AQUASYSTEM
Procedure e tecnologie innovative per una gestione
pianificata ed integrata delle risorse idriche,
l’ottimizzazione energetica ed il controllo della qualità
nel Ciclo Integrato delle Acque
CAPITOLATO TECNICO
Attività di Ricerca
INDICE DEL CONTENUTO
1
Introduzione .......................................................................................................................................... 3
1.1
Criteri per la rimodulazione degli Obiettivi Realizzativi .................................................................. 3
1.2
Sintesi del Progetto ........................................................................................................................ 3
1.3
Elenco degli Obiettivi Realizzativi .................................................................................................. 5
1.4
Articolazione delle Attività .............................................................................................................. 6
2
Descrizione degli Obiettivi Realizzativi ............................................................................................... 14
2.1.1
Linea di Ricerca 1: Sistemi di Gestione delle Fonti di Approvvigionamento Idrico ............. 14
2.1.2
Linea di Ricerca 2: Sistemi per il Monitoraggio della Quantità e Qualità delle Acque nelle
Reti di Distribuzione ............................................................................................................................ 24
2.1.3
Linea di Ricerca 3: Ottimizzazione dei Consumi e Recupero Energetico nei Sistemi
Acquedottistici ..................................................................................................................................... 36
2.1.4
Linea di Ricerca 4: Processi e Tecnologie per il Risparmio Idrico ...................................... 49
2.1.5
Linea di Ricerca 5: Modelli di previsione idrologica e di simulazione dell’idraulica urbana. 52
2.1.6
Linea di Ricerca 6: Sistemi di monitoraggio e controllo quali/quantitativo nelle reti di
drenaggio ............................................................................................................................................ 73
2.1.7
Linea di Ricerca 7: Sistema di Supporto ai processi decisionali di Safety and Management
del rischio idraulico in ambito urbano. ................................................................................................ 92
2.1.8
Linea di Ricerca 8: Sensori e tecnologie innovative per il controllo continuo ed in tempo
reale dei parametri caratteristici di quantità e qualità dell’acqua ...................................................... 105
3
Cronoprogramma.............................................................................................................................. 116
4
Articolazione dei costi ....................................................................................................................... 119
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
1 Introduzione
1.1 Criteri per la rimodulazione degli Obiettivi Realizzativi
Il progetto AQUASYSTEM è rivolto nel suo complesso alla gestione integrata del Ciclo delle Acque ed
intende in particolare sviluppare procedure e tecnologie innovative (modellistica matematica e software
dedicato, tecniche e sensoristica innovative per il monitoraggio dei sistemi idrici, sistemi di supporto
decisionale) che consentano la gestione sostenibile e la pianificazione d’uso delle risorse idriche superficiali
e sotterranee, il controllo continuo e in tempo reale dei parametri caratteristici di quantità e qualità
dell’acqua, l’ottimizzazione energetica, la riduzione delle perdite idriche e la produzione distribuita di energia
idroelettrica in ambito urbano nei sistemi acquedottistici, il controllo quali-quantitativo e la mitigazione del
rischio di flash floods per i sistemi di drenaggio urbano. In tal modo verranno assicurate non solo qualità,
continuità e sicurezza del servizio idrico con il contemporaneo contenimento dei costi di gestione, ma anche
una riduzione dell’impatto ambientale, conseguente alla gestione più efficace delle risorse, alla riduzione
delle perdite idriche e degli oneri energetici, alla riduzione dell’impatto sui corpi idrici ricettori.
A tale scopo sono state predisposte 8 Linee di Ricerca, così articolate: LdR 1 (Gestione delle fonti di
approvvigionamento idrico), LdR 2, 3 e 4 (Sistemi acquedottistici), LdR 5, 6 e 7 (Sistemi di drenaggio
urbano), LdR 8 (Tecnologie e sensori innovativi).
Il taglio applicato in sede di finanziamento, dell’ordine del 40%, ha ovviamente costretto i partner del
progetto ad una revisione del programma di attività previste, come analiticamente indicato nel seguito del
Capitolato Tecnico per ciascuna Linea di Ricerca e con riferimento ai diversi Obiettivi Realizzativi.
Va messo subito in evidenza che la rimodulazione delle attività in conseguenza del taglio al finanziamento
concesso è stata effettuata da tutti i partner e per tutte le Linee di Ricerca in maniera tale da garantire
comunque il raggiungimento degli obiettivi di ricerca inizialmente previsti e da non avere ricadute sulle Linee
di Ricerca collegate. Ad esempio, nell’ambito della Linea di Ricerca 1 (Sistemi di Gestione delle Fonti di
Approvvigionamento Idrico), per l’OR 1.1 Rete di monitoraggio quali-quantitativa delle fonti di
approvvigionamento idrico è stata prevista una riduzione della sensoristica, in particolare per le centraline di
rilievo dei dati climatici: la rete prevista sarà però comunque in grado non solo di assicurare il monitoraggio
delle fonti di approvvigionamento superficiali e sotterranee, ma anche di fornire gli elementi per costituire un
data base climatico (da integrare eventualmente con i dati della rete del Servizio Agrometeorologico della
regione Campania) da utilizzare per una pianificazione a lungo termine dell’utilizzo delle risorse attivando, se
necessario, misure di mitigazione di emergenze dovute ai processi di cambiamento climatico.
I criteri generali applicati per la riduzione dei costi, da inquadrare nell’ottica enunciata in precedenza, sono i
seguenti:
- semplificazione, ove possibile, della modellistica idraulica e del relativo software, rinunciando sia al
confronto tra più approcci diversi al medesimo problema sia all’esame di casistiche particolari (ad
esempio, l’interazione tra manganese e cloro residuo nelle reti di distribuzione idrica), limitandosi ad
un piccolo numero di casi d’uso per ciascun modello/software, selezionati tra quelli più completi per i
problemi trattati;
- riduzione del numero dei sensori da installare per le reti di monitoraggio;
- riduzione dei siti pilota per i sistemi di drenaggio urbano (un solo sito invece dei due inizialmente
previsti), prevedendo però l’esecuzione di tutte le attività programmate;
- riduzione delle attività di sviluppo per alcune tecnologie innovative di rilievo sperimentale,
focalizzando, però, comunque l’attenzione su tutti i settori di ricerca previsti nel progetto iniziale.
Va, infine, segnalata la significativa riduzione dell’allocazione economica per la Linea di Ricerca 4 (Processi
e tecnologie per il risparmio idrico), che è stata concentrata in ambito domestico (abitazioni e condomini),
rinunciando ad uno sviluppo più ampio a livello municipale, prevedendo però di procedere ad una
valutazione, sia pure preliminare, del peso del possibile recupero delle acque meteoriche in ambito urbano a
livello gestionale.
1.2 Sintesi del Progetto
Il progetto è rivolto alla Gestione Integrata del Ciclo delle Acque finalizzata all’Uso Sostenibile delle Risorse,
all’Ottimizzazione Energetica, al Monitoraggio e Controllo della Qualità dell’Acqua nei Sistemi Acquedottistici
e nelle reti di Drenaggio Urbano. Il Progetto AQUASYSTEM, pertanto, intende sviluppare procedure e
tecnologie innovative che consentano una gestione sostenibile delle risorse idriche superficiali e sotterranee,
l’ottimizzazione energetica ed il controllo della qualità dell’acqua nei sistemi acquedottistici e fognari,
assicurando non solo qualità, continuità e sicurezza del servizio con il contemporaneo contenimento dei
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
costi di gestione, ma anche una riduzione dell’impatto ambientale, conseguente ad una gestione più efficace
delle risorse e alla riduzione delle perdite idriche, degli oneri energetici, dell’impatto sui corpi idrici ricettori.
Data la vastità degli argomenti trattati e l’importanza della tematica, il progetto è strutturato in 8 linee di
ricerca, che coprono:
•
I sistemi di adduzione, dalla sorgente fino alla rete di distribuzione urbana:
o
•
•
•
linea di ricerca 1: Sistemi di Gestione delle Fonti di Approvvigionamento Idrico
Le reti di distribuzione idrica urbana:
o
linea di ricerca 2: Sistemi per il Monitoraggio della Quantità e Qualità delle Acque nelle Reti
di Distribuzione;
o
linea di ricerca 3: Ottimizzazione dei Consumi e Recupero Energetico nei Sistemi
Acquedottistici;
o
linea di ricerca 4: Processi e Tecnologie per il Risparmio Idrico;
I sistemi di drenaggio urbano:
o
linea di ricerca 5: Modelli di previsione idrologica e di simulazione dell’idraulica urbana;
o
linea di ricerca 6: Sistemi di monitoraggio e controllo quali/quantitativo nelle reti di drenaggio;
o
linea di ricerca 7: Sistema di supporto ai processi decisionali di safety and management del
rischio idraulico in ambito urbano;
Le tecnologie e la sensoristica innovativa per il monitoraggio delle caratteristiche di qualità
dell’acqua:
o
linea di ricerca 8: Sensori e tecnologie innovative per il controllo continuo ed in tempo reale
dei parametri caratteristici di quantità e qualità dell’acqua.
Nella figura seguente vengono illustrate le relazioni gerarchiche e funzionali esistenti tra le diverse linee di
ricerca. Le relazioni strettamente gerarchiche sono riportante nel GANTT riportato nel capitolo 3.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
1.3 Elenco degli Obiettivi Realizzativi
Gli Obiettivi Realizzativi sono stati organizzati nelle 8 Linee di Ricerca secondo la tabella seguente. Le
colonna “Note” riporta le modifiche effettuate rispetto al Progetto Esecutivo.
Linea di Ricerca
Linea di Ricerca 1
Obiettivo Realizzativo
Note
1.1
Rete di monitoraggio quali-quantitativa
approvvigionamento idrico
1.2
Modelli e Software di analisi del rischio di degradazione qualiquantitativa e delle emergenze idriche
Semplificazione della
modellistica, con particolare
riguardo all’analisi del rischio di
degrado qualitativo dei corpi
idrici sotterranei
1.3
Modelli e software per il bilancio idrico e la valutazione degli
impatti economici e sociali in caso di occorrenza del rischio
Semplificazione della
modellistica relativa alla
valutazione degli impatti
economici e sociali,
focalizzandola sul settore
idropotabile.
1.4
Modelli e software per la gestione ottimale di sistemi
acquedottistici complessi
Semplificazione della
modellistica.
2.1
Metodi di mitigazione
contaminazione
Semplificazione della
modellistica idraulica qualitativa,
rinunciando all’esame di
casistiche particolari (ad
esempio, l’interazione tra
manganese e cloro residuo nelle
reti di distribuzione idrica)
2.2
Sistema di monitoraggio per il controllo dei processi di
decadimento del cloro (DBP) e della formazione di
sottoprodotti dannosi per la salute
Riduzione delle metodiche
d’indagine sperimentale,
prendendo comunque in esame
i DBP di maggiore interesse per
la tutela dell’utenza
2.3
Sistema di monitoraggio per il riconoscimento
l’enumerazione di nuove specie batteriologiche
e
Riduzione
delle
metodiche
d’indagine sperimentale
2.4
Sistema di Supporto Decisionale per Early Warning ed Early
Safety
Semplificazione del SSD come
conseguenza della riduzione
della sensoristica installata in
campo e della semplificazione
dei modelli implementati
3.1
Modelli e software per l’ottimizzazione dei consumi energetici
degli impianti di sollevamento
3.2
Tecnologie innovative per il recupero energetico tramite
pompe ‘inverse’ (PATs)
3.3
Criteri per la
acquedottistici
sistemi
Semplificazione della
modellistica idraulica,
rinunciando al confronto tra più
approcci diversi
3.4
Sistemi di controllo attivo delle pressioni attraverso valvole di
riduzione
Semplificazione della
modellistica idraulica,
rinunciando al confronto tra più
approcci diversi
3.5
Modelli e software per l’analisi dell’impatto economico dei
consumi energetici e della riduzione delle perdite nei sistemi
acquedottistici
Semplificazione della
modellistica, in conseguenza
della riduzione delle attività in
3.1, 3.3 e 3.4
4.1
Processi e tecnologie per il risparmio e il riuso idrico
Focalizzazione delle attività in
ambito domestico (abitativo e
condominiale). E’ prevista altresì
Linea di Ricerca 2
del
rischio
distrettualizzazione
delle
dei
ottimale
fonti
fenomeni
dei
di
di
Linea di Ricerca 3
Linea di Ricerca 4
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Riduzione
del
numero
di
sensori, salvaguardando però gli
obiettivi dello studio
Attività di Ricerca
l’analisi preliminare del
potenziale contributo del
recupero delle acque
meteoriche a livello locale.
Linea di Ricerca 5
Linea di Ricerca 6
Linea di Ricerca 7
Linea di Ricerca 8
4.2
Sistemi per il riutilizzo delle acque reflue
Eliminato
4.3
Software per la determinazione della fattibilità delle reti duali
Eliminato
5.1
Valutazione dello stato dell’arte di supporto alla modellazione
Ridotto ad 1 sperimentazione
5.2
Modello afflussi deflussi della porzione di bacino extra-urbano
Ridotto ad 1 sperimentazione
5.3
Modello idraulico della rete di drenaggio superficiale e di
collettamento
Ridotto ad 1 sperimentazione
5.4
Integrazione tra modello extraurbano e urbano
Ridotto ad 1 sperimentazione
5.5
Modellazione del trasporto di inquinanti
Eliminato
5.6
Ottimizzazione del processo di scarico delle piene
5.7
Modello di laminazione delle piene
Solo analisi e modello
6.1
Definizione dei dati per il monitoraggio e controllo
Ridotto ad 1 sperimentazione
6.2
Disegno del sistema (rete e centro di monitoraggio)
Semplificazione connettività
6.3
Realizzazione del sistema (rete e centro di monitoraggio)
Semplificazione connettività
6.4
Deploy del sistema su sito pilota
Ridotto ad 1 sperimentazione
7.1
Sviluppo di un algoritmo per il DSS ed implementazione
7.2
Raccolta dati in tempo reale, data fusion, generazione allarmi
e nowcasting
7.3
Deploy del sistema su sito pilota
Ridotto per 1 sperimentazione
8.1
Definizione dei requisiti dei sensori e dei data model delle
interfacce per il controllo dei parametri caratteristici di quantità
e qualità delle acque
L’attività
di
verifica
della
connettività wireless è stata
inclusa nelle attività del 7.2 e
6.3 con semplificazioni
8.2
Piattaforme di microfluidica e sensori innovativi
8.3
Studio e Realizzazione di sensoristica a basso consumo per
deployment distribuiti
Realizzazione di un prototipo su
scala laboratorio
8.4
Studio e sviluppo di bio e nano sensori per la determinazione
di elementi biotici e metalli pesanti
Eliminato
8.5
Sensoristica da campo innovativa basata su tecnologia UV/VIS
8.6
Piattaforme di dielettroforesi e dispersing per il monitoraggio
per la rilevazione di agenti patogeni e batteri
1.4 Articolazione delle Attività
Obiettivo Realizzativo
OR 1.1 Rete di
monitoraggio qualiquantitativa delle fonti di
approvvigionamento idrico
OR 1.2 Modelli e Software
AquaSystem
Attività
Tipologia
1.1.1
Definizione dei requisiti della rete di monitoraggio
quali-quantitativa delle fonti di approvvigionamento
Ricerca
industriale
1.1.2
Progettazione della rete di monitoraggio qualiquantitativa delle fonti di approvvigionamento
Ricerca
industriale
1.1.3
Sviluppo e installazione della rete di monitoraggio
quali-quantitativa delle fonti di approvvigionamento
Ricerca
industriale
1.1.4
Sperimentazione sul campo
monitoraggio quali-quantitativa
approvvigionamento
Ricerca
industriale
1.2.1
Definizione dei requisiti dei modelli e del software di
Capitolato Tecnico
della
delle
rete
fonti
di
di
Ricerca
Note
Riduzione del
numero di
sensori.
Semplificazione
Attività di Ricerca
di analisi del rischio di
degradazione qualiquantitativa
OR 1.3 Modelli e software
per il bilancio idrico
OR 1.4 Modelli e software
per la gestione ottimale di
sistemi acquedottistici
complessi
OR 2.1 Metodi di
mitigazione del rischio dei
fenomeni di
contaminazione
analisi del rischio di degradazione quali-quantitativa
industriale
1.2.2
Sviluppo dei modelli e del software di analisi del
rischio di degradazione quali-quantitativa
Ricerca
industriale
1.2.3
Validazione dei modelli e del software di analisi del
rischio di degradazione quali-quantitativa attraverso
la sperimentazione con dati reali
Ricerca
industriale
1.3.1
Definizione dei requisiti dei modelli e del software
per il bilancio idrico
Ricerca
industriale
1.3.2
Sviluppo dei modelli e del software per il bilancio
idrico
Ricerca
industriale
1.3.3
Validazione dei modelli e del software per il bilancio
idrico attraverso sperimentazione con dati reali
Ricerca
industriale
1.4.1
Definizione dei requisiti dei modelli e del software
per la gestione ottimale di sistemi acquedottistici
complessi
Ricerca
industriale
1.4.2
Sviluppo dei modelli e del software per la gestione
ottimale di sistemi acquedottistici complessi
Ricerca
industriale
1.4.3
Validazione dei modelli e del software per la
gestione ottimale di sistemi acquedottistici
complessi attraverso sperimentazione con dati reali
Ricerca
industriale
2.1.1
Definizione dei metodi di mitigazione del rischio di
fenomeni di contaminazione
Ricerca
industriale
2.1.2
Sviluppo dei metodi di mitigazione del rischio di
fenomeni di contaminazione
Ricerca
industriale
2.1.3
Validazione dei metodi di mitigazione del rischio di
fenomeni
di
contaminazione
attraverso
sperimentazione con dati reali
Ricerca
industriale
2.2.1
Definizione dei requisiti del sistema di monitoraggio
dei DBP e della formazione di sottoprodotti dannosi
per la salute
Ricerca
industriale
2.2.2
Definizione delle procedure sperimentali per la
determinazione dei DBP e della formazione di
sottoprodotti dannosi per la salute
Ricerca
industriale
2.2.3
Progettazione del sistema di monitoraggio dei DBP
e dei sottoprodotti dannosi per la salute
2.2.4
Sviluppo e installazione del sistema di monitoraggio
dei DBP e dei sottoprodotti dannosi per la salute
Sviluppo
Sperimentale
2.2.5
Test in laboratorio
Sviluppo
sperimentale
2.3.1
Definizione dei requisiti del sistema di monitoraggio
dei parametri batteriologici e progettazione del
sistema di monitoraggio
Ricerca
industriale
2.3.2
Definizione delle procedure sperimentali per la
determinazione dei parametri batteriologici
OR 2.2 Sistema di
monitoraggio per il
controllo dei processi di
decadimento del cloro
(DBP) e della formazione
di sottoprodotti dannosi per
la salute
OR 2.3 Sistema di
monitoraggio per il
riconoscimento e
l’enumerazione di nuove
specie batteriologiche
AquaSystem
Capitolato Tecnico
della
modellistica
Semplificazione
della
modellistica
Semplificazione
della
modellistica.
Semplificazione
della
modellistica
(modulo qualità
delle acque)
Riduzione delle
metodiche
d’indagine
sperimentale
(DBP di
maggiore
interesse per la
tutela
dell’utenza). Cfr.
2.2.3
Eliminata
Riduzione
del
numero di test
Eliminata
Attività di Ricerca
OR 2.4 Sistema di
Supporto Decisionale per
Early Warning ed Early
Safety
OR 3.1 Modelli e software
per l’ottimizzazione dei
consumi energetici degli
impianti di sollevamento
OR 3.2 Tecnologie
innovative per il recupero
energetico tramite pompe
‘inverse’ (PAT)
OR 3.3 Criteri per la
distrettualizzazione
ottimale dei sistemi
acquedottistici
OR 3.4 Sistemi di controllo
attivo delle pressioni
attraverso valvole di
riduzione
OR 3.5 Modelli e software
AquaSystem
2.3.3
Progettazione del sistema di monitoraggio dei
parametri batteriologici
2.3.4
Sviluppo e installazione del sistema di monitoraggio
dei parametri batteriologici
Sviluppo
Sperimentale
2.3.5
Test in laboratorio
Sviluppo
sperimentale
2.4.1
Definizione dei requisiti del Sistema di Supporto
Decisionale per Early Warning e Early Safety
Ricerca
industriale
2.4.2
Progettazione del Sistema di Supporto Decisionale
per Early Warning e Early Safety
Ricerca
industriale
2.4.3
Sviluppo e installazione del Sistema di Supporto
Decisionale per Early Warning e Early Safety
Ricerca
industriale
2.4.4
Sperimentazione sul campo del Sistema di
Supporto Decisionale per Early Warning e Early
Safety
Ricerca
industriale
3.1.1
Definizione dei metodi per l’ottimizzazione dei
consumi energetici degli impianti di sollevamento
Ricerca
industriale
3.1.2
Sviluppo software dei metodi per l’ottimizzazione
dei consumi energetici degli impianti di
sollevamento
Ricerca
industriale
3.1.3
Validazione dei metodi e del software per
l’ottimizzazione dei consumi energetici degli
impianti
di
sollevamento
attraverso
sperimentazione con dati reali
Ricerca
industriale
3.2.1
Definizione dei requisiti del sistema di recupero
dell’energia tramite pompe ‘inverse’ (PATs)
Ricerca
industriale
3.2.2
Progettazione del sistema di recupero dell’energia
tramite pompe ‘inverse’ (PATs)
Ricerca
industriale
3.2.3
Sviluppo del sistema di recupero dell’energia
tramite pompe ‘inverse’ (PATs)
Sviluppo
sperimentale
3.2.4
Installazione del sistema di recupero dell’energia
tramite pompe inverse e sperimentazione sul
campo
Sviluppo
sperimentale
3.3.1
Definizione
delle
distrettualizzazione
acquedottistici
metodologie
ottimale
dei
per
la
sistemi
Ricerca
industriale
3.3.2
Sviluppo software
distrettualizzazione
acquedottistici
delle metodologie
ottimale
dei
per la
sistemi
Ricerca
industriale
3.3.3
Validazione
delle
metodologie
per
la
distrettualizzazione
ottimale
dei
sistemi
acquedottistici attraverso sperimentazione con dati
reali.
Ricerca
industriale
3.4.1
Definizione dei requisiti dei sistemi di controllo
attivo delle pressioni attraverso valvole di riduzione
della pressione
Ricerca
industriale
3.4.2
Sviluppo dei sistemi di controllo attivo delle
pressioni attraverso PRV
Ricerca
industriale
3.4.3
Installazione dei sistemi di controllo attivo delle
pressioni attraverso PRV e sperimentazione sul
campo
Ricerca
industriale
3.5.1
Definizione dei requisiti dei modelli per l’analisi
Ricerca
Capitolato Tecnico
Eliminata
Riduzione
del
numero di test
Semplificazione
della
modellistica
idraulica
Semplificazione
della
modellistica
idraulica
Semplificazione
Attività di Ricerca
per l’analisi dell’impatto
economico dei consumi
energetici e della riduzione
delle perdite nei sistemi
acquedottistici
OR 4.1 Processi e
tecnologie per il risparmio
e il riuso idrico
OR 4.2 Sistemi per il
riutilizzo delle acque reflue
OR 4.3 Software per la
determinazione della
fattibilità di reti duali
OR 5.1 Valutazione dello
stato dell’arte di supporto
alla modellazione
OR 5.2 Modello afflussi
deflussi della porzione di
bacino extra-urbano
AquaSystem
dell’impatto economico dei consumi energetici e
della riduzione delle perdite nei sistemi
acquedottistici
industriale
3.5.2
Progettazione dei modelli e del software per
l’analisi dell’impatto economico dei consumi
energetici e della riduzione delle perdite nei sistemi
acquedottistici
Ricerca
industriale
3.5.3
Sviluppo del software per l’analisi dell’impatto
economico dei consumi energetici e della riduzione
delle perdite nei sistemi acquedottistici.
Ricerca
industriale
3.5.4
Installazione del software per l’analisi dell’impatto
economico dei consumi energetici e della riduzione
delle perdite nei sistemi acquedottistici e
sperimentazione sul campo
Ricerca
industriale
4.1.1
Definizione e sviluppo dii sistemi innovativi per la
raccolta ed il riutilizzo delle acque meteoriche in
ambito domestico
Ricerca
industriale
4.1.2
Definizione e sviluppo di sistemi innovativi per la
raccolta ed il riutilizzo delle acque reflue in ambito
domestico
Ricerca
industriale
4.1.3
Sperimentazione dei sistemi per il risparmio e il
riuso idrico in siti pilota
Sviluppo
sperimentale
4.2.1
Definizione dei sistemi per il riutilizzo delle acque
reflue
Eliminata
4.2.2
Sviluppo di sistemi per il riutilizzo delle acque reflue
e installazione su sito pilota
Eliminata
4.2.3
Sperimentazione dei sistemi per il riutilizzo delle
acque reflue su sito pilota
Eliminata
4.3.1
Definizione dei criteri di fattibilità per reti duali
municipali
Eliminata
4.3.2
Sviluppo dei criteri di fattibilità
Eliminata
4.3.3
Validazione dei criteri di
sperimentazione in campo
5.1.1
Stato dell'arte della modellazione applicata a studi
idrologici e condizioni superficiali di drenaggio
Ricerca
Industriale
5.1.2
Definizione dei parametri morfologici caratteristici
dei bacini calabresi e scelta dell’area campione in
base a criteri di rappresentatività delle condizioni
mediane
Ricerca
Industriale
5.1.3
Studio idrologico per la caratterizzazione del micro
clima dell’area campione
Ricerca
Industriale
5.1.4
Identificazione e valutazione dello stato e della
funzionalità delle infrastrutture idrauliche e della
strumentazione di misura presenti nel bacino
campione
Ricerca
Industriale
5.1.5
Rilievi in situ delle condizioni superficiali di
drenaggio, ed elaborazione di un modello digitale
del terreno ad alta risoluzione
Ricerca
Industriale
5.2.1
Down-scaling di modelli idrologici e definizione di
ietogrammi sintetici caratteristici per l’area
campione
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
5.2.2
Definizione
del
modello
concettuale
di
trasformazione afflussi-deflussi basato sul concetto
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
fattibilità
Capitolato Tecnico
attraverso
della
modellistica
Eliminata
Attività di Ricerca
di similitudine morfologica
OR 5.3 Modello idraulico
della rete di drenaggio
superficiale e di
collettamento
OR 5.4 Integrazione tra
modello extraurbano e
urbano
OR 5.5 Modellazione del
trasporto di inquinanti
OR 5.6 Ottimizzazione del
processo di scarico delle
piene
OR 5.7 Modello di
laminazione delle piene
OR 6.1 Definizione dei dati
per il monitoraggio e
controllo
AquaSystem
5.2.3
Implementazione numerica dei modelli afflussideflussi, taratura e verifica attraverso dati storici
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
5.2.4
Calibrazione del modello con i dati reali raccolti
attraverso la rete di monitoraggio
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
5.3.1
Definizione dei modelli concettuali del deflusso in
superficie e nella rete di collettamento urbano
Ricerca
Industriale
5.3.2
Implementazione dei modelli idraulici
Ricerca
Industriale
5.3.3
Calibrazione dei modelli con i dati raccolti dalla rete
di monitoraggio
Ricerca
Industriale
5.4.1
Definizione dei modelli di interfaccia
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
5.4.2
Implementazione dei modelli integrati
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
5.4.3
Calibrazione del modello con i dati raccolti dalla
rete di monitoraggio
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
5.5.1
Analisi dello stato dell’Arte e definizione del
modello concettuale del trasporto di inquinanti nel
deflusso superficiale e nella rete di collettamento
urbano
Eliminata
5.5.2
Sviluppo di modelli di trasporto di inquinanti per
correnti a superficie libera
Eliminata
5.5.3
Calibrazione e integrazione del software sviluppato
nel dimostratore
Eliminata
5.6.1
Analisi della ricettività dei corpi idrici recipienti sia in
termini qualitativi (capacità autodepurante) sia in
termini quantitativi (portata max accoglibile)
Ricerca
Industriale
5.6.2
Definizione di un modello di monitoraggio e
controllo quali/quantitativo degli scaricatori di piena
Ricerca
Industriale
5.6.3
Analisi della possibilità di impiego di vasche di
prima pioggia e simulazione del relativo
funzionamento
Ricerca
Industriale
5.7.1
Definizione delle strategie di laminazione nell’area
campione e valutazione delle relative possibilità di
attuazione
Ricerca
Industriale
5.7.2
Definizione di
laminazione
Ricerca
Industriale
5.7.3
Implementazione del modello di laminazione
Eliminata
5.7.4
Calibrazione e validazione del modello
Eliminata
6.1.1
Definizione delle categorie e tipologie di dati da
acquisire per ogni modello previsto
Ricerca
Industriale
6.1.2
Definizione
della
sensoristica
da
utilizzare/utilizzata, posizionamento e frequenza di
campionamento del dato
Ricerca
Industriale
6.1.3
Definizione degli interventi da effettuare per le
installazioni della sensoristica a supporto dei
modelli individuati
Ricerca
Industriale
6.1.4
Definizione della integrazione ed utilizzo di dati
provenienti da fonti esterne (meteo locali) e dati
storici
Ricerca
Industriale
un
modello
Capitolato Tecnico
concettuale
di
Attività di Ricerca
OR 6.2 Disegno del
sistema (rete e centro di
monitoraggio)
OR 6.3 Realizzazione del
sistema (rete e centro di
monitoraggio)
OR 6.4 Deploy del sistema
su sito pilota
6.2.1
Definizione della architettura di monitoraggio
multiparametrico (rete sensoristica) e del sistema di
comunicazione
Ricerca
Industriale
6.2.2
Definizione e sviluppo di algoritmi di fusione
sensoriale multilivello e di regolarizzazione dei dati
acquisiti dalla sensoristica
Ricerca
Industriale
6.2.3
Definizione di dati e protocolli di comunicazione e di
standard per la integrazione di altra sensoristica
Ricerca
Industriale
6.2.4
Definizione dell'architettura di integrazione dei dati
geospaziali, dei modelli di dati, serie storiche, dei
modelli matematici e creazione di tematismi
Ricerca
Industriale
6.3.1
Realizzazione della
comunicazione
e
Ricerca
Industriale
6.3.2
Realizzazione del sistema di raccolta, filtraggio e
memorizzazione dati
Ricerca
Industriale
6.3.3
Realizzazione del sistema di integrazione dei dati
raccolti con algoritmi e modelli.
