Simulazione delle reti idriche in pressione a fini gestionali

Abstract

I modelli matematici di simulazione delle reti idriche in pressione sono divenuti di larga diffusione già da molti anni. Con il classico modello di verifica si assumono come dati la topologia, le pressioni ai nodi di alimentazione, le portate erogate, la scabrezza e le caratteristiche geometriche delle condotte e, risolvendo il sistema costituito dalle equazioni idrauliche che definiscono il problema in condizioni di moto stazionario (equazioni di continuità e del moto), si determinano le portate circolanti nelle condotte e le pressioni in rete. Tale modello, ancora valido per risolvere problemi di tipo progettuale, si mostra inadeguato ad essere applicato, su reti esistenti, per risolvere problemi di tipo gestionale. Per questi ultimi, infatti, è indispensabile ottenere valori di pressione e portata quanto più possibile prossimi a quelli reali e per diverse condizioni di erogazione. Sulle reti esistenti, d’altra parte, è possibile disporre di valori di pressione e portata misurati sul campo, valori che possono essere utilizzati per la calibrazione dei modelli. La calibrazione delle reti in pressione consiste nel determinare il valore dei parametri del sistema che nel classico problema di verifica costituiscono dati in input, ovvero la scabrezza delle condotte e le portate erogate ai nodi, utilizzando misure di portata e pressione. In questo lavoro di tesi viene descritta l’implementazione e l’applicazione, a reti di letteratura, di un modello di calibrazione originale di tipo implicito, denominato UNINET, in grado di stimare, a partire da dati di campo, le scabrezze e le portate erogate e, adottando un approccio di tipo statistico bayesiano, anche l’incertezza associata ai valori ottenuti. Il modello è in grado di utilizzare più misure contemporanee, in diversi punti della rete, o valori ottenuti da registrazioni protratte nel tempo.