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Ricerca e sviluppo

Fluvius

Un applicativo software basato su algoritmi di Machine Learning progettato per prevedere la portata idrica nei bacini.

Il problema

Il cambiamento climatico sta rendendo sempre meno affidabili i sistemi tradizionali di gestione della risorsa idrica. Il clima irregolare degli ultimi anni — siccità sempre più prolungate alternate a eventi di precipitazione intensa — mette a dura prova le infrastrutture idriche e idroelettriche, ridefinendo il modo in cui va gestita e sfruttata l’acqua.

Nei territori montani, caratterizzati da forti dislivelli e da un’idrologia complessa, conoscere in anticipo la portata dei fiumi è un’informazione cruciale sotto due profili distinti: da un lato consente ai produttori idroelettrici di pianificare con precisione la produzione e la gestione degli invasi; dall’altro permette di intervenire tempestivamente a tutela del territorio in caso di piene improvvise, riducendone il rischio idrogeologico.

Gli strumenti oggi disponibili, però, faticano a tenere il passo. I modelli fisici tradizionali sono costosi, complessi da costruire e spesso fuori portata per i produttori di piccola e media taglia; i modelli statistici più diffusi, invece, vengono costruiti singolarmente per ogni bacino, senza tenere conto delle relazioni idrologiche — spaziali e topologiche — che collegano fiumi vicini tra loro.

Come funziona

Fluvius nasce per superare questi limiti con un approccio diverso: anziché costruire un modello isolato per ciascun corso d’acqua, rappresenta l’intero reticolo idrografico di un territorio come un’unica rete interconnessa, in cui ogni fiume monitorato è collegato agli altri sulla base della sua posizione e delle sue relazioni idrologiche.

Questa struttura permette al sistema di apprendere non solo il comportamento di ciascun bacino, ma anche le correlazioni tra bacini limitrofi, restituendo previsioni più accurate e coerenti su scala regionale, anziché fiume per fiume.

Il modello combina dati storici di portata con le previsioni meteorologiche, corrette in tempo reale sulla base delle misurazioni fisiche rilevate dalle stazioni a terra, e aggiorna le stime con cadenza oraria su un orizzonte di previsione di 48 ore — un livello di risoluzione che lo rende uno strumento diagnostico realmente operativo.

Il sistema è pensato per crescere nel tempo: nuovi bacini e nuove stazioni di monitoraggio possono essere aggiunti senza dover ricostruire il modello da zero.

L’impatto

Per i produttori idroelettrici, prevedere con precisione la disponibilità idrica di un bacino significa poter pianificare la produzione con maggiore anticipo, ottimizzare la gestione degli invasi e muoversi con maggiore tempismo sul mercato dell’energia — un vantaggio diretto soprattutto per gli impianti di piccola e media taglia, che oggi non hanno accesso a strumenti previsionali avanzati.

Per la protezione del territorio, conoscere in anticipo l’andamento delle portate significa poter intervenire prima che una piena diventi un’emergenza.

Fluvius nasce dall’attività di ricerca scientifica portata avanti internamente dal team AIAQUA, spin-off della Libera Università di Bolzano, con l’obiettivo di trasformare tecniche ancora poco diffuse a livello di mercato in uno strumento concreto e accessibile.

Scheda progetto

LP 14 — cofinanziato dalla Provincia Autonoma di Bolzano attraverso i fondi per la ricerca industriale e lo sviluppo sperimentale.

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