DMA, qualità dell’acqua e pressure management sulle reti di Conegliano e Oderzo

Codognè (TV), 28 febbraio 2019
Dott. ing. Lara Dal Negro
Prof. ing. Matteo Nicolini
DMA, qualità dell’acqua e pressure management
sulle reti di Conegliano e Oderzo

Outlines
Introduzione
Assetto del sistema acquedottistico
Sistema di monitoraggio
Analisi di performance IWA
Modellazione della rete di distribuzione idrica - Calibrazione
Simulazione diffusione in rete di traccianti
Ipotesi qualitative alla base del modello idraulico
Progetto dei distretti idrici
Conclusioni
IWS – ITALIAN WATER TOUR – APERITIVO TECNOLOGICO
Ciclo di seminari su Macro indicatori di qualità tecnica, buone pratiche, opportunità di R&S

Introduzione
Rilevamento di
Glyphosate e di AMPA
nel 2016
(ARPA Veneto)
Valutazione della
funzionalità complessiva
del sistema idrico del
Comune di Conegliano
Modellazione
numerica
SISTEMA IDRICO
DIFFUSIONE
CONTAMINANTI in
RETE

Assetto del sistema acquedottistico
S2
M
rete di distribuzione
M
Pozzo Vecchio delle Piscine :
Qmedia = 31.5 l/s
66m slmm
Serbatoi Metà Pascoli =S1 +S2
S1+S2= 2400 mc
circa 102.3 m slmm
S1
Pozzo Ex Foro Boario
Qmedia =23.7 l/s
56 m slmm
C
Serbatoio Monticella
2000 mc
101.7 m slmm
Impianto Centrale:
P3 +P6 + Pcentrifuga
Qmedia P3+P6+Pc =68 l/s
Qmedia P3+P6 = 28 l/s
Qmedia P3 =8 l/s
62mslmm
Serbatoio
GUIZZA
100 mc
180mslmm
Serbatoio
COLLALBRIGO
80 mc
161 mslmm
Serbatoio Pascoli Alto/Castello
500 mc
132.6 mslmm
rete di distribuzione del
serbatoio GUIZZA
rete di distribuzione del
serbatoio di COLLALBRIGO
BYPASS
n.1
BYPASSn.2 Linea Ex SISP
FRV
C
C
M
M
Numero Pozzi Attivi
6
Domanda media
61 l/s
Numero utenze
8615
Km rete
158
Numero serbatoi
5
Portata media
erogata dai pozzi
110l/s

x
2
MISURESERBATOI da sito web aziendale
MISURE WATERGUARD
MISURE aggiuntive fornite dal gestore
MISURE MOBILI da sito web aziendale
S2
M
rete di distribuzione
M
Pozzo Vecchio delle Piscine :
Qmedia =31.5 l/s
66 m slmm
Serbatoi Metà Pascoli = S1 +S2
S1+S2=2400 mc
circa 102.3 m slmm
S1
Pozzo ExForo Boario
Qmedia =23.7 l/s
56 m slmm
C
Serbatoio Monticella
2000 mc
101.7 m slmm
Impianto Centrale:
P3 + P6 + Pcentrifuga
QmediaP3+P6+Pc =68 l/s
QmediaP3+P6 =28 l/s
QmediaP3 = 8 l/s
62 mslmm
BYPASS
n.1
BYPASSn.2 LineaExSISP
FRV
CCO02
T
CO03
T
CO01
CO04
T
T
Serb.Castello

MISURE WATERGUARD

Sistema di
monitoraggio

x
2
MISURE WATERGUARD

Modellazione della rete di distribuzione idrica
Componenti del modello
Fisici sistema di elementi puntuali e lineariconnessi tra loro
LINEARI:tubazioni, valvole, misuratori, stazioni di sollevamento
PUNTUALI: giunzioni, idranti, serbatoi, pozzi, nodi per imporre condizioni al
contorno
Non Fisici descrivono le prestazioni e le operazioni sulla rete
CONSUMI NODALI: modellati tramite una curva di consumo
CONTROLLI: descrivono le logiche operativi degli elementi fisici
CURVECARATTERISTICHEdellePOMPE
Domandadi base
Necessaria la conoscenza dei consumi delle singole
utenze e la loro georeferenziazione per l’attribuzione
della domandaidropotabile.

