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BCG_DSS BCG_DSS Black Canyon of the Gunnison Decision SupportBlack Canyon of the Gunnison Decision Support SystemSystem

È È un programma EXCEL fornito di macro che, una volta dati come input i flussi giornalieri del Gunnison un programma EXCEL fornito di macro che, una volta dati come input i flussi giornalieri del Gunnison

River, calcola degli indicatori rappresentanti caratteristiche e processi propri dell’area del Black Canyon of River, calcola degli indicatori rappresentanti caratteristiche e processi propri dell’area del Black Canyon of

the Gunnison National Park.the Gunnison National Park.

Il Sito cui è reperibile il software è: Il Sito cui è reperibile il software è: http://www.mesc.usgs.gov/Products/Software/BCGDSS/..

Tale software, disponibile per uso pubblico, è stato sviluppato dagli scienziati del Tale software, disponibile per uso pubblico, è stato sviluppato dagli scienziati del Fort CollinsFort Collins Science Science

CenterCenter dell’ dell’ USGSUSGS (U.S. Geological Survey) come importante strumento di gestione delle risorse naturali. (U.S. Geological Survey) come importante strumento di gestione delle risorse naturali.

Gli autoriGli autori della guida all’uso per gli utenti sono a guida all’uso per gli utenti sono Gregor T. Auble, Mark Wondzell e Colin Talbert..

Per l’utilizzo il sistema richiede Windows XP o Vista e Microsoft EXCEL 2003 o 2007.Per l’utilizzo il sistema richiede Windows XP o Vista e Microsoft EXCEL 2003 o 2007.

StrutturaStruttura::

Il sistema mette a confronto almeno otto alternative di gestione di flusso del Gunnison River dove ciascuna Il sistema mette a confronto almeno otto alternative di gestione di flusso del Gunnison River dove ciascuna

alternativa è rappresentata da una sequenza giornaliera di dati per la durata di almeno 20 anni consecutivi.alternativa è rappresentata da una sequenza giornaliera di dati per la durata di almeno 20 anni consecutivi.

ObiettiviObiettivi::

Tale sistema decisionale intende mostrare varie alternative di flussi simulati in base ad una vasta serie di Tale sistema decisionale intende mostrare varie alternative di flussi simulati in base ad una vasta serie di

dati e valutarne la relativa desiderabilità al fine di rispettare le risorse naturali.dati e valutarne la relativa desiderabilità al fine di rispettare le risorse naturali.

Poiché i diversi utenti del modello possono prendere differenti decisioni valutando l’importanza di un Poiché i diversi utenti del modello possono prendere differenti decisioni valutando l’importanza di un

indicatore rispetto ad un altro o valorizzando maggiormente certi aspetti del sistema, l’obiettivo del indicatore rispetto ad un altro o valorizzando maggiormente certi aspetti del sistema, l’obiettivo del

BCG_DSS non consiste nel prendere tale decisione, bensì nel ridurre la complessità delle informazioni e BCG_DSS non consiste nel prendere tale decisione, bensì nel ridurre la complessità delle informazioni e

nel concentrare l’attenzione sui compromessi della decisione stessa.nel concentrare l’attenzione sui compromessi della decisione stessa.

Vittoria ParamithiottiVittoria Paramithiotti

22Area di interesseArea di interesse

Il Il Black Canyon of the Gunnison National ParkBlack Canyon of the Gunnison National Park si trova lungo il si trova lungo il Gunnison RiverGunnison River in Colorado. in Colorado.

Esistono tre dighe (Blue Mesa, Morrow Point e Crystal), conosciute col nome di Esistono tre dighe (Blue Mesa, Morrow Point e Crystal), conosciute col nome di Aspinall UnitAspinall Unit, ,

che regolano il flusso nel Black Canyon attenuando i picchi primaverili e aumentando i bassi che regolano il flusso nel Black Canyon attenuando i picchi primaverili e aumentando i bassi

flussi di fine estate. I flussi vengono deviati grazie al flussi di fine estate. I flussi vengono deviati grazie al Gunnison tunnelGunnison tunnel lungo 6 miglia e capace di lungo 6 miglia e capace di

deviare fino a 1300 ftdeviare fino a 1300 ft³/s d’acqua.³/s d’acqua.

