I metodi utili alla riduzione delle perdite idriche aventi un impatto a breve e medio termine sul volume di acqua recuperabile sono oltre che alla riparazione delle perdite occulte, anche la regolazione modulata nel tempo della pressione che dovrà mantenere inalterato il valore minimo del livello di servizio nei punti critici. L’insieme di queste attività comporta una sostanziale modifica sia geometrica che del comportamento idraulico della rete ed il conseguente progressivo scostamento tra il modello iniziale e lo stato di fatto.

Infatti, con la riduzione delle perdite e con la regolazione della pressione si va intervenire sia sulla distribuzione spaziale dei consumi all’interno di un settore e quindi sulla circolazione delle portate, sia sulla quantità di acqua immessa rendendo inappropriato il pattern adoperato nel modello precedentemente tarato.

In considerazione del fatto che la calibratura eseguita minimizzando lo scarto tra il dato misurato e quello calcolato non fornisce una combinazione univoca dei valori delle variabili del sistema (scabrezza e dislocazione spaziale della domanda) ma solo una di esse, in quanto i dati in ingresso non coincidono in numero con le incognite, è necessaria una nuova fase di ricalibratura che fornisca una nuova combinazione di scabrezza e distribuzione della domanda che renda valido il modello.

In questa fase potrà essere utilmente aggiornata la cartografia ed il modello grazie alle informazioni che verranno acquisite con la riparazione delle perdite ovvero quando si scopre e si può misurare il diametro reale della condotta, la scabrezza interna e valutare il materiale costituente.

É necessario pertanto una seconda campagna di misurazione in rete di portata e pressione al fine di valutare la variazioni di funzionamento apportate al sistema dagli interventi, rispetto allo stato precedente.

Ovviamente l’analisi dei dati del singolo distretto deve restituire una diminuzione generalizzata del consumo idrico, in particolar modo del valore minimo notturno (Minimum night flow ,QMNF) e la congruità del livello di servizio con l’obbiettivo de gli interventi effettuati.

Gli elementi da inserire nel modello idraulico sono il nuovo pattern di domanda discretizzato su un intervallo orario di 5 minuti che ci consente di non eliminare le punte di consumo e se eseguiamo l’analisi PDA con riferimento alle perdite idriche, i nuovo coefficienti Kj di ciascun nodo calcolati sulla base dell’analisi del consumo minimo notturno.

La calibratura viene eseguita mediante una procedimento di trial and error confrontando puntualmente i dati di portata e pressione misurati in specifici punti della rete con quelli forniti dal modello fino all’ottimizzazione dello stesso. La calibrazione costante ad ogni modifica delle condizioni al contorno a al consumo consentono di aggiornare anche modellazione matematica rispetto alla taratura eseguita considerando lo stato iniziale.

L’insieme di queste modifiche comporta una sostanziale variazione del comportamento idraulico della rete ed il conseguente progressivo scostamento tra il modello iniziale e lo stato di fatto.

Infatti, con la riduzione delle perdite e con la regolazione della pressione si va intervenire sia sulla distribuzione spaziale dei consumi all’interno di un settore e quindi sulla circolazione delle portate, sia sulla quantità di acqua immessa rendendo inappropriato il pattern adoperato nel modello precedentemente tarato.

In considerazione del fatto che la calibratura eseguita minimizzando lo scarto tra il dato misurato e quello calcolato non fornisce una combinazione univoca dei valori delle variabili del sistema (scabrezza e dislocazione spaziale della domanda) ma solo una di esse, in quanto i dati in ingresso non coincidono in numero con le incognite, è necessaria una nuova fase di ricalibratura che fornisca una nuova combinazione di scabrezza e distribuzione della domanda che renda valido il modello.

In questa fase potrà essere utilmente aggiornata la cartografia ed il modello grazie alle informazioni che verranno acquisite con la riparazione delle perdite ovvero quando si scopre e si può misurare il diametro reale della condotta, la scabrezza interna e valutare il materiale costituente. Ovviamente l’analisi dei dati del singolo distretto deve restituire una variazione del consumo idrico, in particolar modo del valore minimo notturno (Minimum night flow ,QMNF, ) e la congruità del livello di servizio con l’obbiettivo degli interventi effettuati.

Gli elementi che modificano le condizioni del modello idraulico sono il nuovo pattern di domanda ed eventuali modifiche nella geometria (Diametri) e/o scabrezza delle condotte, i file di calibrazione ( pressione).

L'obiettivo finale della calibrazione è quello di minimizzare lo scarto tra il valore minimo del livello di servizio atteso e il valore della pressione diurna ovvero di quella notturna.

Il valore obiettivo della pressione nel nodo idraulicamente più lontano è l'allineamento tra la pressione minima notturna e quella minima diurna.