Ricerca
Industriale
6.3.4
Realizzazione del sistema di monitoraggio e
controllo ed integrazione con le basi dati
cartografiche e modelli digitali del territorio.
Ricerca
Industriale
6.4.1
Personalizzazione del sistema e pianificazione
degli interventi
Ricerca
Industriale
6.4.2
Installazione e test di sistema
Sviluppo
Sperimentale
6.4.3
Messa in esercizio e supporto del prototipo
realizzato
Sviluppo
Sperimentale
7.1.1
Definizione dell'architettura del sistema GIS/DSS
per la gestione dei sistemi di drenaggio e
collettamento, la previsione del rischio e gestione
delle emergenze
Ricerca
Industriale
7.1.2
Elaborazione di un criterio di allerta multisoglia,
articolato su livelli di rischio crescente, basati sui
risultati della modellazione A-D e dall'analisi degli
effetti al suolo prodotti dagli eventi storici.
Ricerca
Industriale
7.1.3
Implementazione di algoritmi e modelli
integrazione su interfaccia di gestione comune
e
Ricerca
Industriale
7.1.4
Realizzazione di un sistema di simulazione per la
validazione teorica del modello
Ricerca
Industriale
7.2.1
Realizzazione piattaforma di integrazione dei dati
dai sensori e da fonti esterne (dati meteo locali) in
tempo reale
Ricerca
Industriale
7.2.2
Generazione eventi ed allarmi
Ricerca
Industriale
7.2.3
Comunicazione di eventi ed allarmi a sistemi
esterni (istituzioni)
Ricerca
Industriale
7.2.4
Realizzazione di un meccanismo di propagazione
di notifiche in broadcast (SMS o social network) su
ambiti delimitati spazialmente alle zone interessate
Ricerca
Industriale
7.3.1
Personalizzazione del sistema e pianificazione
degli interventi
Ricerca
Industriale
7.3.2
Installazione e test di sistema
Sviluppo
Sperimentale
OR 7.1 Sviluppo di un
algoritmo per il DSS ed
implementazione
OR 7.2 Raccolta dati in
tempo reale, data fusion,
generazione allarmi e
nowcasting
OR 7.3 Deploy del
sistema su sito pilota
AquaSystem
rete
di
Capitolato Tecnico
connessione
Attività di Ricerca
OR 8.1 Definizione dei
requisiti dei sensori e dei
data model delle interfacce
per il controllo dei
parametri caratteristici di
quantità e qualità delle
acque
OR 8.2 Piattaforme di
microfluidica e sensori
innovativi
OR 8.3 Studio e
Realizzazione di
sensoristica a basso
consumo per deployment
distribuiti
OR 8.4 Studio e sviluppo di
bio e nano sensori per la
determinazione di elementi
biotici e metalli pesanti
OR 8.5 Sensoristica da
campo innovativa basata
su tecnologia UV/VIS
OR 8.6 Piattaforme di
dielettroforesi e dispersing
per il monitoraggio per la
rilevazione di agenti
patogeni e batteri
AquaSystem
7.3.3
Messa in esercizio e supporto del prototipo
realizzato
Sviluppo
Sperimentale
8.1.1
Definizione dei requisiti dei sensori
Ricerca
industriale
8.1.2
Definizione dei data model delle interfacce
Eliminata
8.1.3
Definizione e valutazione della connettività mista e
wirelesss per reti pervasive di sensori
Eliminata
8.2.1
Progettazione dei sensori
piattaforme di microfluidica
delle
Ricerca
Industriale
8.2.2
Progettazione dei sistemi di acquisizione per i
sensori innovativi
Ricerca
Industriale
8.2.3
Sviluppo dei sensori innovativi e delle piattaforme
di microfluidica
Ricerca
Industriale
8.2.4
Sviluppo dei sistemi di acquisizione per i sensori
innovativi
Ricerca
Industriale
8.2.5
Integrazione di sensori e sistemi e test di
laboratorio
Ricerca
Industriale
8.2.6
Installazione e sperimentazione su sito pilota
Sviluppo
Sperimentale
8.3.1
Studio di sensori chimici e piattaforme di sensori a
basso consumo energetico
Ricerca
Industriale
8.3.2
Studio di metodologie per la misura in situ con
piattaforme a basso assorbimento
Ricerca
Industriale
8.4.1
Analisi e valutazione di più avanzati processi bio e
nano tecnologici di rilevazione dei contaminanti
nelle acque
Eliminata
8.4.2
Progettazione di bio e nano – sensori per la
determinazione di virus/enterobatteri e almeno due
metalli pesanti in ambiente acquoso
Eliminata
8.4.3
Realizzazione di prototipi di bio e nano sensori e
valutazione dell’efficienza e riproducibilità delle
rilevazioni su specie target di virus/ enterobatteri e
metalli pesanti
Eliminata
8.4.4
Valutazione dei risultati dell’attività dei bio e
nanosensori con particolare riferimento alla
accuratezza e riproducibilità del dato analitico
Eliminata
8.5.1
Valutazione delle caratteristiche tecnologiche e
funzionali di sensori multiparametrici
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
8.5.2
Allestimento e messa in funzione della rete di
sensori da campo
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
8.5.3
Analisi dei risultati sul monitoraggio di acque
superficiali e/o collettate nelle aree target
Ricerca
Industriale
Ridotto ad 1
sperimentazione
8.6.1
Progettazione delle piattaforme di dielettroforesi e
dispersing per il monitoraggio per la rilevazione di
agenti patogeni e batteri
Ricerca
Industriale
8.6.2
Sviluppo delle piattaforme di dielettroforesi e
dispersing per il monitoraggio per la rilevazione di
agenti patogeni e batteri
Ricerca
Industriale
8.6.3
Integrazione dei sistemi e test di laboratorio
Ricerca
innovativi
Capitolato Tecnico
e
Aggiunta
realizzazione
prototipo
da
laboratorio
Attività di Ricerca
Industriale
8.6.4
AquaSystem
Installazione del sistema e sperimentazione su sito
pilota
Capitolato Tecnico
Sviluppo
Sperimentale
Attività di Ricerca
2 Descrizione degli Obiettivi Realizzativi
2.1.1 Linea di Ricerca 1: Sistemi di Gestione delle Fonti di Approvvigionamento
Idrico
La prima Linea di Ricerca sarà incentrata principalmente sulle fonti di approvvigionamento idrico. Per la
gestione sostenibile delle risorse idriche è infatti fondamentale definire una rete di monitoraggio qualiquantitativo specifica per le fonti di approvvigionamento idrico (OR 1.1), in grado di supportare lo sviluppo e
l’applicazione di modelli e software per le analisi di rischio (OR 1.2) ed il calcolo degli impatti in caso di
occorrenza del rischio, con l’obiettivo di definire un sistema di supporto decisionale (OR 1.3) nella gestione
di sistemi acquedottistici complessi (OR 1.4), basato sulla variabilità della domanda e dell’offerta idrica e
sulla riduzione dei consumi energetici. In particolare, le attività dovranno tenere in conto il rischio di
degradazione quali-quantitativa dei corpi idrici superficiali e sotterranei. La rete di monitoraggio oggetto
dell’OR 1.1 potrà essere usata per fornire dati per la validazione dei modelli e software degli OR rimanenti.
Inoltre, nel corso del progetto, verrà valutata l’opportunità di integrare i modelli sviluppati negli OR 1.2 ed 1.3.
Infine, i modelli ed il software per il bilancio idrico (OR 1.3) e quelli per la gestione ottimale di sistemi
acquedottistici complessi (OR 1.4) potranno essere opportunamente “linkati” ai moduli specifici di gestione
dei sistemi di adduzione e distribuzione idrica (OR 3.1 e 3.5).
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 1.1
Titolo
Rete di monitoraggio quali-quantitativa delle fonti di approvvigionamento idrico
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
ARIN
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’OR prevede la messa a punto di una rete di monitoraggio quali-quantitativa delle possibili fonti di
approvvigionamento di un sistema idrico complesso (corpi idrici superficiali e sotterranei).
L’acquisizione dei parametri che consentono di caratterizzare i corpi idrici, uniti alla contestuale
raccolta dei dati ambientali e climatici (ad es., precipitazioni, temperatura, umidità, radiazione solare,
vento, ecc.) consentirà, in una fase preliminare, la taratura del modello di simulazione idraulica e, in
una fase successiva, la definizione di scenari a breve e a medio/lungo termine per la gestione del
sistema idrico. Il sistema di acquisizione consentirà, a seconda delle circostanze, la registrazione dei
dati su appositi data logger, da cui verranno prelevati con cadenza prefissata, ovvero la trasmissione in
tempo reale ad una unità centrale di elaborazione e controllo. La sperimentazione su un caso reale
consentirà la verifica dell’efficacia delle metodologie e delle tecnologie proposte.
Rispetto al progetto esecutivo è stata prevista una riduzione delle centraline per il rilievo dei dati
climatici: la rete sarà però comunque in grado non solo di assicurare il monitoraggio quali-quantitativo
delle fonti di approvvigionamento superficiali e sotterranee, ma anche di raccogliere i dati per la
realizzazione di un data base climatico (da integrare eventualmente con i dati della rete del Servizio
Agrometeorologico della regione Campania), necessario per la pianificazione a lungo termine
dell’utilizzo delle risorse e per l’analisi di eventuali misure di mitigazione di emergenze dovute ai
processi di cambiamento climatico.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
1.1.1
Titolo: Definizione dei requisiti della rete di monitoraggio quali- ARIN
quantitativa delle fonti di approvvigionamento. Rispetto a quanto
previsto nel progetto esecutivo, verrà ridotto il numero delle
centraline climatiche.
Contributori
UNINA,
ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo l’analisi dei requisiti
minimi e ottimali del sistema di monitoraggio e dell’unità centrale
di elaborazione e controllo
Output: Specifica dei Requisiti della rete di monitoraggio qualiquantitativa delle fonti di approvvigionamento
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
1.1.2
Titolo: Progettazione della rete di monitoraggio quali-quantitativa ASTER
delle fonti di approvvigionamento
OR 1.1
ARIN, TSAT
Descrizione: Sulla base delle specifiche definite nell’attività
precedente, verrà progettata la rete di monitoraggio qualiquantitativa delle fonti di approvvigionamento. In particolare,
verranno definite l’architettura della rete e le interfacce esterne,
nonché gli scenari a breve e lungo termine per la gestione della
rete.
Output: Specifica di Progetto della rete di monitoraggio qualiquantitativa delle fonti di approvvigionamento
1.1.3
Titolo: Sviluppo e installazione della rete di monitoraggio quali- ARIN
quantitativa delle fonti di approvvigionamento
TSAT,
ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo lo sviluppo e
l’installazione in campo di una rete di monitoraggio pilota. Il
monitoraggio quali-quantitativo sarà effettuato per le fonti di
approvvigionamento in concessione ad ARIN (sorgenti di Serino,
Acquedotto di Integrazione e Riserva, campo pozzi di Cancello).
In linea di massima si prevede di installare in corrispondenza:
•
dell’Acquedotto di Integrazione e Riserva: misuratori di
portata, pressione e dei principali parametri di qualità (ad
es., cloro residuo, manganese, conducibilità);
•
delle sorgenti di Serino: misuratori di portata e dei
principali parametri di qualità;
del campo pozzi di Cancello: misuratori dei livelli di falda,
di portata e dei principali parametri di qualità (comprese le
concentrazioni di nitriti e nitrati)
Nel complesso è prevista l’installazione di almeno 1 misuratore di
portata, 8 misuratori dei livelli di falda e 7 misuratori dei parametri
di qualità dell’acqua.
Inoltre, allo scopo di definire in maniera più completa le diverse
variabili ambientali e valutarne gli effetti sulle caratteristiche qualiquantitative delle fonti di approvvigionamento si prevede di
installare delle stazioni meteorologiche, equipaggiate con i
seguenti sensori: sensore di temperatura ambientale (in schermo
solare); sensore di umidità relativa (in schermo solare);
barometro; anemometro (sensore di direzione e velocità del
vento); pluviometro (sensore di rilevamento precipitazioni);
piranometro e UV con mensola di sostegno. La stazione sarà
inoltre munita di scheda di trasmissione, per la lettura, codifica e
trasmissione via radio dei dati misurati, e di un datalogger per
l’immagazzinamento temporaneo dei dati in caso di errata o
mancata trasmissione. Il numero e l’ubicazione delle stazioni verrà
definito sulla scorta di una caratterizzazione preliminare degli
acquiferi che alimentano le fonti di approvvigionamento, allo
scopo di massimizzarne l’informazione derivabile.
Nel complesso è prevista l’installazione di almeno 6 stazioni di
rilievo meteorologico
•
Output: Prototipo dimostratore su sito pilota della rete di
monitoraggio quali-quantitativa delle fonti di approvvigionamento
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
1.1.4
Titolo: Sperimentazione sul campo della rete di monitoraggio ARIN
quali-quantitativa delle fonti di approvvigionamento
OR 1.1
UNINA,
ASTER,
TSAT
Descrizione: In questa fase verrà effettuata una campagna di
sperimentazione per validare il sistema integrato con i dati reali da
campo
Output: Rapporto di Validazione della rete di monitoraggio qualiquantitativa delle fonti di approvvigionamento
Output
N°
Descrizione
Consegna
D1.1.1 Specifica dei Requisiti della rete di monitoraggio quali-quantitativa delle T0+5
fonti di approvvigionamento
D1.1.2 Specifica di Progetto della rete di monitoraggio quali-quantitativa delle fonti T0+10
di approvvigionamento
D1.1.3 Prototipo dimostratore della rete di monitoraggio quali-quantitativa delle
fonti di approvvigionamento
T0+20
D1.1.4 Rapporto di Validazione della rete di monitoraggio quali-quantitativa delle
fonti di approvvigionamento
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 1.2
Titolo
Modelli e Software di analisi del rischio di degradazione quali-quantitativa e delle
emergenze idriche
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
D1.1.3 Prototipo dimostratore della rete di monitoraggio quali-quantitativa delle
fonti di approvvigionamento
T0+20
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Obiettivo dell’OR è la messa a punto di un modello matematico che consenta la simulazione qualiquantitativa dei corpi idrici di approvvigionamento di un sistema acquedottistico. Sulla scorta dei dati in
ingresso, rappresentati dalle precipitazioni, dalle variabili ambientali e dalle caratteristiche fisiche dei
sistemi, il modello consentirà di simulare ed analizzare gli scenari che si presenterebbero nel caso
•
dell’immissione accidentale o intenzionale di sostanze contaminanti, in concentrazioni tali da
degradare le caratteristiche qualitative del corpo idrico e limitarne (o impedirne) lo sfruttamento
ai fini dell’alimentazione acquedottistica;
di una riduzione delle disponibilità idriche, conseguenti sia ad una situazione contingente, ad
es. periodi caratterizzate da precipitazioni scarse o comunque inferiori alla media, sia ad un
cambiamento strutturale del regime dei deflussi, dovuto ai fenomeni di mutamento climatico.
Rispetto al progetto esecutivo è stata prevista una semplificazione della modellistica idraulica, con
particolare riguardo all’analisi del rischio di degrado qualitativo dei corpi idrici sotterranei.
•
Attività previste
N°
Attività
Resp.
1.2.1
Titolo: Definizione dei requisiti dei modelli e del software di analisi UNINA
del rischio di degradazione quali-quantitativa
Contributori
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti di un modello matematico che
consenta la simulazione quali-quantitativa dei corpi idrici di
approvvigionamento di un sistema acquedottistico, con lo scopo di
definire le funzionalità che dovranno essere implementate durante
la fase di esercizio. Verranno quindi definiti i requisiti funzionali e i
requisiti di interfaccia. Rispetto al progetto esecutivo è stata
prevista la semplificazione della modellistica matematica per le
acque sotterranee.
Output: Specifica dei Requisiti del modello matematico per la
simulazione
quali-quantitativa
dei
corpi
idrici
di
approvvigionamento di un sistema acquedottistico
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
1.2.2
Titolo: Sviluppo dei modelli e del software di analisi del rischio di TSAT
degradazione quali-quantitativa e delle emergenze idriche
OR 1.2
ARIN, UNINA,
ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo lo sviluppo di un
software di simulazione quali-quantitativa di corpi idrici sotterranei
e di un software di simulazione quali-quantitativa di corpi idrici
superficiali.
Output: Software di simulazione quali-quantitativa di corpi idrici
sotterranei e Software di simulazione quali-quantitativa di corpi
idrici superficiali.
1.2.3
Titolo: Validazione dei modelli e del software di analisi del rischio ARIN
di degradazione quali-quantitativa e delle emergenze idriche
attraverso la sperimentazione con dati reali
TSAT,
UNINA,
ASTER
Descrizione: Durante questa fase, i modelli matematici verranno
validati attraverso l’acquisizione dei dati reali dal campo, per
verificare la capacità del simulatore di calibrare i parametri del
modello sulla scorta delle misure effettuate, e di aggiornare
automaticamente tali valori al variare delle condizioni esterne.
Output: Rapporto di Validazione del Software di simulazione
quali-quantitativa di corpi idrici sotterranei e del Software di
simulazione quali-quantitativa di corpi idrici superficiali.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D1.2.1 Specifica dei Requisiti del modello matematico per la simulazione quali- T0+10
quantitativa dei corpi idrici di approvvigionamento di un sistema
acquedottistico
D1.2.2 Software di simulazione quali-quantitativa di corpi idrici sotterranei
T0+20
D1.2.3 Software di simulazione quali-quantitativa di corpi idrici superficiali
T0+20
D1.2.4 Rapporto di Validazione del Software di simulazione quali-quantitativa di
corpi idrici sotterranei e del Software di simulazione quali-quantitativa di
corpi idrici superficiali
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 1.3
Titolo
Modelli e software per il bilancio idrico e la valutazione degli impatti economici e
sociali in caso di occorrenza del rischio
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
D1.1.3 Prototipo dimostratore della rete di monitoraggio quali-quantitativa delle
fonti di approvvigionamento
T0+20
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Nell’ambito dell’OR si metterà a punto un modello per la definizione del bilancio idrico a scala di
bacino, che consenta di portare in conto le disponibilità idriche, i prelievi e le perdite idrologiche. Verrà
anche messo a punto un Sistema di Supporto alle Decisioni (DSS), che fornisca indicazioni al gestore
sulle diverse strategie di intervento in base allo stato del sistema ed alle condizioni al contorno (attuali
e previste) di carattere economico e sociale. Ovviamente, una gestione “completa” del DSS
presuppone una sinergia tra gestore acquedottistico ed enti territoriali, interessati anche agli altri usi. Il
DSS sarà strutturato in modo da eseguire in automatico alcune istruzioni, con la sola supervisione del
personale umano (ad es., l’aumento della portata da derivare nel caso di un incremento di richiesta),
mentre per operazioni di maggiore complessità sarà comunque indispensabile il consenso
dell’operatore. Le attività previste nell’OR (e negli OR precedenti) consentiranno, quindi, di assicurare
agli utenti un accesso garantito alle risorse idriche anche nei periodi di crisi.
Rispetto al progetto esecutivo è stata prevista la semplificazione della modellistica relativa alla
valutazione degli impatti economici e sociali della carenza di risorse idriche, focalizzandola sulle
problematiche del settore idropotabile.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
1.3.1
Titolo: Definizione dei requisiti dei modelli e del software per il UNINA
bilancio idrico
Contributori
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti dei modelli di gestione delle
risorse idriche, con lo scopo di definire le funzionalità che
dovranno essere implementate durante la fase di esercizio.
Verranno quindi definiti i requisiti funzionali e i requisiti di
interfaccia. Rispetto al progetto esecutivo è stata prevista la
semplificazione della modellistica.
Output: Specifica dei Requisiti dei modelli di gestione delle
risorse idriche
1.3.2
Titolo: Sviluppo dei modelli e del software per il bilancio idrico
TSAT
ARIN, UNINA,
ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo lo sviluppo software
del modello di simulazione definito nell’attività precedente.
Output: Software per la valutazione il bilancio idrico
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
1.3.3
Titolo: Validazione dei modelli e del software per il bilancio idrico ARIN
attraverso sperimentazione con dati reali
OR 1.3
TSAT,
UNINA,
ASTER
Descrizione: Durante questa fase, i modelli matematici verranno
validati attraverso l’acquisizione dei dati reali dal campo, per
verificare la capacità del simulatore di calibrare i parametri del
modello sulla scorta delle misure effettuate, e di aggiornare
automaticamente tali valori al variare delle condizioni esterne
Output: Rapporto di Validazione del Software per la valutazione il
bilancio idrico
Output
N°
Descrizione
Consegna
D1.3.1 Specifica dei Requisiti dei modelli di gestione delle risorse idriche
T0+10
D1.3.2 Software per la valutazione il bilancio idrico
T0+20
D1.3.3 Rapporto di Validazione del Software per la valutazione il bilancio idrico
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 1.4
Titolo
Modelli e software per la gestione ottimale di sistemi acquedottistici complessi
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
D1.1.3 Prototipo dimostratore della rete di monitoraggio quali-quantitativa delle
fonti di approvvigionamento
T0+20
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
In questo OR verrà messo a punto un modello matematico per la ottimizzazione della gestione di un
sistema acquedottistico complesso, sulla scorta delle disponibilità idriche e delle richieste (ad esempio
variazioni stagionali o permanenti, conseguenti a flussi migratori consistenti). Il modello sarà dotato di
interfaccia grafica (GUI), in modo da assicurare la semplice implementazione del modello idraulico, e
consentirà anche la simulazione del comportamento di organi di intercettazione, valvole di regolazione,
impianti di sollevamento, dispositivi per il recupero energetico. Verranno messi a punto anche un
modulo di “sampling design” per individuare la posizione “ottimale” dei punti di misura quali-quantitativi
nel sistema e una interfaccia con i dispositivi di misura e controllo dislocati lungo la rete, in modo da
consentire, sulla scorta del DSS, un controllo in tempo reale del sistema.
Rispetto al progetto esecutivo, è stata prevista la semplificazione della modellistica, in base alle
specifiche dei precedenti Obiettivi Realizzativi.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
1.4.1
Titolo: Definizione dei requisiti dei modelli e del software per la UNINA
gestione ottimale di sistemi acquedottistici complessi
Contributori
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti di un modello per la
ottimizzazione della gestione di un sistema acquedottistico
complesso, con lo scopo di definire le funzionalità che dovranno
essere implementate durante la fase di esercizio. Rispetto al
progetto esecutivo è stata prevista la semplificazione della
modellistica.
Output: Specifica dei Requisiti del modello per l’ottimizzazione
della gestione di un sistema acquedottistico.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
1.4.2
Titolo: Sviluppo dei modelli e del software per la gestione ottimale TSAT
di sistemi acquedottistici complessi
OR 1.4
ARIN, UNINA,
ASTER
Descrizione: l’attività avrà come obiettivo lo sviluppo di:
•
Modello matematico per l’ottimizzazione della gestione di
un sistema acquedottistico complesso, in base all’analisi
delle disponibilità idriche e dei fabbisogni (considerando,
ad esempio, variazioni stagionali o permanenti, le
variazioni stagionali della domanda).
•
DSS per la definizione delle strategie di funzionamento
ottimali della rete al variare delle condizioni al contorno.
Tali istruzioni verranno, nei casi più semplici, eseguite in
automatico dal sistema, mentre per le decisioni più
complesse sarà sempre necessario il consenso
dell’operatore.
Il primo modulo verrà sviluppato da UNINA e TSAT (software), il
secondo da ASTER.
Output: Software di simulazione di un sistema acquedottistico
complessoe del Sistema di Supporto alle Decisioni.
1.4.3
Titolo: Validazione dei modelli e del software per la gestione ARIN
ottimale di sistemi acquedottistici complessi attraverso
sperimentazione con dati reali.
TSAT,
UNINA,
ASTER
Descrizione: durante questa fase, i modelli matematici verranno
validati attraverso l’acquisizione dei dati reali dal campo, per
verificare la capacità del simulatore di calibrare i parametri del
modello sulla scorta delle misure effettuate, e di aggiornare
automaticamente tali valori al variare delle condizioni esterne.
Output: Rapporto di Validazione del Software di simulazione di un
sistema acquedottistico complesso e del Sistema di Supporto alle
Decisioni.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D1.4.1 Specifica dei Requisiti del modello per l’ottimizzazione della gestione di un T0+10
sistema acquedottistico
D1.4.2 Software di simulazione di un sistema acquedottistico complesso
T0+20
D1.4.3 Sistema di Supporto alle Decisioni
T0+20
D1.4.4 Rapporto di Validazione del Software di simulazione di un sistema T0+30
acquedottistico complesso e del Sistema di Supporto alle Decisioni
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
2.1.2 Linea di Ricerca 2: Sistemi per il Monitoraggio della Quantità e Qualità
delle Acque nelle Reti di Distribuzione
Obiettivo della linea sarà quello di migliorare le metodologie per il monitoraggio quali-quantitativo continuo
ed in tempo reale, in-situ (ovvero senza la necessità di portare i campioni da analizzare in laboratorio),
remotizzato (ovvero controllabile da un centro di controllo), multiparametrico (in grado di misurare più
parametri con un numero minimo di sensori), economico e con minimi requisiti di manutenzione. A questo
scopo verranno proposte più moderne tecniche per mitigare il rischio di fenomeni di contaminazione
accidentale o intenzionale negli acquedotti (OR 2.1), procedure sperimentali e modelli matematici per
controllare i processi di decadimento del cloro e di formazione di sottoprodotti dannosi per la salute (OR 2.2),
nuove metodologie per la determinazione di parametri batteriologici (OR 2.3) e un sistema di supporto alle
decisioni (DSS) che sia in grado di acquisire in maniera continua ed in tempo reale i dati provenienti dalla
rete idrica (eventualmente distrettualizzata) ed interpretarli in modo da consentire la comprensione dei
fenomeni in atto (early warning) e l’applicazione automatica di misure di mitigazione del rischio (early safety)
(OR 2.4).
I sistemi di monitoraggio oggetto degli OR 2.2 e 2.3 potranno essere usati per fornire dati per la validazione
del DSS. I dati processati dal DSS verranno utilizzati per validare i metodi di mitigazione dell’OR 2.1
Rispetto al progetto esecutivo è stata prevista una semplificazione della modellistica idraulica di qualità delle
acque, rinunciando però soltanto all’esame di casistiche particolari, quali, ad esempio, l’interazione tra
manganese e cloro residuo nelle reti di distribuzione idrica.
Inoltre è stato previsto di ridurre le metodiche d’indagine sperimentale sia per i DBP (considerando però i
sottoprodotti di maggiore interesse per la tutela dell’utenza) che per le specie batteriologiche.
Le suddette semplificazioni daranno ovviamente luogo anche ad una semplificazione del Sistema di
Supporto Decisionale.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 2.1
Titolo
Metodi di mitigazione del rischio dei fenomeni di contaminazione
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
D2.4.4 Prototipo dimostratore del Sistema di Supporto Decisione per Early
Warning e Early Safety
T0+20
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Nell’ambito dell’OR 2.1 si implementerà un modello completo di simulazione dei processi di
propagazione e di trasformazione dei contaminanti all'interno dei sistemi di distribuzione idrica, basato
su un modulo idraulico, per la simulazione delle condizioni di moto in rete, e su un modulo di qualità,
per la determinazione della variazione della concentrazione dei contaminanti immessi in rete a seguito
di fenomeni convettivi, dispersivi, diffusivi, e dei processi di auto decadimento.
Rispetto al progetto esecutivo sarà semplificato il modulo di qualità, trascurando però soltanto alcune
casistiche particolari, quali ad esempio le reazioni tra manganese e cloro residuo.
Il modello dovrà consentire di risolvere sia il problema “diretto”, consistente nel determinare l’area di
propagazione di una sostanza contaminante in rete, noti i punti di introduzione degli agenti inquinanti,
che il problema “inverso”, basato sulla determinazione della/e sorgente/i della contaminazione, a
seguito del rilievo di una generica sostanza inquinante introdotta volontariamente o accidentalmente
all’interno di una rete idrica.
Attività previste
N°
Attività
2.1.1
Titolo: Definizione dei metodi di mitigazione del rischio di UNINA
fenomeni di contaminazione.
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti relativo ai metodi di
mitigazione del rischio di fenomeni di contaminazione. Rispetto al
progetto esecutivo sarà semplificato il modulo di qualità delle
acque.
Output: Specifica dei requisiti sui metodi di mitigazione del rischio
di fenomeni di contaminazione.
Resp.
Contributori
ARIN, ASTER
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
2.1.2
Titolo: Sviluppo dei metodi di mitigazione del rischio di fenomeni TSAT
di contaminazione
OR 2.1
UNINA
ARIN
ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo lo sviluppo di Software
per l’implementazione delle tecniche di sampling design finalizzate
alla definizione di una rete di monitoraggio dei fenomeni di
contaminazione accidentale e intenzionale e di un Software per la
partizione automatica di una rete di distribuzione idrica a seguito
di fenomeni di contaminazione.
Output: Software per l’implementazione delle tecniche di
sampling design e Software per l’implementazione delle tecniche
di partizionamento automatico di rete.
2.1.3
Titolo: Validazione dei metodi di mitigazione del rischio di ARIN
fenomeni di contaminazione attraverso sperimentazione con dati
reali
UNINA
TSAT
ASTER
Descrizione: Validazione delle tecniche implementate nella
attività precedenti per una rete pilota del sistema acquedottistico
di Napoli (ARIN). All’uopo la rete pilota, che sarà utilizzata anche
per altre attività descritte nel seguito, sarà adeguatamente
strumentata: in particolare, è prevista l’installazione di almeno 10
misuratori di pressione, 4 misuratori di portata e 4 stazioni
multiparametriche di rilievo dei principali parametri di qualità
dell’acqua.
