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Modellazione degli Indicatori di Prestazione nellambito del Sistema Idrico Integrato Concetti Generali e Strategie di utilizzazione.

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Presentazione sul tema: "Modellazione degli Indicatori di Prestazione nellambito del Sistema Idrico Integrato Concetti Generali e Strategie di utilizzazione."— Transcript della presentazione:

1 Modellazione degli Indicatori di Prestazione nellambito del Sistema Idrico Integrato Concetti Generali e Strategie di utilizzazione

2 Sommario (1^parte) Il Sistema Idrico Integrato Lindustria dellacqua (efficienza e qualità del servizio al minor costo possibile) Cosa sono gli Indicatori di Prestazione (PIs) Perché si utilizzano i PIs Alcuni esempi di PIs La prospettiva internazionale IWA – International Water Association Esperienza inglese La prospettiva italiana (Legge Galli)

3 Sommario (2^parte) Le rotture nei sistemi idrici Evoluzione della modellizzazione delle rotture Un esempio applicativo: i tassi di rottura nelle reti idriche (acquedotti e fognature) Applicazione dei modelli in schemi di riabilitazione multi-obiettivo

4 Il Sistema Idrico Integrato Laghi o Sorgenti Acqua di Falda Potabilizzatore Utenza Serbatoi Pompaggio Acquedott o

5 Il Sistema Idrico Integrato Pioggia Fogna Nera Fogna Mista Depurazione Recettore finale Fognatura

6 Gestione Il Servizio Idrico Integrato

7 Manutenzione Il Servizio Idrico Integrato

8 Riduzione delle perdite Il Servizio Idrico Integrato

9 Costruzione Il Servizio Idrico Integrato

10 Salvaguardia Il Servizio Idrico Integrato

11 LIndustria dellacqua Enti Gestori Consumato ri Associazioni di tutela Istituti di credito Enti di controllo Autorità politiche Soggetti indiretti

12 LIndustria dellacqua Obiettivi di gestione Il raggiungimento del più alto livello di soddisfazione del cliente e di qualità del servizio in linea con i regolamenti vigenti e con la salvaguardia delle risorse. Fornire adeguati livelli di servizio ai consumatori, nel rispetto delle politiche regionali e nazionali; Ottenere la produttività più alta possibile dalle risorse umane a disposizione, rispettandone le aspirazioni professionali; Ottimizzare luso delle risorse idriche e naturali; Utilizzare al meglio le risorse finanziarie; Programmare, costruire, manutenere e far operare nella maniera più efficace ed efficiente possibile le reti idriche.

13 Gli Indicatori di Prestazione Per raggiungere gli obiettivi di gestione, gli enti gestori hanno bisogno di impegnarsi per il raggiungimento di un più alto grado di efficienza ed efficacia. Efficienza: capacità di utilizzare in maniera ottimale la risorsa idrica per produrre il servizio. Efficacia: capacità di raggiungere determinati obiettivi specifici, definiti realisticamente. Un Indicatore di Prestazione (PI) è la misura quantitativa di un particolare aspetto delle prestazioni o degli standard di servizio di un Gestore. I PIs sono utili nel monitoraggio e nella valutazione dellefficienza e dellefficacia della gestione, che altrimenti sarebbero operazioni molto complesse.

14 Gli Indicatori di Prestazione Aiutano i manager a dare maggiore qualità e tempestività alle proprie decisioni; Permettono un facile riscontro degli effetti delle decisioni gestionali; Sottolineano i punti di forza e debolezza della rete, consentendo lidentificazione delle misure correttive per migliorare la produttività e le procedure; Facilitano limplementazione di procedure di riferimento, sia internamente al gestore, che esternamente per effettuare confronti tra diversi gestori; Forniscono solide basi tecniche per controllare le operazioni del gestore e prevedere gli effetti delle raccomandazioni messe in pratica a seguito di un determinato controllo

