Metodologie e strumenti per le gestione sostenibile di acquedotti urbani in area mediterranea

Città e territori sostenibili

Obiettivo generale della ricerca

Sviluppo di modelli di rete di nuova generazione che permetteranno di simulare la presenza di volumi di accumulo privati nonché organi di controllo di pressione e perdite idriche lungo le condotte. Gli stessi modelli saranno parte di strumenti di supporto per la distrettualizzazione e la programmazione dei pompaggi secondo obiettivi di risparmio idrico ed energetico

Principali risultati prodotti

Funzione a supporto della segmentazione delle reti (Funzione)
Metodologia di pianificazione di controllo delle pressioni mediante PCV e VSP (Rapporto)
Funzioni di programmazione ottimale dei pompaggi (Funzione)

Principale know-how prodotto

Modellazione di valvole di riduzione della pressione (PRV) nei modelli idraulici in regime stazionario e simulazione del controllo di tali dispositivi sulla base di letture di pressione al nodo critico anche remoto mediante schemi di controllo in tempo reale (RRTC)
Formalizzazione di una nuova metodologia per la stima delle perdite reali in rete, sulla base delle sole misure di portata in ingresso al sistema
Definizione di metriche di segmentazioni innovative rispetto a quelle presenti in letteratura, finalizzate a guidare la ricerca di soluzioni di segmentazione verso soluzioni ottimali rispetto a diverse finalità di analisi, pianificazione e gestione delle reti
Definizione di un nuovo paradigma di segmentazione che permetta di individuare soluzioni di segmentazione con risoluzione crescente al crescere dell’investimento desiderato
Approccio strutturato alla pianificazione e gestione degli organi di controllo delle pressioni finalizzato alla riduzione delle perdite
Metodologia di supporto alla programmazione dei pompaggi secondo criteri di sostenibilità economica, tecnica ambientale

Sfida sociale: Gestione delle risorse idriche

È stata dimostrata la necessità di introdurre la rappresentazione di volumi di accumulo privati quale elemento distintivo dell'approvvigionamento idrico in area Mediterranea riducendo così il rischio di sottovalutare la reale capacità dei sistemi, sovrastimando gli investimenti necessari. La modellazione di dispositivi di riduzione della pressione con schemi a controllo locale o remoto nel progetto permette di confrontare diverse alternative di intervento tenendo esplicitamente conto dell'effetto della riduzione di pressione sulle perdite e sul servizio erogato agli utenti. Le attività inerenti la segmentazione topologica delle reti è elemento cruciale nella gestione delle reti idriche rispetto a diverse finalità operative e gestionali. La definizione di metriche di segmentazione rispetto a diverse finalità di gestione e la metodologia strutturata per ottenere diverse segmentazioni alternative, permette di superare approcci euristici comunemente adottato nella gestione di questi sistemi e causa di inefficienze. La scalabilità e replicabilità del processo proposto permettono sempre al gestore di pervenire a soluzioni ottimali rispetto all'erogazione del servizio, alla conservazione dell'infrastruttura e alla riduzione delle perdite. Infine gli strumenti di analisi idraulica e topologica hanno permesso di sviluppare una strategia di pianificazione del controllo di pressione finalizzato alla riduzione delle perdite sia in riferimento all'uso di valvole di riduzione della pressione, anche integrate ad altre possibili strategie complementari di gestione delle pressioni, sia in riferimento al pompaggio in rete mirato, peraltro, a minimizzare il consumo energetico e le emissioni di CO2. L'output finale, rappresentato dall'integrazione delle innovazioni modellistiche e degli strumenti a supporto della segmentazione e della programmazione ottima dei pompaggi nella piattaforma WDNetXL, offre strumenti di pronto utilizzo da parte degli operatori del settore, concorrendo a implementare sin da subito soluzioni per lo sviluppo di sistemi innovativi per la riduzione dei consumi di risorse energetiche ed idriche

Collaborazioni regionali rilevanti attivate

Pubblicazioni