L’obiettivo a livello nazionale è l’implementazione di un insieme di misure, tra loro coerenti e funzionalmente connesse, in grado di perseguire le finalità e di prefigurare i risultati attesi. La strategia individuata è attuata attraverso l’adozione di strumenti e modelli innovativi volti a ricercare le migliori soluzioni, sotto i vari aspetti che caratterizzano i processi di riqualificazione delle reti idriche entro il 31 marzo 2026.
L’obiettivo a livello nazionale è l’implementazione di un insieme di misure, tra loro coerenti e funzionalmente connesse, in grado di perseguire le finalità e di prefigurare i risultati attesi.
La strategia individuata è attuata attraverso l’adozione di strumenti e modelli innovativi volti a ricercare le migliori soluzioni, sotto i vari aspetti che caratterizzano i processi di riqualificazione delle reti idriche entro il 31 marzo 2026.
• Implementazione dei contatori smart;
• Sostituzione delle tubazioni nei tratti con maggiori criticità;
• Installazione di strumenti presso-acustici finalizzati alla prelocalizzazione delle perdite idriche
• Installazione di misuratori di portata su impianti antincendio
• Completare la distrettualizzazione della rete in gestione
Geal, nell’ambito dei finanziamenti dell’Unione Europea NextGenerationEU e del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti – PNRR PIANO NAZIONALE PER LA RIPRESA E RESILIENZA, è risultata aggiudicataria degli importi per la realizzazione dei lavori
PNRR M2C4I4.2_166 Completamento della digitalizzazione e monitoraggio dell’infrastruttura per la riduzione delle perdite idriche nel Comune di Lucca
IMPORTO Totale € 12.244.496€
FINANZIAMENTO M2 C4 I4.2_166
del Piano Nazionale di ripresa e resilienza (PNRR)
per importo di 8.878.496€
Completare la distrettualizzazione della rete in gestione, creando n.8 distretti aggiuntivi negli ultimi 87 km da digitalizzare tramite l’installazione di sistemi di misura, implementazione del relativo monitoraggio supportato dalla modellazione idraulica della rete;
Dal 2003 GEAL S.p.A. ha iniziato, grazie alla consulenza di DEWI Srl, lo studio per l’implementazione dell’attività di distrettualizzazione della rete idrica. Per la realizzazione dei distretti, la rete degli acquedotti è stata inizialmente modellata mediante il software EPANET, grazie al quale è stato possibile individuare i migliori confinamenti, in modo da evitare disservizi e perseguire l’obiettivo prefissato.
I distretti idrici individuati da modello matematico sono stati progressivamente implementati sul campo, procedendo parallelamente all’inserimento di misuratori di portata (contatori Woltmann o misuratori elettromagnetici) e sensori di pressione collegati mediante data logger al sistema di telecontrollo già esistente per il monitoraggio degli impianti.
Per proseguire l’attività di distrettualizzazione a seguito della collaborazione con DEWI Srl, GEAL S.p.A. si è dotata del software DHI MikeUrban (ad oggi aggiornato alla versione Mike+) che ha permesso l’aggiornamento dei modelli idraulici realizzati con EPANET e la realizzazione di quelli non ancora implementati, in modo da simulare il funzionamento della rete idrica e verificare, dopo opportuna calibrazione dello stato attuale, le diverse configurazioni in caso di confinamento in distretti idrici. Dal 2012 l’attività di modellazione della rete è stata internalizzata, assegnando la specifica attività in modo definitivo all’unità Tutela Risorsa Idrica nell’anno 2021. Al 2020 i km di rete distrettualizzata da GEAL S.p.A. ammontavano a 500. Il progetto di completamento degli ultimi 87 km di rete, che concludono la distrettualizzazione, è stato portato avanti nell’anno 2021.
Come principi cardine che hanno indirizzato il modus operandi di GEAL S.p.A. per la realizzazione dei distretti si ha:
Esclusivamente a valle dei punti elencati GEAL S.p.A. considera completata la realizzazione dei distretti.
