An interactive multiobjective dam management optimization methodology for flood risk protection [Modello interattivo per l’ottimizzazione multiobiettivo della gestione delle dighe ai fini della mitigazione del rischio idraulico]

L’ottimizzazione gestionale delle dighe è un complesso problema multiobiettivo, le cui attuali soluzioni faticano a diffondersi nella pratica operativa. La presente tesi propone una nuova metodologia di ottimizzazione evolutiva multi-obiettivo, capace di coinvolgere interattivamente i portatori di interesse nel processo di ottimizzazione, al fine di incorporare, tramite l’analisi multi-criteriale, la loro esperienza e le loro preferenze all’interno del modello. In particolare: i) ad uno o più decisori è richiesto di classificare un insieme rappresentativo di strategie gestionali in ordine di preferenza; ii) la classificazione è utilizzata per costruire un modello di preferenza; e iii) il modello di preferenza è utilizzato da un algoritmo di ottimizzazione per convergere verso la parte del fronte di Pareto preferita dai decisori. L’interazione con i decisori rende la procedura più comprensibile per i portatori di interesse, e consente di affrontare alcuni ostacoli chiave all’implementazione dell’ottimizzazione gestionale delle dighe nella pratica operativa, persino nei casi in cui è necessario considerare un gran numero di obiettivi. Nel presente lavoro, si è dapprima sviluppata una metodologia per identificare le dighe che necessitano di un piano di gestione delle piene (i.e., secondo la normativa italiana, “Piano di Laminazione”). Una di tali dighe (Lago Pozzillo, Sicilia) è quindi stata scelta per testare la metodologia di ottimizzazione proposta. In particolare, sono stati considerati cinque obiettivi, che vedono la laminazione delle piene in contrasto con le esigenze di fornitura irrigua e di produzione idroelettrica. Sono stati intervistati venti decisori, includendo accademici e professionisti del settore, e sono state ottenute cinque strategie di gestione ottimale di facile implementazione. Tali strategie sono state confrontate sia tra loro, sia con una strategia ottenuta utilizzando un metodo di ottimizzazione mono-obiettivo privo delle preferenze dei decisori, sia con un’ipotesi della strategia attualmente in uso presso la diga. I risultati hanno mostrato che la metodologia proposta è in grado di semplificare considerevolmente la formulazione del problema di ottimizzazione multiobiettivo, nonché di definire delle strategie di gestione ottimale capaci di soddisfare la domanda idrica migliorando al contempo notevolmente l’effetto di laminazione delle piene rispetto alla strategia attualmente in uso.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2025

Author dc:creator

• CASTIGLIONE, FEDERICO

Contributors dc:contributor

• MUSUMECI, ROSARIA ESTER

• Reservoir
• Flood Control
• Water Resource
• Genetic Algorithm
• Dighe
• Serbatoi Artificiali
• Risorse Idriche
• Algoritmo Genetico

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/690202

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/690202