Strumenti Open Source per la gestione delle reti urbane

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Presentation of the Nettools extensions for uDig at the GFOSSDAY 2011 in Foggia. The presentation gives an insight on possible workflows for professionals that are involved in water management systems and stormwaters.

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Strumenti Open Source per la gestione delle reti urbane

  1. 1. Strumenti Open Source per la gestione delle reti urbane HydroloGIS: Antonello Andrea, Silvia FranceschiUniversita degli Studi di Trento: Paolo Bertola, Maurizio Righetti, Riccardo Rigon GFossDay2011 Foggia - Venerdì 25 Novembre ydroloGIS nvironmental ngineering HydroloGIS S.r.l. - Via Siemens, 19 - 39100 Bolzano www.hydrologis.com
  2. 2. NETTOOLS – LA FOGNATURA Stato dellarteLa fognatura bianca di Soraga ha un problema: quando piove si intasa. Necessaria una verifica della fognatura. Strumenti utilizzati • uDig, Spatial Toolbox, JGrasstools: analisi dati • + estensioni BeeGIS: rilievo in campo • + estensioni Nettools: verifica della fognatura
  3. 3. Dati iniziali forniti: tronco di monteLo schema della parte della fognatura che sta a monte:
  4. 4. Dati iniziali forniti: tronco di valleLo schema della parte della fognatura che sta a valle:
  5. 5. Direzione curve di livello
  6. 6. Direzione rete fognaria
  7. 7. Dettaglio manufattiDettagli dei manufatti di interesse:
  8. 8. Sopralluogo con BeeGISPrimo sopralluogo con BeeGIS per verifica e integrazione dei dati.NOTE: inserimento dei pozzetti nelle geonote. Schizzo del pozzetto + note didiametro e profondita nella casella di testo.
  9. 9. Diversificazione geonote in campoPer essere in grado di identificare velocemente le geonote per area tematicasono stati usati i colori (giallo per i nodi, viola per le indicazioni dipermeabilita).
  10. 10. Dato integrato pronto per lanalisiSono state quindi create (e controllate) le aree drenanti nei vari tratti dellafognatura
  11. 11. Preparazione dei dati con gli strumenti NettoolsIl plugin per uDig dei Nettools fornisce un pulsante per generare shapefile dibase da utilizzare nellanalisi.Per le aree quindi conviene usare il file generato per fare il lavoro una voltasola.I Nettools generano: • un piano networkCalibration o networkProject per la rete • un piano area per le aree drenanti
  12. 12. Compilazione automatica dei campiUna volta compilati i campi manuali dei piani di rete e aree, con lo strumentodi query raster si estrae dal dtm la quota da inserire.I nettools calcolano le aree e le associano ai tratti della fognatura.
  13. 13. Run in modalita di calibrazioneSi lancia la procedura guidata di calibrazione:Il modello in questione TrentoP e un modello Geomorphologico sviluppatodal CUDAM dellUniversita degli Studi di Trento.
  14. 14. Run in modalita di calibrazioneSi compilani i parametri del modello e si inseriscono delle pioggie statisticheoppure lo ietogramma di un evento noto.
  15. 15. Risultati della calibrazione: portateIl risultato della calibrazione e un grafico delle portate [l/s] nel tempo in ognitubo. Si nota che dopo il tubo N.6 non vi sono piu grafici.
  16. 16. Risultati della calibrazione: gradi di riempimentoLa cosa diventa chiara nel grafico dei gradi di riempimento, dove si nota cheil tubo N.6 va in pressione.Si e quindi riprodotto lo stato di fatto, simulando il problema segnalato.
  17. 17. Soluzione al problemaA quel punto si decide per una soluzione che si ri-verifica. In questo caso sie deciso di creare uno scolo nella parte alta, in modo di sgravare il troncoproblematico dallapporto dei tratti 1, 2, 11, 12.
  18. 18. NETTOOLS – LACQUEDOTTO
  19. 19. Un po di storia• acquedotto realizzato dalla coop belga negli anni 80• sollevamento dellacqua con pompa diesel• durante i disordini del 90 che hanno portato al genocidio del 94 e caduto in disuso e tutto si e deteriorato• le strutture sono state saccheggiate