A partire da gennaio 2022 sono in funzione 73 distretti idrici telecontrollati su cui viene attuato il controllo attivo delle perdite. La lunghezza media dei distretti realizzati è di 7.8 km; il distretto con maggiore estensione vede 21.15 km. Si evidenzia che la presenza di alcuni distretti particolarmente piccoli e con un numero ridotto di utenze è dovuta alla conformazione naturale di alcuni acquedotti collinari.
È già in fase di pianificazione l’ulteriore suddivisione di due distretti con dimensioni elevate, in modo da avere un sistema di ricerca ancora più efficiente.
Per quanto riguarda la ricerca attiva delle perdite, è stato puntualizzato come la distrettualizzazione, per GEAL S.p.A., risulta completa esclusivamente dopo la connessione a software dedicato. Il software in questione è WetNet, realizzato da Ingegnerie Toscane; grazie ad esso viene eseguito quotidianamente il bilancio (a meno dei consumi delle utenze private) del distretto, che permette l’individuazione di un consumo minimo notturno.
In base al numero di abitanti insistenti sul distretto (calcolato in base al numero medio di abitanti per utenza), al quantitativo di acqua fatturata e alle pressioni medie del distretto, WetNet stima il minimo consumo notturno consentito, dal quale si deduce la possibile entità delle perdite presenti in rete.
Grazie a questo software e alla ridotta estensione di ogni distretto è possibile eseguire una prelocalizzazione delle perdite idriche molto efficace: il sistema genera degli allarmi automatici in caso di scostamento del minimo notturno dei valori di riferimento che permettono di pianificare l’attività del tecnico sul campo in modo puntuale. Le procedure di lavoro stabilite hanno permesso in poco tempo un notevole miglioramento del macroindicatore dedicato.
Il progetto di digitalizzazione smartizzazione totale dei consumi delle utenze servite da GEAL avverrà tramite l’installazione di moduli Add-On e contatori statici dell’ sull’intero parco contatori utenti di GEAL S.p.A. Il piano di ammodernamento dei misuratori di utenza tiene conto della capitalizzazione delle infrastrutture esistenti con l’intento di raggiungere l’obiettivo minimizzando le minusvalenze. La progettazione è stata ottimizzata valutando le varie necessità degli stakeholders sia interni che esterni all’azienda, confrontando le soluzioni di trasmissione dati, strategie di installazione e l’utilizzo di materiali idonei.
Si evidenzia il risparmio di risorsa idrica, stimato in circa 71.000 mc/anno (valore calcolato in base alla riduzione dei tempi di segnalazione delle perdite private e parametrato sulla media storica dei volumi persi), derivante dalla segnalazione tempestiva che sarà fornita agli utenti per individuare e risolvere le perdite occulte o verificare i consumi anomali sugli impianti di loro competenza.
L’obiettivo entro la fine del 2025 sarà garantire la lettura da remoto con cadenza almeno giornaliera del totalizzato di ogni singolo utente idrico del comune di Lucca, riducendo al minimo indispensabile le letture manuali da parte dei letturisti.
Oltre alla ricerca perdite ed alla segnalazione di consumi anomali, i benefici tangibili riguarderanno la bollettazione dei consumi reali all’utente, la possibilità di informarli in tempi relativamente brevi su anomalie di consumo, quali perdite occulte, e la possibilità futura in futuro di disporre di una propria pagina web su cui monitorare i propri consumi.
La tecnologia di comunicazione implementata sarà di tipo la Nb-IoT (narrowband IoT) in quanto ritenuta più idonea per la conformazione e la morfologia del territorio del comune di Lucca e del suo centro storico. Resta ferma la possibilità da parte di GEAL SPA di far uso di tecnologie diverse laddove la copertura narrowband IoT sia deficitaria.