15 Gli Indicatori di Prestazione Forniscono una base comune per comparare le prestazioni degli Enti Gestori e identificare le possibili misure correttive; Supportano la formulazione di politiche per il settore idrico nellambito della gestione integrata delle risorse idriche, includendo la localizzazione delle risorse, degli investimenti e lo sviluppo di nuovi strumenti di regolamentazione; Forniscono degli strumenti chiave di monitoraggio per la salvaguardia degli interessi del consumatore, nelle situazioni di monopolio del servizio, e per verificare il raggiungimento degli obiettivi sottoscritti dal Gestore

16 Gli Indicatori di Prestazione Forniscono assistenza nel valutare le priorità di investimento, per selezionare i progetti e così via Forniscono i mezzi per tradurre processi complessi in informazioni facili da comprendere, potendo percepire la misura della qualità del servizio fornito Organizzazioni sovra-nazionali: Forniscono un linguaggio appropriato per identificare le principali asimmetrie tra regioni del mondo, e le loro cause ed evoluzioni, quindi consentendo la definizione delle opportune strategie

17 La prospettiva internazionale A livello internazionale lInternational Water Association (IWA) sta cercando di fornire le linee guida per definire delle procedure di gestione ottimale delle reti e delle risorse idriche attraverso luso dei PIs. Creare una struttura coerente di PIs che permetta in futuro il confronto tra gestori, in modo da promuovere lo scambio di informazioni ed i miglioramenti nelle prestazioni gestionali; Creare un gruppo coerente di PIs da cui poter estrarre dei sottogruppi in relazione ad esigenze specifiche, utilizzabili dalle autorità di controllo; Creare un linguaggio comune di riferimento che supporti i Gestori nella definizione di strumenti di gestione basati sulluso dei PIs.

18 La prospettiva internazionale LIWA individua 4 livelli di definizione dei PIs: PIs che forniscono un quadro generale dellefficienza e della efficacia della gestione dellazienda; PIs che forniscono informazioni più approfondite rispetto a quelle fornite dal livello 1; PIs che forniscono una grande quantità di dettagli specifici, ma ancora relativi ad un livello di gestione generale; PIs che approfondiscono ancor più le informazioni rispetto al livello 3, ma che sono utilizzabili a livello di distretto (sotto-area della singola rete) e possono diversificarsi tra i diversi gestori.

19 La prospettiva internazionale Livello 1 Mains Failures Mains Rehabilitation s Service Connection s Failures Livello 2 Hydrant Failures Power Failures Service Connections Rehabilitations Mains relining Replaced mains Replaced valves Pump replacement

20 La prospettiva internazionale Risorse idriche: inefficienza delluso delle risorse idriche (perdite reali/acqua estratta e acquistata) [%] Personale: numero di operatori per migliaia di connessione Potabilizzazione: utilizzo dei potabilizzatori (massimo volume giornaliero potabilizzato/massima capacità di potabilizzazione disponibile) [%] Perdite idriche: perdite idriche per connessione allanno Contabilizzazione: Efficienza delle letture (numero delle letture corrette/numero dei contatori x la frequenza di lettura)[%] Servizio: Copertura della popolazione [%] Continuità del servizio [% ore di servizio] Qualità del servizio: Numero annuo di reclami per connessione Qualità dellacqua: Numero di controlli annui/controlli obbligatori per legge Costi di gestione: Costi operativi unitari [$/mc] Efficienza: Rapporto di copertura totale dei costi (ricavi annui/costi annui)

21 La prospettiva internazionale Categorie di PIs (IWA)Numero totale Risorse idriche2 Personale22 Strutturali12 Operativi36 Qualità del servizio25 Finanziari36 Totale133

22 La prospettiva internazionale Linterpretazione delle prestazioni dellEnte Gestore non può prescindere dal contesto in cui egli opera e dalle sue proprie peculiarità organizzative interne. Le caratteristiche delle infrastrutture (reti, serbatoi, ecc.) e della regione in cui si opera sono elementi importanti nel confronto tra gestori per meglio comprendere il contesto demografico, economico, geografico e ambientale. Informazion i contestuali Profilo dellEnte Gestore Caratteristiche delle infrastrutture Profilo territoriale

23 La prospettiva internazionale Profilo dellEnte Gestore Personale Impiegato Costi operativi Caratteristiche delle infrastrutture Età delle condotte Pressione di servizio Materiali Diametri Connessioni di utenze Profilo territoriale Densità di popolazione Altimetria

