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Usi e vantaggi del GIS per la gestione delle risorse idriche

Tempo di lettura stimato: 8 minuti

Scopri come il GIS in water resource management ottimizza la gestione delle risorse idriche migliorando il monitoraggio, la pianificazione e la risposta alle emergenze

La gestione delle risorse idriche è una sfida critica che richiede strumenti avanzati per monitorare, analizzare e ottimizzare l’uso e la distribuzione dell’acqua. In questo contesto, i Sistemi Informativi Geografici (GIS) giocano un ruolo fondamentale, fornendo la capacità di catturare, memorizzare, analizzare e presentare dati spaziali o geografici.

Per assicurarti di gestire accuratamente le risorse idriche, ti suggerisco di utilizzare un software GIS per la gestione e monitoraggio di risorse in un contesto geospaziale, consentendoti di risolvere numerosi problemi idrici.

Scopriamo in dettaglio come il GIS migliora la gestione delle risorse idriche.

Cos’è la gestione delle risorse idriche

La gestione delle risorse idriche è l’attività di pianificazione, sviluppo, distribuzione e gestione dell’uso ottimale delle risorse idriche. Rientra nel campo della gestione del ciclo dell’acqua ed è fondamentale per garantire un futuro sostenibile.

La gestione delle risorse idriche si occupa principalmente di controllare il flusso dell’acqua in relazione a caratteristiche idrologiche come la portata dei fiumi e il deflusso dei sedimenti, ma a una scala più ridotta rispetto all’idrologia, coinvolgendo città e distretti anziché Stati o Paesi interi.

Le risorse idriche comprendono fonti d’acqua utili o potenzialmente utili agli esseri umani. Di conseguenza, la gestione delle risorse idriche si concentra su come utilizzare l’acqua disponibile in modo efficiente, riducendo al minimo le perdite nei serbatoi e nelle reti di distribuzione. Ciò include l’allocazione dell’acqua a vari interessati, come il consumo umano, l’uso industriale e agricolo.

GIS in water resource management, il GIS nella gestione delle risorse idriche

Il Geographic Information System (GIS) riveste un ruolo fondamentale nella gestione delle risorse idriche, fornendo strumenti essenziali per la raccolta, l’analisi e la decisione sui dati.

Questa tecnologia consente un’analisi dettagliata dei problemi legati alla gestione dell’acqua e agevola lo sviluppo di soluzioni efficaci basate sull’analisi dei dati.

I professionisti del settore affidano a questa tecnologia il compito di visualizzare e analizzare dati topografici, idrografici e idrologici per sostenere una vasta gamma di attività cruciali, che includono la valutazione della qualità dell’acqua, la stima della disponibilità idrica, la pianificazione della prevenzione delle alluvioni e la comprensione dell’ambiente naturale.

Applicazioni del GIS nella gestione delle risorse idriche

Nel contesto della gestione delle risorse idriche, il GIS svolge un ruolo fondamentale, offrendo una vasta gamma di applicazioni che contribuiscono alla salvaguardia della qualità dell’acqua e alla gestione delle aree idriche.

Attraverso la modellazione della qualità dell’acqua e l’utilizzo di punti di ancoraggio GPS/fotografici in congiunzione con sistemi di monitoraggio passivo e attivo, il GIS consente un’analisi dettagliata della qualità dell’acqua. Inoltre, supporta la gestione dei bacini idrografici attraverso la modellazione del terreno, la simulazione del flusso d’acqua e la valutazione della probabilità di colate detritiche, insieme all’analisi dell’ordinamento dei corsi d’acqua.

Il GIS è inoltre prezioso per la gestione delle inondazioni, consentendo la delimitazione delle pianure di allagamento, l’analisi delle caratteristiche del bacino idrografico, la modellazione delle inondazioni e l’analisi dell’infrastruttura, compresa la modellazione del rischio e le attività di mitigazione.

