IWS Italian Water Tour, Gruppo Tea Mantova | 28 marzo 2019

1. Mantova, 28 marzo 2019
Ing. Francesca Mastromarino, Gruppo CAP
L’attività di ottimizzazione delle reti idriche attraverso
lo studio numerico, la distrettualizzazione idrica
e la ricerca sistematica delle perdite

2. CHI SIAMO
Gruppo CAP è il gruppo industriale
totalmente pubblico che gestisce
l’intero Servizio Idrico Integrato
(acquedotto, fognatura e
depurazione) nei territori della
Città Metropolitana di Milano e in
alcuni comuni delle province di
Monza-Brianza, Pavia, Varese e
Como.
Il Gruppo dispone di 813
dipendenti e si colloca, a livello di
clienti serviti, volumi di acqua
distribuita e lunghezza della rete,
ai primissimi posti in Italia tra le
organizzazioni che erogano il
Servizio Idrico Integrato.

3. IN 4
PROVINCE
IL TERRITORIO

4. I NUMERI

5. Punto di partenza…
1. Individuare le singole componenti del Bilancio
Idrico
2. Utilizzare indicatori di performance adeguati
3. Individuare le azioni di miglioramento e loro
applicazione
4. Predisporre un piano strategico di attività e di
investimenti
Obiettivo:
ridurre e gestire le perdite
idriche
c o m e
fare????

6. Bilancio Idrico
BILANCIO IDRICO ANNUALE
Volume Importato
da altri sistemi
Volume Esportato
verso altri sistemi
Volumi Tecnologici
Volume Totale
Autorizzato Misurato e
Fatturato
Volume Totale
Immesso nel
sistema
Volume Autorizzato
Non Misurato e
Fatturato
Volume Sollevato
nel sistema Volume
Autorizzato e Non
FatturatoVolume Erogato al
sistema
Perdite Idriche
Apparenti AL
Volume Non
Contabilizzat Perdite Idriche
WL
Perdite Idriche
Reali CARL

7. Bilancio Idrico: azioni di
miglioramentoBILANCIO IDRICO ANNUALE
Volume
Esportato verso
altri sistemi
Volumi
Tecnologici
Volume Totale
Autorizzato
Misurato e
Fatturato
Volume Totale
Immesso nel
sistema
Volume Autorizzato
Non Misurato e
Fatturato
Volume
Autorizzato e
Non Fatturato
Volume
Erogato al
sistema
Perdite Idriche
Apparenti AL
Volume Non
Autorizzato
Volume Non
Contabilizzato [m3] Perdite Idriche
WL
Errori di Misura
all'Utenza
Perdite Idriche Reali
CARL
Progetto verifica contatori d’impianto (2)
Progetto Smart Metering (3)
Progetto trasformazione
Prese Antincendo Senza Contatore
(4)
Progetto piombatura
contatori (6)
Progetto rinnovo
parco contatori (7)
Ricerca e riparazione
delle perdite (8)
Progetto misura spurghi da rete (5)
Progetto verifica contatori punto di consegna
(1)

8. Appalto per il servizio di ricerca integrata delle
perdite
1^ gara 2017 – 2.000 Km in 24 mesi
2^ gara 2018 – 4.000 Km in 24 mesi

