla tipologia di processo in esame. La selezione di quanto detto sopra potrà essere fatta anche prevedendo una modularità del modello che in seguito verrà sviluppato, lasciando cioè aperta la possibilità di utilizzare alcune opzioni alternative ad altre, mantenendo tuttavia intatto il nucleo del modello stesso (ad esempio nella selezione delle condizioni al bordo, delle curve idrauliche, dei modelli di porosità e permeabilità).Il lavoro di selezione svolto per la parte fisico-matematica, dovrà poi essere la linea guida per un'analisi critica dei codici di simulazione esistenti (es: SWAT, MODFLOW, GSFLOW, Flowpath, SUTRA, Hydrus, UCODE, PEST, etc.) durante la quale studiare in modo dettagliato le tecniche di risoluzione utilizzate dai codici stessi assieme alla stesura di un quadro di confronto fra le potenzialità dei vari codici e le necessità richieste dal modello specifico. I risultati di questa Task saranno la base di partenza per il lavoro da svolgersi nel WP.3

Ruolo dei partecipantiDIPMAT: coordinerà le attività del pacco di lavoro. In particolare si occuperà della parte della Task 1.2 che concerne la selezione dei modelli fisico-matematici e l’analisi dei codici numerici di simulazione esistenti.SSSUP: collaborerà con DIPMAT nello svolgimento delle attività previste nella Task 1.2 , con particolare riferimento alla selezione e all’analisi dei modelli ideologici e idrogeologici.CNR: si occuperà di svolgere le attività della Task 1.1, relative alle specifiche del DBMS e degli strumenti GIS

Rischi e contromisureNel presente package i rischi riguardano prevalentemente le decisioni che devono essere prese nel definire le specifiche dei DBMS, GIS e l’ambiente per la modellazione idrologica/idrogeologica.Sarà cura del coordinatore del progetto richiedere a ciascun partner di redigere una lista delle funzionalità che dovrebbero essere previste dal SID & GRID per la gestione della risorsa idrica.Sarà ancora compito del coordinatore di progetto mediare esigenze contrastanti che dovessero sorgere nello svolgimento del lavoro.

Prodotti della ricerca

P1.1 Report sulle specifiche dei DBMS e GIS applicati alla gestione della risorsa idrica (Mese 3) Nel rapporto saranno descritte le attività svolte nella Task 1.1 e i relativi risultati raggiunti.

P1.2 Report sulle specifiche dei modelli idrologici distribuiti/semidistribuiti fisicamente basati e numerici idrogeologici (Mese 3) La relazione riporterà i risultati raggiunti nella Task 1.2, comprensive delle conclusioni finali che saranno il punto di partenza per il lavoro da implementare nel WP.3

Numero WP WP2Titolo WP Sviluppo architettura DBMS e GISNome del responsabile Paolo MogorovichTipo di attività (1) SUPPNumero partecipanti 3Nome dei partecipanti DIPMAT

Borsista di ricerca

SSSUPBorsista di ricerca

CNRBorsista di ricerca

Mesi/uomo per partecipante 2 2 9

Obiettivi Sviluppare un GeoDBMS con relativo sistema GIS per la gestione dei dati territoriali idrologici/idrogeologici e

Descrizione del lavoro

Task 2.1: Costruzione del GeoDBMSObiettivo di questo Task è rendere operativa un’infrastruttura per la gestione di dati alfanumerici e geografici adatti a modellare informazioni idrologiche e idrogeologiche. Questo sistema opererà su apparecchiature rese disponibili dall’Istituto e sarà accessibile in locale e via Web per la maggior parte delle funzioni.Sulla base delle specifiche del Task 1.1 verranno scelti pacchetti SW con le caratteristiche adeguate, col vincolo di essere OS/FS. Verranno scelti i pacchetti tenendo conto della loro capacità di essere cooperanti e di essere strutturabili in modo da poter inserire facilmente nuove funzioni, in particolare quelle di interfaccia tra i dati e i modelli. Il DBMS dovrà inoltre essere abbastanza flessibile da poter accettare estensioni dei modelli dati riguardanti soprattutto la terza dimensione.Si ipotizza un DBMS tradizionale dotato di un’estensione che permetta l’indicizzazione di dati geografici.Tali pacchetti verranno installati e configurati secondo i modelli dati che sarà necessario gestire.

Task 2.2: Lo strumento GISLo strumento obiettivo del lavoro ha bisogno di un pacchetto GIS per le normali operazioni di gestione dei dati. Anche in questo caso si sceglierà un pacchetto OS/FS che si interfacci al GeoDBMS. Tale pacchetto deve presentare tutte le funzioni necessarie all’acquisizione, validazione e manipolazione di dati geografici e deve avere funzioni di restituzione grafica di qualità, se possibile (anche se improbabile) tridimensionali.Tra le funzionalità più critiche Query su base geografica e alfanumerica, la georeferenziazione di immagini, la trasformazione di sistema di riferimento, la MapAlgebra.

Task 2.3: Interfaccia GeoDBMS-ModelliI modelli di simulazione idraulica e idrogeologica utilizzano spesso dati organizzati secondo modelli che non sono quelli tipici dei sistemi GIS. Inoltre nel caso di sviluppo di nuovi modelli è molto efficace basarsi su dati di input/output organizzati secondo una struttura estremamente semplice.Sorge quindi la necessità di sollevare il modellista dal problema di interfacciare i propri modelli col GeoDBMS, dotandolo di una serie di funzioni quanto più possibile trasparenti che traducano i

dati memorizzati nel GeoDBMS secondo formati tipici del mondo GIS in altri dati memorizzati secondo le richieste dei vari modelli.Tali traduttori (presumibilmente uno per ciascun modello) verranno costruiti e resi operativi nel sistema e richiamabili o tramite il configuratore o automaticamente dal modello.

Ruolo dei partecipantiCNR: coordinerà le attività del WP. Si occuperà della scelta del SW, della sua installazione e personalizzazione, dello sviluppo delle funzioni mancanti e della costruzione dei traduttori.SSSUP: si integrerà con CNR per lo sviluppo del GeoDBMS e per l’implementazione delle funzioni GIS necessarieDIPMAT: si integrerà con CNR per lo sviluppo del GeoDBMS e per l’implementazione delle interfacce tra GeoDBMS e modelli

Rischi e contromisureIn questa fase i rischi maggiori per l’efficace svolgimento dei lavori riguardano la quantità e la qualità dei dati da dover gestire, le quali potrebbero essere difformi da quanto previsto nella definizione delle specifiche (WP.1).In tal caso, occorrerà rivedere le specifiche tecniche definite ed adattarle alle esigenze imposte dalla reale fruibilità dei dati e ai formati richiesti dai codici numerici, la cui compilazione sarà svolta in parallelo in questa fase (si veda WP.3)

Prodotti della ricerca

P 2.1 GeoDBMS per i dati idrologici ed idrogeologici (Mese15)Il prodotto consiste in uno strumento informatico installato e configurato per la gestione dei dati idrologici e idrogeologici e di un SW GIS con le procedure adatte a gestire tali dati

P 2.2 Documentazione tecnica del GeoDBMS (Mese 15)Questa documentazione descrive l’architettura del GeoDBMS e le interfacce tra le varie componenti. Essa è lo strumento di riferimento per gli sviluppi futuri e l’integrazione di altri pacchetti nel sistema..

P 2.3 Manualistica dello strumento GIS (Mese 15)Questo documento descrive tutte le procedure attivate sullo strumento GIS per le elaborazioni di base e per quelle specializzate sui dati idrologici/idrogeologici.

P 2.4 Interfacce GeoDBMS-Modelli (Mese 15)Il prodotto consiste in una serie di pacchetti SW che convertono dati tra i formati utilizzati dal GeoDBMS e i formati richiesti dai modelli e viceversa.

P 2.5 Documentazione tecnica sulle Interfacce GeoDBMS-Modelli (Mese 15) Questo documento descrive gli algoritmi usati dalle Interfacce e le loro modalità di chiamata. È lo strumento di riferimento sia per lo sviluppatore che per l’utente.

