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SOFTWARE PER RISORSE IDRICHE

Dall’idrologia al trasporto di inquinanti in falda, il modello giusto per ogni ambiente

Primo tra i codici di calcolo sviluppati dal DHI, MIKE 11 è oggi il modello numerico monodimensionale per le correnti a pelo libero più utilizzato e diffuso in tutto il mondo. Al cuore idrodinamico, vero e proprio motore del sistema, si aggiungono numerosi altri moduli per l’idrologia, il trasporto solido, la qualità delle acque, la gestione di organi mobili ed il tempo reale, che rendono MIKE 11 un vero e proprio ambiente di lavoro adatto ad ogni problematica relativa alle acque superficiali.

Particolarmente efficace risulta la possibilità offerta da MIKE FLOOD di accoppiare la modellazione 1D di MIKE 11 con il bidimensionale MIKE 21, in presenza di esondazioni od aree golenali. L’integrazione tra i diversi modelli avviene in modo totalmente dinamico, garantendo quindi la conservazione di massa e quantità di moto tra i diversi sistemi ed è impostata attraverso un’interfaccia grafica comune.

MIKE BASIN è uno strumento integrato per la modellazione del ciclo idrologico, sviluppato ed operante in ambiente GIS, specializzato nella gestione di dati informativi sulle reti idrografiche e delle relative interconnessioni con fattori antropici. MIKE BASIN è adottato da numerose Amministrazioni quale vero e proprio sistema di supporto decisionale per la gestione integrata delle risorse idriche da un punto di vista sia quantitativo che qualitativo.

MIKE SHE è un sistema di modellazione che comprende l’intero ciclo idrologico. Oltre a rappresentare con schema tridimensionale i flussi sotterranei, MIKE SHE si interfaccia in modo integrato con altri modelli numerici per il deflusso superficiale, il deflusso in terreni insaturi, il trasporto di sostanze in soluzione, la geochimica, le pratiche agricole e l’evapotraspirazione, primo tra tutti MIKE 11.

FEFLOW è uno tra i più sofisticati codici numerici disponibili per la modellazione dei processi di flusso e trasporto in mezzi porosi, in condizioni sature ed insature. La piattaforma modellistica è dotata di un ambiente grafico avanzato, a due od a tre dimensioni, che permette di simulare le dinamiche di flusso sotterraneo in situazioni complesse, il trasporto di contaminanti nell’acquifero ed il trasporto di calore.

 

In dettaglio la famiglia dei software DHI WATER RESOURCES comprende i seguenti codici:
MIKE 11
Modellazione numerica 1D in canali aperti
MIKE 21
Modellazione idrodinamica bidimensionale di acque fluviali, costiere e marine
MIKE FLOOD
Modellazione numerica combinata 1D e 2D
   
MIKE BASIN
Pianificazione e gestione delle risorse idriche
MIKE SHE
Modellazione integrata dell'intero ciclo idrologico
MIKE FLOOD WATCH
Sistema di supporto decisionale per la previsione e gestione in tempo reale degli eventi di piena
   
MIKE 21C
Modellazione morfologica fluviale
Watershed Analyst
Delimitazione delle aree di allagamento in ambiente GIS
ECO Lab
Modellistica ecologica
 

MIKE 11 è uno strumento modulare e versatile di modellazione idrodinamica monodimensionale. Il prodotto è in costante sviluppo ed aggiornamento da più di 20 anni, ed è stato adottato per molteplici applicazioni su sistemi fluviali, estuari, serbatoi e canali in più di 100 nazioni. MIKE 11 risolve le equazioni complete di De St.Venant, con l’aggiunta di ulteriori moduli per le simulazioni di advezione-dispersione, qualità delle acque, trasporto solido, trasformazione idrologica afflussi-deflussi, ecologia, previsione delle piene, rottura dighe ecc.

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MIKE 21 è un pacchetto software ingegneristico professionale di simulazione per le correnti a pelo libero con schema bidimensionale, applicabile in ambiente fluviale e marino indistintamente. MIKE 21 è utilizzabile per la simulazione di fenomeni correlati all’idraulica in fiumi, laghi, estuari, baie, aree costiere e mari comprendenti trasporto solido, qualità delle acque, propagazione delle onde, eutrofizzazione, spargimenti di olio, trasporto di sedimenti coesivi ed altro. E’ disponibile sia nella versione alle differenze finite che agli elementi finiti.


MIKE FLOOD è uno strumento integrato per lo studio delle aree di esondazione basato sulla combinazione dei modelli idrodinamici MIKE 11 (1D) e MIKE 21 (2D). L’interfaccia tra i due modelli è gestita in ambiente GIS. MIKE FLOOD consente di sfruttare al massimo le potenzialità di MIKE 11 e MIKE 21, facendo intervenire nell’ambito di uno stesso modello l’uno o l’altro codice in funzione delle specifiche esigenze di rappresentazione geometrica e di simulazione: MIKE 21 per il deflusso in alveo, nelle golene e nelle aree di esondazione e di invaso coperte da un DTM (Modello Digitale del Terreno) e MIKE 11 per il deflusso idrodinamico attraverso ponti, tombini, salti di fondo e per la simulazione monodimensionale dei tratti non coperti da DTM. MIKE FLOOD è quindi uno strumento ideale per la delimitazione delle aree di allagamento e per l’analisi della propagazione delle onde di piena, degli effetti della rottura dighe o cedimenti di argini.