24 La prospettiva internazionale LA PRIVATIZZAZIONE DELLINDUSTRIA DELLACQUA IN GRAN BRETAGNA 1989: Water Act – Privatizzazione Nomina di un ente di regolamentazione economica (OFWAT); Il compito principale di OFWAT è quello di fissare i limiti di prezzo per controllare i ricavi delle aziende; OFWAT tutela gli interessi degli utenti; OFWAT ha realizzato dei comitati locali di Assistenza Clienti indipendenti per la loro rappresentazione (WaterVoice) Nel novembre 1989 vengono messe in vendita dieci aziende di gestione di acquedotti e fognature. Successivamente il governo ha emesso normative relative alla tutela ambientale e alla regolamentazione della concorrenza.

25 Gli obiettivi della WATER ACT Limitazione nelluso dellacqua; Riduzione della pressione desercizio; Continuità del servizio di fornitura; Limitazione degli allagamenti da rigurgito fognario; Soddisfacimento dei reclami dellutenza; Riduzione dei tempi di attesa telefonica; Aumento della percentuale di bollette determinate su lettura reale. I risultati vengono pubblicati annualmente dallOFWAT in Inghilterra e Galles La prospettiva internazionale

26 Come hanno reagito gli Enti Gestori Inglesi Valutazione dei processi operativi esistenti; Preparazione delle misure di miglioramento; Applicazione di modelli di simulazione delle reti; Gestione delle perdite; Gestione integrata delle reti idriche; Pianificazione della riabilitazione; Ottimizzazione dei costi operativi e degli investimenti; Priorità di investimento determinata a partire dalla valutazione del rischio (criticità); La prospettiva internazionale

27 Fonte Ofwat La prospettiva internazionale

28 Fonte Ofwat

29 La prospettiva internazionale Fonte Ofwat

30 LEGGE 5 GENNAIO 1994, N. 36 (LEGGE GALLI) Salvaguardia delle risorse idriche; Rispetto per le aspettative delle future generazioni; Tutela degli utenti finali; Controllo delle tariffe; Adeguati ed omogenei standard di servizio; Dinamicità di gestione; Creazione di una moderna industria dellacqua; La prospettiva italiana

31 LEGGE 5 GENNAIO 1994, N. 36 (LEGGE GALLI) Separazione Funzioni di Controllo e Programmazione da quelle di Gestione del Servizio; Definizione di Ambiti Territoriali Ottimali (A.T.O.); Definizione del Servizio Idrico Integrato (S.I.I.); Risparmio – Rinnovo – Riuso dellAcqua; Gestione efficiente, efficace, economica; Tariffa adeguata alla integrale copertura costi e investimenti; Redazione di un Piano di Ambito (per circa 20/30 anni); La prospettiva italiana

32 LIVELLI DI SERVIZIO – Acquedotti (DPCM 4 marzo 1996) Dotazione pro-capite giornaliera alla consegna, non inferiore a 150 l/ab giorno (volume attingibile dall'utente nelle 24 ore); Portata minima erogata al punto di consegna non inferiore a 0,10 l/s; Un carico idraulico di 5 m, misurato al punto di consegna, relativo al solaio di copertura del piano abitabile più elevato; Un carico massimo riferito al punto di consegna rapportato al piano stradale non superiore a 70 m; I dispositivi di sollevamento eventualmente installati dai privati debbono essere idraulicamente disconnessi dalla rete di distribuzione; dotazione pro-capite non potabile minima 50 l/ab giorno; Qualità delle acque potabili (D.P.R. 24/5/88 n. 236); Controlli qualitativi (al punto di consegna utente); Misurazione utenze collettive (D.P.R. 23/08/82 n. 854); La prospettiva italiana