P 2.6 Due abstract da presentare a convegni o congressi dedicati. (Mese 27)Si prevede di presentare, sulla base dei risultati congiuntamente elaborati del WP1 e del presente WP, almeno due contributi a convegni o congressi entro la fine del secondo anno – primo trimestre del terzo anno.

P 2.7 Due articoli di rilevanza scientifica da pubblicare su riviste ISI. (Mese 27)Si prevede di presentare, sulla base dei risultati congiuntamente elaborati del WP1 e del presente WP, almeno due articoli entro la fine del secondo anno – primo trimestre del terzo anno.Per la pubblicazione tali articoli si selezioneranno riviste ISI con Impact factor maggiore di 1.Le date citate si riferiscono all’invio del manoscritto per il referaggio.

Numero WP WP3Titolo WP Sviluppo del modello e del codice idrologico e

idrogeologico Nome del responsabile Mario PrimicerioTipo di attività (1) SUPPNumero partecipanti 3Nome dei partecipanti DIPMAT

Borsista di ricerca

SSSUPBorsista di ricerca

CNRBorsista di ricerca

Mesi/uomo per partecipante 19 9 5

Obiettivi Modificare i codici esistenti per renderli integrabili in un unico sistema, seguendo la definizione fisico-matematica del modello ideologico/idrogeologico. Sviluppare moduli del codice mancanti.Definire e sviluppare il codice integrato per la simulazione del modello ideologico/idrogeologico.

Descrizione del lavoro

Task 3.1 Compilazione del codice per le acque superficiali (CSW)Il codice open source selezionato nella Task 1.2 relativo alle acque superficiali sarà studiato a fondo e, se necessario, modificato. In particolare, dovrà essere analizzata la parte di collegamento con le subroutine di input e output, in modo da impostare il CSW come modulo specifico da collegare al main file principale.

Task 3.2 Compilazione del codice per le acque sotterranee (CGW)Quanto descritto per la Task precedente, dovrà essere fatto per il codice relativo alle acque sotterranee. Esso dovrà includere la simulazione sia della zona satura che di quella insatura, ivi compreso l’accoppiamento fra questi due diversi problemi. A tale proposito, è possibile che nella Task 1.2 siano stati selezionati due diversi codici per i due problemi differenti. In tal caso, la creazione del CGW dovrà comprendere anche un’integrazione fra questi due moduli.

Task 3.3 Sviluppo di moduli ausiliariIn base alle conclusioni della Task 1.2, dovrà essere programmata una fase di sviluppo ex-novo di moduli aggiuntivi per tenere conto di fenomeni non simulati dai codici esistenti (ad es. moduli per l’evapotraspirazione, per consumi industriali, moduli per l’implementazione del runoff , ecc.)Questi moduli aggiuntivi dovranno essere scritti in uno dei linguaggi di programmazione comunemente utilizzati in ambito scientifico (FORTRAN, C++, PYTHON). La scelta del linguaggio sarà fatta in base al linguaggio con cui sono scritti gli altri pacchetti open source esistenti e alle capacità di interfacciamento dei vari linguaggi e tecniche di programmazione.

Task 3.4 Integrazione di CSW, CGW e dei moduli originali (CIS)A valle delle Task precedenti, inizierà l’attività più complessa del WP 3, ovvero lo sviluppo il Codice Integrato di Simulazione (CIS), che consisterà in un main frame dal quale sarà possibile richiamare i vari moduli e gestire le loro mutue relazioni.

Inoltre, nel codice integrato dovrà essere inserito anche un apposito modulo per la calibrazione/ottimizzazione dei dati. Questo modulo potrà essere richiamato quando la disponibilità dei dati fosse inferiore a quanto richiesto come input dal codice: in altre parole, questo strumento sarà utilizzato ogni qual volta vi sia necessità di integrare i dati conosciuti. Infine, il CIS dovrà essere progettato in modo che il modulo di input e output dei dati sia sviluppato in stretta connessione con le attività portate avanti nel WP.4, così da garantire da subito la completa compatibilità del link fra l’oggetto di simulazione e gli oggetti rappresentanti le interfacce grafiche di gestione.

Task 3.5 Verifica del codice integrato di simulazione (CIS)Il CIS sarà testato su alcuni esempi-tipo in modo da assicurare la sua robustezza ed affidabilità. In questa fase saranno pertanto implementate anche le attività per un’eventuale revisione/calibrazione del codice qualora sorgessero punti critici, specialmente per quel che riguarda la fase di link fra CSW, CGW e i moduli sviluppati ex-novo.A valle di questa verifica, sarà creata una versione stand-alone del CIS, quale risultato intermedio del progetto. In altre parole, a questo livello, esso sarà fornito come strumento già operativo e funzionante, senza la necessità della presenza di interfacce esterne di gestione-dati. Questa seconda fase sarà invece oggetto del WP.4

Ruolo dei partecipantiDIPMAT: coordinerà le attività del WP. Si occuperà in modo specifico dello sviluppo dei codici CSW, CGW e dei moduli aggiuntivi, così come della realizzazione del CIS e della sua validazione.SSSUP: collaborerà strettamente con DIPMAT per l’analisi critica dei criteri di integrazione dei codici e di scrittura dei pacchetti aggiuntivi. Seguirà inoltre la fase di test del CIS analizzando la qualità delle sue uscite.CNR: parteciperà alla fase di scrittura del CIS, garantendo che esso sia sviluppato in modo compatibile con le interfacce grafiche che verranno realizzate nel WP.4, così come con il DBMS sviluppato in WP.2

Rischi e contromisureIl rischio principale in questa parte di lavoro riguarda le difficoltà di modifica dei codici esistenti e della loro integrazione. Infatti, sebbene l’utilizzo di codici già sviluppati sia notevolmente vantaggioso rispetto all’onere di dover riscrivere ex-novo tutta la parte numerica, è pur vero che modificare codice scritto da terzi è spesso un’attività non banale.Le difficoltà che dovessero emergere saranno risolte chiedendo supporto direttamente agli autori dei vari codici. La presenza nella rete di relazioni scientifiche di personale dell’USGS (si veda la lettera di interesse) garantirà un sicuro contatto importante per questa fase (poiché molti codici open source sul tema sono stati realizzati e/o sviluppati in seno a tale soggetto). Per altri tipi di codice, anche se il contatto sarà meno diretto, la caratteristica open source generalmente garantisce una completa disponibilità degli autori nel supportare quanti vogliano operare un upgrade dello stesso.

Prodotti della ricerca

P3.1 Documentazione tecnica del codice numerico CIS (Mese 24)Relazione in cui vengono specificate le caratteristiche del codice numerico CIS, metodi di programmazione utilizzati e i risultati della fase di test

P 3.2 Codice numerico CIS (Mese 24)

Il codice numerico CIS sarà fornito sia come insieme di file sorgenti e librerie, sia nella versione già compilata stand-alone (come descritto nella Task 3.5).

P 3.3 Almeno un abstract da presentare a convegni o congressi dedicati. (Mese 27)Si prevede di presentare, dal presente WP, almeno due contributi a convegni o congressi entro la fine del secondo anno – primo trimestre del terzo anno.

P 3.4 Almeno un articolo di rilevanza scientifica da pubblicare su riviste ISI. (Mese 36)Si prevede di presentare, sulla base dei risultati congiuntamente elaborati del WP1 e del presente WP, almeno due articoli illustranti entro la fine del terzo anno. Per la pubblicazione tali articoli si selezioneranno riviste ISI con Impact factor maggiore di 1. La data citata si riferisce all’invio del manoscritto per il referaggio.