9. Il capitolato prevede il raggiungimento di un valore obiettivo a valle
della ricerca e riparazione delle perdite
NOVITA’ RISPETTO ALLE TRADIZIONALI CAMPAGNE DI RICERCA PERDITE
caso
Percentuale di non
raggiungimento del valore
obiettivo
Provvedimento
1 0 – 15% nessuno – in tolleranza
2
15,1% – 30%
(limite di accettabilità)
dovranno essere date le necessarie giustificazioni tecniche nel caso di
non raggiungimento dell’obiettivo.
In mancanza di giustificazioni o nel caso in cui non venissero
ritenute tecnicamente valide dalla stazione appaltante, verrà
applicata PENALE DI € 50/km
3
> del 30% dovranno essere date le necessarie giustificazioni tecniche nel caso di
non raggiungimento dell’obiettivo.
In mancanza di giustificazioni o nel caso in cui non venissero
ritenute tecnicamente valide dalla stazione appaltante, verrà
applicata PENALE DI € 50/km
se non ritenute valide le giustificazioni di cui al precedente punto
dovranno essere eseguite nuovamente le attività necessarie a ridurre le
perdite al di sotto del “limite di accettabilità”. Tale ulteriore analisi
dovrà essere eseguita entro e non oltre 90 giorni naturali e
consecutivi dalla data del collaudo provvisorio.
Qualora dopo l’ulteriore approfondimento il raggiungimento
dell’obiettivo non scenda al di sotto del limite di accettabilità
(<30%), verrà applicata ULTERIORE PENALE DI € 50/km
Appalto per il servizio di ricerca integrata delle
perdite

10. Appalto per il servizio di ricerca perdite integrata
Attività principali dell’appalto:
➢ Realizzazione Cronoprogramma
➢ Modello idraulico preliminare:
➢ Progettazione DMA ! numero minimo punti di misura da CSA
➢ Realizzazione pozzetti e punti di misura (pressione, portata, colpo
d’ariete)
➢ Ricerca Perdite:
➢ Step-Test
➢ Ricerca Sistematica su tutta la rete
➢ Calibrazione Modello Idraulico della rete
➢ Verifica Presenza Colpi d’Ariete
➢ Proposte ottimizzazione idraulica ed energetica (rete/impianti)

11. Caso di studio: Motta Visconti

12. Caratteristiche della rete
Comune: Motta Visconti
• 32,6 km di rete (40% condotte in Acciaio, 60% in Pead)
• 3 centrali di produzione da pozzi: via Greppi,
Via Negri e viale De Gasperi
• 1 serbatoio Pensile: San Rocco (V=200 mc)
• 1 interconnessione con rete idrica del Comune di
Besate: valvola riduttrice di pressione per la regolazione della
pressione di valle
• Pompe senza inverter con funzionamento on/off regolato
da set point su livello serbatoio
• Quota massima 96.8 m slm minima 101.9 m slm
• Pressione da garantire in esercizio 2.8 bar
• 2561 utenze
• Consumi medi di 19,2 l/
s
• Portata erogata 20,6 l/s

13. ▪ Rispettare numero minimo di punti di misura imposti
da Capitolato:
• Misura portata (Q) in rete: ogni 7 km
• Misura pressione (P) in rete: ogni 5 km
• Misura transitorio (T) in rete: per ogni impianto
▪ Evitare strade statali (ANAS) e provinciali (Città Metropolitana di Milano)
▪ Utilizzare le camerette esistenti (se disponibili e se possibile)
PUNTI DI MISURA
MINIMI
COMUNE
Lungh.rete
[km]
n°
impianti
Q P T
MOTTA VISCONTI 32.5 3 5 7 3
Distrettualizzazione della rete (1/4)
Vincoli Progettuali:
Strada statale o provinciale

14. Distrettualizzazione della rete (2/4)
DMV01 DMV02 DMV03 DMV04
Lunghezza Rete
[km]
6.7 4.8 6.9 14.0
Nr Utenze 442 328 532 1236
CMO [lt/s] 3.17 3.52 4.24 8.99
4
7

15. 15
Verifica con modello preliminare (Software: Infoworks WS)
Verifica pressione alle utenze:
evitare che la chiusura di valvole sulla rete di
distribuzione comporti riduzione di pressione
alle utenze
Valore Stato di Fatto Scenario Distretti
Pressione media [m] 28.05 27.38
Pressione minima
[m]
24.84 24.23
Distrettualizzazione della rete (3/4)
Verifica qualità dell’acqua erogata:
mantenere il più possibile il flusso attuale
per garantire affidabilità della rete ed
evitare inversioni di portata che potrebbero
g e n e r a r e c r i t i c i t à r e l a t i v e a l l e
caratteristiche organolettiche dell’acqua
distribuita

