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Tesi etd-02012008-203406


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
AMADEI, SERENA
URN
etd-02012008-203406
Titolo
Analisi numerica dell'eutrofizzazione dei laghi Shichahai a Pechino
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA IDRAULICA, DEI TRASPORTI E DEL TERRITORIO
Commissione
Relatore Prof. Iannelli, Renato
Relatore Ing. Giraldi, David
Relatore Prof. Milano, Valerio
Parole chiave
  • osmosi inversa
  • laghi Shichahai
  • eutrofizzazione
  • CE Qual W2
Data inizio appello
25/02/2008;
Disponibilità
completa
Riassunto analitico
In Cina l’eutrofizzazione costituisce un problema rilevante e le sue conseguenze più invasive si manifestano nei numerosi laghi poco profondi, dove il fenomeno è più difficile da combattere. I laghi Shichahai rappresentano un sistema piccolo ma di grande interesse collettivo, costituito da tre laghetti poco profondi situati nel centro della città di Pechino, al confine con la Città Proibita. L’attuale stato trofico del sistema, compromettendone il cruciale ruolo ricreativo e paesaggistico, preoccupa le autorità locali. I laghi rappresentano oggi un sistema idraulico completamente artificiale, controllato attraverso paratoie di monte e di valle. Il limitato ricambio idrico e la cattiva qualità delle immissioni hanno gravemente compromesso la qualità del sistema acquatico. Il progetto di recupero dei tre laghi, sviluppato con la collaborazione del Ministero italiano dell’Ambiente e del Territorio, include un impianto di prelievo e trattamento delle acque del lago molto compatto, basato sul processo dell’osmosi inversa. In questo studio il Modello CE Qual W2 è stato utilizzato per analizzare lo stato eutrofico dei laghi.
Il CE Qual W2 è un modello ecologico su base idrodinamica atto ad analizzare l’evoluzione dell’ecosistema acquatico ed è uno dei pochi collaudati per la simulazione di laghi con caratteristiche eutrofiche. Sono stati simulati 27 componenti chimici, tra cui azoto (nelle forme di azoto organico, nitriti, nitrati e azoto ammoniacale) e fosforo (nelle forme di fosforo organico e fosforo disciolto). Per quanto concerne l’ecosistema acquatico, sono state introdotte nel modello le microalghe, differenziate nei due gruppi di alghe verdi e cianobatteri. Le macrofite non sono state simulate; infatti il loro sviluppo è completamente impedito dalla presenza di sponde artificiali di altezza non inferiore ai 60 cm. Una simulazione dello stato attuale della qualità dei laghi è stata protratta per 20 anni e calibrata sulla base dei dati ottenuti da una campagna di monitoraggio negli anni 2006-2007. Inoltre sono stati simulati differenti scenari di intervento finalizzati alla valutazione dei tempi di recupero della limpidezza e della qualità dei laghi, mediante l’ottimizzazione del funzionamento dell’impianto di prelievo e trattamento. Sono stati analizzati la ottimale regolazione delle portate in ingresso ed in uscita, il numero e il posizionamento degli impianti di trattamento, il punto di prelievo della portata da trattare, la piantumazione del giacinto d’acqua, un tipo di macrofita galleggiante già in sperimentazione, la variazione della concentrazione dei costituenti lungo la verticale. I risultati forniti dal modello negli scenari di calibrazione e di intervento hanno rilevato aspetti interessanti del processo eutrofico e delle modalità con cui può essere contrastato. Si evidenzia una netta predominanza dei cianobatteri, più resistenti alle cattive condizioni ambientali, sulle alghe verdi. L’efficacia del processo di recupero della qualità dell’acqua aumenta con il numero di impianti installati e la sua ottimizzazione è raggiunta garantendo immissioni ed emissioni costanti e continue nei mesi estivi. La concentrazione di alcuni costituenti varia lungo la verticale: per le alghe la concentrazione maggiore è in superficie, per il fosforo negli strati profondi. Infine la piantumazione del giacinto d’acqua e il prelievo della portata da trattare dagli strati più profondi non producono risultati significativi in termini di accelerazione del processo di risanamento.
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