Progetto di Ricerca con il Dipartimento di Scienze della Terra (UNITO)

Progetto di Ricerca condotto con il Dipartimento di Scienze della Terra (Università degli Studi di Torino). Finanziato dalla Fondazione CRT, in collaborazione con la Cooperativa Acqua Potabile di Chiaverano e con il supporto tecnologico di ROBSON, fornitore di strumenti di misura e della tecnologia Grimmy®, inclusi dispositivi IoT e piattaforma cloud.

OBIETTIVO DEL PROGETTO

Determinare il tempo di risposta del bacino idrico che alimenta l’acquedotto agli eventi di pioggia, valutando la capacità di ricarica del bacino stesso e il periodo di attività delle sorgenti. Il progetto mira a sviluppare un sistema predittivo della capacità di fornitura idrica, in grado di anticipare eventuali criticità legate a siccità e carenze idriche, soprattutto durante i periodi di scarse precipitazioni.

METODO

Il metodo di calcolo prende in considerazione la quantità di pioggia caduta nel bacino idrico, l’evapotraspirazione del suolo e la portata delle sorgenti che conducono acqua nell’impianto di captazione dell’acquedotto.

Strumenti utilizzati:

Centralina meteo Davis

Modello Vantage Pro2+ equipaggiata con:

• Pluviometro AeroCone, con imbuto aerodinamico che garantisce una eccezionale precisione anche in condizioni di forte vento.
• Sensori temperatura e umidità dell’aria, in schermo solare passivo.
• Anemometro meccanico velocità/direzione del vento.
• Sensore radiazione solare globale
• Schermo solare dotato di pannello fotovoltaico e batteria per una ventilazione continua 24H/24. Elimina gli effetti causati dalla radiazione diurna sulla misura della temperatura e umidità dell’aria.

Dai dati raccolti, sono stati calcolati l’indicatore ET (evapotraspirazione) e la quantità di pioggia totale.

Stramazzi per la misurazione della portata:

La portata delle sorgenti è stata misurata con vasche a stramazzo, un dispositivo che permette di calcolare il flusso d’acqua osservando l’altezza del fluido che si solleva rispetto all’apertura di uscita.

Installazioni specifiche:

• Due stramazzi sono stati collocati sopra grandi vasche di raccolta (capacità complessiva: circa 500 m³), dove confluisce l’acqua delle sorgenti superiori.
• Un terzo stramazzo è stato installato su un canale laterale per misurare l’acqua proveniente da una sorgente inferiore che alimenta un’altra vasca di accumulo a valle.
• Tre sonde di pressione con uscita analogica 4-20mA
• Due sensori di livello ad ultrasuoni con uscita Modbus RTU
• Un gateway modello Grimmy Modbus che si interfaccia con i sensori
• Una unità di calcolo Grimmy Edge che esegue le elaborazioni in tempo reale presso l’impianto di captazione e mette in comunicazione il campo con la piattaforma cloud.

Funzionamento dello stramazzo:

Il flusso attraverso lo stramazzo provoca un innalzamento del fluido proporzionale alla portata. Per calcolare tale portata:

• È stata misurata l’altezza del fluido (H) mediante un sensore di pressione (FS=0,06 bar) posizionato sul fondo dello stramazzo.
• La misura è stata tarata sottraendo il valore rilevato nel punto di “zero” (il livello minimo di fluido prima dell’uscita).

Calibrazione:

È stata tracciata una curva di riempimento della vasca di accumulo e correlata con la curva teorica di portata dello stramazzo. Un sensore a ultrasuoni (FS=4000 mm, precisione: 1 mm) ha permesso di confrontare la portata reale con quella calcolata, introducendo un coefficiente correttivo per maggiore precisione.

RISULTATI

Il modello matematico, sviluppato dai ricercatori del Dipartimento di Scienze della Terra (Università di Torino), è stato integrato nella piattaforma Grimmy Cloud. L’output consiste in due valori percentuali (KPI) che stimano la probabilità di carenza idrica nei successivi:

• 30 giorni (un mese)
• 90 giorni (un trimestre)

Questo sistema consente di prevedere e mitigare le criticità nella gestione della risorsa idrica, offrendo un supporto decisionale essenziale per garantire la continuità della fornitura agli utenti.