Numero WP WP4Titolo WP Sviluppo dell’interfaccia per la gestione dei codici della

risorsa idrica (SID&GRID)Nome del responsabile Paolo MogorovichTipo di attività (1) SUPPNumero partecipanti 3Nome dei partecipanti DIPMAT

Borsista. di ricerca

SSSUPBorsista di ricerca

CNRBorsista di ricerca

Mesi/uomo per partecipante 2 1 15

ObiettiviCreazione di un’interfaccia grafica – SID&GRID - dalla quale l’utente possa gestire l’archivio dati (e la relativa visualizzazione GIS) e, al tempo stesso, possa decidere di utilizzare la parte di simulazione per integrare le sue conoscenze con informazioni di tipo predittivo.

Descrizione del lavoro

Task 4.1 Interpolatori I dati geografici in molti casi descrivono grandezze tramite misure puntuali, spesso non abbastanza dense da descrivere compitamente i fenomeni. Questo è particolarmente vero nel caso di informazioni idrologiche/idrogeologiche, dove le misure sono in genere costose.La ricostruzione di una superficie stocastica a partire da misure discrete è uno dei temi più importanti nel mondo GIS; in questo Task saranno analizzati i vari algoritmi esistenti, specialmente quelli che utilizzano linee di discontinuità (breaklines), e nel caso di esigenze speciali verranno costruiti programmi ad hoc.Sono previste sperimentazioni su interpolatori tridimensionali sulla base di modelli spaziali tridimensionali raster (voxels) e vettoriali; per quest’ultimo caso è previsto uno studio e una sperimentazione su un modello TIN a tre dimensioni.

Task 4.2 VisualizzatoriLa visualizzazione di dati territoriali in tre dimensioni è limitata dagli schermi, tipicamente in due dimensioni; la visualizzazione nota come 2D1/2, quella utilizzata per vedere panorami, non è di fatto una reale vista tridimensionale. Il tema non è molto trattato in letteratura e le sperimentazioni sono poche. Si intende in questo task verificare lo stato dell’arte e la disponibilità di visualizzatori OS/FS da integrare nel sistema; in alternativa costruire e sperimentare un visualizzatore.

Task 4.3 Interfaccia graficaI componenti del sistema che verranno utilizzati hanno tutti (escluso forse i traduttori) la necessità di essere richiamati e controllati dall’utente. Obiettivo di questo Task è costruire un’interfaccia (SID&GRID) che permetta di utilizzare il sistema con un approccio tipico dell’utente e della sua competenza specifica, e non vincolato dalle specifiche dei singoli pacchetti SW. Tale interfaccia utilizzerà un linguaggio simbolico grafico interattivo e sarà particolarmente importante per la fase di modellazione e visualizzazione.

Ruolo dei partecipantiCNR: coordinerà i lavori del WP 4. A livello operativo, si occuperà direttamente dello sviluppo del codice relativo ai tre Task, con la collaborazione degli altri partner

DIPMAT: collaborerà con CNR nella fase di scrittura dei codici di interpolazione .SSSUP: collaborerà con CNR per la parte di scrittura e test dei codici di interpolazione e della visualizzazione e parteciperà alla fase di test dell’interfaccia utente.

Rischi e contromisureLa caratteristica principale nelle varie task di questo WP è la capacità di intersecare in modo integrato i vari moduli di calcolo e di visualizzazione. A causa della diversa natura e dei diversi autori di ciascun modulo, è possibile che questo tipo di integrazione non sia immediata e priva di imprevisti. Tuttavia, l’estrema capacità ed esperienza del partner CNR (responsabile di questa attività) garantisce che questi eventuali rischi possano essere superati attingendo a progetti simili sviluppati da CNR in altri contesti.

Prodotti della ricerca

P.4.1 SW di interpolazione dati spaziali (Mese 24)Libreria di moduli di interpolazione spaziale bidimensionale e in parte tridimensionale

P.4.2 Manuale d’uso del modulo di interpolazione (Mese 24)Descrizione dei vari moduli di interpolazione, con dettaglio sugli algoritmi usati, e della modalità di chiamata.

P.4.3 SW di presentazione tridimensionale (Mese 24)Modulo di presentazione di dati spaziali bidimensionali e tridimensionali raster o vettoriali costruito sulla base di SW OS/FS adattato e arricchito con funzionalità specifiche

P.4.4 Manuale d’uso del modulo di presentazione (Mese 24)Manuale d’uso del modulo di presentazione

P.4.5 Interfaccia utente unificata (SID&GRID) (Mese 27)SW di interfaccia per l’utilizzo del sistema, basato su un linguaggio grafico interattivo

Numero WP WP5Titolo WP Test del software su caso studio. Utilizzo del SID &GRID per la

definizione degli usi della risorsa idrica nel sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina e del Valdarno Superiore

Nome del responsabile Enrico BonariTipo di attività (1) SUPPNumero partecipanti 6Nome dei partecipanti DIPMAT

Borsista. di ricerca

SSSUPBorsista di ricerca

CNRBorsista di ricerca

ACQUE H2O

ADBSER

Mesi/uomo per partecipante 4 18 2 1 1 1

Obiettivi Applicare il SID & GRID al sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina e del Valdarno Superiore con l’obiettivo di giungere alla pianificazione della risorsa idrica nel contesto studiato. I dati necessari all’implementazione del modello verranno forniti dai principali enti interessati alla gestione della risorsa idrica, in primis i partner ADBSER, ACQUE, H2O.

Coinvolgere nella prevista attività di pianificazione tutti i soggetti interessati al tema della gestione della risorsa idrica, quali utenti finali della ricerca (anche se non facenti parte del partenariato).

Descrizione del lavoro

Task 5.1 Reperimento dati, implementazione del GEODBMS ed elaborazione dei dati implementati per la definizione del modello concettuale idrologico-idrogeologicoIn questa fase verranno implementati tutti i dati reperiti nel GEODBMS attraverso lo strumento GIS appositamente progettato.Saranno inoltre utilizzati dati geografici (topografie, DEM), stratigrafici (per la ricostruzione delle geometrie degli acquiferi), idrologici e meteo-climatici (andamento del reticolo idrografico, pluviometrie, temperature, portate dei corsi d’acqua e delle sorgenti principali, battenti idraulici) e idrogeologici (parametri idrodinamici, livelli di carico idraulico).I dati implementati potranno quindi essere:- visualizzati attraverso lo strumento di visualizzazione;- direttamente richiamati nel CIS;- essere interpolati per mezzo dell’interpolatore prima di essere richiamati nel CIS.

Task 5.2 Definizione del modello idrologico e idrogeologico specifico, per mezzo del CISIn questo task verrà costruito il CIS per il sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina e del Valdarno Superiore in modo da poter simulare il ciclo idrologico nello spazio e nel tempo nel dominio di studio così come definito nelle sue componenti naturali e antropiche.Saranno quindi definite: la geometria del dominio di studio, le costanti idrologiche ed idrogeologiche che lo descrivono. Verranno impostate le condizioni al contorno per la definizione degli ingressi e delle uscite dal sistema idrologico e le condizioni iniziali.In questo Task verranno discusse le assunzioni effettuate nella definizione del modello concettuale ed inoltre sarà possibile verificare la funzionalità della GUI.

Task 5.3 Validazione del modello (calibrazione e verifica)

In questa fase verranno effettuate le procedure di validazione del modello idrologico/idrogeologico implementato. Il modello verrà fatto girare per:- verificare il funzionamento simultaneo del CSW e del CGW;- effettuare l’analisi di sensibilità;- calibrare il modello implementato;- verificare il modello implementato.Le simulazioni saranno effettuate sia in stato stazionario sia in transitorio.