Calibrazione del modello numerico

Diserbante ad ampio spettro utilizzato in ambito agricolo
Meccanismo di azione
Situazione Legislativa
La ricerca del Glyphosate
Agenzia
Internazionale
Ricerca sul
Cancro
(IARC)
Direttiva
Comunità
Europea
ITALIA
D. Lgs.
31/2001
Valore limite superiore
per la concentrazione di
Glyphosate/AMPA:
0.1 g/l
AMPAGlyphosate
Raggiungimento acque superficiali tramite:
Dilavamento meteorico
Eventuali sorgenti puntuali di
contaminazione
Trasportoin forma spray

dttQtQV
dttQtCdttQtC
tC t
outin
t t
outoutinin
serb
))()((
)()()()(
*)( *
0
0
*
0
*
0
1) Soluto conservativo (NON reattività del contaminante)
2) Concentrazione costante (0.25 g/lt = 0.00025 mg/lt)
3) Modello miscelazione serbatoio: FULLY MIXED

Sistema semplice
Il pozzo ricarica un serbatoio al servizio di un centro abitato
Q in
Q out

Introduciamo una concentrazione costante all’interno del pozzo
Q in
Q out
Vo
dttCQtQC
tC
t
outinin
0
)(***
)(

Influenza dei pozzi Piscine nell’area di Conegliano

Soluzioni idrauliche per l’abbattimento del Glyphosate
Soluzione S1: disattivazione del Pozzo Vecchio delle Piscine
Soluzione S2: Pozzo Vecchio delle Piscine a funzionamento
intermittente
Soluzione S3: Pozzo Vecchio delle Piscine in continuo con
miscelazione

Soluzione S1
Disattivazione del Pozzo Vecchio delle Piscine
Manufatto Stato
Bypassn.1su discendente Metà Pascoli CHIUSO
PozzoNuovo delle Piscine OFF
PozzoVecchio delle Piscine OFF
Funzionamento Pozzi Centrali Automatico
Ingresso nel serbatoio Monticellada Ex-SISP Portatadiurnadi 12 l/s
Ingresso nel serbatoio MetàPascoli da Ex-SISP APERTO, valvolaparzializzata
In ROSSOle modificherispettoallostatodi fatto
Manufatto
Statodi fatto
[litri/sec]
SoluzioneS1
[litri/sec]
PozzoVecchio delle Piscine 31.5 0
PozziCentrali– P1 34.8 40.2
Ingresso nel serbatoio Monticellada Ex-SISP 5.9 10.4
Ingresso nel serbatoio MetàPascoli da Ex-SISP 0 17.7
Flow
Min (l/s)
SDF_rev02_1.26>SDF*1.26
S1_fatt_1.26_idrocontatore>S1*1.26
Max (l/s)
SDF_rev02_1.26>SDF*1.26
Volume (Ml)
SDF_rev02_1.26>SDF*1.26
-0.000 23.799 2.120
-0.000 23.831 3.740
Flow
Min (l/s)
SDF_rev02_1.26>SDF*1.26
Max (l/s)
SDF_rev02_1.26>SDF*1.26
Volume (Ml)
SDF_rev02_1.26>SDF*1.26
0.000 0.000 0.000
16.558 18.973 6.327

Soluzione S2
Funzionamento intermittente del Pozzo Vecchio delle Piscine
Manufatto Stato
Pozzodelle PiscineNuovo OFF
Pozzodelle PiscineVecchio OFFin (01:00-09:00)
Funzionamento Pozzi Centrali Automatico
Ingresso nel serbatoio Monticellada Ex-SISP Qmax~ 22.5 l/s (SdF)
Ingresso nel serbatoio MetàPascoli da Ex-SISP APERTO, valvolaparzializzata
Manufatto
Statodi fatto
[litri/sec]
Soluzione S2 [litri/sec]
PozzoVecchio delle Piscine 31.5 20.9
Ingresso nel serbatoio Monticellada Ex-
SISP
5.9
4.1
Ingresso nel serbatoio MetàPascoli da Ex-
SISP
0
40.6