GEAL S.p.A. gestisce il proprio Asset Management e verifica i tratti di tubazione da sostituire attraverso un Decision Support System già sviluppato che consente di indirizzare le scelte prioritarie in base a:
Queste informazioni vengono unite con vari pesi, in modo da ottenere un indice di priorità dei tratti da sostituire.
Le varie informazioni che poi entrano in INPUT al DSS aziendale vengono raccolte ed elaborate attraverso l’intera filiera di Asset Managament e di gestione dei dati elaborati dall’infrastruttrura software di GEAL: GIS ESRI, WFM (Gridway Water), CRM (Gridway Water), MIKE+ DHI, WetNet.
Sulla rete di GEAL S.p.A. sono presenti numerosi tratti di tubazione molto vetuste e/o con frequenti fenomeni di rottura, che comportano numerosi interventi di riparazione durante l’anno e conseguente perdita di risorsa. L’analisi del macroindicatore e dei minimi notturni per distretto individua le zone con maggior grado di perdite idriche.
Grazie a questi dati presenti all’interno del GIS aziendale è stato possibile creare una scala di priorità che ha permesso l’indicizzazione dei tratti di tubazione da bonificare:
LOTTO | DESCRIZIONE | Priorità | Lunghezza [m] | Stima recupero volume [mc] |
1 | Via Vecchia Pesciatina, San Vito | 17.92 | 1219.37 | 9592.09 |
2 | Via Poveri Vecchi e Via della Rimembranza, Sant’Alessio | 20.84 | 1343.29 | 21543.25 |
3 | Via Santa Maria del Giudice, San Lorenzo a Vaccoli | 11.88 | 139.70 | 1563.24 |
4 | Via San Giorgio, Lucca Centro | ST | 206 | – |
5 | Via San Gemignano, Ponte a Moriano | ST | 468.00 | 40996.80 |
Data la conformazione del territorio del comune di Lucca e della rete che GEAL S.p.A. gestisce, la soluzione di riabilitazione scelta è la sostituzione della tubazione. Caso per caso, in funzione delle pressioni in gioco, del carico stradale e delle caratteristiche del terreno circostante, viene scelto il materiale di posa, e in funzione della tipologia di terreno e del materiale, si prevede la sostituzione mediante scavo tradizionale, tecnologia di trivellazione orizzontale controllata (TOC) o tecnologia TALR (Trenchless Automated Leakage Repairs) al posto della sostituzione completa del tratto di rete, riducendo l’invasività dell’intervento sia in termini di materiale utilizzato sia di disagi al traffico e all’utenza.
Il progetto prevede l’implementazione del Sistema di monitoraggio presso-acustico anche in regime di transitorio finalizzato all’individuazione di colpi d’ariete, burst e perdite idriche e che verranno posizionati lungo il 20% della rete (con una frequenza di circa 1 dispositivo ogni 2 km).
Il sistema di monitoraggio prevede sia la misura di pressione in regime normale e transitorio che la misura acustica, idrofono con software in grado di correlare i dati provenienti da più strumenti.
Questo sistema consentirà una pre-localizzazione delle perdite di tipo innovativo e più efficace.
Il sistema consente infatti la misurazione delle pressioni in regime normale e transitorio con integrata auscultazione e correlazione dei rumori in rete basata su nuove tecnologie riconosciute e adottate a livello internazionale nell’industria delle Water Utility.
Si prevede l’installazione di uno strumento IP68 dotato di batterie ricaricabili che possa essere installato su condotte di qualsiasi diametro.
In particolare, la tecnologia scelta è composta da strumenti di misurazione alimentati a batteria e di un servizio di analisi su piattaforma che basandosi sui dati acquisiti tramite i sensori wireless, attraverso algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning, la piattaforma sarà in grado di localizzare perdite e sorgenti di colpo d’ariete classificandone la “pericolosità” in funzione dell’energia scaricata in rete.
