Abstract esteso Il paradigma di gestione delle reti di distribuzione idrica sta evolvendosi sempre di più nella direzione di un controllo della rete volto prioritariamente alla riduzione delle perdite idriche nel rispetto del vincolo di soddisfacimento della richiesta dell’utenza. Nell’ambito di tale approccio risulta fondamentale la Distrettualizzazione della rete, ossia la sua divisione in Distretti di Misura (DMA) nell’ambito dei quali è possibile effettuare il bilancio idrico. Tali Distretti possono essere fisici, se delimitati da valvole, oppure virtuali, se delimitati da misuratori di portata. Le metodologie più adottate per la stima delle perdite passano attraverso la stima del cosiddetto Consumo Minimo Notturno (Minimum Night Flow – MNF), ossia il minimo consumo che si registra da parte dell’utenza. In genere tale consumo minimo si verifica fra le 2:00 e le 4:00 della notte. In letteratura si trovano molti contributi mirati alla stima del MNF, tuttavia in generale tali contributi si basano su misure effettuate con elevata frequenza temporale. Nei DMA effettivamente realizzati dai Gestori del Servizio Idrico Integrato, la frequenza di misura è generalmente quella oraria, in particolare per problemi connessi alla trasmissione del dato. Nel presente studio, pertanto, vengono analizzati 14 DMA effettivamente realizzati su reti di distribuzione dell’Ambito Distrettuale Sarnese – Vesuviano della Regione Campania. Nei DMA analizzati erano contestualmente presenti misure di portata e di pressione, e ciò ha consentito di stimare non solo la perdita media, ma anche la sua variazione temporale. Il principale risultato ottenuto nell’ambito del presente studio è la proposta di una legge che consente la stima del minimo coefficiente di domanda in funzione del numero di utenti. Tale relazione si può ritenere valida per distretti di misura che vanno da poche centinaia fino a decine di migliaia di utenti, con caratteristiche fondamentalmente residenziali. Il vantaggio dell’uso della relazione proposta risiede senza dubbio nella sua semplicità, a fronte di altre formulazioni più complesse presenti nella letteratura recente. È stata inoltre messa in evidenza l’importanza di portare in conto la variabilità della perdita durante la giornata, dovuta alle variazioni di pressione, in particolare in distretti nei quali viene effettuato un controllo attivo della pressione con l’uso di Valvole di Riduzione della Pressione (PRV). In prospettiva si intende estendere lo studio, passando da una formulazione deterministica, come quella qui presentata, a una probabilistica, che consenta anche di valutare gli intervalli di confidenza del MNF stimato. ABSTRACT In Italy, in the framework of the PNRR plan of investment, a huge campaign of works has been initiated in order to obtain the target of digitalization of Water Distribution Networks (WDNs) and to reduce the water losses. Distrectualization of complex WDNs is the most used approach in order to obtain such target. The resulting sectors, called district metering areas (DMAs), are expected to meet some requirements and performance criteria such as minimum number of intervention, pressure uniformity, similarity of demands, water quality and number of districts. DMAs can help in understanding the behaviour of the network, and to program efficient water losses reduction campaigns. In the present study about 14 DMAs on different WDNs in the Province of Naples (Italy) have been considered. The trade‐off between measured flow and pressures have been analyzed highlightening the effect8 of the Pressure Reducing Valves (PRVs) on the night leakages value estimation. Furthermore a methodology based on the minimum residential night flow consumption for leakages estimation is proposed.

DISTRICTUALIZATION FOR REDUCING WATER LOSSES IN WDNS STRATEGIE DI RIDUZIONE DELLE PERDITE NELLE RETI IDRICHE BASATE SULLA DISTRETTUALIZZAZIONE

Angelo Leopardi;Carla Tricarico;Giovanni de Marinis
2024-01-01

Abstract

Abstract esteso Il paradigma di gestione delle reti di distribuzione idrica sta evolvendosi sempre di più nella direzione di un controllo della rete volto prioritariamente alla riduzione delle perdite idriche nel rispetto del vincolo di soddisfacimento della richiesta dell’utenza. Nell’ambito di tale approccio risulta fondamentale la Distrettualizzazione della rete, ossia la sua divisione in Distretti di Misura (DMA) nell’ambito dei quali è possibile effettuare il bilancio idrico. Tali Distretti possono essere fisici, se delimitati da valvole, oppure virtuali, se delimitati da misuratori di portata. Le metodologie più adottate per la stima delle perdite passano attraverso la stima del cosiddetto Consumo Minimo Notturno (Minimum Night Flow – MNF), ossia il minimo consumo che si registra da parte dell’utenza. In genere tale consumo minimo si verifica fra le 2:00 e le 4:00 della notte. In letteratura si trovano molti contributi mirati alla stima del MNF, tuttavia in generale tali contributi si basano su misure effettuate con elevata frequenza temporale. Nei DMA effettivamente realizzati dai Gestori del Servizio Idrico Integrato, la frequenza di misura è generalmente quella oraria, in particolare per problemi connessi alla trasmissione del dato. Nel presente studio, pertanto, vengono analizzati 14 DMA effettivamente realizzati su reti di distribuzione dell’Ambito Distrettuale Sarnese – Vesuviano della Regione Campania. Nei DMA analizzati erano contestualmente presenti misure di portata e di pressione, e ciò ha consentito di stimare non solo la perdita media, ma anche la sua variazione temporale. Il principale risultato ottenuto nell’ambito del presente studio è la proposta di una legge che consente la stima del minimo coefficiente di domanda in funzione del numero di utenti. Tale relazione si può ritenere valida per distretti di misura che vanno da poche centinaia fino a decine di migliaia di utenti, con caratteristiche fondamentalmente residenziali. Il vantaggio dell’uso della relazione proposta risiede senza dubbio nella sua semplicità, a fronte di altre formulazioni più complesse presenti nella letteratura recente. È stata inoltre messa in evidenza l’importanza di portare in conto la variabilità della perdita durante la giornata, dovuta alle variazioni di pressione, in particolare in distretti nei quali viene effettuato un controllo attivo della pressione con l’uso di Valvole di Riduzione della Pressione (PRV). In prospettiva si intende estendere lo studio, passando da una formulazione deterministica, come quella qui presentata, a una probabilistica, che consenta anche di valutare gli intervalli di confidenza del MNF stimato. ABSTRACT In Italy, in the framework of the PNRR plan of investment, a huge campaign of works has been initiated in order to obtain the target of digitalization of Water Distribution Networks (WDNs) and to reduce the water losses. Distrectualization of complex WDNs is the most used approach in order to obtain such target. The resulting sectors, called district metering areas (DMAs), are expected to meet some requirements and performance criteria such as minimum number of intervention, pressure uniformity, similarity of demands, water quality and number of districts. DMAs can help in understanding the behaviour of the network, and to program efficient water losses reduction campaigns. In the present study about 14 DMAs on different WDNs in the Province of Naples (Italy) have been considered. The trade‐off between measured flow and pressures have been analyzed highlightening the effect8 of the Pressure Reducing Valves (PRVs) on the night leakages value estimation. Furthermore a methodology based on the minimum residential night flow consumption for leakages estimation is proposed.
2024
978-88-97181-90-3
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