Infine, nel campo della modellazione delle acque sotterranee, il GIS facilita la simulazione dei flussi sotterranei e la modellazione dei pozzi e delle sorgenti, offrendo una panoramica completa delle risorse idriche sotterranee e dei loro flussi.

GIS in water resource management: gli usi più comuni

Di seguito sono elencati alcuni esempi di uso del GIS nella gestione delle risorse idriche.

Modellazione e gestione idrologica

Un esempio concreto di utilizzo del GIS è nell’ambito dell’idrogeologia, disciplina che si occupa dell’analisi e del monitoraggio delle acque sotterranee, includendo la loro presenza, distribuzione, movimento e caratteristiche peculiari.

Il GIS permette di identificare i diversi fattori che influenzano la distribuzione e il comportamento dell’acqua, sia essa sotterranea che superficiale. Queste informazioni, raccolte e organizzate all’interno del sistema informativo geografico, possono essere impiegate per analisi future, consentendo una migliore comprensione e gestione delle risorse idriche.

La modellazione idrologica è una delle principali applicazioni del GIS per la gestione delle risorse idriche, che comporta la simulazione del movimento e dell’accumulo dell’acqua nei sistemi naturali e artificiali.

I modelli idrologici possono aiutare a comprendere il ciclo idrologico, il bilancio idrico, la generazione del deflusso, il ricaricamento delle acque sotterranee e l’impatto dell’uso del suolo e dei cambiamenti climatici sulla disponibilità e sulla domanda di acqua.

Il GIS può fornire i dati spaziali, gli strumenti e le capacità di visualizzazione per creare, calibrare ed eseguire modelli idrologici per scenari e scale diverse.

Analisi della qualità dell’acqua

Il GIS è fondamentale per gli studi che riguardano le caratteristiche del drenaggio, le pendenze del terreno e i modelli di utilizzo del territorio, che sono cruciali per valutare la qualità dell’acqua in una determinata area e verificarne la sicurezza per scopi come il consumo e l’uso domestico.

Il GIS è in grado di analizzare grandi volumi di dati, elaborare campioni di informazioni, conservarli e generare relazioni dettagliate. Questa tecnologia può raccogliere e memorizzare i dati provenienti dai sensori di qualità dell’acqua, dai laboratori e dal telerilevamento e può applicare analisi spaziali e metodi statistici per valutare i parametri e gli indicatori della qualità dell’acqua.

Svariate industrie, tra cui settori come i servizi pubblici, l’infrastruttura, il governo e le agenzie ambientali, possono beneficiare dei dati e delle relazioni per prendere decisioni informate, monitorare problemi legati all’acqua e alla salute pubblica, nonché sviluppare piani a lungo termine per l’utilizzo sostenibile delle risorse idriche e la gestione dei potenziali rischi in futuro.

Modellazione del flusso delle acque sotterranee e dei modelli

Il GIS rappresenta un valido strumento per la creazione di modelli e progetti volti a preservare e tutelare le risorse idriche sotterranee, promuovendo un utilizzo responsabile di tali risorse.

La tecnologia consente di condurre studi sulle proprietà del suolo e sulle caratteristiche geografiche correlate all’acqua, ampliando così la comprensione dell’ecosistema idrico e agevolando la pianificazione delle attività di gestione delle risorse idriche.

Progettazione e gestione della rete idrica di approvvigionamento

La progettazione della rete idrica di approvvigionamento fa riferimento al modo di progettare e gestire l’infrastruttura e le strutture che forniscono acqua agli utenti e ai consumatori.

La progettazione della rete idrica di approvvigionamento può aiutare a garantire l’affidabilità, l’efficienza e l’equità dell’approvvigionamento idrico, a soddisfare la domanda attuale e futura di acqua e a ridurre le perdite e i costi idrici. Il GIS può supportare la progettazione della rete di approvvigionamento idrico fornendo dati sulle fonti idriche, sulla distribuzione della popolazione, sulla disposizione della rete esistente e sugli indicatori di prestazione, e utilizzando strumenti di analisi spaziale e di simulazione per progettare e valutare le alternative e gli scenari della rete.