Questa tecnologia consente di monitorare gli eventi che contribuiscono alla generazione delle perdite idriche e al precoce invecchiamento delle condotte permettendo di migliorare significativamente le performance ottenibili dagli investimenti di asset management. La classificazione degli eventi pressori registrati in base al grado di stress a cui le condotte sono sottoposte permette di applicare il concetto gestionale “Network Calming”. Inoltre, la precisa sincronizzazione temporale tra i punti di auscultazione acustica basata su segnale GPS, permette la localizzazione delle perdite con risoluzione metrica.
La corretta dislocazione e densità dei sensori dipenderà dalla conformazione della rete, dalle connessioni, dai materiali presenti e dagli obiettivi che si vogliono raggiungere in termini di sensibilità di monitoraggio. Dovrà essere correttamente progettata tramite modellazione della rete ovvero tramite software specifico in grado attraverso l’analisi dello shape file della rete di fornire la migliore dislocazione per l’installazione dei sensori.
L’elaborazione dei dati acquisiti e tramessi dovrà avvenire attraverso una piattaforma che consenta il pieno controllo interattivo dei misuratori installati inclusa la configurazione remota, la visualizzazione dei punti di monitoraggio attraverso la mappa di Google, la visualizzazione di eventuali segnali di alert e l’analisi avanzata degli eventi registrati.
Attraverso questa analisi il sistema dovrà fornire la classificazione delle perdite e l’analisi della localizzazione attraverso triangolazione delle onde di pressione oppure tramite analisi della correlazione acustica (a seconda del tipo di sensore installato).
Sull’intera area di competenza di GEAL sono attualmente distribuiti circa 287 idranti, suddivisi in due principali tipologie: 169 circa a colonna e 118 circa sottosuolo. Questa rete idrica, fondamentale per la sicurezza antincendio del territorio, è stata realizzata con diverse caratteristiche tecniche in funzione della localizzazione e delle esigenze specifiche delle varie aree. Nelle zone esterne al centro storico si trovano principalmente idranti a colonna, ben visibili e di facile accesso alle autobotti dei vigili del fuoco, mentre nel centro storico sono presenti principalmente idranti sottosuolo, poco visibili e spesso di difficile accesso a causa della presenza di veicoli parcheggiati sopra di essi o nelle immediate vicinanze.
Con questo intervento si intende ottimizzare la rete di idranti, garantendo una distribuzione più efficiente e funzionale in tutta l’area di competenza.
Al fine di migliorare la copertura e dare una risposta migliore in caso di emergenza, verranno dismessi gli idranti non accessibili o situati in prossimità l’uno dell’altro, installati nuovi idranti soprasuolo in aree più strategiche attualmente sprovviste e trasformati alcuni idranti sottosuolo in soprasuolo in quelle zone dove è necessario avere un idrante a colonna per garantire un accesso rapido e sicuro ai mezzi di soccorso.
Agli idranti a colonna verranno installati dei misuratori necessari per contabilizzare eventuali prelievi idrici dalle bocche antincendio e monitorare e contrastare prelievi non autorizzati. Verranno realizzate anche delle camerette necessarie per l’installazione di strumenti di misura per la localizzazione di eventuali perdite sulla rete (Lotto 3).
Data la particolarità di questi punti di prelievo, che necessitano di garanzie di funzionamento in caso di necessità, i misuratori che verranno installati saranno del tipo elettromagnetico, quindi a passaggio totale; in questo modo non si alterano le condizioni idrauliche del sistema e non si creano perdite di carico aggiuntive. Dal punto di vista della trasmissione dei dati, verranno inseriti radiologger in grado di trasmettere il dato con cadenza di almeno due giorni, con un tipo di dato orario. In questo modo sarà possibile controllare in maniera puntuale i consumi non autorizzati e intervenire per la sensibilizzazione ad un utilizzo corretto della risorsa.
Mettersi in contatto con GEAL è davvero semplice. Scegli tu come contattarci.
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