16. 16
Distrettualizzazione della rete (4/4)
✓ Richiesta permessi
manomissione suolo pubblico
✓ Richiesta Ordinanze
Viabilistiche
✓ Verifica/Ricerca Sottoservizi
Realizzazione dei punti di misura

17. 17
• Misura degli ingressi (portate e
pressioni in uscita dai pozzi)
• Registrazione delle portate e pressioni
in punti della rete
• Registrazione della pressione nel punto
critico e nel punto medio
Stazioni di misura
DMV02
Modellazione - Calibrazione

18. Analisi dei colpi d’ariete
Misura con specifica
strumentazione (frequenza ≥
20Hz) presso tutti gli impianti per
valutare l’eventuale presenza di
colpi d’ariete.

19. 19
Ricerca perdite: step test (1/2)
• Determinare il consumo minimo notturno della rete
• Creare sotto distretti temporanei
• Valutare la distribuzione delle portate in rete
• Verificare la corrispondenza topologica della rete al rilievo
P3
P2
P1

20. 7.3 lt/s
PORTATA PRESSIONE
Ricerca perdite: step test (2/2)
Dall’analisi dei risultati degli step-test si identificano i distretti o sub-
distretti con maggiori perdite e si pianifica la campagna di ricerca perdite.
Sub Distretto
Lunghezza Rete
[Km]
Perdite lineari [l/s/
Km]
S. Rocco 11,93 0,21
Greppi 12,47 0,64
De Gasperi 9,04 0,28

21. Sezione Database Perdite:
posizione, data segnalazione,
data riparazione, tipo di
perdita, tipo di condotta, ecc.
TOT. 6 PERDITE
INDIVIDUATE
Ricerca perdite: localizzazione e riparazione

22. Verifica della portata minima notturna e valore obiettivo
(1/5)Sulla base dell’analisi della portata notturna, viene calcolato il valore
obiettivo di risultato, secondo la metodologia indicata dal Water Loss
Specialist Group dell’International Water Association.
STEP 1) Calcolo Perdite Inevitabili di Sottofondo e stima Uso Notturno
Clienti
0,51 mc/ora
1,75 mc/ora
0,05 mc/ora
0,72 mc/ora
0,71 mc/ora
1,89 mc/ora
4,73 mc/ora
0,00 mc/oraConsumo Notturno Stimato Addolcitori
Uso Notturno
Stimato dei
Clienti
8,05
Prese (dalla rete al limite di proprieta)
Reti private (dal limite prop. al contatore)
Perdita di Sottofondo sulle prese
Perdita Stimata W.C. Residenziali
Consumo Non-residenziale Notturno Stimato
Consumo Residenziale Notturno Stimato
Perdita
Inevitabile di
Sottofondo
Rete
2,30

23. STEP 2) Calcolo Bilancio Idrico e ILI istantaneo
42,1 metri
39,60 mc/ora
8,05 mc/ora
0,00 mc/ora
31,55 mc/ora
2,30 mc/ora
29,25 mc/oraPerdite Occulte Stimate AUL =
Portata minima notturna misurata =
Pressione Notturna al Punto Medio (AZNP) =
Uso Notturno Stimato dei Clienti =
Uso Notturno Eccezionale Stimato dei Clienti=
Perdita Inevitabile di Sottofondo UBL =
Perdita Notturna fino ai Contatori NLR =
3,66 mc/ora
8,6Indice Perdita Infrastruttura ILI 'Istantaneo'= NLR/UARL
Perdite Reali Inevitabili UARL =
Verifica della portata minima notturna e valore obiettivo
(2/5)

