MOTO PERMANENTE DI LIQUIDI IN PRESSIONE IN AMBIENTE ERACLITO

Il modulo è finalizzato alla progettazione, verifica e gestione idraulica delle reti di fluidi in pressione, in quanto consente di simulare ogni possibile variazione della geometria della rete e delle condizioni di esercizio, riducendo considerevolmente sprechi, malfunzionamenti e disagi agli utenti serviti.

I risultati delle simulazioni sono disponibili sia in forma grafica che in forma di riepiloghi tabellari. Tali riepiloghi, personalizzabili dall'utente, presentano i valori relativi a pressioni, perdite di carico, portate e velocit nei differenti elementi che costituiscono la rete.

Sulla base delle informazioni topologiche descrittive vengono scritte le equazioni del moto degli elementi costituenti la rete e quindi le equazioni di continuit ai nodi, ottenendo un sistema non lineare risolto per iterazioni successive. A questo scopo ERACLITO presenta una lista di algoritmi risolutori tra i quali scegliere quello pi appropriato per la singola rete, come ad esempio Gauss-Seidel e Newton-Raphson.

Il modello offre inoltre la possibilit di utilizzare le pi diffuse formule per il calcolo delle perdite di carico nelle tubazioni, con verifiche di funzionamento relative a differenti stati d'uso delle tubazioni.

possibile simulare le reti in varie condizioni di esercizio, anche in emergenza, definendo curve di consumo giornaliere e annuali come supporto alle decisioni relative alla gestione della rete.

Esso rappresenta, quindi, un ausilio indispensabile per il tecnico gestore che, dovendo operare scelte di conduzione della rete, ottiene dal modello indicazioni sull'impatto di determinate soluzioni e quindi ha modo di scegliere quelle pi consone.
Inoltre possibile effettuare simulazioni che, in presenza di Sistemi di Telecontrollo, permettono di attuare controlli incrociati tra i risultati del modello ed i dati di impianto.

MOTO PERMANENTE DI GAS IN PRESSIONE IN AMBIENTE ERACLITO

Il modulo relativo ai gas presenta le stesse funzionalit di base delineate nell'omologo per i liquidi, e sono presenti i parametri di configurazione relativi alla completa definizione del tipo di gas utilizzato.

Gli algoritmi di calcolo fanno uso di formule dedicate per la determinazione delle perdite di carico delle tubazioni, il programma ne presenta alcune tra le quali scegliere quella desiderata.

L'interfaccia si presenta con simbologia appropriata e con elementi della rete dotati delle funzionalit specifiche per i gas.

Sono presenti le cabine di riduzione e gli organi riduttori di pressione, che permettono la regolazione della pressione ad un livello di soglia definito dall'utente.

L'utilizzo del modulo permette a progettisti e gestori di attuare gli idonei interventi sulla rete finalizzati a garantire i livelli di pressione prefissati in tutti i nodi della rete. Il gestore ha la possibilit di definire intervalli di funzionamento per ogni grandezza idraulica calcolata. Qualora i risultati del calcolo portino a valori esterni all'intervallo, questi vengono immediatamente segnalati e localizzati.

Analogamente pu essere individuata, in maniera semplice ed immediata, la lista dei punti della rete interessati da interventi di manutenzione e/o ampliamento che comportano la sospensione o la diminuzione del livello di servizio fornito all'utenza.

MOTO VARIO DI LIQUIDI IN PRESSIONE IN AMBIENTE ERACLITO

Il modulo permette il calcolo delle sovrappressioni che si manifestano nei transitori rapidi a seguito di manovre sugli organi di regolazione presenti nelle reti.

In particolare possibile studiare i fenomeni di colpo d'ariete, causati da rapide manovre delle valvole, sui nodi eroganti e da variazioni improvvise dello stato di funzionamento delle pompe. In tale modalit possibile individuare le sezioni critiche, ovvero quelle sezioni caratterizzate da nodi in cui il carico e/o la portata superano valori ammissibili prefissati.

