IDRAULICA & COSTRUZIONI IDRAULICHE

Descrizione degli ambiti/linee/attività di ricerca

Modellazione, progetto e gestione delle reti di distribuzione idrica urbana.
1. Modelli di domanda idrica. Caratterizzazione in termini probabilistici della domanda idrica nelle reti di distribuzione urbana analizzando in quale misura le proprietà statistiche di serie storiche di consumo dipendono dal livello di aggregazione spaziale (numero di utenze) e temporale (frequenza di campionamento) per determinare opportune leggi di scala e scenari istantanei di domanda.
2. Progettazione robusta delle reti di distribuzione. Sviluppo di procedure per includere l’incertezza della domanda idrica nella progettazione delle reti di distribuzione urbana utilizzando modelli di Ottimizzazione Robusta. A questo scopo si utilizzano scenari istantanei di domanda con associati valori di probabilità ottenuti mediante metodologie statistiche di riduzione a partire da un numero molto elevato di scenari istantanei generati nel rispetto delle leggi di scala.
3. Analisi di sensitività dei nodi di una rete. L’analisi viene sviluppata con metodologie e obiettivi diversi. Si utilizzano tecniche geostatistiche, machine-learning o basate sull’entropia. Il primo obiettivo è finalizzato a favorire la gestione delle reti ottimizzandone il sistema di monitoraggio sia in funzione del numero e della posizione dei nodi strumentati. Il secondo è determinare nella fase di progetto i nodi più critici associati ad un possibile sviluppo futuro della domanda per rendere le reti più resilienti rispetto a questi cambiamenti.
4. Individuazione e controllo delle perdite idriche. A) Individuazione delle zone nelle quali si concentrano con maggiore probabilità le perdite d’acqua a partire da dati di immesso in rete e misure di pressione e portata in un numero limitato di nodi e condotte. B) Sviluppo di modelli di ottimizzazione multi-obiettivo per la riduzione delle perdite idriche basati sul controllo dinamico dei carichi con valvole di riduzione della pressione. Si utilizzano in entrambi i casi gli scenari di domanda probabilistici e i risultati derivanti dall’analisi di sensitività dei nodi.
Interazione corrente-struttura negli alvei fluviali

Lo studio è finalizzato principalmente al controllo dei fenomeni di evoluzione del fondo e di erosione localizzata in alvei fluviali e torrentizi studiando gli effetti di dispositivi quali i vanes idrodinamici.

Vengono utilizzati dati di campo e di laboratorio e modelli di fluidodinamica computazionale.

Componenti

Collaborazioni Scientifiche

University of Maryland, Center for Environmental Science, Cambridge, MD (USA), la collaborazione con il prof. William Nardin è in corso da anni, con scambi di studenti, laureandi e dottorandi, su temi di ricerca relativi a diverse tematiche ambientale e di modellazione numerica.

Università di Coimbra, CEMMPRE, Coimbra, Portogallo, la collaborazione con la prof. Maria C. Cunha è consolidata e continuativa nel tempo e riguarda la progettazione robusta di reti idriche basata sull’impiego di metodologie di ottimizzazione stocastica.

Acqualatina SpA. La collaborazione è relativa alla gestione delle reti di acquedotto e di drenaggio.

ATO1 Viterbo. E’ in corso di sviluppo l’aggiornamento del Piano d’Ambito (Convenzione di Ricerca)

ABC Napoli (Acqua Bene Comuno). Collaborazione relativa alla post elaborazione dei dati di Smart Meetering.

CNIT – Consorzio Interuniversitario per le Telecomunicazioni – collaborazione nell’ambito del monitoraggio delle reti e del controllo e individuazione delle perdite idriche.