Quello che viene realizzato in ogni nodo è la registrazione di ogni singola componente, sia idraulica che di sistema, con una scansione temporale di 5 minuti. Attraverso controllo remoto dei nodi sensibili è possibile realizzare un grafico che riproduce per ogni intervallo di 5 minuti il valore del consumo della rete ( perdite reali + consumi utenze), della pressione, della portata, ecc,..; Per consentire una visione completa della dinamica della variazione sia del consumo che delle perdite si dovranno realizzare due interfacce specifiche:

1. analisi grafica del valore caratteristico notturno
2. analisi grafica del valore istantaneo giornaliero

Nel primo casi si deve , per ogni distretto realizzato, calcolare e graficizzare il valore della portata specifica notturna ( valore medio del consumo calcolato dalle 03:00 alle 05:00 di ogni giorno) su intervalli temporali di un giorno, un mese, un anno. Per consentire all’utente di ricevere un allarme, al manifestarsi di un consumo notturno anomalo, si possono inseriti due soglie di guardia ( in percentuale sul valore medio) che attivano un allarme a diversa priorità al rispettivo superamento.

Per analizzare invece il comportamento giornaliero dei consumi, ovvero della portata che alimenta le perdite occulte e le utenze, si deve realizzato una pagina specifica del distretto sulla quale devono essere riportati i valori delle portate entranti ed uscenti al contorno ed il valore calcolato del consumo istantaneo di distretto, inteso come la somma algebrica delle portate entranti ed uscenti. Tutti i dati dovrebbero essere accessibili con una semplice connessione internet
da qualsiasi postazione mobile o fissa e la programmazione delle postazioni
periferiche dovrebbe essere consentita da remoto (previa abilitazione).

Per avere la massima autonomia di lavoro sui nodi delle reti idriche e nelle posizioni distanti dai centri abitati, le periferiche potrebbe essere dotate anche di un sistema di alimentazione alternativo con pannello solare o con idro turbina che sfrutta il salto generato dalle valvole ( solo per nodi sensibili realizzati su valvole di regolazione)

In questo caso però lo scenario non si presenta con l'incertezza iniziale ma si basa su misure effettuate su nodi ben più strutturati per la presenza di manufatti adeguatamente predisposti, seppur gli stessi, di quelli utilizzati per la zonizzazione.

La ripetizione di misure in luoghi già monitorati risulta più efficace nei punti dove si sono realizzate le valvole in quanto in questi punti vengono realizzati degli apposti spazi sulla condotte dove effettuare le misure mediante gli strumenti ad ultrasuoni e contemporaneamente verificare la precisioni di misuratori fissi installati in serie alle valvole.

Possibilmente e per avere la massima precisione sul diametro interno (parametro di settaggio del misuratore ad ultrasuoni) queste predisposizione saranno realizzate con tronchetti in acciaio inox con lunghezza pari almeno a 5 diametri e comunque non inferiori a 80 cm.

Nei distretti e nei settori saranno effettuate una serie di misure contemporanee di pressione e portata.

Per le attività di monitoraggio di settore dovrebbe essere impiegate squadre attrezzate con almeno:

• 8 misuratori di portata a ultrasuoni
• 2 spessimetri
• 10 misuratori di pressione - data logger per l’acquisizione dei dati di campo
• 8 periferiche portatili per la trasmissione dati GPRS

Per le attività di gestione e l’analisi dei dati:

• 2 computer portatili
• 2 postazioni fisse PC complete software specifico per l’archiviazione dei punti di misura e delle perdite
• 2 fotocamere digitali

Dalle misure effettuate verrà stimata per ciascun comune oggetto dell’intervento, il grado di perdita iniziale ed indicati gli obiettivi di recupero idrico conseguibile. Il procedimento corretto prevede di monitorare il comportamento distretto e successivamente i settori, in tale modo i consumi di settori complementari potranno essere determinati per differenza con il consumo del distretto. Per valutare il reale carico totale generato a valle delle valvole dovrà essere misurata con una precisione di +/- 0.5 m la quota reale s.l.m. del punto di presa della pressione, tenendo conto anche del dislivello tra il piano di campagna e il punto di presa.
Trattandosi di un bilancio istantaneo finalizzato al monitoraggio dei consumi si dovrà realizzare una campagna di monitoraggio delle portate per ogni punto di ingresso della risorsa, normalmente un serbatoio, ovviamente anche nei casi che non ci sia regolazione di pressione mediante valvole.

Elaborando le portate immesse verrà calcolata la portata istantanea nello stato posteriore alle azioni di recupero come somma di due variabili, una legata ad un reale consumo delle utenze, l’altra alle perdite ridotte del valore delle perdite occulte individuate.