Task 5.4 Applicazione del modello per diversi scenariIn questa fase verranno effettuate una serie di simulazioni per valutare (a titolo di esempio):- la diversa distribuzione delle precipitazioni nel tempo;- gli effetti delle variazioni d’uso del suolo sulla ricarica degli acquiferi;- l’impatto sulla disponibilità della risorsa idrica legato alla diminuzione o all’aumento dei prelievi idropotabili o industriali;- l’impatto della riallocazione in diverse aree del territorio dei pozzi industriali e idropotabili;- l’impatto sulla risorsa idrica della presenza di colture diversamente idroesigenti.Particolare attenzione verrà posta nella simulazione di scenari già simulati con altri codici implementati solo per le acque sotterranee o superficiali in studi precedenti.Verranno inoltre effettuate una serie di simulazioni che permetteranno di testare il sistema di distribuzione web del software.I risultati ottenuti saranno distribuiti sia attraverso visualizzazioni a schermo sia per mezzo dell’allestimento di carte tematiche mediante la sovrapposizione grafica di più livelli informativi

Task 5.5 Pianificazione della risorsa idrica nel sistema idrologico/idrogeologico della pianura di Lucca e Bientina e del Valdarno SuperioreA completamento delle simulazioni, nel presente Task verranno discusse i risultati del processo di analisi e sulla base di essi verrà proposto un piano per la gestione della risorsa idrica del dominio di studio.E’ intenzione dei proponenti la ricerca coinvolgere nel presente Task anche tutti quei soggetti interessati al tema della gestione della risorsa idrica che pur non partecipando attivamente alla realizzazione del progetto hanno manifestato interesse allo stesso (Autorità di Bacino del Fiume Arno, Provincia di Pisa, ASA).

Ruolo dei partecipantiSSSUP: coordinerà le attività del WP e sarà responsabile insieme a DIPMAT della implementazione e dell’effettuazione delle simulazioni utilizzando il SID & GRID. Presenterà a CNR e DIPMAT tutte le eventuali problematiche che si dovessero verificare nell’implementazione rispettivamente del GEODBMS e delle simulazioni utilizzando il CSW ed il CGW DIPMAT: parteciperà con SSSUP alla effettuazione delle simulazioni per mezzo del SID &GRID. Qualora dovessero sorgere problemi nell’utilizzo di determinate funzioni dei codici dedicati alla modellistica (CGW e CSW) sarà responsabile della risoluzione di tali problemi.CNR: pur non partecipando direttamente all’esecuzione delle simulazioni sarà responsabile della soluzione di tutti i problemi che dovessero sorgere nell’utilizzo del GEODBMS, delle interfacce e dei sistemi di visualizzazione sviluppati per la costruzione del SID & GRID.ADBSER, ACQUE, H2O: nella fase di test del progetto la presenza dei presenti partner permetterà una proficua discussione e analisi critica sulle simulazioni da effettuare e sui loro risultati

Rischi e contromisure

Durante lo svolgimento del presente work package i rischi più significativi per il raggiungimento degli obiettivi sono quelli che riguardano l’applicazione operativa del SID &GRID al caso di studio.In particolare è possibile ipotizzare che in questa fase vengano messe in evidenza lacune nell’integrazione del GEODBMS con il CIS o non- funzionamenti di alcune parti del software.Per tale motivo, nonostante le attività di sviluppo informatico del SW a questo punto del progetto possano dirsi terminate, sarà necessaria una completa interazione tra SSSUP CNR e DIPMAT perché siano comunicati tutti gli eventuali malfunzionamenti evidenziati ed essi siano risolti nel procedere di questo package.

Problemi potrebbero giungere anche nella fase di analisi dei risultati legati al successivo procedimento pianificatorio della risorsa idrica nel dominio di studio in termini di conflitti tra i portatori di interesse nel dominio di studio.Gli output dell’applicazione del SID & GRID verranno quindi presentati associando loro una stima della incertezza, sì da non generare conflitti su valutazioni che dovessero essere affette da elevata incertezza.

Prodotti della ricerca

P.5.1 Report sui risultati del test del SID & GRID sul caso studio (Mese 36)Il report presenterà i passi seguiti per l’implementazione del modello sul dominio di studio e servirà anche da manuale nella fase di disseminazione per illustrare un’applicazione del software. I risultati del report saranno presentati secondo gli standard disponibili ( ad es.: EPA -500-B-92-006; ASTM-D 5718-95-2006)

P 5.2 Documento sulla pianificazione della risorsa idrica nel sistema idrologico della pianura di Lucca e di Bientina (Mese 36).Sulla base dei risultati delle diverse simulazioni effettuate e delle normative vigenti verrà prodotto un documento discusso con tutti i partner del progetto e con i soggetti interessati, così come descritto nel Task 5.5.

Numero WP WP6Titolo WP Disseminazione dei risultati del progettoNome del responsabile Enrico BonariTipo di attività (1) SUPPNumero partecipanti 3Nome dei partecipanti DIPMAT

Borsista di ricerca

SSSUPBorsista di ricerca

CNRBorsista di ricerca

ACQUE H2O

ADBSER

Mesi/uomo per partecipante 2 2 2 1,5 1,5 1,5

Obiettivi Garantire la disseminazione dei risultati del progetto, con due obiettivi principali:1. Informare in modo adeguato gli enti e i soggetti territoriali interessati sui risultati della ricerca, sia quelli finali che quelli intermedi2. Fornire una formazione specifica rivolta al personale addetto degli utenti final, garantendo che i risultati raggiunti dal progetto siano fruibili e applicabili sul territorio.

Descrizione del lavoro

Task 6.1 Svolgimento di workshop e meeting Verranno svolti:1. il kick-off meeting, durante il quale il progetto verrà presentato ai soggetti interessati e sarà dato inizio alle attività di lavoro di ciascun partner.2. Due meeting intermedi (mese 12 e mese 24)3. Un incontro/workshop finale dove i risultati del progetto saranno illustrati ai soggetti amministrativi e alle realtà produttive interessate del territorio.

Task 6.2 Realizzazione e gestione sito web del progettoCome utile ed accessibile strumento di disseminazione, verrà creato un sito web dedicato al progetto, ospitato su un server di uno dei partner partecipanti. Il sito web avrà quindi uno scopo di tipo informativo (in quanto sarà arricchito ed aggiornato di contenuti durante la fase di svolgimento del progetto) , ma sarà utilizzato anche come utile strumento interno al partenariato per lo scambio di informazioni e documentazione (archivio di dati e documenti interni, con accesso riservato).

Task 6.3 Sviluppo del pacchetto educationalSarà preparato un pacchetto educational comprensivo di un paino di formazione dettagliato (definito in accordo con i fruitori dei corsi) nel quale sarà specificata la durata e l'articolazione dei corsi stessi, di tutti gli strumenti informativi (dispense, manuali, riferimenti, ecc.) necessari al futuro svolgimento dei corsi.

Task 6.4 Realizzazione di corsi di formazioneNell'ultima fase delle attività, verranno realizzati dei corsi di formazione per il personale degli utilizzatori finali. Tali corsi verranno inoltre utilizzati per testare il pacchetto educational sviluppato e verranno utilizzati per eventualmente migliorarlo.I corsi dovranno rendere il personale competente nell'utilizzo degli strumenti software prodotti e in grado di assicurare un'autonoma fruibilità degli stessi.

Ruolo dei partecipanti

DIPMAT: si occuperà in particolare di organizzare i meeting e i workshop previsti nella Task 6.1 SSSUP: avrà il compito di coordinare e gestire il WP e in particolare la fase di preparazione e realizzazione dei corsi di formazioneCNR: sarà responsabile della creazione e gestione/aggiornamento in itinere del sito web di progetto.ACQUE, H20, ADBSER: in qualità di utenti finali, parteciperanno ai meeting e ai workshop di progetto, durante i quali valuteranno i risultati (intermedi e finali) che sono stati raggiunti. Il loro personale parteciperà come fruitore ai corsi di formazione sviluppati nella Task 6.4

Rischi e contromisureLe criticità di questa fase riguardano eventuali problemi nel coinvolgimento degli enti interessati al progetto esterni al partenariato. Se questa eventualità dovesse concretizzarsi, sarà compito del Comitato Scientifico, nonché del coordinatore DIPMAT, provvedere in modo esaustivo contattando direttamente tali soggetti ed esplicitando la qualità dei risultati (anche periodici) raggiunti e l’opportunità di una partecipazione alla fase della loro diffusione.Invece, eventuali limiti nella corretta fruizione delle informazioni all’interno del partenariato, dovrà essere risolta in itinere dal coordinatore e, se necessario, internamente al comitato scientifico.