Output: Report sui dati forniti da una rete pilota del sistema
acquedottistico di Napoli (ARIN) e sul confronto con le tecniche di
simulazione implementate
Output
N°
Descrizione
Consegna
D2.1.1 Specifica dei requisiti sui metodi di mitigazione del rischio di fenomeni di T0+10
contaminazione
D2.1.2 Software per l’implementazione delle tecniche di sampling design T0+20
finalizzate alla definizione di una rete di monitoraggio dei fenomeni di
contaminazione accidentale e intenzionale
D2.1.3 Software per l’implementazione delle tecniche di partizionamento T0+20
automatico di rete, per la mitigazione del rischio di contaminazione
D2.1.3 Report sulla validazione delle tecniche implementate per una rete pilota del T0+30
sistema idrico di Napoli (ARIN)
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 2.2
Titolo
Sistema di monitoraggio per il controllo dei processi di decadimento del cloro
(DBP) e della formazione di sottoprodotti dannosi per la salute
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
I maggiori obiettivi del progetto riguarderanno:
•
L’approntamento di una procedura sperimentale per la determinazione dei sottoprodotti (DBP)
che si formano a seguito della disinfezione delle acque a mezzo di composti del cloro,
finalizzata alla definizione di un sistema di monitoraggio delle caratteristiche di qualità
dell’acqua defluente all’interno delle condotte
•
La messa a punto di modelli matematici in grado di simulare la formazione dei DBP
La realizzazione di un sistema di monitoraggio per il controllo dei processi di decadimento del
cloro e la relativa installazione su sito pilota.
Rispetto al progetto esecutivo è stata prevista una riduzione delle metodiche d’indagine sperimentale,
considerando comunque i Disinfection By Products di maggiore interesse per la salute dell’utenza.
•
Attività previste
N°
Attività
Resp.
2.2.1
Titolo: Definizione dei requisiti del sistema di monitoraggio dei UNINA
DBP e della formazione di sottoprodotti dannosi per la salute
Contributori
ARIN, CNR
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti del sistema di monitoraggio
dei DBP e della formazione di sottoprodotti dannosi per la salute,
con lo scopo di definire le caratteristiche che il sistema dovrà
soddisfare e le funzionalità che dovranno essere implementate.
Output: Specifica dei Requisiti del sistema di monitoraggio dei
DBP
2.2.2
Titolo: Definizione delle procedure sperimentali per la UNINA
determinazione dei DBP e della formazione di sottoprodotti
dannosi per la salute
Descrizione: L’attività sarà focalizzata sullo studio
procedure sperimentali per la determinazione dei DBP.
ARIN, CNR
delle
Output: Rapporto tecnico sulle procedure sperimentali per la
determinazione dei sottoprodotti (DBP)
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
2.2.4
OR 2.2
Titolo: Sviluppo e installazione del sistema di monitoraggio dei TSAT
DBP e dei sottoprodotti dannosi per la salute.
ARIN, UNINA,
CNR
Descrizione: L’attività riguarderà lo sviluppo software dei modelli
matematici finalizzati al monitoraggio dei DBP e l’installazione di
una rete di monitoraggio pilota. La prima parte di attività (sviluppo
software) sarà svolta da TSAT, la seconda da ARIN
(installazione). L’installazione sarà volta sia alla successiva fase di
sperimentazione in laboratorio che alla sperimentazione sul
campo del DSS oggetto dell’OR 2.4.
Output: Software e modelli per il monitoraggio dei DBP e
Prototipo Dimostratore su Sito Pilota
2.2.5
Titolo: Test in laboratorio.
UNINA
CNR, TSAT
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo l’integrazione del
sistema in laboratorio per poter verificare la consistenza del
sistema attraverso definite procedure di test.
Il numero di test di laboratorio sarà ridotto rispetto a quanto
previsto nel progetto esecutivo.
Output: Rapporto di validazione sul Prototipo integrato per test in
laboratorio.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D2.2.1 Specifica dei Requisiti del sistema di monitoraggio dei DBP
T0+5
D2.2.2 Rapporto tecnico sulle procedure sperimentale per la determinazione dei
DBP
T0+10
D2.2.4 Software e modelli per il monitoraggio dei DBP
T0+20
D2.2.5 Prototipo Dimostratore su sito pilota
T0+20
D2.2.6
T0+30
Rapporto di validazione sul Prototipo integrato per test in laboratorio
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 2.3
Titolo
Sistema di monitoraggio per il riconoscimento e l’enumerazione di nuove specie
batteriologiche
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’attività avrà come obiettivo l’individuazione di tecniche innovative per il riconoscimento e
l’enumerazione di nuove specie batteriche, caratteristiche delle singole fonti o tipiche dell’acqua che si
determina per effetto della miscelazione delle stesse, che possano essere considerate come sentinelle
nel garantire la salubrità dell’acqua potabile.
Inoltre, si implementerà una procedura standardizzata per la valutazione rapida di eventuali tossicità in
relazione alla sicurezza relativa ad introduzioni volontarie ed involontarie.
Rispetto al progetto esecutivo è stata prevista la riduzione delle metodiche d’indagine, rinunciando allo
sviluppo di metodi di imaging (attività 2.3.2 e 2.3.3).
Attività previste
N°
Attività
Resp.
2.3.1
Titolo: Definizione dei requisiti del sistema di monitoraggio dei UNINA
parametri batteriologici e progettazione del sistema di
monitoraggio
Contributori
ARIN, CNR
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti del sistema di monitoraggio
dei parametri batteriologici, con lo scopo di definire le
caratteristiche che il sistema dovrà soddisfare e le funzionalità che
dovranno essere implementate e la progettazione del sistema di
monitoraggio
Output: Specifica dei requisiti del sistema di monitoraggio dei
parametri batteriologici
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
2.3.4
OR 2.3
Titolo: Sviluppo e installazione del sistema di monitoraggio dei TSAT
parametri batteriologici
ARIN, UNINA,
CNR
Descrizione: L’attività riguarderà lo sviluppo software dei modelli
matematici per il monitoraggio dei parametri batteriologici e
l’installazione in campo di una rete di monitoraggio pilota. La
prima parte di attività (sviluppo software) sarà svolta da TSAT, la
seconda da ARIN (installazione). L’installazione sarà volta sia alla
successiva fase di sperimentazione in laboratorio che alla
sperimentazione sul campo del DSS oggetto dell’OR 2.4.
Output: Software e modelli per il monitoraggio dei parametri
batteriologici e Prototipo dimostratore su sito pilota
2.3.5
Titolo: Test in laboratorio
UNINA
CNR, TSAT
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo l’integrazione del
sistema in laboratorio per poter verificare la consistenza del
sistema attraverso specifiche procedure di test
Il numero di test sarà ridotto rispetto alle previsioni del progetto
esecutivo.
Output: Rapporto di validazione sul Prototipo integrato per test in
laboratorio
Output
N°
Descrizione
Consegna
D2.3.1 Specifica dei requisiti del sistema di monitoraggio dei parametri T0+10
batteriologici
D2.3.5 Software e modelli per il monitoraggio dei parametri batteriologici
T0+20
D2.3.6 Prototipo dimostratore su sito pilota
T0+20
D2.3.7
T0+30
Rapporto di validazione sul Prototipo integrato per test in laboratorio
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 2.4
Titolo
Sistema di Supporto Decisionale per Early Warning ed Early Safety
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
ASTER
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
D2.2.5 Software e modelli per il monitoraggio dei DBP
T0+20
D2.3.5 Software e modelli per il monitoraggio dei parametri batteriologici
T0+20
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’obiettivo di un sistema per il controllo in tempo reale della qualità dell’acqua che defluisce nei sistemi
acquedottistici è di identificare attendibilmente gli eventi di contaminazione e di consentire un’efficace
risposta locale volta a minimizzare gli effetti derivanti dell’evento.
Le attività svolte avranno dunque come obiettivo la definizione, la progettazione, lo sviluppo e
l’installazione in campo di un sistema di supporto alle decisioni che sia in grado di acquisire in maniera
continua ed in tempo reale i dati provenienti dalla rete di distribuzione e di interpretarli per consentire la
comprensione dei fenomeni in atto.
Il sistema dovrà quindi essere in grado di acquisire i dati provenienti dai dispositivi remoti, archiviarli,
elaborarli ed interpretarli attraverso algoritmi matematici avanzati, presentarli attraverso un adeguato
supporto di visualizzazione.
La chiave principale del sistema di supporto alle decisioni sarà un modello matematico basato sulla
simulazione delle variazioni spazio-temporali che le caratteristiche di qualità delle acque subiscono
all’interno dei sistemi idrici. Una volta definito, il sistema rappresenterà uno strumento importante sia
nella fase di pianificazione (per la collocazione ottimale lungo il sistema di apparecchiature di controllo)
che in quella di gestione.
Attività previste
N°
Attività
AquaSystem
Resp.
Capitolato Tecnico
Contributori
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
2.4.1
Titolo: Definizione dei requisiti del Sistema di Supporto ASTER
Decisionale per Early Warning e Early Safety
OR 2.4
ARIN, UNINA,
TSAT
Descrizione
L’attività sarà finalizzata alla stesura di un documento di Specifica
dei Requisiti per il Sistema di Supporto Decisionale per Early
Warning e Early Safety. con l’obiettivo di definire le caratteristiche
che il Sistema dovrà garantire durante la fase di esercizio. Il
documento sarà strutturato attraverso le seguenti sezioni:
•
Requisiti Funzionali: verranno definite le funzionalità che il
Sistema dovrà essere in grado di implementare (ad
esempio verranno individuati i contaminanti obiettivo) , gli
input attesi, gli output desiderati, le accuratezze e le
prestazioni attese, le percentuali di false risposte positive
e negative;
•
Requisiti di Interfaccia: verranno definiti i requisiti delle
eventuali interfacce presenti tra i diversi moduli che
costituiranno il sistema complessivo, i requisiti per le
interfacce con i sistemi esterni ed i requisiti per le
interfacce di utente (Human Machine Interface);
•
Requisiti per le risorse del calcolatore: verranno descritti i
requisiti per le risorse hardware e software. Verranno ad
esempio descritti i tipi di dispositivi utilizzati, le dimensioni,
la capacità ed altre caratteristiche richieste ai processori,
alla memoria, ai dispositivi di input/output, ai dispositivi di
memorizzazione ausiliari, dispositivi di comunicazione.
Verranno inoltre definiti il sistema operativo ed eventuali
sistemi di gestione dei data base.
Output
Specifica dei Requisiti del Sistema di Supporto Decisionale per
Early Warning e Early Safety
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
2.4.2
Titolo: Progettazione del Sistema di Supporto Decisionale per ASTER
Early Warning e Early Safety
OR 2.4
ARIN, UNINA,
TSAT
Descrizione
Sulla base delle specifiche definite nell’attività precedente, verrà
progettato il Sistema di Supporto Decisionale. L’attività avrà come
obiettivo la definizione dell’architettura complessiva del sistema di
monitoraggio, attraverso la definizione delle interfacce con i
sistemi esterni. Verranno inoltre descritti i nodi funzionali che
andranno a costituire il Sistema di Supporto alle decisioni. Si
renderà necessaria la definizione dei criteri per la generazione
degli allarmi; verranno definite le modalità di gestione,
acquisizione e controllo dei dati in modo da riconoscere se le
informazioni siano coerenti o meno ai livelli di allarme previsti. Si
definiranno le modalità di memorizzazione e archiviazione dei dati,
le azioni da intraprendere nel caso in cui il sistema di gestione ed
interpretazione dei dati riconosca un’escursione dei valori al di
sopra della soglia di allarme, le modalità attraverso le quali
rappresentare graficamente attraverso un’interfaccia utente (HMI)
le informazioni rilevanti e gli allarmi
Output
Progetto del Sistema di Supporto Decisione per Early Warning e
Early Safety
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
2.4.3
Titolo: Sviluppo e installazione del Sistema di Supporto ASTER
Decisionale per Early Warning e Early Safety.
OR 2.4
ARIN, TSAT
Descrizione
L’attività sarà finalizzata allo sviluppo software dei nodi funzionali
definiti nelle attività precedenti. In particolari saranno realizzate le
tre componenti fondamentali del Sistema di Supporto alle
Decisioni:
a) DATA MANAGEMENT SUBSYSTEM: includerà il Data
Warehouse con i dati rilevanti per le decisioni e il
software per la gestione di quest’ultimo;
b) MODEL MANAGEMENT SUBSYSTEM: consisterà in un
pacchetto software contenente i modelli ed il software per
gestirli.I modelli consentiranno la descrizione della
complessa realtà del problema da rappresentare sia nel
campo dell’Early Warning che del Early Safety. Oltre alla
costruzione dei modelli, saranno messi a disposizione
dell’utente strumenti per testare un modello e per
effettuare simulazioni.
c) DIALOG
MANAGEMENT
SUBSYSTEM:
questo
sottosistema sarà destinato a gestire la comunicazione tra
utente e sistema. Dovrà, pertanto, garantire la semplicità
di uso del sistema attraverso menù e comandi intuitivi.
La fase di sviluppo sarà seguita da campagne di validazione in
laboratorio per verificare la coerenza con le funzionalità e
prestazioni attese.
L’attività avrà inoltre come obiettivo la realizzazione e
l’installazione di un prototipo dimostratore.
Output
Modello software del Sistema di Supporto Decisionale per Early
Warning e Early Safety
Prototipo dimostratore del Sistema di Supporto Decisionale per
Early Warning e Early Safety
2.4.4
Titolo: Sperimentazione sul campo del Sistema di Supporto ARIN
Decisionale per Early Warning e Early Safety
ASTER,
TSAT
Descrizione
Verranno effettuati test di integrazione per verificare la corretta
comunicazione con la rete di monitoraggio e test di validazione
per verificare che il sistema rispetti le funzionalità attese.
Output
Rapporto di Validazione del Sistema di Supporto Decisionale per
Early Warning e Early Safety
Output
N°
Descrizione
Consegna
D2.4.1 Specifica dei Requisiti del Sistema di Supporto Decisionale per Early
Warning e Early Safety
T0+5
D2.4.2 Progetto del Sistema di Supporto Decisione per Early Warning e Early
Safety
T0+10
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 2.4
D2.4.3 Modello software del Sistema di Supporto Decisione per Early Warning e
Early Safety
T0+20
D2.4.4 Prototipo dimostratore del Sistema di Supporto Decisione per Early
Warning e Early Safety
T0+20
D2.4.5 Rapporto di Validazione del Sistema di Supporto Decisionale per Early
Warning e Early Safety
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
2.1.3 Linea di Ricerca 3: Ottimizzazione dei Consumi e Recupero Energetico
nei Sistemi Acquedottistici
Alle procedure gestionali mirate al controllo delle pressioni nei sistemi acquedottistici al fine di contenere le
perdite idriche, possono essere efficacemente affiancate strategie di risparmio energetico e di valorizzazione
di fonti energetiche rinnovabili. In quest’ottica si rende necessaria la definizione di metodi per l’ottimizzazione
dei consumi energetici degli impianti di sollevamento (OR 3.1) e lo sviluppo di tecnologie innovative per il
recupero energetico mediante turbine o pompe “inverse” (Pumps As Turbines – PATs) (OR 3.2). Un efficace
strumento per ottimizzare la gestione di un sistema idrico è la distrettualizzazione, che consente un più
efficace controllo sia delle pressioni di esercizio che delle portate in ingresso ed in uscita dai distretti. Si
svilupperanno quindi processi e tecnologie automatiche volte ad identificare i distretti idraulici (OR 3.3) a cui
si affiancheranno sistemi per il controllo attivo delle pressioni attraverso valvole di riduzione delle pressioni
(Pressure Reducing Valves – PRV) (OR 3.4). Le attività sviluppate nell’ambito della linea di ricerca
contribuiranno alla messa a punto di modelli e software per l’analisi dell’impatto economico della riduzione
delle perdite e dell’ottimizzazione dei consumi energetici nei sistemi acquedottistici (OR 3.5).
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 3.1
Titolo
Modelli e software per l’ottimizzazione dei consumi energetici degli impianti di
sollevamento
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Obiettivo dell’OR è la messa a punto di un modello che consenta la definizione di strategie di intervento
per i diversi scenari che possono presentarsi nel caso di un sistema acquedottistico munito di impianti
di sollevamento, considerando condizioni di funzionamento sia ordinarie (ad es., la variabilità
giornaliera o stagionale delle richieste idriche), sia straordinarie, conseguenti ad esempio a manovre
non previste (o non prevedibili) sul sistema. Il modello dovrà inoltre garantire una buona flessibilità di
funzionamento, in modo da tener conto delle eventuali variazioni della topologia del sistema e dei
meccanismi di tariffazione ed incentivazione energetica. Il modello dovrà, infine, consentire
l’integrazione con i modelli di bilancio idrico, in modo che l’ottimizzazione energetica del sistema si
accompagni anche all’allocazione ottimale delle risorse idriche, condizione imprescindibile nel caso di
sistemi complessi.
Attività previste
N°
Attività
3.1.1
Titolo: Definizione dei metodi per l’ottimizzazione dei consumi UNINA
energetici degli impianti di sollevamento
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti dei metodi per l’ottimizzazione
dei consumi energetici, con lo scopo di definire le funzionalità che
dovranno essere implementate durante la fase di esercizio.
Verranno quindi definiti i requisiti funzionali ed i requisiti di
interfaccia.
Output: Specifica dei Requisiti dei metodi per l’ottimizzazione dei
consumi energetici
Resp.
Contributori
ARIN
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
3.1.2
Titolo: Sviluppo software dei metodi per l’ottimizzazione dei UNINA
consumi energetici degli impianti di sollevamento
OR 3.1
ARIN,
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo lo sviluppo del
software per la gestione ottimale dei sistemi di pompaggio e per
l’analisi tecnico-economica dell’impiego di inverter. In particolare
l’attività sarà finalizzata a:
•
inserire, all’interno dei modelli di simulazione idraulica dei
sistemi idrici, un modulo per l’ottimizzazione del
funzionamento dei sistemi di pompaggio, in modo da
concentrare i sollevamenti nelle ore in cui minori sono le
tariffe energetiche;
•
inserire, all’interno dei modelli di simulazione idraulica dei
sistemi idrici, un modulo che, in base alle previsioni a
breve/medio termine dell’evoluzione delle tariffe, possa
consentire la definizione di adeguati scenari di intervento;
•
Mettere a punto un modello per la stima della
convenienza
tecnica
ed
economica
derivante
dall’adozione di inverter negli impianti di sollevamento.
Output: Software per la gestione ottimale dei sistemi di
pompaggio e Software per l’analisi tecnico-economica
dell’impiego di inverter
3.1.3
Titolo: Validazione dei metodi e del software per l’ottimizzazione ARIN
dei consumi energetici degli impianti di sollevamento attraverso
sperimentazione con dati reali
UNINA,
TSAT,
Descrizione: Durante questa fase, i modelli matematici e i
software verranno validati attraverso l’acquisizione dei dati reali
dal campo.
Output: Rapporto di validazione del software per la gestione
ottimale dei sistemi di pompaggio e del software per l’analisi
tecnico-economica dell’impiego di inverter
Output
N°
Descrizione
Consegna
D3.1.1 Specifica dei Requisiti dei metodi per l’ottimizzazione dei consumi T0+10
energetici
D3.1.2 Software per la gestione ottimale dei sistemi di pompaggio
T0+20
D3.1.3 Software per l’analisi tecnico-economica dell’impiego di inverter
T0+20
D3.1.4 Rapporto di validazione del software per la gestione ottimale dei sistemi di
pompaggio e del software per l’analisi tecnico-economica dell’impiego di
inverter
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 3.2
Titolo
Tecnologie innovative per il recupero energetico tramite pompe ‘inverse’ (PAT)
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
ARIN
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’OR mira alla definizione di un sistema di recupero in un sistema idrico dell’energia altrimenti dissipata
mediante valvole di regolazione della pressione, ossia nella caratterizzazione del funzionamento delle
cosiddette PAT (Pump As Turbine) e nella definizione delle curve caratteristiche “inverse”. Il sistema
dovrà tenere conto della eventuale variabilità della portata e del salto utile nel corso della giornata, per
cui potrà essere valutata l’opportunità di accoppiare, in parallelo alla PAT, una valvola di regolazione
della pressione per garantire rendimenti accettabili e una pressione a valle compatibile con le esigenze
delle utenze. Il sistema garantirà, inoltre, il collegamento alla rete elettrica, valutando le modalità di
connessione più idonee, in relazione sia alla potenza prodotta, sia alla sua variabilità giornaliera. La
micro generazione distribuita consentirà quindi di incrementare la quota di energia da fonte rinnovabile,
da utilizzare in ambito urbano, con significativi vantaggi economici per il gestore. L’abbattimento delle
pressioni in rete conseguente al funzionamento dei sistemi di recupero energetico consentirà, in
parallelo, anche la riduzione delle perdite reali.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
3.2.1
Titolo: Definizione dei requisiti del sistema
dell’energia tramite pompe ‘inverse’ (PATs)
di
recupero UNINA
Contributori
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica di Requisiti del sistema di recupero
dell’energia tramite pompe inverse, con lo scopo di definire le
funzionalità che dovranno essere implementate durante la fase di
esercizio. Verranno quindi definiti i requisiti funzionali ed i requisiti
di interfaccia con i sistemi esterni.
Output: Specifica dei requisiti del sistema di recupero dell’energia
tramite pompe inverse.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
3.2.2
Titolo: Progettazione del sistema di recupero dell’energia tramite UNINA
pompe ‘inverse’ (PATs)
OR 3.2
ARIN
Descrizione: Sulla base delle specifiche definite nell’attività
precedente, verrà realizzato il progetto del sistema di recupero
dell’energia tramite pompe inverse. In particolare, verrà definita
l’architettura del sistema, caratterizzati i moduli che integreranno il
sistema, definite le modalità di gestione e di trasmissione dati.
Verrà inoltre realizzata l’analisi numerico/sperimentale delle curve
caratteristiche delle PAT e delle problematiche legate al
collegamento tra le macchine e la rete elettrica, valutando le
modalità di connessione più idonee, in relazione sia alla potenza
prodotta, sia alla sua variabilità giornaliera.
Output: Specifica di Progetto del sistema di recupero del’energia
tramite pompe ‘inverse’
3.2.3
Titolo: Sviluppo del sistema di recupero dell’energia tramite UNINA
pompe ‘inverse’ (PAT)
ARIN, TSAT,
ASTER
Descrizione: Nell’ambito dell’attività, TSAT svilupperà un
software per l’analisi dell’ubicazione e delle condizioni di
funzionamento di PAT/turbine in un sistema idrico, mentre le
attività di UNINA, in collaborazione con ARIN, saranno finalizzate
alla realizzazione di un prototipo a scala di laboratorio di un
sistema di produzione di energia idroelettrica mediante PAT e di
un prototipo a scala di laboratorio di un sistema di collegamento
alla rete elettrica, ovvero di accumulo dell’energia prodotta.
Output: Software per l’analisi dell’ubicazione e delle condizioni di
funzionamento di PAT/turbine in un sistema idrico, Prototipo a
scala di laboratorio di un sistema di produzione di energia
idroelettrica mediante PAT, Prototipo a scala di laboratorio di un
sistema di collegamento alla rete elettrica, ovvero di accumulo
dell’energia prodotta
3.2.4
Titolo: Installazione del sistema di recupero dell’energia tramite ARIN
pompe inverse e sperimentazione sul campo.
UNINA,
ASTER
Descrizione: L’attività riguarderà l’installazione in campo del
sistema di recupero dell’energia per poterne validare le
funzionalità.
Output: Prototipo dimostratore su sito pilota e Rapporto di
Validazione.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D3.2.1 Specifica dei requisiti del sistema di recupero dell’energia tramite pompe
inverse.
T0+5
D3.2.2 Specifica di Progetto del sistema di recupero del’energia tramite pompe
‘inverse’
T0+10
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 3.2
D3.2.3 Software per l’analisi dell’ubicazione e delle condizioni di funzionamento di
PAT/turbine in un sistema idrico
T0+20
D3.2.4 Prototipo a scala di laboratorio di un sistema di produzione di energia
idroelettrica mediante PAT
T0+20
D3.2.5 Prototipo a scala di laboratorio di un sistema di collegamento alla rete
elettrica, ovvero di accumulo dell’energia prodotta.
T0+20
D3.2.6 Prototipo dimostratore su sito pilota
T0+30
D3.2.7 Rapporto di Validazione
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 3.3
Titolo
Criteri per la distrettualizzazione ottimale dei sistemi acquedottistici
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’attività sviluppata nell’OR consisterà nel mettere a punto una procedura innovativa per la definizione
delle dimensioni, della morfologia e della struttura da assegnare ai distretti di una rete di distribuzione
idrica. L’obiettivo è, quindi, di pervenire ad un approccio metodologico che, partendo dalla definizione
degli obiettivi, consenta la determinazione dei livelli di distrettualizzazione e dei punti di sezionamento
ottimale della rete. Diversi criteri verranno considerati per la definizione dei distretti, in relazione
all’estensione spaziale della rete, alle utenze servite, ai dislivelli altimetrici, alla necessità di privilegiare
la riduzione delle perdite o il recupero energetico mediante PAT e/o turbine. Verranno inoltre
considerati opportuni indici prestazionali (Performance Indicators), mirati alla caratterizzazione
dell’efficienza del sistema idrico distrettualizzato (ad es., lo scostamento quadratico medio dalla
pressione di progetto, il deficit medio ed il surplus medio di pressione, il volume di perdita recuperato,
ecc.), al fine di minimizzare la riduzione della resilienza idraulica del sistema.
E’ prevista, quindi, rispetto al progetto esecutivo, la semplificazione della modellistica idraulica,
considerando una sola procedura di partizione.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
3.3.1
Titolo: Definizione di una metodologia per la distrettualizzazione UNINA
ottimale dei sistemi acquedottistici
Contributori
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di specifica dei Requisiti di una metodologia per la
distrettualizzazione ottimale dei sistemi acquedottistici. In
particolare verrà studiata una metodologia per l’identificazione
ottimale dei distretti, in funzione delle dimensioni e dell’altimetria
dell’area, della topologia e dei livelli di pressione della rete, del
numero di utenti serviti, considerando anche opportuni indici
prestazionali
(Performance
Indicators),
mirati
alla
caratterizzazione dell’efficienza del sistema idrico distrettualizzato.
Rispetto al progetto esecutivo è prevista quindi una semplificazione
della modellistica idraulica
Output: Specifica dei Requisiti di una metodologia per la
distrettualizzazione ottimale dei sistemi acquedotttistici
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
3.3.2
Titolo: Sviluppo software di una metodologia
distrettualizzazione ottimale dei sistemi acquedottistici.
OR 3.3
per
la TSAT
ARIN, UNINA,
ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo lo sviluppo di software
per la distrettualizzazione di una rete idrica e per il calcolo di indici
prestazionali del sistema distrettualizzato.
Output: Software per la distrettualizzazione di una rete idrica e
Software per il calcolo di indici prestazionali del sistema
distrettualizzato
3.3.3
Titolo: Validazione di una metodologia per la distrettualizzazione ARIN
ottimale dei sistemi acquedottistici attraverso sperimentazione con
dati reali.
UNINA,
ASTER
Descrizione: In questa fase i modelli matematici sviluppati
verranno validati attraverso l’acquisizione dei dati reali dal campo.
Output: Rapporto di validazione su rete pilota.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D3.3.1 Specifica dei Requisiti di una metodologia per la distrettualizzazione
ottimale dei sistemi acquedotttistici
T0+10
D3.3.2 Software per la distrettualizzazione di una rete idrica
T0+20
D3.3.3 Software per il calcolo di indici prestazionali del sistema distrettualizzato
T0+20
D3.3.4 Rapporto di validazione su rete pilota
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 3.4
Titolo
Sistemi di controllo attivo delle pressioni attraverso valvole di riduzione
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
ARIN
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Nell’ambito dell’OR verrà messo a punto, in alternativa alla distrettualizzazione, un modello per la
ottimizzazione del cielo piezometrico in un sistema idrico mediante l’impiego di valvole di riduzione
della pressione (Pressure Reducing Valves - PRV). Tale approccio verrà anche accoppiato alla
possibilità di produrre energia idroelettrica mediante l’impiego di PAT e/o turbine, sfruttando l’energia
altrimenti dissipata con le valvole (cfr. OR 3.2). In questa ottica, i criteri per la localizzazione e il
settaggio ottimale delle valvole potranno essere definiti con l’obiettivo di minimizzare le perdite idriche
(e, quindi, minimizzando le differenze tra le pressioni in rete e i valori target), ovvero massimizzando
l’energia elettrica producibile. In relazione alle caratteristiche del sistema, sarà possibile optare per una
regolazione statica delle valvole, con grado di apertura fisso nel corso della giornata, o per un settaggio
dinamico, nel quale le valvole (tutte o una parte) adeguano il grado di apertura ad uno o più parametri
di stato misurati in tempo reale nel sistema. L’approccio proposto consentirà una rapida riduzione delle
perdite, con indubbi benefici sia in campo economico che ambientale
Rispetto al progetto esecutivo è prevista la semplificazione della modellistica idraulica, utilizzando un
solo algoritmo di ottimizzazione accoppiato ad un solutore idraulico.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
3.4.1
Titolo: Definizione dei requisiti dei sistemi di controllo attivo delle UNINA
pressioni attraverso valvole di riduzione della pressione.
Contributori
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività sarà finalizzata alla stesura di un
documento di specifica dei requisti del sistema di controllo attivo
delle pressioni. In particolare, verranno descritti i requisiti
funzionali, in termini di funzionalità implementate, prestazione, dati
in input e dati in output e le interfacce con i sistemi
esterni.Output: Specifica dei Requisiti del sistema di controllo
attivo delle pressioni
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
3.4.2
Titolo: Sviluppo dei sistemi di controllo attivo delle pressioni TSAT
attraverso PRV.
OR 3.4
ARIN, UNINA,
ASTER
Descrizione: l’attività sarà finalizzata allo sviluppo software di una
metodologia per l’identificazione della posizione e della
regolazione ottimali delle PRV e la definizione di opportuni indici
prestazionali
(Performance
Indicators),
mirati
alla
caratterizzazione dell’efficienza del sistema idrico munito di PRV.
E’ prevista la semplificazione della modellistica idraulica rispetto al
progetto esecutivo.