33

I tre tipi di input del sistemaI tre tipi di input del sistema

Questi sono gli 8 esempi di Questi sono gli 8 esempi di

alternative offerte dal software:alternative offerte dal software:

Hgage_1911-2005

Hgage_1975-2005

Hgage_1934-1964

HabvTun_1911-1964

BRnoAction

BRaltA

BRaltB

BRaltC

Le prime tre sono dati di flusso

giornaliero del Gunnison River

sotto il Gunnison Tunnel.

La quarta è una combinazione

di misurazioni sopra e sotto il

Gunnison Tunnel.

Infine le ultime 4 sono descritte

nel Draft Environmental

Impact Statement for Aspinall

Unit Operations del 2009.

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I tre tipi di Input del sistemaI tre tipi di Input del sistema

Nel foglio EXCEL di Nel foglio EXCEL di Input Scenario SpecificationInput Scenario Specification l’utente specifica quali sono i dati d’ingresso per l’utente specifica quali sono i dati d’ingresso per

ciascun scenario e le possibili alternative di gestione del flusso. Esistono tre tipi di input, il primo ciascun scenario e le possibili alternative di gestione del flusso. Esistono tre tipi di input, il primo

riguardante i dati idrologici e i restanti riguardanti la richiesta d’acqua e utili ad individuare alcuni riguardante i dati idrologici e i restanti riguardanti la richiesta d’acqua e utili ad individuare alcuni

elementi del elementi del National Park Service (NPS) water rightNational Park Service (NPS) water right::

The The daily hydrologic datadaily hydrologic data (gli unici necessari all’esecuzione del sistema). Ogni alternativa di (gli unici necessari all’esecuzione del sistema). Ogni alternativa di

regime di flusso è infatti rappresentata da una sequenza di dati giornalieri (espressi in ftregime di flusso è infatti rappresentata da una sequenza di dati giornalieri (espressi in ft ³/s)³/s) per per

almeno 20 anni consecutivi. Le registrazioni di flusso devono iniziare il 1° gennaio e terminare il almeno 20 anni consecutivi. Le registrazioni di flusso devono iniziare il 1° gennaio e terminare il

31 dicembre ed essere complete per ogni anno.31 dicembre ed essere complete per ogni anno.

I dati annuali riguardanti l’afflusso d’acqua al bacino della diga Blue Mesa non regolato dal I dati annuali riguardanti l’afflusso d’acqua al bacino della diga Blue Mesa non regolato dal

1° aprile al 31 luglio1° aprile al 31 luglio. Tale quantità ben rappresenta la variabilità annuale della domanda d’acqua . Tale quantità ben rappresenta la variabilità annuale della domanda d’acqua

ed è utilizzata per la simulazione ed il funzionamento delle strutture dell’Aspinall Unit.ed è utilizzata per la simulazione ed il funzionamento delle strutture dell’Aspinall Unit.

I dati inerenti al deposito (misurato in I dati inerenti al deposito (misurato in acre-feetacre-feet) nel bacino del Blue Mesa il 31 dicembre ) nel bacino del Blue Mesa il 31 dicembre

dell’anno precedentedell’anno precedente. Il valore limite del deposito nel Blue Mesa è di 550000 . Il valore limite del deposito nel Blue Mesa è di 550000 acre-feetacre-feet. In . In

condizioni di possibile siccità, determinata dai dati di afflusso al Blue Mesa , gli condizioni di possibile siccità, determinata dai dati di afflusso al Blue Mesa , gli

approvvigionamenti nel approvvigionamenti nel NPS water rightNPS water right non vengono applicati se il deposito nel bacino supera i non vengono applicati se il deposito nel bacino supera i

550000 550000 acre-feetacre-feet il 31 dicembre dell’anno precedente. il 31 dicembre dell’anno precedente.