Prodotti della ricerca (breve descrizione e mese di realizzazione)

P6.1 Sito web del progetto (Mese 1 , più aggiornamento in itinere sino a Mese 36)Il sito web sarà realizzato all'inizio del progetto e successivamente aggiornato periodicamente. I suoi contenuti saranno una sintesi periodica dell'avanzamento del progetto, eventualmente impostando un accesso “a livelli” per garantire un adeguato standard di confidenzialità dei risultati riportati.

P6.2 Pacchetto educational per corsi di formazione (Mese 34)Sarà comprensivo di: manuale sui concetti di base, dispense, manuale del software sviluppato e piano di formazione.

P 6.3 Organizzazione corsi di formazione (Mese 34)Il prodotto in questione consiste in due corsi di 96 ore cadauno per i partecipanti al progetto e gli enti o aziende che avranno manifestato interesse al progetto durante lo svolgimento dello stesso

P 6.4 Organizzazione workshop finale (Mese 36)Alla fine del progetto verrà organizzato un workshop in cui sarà presentato il risultato finale del progetto di ricerca e la sua applicazione al caso di studio.

P.6.5 Disseminazione dei risultati della ricerca attraverso pubblicazioni su riviste scientifiche e partecipazione a congressi (Mese 3 fino a 36)Come già dettagliato nei package precedenti verranno i risultati della ricerca verranno presentati sia per pubblicazioni su riviste scientifiche ad elevato Impact Factor sia divulgative, sia a congressi e convegni di rilevanza nazionale ed internazionale.

Numero WP WP7Titolo WP Coordinamento e gestioneNome del responsabile Mario PrimicerioTipo di attività (1) SUPPNumero partecipanti 3Nome dei partecipanti DIPMAT

Borsista. di ricerca

SSSUPBorsista. di ricerca

CNRBorsista. di ricerca

ACQUE H2O

ADBSER

Mesi/uomo per partecipante 5 2 1 0,5 0,5 0,5

Obiettivi Garantire:- un alto livello di coordinamento del progetto- la rispondenza fra l’attività svolta con quella pianificata nella proposta- il monitoraggio e controllo dei risultati finali, in modo che essi siano rispondenti agli obiettivi finali della ricerca.

Descrizione del lavoro

Task 7.1 - Formazione del Comitato ScientificoSaranno nominati i membri del Comitato Scientifico (nel seguito CS), quale organo di monitoraggio e controllo del progetto. Il CS sarà formato da tutti i leader dei WP, più eventualmente altri membri che saranno nominati durante il meeting iniziale del progetto (kick-off meeting).Fatto salvo quanto descritto negli accordi specifici che saranno definiti nei contratti interni del partenariato (ATS), il CS avrà il compito di monitorare che le attività svolte siano in linea con quanto proposto; di verificare il raggiungimento dei risultati attesi; partecipare attivamente ai meeting organizzati durante il progetto; proporre, qualora vi fossero dei punti critici, della strategie di risoluzione al fine di rispettare quanto previsto nella proposta progettuale.

Task 7.2 Istruzione dei contratti di accordo interniCome richiesto dal bando, entro trenta giorni dall'avvenuta assegnazione del contratto da parte della Regione, sarà redatto e firmato l'atto di costituzione dell'ATS, sottoscritto dai rappresentanti legali dei vari partner (o loro ufficiali delegati).

Task 7.3 Organizzazione dei meeting di progettoOltre ai meeting di progetto già definiti nel WP.6, saranno organizzate delle riunione periodiche interne ai singoli WP, in numero e con una frequenza consona a quelle che saranno le esigenze emergenti dalle attività di lavoro.

Task 7.4 Monitoraggio della redazione rapportiSaranno raccolti e catalogati tutti i rapporti che i vari partner avranno il compito di redigere, in accordo con quanto previsto dal piano di lavoro. L'archiviazione dei rapporti sarà accompagnata da una loro verifica per garantire che il loro contenuto sia rispondente al relativo risultato atteso della ricerca.

Ruolo dei partecipantiDIPMAT: in quanto capofila del gruppo di ricerca, si occuperà di coordinare e gestire tutte le attività.TUTTI GLI ALTRI PARTNER: saranno coinvolti nelle fasi di coordinamento, in particolar modo partecipando attivamente ai lavori del Comitato Scientifico.

Rischi e contromisureLe criticità in questo WP sono quelle relative allo svolgimento globale del progetto. E’ infatti probabile che le attività svolte mettano in luce aspetti non previsti in fase di stesura del progetto, che possono o arricchire la qualità della ricerca oppure richiedere un adeguamento del cronoprogramma e della strategia di fondo. Tuttavia, l’esperienza di gestione di progetti di tipo tecnico-scientifico del coordinatore DIPMAT e degli altri partner di ricerca (si vedano le scheda di presentazione dei soggetti) garantiscono che vi sarà una pronta ed efficace risposta a problematiche di questo tipo.

Prodotti della ricerca

P7.1 Documenti contrattuali (ATS) – (Mese 1)Il documento sarà sottoscritto da tutti i partner all’inizio del progetto e rappresenterà il testo a cui far riferimento per gli obblighi dei vari soggetti e la gestione delle relazione fra essi.

P7.2 Minute delle riunioni del Comitato Scientifico (Mese 1-36) A valle di ogni riunione del Comitato sarà redatto un verbale a cura del coordinatore DIPMAT e letto ed approvato da ogni soggetto partecipante. I verbali saranno sempre disponibili e visionabili da ciascun soggetto attuatore per tutta la durata del progetto.

Tavola 1.2 d: Elenco delle milestones

N° Titolo milestone WP coinvolti

data prevista

(1)

modalità diVeifica

(2)M1 Meeting con i partner del

progetto ed i portatori di interesse per discutere il preliminare delle specifiche tecniche

WP 1 Mese 2 Verbale del meeting con le proposte ed i suggerimenti dei partecipanti

M2 Operatività del sito web di progetto

WP6 Mese 2 Il sito sarà in rete e visitabile da qualsiasi utente del web

M3 Specifiche dei sistemi DBMS e GIS, dei modelli numerici, idrologici-idrogeologici

WP1 Mese 3 Dal report sarà possibile individuare:- le caratteristiche del sistema DBMS e GIS che saranno sviluppati;- i vari processi idrologici/idrogeologici che si andranno a rappresentare e la loro formulazione in termini fisico-matematici

M4 Meeting con i partner del progetto ed i portatori di interesse per discutere il preliminare ddel DBMS e del GIS

WP 2 Mese 9 Verbale del meeting con le proposte ed i suggerimenti dei partecipanti

M5 Operatività del DBMS e del GIS

WP 2 Mese 15 I previsti test di funzionamento sia per il core che per la parte di interrogazione relazionale permetteranno di valutare la qualità degli strumenti sviluppati

M6 Mid-term meeting WP6 Mese 18 Sarà stilato un verbale del meeting con evidenziati punti di forza ed eventuali criticità dei primi 18 mesi

M7 Verifica intermedia di progetto e Meeting con i partner del progetto ed i portatori di interesse per discutere il preliminare dell'ambiente di modellazione idrologica/idrogeologica

WP7 Mese 18 I risultati ottenuti nei primi 18 mesi saranno riportati nell’apposita relazione, dalla quale sarà possibile evidenziare gli obiettivi raggiunti e pianificare eventuali rimodulazioni del progetto qualora emergessero punti di criticità

M8 Operatività del codice numerico

WP3 Mese 24 La qualità e la funzionalità del codice sarà riscontrabile tramite i risultati dei test di validazione e calibrazione svolti nel WP.3

M9 Operatività della GUI SID&GRID

WP4 Mese 27 La verifica del SID&GRID sarà effettuata nel WP.5 applicandola sul caso studio selezionato.