33 LIVELLI DI SERVIZIO – Depurazione (DPCM 4 marzo 1996) Obbligo di fognatura separata per le nuove urbanizzazioni e per i rifacimenti; Immissioni in fogna (pozzetti di allaccio sifonati ed areati); Fognature nere (reflui + acque di prima pioggia); Drenaggio urbano (Tr = 5 anni); Allaccio in fogna (controllo sulle acque immesse nella fognatura); Servizio di depurazione (L. 152/99, D.C.I 4/02/77); Piano di emergenza (approvato dallA.T.O., interventi sulla rete fognaria e sugli impianti di depurazione limitando al massimo i disservizi e tutelando la qualità dei corpi ricettori). La prospettiva italiana

34 Qualità del servizio (DPCM 4 marzo 1996) Continuità del servizio: 24 ore su 24 e in ogni giorno dell'anno, salvo i casi di forza maggiore, reperibilità 24 ore su 24, prestazioni di primo intervento, riparazione di guasti ordinari, controllo dell'evoluzione quantitativa e qualitativa delle fonti di approvvigionamento, piano di gestione delle interruzioni; Crisi idrica quantitativa: obbligo di informazione degli Enti Locali e proposta delle misure da adottare durante la crisi; Dotazione: costituisce riferimento pianificatorio da prendersi a base per la quantificazione della risorsa da rendere disponibile e per la pianificazione delle infrastrutture (Bilancio Idrico); Captazione e adduzione (D.P.R. n. 236/88): Il numero e la potenzialità delle risorse devono assicurare un ragionevole livello di certezza di soddisfacimento del fabbisogno; Perdite: tempi e investimenti; Servizio antincendio, fontane, ecc. La prospettiva italiana

35 Qualità del servizio (DPCM 4 marzo 1996) Obbligo di dotarsi di un laboratorio di analisi; Segnalazione guasti (servizio telefonico 24 ore su 24); Servizio informazioni obbligatorio (call center e sportelli pubblici); Pagamenti (modalità, morosità dell'utente); Informazione agli utenti; Reclami (risposta scritta ai reclami degli utenti); Penali (convenzione gestore-autorità); Lettura e fatturazione (due volte all'anno); Sistema di Qualità: obbligatorio oltre i abitanti, con un idoneo Sistema Informativo Territoriale, e atto a consentire nel modo più efficace le manovre sul sistema, gli interventi di riparazione, la manutenzione programmata e l'aggiornamento della situazione patrimoniale dei cespiti; Piano di manutenzione programmata e di rinnovi tali da garantire il continuo mantenimento in efficienza del sistema affidato al gestore. La prospettiva italiana

36 Le rotture nelle reti idriche

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40 o o Costi diretti – – Riparazione della rottura, acqua persa, danni diretti alle proprietà, ecc. o o Costi indiretti – – Perdita di produzione, deterioramento delle strade e delle infrastrutture adiacenti, ecc. o o Costi sociali – – disagi, insalubrità, interruzioni del servizio, interruzione del traffico e delle altre attività produttive connesse Le rotture nelle reti idriche Deterioramento strutturale Deterioramento idraulico

41 Verifica/soddisfacimento dei LIVELLI DI SERVIZIO Necessità di riabilitare le condotte in opera nelle reti idriche cittadine: Sostituzione integrale (replacement); Riparazione/Ripristino (refurbishment); Rigenerazione (relining); Limitate risorse economiche; Necessità di pianificare gli interventi/investimenti; Conoscenza delle priorità di intervento nella rete; Bilancio/ottimizzazione tra costi e benefici; Le rotture nelle reti idriche

42 Condotte di adduzione (grande diametro - oltre 300 mm) Strategia di prevenzione del rischio Ispezioni periodiche; Uso di modelli fisici; Distribuzione urbana (piccolo diametro - max 250 mm) Modellazione del deterioramento della rete per gestire il rischio Uso di PIs affidabili Numero delle rotture (BR) Tasso di rottura al km Rotture negli acquedotti

43 Verifica livelli di servizio Costi di manutenzione e riabilitazione o o Ispezioni periodiche o o Pianificazione degli interventi a breve/lungo termine Selezione dei TRONCHI CRITICI PERFORMANCE INDICATORS (PIs) Dati disponibili: Interventi registrati COLLASSI (CL) BLOCCHI (BL) vs. Rotture nelle fognature