24. STEP 3) Calcolo ILI e Portata minima Notturna OBIETTIVO
calcolo ILI
«istantaneo»
ILI = 2
classe B
Calcolo ILI
«Obiettivo»
Es. 8,6
2
3,0
3,66 mc/ora
8,6
ILI ob minimo = 3,0
Nota: ILI Ob min = 2 + N°prese/15000 + 0,1
*(ILI ist iniziale - 2)
Indice Perdita Infrastruttura ILI 'Istantaneo'= NLR/UARL
Perdite Reali Inevitabili UARL =
29,25 mc/ora
18,34 mc/ora
21,26 mc/oraPortata minima notturna target (con ILI Ob min) =
Perdite Occulte da recuperare = AUL con ILI Ob min =
Perdite Occulte Stimate AUL =
Verifica della portata minima notturna e valore obiettivo
(3/5)

25. Portata
Minima
Notturna
PRE
riparazioni
[l/s]
Uso
Notturno
clienti
[l/s]
Uso
Notturno
Eccezional
e
[l/s]
Perdita
Notturna
[l/s]
Perdita
Inevitabile
Sottofond
o
[l/s]
Perdita
Occulta
[l/s]
Perdite
Inevitabili
UARL
[l/s]
ILI
Istantaneo
Attuale
ILI
Obiettivo
Perdite
Occulte da
Recuperar
e
[l/s]
Portata
Minima
Notturna
OBIETTIV
O
[l/s]
10,95 2,24 0,00 8,71 0,64 8,07 1,02 8,55 2,98 5,04 5,91
Verifica della portata minima notturna e valore obiettivo
(4/5)

26. Portata
Minima
Notturna
PRE
riparazioni
[l/s]
Uso
Notturno
clienti
[l/s]
Uso
Notturno
Eccezional
e
[l/s]
Perdita
Notturna
[l/s]
Perdita
Inevitabile
Sottofond
o
[l/s]
Perdita
Occulta
[l/s]
Perdite
Inevitabili
UARL
[l/s]
ILI
Istantaneo
Attuale
ILI
Obiettivo
Perdite
Occulte da
Recuperar
e
[l/s]
Portata
Minima
Notturna
OBIETTIV
O
[l/s]
Portata
Minima
Notturna
POST
riparazioni
[l/s]
10,95 2,24 0,00 8,71 0,64 8,07 1,02 8,55 2,98 5,04 5,91 5,40
Verifica della portata minima notturna e valore obiettivo
(5/5)

27. Proposte di ottimizzazione
▪ Progettazione Distretti Permanenti
▪ Sostituzione reti ammalorate
▪ Potenziamento reti sottodimensionate
(colli di bottiglia)
▪ Efficientamento Impianti:
o Modifica tarature
o Sostituzione pompe a basso
rendimento
o Installazione inverter/soft-starter
▪ Gestione pressione di rete
(es. installazione PRV)
▪ Realizzazione nuove interconnessioni
con acquedotti limitrofi

28. Gestione Bioraria Pressione
PRIMA
Durante le ore notturne si
evidenzia un aumento di
pressione di circa 15m rispetto
al periodo diurno
DOPO
Con la gestione bioraria, durante le
ore notturne si evidenzia una
riduzione della pressione di circa 0,5
bar rispetto al periodo diurno.
Riduzione rispetto situazione
precedente di circa 2 bar in orario
notturno e
di circa 1 bar in orario diurno

29. Sostituzione Rete
A seguito sostituzione tratto di rete ammalorato (circa
250m) si ottiene una riduzione di circa 2 l/s della portata
media giornaliera.

30. ✓ Modello idraulico calibrato
✓ Punti di Misura in rete
✓ Distretti Idraulici
✓ Conoscenza Portata Minima Notturna
✓ Conoscenza delle criticità
✓ Interventi di risoluzione
Ricerca integrata delle perdite - Risultati
Al termine dell’appalto di ricerca perdite integrata, per
ognuno degli acquedotti analizzati, il gestore ottiene:

31. Presentazione a cura di:
Francesca Mastromarino
Ufficio Efficientamento Sistemi
Acquedotto
www.gruppocap.it
francesca.mastromarino@gruppocap.it