Attraverso l’impiego del GIS, le società responsabili del servizio idrico possono monitorare in tempo reale lo stato delle condutture di approvvigionamento idrico, identificando eventuali perdite nei componenti del sistema e intervenendo prontamente per risolvere il problema.

Inoltre, sia le aziende del settore dei servizi pubblici che altre organizzazioni fondamentali hanno la possibilità di monitorare tutti gli asset presenti sul campo, consentendo loro di prendere decisioni informate e strategiche per ottimizzare l’utilizzo delle risorse e garantire un servizio efficiente e affidabile.

La progettazione, la manutenzione e l’ottimizzazione della rete di approvvigionamento idrico urbano sono agevolate attraverso il collegamento dei modelli di dati della rete idrica GIS con software di modellazione idraulica e BIM.

Il software GIS per la gestione degli asset ti consente di ottimizzare il controllo e la manutenzione delle risorse tramite l’integrazione completa con il Facility Management. Potrai visualizzare in dettaglio gli interventi necessari su ogni modello e le proprietà di ciascun asset; inoltre, tutti gli utenti sono informati con avvisi in tempo reale su potenziali pericoli a livello territoriale.

Gestione dei sistemi fognari

Il GIS è un prezioso strumento per migliorare l’efficienza nella gestione dei sistemi fognari, consentendo di prevenire danni accidentali alle condutture delle acque reflue durante la costruzione di infrastrutture come strade, edifici o altre opere di sviluppo urbano.

La tecnologia infatti può essere utilizzata per il monitoraggio e la manutenzione delle reti idriche e fognarie nelle aree urbane, garantendo un approvvigionamento idrico affidabile e la gestione efficiente delle acque reflue.

Mappatura delle inondazioni e gestione delle alluvioni

La mappatura delle inondazioni consiste nell’identificare e delineare le aree soggette a inondazioni a causa di eventi di pioggia estrema, mareggiate o dell’innalzamento del livello del mare.

Le mappe di allagamento possono aiutare a valutare il rischio di inondazione, i danni potenziali e le misure di mitigazione per diverse località e popolazioni.

Il GIS può integrare i dati provenienti dai modelli idrologici, dai modelli digitali di elevazione, dalle mappe dell’uso del suolo e dagli indicatori socio-economici per produrre mappe di allagamento che possono aiutare la pianificazione decisionale e l’intervento di emergenza.

La tecnologia GIS inoltre fornisce dei dati chiave per valutare il rischio di alluvione, pianificare la mitigazione e rispondere efficacemente agli eventi alluvionali.

Pianificazione dell’irrigazione

La pianificazione dell’irrigazione consiste nel determinare la quantità ottimale, il momento e il metodo di applicazione dell’acqua alle colture e ai campi.

La pianificazione dell’irrigazione può aiutare a ottimizzare la produttività agricola, a conservare le risorse idriche e a ridurre gli impatti ambientali dell’irrigazione.

Il GIS può combinare i dati provenienti dalle mappe del suolo, delle colture, dai dati climatici e dai sistemi di irrigazione e può utilizzare modelli spaziali e tecniche di ottimizzazione per pianificare gli orari e i metodi di irrigazione per diverse colture e regioni.

Gestione delle risorse idriche in caso di emergenza

Durante situazioni di emergenza come disastri naturali e crisi idriche, il GIS aiuta a coordinare le operazioni di soccorso e pianificare interventi di emergenza in modo tempestivo ed efficace.

Applicazioni GIS in water resource management

Applicazioni GIS in water resource management

Vantaggi del GIS nella gestione delle risorse idriche

Nella gestione delle risorse idriche, il GIS emerge come un alleato fondamentale, sfruttando dati geografici durante l’intero ciclo dell’acqua e i suoi processi.

