Progetto di ricerca bando PRIN 2012
Il progetto di ricerca bando PRIN 2012 “Strumenti avanzati di analisi per la gestione delle perdite idriche negli acquedotti urbani” è stato finanziato dal Ministero dell’Istruzione dell’Università e della Ricerca per un costo totale di 151.179€.
Il coordinatore scientifico nazionale è l’ing. Silvia Meniconi, ricercatore confermato del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale dell’Università degli Studi di Perugia nel settore scientifico disciplinare ICAR/01 Idraulica.
Al progetto di ricerca partecipano due unità operative:
- UNIPG, il cui responsabile è l’ing. Silvia Meniconi.
- POLIBA, il cui responsabile è l’ing. Daniele Biagio Laucelli, ricercatore confermato del Dipartimento di Scienze dell’Ingegneria Civile e dell’Architettura del Politecnico di Bari nel settore scientifico disciplinare ICAR/02 Costruzioni Idrauliche e Marittime e Idrologia.
Il progetto decorre dal giorno 8 Marzo 2015 e ha durata triennale
Abstract del progetto di ricerca
Lo sviluppo di strumenti avanzati per l'analisi delle reti di distribuzione idrica è l'elemento chiave per una gestione efficiente e sostenibile. Il progressivo deterioramento e l'adozione di strategie gestionali inadeguate, poiché supportate da analisi idrauliche non coerenti con il reale funzionamento dei sistemi, mettono a rischio il valore economico e sociale delle infrastrutture oggi in funzione. Il primo indicatore di tale fenomeno è la crescita del tasso di perdite idriche, oggi in Italia pari al 40% della portata immessa in rete. Ciò comporta: (1) spreco della risorsa idrica; (2) mancato guadagno per gli enti gestori; (3) aumento del consumo energeticoe delle emissioni di CO2; (4) disservizi all'utenza. Il controllo delle pressioni è una soluzione efficace ed economica per ridurre le perdite idriche, garantendo livelli di servizio sufficienti. Tuttavia, la modellistica idraulica oggi in uso (es. EPANET di U.S.EPA) ha limiti nella rappresentazione dei sistemi e nella soluzione del problema matematico associato alla simulazione delle reti, es. (a) la domanda idrica erogata è assunta indipendente dalla pressione; (b) le perdite di sottofondo lungo le condotte non sono rappresentate, non consentendo quindi di valutare i volumi d'acqua persi in un ciclo operativo; (c) il comportamento dei dispositivi di controllo (es. valvole di riduzione della pressione -PRV) è simulato con regole euristiche che prevedono l'analisi idraulica a topologia fissa e il controllo soltanto da nodi adiacenti (subito a monte o a valle della valvola).
Il progetto di ricerca s'inserisce in questo scenario affrontando tre temi principali:
- studio sperimentale delle perdite idriche di sottofondo in relazione ai possibili fattori influenti (es. pressione interna, materiale della condotta, età);
- caratterizzazione idraulica sperimentale di vari tipi di PRV e pompe usate come turbine (PAT), quali dispositivi efficaci nel coniugare il controllo delle pressioni e il recupero di energia;
- sviluppo di un modello avanzato di simulazione delle reti che permetta: (a) la rappresentazione di perdite idriche di sottofondo secondo le relazioni di cui al p.to 1; (b) la simulazione di PRV e PAT coerentemente con i risultati di cui al punto 2, svincolata da regole euristiche, ovvero controllate da misure di pressione remote. A tal fine sarà evoluto il modello di rete integrato nel sistema WDNetXL (www.hydroinformatics.it), già sviluppato da POLIBA in un precedente PRIN.
Inoltre, i modelli di perdita saranno calibrati e le curve di funzionamento dei dispositivi analizzati saranno tarate per trasferire i risultati dalla scala di laboratorio aquella di campo. La robustezza e l'efficienza del modello di rete saranno testate su casi studio reali e di letteratura, per scenari di servizio continuo e discontinuo.
L'implementazione dei risultati della ricerca come funzioni di WDNetXL realizzerà il trasferimento immediato verso i potenziali utenti finali.
 |
 |