Funzionamento intermittente del Pozzo Vecchio delle Piscine
Andamentodel livello e della concentrazione di contaminante nel
serbatoio di Metà Pascoli
Andamentodel livello e della concentrazione di contaminante nel
serbatoiodi Monticella
Soluzione S2

Soluzione S3
Funzionamento continuo del Pozzo Vecchio delle Piscine
Manufatto Stato
Valvola di non ritorno SI
Pozzodelle PiscineNuovo OFF
Pozzodelle PiscineVecchio ON
Funzionamento Pozzi Centrali 24/24 ore
Ingresso nel serbatoio Monticellada Ex-SISP Qmax~ 22.5 l/s (SdF)

Soluzione S3
Funzionamento continuo del Pozzo Vecchio delle Piscine
Tipologia di trattamento Rimozione Glyphosate (%) Rimozione AMPA (%)
Bank and dunefiltration(Filtrazione naturale) 20-50 25-95
Clorazione 74 -> 99 40 -> 95
Probabilmente costituisce la barriera principale nella
maggior parte dei trattamenti di potabilizzazione
Uso di biossidodi cloro 17-93 > 99
La rimozione di Glyphosate è variabile e funziona meglio
con pH basso e temperature alte
Prevista una buona riduzione di AMPA
Ozonazione 60 -> 99 25-95
Costituisce una barriera addizionale nei trattamenti in cui
è già installata per altri pesticidi e microinquinanti
Tecniche di potabilizzazione

Progetto dei distretti idrici
Punti di misura
15
Chiusure
15
Distretti
6
L’abbattimento delle portate di perdita della rete di
distribuzione (stimabili in circa il 40% del volume
erogato) favorirebbe senza dubbio la scelta di limitare
(soluzione S2) o addirittura azzerare (soluzione S1) la
necessità di approvvigionamento dai Pozzi delle Piscine.
Sul lungo termine andranno invece valutate nuove fonti
di approvvigionamento o il potenziamento delle reti
adduttrici, anche in considerazione dell’elevata
vulnerabilità qualitativa delle falde freatiche dell’alta
pianura veneta.

Dott. Ing. Lara Dal Negro
Prof. ing. Matteo Nicolini
Il caso del sistema a servizio della rete di Oderzo

Impianto Rai:
- 1 pompa ‘piccola’ (45 kW)
- 3 pompe ‘grandi’ (90 kW)
- No inverter/soft start
- Sì attacco ad impedenza

Impianto Rai:
- Pump Piccola P0 accesa
- Pump P1 start @61 m (eventuale spegnimento di P0)
- Logiche sulla Q per start altre pompe (P2 e P3)

Impianto Tempio:
- 3 pompe da 55 kW
- 1 sotto inverter

Impianto Tempio:
- Pump P1 start @70.3 m, e mantenimento con inverter @72.5 m
- Pump P1 stop @72.9 m
- Pump P2 start se p < 70 m e Pump P1 già accesa

Serbatoio Oderzo

Serbatoio Gorgo al Monticano

Serbatoio e nodo Motta di Livenza

Criticità (quantitative):
- Regime piezometrico (-> perdite + rotture, specie su condotte in cemento amianto)
- stato stazionario: elevate pressioni in alcuni punti, anche per l’interconnessione con la porzione Nord
(Fontanelle)
- stato stazionario: diverso regime tra il ramo Nord e quello Sud
- transitori dovuti ad attacco/stacco pompe (soprattutto all’impianto Rai) e modulazione valvole
caricamento serbatoi
- Stazioni di sollevamento (problema allineamento curve, gestione on/off e logiche di controllo)
- Riempimento/svuotamento serbatoi (attualmente con logiche orarie su valvole di controllo del flusso in
caricamento)
- Stacchi diretti da adduzione a distribuzione (presenza valvole PRV a setting fisso)
- Ridotti volumi di compenso per garantire affidabilità al sistema
- Ridotte dimensioni di alcuni tronchi -> elevate perdite di carico in condizioni di rilevanti richieste idriche