Output: Software per la localizzazione e il settaggio di PRV
all’interno di una rete idrica e Software per il calcolo di indici
prestazionali del sistema con PRV
3.4.3
Titolo: Installazione dei sistemi di controllo attivo delle pressioni ARIN
attraverso PRV e sperimentazione sul campo.
UNINA,
TSAT,
ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo l’installazione in campo
del sistema di controllo attivo delle pressioni per validarne le
funzionalità attraverso l’acquisizione dei dati reali dal campo.
Output: Prototipo dimostratore su sito pilota e Rapporto di
Validazione
Output
N°
Descrizione
Consegna
D3.4.1 Specifica dei Requisiti del sistema di controllo attivo delle pressioni
T0+10
D3.4.2 Software per la localizzazione di PRV all’interno di una rete idrica
T0+20
D3.4.3 Software per il calcolo di indici prestazionali del sistema con PRV
T0+20
D3.4.4 Prototipo dimostratore su sito pilota
T0+30
D3.4.5 Rapporto di Validazione
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 3.5
Titolo
Modelli e software per l’analisi dell’impatto economico dei consumi energetici e
della riduzione delle perdite nei sistemi acquedottistici
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
In questo OR verranno messi a punto modelli e procedure per la caratterizzazione economica dei
consumi energetici in un sistema acquedottistico, connessi alle attività di captazione, adduzione,
trattamento e distribuzione. In particolare, i modelli saranno rivolti sia alla caratterizzazione dei costi
negli impianti di sollevamento, sia ai ricavi conseguenti all’adozione di programmi di riduzione perdite.
Con riferimento alla prima problematica, saranno presi in esame i diversi termini che concorrono alla
definizione dei costi. Verranno anche analizzati i benefici (e i maggiori costi) connessi all’impiego di
inverter, allo scopo di individuare una metodologia speditiva per una rapida stima della convenienza
della sua adozione. Nel secondo caso, invece, verranno definiti algoritmi per la valorizzazione sul piano
finanziario di un intervento di recupero perdite ed eventuale micro generazione distribuita (riduzione dei
costi finanziari, ambientali e sociali; introiti per la micro generazione; incentivazioni ambientali).
Rispetto al progetto esecutivo è prevista la semplificazione della modellistica, in conseguenza della
riduzione delle attività negli OR 3.3 e 3.4.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
3.5.1
Titolo: Definizione dei requisiti dei modelli per l’analisi dell’impatto UNINA
economico dei consumi energetici e della riduzione delle perdite
nei sistemi acquedottistici.
Contributori
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la stesura di un
documento di Specifica dei Requisti dei modelli per l’analisi
dell’impatto economico dei consumi energetici e della riduzione
delle perdite nei sistemi acquedottistici.
E’ prevista la semplificazione della modellistica rispetto al progetto
esecutivo.
Output: Specifica dei Requisiti dei modelli per l’analisi dell’impatto
economico dei consumi energetici e della riduzione delle perdite
nei sistemi acquedottistici.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
3.5.2
Titolo: Progettazione dei modelli e del software per l’analisi UNINA
dell’impatto economico dei consumi energetici e della riduzione
delle perdite nei sistemi acquedottistici.
OR 3.5
ARIN, ASTER
Descrizione: L’attività avrà come obiettivo la progettazione dei
modelli e del software per l’analisi dell’impatto economico dei
consumi energetici e della riduzione delle perdite nei sistemi
acquedottistici. In particolare verranno studiate le metodologie per
l’analisi delle problematiche e dei benefici derivanti dall’impiego di
un inverter accoppiato ad un impianto di sollevamento,
considerandone i diversi scenari di funzionamento, anche con
riferimento agli aspetti gestionali e manutentivi (in sinergia con
l’OR 3.1) e metodologie per l’analisi della valorizzazione
economica degli interventi di recupero perdite, analizzando non
solo i minori costi di acquisto, adduzione, potabilizzazione,
sollevamento e distribuzione, ma anche, sia pure in via
preliminare, i benefici in termini sociali ed ambientali conseguenti
ad un minore sfruttamento delle risorse idriche.
Output: Specifica di Progetto dei modelli e del software per
l’analisi dell’impatto economico dei consumi energetici e della
riduzione delle perdite nei sistemi acquedottistici.
3.5.3
Titolo: Sviluppo del software per l’analisi dell’impatto economico TSAT
dei consumi energetici e della riduzione delle perdite nei sistemi
acquedottistici.
ARIN, UNINA,
ASTER
Descrizione: L’attività sarà finalizzata allo sviluppo del software
per la gestione ottimale degli impianti di sollevamento (in sinergia
con l’OR 3.1) e allo sviluppo del software e dei modelli per la
valorizzazione economica degli interventi di recupero perdite.
Output: Software per la gestione ottimale degli impianti di
sollevamento e Software per la valorizzazione economica degli
interventi di recupero perdite.
3.5.4
Titolo: Installazione del software per l’analisi dell’impatto ARIN
economico dei consumi energetici e della riduzione delle perdite
nei sistemi acquedottistici e sperimentazione sul campo.
UNINA,
TSAT,
ASTER
Descrizione: L’attività sarà focalizzata all’implementazione del
software realizzato attraverso l’acquisizione dei dati reali da
campo in modo da poter valutare l’impatto economico
complessivo dei consumi energetici nei sistemi acquedottistici.
Output: Report sull’impatto economico complessivo dei consumi
energetici nei sistemi acquedottistici.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D3.5.1 Specifica dei Requisiti dei modelli e software per l’analisi dell’impatto T0+5
economico dei consumi energetici e della riduzione delle perdite nei
sistemi acquedottistici.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 3.5
D3.5.2 Specifica di Progetto dei modelli e del software per l’analisi dell’impatto T0+10
economico dei consumi energetici e della riduzione delle perdite nei
sistemi acquedottistici.
D3.5.3 Software per la gestione ottimale degli impianti di sollevamento (in sinergia T0+20
con l’OR 3.1).
D3.5.4 Software e modelli per la valorizzazione economica degli interventi di
recupero perdite.
T0+20
D3.5.5 Report sull’impatto economico complessivo dei consumi energetici nei
sistemi acquedottistici.
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
2.1.4 Linea di Ricerca 4: Processi e Tecnologie per il Risparmio Idrico
Il risparmio idrico può, e deve, essere ottenuto anche attraverso azioni ispirate ad una differenziazione delle
fonti di approvvigionamento in funzione dello specifico uso dell’acqua, destinando le acque con i requisiti
migliori alle esigenze potabili ed utilizzando fonti meno nobili per altri usi. Tale intuizione si concretizza sul
piano pratico nel riutilizzo in ambito domestico delle acque meteoriche e delle acque “grigie” mediante
l’applicazione di adeguati sistemi di trattamento differenziato. L’obiettivo sarà dunque lo sviluppo di processi
e tecnologie per il risparmio idrico basati sulla differenziazione delle fonti di approvvigionamento,
sviluppando impianti pilota per il riutilizzo delle acque meteoriche e reflue (OR 4.1).
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Processi e tecnologie per il risparmio e il riuso idrico
Data inizio
T0
Data fine
T0+30
Responsabile
UNINA
Localizzazione
Campania
OR 4.1
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’OR 4.1 mira a definire tecniche e metodologie per il risparmio idrico mediante la raccolta ed il riuso
localizzato delle acque reflue e meteoriche in ambito urbano: in tal modo si potrà procedere alla
differenziazione delle fonti di approvvigionamento idrico in funzione dello specifico uso dell’acqua,
destinando le risorse con i migliori requisiti alle esigenze potabili ed utilizzando le acque meteoriche
per altri usi (indoor: flussaggio delle cassette di scarico, lavaggio superfici; outdoor: irrigazione,
lavaggio autoveicoli).
In maggior dettaglio, verranno prese in esame le possibili forme di raccolta delle acque meteoriche, le
tecnologie per il loro trattamento locale, i problemi di dimensionamento impiantistico e l’efficienza degli
interventi localizzati di riuso, la definizione di uno schema impiantistico per consentire, all’interno
dell’edificio e della singola unità abitativa, la separazione tra acque grigie ed acque nere ed il
trattamento delle prime con tecnologie innovative facilmente utilizzabili in ambito urbano. La
realizzazione di interventi pilota (in abitazioni e condomini) consentirà di valutare l’efficacia e
l’efficienza delle tecniche di raccolta e riutilizzo proposte, in termini di riduzione della richiesta idrica e di
conseguenti ricadute economiche.
Nell’ambito dell’OR, infine, uno spazio di ricerca sarà specificamente dedicato anche ai presidi
tecnologici per la riduzione dei consumi domestici, al fine di consolidare il risparmio idrico
Focalizzazione delle attività in ambito domestico (abitativo e condominiale). E’ prevista altresì l’analisi
preliminare del potenziale contributo del recupero delle acque meteoriche a livello locale.
Attività previste
N°
Attività
4.1.1
Titolo: Definizione e sviluppo di sistemi innovativi per la raccolta UNINA
ed il riutilizzo delle acque meteoriche in ambito domestico
Descrizione Definizione e messa a punto di tecnologie innovative
per la separazione delle acque di prima pioggia dalle acque
meteoriche e per il trattamento (pre e post stoccaggio) finalizzato
al riuso in ambito domestico.
Output Tecnologie impiantistiche innovative per la separazione
delle acque di prima pioggia dalle acque meteoriche. Tecnologie
innovative per il trattamento delle acque meteoriche.
Resp.
Contributori
ARIN
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
4.1.2
Titolo: Definizione e sviluppo di sistemi innovativi per la raccolta ARIN
ed il riutilizzo delle acque reflue in ambito domestico
OR 4.1
UNINA
TSAT
Descrizione Definizione e messa a punto di tecnologie innovative
per il riutilizzo delle acque reflue (grigie) in ambito domestico..
Output Tecnologie innovative per il riutilizzo delle acque grigie in
ambito domestico.
4.1.3
Titolo: Sperimentazione dei sistemi per il risparmio e il riuso idrico ARIN
in siti pilota.
Descrizione Sperimentazione dei sistemi per la raccolta ed il
riutilizzo delle acque meteoriche e per la raccolta ed il riutilizzo
delle acque grigie in siti pilota (abitazioni e/o condomini) ed analisi
tecnico-economica delle potenzialità del riuso. Sperimentazione in
abitazioni e/o condomini delle tecnologie innovative per il
risparmio domestico.
UNINA
TSAT
Output: Rapporto di Validazione.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D4.1.1 Tecnologie impiantistiche innovative per la separazione delle acque di T0+10
prima pioggia dalle acque meteoriche
D4.1.2 Tecnologie innovative per il trattamento delle acque meteoriche
T0+10
D4.1.3 Tecnologie innovative per il riutilizzo delle acque grigie in ambito domestico T0+20
D4.1.4 Rapporto di Validazione
AquaSystem
T0+30
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
2.1.5 Linea di Ricerca 5: Modelli di previsione idrologica e di simulazione
dell’idraulica urbana
L’obbiettivo generale della linea di ricerca è proporre un insieme di modelli matematici in grado di simulare la
dinamica del deflusso urbano, sia quello superficiale sia quello che avviene nella rete fognaria. Il deflusso
superficiale ha origine meteorica e si manifesta negli impluvi naturali (nel nostro caso prevalentemente
fiumare) e in quelli artificiali (canali di raccolta, cunette, strade, ecc). Il primo (il deflusso nelle fiumare)
coinvolge masse liquide (e quindi portate) più grandi di svariati ordini di grandezza rispetto al secondo. Basti
pensare che le acque convogliate dal primo deflusso pervengono anche da superfici esterne al bacino
urbano, superfici che spesso hanno estensioni di ordini di grandezza superiori. Il deflusso in fognatura delle
acque meteoriche è quello che si origina prevalentemente ad opera dell’afflusso meteorico sulle superfici
urbane (tetti, strade, ecc.). L’interfaccia tra i due deflussi, quello superficiale e quello sotterraneo, è costituito
dagli organi di captazione (le caditoie), e dagli allacci in fognatura (dove scaricano ad esempio i pluviali degli
edifici).
In condizioni di deflusso regolare, i due sistemi, quello fluviale e quello fognario, non interagiscono. In
concomitanza di eventi intensi le eccedenze del fognario si riversano nelle fiumare (o nei laghi o in mare).
Per eventi catastrofici avviene il contrario. La modellistica matematica è un potente strumento di supporto sia
ai processi decisionali di tipo ordinario (progettazione, gestione e manutenzione) sia a quelli straordinari
(gestione delle emergenze causate da eventi calamitosi). I destinatari del supporto (i cosiddetti end-users)
sono diversi nei due casi, trattandosi nel primo caso del gestore della rete fognaria e del depuratore e, nel
secondo dell’autorità preposta alla valutazione delle criticità (il centro funzionale regionale).
In campo idrologico ed idraulico esistono numerosi codici di simulazione numerica finalizzati all’uso
professionale o alla ricerca scientifica. Cionondimeno, la quasi totalità dei modelli matematici in circolazione
tende a rappresentare in maniera indipendente le componenti del deflusso urbano, separando ciò che
avviene nei corsi d’acqua da ciò che avviene nella rete fognaria (pluviale o mista che sia), perdendo
evidentemente la possibilità di indagare cosa succede quando i due sistemi interagiscono tra loro.
Evenienza che accade proprio in occasione degli eventi più severi, quando maggiore è il rischio per
l’ambiente (in termini di contaminazione da inquinanti) e per la sicurezza pubblica (in termini di sicurezza per
la vita umana e di salvaguardia del patrimonio pubblico e privato).
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 5.1
Titolo
Valutazione dello stato dell’arte di supporto alla modellazione
Data inizio
T0
Data fine
T0+8
Responsabile
UNIRC
Localizzazione
Calabria, Campania, Puglia
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input necessario
Questo OR si sviluppa in due parti specifiche: una parte riguarda il territorio, e più specificamente l’area
campione; l’altra, la modellistica esistente in campo idrologico e idraulico.
La prima parte dell’OR è suddivisa in due fasi. Nella prima fase si procederà alla definizione delle
caratteristiche dell’area campione per l’implementazione e la sperimentazione del progetto di ricerca.
Gli elementi qualificanti saranno la massima rappresentatività su scala regionale delle condizioni
geomorfologiche e climatiche. In altri termini, si cercherà un dimostratore che sia rappresentativo delle
condizioni mediane dei bacini e delle città calabresi e possa rappresentare un esempio generalizzabile
per contesti simili da affrontare con metodologie e strumenti analoghi tramite opportuna
personalizzazione dei dati di riferimento. La seconda fase dell’OR riguarderà analisi di dettaglio
sull’area prescelta, includendo una valutazione dello stato e della funzionalità delle infrastrutture
idrauliche e della strumentazione di misura presenti così come la realizzazione di rilievi in situ delle
condizioni superficiali di drenaggio ed elaborazione di un modello digitale del terreno ad alta
risoluzione.
L’acquisizione di un rilievo DTM ad alta definizione permetterà di avere una base finora non disponibile
negli ambiti urbani considerati, e fornirà un supporto essenziale alla buona riuscita della modellistica.
Le rilevazioni oggi disponibili hanno una precisione di 20m la quale non consente un supporto
adeguato alle attività previste e necessarie di supporto ai modelli. Il target è l’acquisizione di rilievi con
una precisione di 20 cm.
La seconda parte dell’OR avrà come finalità l’analisi critica ed il confronto tra i codici di simulazione
numerica già disponibili sul mercato, al fine di valutarne l’effettivo grado di adeguatezza alle finalità
preposte. Una criticità da analizzare riguarda sicuramente il modo con cui vengono affrontate le
componenti di tipo idrologico e di tipo idrodinamico, che insieme concorrono alla formazione degli
afflussi alla rete, nonché al deflusso nella stessa. Tali componenti vengono affrontate, quasi sempre, in
modo disgiunto nei codici di simulazione numerica, non rendendo pertanto possibile l’analisi integrata
degli effetti di mutua interazione. In più, essi solitamente mancano della flessibilità necessaria per
conseguire una rappresentazione efficace delle complesse realtà urbane, soprattutto per quello che
attiene la rappresentazione della componente idrologica, particolarmente sensibile alla necessità di
rappresentare con particolare dettaglio l’effetto derivante dalle differenti tipologie del suolo e della sua
destinazione d’uso in ambito urbano. Ulteriore grado di complessità deriva dall’evidente necessità di
considerare, anche gli aspetti qualitativi correlati agli stessi processi di formazione e trasporto, per i
quali si ripropongono le stesse problematiche di integrazione e flessibilità già evidenziate in merito agli
aspetti quantitativi.
Tutti questi elementi verranno analizzati attraverso la definizione di un’opportuna matrice di definizione
dei livelli di performance attesi, e l’associazione ad essi di una scala di punteggi. I modelli selezionati
verranno applicati per la simulazione di una serie di eventi noti, da cui si evincerà la loro capacità di
riprodurre risultati attendibili. Da tale analisi scaturirà un inquadramento dello stato dell’arte, e la
possibilità e le prospettive di nuovi specifici sviluppi da parte dei soggetti di ricerca coinvolti nel
progetto.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
5.1.1
Titolo
UNIRC
Stato dell'arte della modellazione applicata a studi idrologici e
condizioni superficiali di drenaggio
VITROCISET
CIRPS
ENEA
Descrizione
L’attività avrà quale finalità l’analisi critica ed il confronto tra i
codici di simulazione numerica già disponibili sul mercato, al fine
di valutarne l’effettivo grado di adeguatezza per le finalità
preposte. Riferimento iniziale sarà costituito dai codici già in uso
da ARPA ed Autorità di Bacino della Calabria, verrà poi esteso ai
codici di comune impiego presso altri Centri Funzionali, con
particolare attenzione a qulli sviluppati su piattaforme aperte.
Output
D5.1.1 Report di analisi sui modelli e matrice di performance
elaborata simulando con i diversi modelli prescelti, eventi storici di
cui si conoscono gli effetti.
5.1.2
Titolo Definizione dei parametri morfologici caratteristici dei bacini UNIRC
calabresi e scelta dell’area campione in base a criteri di
rappresentatività delle condizioni mediane
VITROCISET
CIRPS
Descrizione
L’attività sarà finalizzata ad individuare l’area pilota per la regione
calabrese su cui implementare il sistema. Di questa saranno
raccolte tutte le informazioni topografiche e morfologiche
disponibili
Output
D5.1.2 Report area campione contenente:
•
una classificazione dei bacini calabresi in base ai
principali parametri morfologici, per definire le condizioni
mediane;
•
una analisi della suscettibilità al rischio alluvionale, sui
bacini classificati al punto precedente.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
5.1.3
Titolo Studio idrologico per la caratterizzazione del micro clima UNIRC
dell’area campione
VITROCISET
CIRPS
ENEA
Descrizione
Relativamente all’area campione prescelta sarà condotta una
analisi idrologica e meteo climatica atta a caratterizzare il sito. A
questo scopo saranno raccolti tutti i dati storici disponibili tramite
consultazione degli enti, in particolare ARPA Calabria, che ha già
svolto attività di supporto all’allestimento dei modelli idrologici ed
idraulici per scopi di previsione piene protezione civile, basati sui
codici MIKE by DHI.
Output
D5.1.3 Report area campione contenente:
5.1.4
•
la definizione del microclima plviometrico,
•
le elaborazioni statistiche sulle principali grandezze
idrologiche e idrauliche;
Titolo
UNIRC
Identificazione e valutazione dello stato e della funzionalità delle
infrastrutture idrauliche e della strumentazione di misura presenti
nel bacino campione
VITROCISET
CIRPS
Descrizione
Saranno condotte dettagliate attività in campo atte a identificare e
valutare lo stato di tutte le infrastrutture idrauliche presenti, anche
nell’ottica di valutare il rischio di mobilitazione di materiale solido
in caso di cedimento del corpo delle opere trasversali; per ognuna
delle opere sarà redatta una apposita scheda di sintesi utilizzando
e implementando metodologie e sistemi informatizzati di
archiviazione già messi a punto (ARCH.I.M.E.DE)
Input
Report di analisi sui modelli e matrice di performance (5.1.1)
Report area campione (5.1.2)
Output
D5.1.4 Report area campione – Catasto delle Opere Idrauliche,
Implementazione di “ARCH.I.M.E.DE” (ARCHivio terrItoriale
inforMatizzato delle Opere iDraulichE)
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
5.1.5
Titolo Rilievi in situ delle condizioni superficiali di drenaggio, ed UNIRC
elaborazione di un modello digitale del terreno ad alta risoluzione
VITROCISET
CIRPS
Descrizione
Saranno condotte dettagliate attività atte a valutare, confermare
e/o modificare i dati delle condizioni superficiali di drenaggio (che
possono avere subito variazioni nel tempo ripsetto a dati
disponibili) sull’ area sottoposta ad attività di modellazione e
simulazione.
Input
Report di analisi sui modelli e matrice di performance (5.1.1)
Output
D5.1.5 Rilievo in situ
delle sezioni trasversali delle aste fluviali che interagiscono con il
tessuto urbano;
della rete di collettamento delle acque meteoriche;
di un DTM ad alta risoluzione.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D5.1.1 Report di analisi sui modelli e matrice di performance
T0+2
D5.1.2 Report area campione riguardante:
le caratteristiche morfologiche e meteoclimatiche,
stato infrastrutture e strumentazione monitoraggio
T0+3
D5.1.3 Report area campione su clima pluviometrico e caratteristiche idrologiche e T0+5
idrauliche.
D5.1.4 Report area campione – Schede delle opere
T0+8
D5.1.5 Rilievi in situ e DTM ad alta risoluzione
T0+8
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Modello afflussi deflussi della porzione di bacino extra-urbano
Data inizio
T0+4
Data fine
T0+30
Responsabile
CIRPS
Localizzazione
Calabria, Campania
OR 5.2
Input
N°
Descrizione
Consegna
D5.1.2 Report area campione riguardante:
le caratteristiche morfologiche e meteoclimatiche,
stato infrastrutture e strumentazione monitoraggio
T0+3
D5.1.3 Report area campione su clima pluviometrico e caratteristiche idrologiche
e idrauliche
T0+5
D5.1.4 Report area campione – Catasto delle Opere Idrauliche, Implementazione T0+8
di “ARCH.I.M.E.DE” (ARCHivio terrItoriale inforMatizzato delle Opere
iDraulichE)
D5.1.5 Rilievi in situ e DTM ad alta risoluzione
T0+8
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Questo OR prevede essenzialmente l’impiego di diversi modelli idrologici già esistenti al fine di
verificarne la capacità predittiva nella porzione di bacino extra-urbano che afferisce all’area urbana
selezionata nell’OR5.1. Poiché il tempo necessario alla stima dei deflussi riduce l’anticipo sulla
previsione di piena in maniera proporzionale:
•
al grado di complessità del modello adottato, alla risoluzione della scala spaziale della
modellazione al suolo degli scenari idrologici di piena,
• all’estensione complessiva del bacino idrografico monitorato,
non esiste il modello migliore in assoluto, bensì esiste il modello che presenta la maggiore aderenza
alla realtà territoriale dell’area di studio.
Saranno quindi selezionati sia codici commerciali sia codici sviluppati a livello di prototipo da parte
degli istituti di ricerca partner del progetto, alcuni dei quali saranno sviluppati nell’ambito del progetto
stesso.
Con riferimento ai codici non commerciali, si implementerà un nuovo modello, che dovrà permettere
l’utilizzo sia “ad evento”, sia in modalità “in continuo”, nonché essere calibrato a parametri concentrati
e a parametri distribuiti. La corretta parametrizzazione del modello di trasformazione afflussi-deflussi,
sarà un risultato essenziale di questo OR, per evitare l’insorgenza di fenomeni di instabilità che
possono inficiare l’intero sistema previsionale. Ai fini di offrire un efficace servizio di allarme di piena il
modello utilizzerà una successione di previsioni idrometeorologiche caratterizzate da precisione
crescente al diminuire dell’orizzonte temporale delle previsioni stesse:
•
con un anticipo di 48 – 72 ore, le previsioni meteorologiche quali-quantitative alla meso-scala
saranno capaci di fornire utili indicazioni sul quadro evolutivo della sollecitazione
meteorologica; con un anticipo di 24 – 48 ore, le previsioni meteorologiche quantitative su
aree limitate, col supporto di modelli di disaggregazione spaziale fisicamente basati, saranno
in grado di fornire dati significativi ai fini della modellazione al suolo degli scenari idrologici di
piena;
con osservazioni in tempo reale dei campi di pioggia e/o dei tiranti idrici nella rete di deflusso
(effettuate tramite pluviografi e idrometri funzionanti in teletrasmissione), le previsioni
quantitative di piena mediante modelli idrologici afflussi–deflussi e/o di propagazione,
forniranno previsioni su un orizzonte dettato dal tempo di risposta caratteristico del bacino
stesso. L’ausilio di previsori stocastici del campo di pioggia, applicati su orizzonti di alcune
ore, migliorerà la qualità delle previsioni e ne aumenterà l’anticipo.
Con riferimento ai codici commerciali, saranno in particolare adottati diversi moduli afflussi
deflussi della famiglia MIKE già in uso presso l’ ARPA ed Autorità di Bacino selezionate come
end users della piattaforma, in particolare il modulo NAM di MIKE 11 ed il modello distribuito e
fisicamente basato MIKE SHE.
I diversi codici commerciali e non commerciali, saranno implementati in una piattaforma
comune. Questa deve permettere di ricevere in input i dati storici o in tempo reale e,
consentire di visualizzare in output su un ambiente grafico web-GIS i risultati dei modelli. I
diversi codici saranno implementati con riferimento alla porzione extra urbana del bacino
pilota e calibrati sia sulla base dei dati storici disponibili, ottenuti durante la fase OR5.1,; sia
sulla base dei dati acquisiti durante la fase di realizzazione del progetto dalla rete di
monitoraggio.
I codici così sviluppati saranno successivamente implementati in modalità operativa in tempo reale
nell’ambito della piattaforma di supporto decisionale di cui alla linea di ricerca 7.
•
Attività previste
N°
Attività
AquaSystem
Resp.
Capitolato Tecnico
Contributori
Attività di Ricerca
5.2.1
Titolo
CIRPS
Down-scaling di modelli idrologici e definizione di ietogrammi
sintetici caratteristici per l’area campione
VITROCISET
UNIRC
Descrizione
La scala temporale che caratterizza i processi idrologici, può
variare da pochi minuti a centinaia d’anni. Inoltre spesso si usano
modelli a grande scala per effettuare previsioni a scale più
piccole. Questo comporta una sorta di estrapolazione, o
equivalentemente un trasferimento di informazioni tra le varie
scale. Il problema di scala va esaminato attentamente per la
definizione del modello più appropriato da utilizzare.
Partendo dai risultati dell’OR5.1.3 si procederà a definire specifici
scenari di precipitazione da utilizzare successivamente in input ai
modelli idrologici. Saranno considerati sia eventi sintetici
caratterizzati da diverso tempo di ritorno sia eventi storici atti a
calibrare i parametri dei diversi modelli
Output
D5.2.1 Report su selezione e descrizione dei modelli afflussi
deflussi
5.2.2
Titolo
CIRPS
Definizione del modello concettuale di trasformazione afflussideflussi basato sul concetto di similitudine morfologica
VITROCISET
UNIRC
ENEA
Descrizione
Nell’ambito di questo OR saranno selezionati diversi modelli
afflussi deflussi tra loro differenti per schematizzazione, grado di
approssimazione, natura commerciale o meno, ecc. Saranno
quindi adottati sia modelli già in uso presso gli Enti competenti sia
nuovi modelli eventualmente sviluppati nell’ambito del progetto da
parte dei soggetti di ricerca.
I modelli scelti avranno la caratteristica della flessibilità, in quanto
dovranno prevedere la possibilità di implementare sia la
simulazione ad evento (dati storici), sia quella in continuo (tempo
reale).
Inoltre si prevede la possibilità di utilizzare i dati disponibili in
bacini limitrofi caratterizzati da similitudine idromorfologica, per
estendere le serie temporali e i parametri di input dei modelli
(tecniche di regionalizzazione).
Output
D5.2.1 Report su selezione e descrizione dei modelli afflussi
deflussi
(Report su regionalizzazione dei parametri e delle serie temporali
di input
Report su selezione e descrizione dei modelli afflussi deflussi )
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
5.2.3
Titolo
CIRPS
Implementazione numerica dei modelli afflussi-deflussi, taratura e
verifica attraverso dati storici
VITROCISET
UNIRC
ENEA
Descrizione
In questa fase si procederà alla vera e propria implementazione e
calibrazione dei diversi modelli selezionati. A tal scopo ogni
gruppo di lavoro procederà separatamente in relazione agli stessi
eventi storici adottati per la calibrazione consentendo quindi di
definirne il relativo grado di affidabilità, stimandone l’incertezza e
infine confrontando i risultati ottenuti.
Output
D.5.2.2 Report sui metodi di stima dell’incertezza nella
modellazione idrologica e analisi relativa ai modelli selezionati e
implementati.
5.2.4
Titolo
CIRPS
Calibrazione del modello con i dati reali raccolti attraverso la rete
di monitoraggio
VITROCISET
UNIRC
Descrizione
In questa fase sarà possibile affinare ulteriormente la calibrazione
dei
diversi
modelli
selezionati
nonché
validare
la
schematizzazione adottata sulla base dei dati registrati dalla rete
di monitoraggio.
I modelli devono poter implementare la gestione in tempo reale.
Input
D7.1.4 Risultati comparati di validazione del modello
Output
D5.2.3 Files di configurazione dei diversi modelli selezionati ed
implementati
Output
N°
Descrizione
Consegna
D5.2.1 Report su selezione, implementazione e calibrazione dei modelli afflussideflussi
T0+12
D5.2.2 Report sui metodi di stima dell’incertezza nella modellazione idrologica e
analisi relativa ai modelli selezionati e implementati.
