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Tesi etd-10252018-162534


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BANCHINI, CRISTINA
URN
etd-10252018-162534
Title
Monitoraggio quali-quantitativo e modellazione numerica delle acque parassite nella rete fognaria di Livorno
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA IDRAULICA, DEI TRASPORTI E DEL TERRITORIO
Commissione
relatore Prof. Iannelli, Renato
correlatore Ing. Di Palma, Paolo Roberto
Parole chiave
  • acque parassite
  • inflow/infiltration
  • monitoraggio quali-quantitativo
  • EPA SWMM
  • SWMM5-EA
  • algoritmi evolutivi
  • Livorno
Data inizio appello
03/12/2018;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Il fenomeno delle acque parassite (in inglese Inflow & Infiltration, ossia infiltrazione ed afflusso) è costituito da flussi estranei di acque superficiali e sotterranee all’interno del sistema fognario urbano.
L’ingresso di acque parassite all’interno della fognatura è un problema critico a lungo termine che causa gravi impatti ambientali, sociali ed economici connessi con la riduzione della capacità e l’aumento del rischio di sovraccarico idraulico della rete fognaria, che può portare a fuoriuscite ed allagamenti. Inoltre, ha impatti negativi sulle prestazioni e sull'efficienza degli impianti di trattamento delle acque reflue e causa un aumento dei costi di pompaggio.
Il presente studio costituisce la seconda fase del progetto di ricerca delle acque parassite all’interno della rete fognaria del comune di Livorno, nato dalla collaborazione tra il gestore della rete A.S.A. S.p.a. e il Dipartimento DESTEC dell’Università di Pisa.
Nella fase iniziale dello studio è stata svolta la realizzazione di un modello idraulico della rete di fognatura nera a servizio di una porzione del centro storico di Livorno in grado di simulare l’insorgere delle acque parassite all’interno della rete stessa in tempo di pioggia. Il modello è stato costruito mediante il software EPA SWMM (Storm Water Menagement Model) esaminando i deflussi registrati nella sezione di chiusura del bacino durante una serie di eventi meteorici.
Questa seconda fase dello studio si è concentrata sull’ampliamento del modello numerico precedentemente realizzato.
Nel dettaglio, l’approfondimento dello studio è stato effettuato mediante un’estensione delle campagne di misura della portata nelle sezioni intermedie della rete, affiancate da un monitoraggio chimico-fisico tramite l’utilizzo di sonde multiparametriche.
Inoltre, è stata proposta una differente metodologia di calibrazione del modello idraulico, effettuata nella prima fase del lavoro con una procedura manuale di trial and error, tramite l’utilizzo del software di ottimizzazione delle reti drenaggio SWMM5-EA, il quale impiega un metodo di calcolo basato sugli algoritmi evolutivi.
Successivamente, il modello numerico così calibrato è stato completato con il modulo di qualità delle acque ed è stato analizzato il comportamento della rete durante gli eventi piovosi registrati durante il monitoraggio.Il monitoraggio quali-quantitativo ha confermato la presenza di acque parassite all’interno della rete. Inoltre, è stato possibile osservare come i dati registrati dalla sonda multiparametrica non siano stati significativamente influenzati da fenomeni di flusso in pressione né da fenomeni di deposito, al contrario dei misuratori di portata ad effetto Doppler, i quali sono vulnerabili a tali problematiche. Pertanto, nell’attività di monitoraggio delle acque parassite, i parametri chimico-fisici possono essere utilizzati a supporto delle misurazioni di portata laddove esse siano disturbate da ostruzioni o flusso in pressione.
Il modello numerico ottenuto al termine di questa fase dello studio si è rivelato essere uno strumento di grande utilità per la modellazione delle acque parassite nella fognatura nera all’interno dell’area in esame, i cui risultati hanno permesso di evidenziare i tratti di condotta fonti di eventuali portate parassite, i quali possono così essere oggetto di analisi approfondite da parte dell’ente gestore locale.
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