I principali vantaggi della tecnologia sono:

  • efficienza nell’approvvigionamento idrico: il GIS sfrutta dati geografici per creare sistemi di approvvigionamento idrico efficienti e affidabili, ottimizzando la distribuzione delle risorse idriche;
  • equità nella distribuzione dell’acqua: attraverso la mappatura dei modelli di flusso, il GIS assicura un’equa distribuzione dell’acqua, soddisfacendo le esigenze di ogni utente e promuovendo l’equità nelle pratiche irrigue;
  • conoscenza approfondita del territorio: il GIS fornisce informazioni cruciali sulle fonti idriche, sulla distribuzione demografica e sull’infrastruttura di rete esistente, migliorando la comprensione del paesaggio e delle caratteristiche del suolo;
  • monitoraggio e gestione dei rischi ambientali: permette di valutare e monitorare rischi come la contaminazione delle acque, contribuendo alla protezione delle risorse idriche;
  • pianificazione efficace delle risposte alle emergenze: il GIS facilita il monitoraggio delle condizioni di siccità e la pianificazione delle strategie di mitigazione, garantendo una gestione efficiente delle crisi idriche;
  • supporto nella valutazione dell’impatto ambientale: utilizzato nella valutazione dei progetti relativi alle risorse idriche, come la costruzione di dighe o schemi di irrigazione, il GIS aiuta a prevedere e gestire l’impatto ambientale delle attività umane sulle risorse idriche.

GIS nell’ingegneria delle risorse idriche

L’ingegneria delle risorse idriche si occupa dell’analisi e della progettazione di sistemi per gestire la quantità, la qualità, la tempestività e la distribuzione dell’acqua al fine di soddisfare le esigenze delle società umane e dell’ambiente naturale.

I concetti e le tecnologie GIS sono ampiamente utilizzati nella pianificazione e progettazione dell’ingegneria delle risorse idriche, cambiando il modo in cui tali attività vengono condotte.

In questa situazione, è necessario utilizzare gli strumenti migliori disponibili per caratterizzare l’ambiente, prevedere gli impatti e sviluppare piani per ridurre al minimo gli impatti e migliorare la sostenibilità. Le tecnologie, gli strumenti e le procedure GIS offrono notevoli vantaggi per gli inventari delle risorse, la modellazione e la comunicazione delle scelte alle agenzie coinvolte e ai cittadini interessati.

Applicazioni dei GIS nell’ingegneria delle risorse idriche

L’applicazione dei GIS nell’ingegneria delle risorse idriche offre un ambiente integrato di dati e modellazione, semplificando la gestione delle attività in questo settore.

I GIS consentono di raccogliere e archiviare dati ambientali, inclusi parametri come posizione, distanza e flusso, in formati digitali integrati in un database spaziale. Questo permette di condurre elaborazioni, sintesi e modellazioni dei dati stessi, generando rapporti e mappe interattive che supportano la presa di decisioni.

Nella pratica dell’ingegneria delle risorse idriche, la pianificazione e la progettazione coinvolgono l’utilizzo di mappe a diverse scale e lo sviluppo di documenti in formato mappa. Il GIS si rivela essenziale per gestire la vasta quantità di dati coinvolti, consentendo di organizzarli in un comune riferimento geografico e facilitando l’identificazione delle caratteristiche durante le fasi di pianificazione e progettazione. Grazie alla sua capacità di catturare, archiviare e revisionare i dati, il GIS supporta il controllo di qualità e offre una migliore comprensione dei modelli e delle tendenze nei dati attraverso la visualizzazione.

L’intersezione tra GIS e Building Information Modeling (BIM) offre opportunità uniche per una gestione integrata delle risorse idriche. Utilizzando entrambi gli strumenti, è possibile migliorare la progettazione, la costruzione e la gestione delle infrastrutture idriche, garantendo un approccio olistico ed efficiente.

Per gestire modelli openBIM in contesti geospaziali, ti suggerisco il software GIS integrato all’openBIM, che ti consente di gestire progetti complessi, senza limiti sul volume di dati.

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