M10 Conferma della validazione del software sul caso studio

WP5 Mese 36 La validazione avverrà tramite confronto con i dati esistenti e con le caratteristiche e proprietà note del sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina e del Valdarno Superiore

M11 Completamento della fase di formazione

WP6 Mese 36 Il raggiungimento dei risultati della fase di formazione sarà giudicato da un questionario che verrà fatto compilare dai fruitori dei corsi, con il quale tali soggetti potranno valutare la qualità e l’utilità dei corsi stessi.

M12 Consegna dei risultati del progetto

WP7 Mese 36 I risultati del progetto saranno illustrati nel workshop finale alla presenza degli Enti di controllo del territorio e dei rappresentanti della Regione Toscana

Diagramma PERT del progetto

WP.1

Specifiche tecniche

Inizio: Mese 1; Fine: Mese 3

WP.2

Sviluppo e

architettura

DBMS e GIS

Inizio: Mese 4

Fine: Mese 12

WP.4

Sviluppo

interfaccia

software

Inizio: Mese 7

Fine: Mese 27

WP.3

Sviluppo del

modello

Idrologico e

idrogeologico

Inizio: Mese 4

Fine: Mese 24

WP.5

Test del

software su

caso studio

Inizio: Mese13

Fine: Mese 36

WP

7

Co

ord

ina

men

to e

ge

stion

e

WP

.6

Dis

se

min

azio

ne

Tavola 1.2 e: Partecipazione dei giovani ricercatori alle attività di ricerca previste dal progetto

n°Professionalità

del giovane ricercatore

WP 1 WP 2 WP 3 WP 4 WP 5 WP 6 WP 7totale

mesi/uomo

1Fisico-

matematico2 2 19 2 4 2 5 36

2Idrologo-

idrogeologo2 2 9 1 18 2 2 36

3 Informatico 2 9 5 16 2 1 1 36

6 12 30 21 25 6 8 108totale

Tavola 1.2 f: Partecipazione dei giovani ricercatori alle milestone previste dal progetto

n° Professionalità del giovane ricercatore

M.1 M.2 M.3 M. 4 M. 5 M.6 M.7 M. 8 M. 9 M. 10 M. 11 M. 12 Totalemesi/uomo

1 Fisico-matematico 1 0,7 1 1,0 1 0,6 2,5 19 2,0 4 0,7 2,5 36

2 Idrologo-idrogeologo 1 0,7 1 1,0 1 0,6 1 9 1,0 18 0,7 1 36

3 Informatico 1 0,7 1 4,0 4 0,6 0,5 2 18,0 3 0,7 0,5 36

3,0 2,1 3,0 6,0 6,0 1,8 4,0 30,0 21,0 25,0 2,1 4,0 108,0totale

(Parte 2)2. Esecuzione

2.1 Struttura di gestione e procedure

I soggetti attuatori del progetto formeranno una ATS, così come richiesto dal bando. Il

documento di formazione dell’ATS sarà l'atto cui fare riferimento per stabilire oneri e responsabilità

di ciascun partner.

Il coordinatore del progetto (DIPMAT) sarà il riferimento per gli altri partner nella rete di

relazioni fra i vari soggetti. Questo punto risulta essenziale perché il progetto è caratterizzato da una

forte interdisciplinarietà. Per questo motivo la scelta dei contenuti dei vari WP e della loro

organizzazione è stata fatta in modo da contraddistinguere uno specifico aspetto del progetto

complessivo (sotto-progetto). A sua volta, al fine di assicurare che ogni attività sia ben identificata,

ciascun WP è stato diviso in attività (Task) nelle quali è prevalente il contributo di un singolo

partner. Per chiarire meglio questa struttura, riportiamo sotto la WBS (Work Breakdown Structure)

del progetto, chiarendo così l’attribuzione delle attività come sopra descritto.

Il coordinamento del progetto prevede:

• una parte di gestione (di competenza del capofila) nella quale sono comprese tutte le attività

inerenti alle relazioni fra partner e fra la futura ATS e il committente, Regione Toscana;

• una parte di coordinamento scientifico, portata avanti dal Comitato Scientifico nominato e

strutturato così come descritto nel WP.7.

Entrambi questi soggetti si impegneranno a gestire eventuali punti di criticità e le relative

proposte strategiche per superarli, in modo da garantire il proseguimento del progetto verso gli

obiettivi.

WBS del progetto

Coordinamento

DIPMAT

Gestione

DIPMAT

Monitoraggio/Valutazione

COMITATO SCIENTIFICO

WP.1

DIPMAT

WP.7

DIPMAT

WP.6

SSSUP

WP.5

SSSUP

WP.4

CNR

WP.2

CNR

WP.3

DIPMAT

Task 1.1

CNR

Task 1.2

DIPMAT

Task 2.1

CNR

Task 2.2

CNR

Task 3.1

DIPMAT

Task 3.2

DIPMAT

Task 3.3

DIPMAT

Task 3.4

SSSUP

Task 3.5

DIPMAT

Task 4.1

CNR

Task 4.2

CNR

Task 4.3

CNR

Task 5.1

CNR

Task 5.2

SSSUP

Task 5.3

DIPMAT

Task 5.4

SSSUP

Task 6.1

DIPMAT

Task 6.2

CNR

Task 6.3

SSSUP

Task 6.4

SSSUP

Task 7.1

DIPMAT

Task 7.2

DIPMAT

Task 2.3

CNR

Task 7.3

DIPMAT

Task 7.4

DIPMAT

Task 5.5

SSSUP

(Parte 3)

3. Costi indicativi del Progetto

3.1 Costi per attività di ricerca

Composizione dei costi del progetto di ricerca Costi in euro Costi in %

1. Spese di personale 480000 89,722. Strumentazione e attrezzature 25000 4,673. Servizi di consulenza 0 0,004. Spese generali 25000 4,675. Altri costi 5000 0,93Costo Complessivo 535000 100,00

(Parte 4)4. Risultati

4.1 Risultati attesi previsti nel programma dei lavori

Il risultato principale del progetto è lo sviluppo di un DSS (Decision Support System)

denominato SID & GRID: uno strumento idroinformatico ad uso degli Enti pubblici (Regione,

Province, Autorità di Bacino) predisposti al controllo, delle società deputate alla gestione per scopi

idropotabili della risorsa idrica e più in generale delle società che svolgono la loro attività nel

settore della prospezione, ricerca e sfruttamento delle acque sotterranee e superficiali.

Il software SID&GRID sarà il risultato dell’intero progetto, a valle di un importante lavoro

di ricerca scientifica e tecnologica per implementare le varie parti dello strumento idroinformatico.

Le attività di ricerca originale rappresentano il passaggio fondamentale sulla base del quale sarà

possibile sviluppare gli elementi innovativi del software e in particolare:

• un interfacciamento fra modelli fisico-matematici delle acque superficiali con quelli relativi

alle acque sotterranee, che prevede un accoppiamento di problemi diversi tramite la

definizione di adeguate condizioni al bordo e termini di sorgente/pozzo nelle equazioni

differenziali in gioco;

• la traduzione numerica (in termini di codice di programmazione) di quanto sviluppato nella

fase modellistica;

• la definizione di un adeguato modello di dati per il DBMS e il GIS.

• la pianificazione della gestione della risorsa idrica (nel fase di test sul caso studio) redatta in

modo originale utilizzando lo strumento idroinformatico sviluppato.

Il SID&GRID sarà quindi realizzato raggiungendo i seguenti risultati intermedi, i quali

rappresentano la parte fondamentale delle milestone elencate nella Tabella 1.2.d:

• il primo risultato intermedio sarà quello ottenuto alla fine del WP.2, cioè la definizione e

realizzazione della parte di archivio dati informatico (DBMS) e del sistema GIS ad esso

connesso;

• un secondo risultato sarà costituito dallo sviluppo e realizzazione di un ambiente per la

modellazione dei processi idrologici/idrogeologici, un codice integrato di simulazione

(CIS), ottenuto assemblando in modo coerente più codici open source e di pubblico dominio

esistenti che affrontano aspetti specifici del problema, assieme a moduli aggiuntivi che

verranno sviluppati ex-novo al fine di implementare tutti quei processi che non fossero

inclusi nei codici già esistenti, in modo da soddisfare le richieste finali pianificate.