44 Fattori fisici che influenzano le rotture Fattori Ambientali Clima/precipitazioni; Tipologia di suolo; Carico dinamico (traffico); Sollecitazioni esterne; Profondità di posa; Fattori Operativi Pressione di esercizio (acquedotti); Tasso di sostituzione; Protezione catodica (acquedotti); Fattori Strutturali Invecchiamento della condotta; Diametro; Materiale; Lunghezza della condotta; Numero di connessioni; Pendenza media (Fognature) Variabili nel tempo Spesso non disponibili Registrati a livello di tronco Modellazione delle rotture

45 Bathtub curve – curva a vasca da bagno Modellazione delle rotture

46 Qualità dei dati Dati mancanti o inaffidabili relativi alle caratteristiche strutturali delle condotte e allambiente circostante (terreno di posa, carichi dinamici) Bassa probabilità di rottura Brevi periodi di registrazione dei dati Nessun evento di rottura registrato per la maggior parte delle condotte Difficoltà di stimare il tasso di rottura per ogni singola condotta Caratteristiche tipiche dei dati disponibili Selezione dei dati Suddivisione in classi omogenee Evoluzione della modellizzazione delle rotture

47 I modelli statistici usano le serie storiche delle rotture per identificare: Probabilità di rottura; Tassi di rottura annuali; Numero di rotture in un certo orizzonte temporale; Vita utile di esercizio della tubazione; Intervallo tra due rotture successive; Le tendenze previste si assume continuino nel futuro Pianificazione degli interventi di sostituzione/manutenzione

48 Evoluzione della modellizzazione delle rotture I modelli statistici si distinguono Modelli deterministici prevedono i tassi di rottura usando due o tre parametri basati sulletà della condotta e sulle serie storiche delle rotture. La popolazione delle condotte analizzate è suddivisa in gruppi omogenei rispetto agli altri fattori al fine di descrivere con i due o tre parametri suddetti le relazioni esistenti; Modelli probabilistici multi-variabili considerano diverse variabili di influenza nelle relazioni tra le rotture riducendo la necessità di suddividere le condotte in gruppi omogenei. Sono particolarmente indicati per lapplicazione a singole condotte con lobiettivo di identificare ed associare una priorità di intervento per la sostituzione delle stesse; Modelli probabilistici mono-variabili usano elaborazioni di tipo probabilistico su dati suddivisi in gruppi per ottenere laspettativa di vita di una condotta, la probabilità di rottura e lanalisi probabilistica del fenomeno di raggruppamento (clustering) delle rotture secondo uno o più proprietà.

49 Modelli deterministici Esponenziali nel tempo

50 Shamir e Howard (1979) Modella il numero di rotture per Km per anno; E determinato per gruppi omogenei; Ammette che un tubo nuovo abbia un tasso di rottura; Assume lipotesi che le rotture siano uniformemente distribuite allinterno di un gruppo omogeneo; Richiede molta attenzione della suddivisione in gruppi; Hanno proposto anche un approccio per valutare il momento ottimale di sostituzione:

51 Modelli deterministici Esponenziali nel tempo Walski e Pelliccia (1982) Migliorano il modello esponenziale aggiungendo due fattori addizionali: le rotture precedenti e i diversi tassi di rottura osservati in condotte di ghisa; Clark et al., (1982) Definiscono un modello esponenziale a due fasi: Prima rottura (relazione lineare); Successive rotture (relazione esponenziale); Lipotesi lineare per la prima rottura non da buoni risultati; In genere il modello non fornisce risultati confortanti;

52 Modelli deterministici Lineari nel tempo McMullen (1982) Definisce un modello lineare molto specifico che lavora con dati molto particolari: Resistività del suolo; pH del suolo; Potenziale Redox del suolo; Lavora solo sulla previsione della prima rottura;

53 Modelli deterministici Lineari nel tempo Kettler e Goulter (1985) Elaborano un modello lineare che mette in relazione il numero di rotture e letà della condotta, lavorando su gruppi omogenei; I dati sono pochi (10 anni di monitoraggio); basta un outliner per determinare risultati non eccelsi; Rilevano uninversa proporzionalità tra diametri e rotture; Richiede molta attenzione della suddivisione in gruppi; Assume lipotesi che le rotture siano uniformemente distribuite allinterno di un gruppo omogeneo;

