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La fognatura intelligente

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IWS Italian Water Tour Live Digital - 3° tappa
24 giugno 2021, Gruppo CAP

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La fognatura intelligente

  1. 1. Prof. Ing. Francesco NAPOLITANO Ordinario di Costruzioni Idrauliche, Marittime Idrologia DICEA – Sapienza Università di Roma francesco.napolitano@uniroma1.it LA DIGITALIZZAZIONE DEL SISTEMA IDRICO INTEGRATO Milano, 24 Giugno 2021 Con il Patrocinio In partnership con Climate change: l’incremento della resilienza attraverso il monitoraggio permanente delle reti fognarie - M4 LA FOGNATURA INTELLIGENTE
  2. 2. Sommario 1.Drivers di necessità e opportunità …. • RQTI, PNRR, SNSV, PNACC, Invarianza Idraulica, Water 4.0 2.Gli allagamenti in aree urbane: inevitabili ma gestibili 3.Sistemi di drenaggio «intelligenti»: preannuncio e controllo in tempo reale Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it
  3. 3. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it
  4. 4. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it
  5. 5. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it Strategia Nazionale per lo Sviluppo Sostenibile - SNSV
  6. 6. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it Piano Nazionale di Adattamento ai Cambiamenti Climatici - PNACC Azioni&specifiche&di&contrasto&agli&allagamen4&in&area&urbana&dal&punto&di& vista&stru8urale&e&di&miglioramento&dell’efficacia&del&monitoraggio&….&
  7. 7. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it
  8. 8. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it
  9. 9. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it Un sistema di drenaggio urbano si definisce soggetto a controllo in tempo reale ( real time control o, più brevemente, RTC nella letteratura tecnica di lingua inglese) se al suo interno sono inseriti dispositivi che consentono di monitorarne e regolarne il funzionamento in tempo reale. In particolare, i sistemi di RTC possono essere realizzati in modo più o meno complesso, ma si caratterizzano comunque per la presenza di parti mobili che, guidate direttamente o indirettamente da misure rilevate da sensori, consentono una gestione dinamica del sistema di drenaggio in funzione delle condizioni del sistema stesso e dell’evento che lo sta sollecitando. Sistemi'di'drenaggio'«intelligen0»:'preannuncio'e'controllo'in'tempo'reale
  10. 10. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it • ridurre i rischi di allagamento all’interno delle aree urbane servite; • diminuire l’impatto quantitativo sui ricettori (portate e volumi); • diminuire l’impatto qualitativo sui ricettori (carichi e concentrazioni); • migliorare l’efficienza degli impianti di trattamento riducendo la variabilità delle portate in ingresso; • migliorare la regolazione dei deflussi all’interno dei canali della rete; • rendere più efficienti i sistemi di drenaggio urbano, tenendo conto in modo integrato delle loro varie componenti: (rete di drenaggio, impianto di trattamento, corpi ricettori, sistema urbano, fonti di inquinamento). Negli ultimi anni il concetto di «gestione SMART» si sta via via affermando; in pratica esso aggiunge agli obiettivi del RTC ulteriori obiettivi, non meno importanti: • migliorare la flessibilità del sistema di drenaggio stesso nei confronti dell’evoluzione futura del bacino urbano servito, di eventuali cambiamenti climatici in grado di modificare la pluviometria della zona; • rendere più resilienti i sistemi di drenaggio urbano, a seguito di eventi meteorici estremi, guasti agli impianti, cedimenti strutturali di manufatti, altre situazioni anomale. Obie%vi'del'«controllo'in'tempo'reale»'dei'sistemi'di'drenaggio'urbano
  11. 11. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it
  12. 12. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it • un sensore (radar meteo, pluviometri, misuratori di portata, o di livello, monitoraggio qualitativo dei solidi, ecc.) che rilevi la grandezza variabile dalla cui misura dipende la regolazione; • un regolatore o attuatore (ad esempio una pompa, una paratoia mobile, ecc.) che sia in grado di modificare il processo idraulico che si vuole regolare; •una unità di controllo (controller) che manovri il regolatore in modo da ricondurre la variabile di processo al valore desiderato … •due trasduttori , di cui uno che fornisca i dati misurati dal sensore all unità di controllo e un secondo che fornisca i comandi dall unità di controllo stessa al regolatore. COMPONENTI ELEMENTARI
  13. 13. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it Componenti elementari – Sensori • ampio campo di misura, con rapporti tra valori minimi e massimi che spesso, ad esempio per le portate e le velocità, debbono superare i due ordini di grandezza; • precisione sufficiente anche in condizioni operative non ottimali; • facilità di installazione e di manutenzione; • possibilità di taratura (o ritaratura) in loco, senza necessità di asportare l’apparecchio; • resistenza agli urti e all’usura; • insensibilità a umidità, materiali solidi, schiume e agenti chimicamente aggressivi. Componenti elementari – Regolatori • pompe; • paratoie mobili (scorrevoli, a settore, a ventola, ecc.); • soglie (di stramazzi trasversali, laterali, ecc.); • sifoni (diretti o inversi, regolati ad aria); • valvole (a spina, a farfalla, a vortice, ecc.); • sbarramenti gonfiabili (in gomma o tessuto).
  14. 14. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it
  15. 15. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it «laminazione non ottimale per invaso singolo» «laminazione ottimale per invaso singolo a parità di portata massima uscente» «laminazione ottimale per invaso singolo a parità di volume invasato»
  16. 16. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it miglioramento dell’efficacia della laminazione con invasi in serie con RTC centralizzato
  17. 17. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it Capacità di gestire schemi complessi, con più invasi in parallelo e in serie
  18. 18. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it Capacità di gestire schemi complessi, con reti ad albero complessa e reti a maglie chiuse
  19. 19. Milano, 24 Giugno 2021 francesco.napolitano@uniroma1.it Capacità di gestire pompaggi a portata costante, a livello costante, a pressione costante
  20. 20. Prof. Ing. Francesco NAPOLITANO Ordinario di Costruzioni Idrauliche, Marittime Idrologia DICEA – Sapienza Università di Roma francesco.napolitano@uniroma1.it LA DIGITALIZZAZIONE DEL SISTEMA IDRICO INTEGRATO Milano, 24 Giugno 2021 Con il Patrocinio In partnership con Climate change: l’incremento della resilienza attraverso il monitoraggio permanente delle reti fognarie - M4 LA FOGNATURA INTELLIGENTE Grazie''per'l’a+enzione'…..

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