weatheValutazione degli impatti del cambiamento climatico sulle condizioni di deflusso minimo mediante il modello SWAT: caso di studio del fiume Serior

This thesis investigates the impacts of climate change on river discharge and low-flow conditions in the Serio River basin using the SWAT+ hydrological model under the RCP 4.5 scenario. Bias-corrected climate projections were used to simulate future hydrological conditions (2026–2050), which were compared with the baseline period (2014–2025). Model calibration and validation were performed using observed discharge data to ensure reliable representation of basin-scale hydrological processes. Low-flow conditions were assessed using the Q95 index. The results indicate a clear seasonal shift in low-flow behavior, characterized by increased discharge during winter months and significant reductions during summer. In particular, Q95 values decrease substantially during the dry season, with reductions reaching up to 99% in downstream areas, where discharge approaches near-zero conditions. A pronounced spatial variability was observed, with the downstream station (Montodine) exhibiting significantly higher vulnerability to low-flow conditions compared to the upstream station (Cene). In addition, future climate conditions are associated with increased interannual variability, leading to more frequent occurrences of extreme low-flow years. Overall, the findings suggest that climate change will intensify low-flow conditions, increase their variability, and elevate the risk of hydrological drought in the basin. These results highlight the importance of implementing effective water resource management and adaptation strategies under changing climatic conditions. Keywords: Climate change, low flow, SWAT+, hydrological modeling

Questa tesi analizza gli effetti del cambiamento climatico sulla portata fluviale e sulle condizioni di magra nel bacino del fiume Serio utilizzando il modello idrologico SWAT+ sotto lo scenario RCP 4.5. Le proiezioni climatiche, opportunamente corrette tramite bias correction, sono state utilizzate per simulare le condizioni idrologiche future (2026–2050), confrontandole con il periodo di riferimento (2014–2025). La calibrazione e la validazione del modello sono state effettuate utilizzando dati osservati di portata al fine di garantire una rappresentazione affidabile dei processi idrologici a scala di bacino. Le condizioni di magra sono state valutate mediante l’indice Q95. I risultati evidenziano una chiara variazione stagionale nel comportamento delle portate di magra, caratterizzata da un aumento delle portate nei mesi invernali e da una significativa riduzione durante il periodo estivo. In particolare, i valori di Q95 diminuiscono in modo marcato durante la stagione secca, con riduzioni fino al 99% nelle aree a valle, dove la portata tende a valori prossimi allo zero. È stata inoltre osservata una marcata variabilità spaziale, con la stazione a valle (Montodine) che mostra una vulnerabilità significativamente maggiore alle condizioni di magra rispetto alla stazione a monte (Cene). Inoltre, le condizioni climatiche future sono associate a un aumento della variabilità interannuale, con una maggiore frequenza di anni caratterizzati da portate estremamente basse. Nel complesso, i risultati indicano che il cambiamento climatico porterà a un’intensificazione delle condizioni di magra, a un aumento della loro variabilità e a un incremento del rischio di siccità idrologica nel bacino. Questi risultati sottolineano l’importanza di strategie efficaci di gestione delle risorse idriche e di misure di adattamento in un contesto climatico in evoluzione. Parole chiave: Cambiamento climatico, magra, SWAT+, modellazione idrologica,