54 Modelli deterministici Lineari nel tempo Jacobs e Kerney (1994) Eseguono una regressione lineare su tubazioni aventi stesso materiale (ghisa) e stesso diametro (150 mm) considerando solo rotture indipendenti; Suddividono i dati in tre classi di età; Considerano come influenti letà e la lunghezza del tubo; Approccio non generalizzabile, visto che le rotture indipendenti sono uniformemente distribuite; I fattori influenti assunti sono adatti solo alla modellazione di rotture indipendenti;

55 Modelli Probabilistici Multi-Variabili

56 Cox (1972) Modella il rischio istantaneo di rottura h(t,Z), ossia le rotture previste in un intervallo di tempo (prossimo anno); Assume un vettore di fattori di influenza; Assume la funzione di base h 0 (t), interpretabile come la componente legata allinvecchiamento; Marks et al., (1985) Modella lintervallo tra due rotture consecutive; Assume la funzione di base h 0 (t) parabolica, assimilabile alla bathtube curve (28 anni);

57 Modelli Probabilistici Multi-Variabili Andreou et al., (1987) - Marks et al., (1987) Sviluppano un modello che include due fasi di rottura: Prima fase – poche rotture => h 0 (t) = parabolica; Seconda fase – molte rotture => h 0 (t) =1; Anche se ridotto il ricorso alla suddivisione in gruppi è ancora necessario; Lipotesi per la seconda fase di Andreou contraddice il significato di invecchiamento, mentre la prima fase si riferisce ai primi due tratti della bathtub cirve; Richiede notevole esperienza per preparare i dati e interpretare i risultati; Più dati si hanno e maggiore è lefficacia del modello;

58 Modelli Probabilistici Multi-Variabili Constantine e Darroch (1993) - Contantine et al., (1996) Il modello assume che la probabilità di rottura cumulativa è equivalente alla funzione di distribuzione cumulativa di Weibull; Lavorano su gruppi omogenei e assumono un fattore di scala dipendente dai fattori di influenza; I fattori ambientali e operativi non influenzano le rotture alla stessa maniera per tutti i tipi di condotte; Anche se ridotto il ricorso alla suddivisione in gruppi è ancora necessario; Richiede notevole esperienza per preparare i dati e interpretare i risultati, e molto dati per garantire lefficacia del modello;

59 Modelli Probabilistici Multi-Variabili (Kleiner e Rajani, 2003) Considerano condotte di piccolo diametro, con fattori di influenza di tipo statico (materiale, diametro, terreno di posa, ecc.) e fattori di tipo dinamico, dipendenti dal tempo, (condizioni climatiche, umidità del suolo, pressione di esercizio, protezione catodica ecc.); Il modello è applicato a gruppi di condotte che presentano un tasso di deterioramento omogeneo La validazione del modello proposto rappresenta un problema per il fatto che solo pochi gestori di servizi idrici sono in possesso di serie storiche sufficienti.

60 Modelli Probabilistici Mono-Variabili

61 Goulter e Kazemi (1988) – Goulter et al., (1993) In conseguenza di una riparazione si verificavano a breve termine e nei dintorni del punto di intervento un certo numero di rotture: Condizioni del suolo deteriorate dalla fuoriuscita dacqua; Gli interventi dinverni espongono le tubazioni a shock termici; La riparazione indebolisce le tubazioni limitrofe; Definiscono dei criteri spaziali e temporali per la formazione dei gruppi, con una funzione di probabilità non omogenea di Poisson; La procedura è iterativa; Il metodo non sembra generalizzabile ad altre città; Meglio se accoppiato ad altri metodi per produrre previsioni; I dati richiesti (localizzazione della riparazione) non sono sempre disponibili;

62 Ipotes i Previsioni di rotture (a livello di tubo) Condotte simili (stessa classe) hanno lo stesso tasso di rottura [BR/km] Modello aggregato (x classi) Modelli probabilistici evolutivi Giustolisi e Savic (2004)

