Esportazione dei dati a EPANET

L’esportazione dei dati della rete ad EPANET può essere realizzata grazie ad un apposito comando di InfoWorks WS. Attraverso l’Help di IW è possibile risalire alle convenzioni utilizzate ed alle differenze tra i due programmi.

4.2.1 I nodi

I nodi sono esportati come JUNCTIONS (nodi), RESERVOIRS (sorgenti) o TANKS (serbatoi), a seconda del tipo di nodo. Vengono mantenute le coordinate dei punti. Nodi semplici

EPANET InfoWorks WS

ELEVATION Z

BASE DEMAND FLOW La domanda media è esportata nella sezione [DEMAND] DEMAND PATTERN ID Il pattern di variazione della domanda è esportato alla sezione

[PATTERN]

Piezometriche

EPANET InfoWorks WS

ID ID Nodo

HEAD

Se i controlli sono esportati insieme alla rete:

- se il carico della piezometrica non è variabile nel tempo HEAD corrisponde a LIVELLO FISSO

- se il carico della piezometrica è variabile nel tempo e il primo valore è diverso da 0, HEAD assume il primo valore del profilo variabile

- se il carico della piezometrica è variabile nel tempo e il primo valore è uguale a 0, HEAD assume il valore di Z

Se i controlli non sono esportati insieme alla rete, HEAD assume il valore di Z.

HEAD PATTERN ID

Se i controlli sono esportati insieme alla rete, HEAD PATTERN ID di EPANET corrisponde all’ID Nodo.

I profili di variazione delle piezometriche sono esportati nella sezione [PATTERNS]

4.2.2 I collegamenti

I dati sui collegamenti sono esportati a PIPES, PUMPS o VALVES, a seconda del tipo di collegamento. Le coordinate dei vertici delle condotte sono esportate nella sezione [VERTICES].

Tubazioni

ID Costruito attraverso i nodi iniziale e finale e dal suffisso delle condotte: <Nodo1>.<Nodo2>.suffisso NODE 1 Nodo 1 NODE 2 Nodo 2 LENGHT Lunghezza DIAMETER Diametro ROUGHNESS COEFFICIENT

Friction Type = Hazen-Williams HW-c Friction Type = Colebrook-White: CW-k

EPANET non supporta i coefficienti di scabrezza secondo Darcy- Weisbach e non permette di esprimerli secondo autori diversi all’interno della stessa rete.

Se il coefficiente di scabrezza sono espressi secondo DW, il valore di IW viene aggiunto alla perdita concentrata e importato in EPANET in questa forma.

MINOR LOSS COEFFICIENT

Perdita concentrata.

Se il coefficiente di scabrezza sono espressi secondo DW, il valore di IW viene aggiunto alla perdita concentrata e importato in EPANET in questa forma.

STATUS Se i controlli sono esportati insieme alla rete ed è selezionata Tubazione chiusa, lo stato di EPANET sarà impostato su CLOSED.

Valvole

EPANET InfoWorks WS

ID Costruito attraverso i nodi iniziale e finale e dal suffisso delle condotte: <Nodo1>.<Nodo2>.suffisso

NODE 1 Nodo 1 NODE 2 Nodo 2

DIAMETER Diametro VALVE TYPE

valvole di InfoWorks valvole di EPANET

THV TCV PRV PRV PSV PSV FRV FCV

Altri tipi (o se non sono esportati i dati di controllo)

TCV

VALVE SETTING

valvole di InfoWorks valvole di EPANET THV perdita concentrata

determinata dalla curva

PRV pressione costante (l’eventuale profilo variabile non è esportato)

PSV pressione costante (l’eventuale profilo variabile non è esportato)

FRV portata costante (l’eventuale profilo variabile non è esportato)

Altri tipi (o se non sono esportati i dati di controllo)

Perdita quando aperto

MINOR LOSS COEFFICIENT

Perdita quando aperto

Valvole a galleggiante

EPANET InfoWorks WS

ID Costruito attraverso i nodi iniziale e finale e dal suffisso delle condotte: <Nodo1>.<Nodo2>.suffisso

NODE 1 Nodo 1 NODE 2 Nodo 2

DIAMETER Diametro VALVE TYPE TCV

VALVE SETTING Perdita quando aperto MINOR LOSS

COEFFICIENT

Perdita quando aperto. Se questo valore non è impostato in IW WS, il coefficiente è preso dalla curva della valvola

4.2.3 Il prelievo

Il prelievo al nodo è convertito in un valore medio ed esportato alla sezione [DEMANDS].

