Arena C., Cannarozzo M., Fortunato A., Mazzola M.R., Scolaro I.
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, Aerospaziale, dei Materiali dell’Università degli Studi di Palermo. Viale delle Scienze, Ed. 8, 90128, Palermo – e-mail: antonino.fortunato@unipa.it.
Acquedotto Pugliese S.p.A. (AQP) serve un territorio che interessa tre regioni dell’Italia meridionale, la Puglia, la Campania e la Basilicata, ed in cui risiede una popolazione di oltre 4,5 milioni di persone.
Il sistema idrico gestito da AQP pur essendo estremamente complesso è tuttavia caratterizzato da un grado di flessibilità non molto elevato, a causa del livello di interconnessione del sistema stesso e del fatto che esso è alimentato, per poco più dell’84% del volume complessivamente approvvigionato, da un numero ridotto di fonti (segnatamente, due gruppi sorgentizi e quattro invasi).
Negli ultimi anni è stato implementato un sistema di telecontrollo che consente il monitoraggio del sistema di approvvigionamento idrico e fornisce una grande quantità di dati che ne consentono una migliore conoscenza. È stato dunque possibile dotare AQP di uno strumento di supporto alle decisioni ai fini dell’ottimizzazione della gestione e della pianificazione dell’uso delle risorse. Ciò è avvenuto attraverso una modellazione del sistema di approvvigionamento e adduzione in grado di rappresentare i grandi schemi idrici, dalle fonti fino ai punti terminali della rete di adduzione primaria (i serbatoi cittadini di accumulo e compenso) e di ottimizzare i flussi, in funzione delle domande e dello stato delle risorse, con particolare riguardo alla minimizzazione dei deficit e dei costi operativi degli impianti (stazioni di sollevamento, potabilizzatori e campi pozzi).
Per lo sviluppo di tale modello è stato utilizzato Aquator, un software per la modellazione di sistemi idrici complessi con utilizzi multipli, che consente di interfacciare le reti acquedottistiche alle reti idrografiche naturali. Aquator adotta un paradigma ad archi e nodi in grado di gestire facilmente modelli con alcune centinaia di componenti: assegnando i parametri idrologici, le domande, i costi unitari e le capacità di trasporto e di processo dei componenti, le perdite idriche in rete e di processo, il modello può essere eseguito per un prefissato periodo di tempo; il software opera dunque un’ottimizzazione globale dell’allocazione delle risorse, in termini di minimo costo e massimo soddisfacimento delle domande.
È stato quindi sviluppato un modello della rete di adduzione primaria, nella sua configurazione attuale, costituito da circa 670 elementi, fra cui 361 archi, 146 nodi, 104 centri di domanda (si tratta del più grande sistema acquedottistico, al livello europeo, fra quelli rappresentati con questo software). Il modello è stato calibrato e validato insieme ai tecnici di AQP con riferimento ad alcuni recenti anni di funzionamento; esso, pur riproducendo per grandi linee le consolidate politiche di gestione di AQP, fornisce tuttavia al gestore inedite regole operative ottimali, che gli consentono di massimizzare i benefici derivanti dall’utilizzo di alcune infrastrutture recentemente realizzate (impianto di depurazione del serbatoio Conza e condotta di collegamento al resto del sistema) con un risparmio sui costi variabili di esercizio di almeno 2 M€/anno.
Se ne è parlato durante il convegno “Efficienza e risparmio energetico dei sistemi idrici” che si è tenuto l’8 e il 9 luglio 2015 presso l’Università degli studi di Trento.
Riferimenti bibliografici
Arena C., Fortunato A. e Mazzola M.R. (2009), Simulation versus Optimization in the assessment of the resource opportunity cost in complex water resources systems, Proceedings: 18th World IMACS / MODSIM Congress, Cairns, Australia.
Loucks, D.P., Van Beek, E. (2005), Water Resorces Systems Planning and Management – An Introduction to Methods, Models and Applications, UNESCO.
Oxford Scientific Software Ltd, A Guide to Aquator, Oxford Scientific Software Ltd, http://www.oxscisoft.com/aquator/.