nvironmental ngineeringydroloGISHydroloGIS S.r.l. - Via Siemens, 19 - 39100 Bolzano www.hydrologis.com

Strumenti Open Source per lagestione delle reti urbane

HydroloGIS: Antonello Andrea, Silvia Franceschi

Universita' degli Studi di Trento: Paolo Bertola, Maurizio Righetti,Riccardo Rigon

GFossDay2011 Foggia - Venerdì 25 Novembre

NETTOOLS – LA FOGNATURA

Stato dell'arte

La fognatura bianca di Soraga ha un problema: quando piove si intasa.

Necessaria una verifica della fognatura.

Strumenti utilizzati

• uDig, Spatial Toolbox, JGrasstools: analisi dati

• + estensioni BeeGIS: rilievo in campo

• + estensioni Nettools: verifica della fognatura

Dati iniziali forniti: tronco di monte

Lo schema della parte della fognatura che sta a monte:

Dati iniziali forniti: tronco di valle

Lo schema della parte della fognatura che sta a valle:

Direzione curve di livello

Direzione rete fognaria

Dettaglio manufatti

Dettagli dei manufatti di interesse:

Sopralluogo con BeeGIS

Primo sopralluogo con BeeGIS per verifica e integrazione dei dati.

NOTE: inserimento dei pozzetti nelle geonote. Schizzo del pozzetto + note di

diametro e profondita' nella casella di testo.

Diversificazione geonote in campo

Per essere in grado di identificare velocemente le geonote per area tematica

sono stati usati i colori (giallo per i nodi, viola per le indicazioni di

permeabilita').

Dato integrato pronto per l'analisi

Sono state quindi create (e controllate) le aree drenanti nei vari tratti della

fognatura

Preparazione dei dati con gli strumenti Nettools

Il plugin per uDig dei Nettools fornisce un pulsante per generare shapefile di

base da utilizzare nell'analisi.

Per le aree quindi conviene usare il file generato per fare il lavoro una volta

sola.

I Nettools generano:

• un piano networkCalibration o networkProject per la rete

• un piano area per le aree drenanti

Compilazione automatica dei campi

Una volta compilati i campi manuali dei piani di rete e aree, con lo strumento

di query raster si estrae dal dtm la quota da inserire.

I nettools calcolano le aree e le associano ai tratti della fognatura.

Run in modalita' di calibrazione

Si lancia la procedura guidata di calibrazione:

Il modello in questione TrentoP e' un modello Geomorphologico sviluppato

dal CUDAM dell'Universita' degli Studi di Trento.

Run in modalita' di calibrazione

Si compilani i parametri del modello e si inseriscono delle pioggie statistiche

oppure lo ietogramma di un evento noto.

Risultati della calibrazione: portate

Il risultato della calibrazione e' un grafico delle portate [l/s] nel tempo in ogni

tubo. Si nota che dopo il tubo N.6 non vi sono piu' grafici.

Risultati della calibrazione: gradi di riempimento

La cosa diventa chiara nel grafico dei gradi di riempimento, dove si nota che

il tubo N.6 va in pressione.

Si e' quindi riprodotto lo stato di fatto, simulando il problema segnalato.

Soluzione al problema

A quel punto si decide per una soluzione che si ri-verifica. In questo caso si

e' deciso di creare uno scolo nella parte alta, in modo di sgravare il tronco

problematico dall'apporto dei tratti 1, 2, 11, 12.

NETTOOLS – L'ACQUEDOTTO

Un po' di storia

• acquedotto realizzato dalla coop belga negli anni 80

• sollevamento dell'acqua con pompa diesel

• durante i disordini del 90 che hanno portato al genocidio del 94 e' caduto

in disuso e tutto si e' deteriorato

• le strutture sono state saccheggiate

Il progetto prevede...