Conversione delle unità di misura utilizzate nei dati:Conversione delle unità di misura utilizzate nei dati:

1 foot (ft) = 0.3048 meter (m)1 foot (ft) = 0.3048 meter (m)

1 acre = 4047 square meter (m1 acre = 4047 square meter (m²)²)

1 cubic foot (ft³) = 0.02832 cubic meter (m³)1 cubic foot (ft³) = 0.02832 cubic meter (m³)

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Indicatori del sistemaIndicatori del sistema

Le relazioni quantitative tra i regimi di flusso e le risposte fisiche e biologiche dei sistemi fluviali sono Le relazioni quantitative tra i regimi di flusso e le risposte fisiche e biologiche dei sistemi fluviali sono

complesse e gli indicatori possono non rappresentarle in modo perfetto. Poiché lo scopo è quello di complesse e gli indicatori possono non rappresentarle in modo perfetto. Poiché lo scopo è quello di

bilanciare la semplificazione dei dati assunti e l’ottenimento di un risultato troppo semplificato per essere bilanciare la semplificazione dei dati assunti e l’ottenimento di un risultato troppo semplificato per essere

adattato alla realtà, adattato alla realtà, la soluzione del BCG_DSS produce una serie di indicatori raggruppati in la soluzione del BCG_DSS produce una serie di indicatori raggruppati in

alcune aree di interesse di risorse naturalialcune aree di interesse di risorse naturali ..

Box Elder ClearingBox Elder Clearing::

Vengono stimati due indicatori:Vengono stimati due indicatori:

Percentage of Bottomland ClearedPercentage of Bottomland Cleared

Percentage of Bottomland Cleared by ScourPercentage of Bottomland Cleared by Scour

Le tavole dei parametri dei terreni dei fondali Le tavole dei parametri dei terreni dei fondali

definiscono lo scarico di inondazione ed il flusso chedefiniscono lo scarico di inondazione ed il flusso che

produce una più che critica sollecitazione di taglioproduce una più che critica sollecitazione di taglio

al terreno.al terreno.

Questa tipologia di grafico mostra l’intervallo dei valoriQuesta tipologia di grafico mostra l’intervallo dei valori

dell’indicatore all’estremo superiore e inferiore delladell’indicatore all’estremo superiore e inferiore della

linea sottile, il 10% e il 90% agli estremi del rettangololinea sottile, il 10% e il 90% agli estremi del rettangolo

ed il valore medio con una linea orizzontale dentro aled il valore medio con una linea orizzontale dentro al

rettangolo stesso.rettangolo stesso.

66Plant CommunitiesPlant Communities::

La distribuzione delle comunità in differenti classi di durata dell’inondazione è stata usata per predirne la La distribuzione delle comunità in differenti classi di durata dell’inondazione è stata usata per predirne la distribuzione sui fondali sotto diversi regimi di flusso.distribuzione sui fondali sotto diversi regimi di flusso.

Percentage of Bottomland in Community types (Percentage of Bottomland in Community types (AquaticAquatic, , HydricHydric, , MesicMesic, , XericXeric))

Tali percentuali sono rappresentate con grafici di questo tipo per ciascuna Tali percentuali sono rappresentate con grafici di questo tipo per ciascuna alternativa di flussoalternativa di flusso::

in questi grafici vengono in questi grafici vengono confrontateconfrontate

l’H1934 e l’AbT1934. l’H1934 e l’AbT1934.