T0+16
D5.2.3 Files di configurazione dei diversi modelli selezionati ed implementati
T0+18
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 5.3
Titolo
Modello idraulico della rete di drenaggio superficiale e di collettamento
Data inizio
T0+8
Data fine
T0+30
Responsabile
UNIRC
Localizzazione
Calabria, Campania, Puglia
Input
N°
Descrizione
Consegna
D5.1.2 Report area campione riguardante:
le caratteristiche morfologiche e meteoclimatiche,
stato infrastrutture e strumentazione monitoraggio
T0+3
D5.1.2 Report area campione riguardante:
le caratteristiche morfologiche e meteoclimatiche,
stato infrastrutture e strumentazione monitoraggio
T0+3
D5.1.5 Rilievi in situ e DTM ad alta risoluzione
T0+8
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Scopo dell’OR 5.3 è l’allestimento di diverse tipologie di modelli idraulici in ambito urbano sia per la
rete di drenaggio sotterranea sia per la rete superficiale, comprensiva anche dei tratti di asta fluviale
ricadenti nel tessuto urbano.
In particolare, l’attività verrà svolta seguendo un approccio multilivello, ogni livello sarà costituito da un
modello per descrivere le diverse componenti del deflusso:
1. deflusso nella rete di drenaggio sotterranea,
2. deflusso nei canali ed aste fluviali a cielo aperto in ambito urbano,
3. deflusso superficiale nell’area urbana con approccio bidimensionale.
Così facendo, ciascuna componente del deflusso viene associata alla migliore rappresentazione
possibile. Quanto ai modelli, saranno selezionati codici esistenti siano essi commerciali o prototipi
sviluppati da parte degli istituti di ricerca partner del progetto, e saranno sviluppati nuovi codici
nell’ambito del progetto stesso. In particolare si prevede di sviluppare un codice multilivello che
incorpori le componenti dei deflussi (1)-(3). La novità consisterà nell’accoppiamento idrodinamico dei
tre livelli, spesso assente nei modelli di calcolo oggi disponibili.
Con riferimento ai codici commerciali, saranno adottati, tra l’altro, diversi moduli della famiglia MIKE by
DHI già in uso presso l’ ARPA ed Autorità di Bacino, in particolare MIKE 11, MIKE FLOOD e MIKE
URBAN. Ciò consentirà di avere un punto di riferimento sicuro e consolidato su cui basare il confronto
con i codici di nuova generazione. Tutti i codici saranno calibrati sia sulla base dei dati storici disponibili
sia sulla base dei dati acquisiti durante la fase di realizzazione del progetto dalla rete di monitoraggio.
I codici così sviluppati saranno successivamente implementati in modalità operativa in tempo reale
nell’ambito della piattaforma di supporto decisionale di cui alla linea di ricerca 7. Tale piattaforma
integrerà i diversi modelli consentendo all’utilizzatore di scegliere quello che meglio si appresta a
rappresentare le caratteristiche dell’area in esame.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
5.3.1
Titolo
UNIRC
Definizione dei modelli concettuali del deflusso in superficie e
nella rete di collettamento urbano.
OR 5.3
VITROCISET
CIRPS
ENEA
Descrizione
Nell’ambito di questo OR saranno selezionati diversi modelli
idraulici tra loro differenti per formulazione matematica, grado di
approssimazione, ecc. La scelta sarà orientata verso l’adozione
di
a) modelli già in uso presso gli Enti competenti;
b) modelli commerciali della famiglia MIKE by DHI; e altri
modelli commerciali di simile scopo;
c) nuovi modelli sviluppati “ad hoc” nell’ambito del progetto
da parte dei soggetti di ricerca.
Lo scopo è mettere a punto un modello di simulazione
dell’idraulica
urbana
efficace,
robusto
e
soprattutto
“personalizzato”. In questo processo i modelli commerciali
faranno da “benchmark” e da punto di riferimento per i modelli
“handmade”.
Punto chiave del software che verrà fornito agli end-users sarà la
modularità dello stesso, ovvero la sua capacità di essere inserito
in un sistema previsionale più ampio che comprenda, ad
esempio, la simulazione del funzionamento del sistema di
adduzione e di distribuzione.
Output
D5.3.1 Rapporto sui diversi modelli matematici selezionati per la
implementazione. Il rapporto conterrà
i) la descrizione della formulazione matematica dei modelli
adottati;
ii) l’enunciazione dei punti di forza e di debolezza di ciascun
modello;
iii) la disamina dell’algoritmo e del flusso di calcolo in cui si
evidenziano input, output e scala temporale del
modello;
iv) l’approccio numerico che si intende perseguire per
l’implementazione del modello;
v) il criterio di validazione e di calibrazione.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
5.3.2
Titolo
Implementazione dei modelli idraulici
OR 5.3
UNIRC
VITROCISET
CIRPS
Titolo
UNIRC
Calibrazione dei modelli con i dati raccolti dalla rete di
monitoraggio
VITROCISET
CIRPS
Descrizione
In questa fase si procederà alla vera e propria implementazione e
ad una prima taratura dei diversi modelli selezionati. A tal scopo
ogni gruppo di lavoro procederà separatamente, e utilizzerà i
medesimi eventi storici per la validazione del modello su cui
lavora. Si definiranno inoltre una serie di output, uguali per tutti i
modelli, per consentirne un confronto puntuale. Esaurita questa
fase, si procederà ad una valutazione collegiale dei risultati
conseguiti, ponendo a confronto tra loro le predizioni per
definirne il relativo grado di rispondenza e affidabilità. A questo
punto si sceglieranno i modelli sui quali affinare lo sviluppo e il
processo di calibrazione anche attraverso i dati che inizieranno
nel frattempo ad essere disponibili dalle stazioni di misura che si
saranno installate nell’area in esame.
Output
D5.3.1 Rapporto su selezione, implementazione e calibrazione
dei modelli idraulici. Il rapporto conterrà
i) la descrizione dei casi di studio utilizzati per verificare il
modello;
ii) i criteri di comparazione dei risultati;
iii) le analisi comparative degli output;
iv) le motivazioni sulle scelte operate.
5.3.3
Descrizione
In questa fase sarà possibile affinare ulteriormente la
calibrazione dei diversi modelli selezionati nonché validare la
schematizzazione adottata sulla base dei dati registrati dalla rete
di monitoraggio.
Output
D5.3.2 Files di configurazione dei diversi modelli idraulici
selezionati ed implementati
Output
N°
Descrizione
Consegna
D5.3.1 Rapporto sui diversi modelli matematici selezionati per la implementazione
T0+15
D5.3.2 Rapporto su selezione, implementazione e calibrazione dei modelli idraulici T0+18
D5.3.3 Files di configurazione dei diversi modelli idraulici selezionati ed
implementati
AquaSystem
Capitolato Tecnico
T0+30
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Integrazione tra modello extraurbano e urbano
Data inizio
T0+15
Data fine
T0+30
Responsabile
CIRPS
Localizzazione
Calabria, Puglia, Campania
OR 5.4
Input
N°
Descrizione
Consegna
D5.2.3 Files di configurazione dei diversi modelli idrologici selezionati ed
implementati
T0+18
D5.3.3 Files di configurazione dei diversi modelli idraulici selezionati ed
implementati
T0+18
D5.1.2 Report area campione riguardante:
le caratteristiche morfologiche e meteoclimatiche,
T0+3
D5.1.3 Report area campione su clima pluviometrico e caratteristiche idrologiche e T0+5
idrauliche
D5.1.4 Report area campione – Catasto delle Opere Idrauliche, Implementazione
di “ARCH.I.M.E.DE” (ARCHivio terrItoriale inforMatizzato delle Opere
iDraulichE)
T0+8
D5.1.5 -
T0+8
Rilievi in situ e DTM ad alta risoluzione
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 5.4
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Scopo dell’OR 5.4 è la realizzazione di un modello di interfaccia per combinare il modello idrologico
implementato nell’OR 5.2 col modello idraulico implementato nell’OR53. Ciò al fine di consentire la
rappresentazione complessiva di tutte le fasi del deflusso, includendo sia i processi idrologici di
ruscellamento e formazione, sia di deflusso sulle superfici urbane, nella rete di drenaggio e nelle aste
fluviali.
L’integrazione tra i diversi modelli avverrà in modo totalmente dinamico, garantendo quindi le
conservazioni di massa e di quantità di moto tra i diversi sistemi, e sarà gestita attraverso un’interfaccia
grafica comune ai due modelli. Collegare “dinamicamente” gli output del 5.2 agli input del 5.3 richiederà
di adottare una metodologia di interpolazione per adattare le diverse risoluzioni temporali adottate dai
due modelli. L’approccio integrato fornirà comunque indubbi vantaggi, come quello di adottare la
schematizzazione e la risoluzione spaziale più consona ad ogni area, pur mantenendo relativamente
limitato il numero dei punti di calcolo e senza incorrere in problemi di condizioni al contorno tra le
diverse zone. L’interfaccia tra i due modelli deve essere realizzata in modo da disporre di un modulo
specifico per l’assimilazione di dati di ingresso da fonti puntuali (pluviometri, idrometri e termometri) e
distribuite (radar, previsioni pluviometriche da modelli meteorologici e da stime da satellite), in
alternativa all’input simulato dal modello extra-urbano.
Altra caratteristica dell’interfaccia sarà quella di poter aggiornare agevolmente i parametri, sia del
modello idrologico sia del modello idraulico, nel caso di successive integrazioni della rete di
monitoraggio in tempo reale, oppure in caso di modifica delle condizioni di misura dei sensori (ad es.
variazione della sezione in cui è collocato il sensore di livello idrometrico o della variazione dello zero
idrometrico presso la sezione stessa).
L’integrazione tra i due modelli verrà testata sottoponendo il modello d’assieme a scenari alluvionali
noti, consentendo così di valutarne la performance complessiva.
Per fare ciò, si procederà secondo la medesima logica degli OR 5.2 e 5.3, ovvero si farà uso di una
selezione di codici commerciali e di codici prototipali, già in uso presso gli istituti di ricerca partner del
progetto, ovvero sviluppati “ad hoc” nell’ambito del progetto stesso.
Relativamente ai codici non commerciali, si realizzerà un nuovo modello che consentirà di riprodurre in
maniera ottimale le caratteristiche di deflusso in ambiente urbano ed extraurbano e di considerare la
complessa interazione tra canali e condotte del sistema di drenaggio in area urbana.
Relativamente ai codici commerciali sarà utilizzato MIKE FLOOD che consente di utilizzare in modo
integrato i modelli idrodinamici MIKE 11, monodimensionale, MIKE 21, bidimensionale ed il codice
MIKE URBAN CS, sempre monodimensionale, per le reti di drenaggio.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
5.4.1
Titolo
Definizione dei modelli di interfaccia
CIRPS
VITROCISET
UNIRC
Descrizione
Nell’ambito di questo OR sarà studiata la logica con cui costruire
l’interfaccia tra i modelli idrologici implementati nell’OR 5.2
selezionati diversi modelli afflussi deflussi tra loro differenti per
schematizzazione, grado di approssimazione, natura commerciale
o meno, ecc. Saranno quindi adottati sia modelli già in uso presso
gli Enti competenti, ed in particolare il codice MIKE FLOOD, sia
nuovi modelli eventualmente sviluppati nell’ambito del progetto da
parte dei soggetti di ricerca.
Output
D5.4.1 Report su selezione, descrizione del modello
integrato:descrizione delle caratteristiche del modello di interfaccia
da utilizzare per l’abbinamento dinamico dei diversi modelli
idrologici selezionati nell’ambito dell’OR 5.2 e dei diversi modelli
idraulici selezionati nell’ambito dellOR 5.3.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
5.4.2
Titolo
Implementazione dei modelli integrati
OR 5.4
CIRPS
VITROCISET
UNIRC
Titolo
CIRPS
Calibrazione del modello con i dati raccolti dalla rete di
monitoraggio
VITROCISET
UNIRC
Descrizione
In questa fase si procederà alla vera e propria implementazione e
prima calibrazione dei diversi modelli selezionati. A tal scopo ogni
gruppo di lavoro procederà separatamente in relazione agli stessi
eventi storici adottati per la calibrazione consentendo quindi di
definirne il relativo grado di affidabilità.
Input
D5.4.1 Report su selezione, descrizione dei modelli A/D
Output
D5.4.2 Report su implementazione e calibrazione dei modelli
integrati
5.4.3
Descrizione
In questa fase sarà possibile affinare ulteriormente la calibrazione
del modello integrato nonché validare la schematizzazione
adottata sulla base dei dati registrati dalla rete di monitoraggio
Input
D5.1.4 Risultati comparati di validazione del modello
Output
D5.4.3 Files di configurazione dei diversi modelli selezionati ed
implementati
Output
N°
Descrizione
Consegna
D5.4.1 Report su selezione, descrizione del modello integrato
T0+16
D5.4.2 Report su selezione, implementazione e calibrazione dei modelli integrati
T0+18
D5.4.3 Files di configurazione dei diversi modelli selezionati ed implementati
T0+21
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Ottimizzazione del processo di scarico delle piene
Data inizio
T0+8
Data fine
T0+30
Responsabile
UNIRC
Localizzazione
Calabria, Campania, Puglia
OR 5.6
Input
N°
Descrizione
Consegna
D5.4.2 Report su selezione, implementazione e calibrazione dei modelli integrati
T0+18
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
I criteri convenzionali di smaltimento delle acque meteoriche nei recipienti naturali evidenziano dei
grossi limiti nel controllo della qualità delle acque rilasciate, sia nel caso di collettamento separato
(fognatura pluviale) sia nel caso di collettamento unitario (fognatura unitaria). Nel primo caso
solitamente non vi è la preventiva sottomissione ad alcun tipo di trattamento, nel secondo, gli
scaricatori di piena operano rilasciando le acque che superano un multiplo fissato (denominato grado
di diluizione) rispetto alla portata nera. E’ stato accertato scientificamente che i contenuti inquinanti dei
deflussi delle prime acque di pioggia sono quantitativamente simili a quelli delle acque nere. In più si
riscontrano contenuti non-trascurabili di metalli pesanti.
Gli interventi strutturali per la mitigazione dell’inquinamento ambientale possono essere puntuali o
diffusi. I primi consistono nell’uso di vasche di prima pioggia nelle quali invasare i volumi del primo
deflusso per poi recapitarli all’impianto di depurazione a fine evento. I secondi, nell’impiego di
pavimentazioni ad alta drenabilità, capaci di filtrare gli inquinanti. Temi caldi della ricerca sono gli
aspetti relativi all’uso combinato di scaricatori di piena e vasche di prima pioggia, con riferimento in
particolare alle modalità di svuotamento delle vasche e alla concomitante definizione della soglia di
portata oltre la quale attivare lo scarico. Tutto ciò allo scopo di ridurre i volumi idrici inviati alla
depurazione, senza sacrificare in modo significativo l’efficacia del controllo.
Altro fronte di ricerca che si intende affrontare è lo studio della composizione di pacchetti drenanti ad
alta efficacia per la realizzazione di pavimentazioni urbane porose sia di tipo bituminoso sia di tipo
cementizio (strade, parcheggi, marciapiedi, parchi, ecc.),con la finalità di individuare il best mix in
funzione della capacità selettiva di abbattimento di sostanze inquinanti.
Gli studi sopra evidenziati convergeranno nella formulazione di un modello concettuale che rappresenti
il controllo degli scarichi sia attraverso sistemi strutturali puntuali (scaricatori di piena e vasche di prima
pioggia) sia con sistemi strutturali diffusi (pavimentazioni drenanti). Lo sviluppo del modello
comprenderà l’implementazione, la validazione e la calibrazione attraverso i dati della rete sensoristica
installata sul campo.
La finalità della modellazione matematica della rete sarà di riuscire a valutare i volumi idrici sversati da
ogni singolo scaricatore di piena così come le masse dei solidi totali, del BOD5 e del COD. Il modello
permetterà quindi di stimare l'impatto ambientale degli scaricatori, la frequenza di scarico e il grado di
diluizione anche di quelli a geometria più complessa.
Il modello consente pertanto di individuare le criticità idrauliche e ambientali del sistema fognario e di
valutare con grande dettaglio l’efficacia di futuri interventi progettuali, evidenziando i benefici dalla
soluzione proposta o di soluzioni alternative.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
5.6.1
OR 5.6
Titolo
UNIRC
Analisi della ricettività dei corpi idrici recipienti sia in termini
qualitativi (capacità autodepurante) sia in termini quantitativi
(portata max accoglibile)
VITROCISET
CIRPS
Descrizione
Sulla base di alcuni dei modelli allestiti nell’ambito degli OR 5.3 e
5.4 si procederà ad analizzare, in riferimento a diversi eventi, la
risposta del sistema di drenaggio urbano sia dal punto di vista
quantitativo che qualitativo. L’analisi consentirà di individuare
eventuali soluzioni di intervento così come di indirizzare le
successive fasi di gestione operativa nell’ambito della piattaforma
di supporto decisionale di cui alla linea di ricerca 7
Output
D5.6.1 Report su stato di ricettività dei corpi idrici
5.6.2
Titolo
Definizione di un modello di monitoraggio
quali/quantitativo degli scaricatori di piena
UNIRC
VITROCISET
CIRPS
Titolo
UNIRC
Analisi della possibilità di impiego di vasche di prima pioggia e
simulazione del relativo funzionamento
Descrizione
VITROCISET
CIRPS
e
controllo
Descrizione
Con riferimento ad alcuni dei modelli implementati nell’ambito
degli OR 5.3 e 5.4 sarà schematizzato anche il funzionamento di
scaricatori di piena ed altre opere di controllo e gestione idraulica
che costituiranno l’input per la successiva fase di
implementazione delle regole operative nella piattaforma di
supporto decisionale
Input
D5.6.1 Report su stato di ricettività dei corpi idrici
Output
D5.6.2 Report su modello di monitoraggio e controllo scaricatori di
piena
5.6.3
L’analisi sarà condotta sempre con l’ausilio di alcuni dei modelli
numerici sviluppati nell’ambito dei precedenti OR schematizzando
il comportamento delle vasche od altre strutture di controllo dei
carichi inquinanti
Input
D5.6.2 Report su modello di monitoraggio e controllo scaricatori di
piena
Output
D5.6.3 Report su possibilità impiego vasche di prima pioggia
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 5.6
Output
N°
Descrizione
Consegna
D5.6.1 Report su stato di ricettività dei corpi idrici
T0+16
D5.6.2 Report su modello di monitoraggio e controllo scaricatori di piena
T0+25
D5.6.3 Report su possibilità impiego vasche di prima pioggia
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Modello di laminazione delle piene
Data inizio
T0+2
Data fine
T0+24
Responsabile
VITROCISET
Localizzazione
Calabria, Campania
OR 5.7
Input
N°
Descrizione
Consegna
D5.1.4 D5.1.4 Report area campione – Catasto delle Opere Idrauliche,
Implementazione di “ARCH.I.M.E.DE” (ARCHivio terrItoriale inforMatizzato
delle Opere iDraulichE)
T0+8
D5.4.2 Report su selezione, implementazione e calibrazione dei modelli integrati
T0+16
D5.4.3 Files di configurazione dei diversi modelli selezionati ed implementati
T0+18
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Quello della laminazione delle piene in ambito urbano è un elemento centrale della gestione degli
eventi. Il modello di laminazione è essenziale nel supporto alle decisioni in quanto serve a simulare
scenari di mitigazione del rischio. Nell’ambito extra-urbano ciò significa prevedere (se disponibili) zone
ad allagamento programmato (ad esempio mediante l’azionamento di paratoie mobili) di tipo diffuso o
puntuale oppure ad infiltrazioni che favoriscono al contempo la ricarica delle falde. Tali zone possono
essere ad esempio campi agricoli, destinati a colture poco suscettibili al danneggiamento derivante
dall’allagamento.
Più delicata la situazione nell’ambito urbano. L’impostazione odierna coinvolge le cosiddette
applicazioni multiscopo, che risultano di grande impegno progettuale e gestionale. Questo perché con
il passare del tempo le finalità degli invasi di laminazione si sono progressivamente ampliate, passando
da invasi destinati al solo controllo delle piene (invasi monoscopo) a invasi a scopi multipli studiati
anche per finalità urbanistiche, paesistiche o di fruizione, ovvero destinate all’affinamento della qualità
delle acque di piena o anche al recupero e riutilizzazione delle stesse acque invasate.
Una strategia complementare di grande attualità, che verrà perseguita nel progetto, consiste
nell’individuazione e nel suggerimento all’adozione delle cosiddette Best Management Practices (BMP)
e cioè di un insieme di strategie non strutturali attinenti all’uso del suolo e strutturali a carattere diffuso
atte a incentivare l’infiltrazione e la laminazione locale delle portate meteoriche a monte delle reti di
drenaggio urbano e dei corsi d’acqua naturali. Queste strategie mirano quindi ad ottenere due scopi:
da un lato ridurre i deflussi di origine meteorica immessi in fognatura e nei ricettori, escludendo quelli
non inquinati che non necessitano di un trattamento, e dall’altro laminare localmente, cioè a monte
delle reti di drenaggio, quelli che devono comunque essere raccolti e trattati.
Per raggiungere il primo scopo è necessario smaltire localmente una parte dei deflussi, ricorrendo a
strutture filtranti atte a disperdere nel terreno una parte delle acque meteoriche raccolte da superfici
impermeabili o direttamente cadute su aree rese semipermeabili, ovviamente se lo permettono le
caratteristiche pedologiche del suolo e le caratteristiche qualitative delle acque meteoriche da infiltrare.
Il secondo scopo, cioè la laminazione delle acque meteoriche prima del loro ingresso in fognatura,
richiede opere di temporaneo immagazzinamento o utilizzando i volumi disponibili in opere realizzate
ad altro scopo, quali coperture piane di edifici o parcheggi, mediante sistemi di controllo degli imbocchi,
oppure realizzando invasi locali, come piccole vasche interrate o laghetti all’aperto.
Obiettivo dell’OR 5.7 è individuare le strategie applicabili nel contesto territoriale prescelto e sviluppare
un modello concettuale per rappresentarle.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
5.7.1
OR 5.7
Titolo
VITROCIS UNIRC
Definizione delle strategie di laminazione nell’area campione e ET
valutazione delle relative possibilità di attuazione
Descrizione
L’attività sarà finalizzata a valutare la risposta del bacino e
dell’area urbana in riferimento a diversi eventi meteorici e definire
di conseguenza opportune strategie di gestione attiva e passiva
degli eventi alluvionali. A tale scopo saranno applicati modelli a
scala di bacino per la stima dei deflussi e delle produzioni di
sedimento (es. SWAT, AnnAGNPS, WEPP).Tale attività
costituisce l’input fondamentale per la successiva definizione delle
soglie di allertamento e regole di gestione all’interno della
piattaforma di supporto decisionale. L’attività sarà condotta
facendo in particolare riferimento ad alcuni dei modelli già
implementati per la rete naturale (es. MIKE 11) e di drenaggio (es.
MIKE URBAN) simulando di volta in volta il diverso
comportamento della rete al variare dei diversi eventi, ed
integrando la simulazione delle strategie perseguibili nel contesto
territoriale del dimostratore
Output
D5.7.1 Report su individuazione strategie di mitigazione del
pericolo
idraulico
in
ambito
extra-urbano
attraverso
l’individuazione di possibili casse di espansione e l’attuazione di
misure di mitigazione delle piene basate su protocolli
•
di manutenzione della rete idrografica (in particolare per la
gestione della vegetazione presente in alveo e delle opere
di sistemazione idraulico-forestale);
di buone pratiche agricole incentivabili nell’ambito della
PAC, del PSR, ecc., ai fini del contenimento delle piene;
e su linee guida
•
per la definizione di “interventi tipo” per la “cattura” del
materiale vegetale a monte delle sezioni problematiche
(es. ponti, tombinamenti, restringimenti, ecc.) di
interfaccia con la porzione urbanizzata del corso d’acqua.
Report sull’individuazione e attuazione delle Best Management
Practices in ambito urbano e sulla la definizione di interventi di
natura urbanistica e pianificatoria per la minimizzazione del
rischio.
•
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
5.7.2
Titolo
Definizione di un modello concettuale
simulazione dei principali scenari attuativi
OR 5.7
di
laminazione
VITROCIS UNIRC
e ET
Descrizione
Sulla base dei risultati delle simulazioni di cui all’OR precedente,
saranno definite le opportune regole di gestione e strategie
operative, le quali saranno successivamente implementate nella
piattaforma di supporto decisionale. Tali strategie si baseranno su
una forte interazione con la sensoristica che sarà installata sul
campo. La simulazione di almeno una strategia verrà effettuata
con il supporto del modulo Control Structure di Mike Urban che
consente di schematizzare gran parte delle opere di controllo e
gestione del deflusso nella rete.
Output
D5.7.2 Report su protocolli di attuazione e tecniche di gestione
delle strategie di laminazione individuate al 5.7.1. Esposizione dei
risultati della simulazione derivante dall’applicazione di almeno
una strategia operativa di laminazione o di BPM.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D5.7.1 Report su strategie di laminazione in area extra-urbana, su protocolli di
T0+15
attuazione e linee guida buone pratiche.
Report sull’individuazione e attuazione delle Best Management Practices in
ambito urbano e sulla la definizione di interventi di natura urbanistica e
pianificatoria per la minimizzazione del rischio
D5.7.2 Report su Protocolli di Attuazione e Tecniche di Gestione delle Strategie di
Laminazione indivudate al 5.7.1
AquaSystem
Capitolato Tecnico
T0+24
Attività di Ricerca
2.1.6 Linea di Ricerca 6: Sistemi di
quali/quantitativo nelle reti di drenaggio
monitoraggio
e
controllo
La linea di ricerca è dedicata alla creazione di una infrastruttura ICT che integri dati ed informazioni sull’
intero ciclo di gestione delle acque basata su una architettura di riferimento aperta, molti modello, flessibile
rispetto alla profilazione di uso e al contesto territoriale sotto esame.
Il risultato finale sarà un sistema di monitoraggio e controllo quali/quantitativo delle reti di drenaggio e di
collettamento urbano aperto alla integrazione con componenti ed interfacce più proprie della rete di
adduzione e distribuzione. Tale sistema presenterà dati ed informazioni mappandola sui dati geospaziali
disponibili (in particolare sui DTM delle locazioni oggetto di sperimentazione).
Gli utilizzatori dello strumento sono gli Enti gestori della risorsa idrica, i pianificatori dello sviluppo
infrastrutturale, e Centri funzionali regionali. L’interfaccia utente di tale strumento è una piattaforma
informatica tipo WEB/GIS che integra differenti funzionalità e ambiti operativi. In particolare la piattaforma è
un sistema di interfaccia tra diverse strutture componenti:
•
i modelli matematici di simulazione del funzionamento della rete di drenaggio urbano;
•
l’infrastruttura strumentale per il rilievo dei parametri di qualità e di quantità delle acque ad opera
della rete sensoristica dispiegata sul territorio;
•
gli algoritmi di supporto alle decisioni in materia di analisi delle criticità e di diffusione delle allerte
preventive;
il sistema di analisi della situazione in caso di emergenza e degli avvisi alle istituzioni preposte alla
gestione.
Disporre di una piattaforma unica, permetterà di avere un quadro sinottico di tutta la struttura di gestione del
territorio urbano per quanto riguarda la gestione delle acque in senso ampio, poiché comprende anche le
acque dei corsi d’acqua che incidono sul tessuto urbano. La piattaforma consentirà di operare in modalità
multi-modello e multi-obiettivo. Essa sarà flessibile ed espandibile perché sarà organizzata in maniera
modulare, e pertanto potrà includere nuovi modelli. La struttura unitaria permetterà di stabilire regole di
correlazione e analisi dati per limitare falsi allarmi, indirizzare prontamente azioni correttive, da cui esercitare
simulazioni di scenario utili a pianificare in maniera ottimale interventi sul territorio e sulle varie componenti di
gestione del ciclo.
Attraverso questo strumento sarà pertanto possibile, da un unico punto di accesso effettuare simulazioni o
previsione di evoluzione di eventi utilizzando i diversi modelli studiati e sviluppati, monitorare lo stato della
intera infrastruttura di campo integrata, effettuare simulazioni e indagini atti alla progettazione e
pianificazione di interventi oltre ad avere in un quadro sinottico la gestione ed il monitoraggio della intera (e
disomogenea) rete di sensoristica e dati integrati nel sistema.
Il sistema nel suo complesso prevede l’aggiornamento dei dati in ‘near real time’ ed in continuo e permette la
storicizzazione a scopi di statistica ed analisi nell’ ottica di un miglioramento continuo delle regole, algoritmi e
correlazioni definite nel sistema stesso.
In particolare, nel presente progetto il sistema permetterà, da un unico punto di accesso:
•
•
Monitoraggio in continuo di parametri quantitativi e qualitativi della fornitura e del deflusso idrico atti
alla prevenzione sanitaria (rischio idropotabile) e di efficienza della rete.
•
Gestione e nowcasting di eventi di precipitazione sia in relazione alla sicurezza che alla gestione e
prevenzione del deflusso con integrazione di dati di sensoristica in ambito urbano e di dati meteo
locali in tempo reale (rischio idrogeologico ed idraulico).
•
Identificazione di azioni e progettazione preventiva per il riuso di acque reflue con sperimentazione
di tecniche innovative di depurazione atte a complementare l’utilizzo di acque vergini da falda.
•
Simulazione di eventi eccezionali e previsione degli effetti in ambito urbano con diversi modelli.
•
Creazione di una base dati statistica per il continuo miglioramento della gestione della infrastruttura
di drenaggio e di distribuzione.
•
Generazione di un flusso continuo di dati in grado di mantenere un controllo costante sull’efficienza
dell’intero sistema idrologico dell’area target.
Simulazioni di interventi sul territorio in ottica di interruzione di deflusso eccezionale o di laminazione
e stoccaggio di acque per uso non potabile.
Il deliverable finale di questa linea di ricerca è costituito dal sistema installato ed integrato con la connettività
alla grid di sensoristica, con i modelli sviluppati o importati necessari alla validazione e calibrazione e con gli
strumenti di simulazione derivati da dati ed eventi storici o da simulazioni della sensoristica di campo.