63 Classificazione delle condotte: Diametro– Età (1 anno) Modelli probabilistici evolutivi

64 De i De i : Diametro Lt i : Somma delle lunghezze Np i : Numero delle condotte nella classe Ae i : Età di servizio delle condotte Pr i : Somma delle connessioni private Br i : Somma delle rotture registrate Lp 1 Lp 2 Lp n Lp k Lt i Classificazione Condotte: Diametro – Età Caratteristiche della classe Modelli probabilistici evolutivi

65 o I dati provengono da un Ente Gestore Inglese, registrati dal 1986 al 1999, a livello di tubo o Molte Water Quality Zones (WQZ) o Modellazione dei dati di una sola WQZ Anni di posa delle condotte Dal 1908 al 2000 Diametrida 32 mm a 250 mm Lunghezza totale m Utenze connesse4.898 Numero di condotte1.868 Modelli probabilistici evolutivi CASO STUDIO – UK Acquedotto

66 EPR seleziona 3 input (su 5) Letà e la lunghezza delle condotte sono proporzionali al numero delle rotture; gli studi precedenti confermano che i diametri più piccoli vanno incontro a maggiori rotture. Modelli probabilistici evolutivi Obiettivo: numero totale delle rotture nelle varie classi Input: caratteristiche strutturali delle condotte in formato numerico Formule esplicite (simboliche)

67 Dati disponibili per i singoli tronchi lunghezza diametro materiale tipo di servizio (fogna nera, bianca o mista) profondità di posa pendenza Classificazione per: Diametro (De) Profondità di posa (mD) Pendenza (S) PERFORMANCE INDICATORS BLOCCHI BL = BL (De, S, Lt, Np) COLLASSI CL = CL (De, mD, Lt, Np) Modelli probabilistici evolutivi CASO STUDIO – UK Fognatura

68 Classi: diametro (De) – profondità di posa (mD) Modello EPR selezionato: Modelli probabilistici evolutivi COLLASS I

69 Classi: diametro (De) – pendenza (S) Modello EPR selezionato: S Lm H Modelli probabilistici evolutivi BLOCCHI

70 Una ottimizzazione multi-obiettivo fornisce supporto alla decisione, non modella il processo decisionale Ottimizzazione costi/benefici Quali condotte sostituire ??? Quanto costano ??? Dove si trovano queste condotte ??? Ottimizzazione Multi-obiettivo Schemi di riabilitazione multi-obiettivo Modelli di previsione delle rotture (1 anno)

71 Funzioni Obiettivo Costi di sostituzione delle condotte (investimenti) calcolati da una formula sperimentale derivata da uno studio italiano del 1999 Ogni singolo costo è stato diviso per il costo di sostituzione dellintera rete idrica. 2. La riduzione delle rotture (benefici) sono valutate come il rapporto tra le perdite totali attese in caso di intervento e le perdite totali attese in caso di non intervento (fissato un orizzonte temporale di 1 anno) Schemi di riabilitazione multi-obiettivo

72 numero delle rotture previste per ogni condotta nella classe (Cl) e per lorizzonte temporale (PH) Lunghezza totale delle condotte nella classe (Cl) numero delle rotture previste per la classe (Cl) Lunghezza della singola condotta Schemi di riabilitazione multi-obiettivo Modelli di previsione delle rotture (1 anno)

73 o o nessuna informazione di priorità sulle condotte da riabilitare; o o un insieme di schemi di sostituzione con benefici simili ma variazioni di spesa significative; o o assume che linvestimento relativo ad uno schema riabilitativo avvenga contemporaneamente Schemi di riabilitazione multi-obiettivo

74 Riduzione delle rotture (benefici) Costi di sostituzione Condotte ordinate secondo la loro criticità Schemi di riabilitazione multi-obiettivo

75 Nuovo fronte delle soluzioni costruito a partire dalla probabilità di sostituzione di ogni condotta Schemi di riabilitazione multi-obiettivo

76 La procedura può essere ripetuta annualmente (o con altri orizzonti di previsione) realizzando una pianificazione dinamica Schemi di riabilitazione multi-obiettivo


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