• Il terzo risultato intermedio sarà la creazione di un’interfaccia grafica dalla quale l’utente

possa gestire l’archivio dati (e la relativa visualizzazione GIS) e, al tempo stesso, possa

decidere di utilizzare la parte di simulazione per integrare le conoscenze acquisite con

informazioni di tipo predittivo costituisce anch’essa risultato del progetto.

A seguito dello sviluppo del software un ulteriore prodotto consisterà nell’applicazione dello

strumento al sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina ed al sistema idrologico del

Valdarno Superiore, dove esistono importanti problematiche relative alla gestione della risorsa

idrica nei suoi diversi utilizzi industriali, idropotabili e agronomici.

Tale applicazione servirà sia a verificare il software su un dominio già studiato in passato, e

per il quale saranno disponibili già a partire dal Gennaio 2010 una serie di risultati derivanti da studi

attualmente in svolgimento, sia a validare i risultati di questi precedenti studi e partendo da questi

anche a porre rimedio alle eventuali problematiche che saranno sorte durante il loro svolgimento. Il

modello implementato e testato rimarrà a disposizione dei partner del progetto per la gestione della

risorsa idrica del sistema idrologico della pianura di Lucca e Bientina e del Valdarno Superiore.

Un ulteriore risultato corrisponde alla preparazione di un pacchetto educational per gli

utilizzatori del programma che consisterà:

• in un manuale dove verranno affrontati i concetti necessari all’utilizzo del sistema

sviluppato (DBMS, GIS, Idrologia e Idrogeologia, modelli idrologici fisicamente basati

distribuiti/semi-distribuiti e modelli numerici idrogeologici);

• in una serie di esercizi per il training degli utenti.

Il pacchetto educational verrà proposto in almeno due corsi di formazione della durata di 96

ore ai quali è prevista la partecipazione sia di dipendenti di Enti pubblici sia di enti privati,

coinvolgendo in primis i partner del progetto stesso.

Oltre ai principali risultati finali del progetto, durante lo svolgimento dello stesso saranno

preparati una serie di documenti tecnici, da poter utilizzare anche come manuali dello specifico

campo di applicazione. In particolare, verranno preparati i seguenti documenti (report):

• Documentazione sulle specifiche tecniche del DBMS e del GIS

• Documentazione sulle specifiche dei modelli idrologici distribuiti/semidistribuiti

fisicamente basati e numerici idrogeologici

• Documentazione sul DBMS

• Documentazione sul GIS

• Documentazione sullo sviluppo del codice numerico CIS

• Documentazione sui risultati del test finale sul caso studio

Dai documenti tecnici sopra esposti verranno inoltre derivati una serie di contributi da

presentare a convegni e congressi dedicati, da considerare come veri e propri risultati della ricerca,

secondo una cadenza temporale ben definita nella Tabella 1.2b., come meglio specificato nel

paragrafo successivo dedicato alla divulgazione e disseminazione dei risultati.

La ricerca proposta prende le mosse principalmente dal lavoro svolto dal Servizio Geologico

degli Stati Uniti nel campo della modellistica idrologica e idrogeologica

(http://water.usgs.gov/software/). In seno a questa istituzione numerosi progetti sono stati sviluppati

negli ultimi venti anni; il più recente di essi riguarda lo sviluppo del codice GSFLOW (Markstrom 

et al.,  2008; citato in bibliografia).  Per lo svolgimento del presente progetto si farà sicuramente 

riferimento a questo soggetto, anche grazie ai buoni rapporti intercorrenti tra i partner proponenti e 

questa istituzione.

Il  progetto  beneficerà   inoltre  delle  attività  di   ricerca  condotte  dal  Prof.  Shaul  Sorek  della  Ben 

Gurion  University  of   the  Negev,  prevalentemente  dirette  all’ottimizzazione  della  gestione  della 

risorsa idrica (http://www.bgu.ac.il/me/staff/shaul.html).

Inoltre, lo sviluppo dell’interfaccia verrà realizzato secondo le speciche della Open MI

Association (http://www.openmi.org/reloaded/), una organizzazione internazionale no-profit per lo

sviluppo, l’utilizzo e la gestione della Open Modelling Interface (the OpenMI), uno standard per lo

scambio di dati tra computer software nelle applicazioni ambientali, attualmente finanziata dal

programma LIFE dell’Unione Europea.

Il progetto acquisirà inoltre i risultati del progetto MOBICOSSUM (www.mobicossum.org)

finanziato dall’Unione Europea nel bando CRAFT, per la realizzazione di una piattaforma software

standard per l’integrazione di sistemi GIS, Telecontrollo, Modelli di simulazione, Banche dati, etc.,

e del progetto EURADIN, collegato alla direttiva EU INSPIRE e finalizzato a rendere contenuti

digitali in settori di interesse pubblico ampiamente accessibili.

Non si tralasceranno infine le risultanze di altri progetti condotti da enti e istituti regionali

nel recente passato o ancora in corso, come ad es. il progetto di ricerca MIUR “Sviluppo sostenibile

del servizio idrico integrato in Val di Cecina”, progetto LIFE ASAP, Action for Systemic Aquifer

Protection ( http://www.klink.it/gate/asap/).

La complessità dei risultati attesi dalla proposta e lo standard di qualità che vuole essere

raggiunto, obbligano i soggetti attuatori a fare una previsione dei possibili rischi che potrebbero

influenzare il conseguimento degli obiettivi preposti. Come già evidenziato nella descrizione

specifica di ogni WP, vi sono infatti dei punti critici per ogni fase di lavoro che potrebbero influire

in modo sostanziale sulla corretta esecuzione del progetto. Fra essi citiamo i più rilevanti:

1. La disponibilità di dati sperimentali e/o già archiviati nelle banche dati esistenti, sia in

relazione alla loro quantità che alla qualità, e soprattutto nel rapporto fra queste ultime e le

richieste emergenti dalle specifiche tecniche degli strumenti idroinformatici che si vogliono

sviluppare.

2. Possibile difficoltà di modifica/aggiornamento di alcune parti di codici sorgente esistenti, a

causa del fatto che essi sono stati scritti da autori esterni al progetto.

3. Scarsa integrazione fra le fasi di ricerca e l’interesse degli Enti territoriali coinvolti nel

progetto.

Tuttavia, ciascuna di queste eventuali criticità è stata ben focalizzata dai soggetti che propongono il 

progetto;  a   tale  proposito,  si   ricorda  che  è   stata  prevista   la  creazione  di  un apposito  Comitato 

Scientifico (si veda WP.7, Tak7.1) il cui compito principale è proprio quello di monitorare i risultati 

delle varie attività di lavoro e soprattutto la congruenza fra essi e quanto previsto nella proposta. 

Inoltre, relativamente al punto 3, il rischio di una inefficace integrazione fra gli i vari soggetti verrà 

minimizzato proprio chiedendo a rappresentanti di essi di far pare del Comitato Scientifico.

4.2 Divulgazione dell’eccellenza, sfruttamento dei risultati, diffusione della conoscenza 

Obiettivo del progetto conseguente allo sviluppo del software per il management della

risorsa idrica “SID & GRID” è la diffusione di tutti i risultati raggiunti (così come il miglioramento

della conoscenza sviluppato durante lo stesso) all’esterno del partenariato.

Il WP.6 del progetto è dedicato infatti proprio allo svolgimento di attività di disseminazione.