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MIKE BASIN è uno strumento integrato per la modellazione del ciclo idrologico, sviluppato ed operante in ambiente GIS, specializzato nella gestione di dati informativi sulle reti idrografiche e delle relative interconnessioni con fattori antropici. MIKE BASIN costituisce uno strumento di supporto decisionale per la gestione dei deflussi. MIKE BASIN è uno strumento semplice, in quanto richiede pochi dati in ingresso e minimizza i calcoli numerici; tuttavia è in grado di rappresentare tutte le componenti del ciclo idrologico al suolo: utenze, serbatoi, macchine idrauliche, acque superficiali, acque sotterranee, afflussi-deflussi e qualità dell’acqua. MIKE BASIN può essere interfacciato con Microsoft Excel, fra gli altri, per l’utilizzo di generali procedure di ottimizzazione. MIKE BASIN usa le funzionalità complete di uno strumento GIS, l’integrazione dei database, la delimitazione dei bacini, il web e la mappatura dei risultati. E’ quindi uno strumento ideale anche per la comunicazione verso l’esterno con utenti di estrazione non tecnica.

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MIKE SHE è un sistema di modellazione che comprende l’intero ciclo idrologico. Oltre a rappresentare con schema tridimensionale i flussi sotterranei, MIKE SHE si interfaccia in modo integrato con altri modelli numerici per il deflusso superficiale, il deflusso in terreni insaturi, il trasporto di sostanze in soluzione, la geochimica, le pratiche agricole, e l’evapotraspirazione, primi fra tutti MIKE 11 e MOUSE che possono diventare parte di un modello numerico dinamico per sistemi integrati di acque superficiali o di fognatura e sotterranee.

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MIKE FLOOD WATCH è un sistema di supporto decisionale per la previsione e gestione in tempo reale, completamente integrato in ambiente GIS, in grado di sfruttare le più avanzate tecniche di modellazione. MIKE FLOOD WATCH integra la gestione dei dati, i modelli di previsione e la diffusione dei dati di output in un unico sistema che consente applicazioni in tempo reale per sistemi di monitoraggio, modellistica integrata con MIKE 11, MIKE 21, MIKE BASIN, MIKE SHE e Data Assimilation oltre ad altri modelli numerici anche non realizzati dal DHI Water & Environment. Il prodotto è operativo in tempo reale in diversi paesi in tutto il mondo.


Il codice di calcolo MIKE 21 C (Curvilineo) risolve le equazioni del moto di De St.Venant utilizzando una griglia di calcolo curvilinea, particolarmente adeguata alla rappresentazione dei fenomeni morfologici. La stabilità e l’efficienza della soluzione numerica permettono di rappresentare, con un modello disaccoppiato, il termine di flusso secondario (flusso elicoidale) ed il trasporto solido al fondo ed in sospensione dovuto all’effetto combinato del moto bidimensionale e del flusso secondario. Il modello è “morfologico” perché accoppia la soluzione della parte idrodinamica al calcolo del trasporto solido ed all’equazione di continuità del sedimento, aggiornando ad ogni passo di calcolo la geometria dei fondali sulla griglia curvilinea. MIKE 21C permette inoltre di rappresentare l’erosione delle sponde. In questo caso la variazione morfologica della griglia viene effettuata non solo in riferimento alla batimetria dei fondali ma anche in relazione allo sviluppo planimetrico della curvatura del fiume. Ad ogni passo di calcolo la griglia è ricalcolata non solo nel termine batimetrico ma anche in relazione allo sviluppo planimetrico del corso fluviale.

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Watershed Analyst TM è uno strumento sviluppato in ambiente Arc View da PBS&J per la delimitazione di aree oggetto di allagamento in ambiente GIS. Il software permette di interfacciarsi con diversi modelli numerici, anche non facenti parte della famiglia del DHI, riportandone poi i risultati in ambiente GIS e facilitando la rappresentazione dell’estensione delle fasce fluviali e delle aree eventualmente allagate.


ECO Lab è un laboratorio numerico per la modellazione dei processi ecologici ed ambientali. Il software combina il potente risolutore di equazioni differenziali MATLAB TM con l’efficienza della modellazione idrodinamica dei codici di calcolo del DHI. ECO Lab permette di analizzare sistemi a diversa complessità e dettaglio, includendo la possibilità di descrivere il trasporto e la dispersione di materiale e sostanze reagenti con metodologie accurate ed affidabili. ECO Lab fornisce così il supporto per la valutazione della risposta di qualsiasi ecosistema acquatico, indipendentemente dalla sua estensione. Numerosi processi fisici, chimici e biologici sono integrati in ECO Lab e possono essere simulati in combinazione con i diversi modelli idrodinamici del DHI.
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Domenica 5 Settembre 2010

 
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