  20. 20. Il progetto prevede...• prevede il recupero delle strutture esistenti• ridurre costi ed impianti sia in fase di costruzione che gestione• limitare interventi sulle opere esistenti• ridurre al minimo elementi facilmente usurabili• 20000 abitanti, 12 serbatoi, 41 fontane (non ce acqua in casa) e 6 scuole Strumenti utilizzati• Geopaparazzi• uDig, Spatial Toolbox, JGrasstools: analisi dati• + estensioni Nettools: progettazione e verifica dellacquedotto
  21. 21. Il rilievo della situazione attualeLa regola da tenere a mente e che il primo rilievo potrebbe essere lunico ecomunque non essere un rilievo.A volte vai a fare una visita ed e lunico dato che hai, poi devi farteli prendereda persone inesperte (e non si parla ancora di GIS). Ergo, ci vuole unostrumento semplice.Noi abbiamo utilizzato (e sviluppato) Geopaparazzi per questo scopo e ci estato utile in due modi: • la prima volta (la visita) siamo riusciti a recuperare molti dati per inquadrare la situazione • e stato semplice insegnare lutilizzo ai tecnici
  22. 22. Creazione di schede di rilevamentoSono state create delle semplici schede per geopaparazzi per "costringere" irilevatori a una sorta di standard:
  23. 23. Dati rilevati: tipo geografico e idraulicoPosizione opere esistenti, foto delle opere per lidentificazione delle tecnichein uso (stramazzi, paratie).
  24. 24. Dati rilevati: tipo pianificatoreVista sulla regione nella quale poi sono state create le opere: condottaforzata, stazione di pompaggio, condotta di mandata.
  25. 25. Il progetto: primaLa decisione di progetto e stata quella di passare dalla seguente situazione:
  26. 26. Il progetto: dalla sorgente al serbatoioalla seguente, che pero necessita sempre di una pompa:
  27. 27. Il progetto: sostenibilitae stata creata una diga e sfruttata per generare lenergia necessaria:
  28. 28. Progettazione: i dati di baseSono stati compilati i file di base (generati dai nettools) con i dati rilevati +quelli di progetto.
  29. 29. Progettazione: sincronizzazione dei pianiI nettools permettono poi di sincronizzare di dati per calcolare le lunghezzedei tubi in 3d, associare i nodi alle condotte ed estrarre le quote deiserbatoi dal DTM.
  30. 30. Run della simulazioneIl software alla base e il ben noto EPANET. I Nettools offrono una interfacciaGIS per la preparazione dei dati e una guida allesecuzione:
  31. 31. Risultati: visualizzazione spazialeI dati dei risultati vengono inseriti in un database locale.La visualizzazione spaziale mostra unistantanea dei dati nei nodi e sullarete:
  32. 32. Risultati: graficiE possibile visualizzare il grafici degli andamenti temporali delle grandezzecalcolate nei nodi e nei tronchi:
  33. 33. CONCLUSIONII Nettools sono: • particolarmente adatti a contesti di piccola scala • stati testati e usati (in campo professionale e accademico) • pensati per lapplicazione in piccoli comuni e per il supporto ai professionisti. La legge imporra lutilizzo di strumenti anche nei piccoli comuni per perseguire obiettivi di controllo dei consumi e limitazione degli sprechi • particolarmente adatti in progetti di cooperazione (e partito un nuovo progetto che li utilizza per la verifica di un acquedotto anche in Etiopia)Sviluppi futuri: ottimizzazione energetica in produzione (idromini accoppiatiad acquedotti) e funzionamento (orari di attivita edislocazione/dimensionamento dei serbatoi).
  34. 34. COLLEGAMENTIGli strumenti presentati sono: • JGrasstools: http://www.jgrasstools.org • uDig: http://udig.refractions.net • Spatial Toolbox: http://code.google.com/p/jgrasstools/wiki/JGrassTools4udig • BeeGIS: http://code.google.com/p/beegis/ • Geopaparazzi: http://www.geopaparazzi.eu/I Nettools sono scaricabili utilizzando Osgeo 4 Windows:http://download.osgeo.org/osgeo4w/osgeo4w-setup.exe

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