Tali attività avverranno sostanzialmente attraverso due canali preferenziali:

• l’area della ricerca (da parte dei soggetti attuatori di ricerca) attraverso le loro reti di

comunicazione scientifica e tecnologica;

• il mondo imprenditoriale e gli Enti territoriali addetti al controllo e allo sfruttamento della

risorsa idrica (tramite i soggetti partner non di ricerca).

Rientra nel secondo punto la pianificazione e lo svolgimento di corsi di formazione per il

personale addetto, attività prevista nell’apposita Task 6.4.

La rete di diverse competenze garantirà che i prodotti e le conoscenze sviluppate durante il

progetto incrementino sia il livello di qualità della ricerca regionale, sia la trasferibilità

dell’innovazione attraverso il tessuto territoriale delle imprese e degli Enti pubblici interessati al

tema.

Verrà creato un sito web per presentare all’esterno le attività previste dal progetto,

assieme ai risultati che verranno raggiunti, così da creare un network tra tutti gli interessati alla

gestione della risorsa idrica e ai temi trattati dalla ricerca. Per garantire una disseminazione su scala

più vasta, il sito web del progetto sarà continuamente aggiornato e pubblicizzato dai vari partner

attraverso le loro reti di comunicazione. Oltre alla parte preponderante del sito in lingua

italiana, ne verrà sviluppata anche una sintetica in lingua inglese per divulgare anche a livello

internazionale le attività sopra descritte.

Dal punto di vista scientifico, pur nel rispetto degli accordi interni che verranno stipulati fra

i firmatari dell’ATS, come risultati del progetto verranno preparati articoli da sottoporre a riviste

scientifiche ISI avendo cura di selezionare, per la pubblicazione riviste con Impact factor

maggiore di 1. Con questo presupposto si intende evidenziare il fatto che i risultati della

ricerca proposta nel progetto potranno avere una rilevante importanza scientifica

internazionale.

Tali contributi verranno inoltre presentati con una diversa impostazione a riviste a carattere

divulgativo tecnico-scientifiche diffuse anche nell’ambiente imprenditoriale del settore dei sistemi

informativi territoriali e della gestione della risorsa idrica. Questo garantirà una disseminazione dei

risultati scientifici, ed allo stesso tempo un trasferimento delle tecnologie sviluppate dando

pregnanza alla natura fortemente interdisciplinare della ricerca.

A tal fine, il soggetto capofila (DIPMAT) utilizzerà la sua rete nazionale e internazionale di

relazioni scientifiche nel campo della modellistica industriale e delle scienze computazionali. Fra

queste citiamo SIMAI (Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale), FIMA

(Federazione Italiana di Matematica Applicata), ECMI (European Consortium of Mathematics in

Industry), ECCOMAS (European Community on COmputational Methods in Applied Sciences).

Anche gli altri partner si impegneranno ad attivare le proprie reti di relazioni scientifiche per

la parte di disseminazione. In particolare SSSUP e CNR diffonderanno i risultati del progetto

attraverso: IAHS (International Association of Hydrological Sciences), IAH (International

Association of Hydrogeologists), AIGA (Associazione Italiana di Geologia Applicata e

Ambientale), ESA (European Society for Agronomy), IWA (International Water Association), GIT

(Geology and Information Technology).

Inoltre, al fine della rete di disseminazione, è importante citare il rapporto di relazione

scientifica che si svilupperà con due importanti organismi di ricerca internazionali, riconosciuti

come centri di eccellenza nel settore, ovvero l’U.S. Geological Survey (Stati Uniti) e lo Zuckerberg

Institute for Water Research - Department of Environmental Hydrology & Microbiology della Ben-

Gurion University of the Negev (Israele) che hanno già manifestato interesse allo svolgimento della

ricerca. Il Prof. Shaul Sorek e la Dott.ssa Mary Hill faranno parte del Comitato Scientifico e

verranno create occasioni per permettere la loro partecipazione attiva al progetto unitamente a

periodi di formazione presso questi istituti dei ricercatori partecipanti alla ricerca.

Si fa presente che nei contatti intercorsi tra i partner del progetto e numerosi enti e soggetti

preposti al controllo ed alla gestione/distribuzione della risorsa idrica, si è manifestata un’attenzione

elevata ai contenuti ed ai risultati attesi. Sebbene non siano state ufficializzate tutte le

manifestazioni di interesse ricevute, in appendice al presente formulario ne riportiamo alcune che

sono state formalizzate tramite l’invio di lettere di interesse da parte dei seguenti soggetti:

- Autorità di Bacino del Fiume Arno – Firenze;

- Azienda Servizi Ambientali S.p.A. – Livorno.

- Provincia di Lucca;

- Provincia di Arezzo;

- Provincia di Pisa – Pisa.

(Parte 5)5. Questioni etiche

Il progetto in questione non pone questioni etiche in merito ai materiali ed ai metodi

utilizzati per lo svolgimento dello stesso, trattandosi di un progetto di sviluppo di uno strumento

informatico per il supporto alle decisioni.

Sono invece da porre in evidenza le questioni relative alla gestione ed al controllo della

risorsa idrica, tema ampiamente discusso per i problemi che esso causa soprattutto nei momenti di

ciclica scarsità. A tale proposito si vuole sottolineare come gli obiettivi del progetto vadano

esattamente verso un miglioramento delle tecniche di salvaguardia della risorsa e quindi a vantaggio

di una maggiore tutela del territorio, senza per questo dimenticare le necessità di sviluppo dei

sistemi socio-economici.

Poiché lo strumento di supporto alle decisioni che sarà sviluppato vede come utenti finali

anche gli Enti pubblici di controllo, si prevede che ciò contribuisca ad accrescere la sensibilità dei

dipendenti sul tema della gestione della risorsa idrica (e dunque ad aumentarne le capacità di

salvaguardia e di controllo per un suo corretto ed etico sfruttamento) e, in generale, a migliorare il

contenuto tecnico delle strutture della Regione Toscana e dei vari enti deputati al controllo della

disponibilità della risorsa idrica.

Allo stesso modo, la partecipazione di enti privati a tale progetto comporterà oltre ad una

sicura crescita professionale del personale interessato al progetto, anche in questo caso ad una

maggiore sensibilità sui temi trattati.

Si vuole inoltre rilevare come un aspetto fondamentale delle questioni etiche da

trattare, oltre al fatto che il risultato potrà contribuire notevolmente ad un miglioramento della

gestione della risorsa idrica, è costituito dal notevole risparmio di denaro pubblico che deriverà

dallo sviluppo del software proposto nel progetto. Poiché nei prossimi anni tutti gli enti

preposti alla gestione e controllo della risorsa idrica dovranno dotarsi di strumenti

informatici appropriati, è prevedibile un costo elevatissimo per questo aggiornamento

tecnologico se demandato, come ad oggi risulta, a società multinazionali.

Il poter sviluppare un adeguato sistema informatico all’interno di istituti di ricerca

della Regione, mantenendo elevati standard internazionali comporterà quindi non solo un

significativo risparmio di risorse, ma anche l’elevazione del livello della conoscenza nel settore

acqua.

Non verranno inoltre tralasciate considerazioni sulle emissioni di CO2 legate allo

svolgimento del progetto. Per tale motivo si cercherà di limitare continui e giornalieri spostamenti

dei ricercatori e quando ciò non sarà possibile si favoriranno gli spostamenti con mezzi pubblici. La

gran parte degli incontri programmati o necessari allo svolgimento del progetto saranno effettuati

per mezzo di sistemi di teleconferenza. Tutto ciò sarà reso possibile adottando le più moderne

tecnologie di comunicazione web.

Appendice A – Lettere di manifestazione di interesse

Di seguito riportiamo le lettere inviate al partenariato che attestano l’interesse al progetto da parte di alcuni Enti territoriali con competenze circa la gestione e il controllo della risorsa idrica in Toscana:

• Autorità di Bacino del Fiume Arno – Firenze;

• Azienda Servizi Ambientali S.p.A. – Livorno.

• Provincia di Lucca – Lucca;

• Provincia di Arezzo – Arezzo;

• Provincia di Pisa – Pisa;