Attraverso questo strumento l’utente finale otterrà un quadro sinottico della situazione ed una informazione
•
su eventi ed eventualmente allarmi automaticamente generati dal sistema in base ai dati raccolti, alle loro
correlazioni ed alle regole definite.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Definizione dei dati per il monitoraggio e controllo
Data inizio
T0+3
Data fine
T0+12
Responsabile
ENEA
Localizzazione
Campania
OR 6.1
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Il presente OR ha come finalità la definizione dei parametri quali/quantitativi da valutare e/o monitorare
tramite reti sensoriali, operanti in continuo e distribuite sul sistema di drenaggio urbano, per la
generazione di scenari di simulazione del funzionamento del sistema stesso, anche in tempo reale,
attraverso la modellistica numerica sviluppata nella Linea di Ricerca 5.
Al fine di rappresentare in dettaglio il funzionamento del sistema idraulico oggetto di studio ed ottenere
simulazioni affidabili di possibili eventi di inondazione è necessario disporre di misure quali/quantitative
diffuse spazialmente e rilevate con sistematicità.
Tale necessità, tuttavia, si scontra con il costo della realizzazione delle misure, che ci indurrà a
restringere al massimo il numero delle stesse e ad integrare, in alternativa, l’insieme dei dati prelevati
dai sensori, con un approccio basato su tecniche di rappresentazione della conoscenza (deduzioni,
inferenze, ecc.) al fine di aumentare la capacità di gestione e controllo del sistema in via di definizione
delle reti di drenaggio.
Sarà quindi progettata una base di conoscenza che permetterà l’estrazione di ulteriori informazioni a
partire dai dati grezzi rilevati dai sensori. Per popolare la base di conoscenza verranno studiati e
progettati i modelli e le regole del dominio del sistema di drenaggio urbano, i modelli e le regole relativi
ai sensori qualitativi e quantitativi, le regole di correlazione tra eventi e quelle di individuazione delle
azioni da compiere.
Sulla base dei parametri quali/quantitativi necessari per la modellazione del sistema di drenaggio, sarà
individuata la sensoristica da installare o già operativa sul sistema da monitorare per l’acquisizione dei
dati. Saranno inoltre definiti, attraverso l’applicazione di algoritmi e metodi statistici (e.g. algoritmi
genetici), schemi di deployment ottimale della sensoristica e le frequenze di campionamento dei dati, in
funzione delle condizioni operative reali oltre che della scala spazio-temporale richiesta dalla
modellistica.
Infine, saranno definite tecniche e modalità di integrazione dei dati da rilevare tramite le reti sensoriali
da implementare nel progetto con i database, anche storici, popolati dalle diverse reti di monitoraggio
ambientale (e.g. reti metereologiche ed idrologiche) operanti sul territorio e gestite dagli enti locali.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.1.1
Titolo: Definizione delle categorie e tipologie di dati da acquisire ENEA
per ogni modello previsto
OR 6.1
VITROCISET
Descrizione
Nell’ambito della presente attività si procederà con un approccio
sistematico alla individuazione e classificazione dei principali
parametri quali/quantitativi da acquisire in campo attraverso
apposite reti di sensori, operanti in continuo e distribuite sui
sistemi di drenaggio urbano, al fine di generare scenari di
simulazione del funzionamento degli stessi, anche in tempo reale,
attraverso la modellistica numerico-spaziale messa a punto nella
Linea di Ricerca 5.
Dato l’elevato numero di parametri da valutare per la
modellazione dei sistemi suddetti, si prevede di integrare l’insieme
dei dati da acquisire con informazioni estratte da questi ultimi
tramite un approccio basato su tecniche di rappresentazione della
conoscenza. A tal fine sarà progettata una ontologia del dominio
delle reti di drenaggio e collettamento urbano e una base di
conoscenza.
Output
D6.1.1 Documento di definizione delle categorie e tipologie di dati
da acquisire per la modellistica numerica
6.1.2
Titolo: Definizione della sensoristica da utilizzare/utilizzata, ENEA
posizionamento e frequenza di campionamento del dato
VITROCISET
Descrizione
Nell’ambito della presente attività sarà in prima istanza eseguito
uno screening delle reti di monitoraggio funzionanti sul territorio,
utili agli scopi della simulazione del funzionamento dei sistemi di
drenaggio e collettamento urbano. Sarà quindi definita la
sensoristica da installare in rete per l’acquisizione dei principali
parametri quali/quantitativi necessari alla sezione modellistica.
Con l’ausilio di algoritmi e metodi statistici (e.g. algoritmi genetici)
saranno definiti il posizionamento ottimale della sensoristica sui
sistemi di drenaggio e collettamento oggetto di studio e la
frequenza di campionamento dei dati in funzione delle condizioni
operative reali oltre che della scala spazio-temporale richiesta
dalla modellistica.
Input
D6.1.1 Documento di definizione delle categorie e tipologie di dati
da acquisire per la modellistica numerica
Output
D6.1.2 Documento di definizione della sensoristica da utilizzare,
posizionamento e frequenza di misura
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.1.3
Titolo: Definizione degli interventi da effettuare per le installazioni ENEA
della sensoristica a supporto dei modelli individuati
OR 6.1
VITROCISET
Descrizione
Nell’ambito della presente attività si analizzeranno le condizioni
operative reali nelle quali le reti di sensori andranno ad operare;
saranno quindi definiti e pianificati gli interventi necessari per il
funzionamento ottimale delle singole unità sensoriali in termini di
acquisizione ed elaborazione in locale dei dati rilevati e la loro
trasmissione verso l’unità centrale di elaborazione. I singoli
interventi saranno definiti sulla base delle caratteristiche fisicoambientali reali delle diverse tipologie di sistemi monitorati, siano
essi di drenaggio o collettamento urbano.
Input
D6.1.2 Documento di definizione della sensoristica da utilizzare,
posizionamento e frequenza di misura
Output
D6.1.3 Documento di definizione degli interventi a supporto
dell’installazione della sensoristica in campo
6.1.4
Titolo: Definizione della integrazione ed utilizzo di dati provenienti ENEA
da fonti esterne (meteo locali) e dati storici.
VITROCISET
Descrizione
La presente attività ha lo scopo di definire tecniche e modalità di
integrazione ed armonizzazione dei dati acquisiti in tempo reale
ed in continuo dalle reti di sensori installate nell’ambito del
Progetto con database, anche storici, popolati dalle diverse reti di
monitoraggio ambientale (e.g. reti metereologiche ed idrologiche)
operanti sul territorio e gestite dagli enti locali.
Input
D6.1.3 Documento di definizione degli interventi a supporto
dell’installazione della sensoristica in campo
Output
D6.1.4 Documento di definizione delle tecniche e modalità di
integrazione dei dati acquisiti dalla sensoristica installata con
quelli provenienti da fonti esterne
Output
N°
Descrizione
Consegna
D6.1.1 Documento di definizione delle categorie e tipologie di dati da acquisire per T0+5
la modellistica numerica
D6.1.2 Documento di definizione della sensoristica da utilizzare, posizionamento e T0+7
frequenza di misura
D6.1.3 Documento di definizione degli interventi a supporto dell’installazione della T0+10
sensoristica in campo
D6.1.4 Documento di definizione delle tecniche e modalità di integrazione dei dati T0+12
acquisiti dalla sensoristica installata con quelli provenienti da fonti esterne
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Disegno del sistema (rete e centro di monitoraggio)
Data inizio
T0+7
Data fine
T0+12
Responsabile
ENEA
Localizzazione
Campania
OR 6.2
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input necessario
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’OR avrà come finalità il disegno dell’architettura del sistema di monitoraggio e controllo
quali/quantitativo delle reti di drenaggio e di collettamento urbano.
Il sistema comprenderà una architettura multilivello di rete di sensori intelligenti, connessa ad una
eterogenea rete di comunicazione, per il monitoraggio continuo, distribuito e in tempo reale dei
principali parametri quali/quantitativi che caratterizzano il funzionamento della rete di drenaggio, di
collettamento urbano e la qualità delle acque.
L’architettura di rete di sensori sarà connessa mediante un sistema di trasmissione ad hoc ad una
centrale di elaborazione dati (o centro di monitoraggio) che consentirà di raccogliere, elaborare e
armonizzare la grande mole di dati acquisiti dalla sensoristica in campo, e renderla accessibile e
fruibile, in maniera aggregata, tramite grafici, tabelle e/o livelli informativi geografici, da diverse
piattaforme (console operatore, PC, tablet, etc.). In particolare, tramite appositi interfacce, i dati raccolti
saranno resi disponibili al sistema di supporto ai processi decisionali di safety e management del
rischio idraulico in ambito urbano sviluppato nella Linea di Ricerca 7.
La piattaforma del centro di monitoraggio integrerà in particolare sistemi di data management and
mining, sistemi di fusione sensoriale multilivello e un sistema Web-GIS.
Attraverso questa piattaforma sarà possibile raccogliere in un unico database dati alfanumerici, dati
geospaziali e serie storiche ed effettuare simulazioni o previsioni a breve termine utilizzando la
modellistica numerico-spaziale messa a punto nell’ambito del progetto.
Il disegno della piattaforma in oggetto prevede l’integrazione di informazioni relative anche ai sistemi
idrici di adduzione e distribuzione, ponendosi come strumento unico di monitoraggio e controllo
dell’intero ciclo integrato delle acque.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.2.1
Titolo
Definizione
della
architettura
multiparametrico (rete sensoristica) e
comunicazione
OR 6.2
di
del
monitoraggio ENEA
sistema di
VITROCISET
Descrizione
Nell’ambito di questa attività sarà definita e disegnata l’architettura
del sistema di acquisizione dati e del sistema di comunicazione.
Il sistema di acquisizione sarà imperniato su reti di dispositivi
sensoriali multiparametrici intelligenti, distribuiti, capaci di
monitorare in tempo reale ed in continuo parametri
quali/quantitativi relativi al del sistema di drenaggio.
Sarà definito in dettaglio il modello di riferimento per la connettività
locale, per la trasmissione dati e si formalizzarà sia i formati e
protocolli dati provenienti dai sensori che i formati di interscambio
dati da spedire su WAN.
Si identificheranno, qualora necessario, le tecniche di fusione
sensoriale a basso livell. Saranno inoltre analizzati e risolti aspetti
di affidabilità del dato (presenza costante del dato e filtraggio di
condizioni anomale) e di buffering, frequenza di campionamento e
meccanismi di comunicazione bidirezionali in presenza di
interazione remota con la sensoristica installata.
Output
D6.2.1 Documento del disegno dell’architettura dei sistemi di
acquisizione dati (rete sesnoristica) e di comunicazione
6.2.2
Titolo Definizione e sviluppo di algoritmi di fusione sensoriale ENEA
multilivello e di regolarizzazione dei dati acquisiti dalla sensoristica
VITROCISET
Descrizione
Nell’ambito di questa attività, sulla base delle risultanze dell’ OR
6.1, verranno individuati i punti di misura rilevanti in termini di
selezione delle grandezze significative e di localizzazione sul
sistema di drenaggio monitorato, con l’ausilio di tecniche di
ottimizzazione multi-obiettivo.
Saranno investigati algoritmi di fusione sensoriale sia allo scopo di
gestire efficacemente la mole di dati generata dal sistema di
acquisizione pervasiva che allo scopo di garantire l’ estrazione di
indici sintetici per la gestione ottimale del sistema complesso
soggetto alla misura. Il sistema di misura pervasivo ospiterà nei
diversi livelli architetturali componenti SW che implementeranno
gli algoritmi sviluppati.
Saranno inoltre investigati, per i livelli superiori del sistema di
monitoraggio, metodi di regolarizzazione del flusso dati al fine di
indirizzare le problematiche di affidabilità dei nodi sensoriali e di
qualità del dato acquisito che va ad alimentare la modellistica di
previsione idrologica e di simulazione dell’idraulica urbana,
sviluppata nell’ambito del Progetto
Output
D6.2.2 Documento su tecniche ed algoritmi di fusione sensoriale
multilivello e di regolarizzazione dei dati acquisiti
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.2.3
Titolo Definizione di dati e protocolli di comunicazione e di ENEA
standard per la integrazione di altra sensoristica.
OR 6.2
VITROCISET
Descrizione
Questa attività definirà standard e requisiti di interfaccia con la
sensoristica non installata nel progetto ma che è utile integrare o
perché già esistente (e quindi non disegnata con le caratteristiche
del presente progetto) o perché fornisce i dati ad un livello
informativo diverso (ad esempio disponibilità di un Web Services o
di un Web Socket o altro meccanismo di comunicazione).
Tale definizione stabilisce pertanto una modalità generale di
integrazione di altra sensoristica applicabile a contesti esistenti o
alla integrazione di sensori non aderenti a standard diffusi e per i
quali è necessario fornire le specifiche di un adapter.
Output
D6.2.3 Documento di definizione dei protocolli di comunicazione e
degli standard di integrazione con sensoristica esistente
6.2.4
Titolo
ENEA
Definizione dell'architettura di integrazione dei dati geospaziali,
dei modelli di dati, serie storiche, dei modelli matematici e
creazione di tematismi
VITROCISET
Descrizione
Nell’ambito di questa attività sarà definita e disegnata l’architettura
SW del sistema di monitoraggio e controllo nelle sue componenti
di raccolta e gestione in tempo reale dei dati, di trattamento ed
utilizzo degli stessi rispetto sia alla modellistica definita, che alle
caratteristiche di memorizzazione e storicizzazione, di
integrazione rispetto alla banca dati geospaziale disponibile.
Saranno definiti il livello di integrazione intermedio, le regole da
applicare per la generazione di eventi e l’eliminazione di dati
anomali rilevati da correlazioni spazio-temporali.
I modelli matematici messi a punto nella Linea di ricerca 5
saranno integrati su una piattaforma unica e resi eseguibili.
Sarà infine definito il middleware per l’acquisizione dei dati, la
generazione delle informazioni e degli eventi e il trasferimento dei
dati aggregati alla componente di presentazione in console.
Output
D6.2.4 Documento sull’architettura software del sistema di
integrazione e fusione dati, gestione eventi e console operativa
Output(devono essere asset tangibili, ad esempio prodotti software o hardware)
N°
Descrizione
Consegna
D6.2.1 Disegno dell’archiettura del sistema sensoristico periferico, definizione di T0+10
protocolli e standard di comunicazione e dell’integrazione alla piattaforma
D6.2.2 Architettura del sistema di integrazione dati e fusione sensoriale, gestione
eventi e console operativa
T0+10
D6.2.3 Documento di definizione dei protocolli di comunicazione e degli standard
di integrazione con sensoristica esistente
T0+12
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
D6.2.4 Documento sull’architettura software del sistema di integrazione e fusione
dati, gestione eventi e console operativa
AquaSystem
Capitolato Tecnico
OR 6.2
T0+12
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 6.3
Titolo
Realizzazione del sistema (rete e centro di monitoraggio)
Data inizio
T0+9
Data fine
T0+18
Responsabile
VITROCISET
Localizzazione
Input
N°
Descrizione
Consegna
D6.2.1 Definizione e disegno del sistema di sensorisica periferico, protocolli e
standard di integrazione alla piattaforma
T0+10
D6.2.2 Architettura del sistema di integrazione e fusione dati, gestione eventi e
console operativa
T0+10
D6.2.3 Documento di definizione dei protocolli di comunicazione e degli standard
di integrazione con sensoristica esistente
T0+12
D6.2.4 Documento sull’architettura software del sistema di integrazione e fusione
dati, gestione eventi e console operativa
T0+12
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
In questo OR, partendo dalle specifiche e scelte di architettura definite nel OR 6.2 si realizza il sistema
nelle sue diverse componenti.
In particolare rispetto alle attività elencate:
•
Realizzazione della rete di connessione e comunicazione
Si realizzano e sperimentano i meccanismi di comunicazione e di connessione in una sede
campione assicurando la efficienza funzionale in tutte le condizioni di contesto e per tutte le
tipologie di sensoristica prevedibili in campo reale. Vengono tarate le frequenze di
campionamento e la quantità di dati.
•
Realizzazione del sistema di raccolta, filtraggio e memorizzazione dati
Si realizza il sistema di acquisizione dati, si definiscono in dettaglio ed implementano regole di
filtraggio dati e meccanismi di memorizzazione. Si realizzano alcuni strumenti di simulazione
per la acquisizione di dati.
Realizzazione del sistema di integrazione dei dati raccolti con algoritmi e modelli
Si realizza la infrastruttura informatica che permette la integrazione dei diversi algoritmi e
modelli sviluppati con i dati in tempo reale. Si definiscono ed implementano regole di
correlazione e di fusione dati funzionali alla interpretazione attraverso i modelli.
• Realizzazione del sistema di monitoraggio e controllo ed integrazione con le basi dati
cartografiche e modelli digitali del territorio.
Si realizza il sistema nel suo complesso integrando la parte di acquisizione dati, la integrazione dei
modelli e dei motori di fusione e correlazione, e la presentazione di console operativa da cui sarà
possibile avere un quadro sinottico delle diverse situazioni sotto osservazione (emergenze, dati di
efficienza o di inquinamento) riferite alle basi di dati geospaziali messe a disposizione dagli OR
precedenti (linea 5).
•
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.3.1
Titolo Realizzazione della rete di connessione e comunicazione
OR 6.3
VITROCIS
ET
Descrizione
L’attività prevede di consolidare con installazioni e prove
sperimentali le soluzioni ipotizzate per la comunicazione dati in
ambito sensoristica distribuita.
La sperimentazione prevede l’utilizzo di un test bed campione in
cui verrà installata la sensoristica prevista e saranno effettuate,
oltre alle attività di implemetazione specifica sui layer di
trasmissione e protocolli, prove di affidabilità e stabilità di raccolta
dati, frequenza di campionamento e precisione del dato (a fronte
di misure ripetute nel tempo) e autonomia di consumo.
Verranno stabiliti pertanto targets da rispettare per considerare il
dato rilevato attendibile e sarà definito un processo sostenibile in
regime di produzione (manutenzione).
Verranno inoltrati in WAN messaggi contenenti i livelli informativi
richiesti e dettagliati nelle specifiche contenute negli output del OR
6.2.
Output
Architettura di sensoristica distribuita installata e funzionante in
test bed campione.
D6.3.1 e D6.3.2 per descrizioni realative alla sensoristica
distribuita.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.3.2
Titolo Realizzazione del sistema di raccolta, filtraggio e
memorizzazione dati
OR 6.3
VITROCIS ENEA
ET
Descrizione
L’ attività prevede la realizzazione del livello di integrazione nel
sistema centrale dei dati di sensoristica acquisiti dal campo.
In questa attività vengono realizzate le seguenti operazioni:
•
Analisi del dato per identificazione ed eliminazione dati invalidi
(duplicati, fuori range in assoluto o relativamente a campioni
temporalmente vicini)
•
Memorizzazione e storicizzazione dei dati secondo formati atti
ad alimentare i modelli ed a ottenere una base storica di
riferimento con una rappresentazione in continuo dei
fenomeni ed effetti misurati.
•
Realizzazione di strumenti per la simulazione dei dati atti a
poter sperimentare i modelli sviluppati.
•
Realizzazione di metodi di fusione dati e correlazione per la
generazione di livelli informativi di livello superiore
•
Analisi di sensoristica esistente per realizzazione interfacce di
acquisizione e normalizzazione.
Output
Componenti dell’architettura SW centralizzata per la raccolta e
memorizzazione di dati da sensoristica distribuita.
D6.3.1 e D6.3.2 per descrizioni realative al livello di integrazione
sensoristica, data fusion e inoltro messaggi al livello di
presentazione e decision support.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.3.3
OR 6.3
Titolo Realizzazione del sistema di integrazione dei dati raccolti VITROCIS
con algoritmi e modelli.
ET
Descrizione
Questa attività rappresenta un punto di attenzione principale per
la realizzazione di una piattaforma flessibile e multi modello.
Nel framework sviluppato sarà creata una struttura che elencando
i vari modelli a disposizione ne mantiene le caratteristiche di dati
necessari in termini di formati e repository di memorizzazione. Si
costruiranno le opportune viste sui dati necessari ai diversi
modelli con una classificazione generale dei dati ed una
mappatura sulle basi dati fisicamente disponibili (dati storici ed in
tempo reale).
Questa componente renderà possibile la interpretazione di un
fenomeno invocando specifici modelli ed algoritmi e fornendo in
uscita i risultati.
Si potrà quindi analizzare un fenomeno (o una pianificazione di
interventi) utilizzando diversi modelli dalla stessa piattaforma con
la possibilità di scegliere quello più adatto al contesto ed al tipo di
analisi in oggetto.
Output
Componente di integrazione di modelli e dati.
D6.3.1 e D6.3.2 per descrizioni realative al livello di integrazione
dei modelli.
D6.3.3 Descrizione dei criteri e modalità di personalizzazione,
inclusione di modelli e di dati di contesto.
6.3.4
Titolo
VITROCIS ENEA
Realizzazione del sistema di monitoraggio e controllo ed ET
integrazione con le basi dati cartografiche e modelli digitali del
territorio.
Descrizione
Questa attività riguarda la realizzazione della console di
monitoraggio e controllo e la integrazione dei dati geospaziali e i
modelli digitali del territorio.
La console sarà realizzata con componenti sviluppati nei
precedenti OR e racchiuderà in un unico punto di acceso i dati e
le informazioni relative sia alla rete di drenaggio sia informazioni di
tutta la rete di distribuzione e di adduzione.
La implementazione dell’ HMI sarà basata su tecnologia HTML5 e
sarà abilitata alle più avanzate metodologie di interazione (multi
touch e multi screen console).
L’operatore avrà su un unico punto di accesso ma su schermi
multipli (e personalizzabili nei contenuti) il quadro completo della
situazione disponendo sia di accesso puntuale ai dati sia alle
informazioni aggregate che alle simulazioni basate sui modelli
prescelti ed integrati e sui dati correnti (o storici)
Output
Console operativa del sistema.
Output
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
N°
Descrizione
OR 6.3
Consegna
D6.3.1 Descrizione di dettaglio delle componenti, interfacce ed integrazione di
modelli e dati geospaziali
T0+12
D6.3.2 Sistema integrato
T0+16
D6.3.3 Descrizione dei criteri e modalità di personalizzazione, inclusione di modelli T0+18
e di dati di contesto.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Deploy del sistema su sito pilota
Data inizio
T0+21
Data fine
T0+27
Responsabile
VITROCISET
Localizzazione
Calabria, Campania
OR 6.4
Input
N°
Descrizione
Consegna
D6.3.2 Sistema integrato
T0+16
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
In questo OR, per l’ambito comunale prescelto per la sperimentazione del sistema in Calabria,
verranno dapprima individuate e definite le personalizzazioni del sistema affinché esso risulti efficace
nel recepire le esigenze dell’ente gestore, si procederà quindi all’ installazioni del sistema e alla
esecuzione dei test di verifica funzionale, ed infine si procederà alla messa in esercizio del prototipo. In
particolare rispetto alle attività elencate:
La pianificazione degli interventi prevede una fase di ispezione presso il sito periferico, a valle di tale
fase verranno definiti gli interventi da svolgere.
Installazione e test del sistema
La fase di installazione, secondo le sequenze temporali più avanti descritte, è prevista a partire
da 22 mesi dopo l’inizio del progetto, e dovrà durare circa tre mesi. Nell’ultimo periodo questa
fase si sovrapporrà con l’inizio delle prove funzionali e di test del sistema, anch’esse della
durata prevista di tre mesi. Al termine della messa in esercizio, vi sarà l’attività di formazione
del personale, e quindi la certificazione finale e la consegna del sistema.
Messa in esercizio e supporto del prototipo consegnato
La messa in esercizio ovviamente riguarderà da un lato le apparecchiature di campo, dall’altro
le apparecchiature della Sala Operativa.
Per quanto concerne il sottosistema delle apparecchiature di campo, si procederà alle verifica di
funzionalità elettrica della sensoristica e successivamente alla loro taratura per la corretta acquisizione
delle misure ingegneristiche delle grandezze in osservazione. Si procederà quindi alla verifica
funzionale delle unità di acquisizione dati RTU e alla impostazione delle frequenze di acquisizione delle
misure, infine saranno sottoposte a test di funzionalità le apparecchiature di trasmissione dati associate
alle singole unità di acquisizione RTU
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.4.1
Titolo Personalizzazione del sistema e pianificazione degli
interventi
OR 6.4
VITROCIS
ET
Descrizione
La personalizzazione del sistema sarà attuata fondamentalmente
sulla piattaforma software centralizzata del sistema. E’ infatti su
questa che l’utente opererà a regime e che costituirà l’elemento
centrale di utilizzo di tutto il sistema che si andrà a realizzare.
Come già accennato sono previste due linee di personalizzazione:
a) La personalizzazione “con codice” presuppone l’intervento
o il supporto operativo di un tecnico esperto. Questo
avviene quando il cliente necessita di adattamenti del
sistema che comportano obbligatoriamente la modifica del
codice stesso del sistema, con lo scopo di sviluppare
nuove funzionalità e/o modifiche a quelle esistenti.
b) La personalizzazione “ con un click” permette all’utente
cliente di intervenire direttamente sulla piattaforma
andando a modificare le varie preferenze disponibili e
collegate ai diversi moduli della piattaforma. Questo tipo
di personalizzazione permette quindi all’utente di
intervenire con semplicità ed autonomia rivedendo e
modificando i processi operativi, senza bisogno
dell’intervento di tecnici o consulenti.
La pianificazione degli interventi di personalizzazione verrà
definita a seguito di una prima fase di sperimentazione e verifica
delle funzionalità condotte con la partecipazione attiva
dell’utente/utilizzatore del sistema. Verranno recepite e definite le
personalizzazioni “con codice” che sono quelle più onerose,
parallelamente saranno anche definite tutte le opzioni per le
personalizzazioni dei diversi moduli applicativi che costituiscono la
piattaforma operativa di AcquaSystem.
Output
D6.4.1 Definizione delle specifiche tecniche per i livelli di
personalizzazione della piattaforma software.
•
Rapporto tecnico di specifica delle personalizzazioni “con
codice”
•
Rapporto tecnico di specifica delle personalizzazioni “con
click”
•
Rapporto tecnico sulla pianificazione degli interventi di
personalizzazione del sistema.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.4.2
Titolo
OR 6.4
Installazione e test di sistema
VITROCIS
ET
Descrizione
Le attività di installazione procederanno su due componenti
distinti:
1. l’installazione sul campo delle centraline di acquisizione
dati (RTU Remote Terminal Unit), dei sensori e dei
sistemi di trasmissione dati;
2. l’installazione delle apparecchiature hardware e software
nella Sala Operativa.
La pianificazione degli interventi di installazione prevede un primo
giro di ispezioni in sito a valle del quale verrà redatto un Rapporto
dove saranno ufficializzate tutte le decisioni prese e le attività
concordate, e condivise anche con l’ufficio tecnico del Comune
(ed eventualmente anche dagli altri enti coinvolti). A questo punto
il responsabile delle installazioni potrà procedere con le attività di
installazione in sito in modo autonomo, ma sempre in
collegamento e con il supporto del personale tecnico del Comune.
Per quanto riguarda le installazioni sul campo verranno dapprima
realizzati i lavori civili ed impiantistici propedeutici alle installazioni
della sensoristica di campo, dei sistemi di acquisizione dei dati ed
ai sistemi di teletrasmissione dati alla Sala Operativa.
Una volta completate le opere civili ed impiantistiche si procederà
alle installazioni dei sensori, delle unità di acquisizione dati RTU
ed ai sistemi di telecomunicazione per la trasmissione dei dati.
Man mano che le apparecchiature vengono installate e connesse
ai sistemi di alimentazione elettrica, verranno condotti i test di
funzionalità sui diversi elementi.
In parallelo nella Sala Operativa sarà avviata l’installazione delle
apparecchiature,
a
cominciare
dalle
piattaforme
di
interfacciamento dati dal campo e dalla stesura di tutti i cavi di
connessione, sia quelli di segnale che i cavi Ethernet.
L’installazione delle piattaforme di interfacciamento è necessaria
per verificare la bontà dei sistemi di trasmissione dati : alcuni
computer
“muletto”
precedentemente
configurati,
si
interfacceranno con i sistemi di acquisizione per verificare la
corretta acquisizione dei dati e soprattutto la bontà e la continuità
della trasmissione.
Dopo le piattaforme di acquisizione verranno installati e collegati i
mezzi di comunicazione della rete : lo Switch ethernet, il Router
Firewall, convertitori seriali Ethernet, e verrà configurata la rete.
Nel frattempo, man mano che vengono terminati i test del SW su
ogni sottosistema, questo verrà installato e integrato nella
struttura della Sala Operativa che pian piano prende forma.
Output
Installazioni apparecchiature di campo,
apparecchiature presso la sala operativa
D6.4.2:
ed
installazioni
•
Rapporto tecnico sulla pianificazione degli interventi di
installazione.
•
Rapporto tecnico sulle installazioni di campo;
•
AquaSystem
•
Rapporto sui test di verifica funzionale delle
apparecchiature apparecchiature installate;
Capitolato Tecnico
Rapporto tecnico sulle installazioni presso la sala
operativa;
•
Rapporto tecnico sui test di verifica funzionale delle
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
6.4.3
Titolo Messa in esercizio e supporto del prototipo realizzato
OR 6.4
VITROCIS
ET
Descrizione
Per la messa in esercizio del sistema si prevede di identificare e
dedicare due figure esperte che hanno seguito tutto lo sviluppo
del progetto. Una figura sarà esperta in sfw e sarà identificata
come esperto dell’intero progetto, mentre l’altra figura avrà
esperienza e competenze nel settore HW e sarà identificata
come responsabile delle installazioni.
Queste figure professionali saranno operative presso la Sala
Controllo del sistema ed in collaborazione con altre figure tecniche
provvederanno a scrivere le procedure di gestione e conduzione
della sala operativa e le etiche di comportamento del personale,
sia in caso di conduzione normale, che di anomalia o di allarme
effettivo.
Verranno ripetute le operazioni normali di routine, tipo il
caricamento di mappe e/o documentazione, l’estrazione ed il
processamento dei dati dal database da parte dei computer
Client, l’accesso alle pagine WEB dedicate e non, ecc.
Verranno simulate situazioni particolari, tipo rotture di apparati o
stati di allarme provenienti dalle reti, in modo da verificare e
consolidare tali procedure;
verranno ripetute le operazioni di
intervento e sostituzione su apparecchiature
o strumenti,
valutando gli impatti sui tempi morti e definendo le migliori
strategie, Ovviamente tutte queste operazioni non saranno
affidate al caso, ma stabilite secondo una precisa procedura già
stilata e concordata con il personale dei comuni e/o degli entri
gestori del sistema in fase di utilizzo del sistema.