Trout Fry HabitatTrout Fry Habitat::Rainbow Trout Fry Habitat Rainbow Trout Fry Habitat Brown Trout Fry Habitat Brown Trout Fry Habitat

( ( in ascissa: alternative di flusso; in ordinata: in ascissa: alternative di flusso; in ordinata: ftft² per 1000 ft di fiume)² per 1000 ft di fiume)

77

Sediment Mobilitation:Sediment Mobilitation:

Le dinamiche dei sedimenti sono complesse Le dinamiche dei sedimenti sono complesse

funzioni della grandezza e della durata dei funzioni della grandezza e della durata dei

flussi dotati di diverse capacità di trasporto di flussi dotati di diverse capacità di trasporto di

particelle con vari diametri. In questo sistema particelle con vari diametri. In questo sistema

si usano tre indicatori in corrispondenza di tre si usano tre indicatori in corrispondenza di tre

classi di diametro:classi di diametro:

Annual Percentage of River Annual Percentage of River

Mobilized for Mobilized for DD1616 Particle sizeParticle size

Annual Percentage of River Annual Percentage of River

Mobilized for Mobilized for DD5050 Particle sizeParticle size

Annual Percentage of River Annual Percentage of River

Mobilized for Mobilized for DD8484 Particle sizeParticle size

Questa tipologia di grafico calcola le percentuali Questa tipologia di grafico calcola le percentuali

annuali dei tratti di fiume mobilizzati in annuali dei tratti di fiume mobilizzati in

riferimento alle diverse alternative di gestione riferimento alle diverse alternative di gestione

di flusso ed al diametro delle particelle.di flusso ed al diametro delle particelle.

Tale altra tipologia di grafico mostra la frazione Tale altra tipologia di grafico mostra la frazione

annuale del tratto di fiume mobilizzato annuale del tratto di fiume mobilizzato

prendendo il prendendo il DD84 84 come riferimento.come riferimento.

c.f.s. = mc.f.s. = m³/s³/s

88 National Park Service Water RightNational Park Service Water Right

È un legge di flusso espresso in ftÈ un legge di flusso espresso in ft³/s (c.f.s) ed ha tre ³/s (c.f.s) ed ha tre

componenti di base:componenti di base:

Minimum Flow Minimum Flow

May-June Peak FlowMay-June Peak Flow

Shoulder FlowShoulder Flow

In questo grafico il sistema mostra le percentuali di anni In questo grafico il sistema mostra le percentuali di anni

per ogni alternativa per cui è soddisfatto il per ogni alternativa per cui è soddisfatto il Minimum Minimum

Flow Water Right.Flow Water Right.

In questo secondo grafico (ascisse:tempo in anni; In questo secondo grafico (ascisse:tempo in anni;

ordinate: flusso in ordinate: flusso in ft ft³/s), per l’alternativa H1934, le ³/s), per l’alternativa H1934, le

linee rosse rappresentano l’insufficienza di linee rosse rappresentano l’insufficienza di flusso flusso

osservatoosservato rispetto al rispetto al National Park serviceNational Park service water rightwater right. .

Nel terzo grafico si può confrontare l’alternativaNel terzo grafico si può confrontare l’alternativa

H1975, dove le linee nere rappresentano l’eccesso di H1975, dove le linee nere rappresentano l’eccesso di

flusso osservato rispetto al flusso osservato rispetto al NPSNPS water rightwater right. .

Hydrologic indicatorsHydrologic indicators Daily Flow constancyDaily Flow constancy

Annual Minimum/Mean/Maximum/14-day Maximum Daily dischargeAnnual Minimum/Mean/Maximum/14-day Maximum Daily discharge

Coefficient of Variation of Monthly Discharge within YearsCoefficient of Variation of Monthly Discharge within Years

Infine l’utilizzo del software, che risulta semplice, richiede Infine l’utilizzo del software, che risulta semplice, richiede

una vasta quantità di dati ma assolve bene il compito una vasta quantità di dati ma assolve bene il compito

di chiarificare, tramite i propri indicatori, gli effetti dei di chiarificare, tramite i propri indicatori, gli effetti dei

vari flussi su un ambiente naturale che si vuole vari flussi su un ambiente naturale che si vuole

salvaguardare.salvaguardare.