Nei distretti , dove per definizione ci sono dei misuratori di portata fissi che possono gestire il monitoraggio del consumo istantaneo, le misurazioni indirette cioè realizzate automaticamente dal TLC mentre nei settori è necessario provvedere a misure dirette ripetendo possibilmente quelle della zonizzazione iniziale allo scopo di avere le maggiori possibilità di confronto. Quest'ultima l'attività utilizza strumenti di misura non invasivi di tipo portatile ad ultrasuoni bidirezionali , limitando al minimo l’installazione di saracinesche di sezionamento. I valori delle portate, di pressione e gli altri dati acquisiti sono memorizzati sia sul campo ma possono anche essere trasmessi via GPRS ad un software dedicato che permette di eseguire somme algebriche in modo automatico e quindi determinare la portata istantanea.

Le misure sono da restituire in formato trattabile da fogli elettronici (p. es. csv – comma separated value) e per ogni valore sarà restituito un file composto da almeno tre colonne dei seguenti campi: data – ore:min - valore. Per ogni valore osservato dovranno essere calcolate in modo automatico comunque le seguenti variabili con riferimento sia al singolo giorno che all’intero periodo di osservazione:

• valore medio;
• valore minimo;
• valore massimo;
• valore specifico notturno (solo per curve di consumo )

I pilastri su cui si fonda sono la riduzione delle perdite e la gestione ottimale delle pressioni.

Dopo il controllo delle perdite (di cui si è discusso nel Draft I), la regolazione delle pressioni (di cui si è discusso nel Draft II) il successivo passaggio riguarda la fase di misurazione e ottimizzazione.

I metodi utili alla riduzione delle perdite idriche aventi un impatto a breve e medio termine sul volume di acqua recuperabile sono oltre che alla riparazione delle perdite occulte, anche la regolazione modulata nel tempo della pressione che dovrà mantenere inalterato il valore minimo del livello di servizio nei punti critici.

L’insieme di queste attività comporta una sostanziale modifica sia geometrica che del comportamento idraulico della rete ed il conseguente progressivo scostamento tra il modello iniziale e lo stato di fatto.

Infatti, con la riduzione delle perdite e con la regolazione della pressione si va intervenire sia sulla distribuzione spaziale dei consumi all’interno di un settore e quindi sulla circolazione delle portate, sia sulla quantità di acqua immessa rendendo inappropriato il pattern adoperato nel modello precedentemente tarato.

In considerazione del fatto che la calibratura eseguita minimizzando lo scarto tra il dato misurato e quello calcolato non fornisce una combinazione univoca dei valori delle variabili del sistema (scabrezza e dislocazione spaziale della domanda) ma solo una di esse, in quanto i dati in ingresso non coincidono in numero con le incognite, è necessaria una nuova fase di ricalibratura che fornisca una nuova combinazione di scabrezza e distribuzione della domanda che renda valido il modello.

In questa fase potrà essere utilmente aggiornata la cartografia ed il modello grazie alle informazioni che verranno acquisite con la riparazione delle perdite ovvero quando si scopre e si può misurare il diametro reale della condotta, la scabrezza interna e valutare il materiale costituente.

É necessario pertanto una seconda campagna di misurazione in rete di portata e pressione al fine di valutare la variazioni di funzionamento apportate al sistema dagli interventi, rispetto allo stato precedente.

Ovviamente l’analisi dei dati del singolo distretto deve restituire una diminuzione generalizzata del consumo idrico, in particolar modo del valore minimo notturno (Minimum night flow ,QMNF) e la congruità del livello di servizio con l’obbiettivo de gli interventi effettuati.

Gli elementi da inserire nel modello idraulico sono il nuovo pattern di domanda discretizzato su un intervallo orario di 5 minuti che ci consente di non eliminare le punte di consumo e se eseguiamo l’analisi PDA con riferimento alle perdite idriche, i nuovo coefficienti Kj di ciascun nodo calcolati sulla base dell’analisi del consumo minimo notturno.

La calibratura viene eseguita mediante una procedimento di trial and error confrontando puntualmente i dati di portata e pressione misurati in specifici punti della rete con quelli forniti dal modello fino all’ottimizzazione dello stesso.

L’utilizzo del correlatore o dei rilevatori di perdite, analizzando il rumore secondo specifiche frequenze, riescono a lavorare anche in presenza dei tipici rumori di fondo diurni, fermo restando che le analisi effettuate nelle ore notturne risultano sempre quelle più attendibili.

In questo caso la componente umana è inferiore anche se non trascurabile.

Nel caso del geofono è determinante l'interpretazione del rumore che l'operatore effettua in continuo attraverso l'ascolto diretto in cuffia.

L'esperienza gioca in questo caso un ruolo essenziale e quindi con il geofono la componente umana è abbastanza determinante ai fini del successo.

• 2 correlatori
• 2 geofoni
• 2 computer portatili
• 1 periscopio 1 cercachiusini 1 cercaservizi
• software specifico per l’archiviazione delle misure, dei punti di misura e delle perdite
• 2 fotocamere digitali
• 1 furgone attrezzato

Ogni squadra sarà dotata oltre che dalla strumentazione di cui sopra, anche della cartellonistica minima necessaria per la messa in sicurezza dei cantieri mobili che si rendessero necessari.