Questa fase di messa in esercizio sarà fondamentale perché
dovrà mettere in luce tutte le possibili anomalie, le situazioni di
indeterminazione, i “punti deboli” del sistema.
In questo periodo verranno anche messe a punto le procedure di
contatto con gli enti esterni, soprattutto legate alle situazioni di
emergenza, ma anche allo scambio di dati o informazioni.
A fronte di tutte queste considerazioni, il sistema verrà aggiornato
ed evoluto, assumendo la sua configurazione quasi definitiva
Output
Messa in esercizio delle apparecchiature di campo, e di quelle
installate presso la sala operativa
D6.4.3: Rapporto tecnico sulle attività di messa in esercizio:
•
Rapporto tecnico sulle attività di messa in esercizio delle
apparecchiature di campo;
•
Rapporto tecncico sulle attività di messa in esercizio delle
apparecchiature della sala operativa;
•
Rapporto tecncio sulle attività di supporto al prototipo
realizzato.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D6.4.1 Definizione delle specifiche tecniche per i livelli di personalizzazione della
piattaforma software
T0+20
D6.4.2 Sistema operativo
T0+27
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
D6.4.3 Rapporto tecnico sulle attività di messa in esercizio:
AquaSystem
Capitolato Tecnico
OR 6.4
T0+27
Attività di Ricerca
2.1.7 Linea di Ricerca 7: Sistema di Supporto ai processi decisionali di Safety
and Management del rischio idraulico in ambito urbano.
In contesti orografici in cui vi sono corsi d’acqua di breve lunghezza e con notevoli dislivelli e quindi
caratterizzati da pendenze molto accentuate unitamente a specifiche caratteristiche geologiche e
pluviometriche, possono verificarsi fenomeni di deflusso spiccatamente torrentizio, prettamente legato
all’andamento dei deflussi meteorici. Sono quindi molto comuni in tali contesti le piene irruenti, le rotture
degli argini, le inondazioni e gli allagamenti delle zone pianeggianti. Gli eventi alluvionali che
sistematicamente si abbattono su territori con queste caratteristiche tra cui spicca per tipologia quello
calabrese, provocando enormi danni e numerose vittime, e costituiscono un freno allo sviluppo del territorio,
incidendo in modo determinante sulla sicurezza e sulla qualità della vita.
Attualmente le allerte sulle zone interessate sono preparate con previsioni di 12 e 24 ore, il monitoraggio in
tempo reale tarato su intervalli di 20 minuti viene utilizzato anche per allertamento per evento in atto con
modellistica di primo livello (solo soglie pluviometriche) indirizzando peraltro solo la causa dell’ evento e non
l’effettiva conseguenza sul territorio.
Il presente progetto prevede di utilizzare modelli di secondo livello che sulla base degli input della
precipitazione valutano la risposta del sistema di drenaggio con le sue strutture per prevedere effetti di
piene, esondazioni e allagamenti in ambito urbano e limitare di conseguenza gli effetti reali sul territorio
Il controllo di primo livello risulta carente in molti casi (per assenza di una sufficiente rete di pluviometri,
ridotti margini di tempo con falsi allarmi e mancati allarmi), la modellistica di secondo livello gira sia con i dati
di previsione che dati in tempo reale nell’ ottica di analisi di rischio idraulico. La piattaforma fornirà pertanto,
sulla base dei modelli sviluppati nella linea di ricerca 5, un accoppiamento tra modellistica idrologica ed
idraulica (integrazione urbano ed extraurbano) in uno strumento unico flessibile e con possibilità di
analizzare le situazioni con una capacità multimodello.
Altro punto di vantaggio previsto è la rete di comunicazione integrata tra tutte le istituzioni che possono
essere così collegate in maniera informatica diretta condividendo l’analisi e le previsioni in tempo reale
guadagnando tempi preziosi per le azioni di emergenza e di contenimento.
Anche i comuni in questo contesto avranno a disposizione eventi ed allarmi in tempo reale e localizzati
precisamente sul contesto cittadino in modo da poter generare informazioni e direttive per i cittadini in ottica
di sicurezza e prevenzione. In questa ottica verrà sperimentato un sistema di comunicazione su rete GSM
che sarà fornito come strumento di notifica in emergenza ai Comuni a cui spetta la reale gestione di tali
notifiche.
In questa linea di ricerca si realizza pertanto, sulla base della piattaforma sviluppata nell’ambito della linea di
ricerca 6, uno strumento di supporto alle decisioni che riesca ad identificare il rischio e le aree ad esso
soggette.
Il rischio viene calcolato sulla base dei modelli sviluppati, dei dati ed informazioni originati dalle diverse fonti
(sia sensoristica sul campo sia interoperabilità con servizi di livello superiore come dati meteo locali
provenienti da elaborazioni con radar meteo o integrazione con sorgenti satellitari) e dalle regole e
correlazioni dati inseriti nella piattaforma.
Una volta identificata una situazione di rischio viene inoltrata una segnalazione (per via informatica) alle
autorità competenti le quali avranno una base conoscitiva in tempo reale della situazione e potranno attivare
le procedure ed azioni di emergenza relative.
Attraverso le implementazione dei modelli e gli strumenti di simulazione verranno studiati ed implementati
sistemi di mitigazione delle piene anche attraverso il processo di laminazione sempre nell’ ottica di agevolare
una pianificazione di interventi che possa prevedere ritorni sia in ottica di prevenzione dei fenomeni che di
riuso e conservazione di acque meteoriche.
Questa linea di ricerca, partendo dai modelli, prevede oltre alla personalizzazione informatica della
piattaforma e degli strumenti di simulazione atti a definire gli scenari da analizzare, prevede l’istallazione di
sensoristica distribuita sul territorio urbano ed extraurbano (i modelli sviluppati si devono integrare e
interagire per definire gli effetti combinati) di tipo tradizionale ma con capacità di comunicazione dati in
continuo ed in tempo reale (pluviometri e idrometri).
Saranno anche identificate le fonti dati sotto forma di servizi informatici per quanto riguarda i dati meteo
locali che dovranno essere fusi con le rilevazioni attuali sul campo per fornire la migliore previsione possibile
degli effetti a breve termine in ambito urbano.
Verranno infine studiati e proposti meccanismi di broadcasting delle informazioni sugli allarmi in modo da
avvertire in tempo reale la popolazione presente nelle zone dove il rischio viene reputato maggiore, dando
opportune indicazioni di allontanamento dalla zona o di rifugio.
Il deliverable di questa attività di ricerca è il sistema di controllo degli eventi completo di sensoristica
installata in campo, piattaforma comprendente modelli e criteri di valutazione della situazione e di
correlazioni dati. L’ambiente di simulazione reso disponibile sarà utilizzato anche per identificare aree di
laminazione ed accumulo in ottica rottura del deflusso e riuso.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Sviluppo di un algoritmo per il DSS ed implementazione
Data inizio
T0+7
Data fine
T0+21
Responsabile
ENEA
Localizzazione
Calabria, Campania
OR 7.1
Input
N°
Descrizione
Consegna
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Il presente OR avrà come finalità la progettazione e lo sviluppo di un sistema di supporto alle decisioni
(DSS - Decisional Support System) per la gestione dei sistemi di drenaggio e collettamento urbano, la
previsione del rischio inondazione e gestione delle emergenze.
Tale sistema consentirà di prevedere in tempo reale eventi di inondazione in ambito urbano, di
identificare e delineare con significativo dettaglio le aree urbane interessate e quindi di gestire le
emergenze mediante un criterio di allerta multi-soglia, articolato su livelli di rischio crescente.
Il sistema DSS che si andrà a sviluppare consisterà in una piattaforma GIS integrata che consentirà di
raccogliere e gestire i dati geospaziali; di integrarli con i dati quali/quantitativi monitorati dalle diverse
tipologie di reti di sensori installate sul territorio; di elaborare mappe previsionali di rischio e scenari di
pericolosità e danno, basati sulla modellistica numerica messa a punto nell’ambito della Linea di
ricerca 5 e su metodi avanzati di analisi ed elaborazioni spaziali.
Il sistema GIS/DSS che si svilupperà costituirà l’interfaccia geografica del centro di monitoraggio
realizzato nell’ambito Linea di ricerca 6
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
7.1.1
Titolo
ENEA
Definizione dell'architettura del sistema GIS/DSS per la gestione
dei sistemi di drenaggio e collettamento, la previsione del rischio e
gestione delle emergenze
VITROCISET
UNIRC
Descrizione
L’attività è finalizzata al disegno dell’architettura della piattaforma
di supporto decisionale basata su un sistema GIS che integrerà
una componente geo-database per la raccolta e gestione dei dati
geografici, una applicazione GIS locale per la previsione e
gestione del rischio inondazione e una componete Web-GIS per la
visualizzazione e condivisione in rete degli scenari di rischio
elaborati rendendoli facilmente accessibili agli enti preposti alla
gestione del rischio come ai comuni cittadini. La piattaforma
GIS/DSS si integrerà con il centro di monitoraggio tramite
apposite componenti informatiche.
Output
D7.1.1 Report sull’architettura del sistema
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
7.1.2
Titolo
ENEA
Elaborazione di un criterio di allerta multisoglia, articolato su livelli
di rischio crescente, basati sui risultati della modellazione A-D e
dall'analisi degli effetti al suolo prodotti dagli eventi storici.
OR 7.1
VITROCISET
UNIRC
Descrizione
Sulla base dell’analisi incrociata delle risultanze delle diverse
catene modellistiche sviluppate nell’ambito della linea di ricerca 5,
con approccio multi modello, sarà possibile definire le specifiche
metodologie e criteri di allertamento tarati opportunamente in
funzione delle esigenze di protezione civile e di tutti gli end user
fruitori della piattaforma. A tal fine si farà riferimento anche ai
criteri e procedure già implementate ed operative presso il Centro
Funzionale di Protezione Civile di ARPA Calabria basate sia su
criteri di soglie pluviometriche sia sulla modellazione degli effetti al
suolo mediante il codice di calcolo MIKE 11.
Output
D7.1.2 Report sui criteri multisoglia di allertamento
7.1.3
Titolo
ENEA
Implementazione di algoritmi e modelli e integrazione su
interfaccia di gestione comune.
VITROCISET
Descrizione
L’attività è finalizzata ad implementare tutte le catene
modellistiche sviluppate nell’ambito della linea di ricerca 5
all’interno della piattaforma di supporto decisionale, mediante una
interfaccia di gestione comune. Con riferimento sia ai codici
commerciali sia agli ulteriori modelli oggetto di sviluppo nell’ambito
del progetto, saranno sviluppate opportune interfacce di
collegamento tali da consentire lo scambio dati, la preparazione
dell’input alle simulazioni, la fase di calcolo e la relativa gestione
dell’output unitamente ai relativi algoritmi di post processamento.
Output
D7.1.3 Piattaforma di supporto decisionale
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
7.1.4
Titolo
ENEA
Realizzazione di un sistema di simulazione per la validazione
teorica del modello.
Descrizione
Nell’ambito di questo lavoro, le diverse catene modellistiche
implementate all’interno della piattaforma saranno utilizzate per
riprodurre scenari di eventi storici in modalità operativa.
L’approccio sarà quindi quello del “viaggio nel tempo”, ponendo
virtualmente l’utilizzatore della piattaforma in una data del passato
antecedente ad uno specifico evento e rendendo accessibili solo i
dati ed informazioni in quel momento realmente disponibili. I
modelli numerici saranno quindi alimentati in questa sede solo con
i dati di osservazione antecedenti alla data del “viaggio nel tempo”
utilizzando per il forecast il dato previsionale allora disponibile.
Sarà quindi possibile confrontare le previsioni della piattaforma in
modalità operativa con lo scenario poi realmente verificatosi,
fornendo importanti indicazioni sulla performance ed affidabilità
del sistema complessivo.
Il rispetto degli stringenti requisiti del tempo reale per scopi di
allertamento e protezione civile, sia in termini di accuratezza delle
previsioni sia dei tempi di trasmissione dati ed elaborazione,
costituirà la verifica e validazione ultima dell’obiettivo realizzativo
7.1.
Output
D7.1.4 Risultati comparati di validazione del modello.
OR 7.1
VITROCISET
UNIRC
Output
N°
Descrizione
Consegna
D7.1.1 Report sull’architettura del sistema
T0+11
D7.1.2 Report sui criteri multisoglia di allertamento
T0+12
D7.1.3 Piattaforma di supporto decisionale
T0+12
D7.1.4 Risultati comparati di validazione del modello
T0+15
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 7.2
Titolo
Raccolta dati in tempo reale, data fusion, generazione allarmi e nowcasting
Data inizio
T0+12
Data fine
T0+24
Responsabile
VITROCISET
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input necessario
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Scopo di questo obiettivo realizzativo è quello di fornire una integrazione di fonti di dati necessari alla
rilevazione della situazione meteo e degli indicatori sul campo in tempo reale per la gestione degli
eventi di precipitazione eccezionali.
Il sistema raccoglie dati dalla sensoristica distribuita in campo (rilevazione di altezza di invasi, flussi
nella rete di drenaggio cittadino, pluviometri) e indicazioni meteo in tempo reale (previsioni meteo in
tempo reale, rilevazioni integrabili da stazioni nelle prossimità cittadine).
Una prima attività di questo OR sarà pertanto il censimento delle fonti utili ad effettuare previsioni a
breve integrandone contributi in tempo reale.
Perché i dati raccolti siano utili alla determinazione e conoscenza della situazione si applicano tecniche
di fusione dati e correlazione (laddove necessario per filtrare dati ed aggregare informazioni di livello
superiore).
I dati raccolti alimentano il modello prescelto di previsione e simulazione a breve che fornirà a sua volta
dati in tempo reale al motore di correlazione generando eventi significativi da notificare alla console
operatore. In questa fase saranno applicate tecniche di filtraggio per falsi allarmi e comunque l’inoltro
definitivo di un allarme sarà sempre sotto la diretta responsabilità di un operatore qualificato sulla base
dei suggerimenti generati dal modulo di Supporto alle decisioni ed agli eventi generati.
Queste procedure nel loro insieme rappresentano un sistema di monitoraggio ed allerta con tecniche di
nowcasting in grado di definire e ridefinire in tempi ragionevolmente brevi la evoluzione dei fenomeni
dando in continuo una visione integrata degli effetti attuali e delle previsioni a breve sul territorio
interessato.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
7.2.1
OR 7.2
Titolo Realizzazione piattaforma di integrazione dei dati dai VITROCIS ENEA
sensori e da fonti esterne (dati meteo locali) in tempo reale
ET
Descrizione
Scopo di questa attività è la identificazione di tutte le sorgenti
esterne che possono avere una rilevanza dal punto di vista della
definizione dei fenomeni da controllare (dati meteo disponibili a
livello regionale o locale, dati di campo quali pluviometri o misure
in invasi e corsi d’acqua, o sensoristica installata dal presente
progetto in città allo scopo di controllare il deflusso nella rete di
drenaggio).
Questi dati, devono essere integrati attraverso la piattaforma
comune, memorizzati in modo da creare le viste opportune per i
diversi modelli da lanciare per le previsioni.
Il tutto deve prevedere un utilizzo in tempo (vicino) al reale
permettendo un’ aggiornamento delle previsioni ed il lancio di run
dei modelli per un monitoraggio atto a innescare azioni di
protezione e/o correttive.
Output
D7.2.1 Piattaforma integrata con dati esterni e da sensoristica per
controllo eventi, presentazione dati di situazione
7.2.2
Titolo Generazione eventi ed allarmi
VITROCIS ENEA
ET
Descrizione
Questa attività riguarda la generazione di analisi provenienti dal
run dei modelli di simulazione, regole e integrazione in ottica
fusione dei dati ricevuti e conseguente generazione di eventi ed
allarmi da inoltrare ai componenti di monitoraggio e controllo.
Sarà attivata la componente di supporto alle decisioni che in base
a quanto ricevuto potrà proporre una notifica di allarme in zone
specifiche. Questo processo prevede un raffinamento delle
informazioni ed eventuali ulteriori analisi a livello di fusione dati ad
alto livello per valutare la possibilità di falsi allarmi o richiedere
ulteriori simulazioni per un assessment più preciso della
situazione attuale.
Qualora sia confermata la necessità di un allarme questo viene
generato e messo a disposizione della componente di
monitoraggio e controllo per la gestione e la notifica esterna.
Si preferirà comunque avere una conferma manuale alla
classificazione e partenza del processo di notifica generale.
Output
D7.2.2 Componente di supporto alle decisioni, con generazione di
eventi ed allarmi, filtraggio eventi e inoltro a operatore.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 7.2
7.2.3
Titolo Comunicazione di eventi ed allarmi a sistemi esterni VITROCIS
(istituzioni)
ET
Descrizione
Questo processo prende in ingresso il suggerimento di allarme e
(sotto responsabilità di un operatore o a scelta anche in modo
automatico) lo inoltra in tempo reale alle istituzioni preposte per
attivare in tempo reale le opportune azioni di contenimento e
sicurezza. Questo iter rappresenta rispetto alle comunicazioni
attualmente in essere un notevole miglioramento dei tempi di
comunicazione e di reazione a fronte di emergenze e permette
una migliore risposta e coordinamento delle azioni in campo.
Il sistema verrà strutturato come un servizio di comunicazione in
push su sistemi che in fase di personalizzazione della piattaforma
verranno definiti oppure fornendo un accesso profilato alle
istituzioni per avere con il solo accesso Web le notifiche e le
informazioni in tempo reale.
Output
D7.2.3 Componente di comunicaione alle istituzioni.
7.2.4
Titolo
VITROCIS
Realizzazione di un meccanismo di propagazione di notifiche in ET
broadcast (SMS o social network) su ambiti delimitati
spazialmente alle zone interessate
Descrizione
Questa attività prevede la creazione di un servizio di allerta in
tempo reale una volta consolidata la esigenza e la concretezza di
un allarme. Viene utilizzato il meccanismo di comunicazione GSM
e si prevede di spedire un’ allerta via SMS (ma l’opzione può
ovviamente essere aperta anche a meccanismi più avanzati) a
tutti i telefoni esistenti nella zona sotto minaccia, con indicazioni di
dove è consigliato dirigersi.
A tale scopo verrà analizzato e messo in campo un meccanismo
che intercetta, solo in caso di emergenza, la localizzazione dei
telefoni cellulari e profila la comunicazione in base alla zona.
Questo meccanismo è il più immediato ed efficace per notificare i
cittadini in zone non preventivamente identificabili (altrimenti la
stessa comunicazione potrebbe essere veicolata su paline o altri
mezzi a disposizione del pubblico).
Il meccanismo può anche essere utilizzato per comunicazione su
rete chiusa ad organizzazioni che agiscono sul territorio per
organizzare le comunicazioni di emergenza.
Output
D7.2.4 Componente di comunicazione in broadcast selezionato su
area geografica.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D7.2.1 Piattaforma integrata con dati esterni e da sensoristica per controllo eventi, T0+20
presentazione dati di situazione
D7.2.2 Componente di supporto alle decisioni, con generazione di eventi ed
allarmi, filtraggio eventi e inoltro a operatore
T0+20
D7.2.3 Componente di comunicazione alle istituzioni
T0+24
D7.2.4 Componente di comunicazione in broadcast selezionato su area
geografica
T0+24
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Deploy del sistema su sito pilota
Data inizio
T0+23
Data fine
T0+30
Responsabile
VITROCISET
Localizzazione
Calabria, Campania
OR 7.3
Input
N°
Descrizione
Consegna
D7.2.1 Piattaforma integrata con dati esterni e da sensoristica per controllo eventi, T0+20
presentazione dati di situazione
D7.2.2 Componente di supporto alle decisioni, con generazione di eventi ed
allarmi, filtraggio eventi e inoltro a operatore
T0+20
D7.2.3 Componente di comunicazione alle istituzioni
T0+24
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
In questo OR, per l’ ambito comunale prescelto per la sperimentazione del sistema in Calabria,
verranno dapprima individuate e definite le personalizzazioni del sistema affinché esso risulti efficace
nel recepire le esigenze dell’ente gestore, si procederà quindi alle installazioni del sistema e alla
esecuzione dei test di verifica funzionale, ed infine si procederà alla messa in esercizio del prototipo.
In particolare per la gestione delle emergenze le strumentazioni dovranno essere posizionate così
come definito dalla parte di analisi e di modelli che guidano le installazioni in campo sia in ambito
urbano (lungo la rete di drenaggio) che per gli invasi. La sensoristica sarà in prevalenza standard
(misure quantitative e di livello) ma dovrà essere collegata con un robusto sistema di comunicazione in
tempo reale.
Per la comunicazione dell’ allarme verrà prevista la installazione di uno strumento di acquisizione delle
linee GSM e di comunicazione che sarà installata nei dintorni delle zone critiche. Il numero e la
disposizione di questi strumenti e la loro attivazione e disattivazione (si presuppone di attivare questi
servizi solo nei momenti in cui si rileva la necessità) verrà deciso in base alle esigenze e caratteristiche
di ognuno dei siti prescelti.
Quale attività nel sito centrale si dovrà definire (e conseguentemente trovare un accordo con le
istituzioni interessate) la integrazione con le sorgenti dati esterne (dati meteo locali) e della sensoristica
esistente (ad esempio pluviometri)
Infine dovranno essere testate in modalità integrata le configurazioni, i modelli e la corretta
comunicazione con tutto il sistema.
A valle di questa attività di installazione la piattaforma sarà pronta per l’esercizio e sarà data in
operatività alla istituzione locale che ne aveva manifestato interesse mantenendo attivo il supporto di
manutenzione e di trasferimento di skill al personale locale.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
7.3.1
Titolo Personalizzazione del sistema e pianificazione degli
interventi
OR 7.3
VITROCIS
ET
Descrizione
La personalizzazione del sistema sarà attuata fondamentalmente
sulla piattaforma software centralizzata del sistema. E’ infatti su
questa che l’utente opererà a regime e che costituirà l’elemento
centrale di utilizzo di tutto il sistema che si andrà a realizzare.
La pianificazione degli interventi di personalizzazione verrà
definita a seguito di una prima fase di sperimentazione e verifica
delle funzionalità condotte con la partecipazione attiva
dell’utente/utilizzatore del sistema.
Output
D7.3.1 Sistema funzionante su località prescelta
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
7.3.2
OR 7.3
Titolo Installazione e test di sistema
VITROCIS
ET
Descrizione
Le attività di installazione procederanno su due componenti
distinti:
1. l’installazione sul campo delle centraline di acquisizione
dati (RTU Remote Terminal Unit), dei sensori e dei
sistemi di trasmissione dati;
2. Test della piattaforma personalizzata della
Sala
Operativa.
La pianificazione degli interventi di installazione prevede un primo
giro di ispezioni in sito a valle del quale verrà redatto un Rapporto
dove saranno ufficializzate tutte le decisioni prese e le attività
concordate, e condivise anche con l’ufficio tecnico del Comune
(ed eventualmente anche dagli altri enti coinvolti). A questo punto
il responsabile delle installazioni potrà procedere con le attività di
installazione in sito in modo autonomo, ma sempre in
collegamento e con il supporto del personale tecnico del Comune.
Per quanto riguarda le installazioni sul campo verranno dapprima
realizzati i lavori civili ed impiantistici propedeutici alle installazioni
della sensoristica di campo, dei sistemi di acquisizione dei dati ed
ai sistemi di teletrasmissione dati alla Sala Operativa.
Una volta completate le opere civili ed impiantistiche si procederà
alle installazioni dei sensori, delle unità di acquisizione dati RTU
ed ai sistemi di telecomunicazione per la trasmissione dei dati.
Man mano che le apparecchiature vengono installate e connesse
ai sistemi di alimentazione elettrica, verranno condotti i test di
funzionalità sui diversi elementi.
Output
Installazioni apparecchiature di campo,
apparecchiature presso la sala operativa
D7.3.2: Rapporto tecnico di installazione
ed
installazioni
•
Rapporto tecnico sulla pianificazione degli interventi di
installazione.
•
Rapporto tecnico sulle installazioni di campo;
•
Rapporto sui test di verifica funzionale delle
apparecchiature installate;
•
Rapporto tecnico sulle installazioni presso la sala
operativa;
•
Rapporto tecnico sui test di verifica funzionale delle
apparecchiature installate presso la sala operativa;
•
Apparecchiature hardware e software della sala operativa.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
7.3.3
Titolo Messa in esercizio e supporto del prototipo realizzato
OR 7.3
VITROCIS
ET
Descrizione Questa attività effettua le installazioni in campo sulla
base delle indicazioni progettuali definite negli OR precedenti e
rende possibile la messa in esercizio sperimentale.
Verranno simulate situazioni particolari, tipo rotture di apparati o
stati di allarme provenienti dalle reti, in modo da verificare e
consolidare tali procedure; verranno ripetute le operazioni di
intervento e sostituzione su apparecchiature o strumenti,
valutando gli impatti sui tempi morti e definendo le migliori
strategie, Ovviamente tutte queste operazioni non saranno
affidate al caso, ma stabilite secondo una precisa procedura già
stilata e concordata con il personale dei comuni e/o degli entri
gestori del sistema in fase di utilizzo del sistema.
Questa fase di messa in esercizio sarà fondamentale perché
dovrà mettere in luce tutte le possibili anomalie, le situazioni di
indeterminazione, i “punti deboli” del sistema.
In questo periodo verranno anche messe a punto le procedure di
contatto con gli enti esterni, soprattutto legate alle situazioni di
emergenza, ma anche allo scambio di dati o informazioni.
A fronte di tutte queste considerazioni, il sistema verrà aggiornato
ed evoluto, assumendo la sua configurazione definitiva. In corso
d’opera sarà fornito il supporto alla operatività gestita direttamente
dalle amministrazioni con interventi di supporto utente (telefonico
e on-site) e manutenzione ordinaria della infrastruttura
consegnata.
Output
Messa in esercizio delle apparecchiature di campo, e di quelle
installate presso la sala operativa
D7.3.3: Rapporto tecnico di messa in esercizio
•
Rapporto tecnico sulle attività di messa in esercizio delle
apparecchiature di campo;
•
Rapporto tecnico sulle attività di messa in esercizio delle
apparecchiature della sala operativa;
•
Rapporto tecnico sulle attività di supporto al prototipo
realizzato.
Output
N°
Descrizione
Consegna
D7.3.1 Sistema funzionante su località prescelta
T0+26
D7.3.2 Rapporto tecnico di installazione
T0+28
D7.3.3 Rapporto tecnico di messa in esercizio
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
2.1.8 Linea di Ricerca 8: Sensori e tecnologie innovative per il controllo
continuo ed in tempo reale dei parametri caratteristici di quantità e
qualità dell’acqua
I sensori sviluppati all’interno della linea di ricerca 8 potranno essere integrati per la realizzazione delle reti di
monitoraggio quali-quantitativo delle fonti di approvvigionamento (OR 8.1, in sinergia con l’OR 1.1), per il
controllo dei processi di decadimento del cloro e di formazione dei Disinfection By Products (DBP) (OR 8.2,
in sinergia con l’OR 2.2), per il riconoscimento di nuove specie batteriche (OR 8.6, in sinergia con l’OR 2.3) e
per calibrare i modelli di previsione idrologica e di simulazione dell’idraulica urbana (in sinergia con le linee di
ricerca 5 e 6).
Le tipologie specifiche di sensori in termini delle loro caratteristiche di sensibilità, specificità, stabilità etc.
saranno considerate nella linea 8.1 assieme con le caratteristiche di gestione e trasmissione dati. La rete di
sensori multiparametrici che si intende allestire fornirà i dati in real time: le misure saranno effettuate
mediante l’impiego della spettrofotometria (misurando cioè il grado di estinzione della luce su lunghezze
d’onda variabili - UV/VIS, OR 8.4) immergendo la sonda direttamente nel corpo idrico da monitorare. Per
l’ottimizzazione e funzionalità delle sonde saranno studiati e allestiti specifici housing e/o sistemi di auto
pulizia, oltre ai relativi sistemi di alimentazione. Tali dati risultano fondamentali per l’implementazione dei
modelli previsionali sviluppati nell’OR5.
L’OR 8.3 si occuperà invece dello sviluppo e della messa a punto di reti di sensori, qualitativi e/o quantitativi
specialmente del tipo WSN e basate su trasduttori a stato solido. Per applicazioni wired saranno altresì
considerate sonde multiparametriche specificatamente destinate alle applicazioni sulla distribuzione, sul
collettamento e sulla depurazione.
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 8.1
Titolo
Definizione dei requisiti dei sensori e dei data model delle interfacce per il controllo
dei parametri caratteristici di quantità e qualità delle acque
Data inizio
T0
Data fine
T0+10
Responsabile
ASTER
Localizzazione
Input
N°
Descrizione
Consegna
Nessun input richiesto
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Le attività avranno come obiettivo principale la definizione dei requisiti che dovranno guidare lo
sviluppo di sensori basati su tecnologie innovative e finalizzati al monitoraggio dei parametri di quantità
e qualità delle acque. Lo scopo principale è quindi quello di determinare le esigenze che il sistema
dovrà soddisfare e quali sono le strategie per conseguire tale obiettivo.
La prima fase delle attività sarà dedicata alla caratterizzazione del contesto nel quale il sensore dovrà
operare: sistema di captazione e adduzione idrica, rete di distribuzione o rete di drenaggio. In
particolare, verranno definiti degli scenari di rischio con lo scopo di individuare la complessità e le
problematiche relative a ciascuna delle reti considerate.