• prevede il recupero delle strutture esistenti

• ridurre costi ed impianti sia in fase di costruzione che gestione

• limitare interventi sulle opere esistenti

• ridurre al minimo elementi facilmente usurabili

• 20000 abitanti, 12 serbatoi, 41 fontane (non c'e' acqua in casa) e 6 scuole

Strumenti utilizzati

• Geopaparazzi

• uDig, Spatial Toolbox, JGrasstools: analisi dati

• + estensioni Nettools: progettazione e verifica dell'acquedotto

Il rilievo della situazione attuale

La regola da tenere a mente e' che il primo rilievo potrebbe essere l'unico e

comunque non essere un rilievo.

A volte vai a fare una visita ed e' l'unico dato che hai, poi devi farteli prendere

da persone inesperte (e non si parla ancora di GIS). Ergo, ci vuole uno

strumento semplice.

Noi abbiamo utilizzato (e sviluppato) Geopaparazzi per questo scopo e ci e'

stato utile in due modi:

• la prima volta (la visita) siamo riusciti a recuperare molti dati per

inquadrare la situazione

• e' stato semplice insegnare l'utilizzo ai tecnici

Creazione di schede di rilevamento

Sono state create delle semplici schede per geopaparazzi per "costringere" i

rilevatori a una sorta di standard:

Dati rilevati: tipo geografico e idraulico

Posizione opere esistenti, foto delle opere per l'identificazione delle tecniche

in uso (stramazzi, paratie).

Dati rilevati: tipo pianificatore

Vista sulla regione nella quale poi sono state create le opere: condotta

forzata, stazione di pompaggio, condotta di mandata.

Il progetto: prima

La decisione di progetto e' stata quella di passare dalla seguente situazione:

Il progetto: dalla sorgente al serbatoio

alla seguente, che pero' necessita' sempre di una pompa:

Il progetto: sostenibilita'

e' stata creata una diga e sfruttata per generare l'energia necessaria:

Progettazione: i dati di base

Sono stati compilati i file di base (generati dai nettools) con i dati rilevati +

quelli di progetto.

Progettazione: sincronizzazione dei piani

I nettools permettono poi di sincronizzare di dati per calcolare le lunghezze

dei tubi in 3d, associare i nodi alle condotte ed estrarre le quote dei

serbatoi dal DTM.

Run della simulazione

Il software alla base e' il ben noto EPANET. I Nettools offrono una interfaccia

GIS per la preparazione dei dati e una guida all'esecuzione:

Risultati: visualizzazione spaziale

I dati dei risultati vengono inseriti in un database locale.

La visualizzazione spaziale mostra un'istantanea dei dati nei nodi e sulla

rete:

Risultati: grafici

E' possibile visualizzare il grafici degli andamenti temporali delle grandezze

calcolate nei nodi e nei tronchi:

CONCLUSIONI

I Nettools sono:

• particolarmente adatti a contesti di piccola scala

• stati testati e usati (in campo professionale e accademico)

• pensati per l'applicazione in piccoli comuni e per il supporto ai

professionisti. La legge imporra' l'utilizzo di strumenti anche nei

piccoli comuni per perseguire obiettivi di controllo dei consumi e

limitazione degli sprechi

• particolarmente adatti in progetti di cooperazione (e' partito un nuovo

progetto che li utilizza per la verifica di un acquedotto anche in Etiopia)

Sviluppi futuri: ottimizzazione energetica in produzione (idromini accoppiati

ad acquedotti) e funzionamento (orari di attivita' e

dislocazione/dimensionamento dei serbatoi).

COLLEGAMENTI

Gli strumenti presentati sono:

• JGrasstools: http://www.jgrasstools.org

• uDig: http://udig.refractions.net

• Spatial Toolbox:

http://code.google.com/p/jgrasstools/wiki/JGrassTools4udig

• BeeGIS: http://code.google.com/p/beegis/

• Geopaparazzi: http://www.geopaparazzi.eu/

I Nettools sono scaricabili utilizzando Osgeo 4 Windows:

http://download.osgeo.org/osgeo4w/osgeo4w-setup.exe