EPANET InfoWorks WS

JUNCTION ID Nodo

DEMAND Prelievo medio calcolato dal prelievo del punto utenza, dall’uso del terreno, da una domanda definita dall’utente e dalle perdite

PATTERN Categoria dei diagrammi di domanda, se applicabile PATTERN ID LABEL Nome della Demand Category

MULTIPLIERS Pattern di variazione giornaliera della Demand Category

0 1 1 2 2 3 3 4 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 Mezzore Fa tt or e m olt iplic at iv o

fig.4.15_Pattern di variazione temporale della domanda alle fontane utilizzato da EPANET

Come si nota dal diagramma, EPANET approssima la domanda ad un valore costante per ogni mezzora; InfoWorks WS invece approssima linearmente tra un valore e l’altro.

4.2.4 Altri parametri

I parametri di simulazione da applicare al modello sono stati opportunamente configurati: timestep di un minuto; durata della simulazione pari a 24 ore; numero massimo di iterazioni per timestep pari a 99; accuratezza di calcolo pari a 0.1 litri al secondo; domanda calcolata nell’istante centrale dell’intervallo temporale.

Bibliografia e sitologia del capitolo 4

[1] Autori vari. Small Community Water Supplies: Technology, People and

Partnership. IRC Technical Paper Series 40. IRC, International Water and Sanitation Center, 2002. Capitolo 4, Dave Nozaic, Water Quality and quantity.

[2] Guy Howard, Jamie Bartram. Domestic Water Quantity, Service Level and

Health. WHO, World Health Organization, 2003 reperibile all’indirizzo

Capitolo 5

Simulazioni

Le simulazioni sono state realizzate con entrambi i programmi di calcolo, InfoWorks WS ed EPANET. Gli scenari di simulazione e le relative condizioni di consumo sono quelli elencati al paragrafo 2.4: sono state analizzate la situazione attuale, comprendente 71 allacci con le restanti utenze non ancora allacciate e i beneficiari extra progetto attribuiti alle fontane , e quella a regime, comprendente 176 allacci e i beneficiari extra progetto afferenti alle fontane.

Per ognuno dei due scenari sono state verificate due condizioni di consumo: una volta stimata la variazione stagionale, si è ritenuto interessante valutare la risposta della rete in condizione di consumi massimi nella stagione estiva (condizione che comporta carichi minimi sulle condotte e quindi possibili disservizi nell’erogazione dell’acqua) e in condizione di consumi minimi nella stagione delle piogge (condizione che comporta alti carichi sulle condotte, eventualmente oltre le stesse pressioni nominali).

Per ognuno degli scenari e condizione di consumo viene analizzata la stabilità del sistema e riportate le variazioni di livello nel serbatoio centrale e nel BPT, le pressioni massime di esercizio e le relative criticità (secondo la classificazione stabilita al paragrafo 5.1.2) e le pressioni minime.

I programmi hanno dato risultati sostanzialmente analoghi, presentando gli stessi andamenti e gli stessi valori delle grandezze analizzate, descritte nel dettaglio nel paragrafo 5.1. Le differenze tra i due calcolatori sono invece riportate al paragrafo 5.4. Data la concordanza nei risultati, si è scelto di integrarne gli output utilizzando grafici ricavati da InfoWorks WS (riguardanti il livello di riempimento nei serbatoi, l’andamento dei carichi nei nodi più sfavoriti, i profili longitudinali) e mappe tematiche della rete di

distribuzione ricavate da EPANET (per la valutazione dei carichi minimi in condizione di picco giornaliero della domanda).