Nella fase successiva, i requisiti verranno definiti individuando le necessità delle differenti reti di
monitoraggio e i relativi vincoli realizzativi (ad esempio di installazione, di trasmissione dati, etc),
specificando il comportamento atteso in condizioni di funzionamento normale e al verificarsi di eventi
inattesi. La fase di definizione dei requisiti vedrà il coinvolgimento attivo dei partner scientifici e delle
Pubbliche Amministrazioni coinvolte nel progetto.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
8.1.1
Titolo: Definizione dei requisiti dei sensori
OR 8.1
ASTER
ARIN, UNINA,
CNR, ENEA
Descrizione
L’attività riguarderà la stesura di un documento di specifica dei
requisiti con l’obiettivo di definire le linee guida per lo sviluppo dei
sensori innovativi. I requisiti saranno definiti separatamente per la
rete di captazione ed adduzione, di distribuzione e di drenaggio e,
per ciascuna delle reti considerate, il documento sarà strutturato
nelle seguenti sezioni:
•
Requisiti funzionali: per ciascuna tipologia di sensori
considerati, verranno dettagliate le funzionalità che
dovranno essere implementate, input richiesti, output
desiderati e prestazioni. Ad esempio, la definizione
riguarderà le grandezze da misurare, la possibilità di
remotizzare le misure, la sensibilità e le accuratezze
attese, la frequenza di acquisizione;
•
Requisiti di interfaccia: verranno dettagliati i flussi
informativi scambiati e i requisiti non funzionali che
riguardano gli aspetti legati alle interfacce hardware e
software (definendo, ad esempio, il livello di segnale e il
canale di trasmissione);
•
Requisiti per l’ambiente: verranno specificati i requisiti
relativi all’ambiente nel quale i sensori dovranno operare
e che dovranno tollerare durante la fase operativa (vento,
pioggia, temperatura, posizione geografica);
•
Fattori di qualità: ad esempio verranno descritti i requisiti
relativi all’affidabilità, alla manutenibilità, alla disponibilità,
alla flessibilità e alla testabilità;
•
Vincoli di progetto e di sviluppo: in questa sezione
saranno inclusi ad esempio i requisiti relativi alle
dimensioni e al peso dei sensori;
•
Requisiti relativi alla logistica: verranno presi in
considerazione aspetti quali l’ingombro, le modalità di
trasporto, di alimentazione dei sensori e di impatto sui
sistemi già esistenti.
Output
Specifica dei Requisiti
Output
N°
Descrizione
Consegna
D8.1.1 Specifica dei Requisiti dei Sensori per Sistemi di Captazione ed Adduzione T0+5
D8.1.2 Specifica dei Requisiti dei Sensori per Reti di Distribuzione
T0+5
D8.1.3 Specifica dei Requisiti dei Sensori per Reti di Drenaggio
T0+5
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
Titolo
Piattaforme di microfluidica e sensori innovativi
Data inizio
T0+5
Data fine
T0+30
Responsabile
CNR
Localizzazione
Campania
OR 8.2
Input
N°
Descrizione
Consegna
D8.1.1 Specifica dei Requisiti dei Sensori per Sistemi di Captazione ed Adduzione T0+5
D8.1.2 Specifica dei Requisiti dei Sensori per Reti di Distribuzione
T0+5
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Studio e sviluppo di una piattaforma micro-optofludica innovativa per l’analisi di campioni liquidi, basata
su tecnologia lab-on-chip. La piattaforma dovrà avere due principali caratteristiche:
consentire la manipolazione e la gestione di liquidi in modo flessibile.
essere innovativa rispetto alle attuali tecnologie sul piano della semplicità tecnologica (ridurre al
minimo i sistemi di controllo (es. elettrodi, generatori, etc.).
Dovrà essere possibile integrare nella piattaforma sistemi di imaging per l’analisi dei campioni basati
sulle principali tecniche diagnostiche di microscopia.
Nella piattaforma saranno integrati trasduttori ottici o elettrici compatibili con le tecnologie di
fabbricazione della stessa ed in grado di rilevare la presenza di contaminanti chimici e biologici con alta
sensibilità, rapidità e selettività.
Attività previste
N°
Attività
Resp.
8.2.1
Titolo: Progettazione di sistemi micro-optofluidici
CNR
Contributori
Descrizione: l’attività avrà come obiettivi la definizione di un
processo realizzativo di circuiti microfluidici, la progettazione di
trasduttori ottici ed elettrici integrabili con la piattaforma, la
progettazione di un sistema di imaging da integrare su chip
tramite l’uso di microlenti. Queste ultime saranno ottenute da
gocce sessili dispensate tramite effetto piroelettrico.
Output: Flow chart di processo per la fabbricazione di circuiti
microfluidici, progettazione di sistemi micro-optofluidici
8.2.2
Titolo: Sviluppo di sistemi micro-optofluidici
CNR
ARIN
Descrizione: Sviluppo di un sistema per la manipolazione di
gocce sessili tramite effetto piroelettrico. sviluppo di sensori e
trasduttori ottici ed elettrici integrati nella piattaforma microfluidica.
Output: realizzazione di un sistema per la manipolazione di gocce
sessili su substrati al fine di ottenere micro-lenti su chip
microfluidico, realizzazione di sensori integrati.
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
8.2.3
Titolo: Sviluppo di sistemi di imaging
OR 8.2
CNR
Descrizione: Sviluppo di un sistema per l’imaging in ambiente
microfluidico con microlenti integrate su chip.
Output: realizzazione di un sistema di imaging olografico per
misure a contrasto di fase di microorganismi;
8.2.4
Titolo: Progettazione e sviluppo dei sistemi di controllo per CNR
sistemi micro-optofluidici
Descrizione: saranno progettati e sviluppati i sistemi di controllo
su specifiche fornite da CNR finalizzati alla gestione della
piattaforma microfluidica e dei sistemi di imaging (hardware e
software di analisi)
Output: progettazione e sviluppo di sistemi di controllo per la
gestione della piattaforma microfluidica
8.2.5
Titolo: Integrazione di sensori e sistemi e test di laboratorio
CNR
ARIN, UNINA,
TSAT
Titolo: sperimentazione su sito pilota Descrizione: L’attività avrà ARIN
come obiettivo la sperimentazione in campo dei sistemi sviluppati
nelle attività precedenti
Output: Sperimentazione su sito pilota
UNINA, CNR,
TSAT
Descrizione: Integrazione della piattaforma microfluidica, dei
sensori, dei sistemi micro-optofluidici (sviluppati anche nell’OR
8.5) e di controllo.
microfluidiche
Output:
dimostrazione
di
funzionalità
contestualmente a quelle di imaging su chip; test di laboratorio su
campioni liquidi e in presenza di agenti patogeni (es. batteri)
8.2.6
Output
N°
Descrizione
Consegna
D8.2.1 Progettazione di sistemi micro-optofluidici.
T0+10
D8.2.2 Realizzazione di un sistema per la manipolazione di gocce sessili su
substrati al fine di ottenere micro-lenti su chip microfluidico e di sensori
integrati nella piattaforma microfluidica.
T0+15
D8.2.3 Realizzazione di un sistema di imaging olografico per misure a contrasto di T0+15
fase di microorganismi;
D8.2.4 Progettazione di sistemi di controllo per la gestione della piattaforma
microfluidica
T0+20
D8.2.5 Dimostratore sistema integrato in laboratorio
T0+25
D8.2.6 Test di funzionamento del dimostratore su sito pilota
T0+30
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 8.3
Titolo
Studio e Realizzazione di sensoristica a basso consumo per deployment distribuiti
Data inizio
T0+5
Data fine
T0+30
Responsabile
ENEA
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Nell’ambito del presente O.R. saranno investigati e sviluppati sensori basati su tecnologie a basso
consumo energetico, con significativi livelli di miniaturizzazione e adatti all’integrazione su piattaforme
multisensoriali off-grid.
In una prima fase, si procederà all’investigazione e selezione dei dispositivi e dei materiali che
costituiranno la parte attiva dei nodi sensoriali dalle caratteristiche innovative. Nella fase successiva,
per i dispositivi che saranno sviluppati, si procederà con l’analisi del principio di trasduzione alla base
del loro comportamento, e dell’interpretazione della risposta chimico-fisico durante l’esposizione a
sollecitazioni esterne in ambiente controllato. Seguirà una caratterizzazione completa dei sensori under
design in laboratorio, con la descrizione delle caratteristiche statiche, dinamiche, ambientali (operative
e non) e di affidabilità, in relazione alla vita utile dei dispositivi e alle possibili cause di mal
funzionamento nel sistema reale in cui sono inseriti. Si sperimenterà, in considerazione delle condizioni
operative e mediante tecniche di simulazione e software prototipale, la loro integrazione in architetture
distribuite interconnesse, al fine di poterli collocare nei punti ritenuti strategici della rete di drenaggio e
di collettamento urbano e monitorare i parametri qualitativi funzionali ai fenomeni oggetto di studio nella
Linea di ricerca 5.
La validazione delle prestazioni dei prototipi sensoriali a stato solido sviluppati in condizioni reali e la
comparazione con i risultati ottenibili con le normali e standardizzate metodologie di laboratorio
saranno oggetto delle analisi conclusive delle attività.
Attività previste
N°
Attività
8.3.1
Titolo Studio di sensori chimici e piattaforme di sensori a basso ENEA
consumo energetico
Descrizione
Nell’ambito della presente attività, si procederà allo studio ed allo
sviluppo dei dispositivi e dei materiali che costituiranno la parte
attiva dei nodi sensoriali innovativi, tali da offrire vantaggi dal
punto di vista del basso costo realizzativo, delle tecniche di
fabbricazione, ma soprattutto per quanto riguarda gli aspetti legati
al consumo energetico che impattano direttamente sulla
frequenza di campionamento.
I nodi sensoriali saranno caratterizzati completamente in
laboratorio sia in termini delle loro caratteristiche di sensing che
per quanto concerne le caratteristiche di comunicazione e
consumo energetico.
Output
D8.3.1 Relazione tecnica sui nodi sensoriali sviluppati e relative
piattaforme a basso consumo energetico.
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
8.3.2
OR 8.3
Titolo Studio di metodologie per la misura in situ con piattaforme ENEA
a basso assorbimento.
Descrizione
Nell’ambito della seguente attività, si sperimenteranno in
laboratorio le metodologie per la misura e in condizioni quasi realtime, dei parametri fisico/chimici oggetto di controllo nel progetto,
mediante piattaforme a basso assorbimento energetico, basate
sui sensori a stato solido messi a punto nell’attività precedente
(8.3.1). Per quanto concerne la parte di comunicazione una
possibile metodologia di misura prevede l’adozione di
un’architettura multilivello, basata sul paradigma delle reti di
sensori per l’olfatto artificiale, in cui i dati grezzi prelevati dai
sensori vengono trasmessi (mediante un gateway) verso uno o
più centri di elaborazione, su una delle possibili reti trasmissive
(p.e. GSM, GPRS, UMTS, WI-Max, ecc.). I centri di elaborazione
provvedono all’aggregazione dei dati mediante l’uso di protocolli
standard, e, in base ai modelli dei domini dei sensori utilizzati, i
dati vengono istanziati per rappresentare il particolare dominio
applicativo e per inferire gli eventi da cui i dati sono stati generati.
Nelle metodologie di misura verrà posto l’accento anche sulla
scelta della topologia della rete, sulla densità dei nodi sensoriali
nel deployment distribuito, e sulla robustezza della stessa
(capacità di auto-configurazione, tolleranza ai guasti, self-healing,
ecc.). Proprio a questo riguardo particolare attenzione verrà posta
sullo sviluppo di specifiche tecniche di sampling caratterizzate, tra
l’altro, da bassi consumi energetici.
Output
D8.3.2 Report sulle metodologie di misura in situ sperimentate
con realizzazione di prototipo di rete su scala di laboratorio
Output
N°
Descrizione
Consegna
D8.3.1 Report tecnico sulla selezione, caratterizzazione, integrazione della
sensoristica per deployment distribuiti
T0+20
D8.3.2 Report sulle metodologie di misura in situ sperimentate con realizzazione
di prototipo di rete su scala di laboratorio
T0+20
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 8.5
Titolo
Sensoristica da campo innovativa basata su tecnologia UV/VIS
Data inizio
T0+5
Data fine
T0+20
Responsabile
CIRPS
Localizzazione
Calabria, Puglia
Input
N°
Descrizione
Consegna
D5.1.2 Report area campione: relative caratteristiche morfologiche e
meteoclimatiche, stato infrastrutture e strumentazione monitoraggio
T0+3
D5.1.5 Rilievo in situ e DTM ad alta risoluzione
T0+8
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
Si vuole valutare e posizionare nell'area target una rete di sensori multiparametrici di ultima
generazione in grado di effettuare, in real time, analisi quali–quantitative dei principali parametri
chimico–fisici. Le misure saranno effettuate mediante impiego della spettrofotometria ( misurando cioè
il grado di estinzione della luce su lunghezze d’onda variabili ( UV/VIS)) e immergendo direttamente la
sonda nel corpo idrico, rete di adduzione, fognatura o altro.
Tale tecnologia consente di eliminare la fase di campionamento e successiva analisi come nei sistemi
tradizionali; inoltre è fondamentale la possibilità di operare con modalità multiparametrica, variando
l’ampiezza dello spettro di analisi o inserendo sonde ad hoc per parametri fisici tipo pH, T, ossigeno
disciolto, ecc.
La localizzazione della sensoristica prevede sostanzialmente una serie di azioni che ne consentono il
funzionamento ottimale e che saranno oggetto specifico dell’attività progettuale, in particolare:
1.
Analisi del contesto da monitorare: corpi idrici a regime costante o transitorio tipo fiumare, reti
di adduzione e collettamento di acque grigie e/o nere, bacini di contenimento, ecc.
2.
Tipologia e numero dei parametri chimico-fisici da monitorare, in modalità singola e aggregata
da scegliere sulla base dei parametri caratteristici del corpo idrico o del collettore che possono
rappresentare una condizione di rischio per l’area target
Infine è prevista la progettazione e realizzazione di devices e sistemi di auto pulizia per l’ottimizzazione
della funzionalità delle sonde; è evidente che l’immissione in acque superficiali o condotti fognari
comporta una serie di problematiche legate a fenomeni di corrosione e/o adesione di particolato biotico
e abiotico sulla componente sensibile della sonda.
Sulla base delle condizioni ambientali saranno studiati e allestiti specifici housing e/o sistemi di pulizia,
(es. insufflazione con aria compressa, ecc.) e dei relativi sistemi di alimentazione negli ambienti target
Attività previste
N°
Attività
Resp.
Contributori
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
8.5.1
OR 8.5
Titolo
CIRPS
Valutazione delle caratteristiche tecnologiche e funzionali di
sensori multiparametrici
Descrizione
Sulla base delle caratteristiche dei siti target e delle caratteristiche
delle acque da analizzare, verranno individuate tipologie di sonde
multiparametriche in grado di funzionare in modalità real time e in
grado di generare e stoccare flussi di dati quali-quantitativi.
Output
D8.5.1 Elaborazione di schede tecniche e funzionali relative alle
caratteristiche delle sonde e dei sistemi di storage e invio dei dati
8.5.2
Titolo
CIRPS
Allestimento e messa in funzione della rete di sensori da campo
Descrizione
Acquisizione delle sonde multiparametriche e realizzazione dei
relativi housing qualora necessari.
Allestimento dei sistemi di storage e comunicazione on line dei
dati quali-quantitativi generati.
Output
D8.5.2 Progettazione e ralizzazione di housing per i diversi
ambienti operativi
In particolare saranno implementati i dossier tecnici relativi alla
rete sensoriale e al suo posizionamento nelle aree target e
saranno elaborate le procedure per lo svolgimento delle attività di
rilevazione dei parametri ed invio dei dati
8.5.3
Titolo
CIRPS
Analisi dei risultati sul monitoraggio di acque superficiali e/o
collettate nelle aree target
Descrizione
In collaborazione con altri partner verranno svolte attività di analisi
e valutazione dei risultati emersi dalle attività di monitoraggio
Output
D8.5.3 Report tecnico sui risultati acquisiti dalla rete di
monitoraggio
Output
N°
Descrizione
Consegna
D8.5.1 Schede tecniche e funzonali della sensoristica e dei sistemi di data storage T0+9
D8.5.2 Progettazione e ralizzazione di housing per i diversi ambienti operativi
T0+15
D8.5.3 Report tecnico sui risultati acquisiti dalla rete di monitoraggio
T0+20
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
OR 8.6
Titolo
Sistemi di dielettroforesi e dispensing per il monitoraggio e la rilevazione di agenti
patogeni e batteri
Data inizio
T0+5
Data fine
T0+30
Responsabile
CNR
Localizzazione
Campania
Input
N°
Descrizione
Consegna
D8.1.1 Specifica dei Requisiti dei Sensori per Sistemi di Captazione ed Adduzione T0+10
D8.1.2 Specifica dei Requisiti dei Sensori per Reti di Distribuzione
T0+10
Descrizione Sintetica dell’Obiettivo Realizzativo
L’attività avrà come obiettivo lo studio e lo sviluppo di sistemi innovativi basati su effetti di campo
elettrico “electrode-free” per lo smistamento e/o la rilevazione di analiti, presenti in campioni di acqua,
che rispondano selettivamente ai campi elettrici (es. agenti patogeni; batteri; proteine; etc.). Saranno
sperimentate due configurazioni principali:
•
Configurazione 2D: dielettroforesi (DEP) su superfici di carica piroelettrica e/o fotorefrattiva
attivabile in modo spazialmente selettivo e riconfigurabile in modalità anche “tutto-ottica”;
•
Configurazione 3D: prelievo e rilascio di volumi molto piccoli (nell’ordine dei pico-litri) da
serbatoi di campione liquido sottoesame (es. goccia sessile campione) su supporti di
identificazione opportuni (es. hydrogel) per ottenere un effetto di pre-concentrazione
dell’analita sul supporto e conseguente rilevazione ad elevata sensibilità.
Attività previste
N°
Attività
8.6.1
Titolo: Progettazione di sistemi “electrode-free”
CNR
Descrizione: Si progetteranno i sistemi DEP e dispensing
(entrambi caratterizzati dalla specificità di essere “electrode-free”)
su supporti ferroelettrici opportuni sulla base delle specifiche degli
analiti di interesse (agenti patogeni; batteri; etc.) in termini elettrici
e fluidodinamici (es. costanti dielettriche; viscosità; miscibilità con
buffer alternativi; etc.). Nel caso DEP si dovranno progettare
geometrie e dimensioni dei domini ferroelettrici invertiti in
corrispondenza dei quali intrappolare gli oggetti di interesse (es.
batteri) e si dovrà prevedere un sistema opportuno per
l’applicazione di gradienti di temperatura (positivi e negativi). Nel
caso del dispensing si dovrà progettare un apparato opportuno
per il controllo di 3 aspetti principali: avvicinamento di precisione
al serbatoio (es. goccia sessile); stimolo termico (resistivo e ottico
con laser infrarosso) da applicare al cristallo ferroelettrico
guidante; osservazione in sezione del fenomeno di prelievo
liquido.
Output: Rapporto tecnico sulle specifiche dei sistemi “eletrodefree” e sulle modalità di gestione degli analiti tramite i sistemi
“electrode-free”
AquaSystem
Resp.
Capitolato Tecnico
Contributori
ARIN
Attività di Ricerca
DESCRIZIONE OBIETTIVO REALIZZATIVO
8.6.2
Titolo: Sviluppo di sistemi “electrode-free”
OR 8.6
CNR
ARIN
electrode-free” su analiti di CNR
ARIN
Descrizione: Saranno messi a punto gli apparati di DEP e
dispensing sulla base delle specifiche della progettazione
effettuata in precedenza.
Output: Apparati di DEP e dispensing
8.6.3
Titolo: Validazione dei sistemi
interesse in forma purificata.
“
Descrizione: Si sperimenteranno gli apparati “electrode-free” su
campioni di liquido di interesse e in forma purificata (es. isolando
un certo tipo di batterio).
Output: Condizioni di utilizzo degli apparati “electrode-free” per
campioni di interesse
8.6.4
Titolo: Validazione dei sistemi “electrode-free” per campioni reali
ARIN
UNINA, CNR
Descrizione: Si sperimenteranno gli apparati “electrode-free” nel
caso di campioni liquidi reali
Output: Limiti di utilizzo e sensibilità degli apparati “electrodefree” per campioni reali
Output
N°
Descrizione
Consegna
D8.6.1 Rapporto tecnico sulle piattaforme di dielettroforesi e dispersing per il T0+10
monitoraggio per la rilevazione di agenti patogeni e batteri
D8.6.2 Apparati di DEP e dispensing
T0+15
D8.6.3 Rapporto di validazione dei sistemi “electrode-free”
T0+20
D8.6.4 Prototipo degli apparati “electrode-free” per campioni reali
T0+20
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
3 Cronoprogramma
Obiettivo Realizzativo
Attività
1.1.1
OR 1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.2.1
OR 1.2
1.2.2
1.2.3
1.3.1
OR 1.3
1.3.2
1.3.3
1.4.1
OR 1.4
1.4.2
1.4.3
2.1.1
OR 2.1
2.1.2
2.1.3
2.2.1
2.2.2
OR 2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.3.1
2.3.2
OR 2.3
2.3.3
2.3.4
2.3.5
2.4.1
OR 2.4
2.4.2
2.4.3
2.4.4
3.1.1
OR 3.1
3.1.2
3.1.3
3.2.1
OR 3.2
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3.1
OR 3.3
3.3.2
3.3.3
1
2
3
4
5
2013
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
2014
6
7
8
9
10
11
12
1
2
2015
3
4
5
6
Obiettivo Realizzativo
Attività
1
2
3
4
5
2013
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
2014
6
7
8
3.4.1
OR 3.4
3.4.2
3.4.3
3.5.1
OR 3.5
3.5.2
3.5.3
3.5.4
4.1.1
OR 4.1
4.1.2
4.1.3
4.2.1
OR 4.2
4.2.2
4.2.3
4.3.1
OR 4.3
4.3.2
4.3.3
5.1.1
5.1.2
OR 5.1
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.2.1
OR 5.2
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.3.1
OR 5.3
5.3.2
5.3.3
5.4.1
OR 5.4
5.4.2
5.4.3
5.5.1
OR 5.5
5.5.2
5.5.3
5.6.1
OR 5.6
5.6.2
5.6.3
5.7.1
OR 5.7
5.7.2
5.7.3
5.7.4
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
9
10
11
12
1
2
2015
3
4
5
6
Obiettivo Realizzativo
Attività
1
2
3
4
5
2013
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
2014
6
7
8
6.1.1
OR 6.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.2.1
OR 6.2
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.3.1
OR 6.3
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.4.1
OR 6.4
6.4.2
6.4.3
7.1.1
OR 7.1
7.1.2
7.1.3
7.1.4
7.2.1
OR 7.2
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.3.1
OR 7.3
7.3.2
7.3.3
8.1.1
OR 8.1
8.1.2
8.1.3
8.2.1
8.2.2
OR 8.2
8.2.3
8.2.4
8.2.5
8.2.6
OR 8.3
8.3.1
8.3.2
8.4.1
OR 8.4
8.4.2
8.4.3
8.5.1
OR 8.5
8.5.2
8.5.3
8.6.1
OR 8.6
8.6.2
8.6.3
8.6.4
AquaSystem
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
9
10
11
12
1
2
2015
3
4
5
6
4 Articolazione dei costi
RI
OR 2.3 2.3.4
SS
2.3.5
SS
2.4.1
RI
2.4.2
RI
2.4.3
RI
2.4.4
RI
OR 2.4
AquaSystem
0,28
0,34
0,81
0,26 0,20
0,45
0,99
0,25 0,20
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
1,00
0,50
0,50
1,50
0,50
Capitolato Tecnico
Personale
Consulenze
Personale
Consulenze
Calabria
Calabria
Campania
Campania
VITROCISET
Consulenze
SS
2.3.1
0,50 0,25
0,10
0,10
0,10
0,50
1,00
2,10 0,80 0,25
0,10
0,25
1,00
1,40
0,25
0,10
0,25
1,00
1,10
0,25
0,10
0,25
1,00
1,20
0,40
0,10
0,25
0,80
0,80
1,62 0,34 0,25
0,10
0,80
0,80
1,20 0,27 0,25
0,10
0,50
0,10
0,25
0,10
0,25
0,10
0,10
UNIRC
Campania
SS
2.2.5
Personale
2.2.4
UNINA
Campania
RI
OR 2.2
Consulenze
RI
2.2.2
Campania
RI
2.2.1
Personale
RI
2.1.3
TSAT
Campania
RI
OR 2.1 2.1.2
Consulenze
RI
2.1.1
Campania
RI
1.4.3
Personale
RI
OR 1.4 1.4.2
Campania
RI
1.4.1
Consulenze
1.3.3
Campania
RI
Personale
RI
OR 1.3 1.3.2
Campania
RI
1.3.1
ENEA
Consulenze
1.2.3
CNR
Calabria
RI
Personale
OR 1.2 1.2.2
0,40 0,40
1,00
0,52 0,40
0,20 0,30
0,20
0,20
0,20
0,10
0,10 0,10
0,10 0,10
0,20
0,15 1,10
0,20 0,20
0,15
0,15
0,15
Sicilia
RI
1,50
0,80
1,00
1,50
1,50
0,80
2,00
0,80
0,80
1,50
0,80
0,80
1,50
0,80
0,80
1,00
0,50
0,50
0,50
CIRPS
Puglia
RI
1.2.1
Personale
RI
1.1.4
Campania
1.1.3
Consulenze
RI
OR 1.1
Campania
RI
1.1.2
Personale
Tipologia
1.1.1
ASTER
Campania
Attività
Obiettivo Realizzativo
ARIN
0,80
0,25
0,80
0,75
0,75
Attività di Ricerca
3.1.1
RI
OR 3.1 3.1.2
RI
3.1.3
RI
3.2.1
RI
3.2.2
RI
3.2.3
SS
3.2.4
SS
3.3.1
RI
OR 3.3 3.3.2
RI
3.3.3
RI
3.4.1
RI
OR 3.4 3.4.2
RI
3.4.3
RI
3.5.1
RI
3.5.2
RI
3.5.3
RI
3.5.4
RI
4.1.1
RI
OR 3.2
OR 3.5
OR 4.1 4.1.2
RI
4.1.3
SS
5.1.1
RI
5.1.2
RI
OR 5.1 5.1.3
RI
5.1.4
RI
5.1.5
RI
5.2.1
RI
5.2.2
RI
5.2.3
RI
5.2.4
RI
5.3.1
RI
OR 5.3 5.3.2
RI
5.3.3
RI
5.4.1
RI
OR 5.4 5.4.2
RI
5.4.3
RI
5.6.1
RI
OR 5.6 5.6.2
RI
5.6.3
RI
5.7.1
RI
5.7.2
RI
OR 5.2
OR 5.7
AquaSystem
0,80
0,80
1,50
0,80
0,20
0,80
0,80
1,20
1,50
0,20
0,80
0,20
0,80
0,20
1,50 0,50 0,20
0,80
0,25
0,80
1,25
1,50 0,30 0,25
0,80
0,50
0,60
1,20
0,55
0,25
1,50
0,25
0,50
0,50 0,30
1,00
0,40
0,40
0,10
0,20
0,35
0,35
0,10
0,50 0,30
0,30 0,10
0,40
1,80 0,72 0,40
0,20
0,40
1,40
0,40
0,10
0,20
0,50
0,50
1,70
0,25
0,10
0,25
1,00
0,10
0,10
0,10
0,30
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
1,25
1,46
1,46
1,25
0,25
0,50
0,50
0,40
0,27
0,39
0,32
0,64
0,64
0,96
0,42
0,63
0,64
0,39
0,34
0,42
0,43
0,64
0,48
0,96
0,96
0,64
1,18
0,82
0,40
0,55
0,80
0,40
1,67
1,46
1,46
0,25
0,25
0,25
Capitolato Tecnico
Attività di Ricerca
0,05 0,25
0,40
0,25
0,52
0,52
0,84
0,22
0,53
0,84
0,10 0,09
0,05 0,27
0,06 0,36
0,22
0,87
0,41
0,82
1,13
0,36
0,06 1,55
0,03 0,47
0,06
0,06
0,06
0,00
0,00
0,08
0,08
0,08
0,08
0,19
0,19
0,10
0,05
0,05
0,05
0,10
0,10
0,10
0,29
0,14
6.1.1
RI
6.1.2
RI
6.1.3
RI
6.1.4
RI
6.2.1
RI
6.2.2
RI
6.2.3
RI
6.2.4
RI
6.3.1
RI
6.3.2
RI
6.3.3
RI
6.3.4
RI
6.4.1
RI
OR 6.4 6.4.2
SS
6.4.3
SS
7.1.1
RI
7.1.2
RI
7.1.3
RI
7.1.4
RI
7.2.1
RI
7.2.2
RI
7.2.3
RI
7.2.4
RI
OR 6.1
OR 6.2
OR 6.3
OR 7.1
OR 7.2
7.3.1
RI
OR 7.3 7.3.2
SS
7.3.3
SS
OR 8.1 8.1.1
RI
8.2.1
RI
8.2.2
RI
8.2.3
RI
8.2.4
RI
OR 8.2
8.2.5
RI
8.2.6
SS
8.3.1
RI
8.3.2
RI
8.5.1
RI
OR 8.5 8.5.2
RI
8.5.3
RI
8.6.1
RI
8.6.2
RI
OR 8.3
OR 8.6
AquaSystem
8.6.3
RI
8.6.4
SS
0,30
0,25
0,30
0,25
0,55
0,55
0,15
0,15
0,25
0,90
0,65 0,25
0,40 0,35
0,25 0,30
1,30 0,90
0,40
0,70 0,25
0,80
0,40
0,40
0,50
1,50
0,34
0,40
0,34
0,56
1,12
1,01
0,78
0,10
0,34 0,30
0,10
2,20 0,15
1,35 0,25
0,50
0,50
1,50
0,75
1,00
1,00
0,96
0,48
0,29
0,00
0,19
0,19
0,53
0,00
0,79
0,37
0,00
0,25
0,15
0,15
1,85
1,85
1,55
0,40
0,40
0,40
0,80
46,55 1,77 15,60 8,08 7,92 5,25
Capitolato Tecnico
0,32
0,96
0,08
0,08
0,08
0,08
0,92
0,92
0,77
2,14
2,45
0,83
1,84
3,22
2,42
1,15
2,01
0,11
1,03
1,31
2,76
2,14
1,07
1,53
1,53
0,74
0,99
2,70
0,56
1,34
1,12
0,34 0,30
0,25
11,20 1,00 14,00 3,90 15,62 2,13 20,05 4,00 14,47 0,33 45,80 4,69
Attività di Ricerca

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