Caratteristiche modello EPANET:
- Simulazioni a stato stazionario (EPS, orizzonte di 48 ore)
- Inserimento diametri interni tubazioni (in relazione al materiale)
- ‘Base demand’ desunte da fatturati
- Pattern domanda estivo, con relativo coefficiente di punta
- Ulteriori valutazioni in condizioni medie di consumo
- Stazioni di sollevamento modellate con curve da targa + logiche
- Riempimento/svuotamento serbatoi con valvole e/o galleggianti
- Stacchi diretti da adduzione a distribuzione: domanda imposta (no PRV)
- Inserimento rendimenti (nominali) e costo energia (0.16 €/kWh)
- Inserimento logica controllo valvola Fontanelle
- Taratura: sui punti di pressione e portata in adduzione (WaterGuard)

Perdite di carico unitarie (m/km)
Ore 2:30 a.m., situazione estiva
Ore 7:00 a.m., situazione estiva

Ore 2:30 a.m., situazione invernale
Ore 7:00 a.m., situazione invernale

Misure transitori di pressione ad alta frequenza
Ubicazione strumenti:
- GL5558:Rai
- GL5559:Tempio
- GL5560:Unione Rai-Tempio
- GL5561:San Bartolomeo
- GL5557:Serbatoio Gorgo
Esempio transitorio attacco pompa 90 kW Rai

- GL5558:Rai
- GL5559:Tempio
Esempio transitorio stacco pompa 90 kW Rai

- GL5558:Rai
- GL5559:Tempio
Esempio transitorio chiusura valvola Gorgo

Individuazione interventi e alternative a confronto:
- Vincoli principali:
- Regime piezometrico minimo in modo da
- Assicurare adeguata curva di riempimento dei serbatoi
- Garantire sufficienti pressioni di rete
- Contenere sovrappressioni di colpo d’ariete (on/off pompe
e valvole caricamento serbatoi)
- Obiettivi:
- Limitare le pressioni (ove possibile)
- Risparmio energetico (inverter sulle stazioni di
sollevamento)
- Incrementare l’affidabilità del sistema (volumi di compenso)
- Tipologia di interventi:
- Nuove stazioni di sollevamento
- Nuovi serbatoi
- Nuove condotte (sostituzione) oppure
relining
- Alternative:
- Combinazioni di uno o più interventi
- Parimenti efficaci dal punto di vista
piezometrico
- Confrontate in base alla stima del
risparmio energetico indotto
- Valutazione speditiva dei costi

Impianto Rai
Impianto Tempio
Zona Nord
Zona Sud
Sistema allo Stato di Fatto (SDF)

Impianto Rai
Impianto Tempio
Zona Nord
Zona Sud
Intervento 1: nuovi pensili Zona Nord (1500 mc) e Zona Sud (1000 mc)

Intervento 2: nuovo serbatoio a terra (min 2500 mc) + 2 nuove stazioni di pompaggio
Impianto Rai
Impianto Tempio
Zona Nord
Zona Sud
130 kW
110 kW

Ipotesiperstimacosti:
-Tubo acciaio DN 300
350 €/m
- Serbatoi:
-Pensili: 2000 €/mc
-Terra: 1000 €/mc
- Impianti sollevamento:
3000 €/kW

Sistema allo Stato di Fatto (SDF, con serbatoio Gorgo)

Alternativa A (2 serbatoi pensili, no serbatoio Gorgo)

Alternativa B: nuovo serbatoio a terra (min 2500 mc) + 2 nuove stazioni di pompaggio

Alternativa I: nuovi impianti Rai e Tempio + sostituzione condotte Ramo Nord e Ramo Ovest

Alternativa N: SDP completo (Kevlar Ramo Nord, Gorgo-Ronche, Gorgo-Motta, serbatoi a terra)

Alternativa P: SDP completo (Kevlar Ramo Nord, Gorgo-Ronche, Gorgo-Motta, serbatoi a terra) NO LEAKS

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