Grazie a ci, l'utente pu determinare sia le modalit di manovra degli elementi che danno luogo a oscillazioni, sia le caratteristiche di resistenza alle sollecitazioni che devono avere gli elementi della rete. Tali fenomeni trovano ampio riscontro nelle reti di liquidi.

Si possono simulare manovre sulle valvole e trovare fra tutte, quelle che minimizzano le sovrappressioni in rete, oppure verificare i tempi di chiusura degli attuatori presenti in rete.

Al termine della fase di calcolo vengono segnalate le eventuali sezioni critiche ed possibile analizzare i grafici di variazione della pressione nel tempo per ogni nodo della rete visualizzando e stampando le forme d'onda di pressione; per i serbatoi si pu conoscere inoltre l'andamento della portata con l'indicazione dei volumi entrati, usciti o sfiorati.

Il modello consente di introdurre lo stato (on/off) delle pompe al variare del tempo e la modellazione di casse d'aria, calcolando contemporaneamente l'energia assorbita dall'impianto. Questa funzione, oltre a consentire la verifica dell'impianto a seguito di un improvviso arresto della pompa, risulta molto utile per lo studio di strategie gestionali mirate alla minimizzazione dei costi energetici.

Assegnate le caratteristiche degli elementi, per il calcolo si utilizza un potente e veloce motore basato sulla risoluzione delle equazioni del moto vario alle differenze finite utilizzando il metodo delle caratteristiche.

Il modulo pu essere inoltre dotato di specifiche funzionalit per la simulazione degli impianti idroelettrici, con modellazione delle differenti tipologie di pozzi piezometrici, otturatori, turbine e regolatori.

Sono inoltre disponibili dei prospetti di riepilogo che presentano ampie modalit grafiche e numeriche di rappresentazione dei valori calcolati relativi a pressioni, a perdite di carico, alle portate e velocit nei differenti elementi che costituiscono la rete.

MOTO GRADUALMENTE VARIATO DI LIQUIDI IN PRESSIONE IN AMBIENTE ERACLITO

Il modulo offre la possibilit di simulare i fenomeni di moto vario per transitori di lungo periodo (moto gradualmente variato) studiando il comportamento della rete, a seguito della variabilit nel tempo dei consumi, calcolando le pressioni ai nodi e le capacit di compenso dei serbatoi.

Quest'ultima funzionalit, che si esplica con l'introduzione dell'elemento "serbatoio a livello variabile", permette di simulare differenti strategie di gestione della rete, in funzione dei consumi idrici ed energetici previsti.

Il gestore pu pertanto analizzare le variazioni dei volumi nei serbatoi, determinare le condizioni di funzionamento idraulico finali e le relative capacit di compenso, prevenire eventuali perdite idriche dovute a sfiori di serbatoi causati da manovre degli organi di intercettazione o dalla variazione nel tempo delle erogazioni durante la gestione della rete.

In particolare l'utente pu inserire logiche di funzionamento per le valvole, subordinate a parametri idraulici di altri elementi della rete, per evitare sfiori o svuotamenti di serbatoi; simulare la manovra di valvole; le variazioni di portata nei nodi eroganti; l'arresto di pompe e tutti quegli eventi che possono dar luogo ad oscillazioni di pressione in rete.

Per tener conto della variabilit delle portate in uscita possibile generare condizioni di funzionamento di una rete variabili nel tempo a partire dalle curve di consumo giornaliere e mensili definite per zone di consumo omogeneo ad assegnato numero di abitanti equivalenti.

Il modulo consente la determinazione della variazione nel tempo delle pressioni ai nodi. Questa conoscenza permette la simulazione delle manovre da mettere in atto per minimizzare la variazione della pressione stessa, pur mantenendo il livello di servizio desiderato.

Come noto infatti, mantenere le pressioni al di sopra del valore ottimale per il livello di servizio desiderato induce perdite fisiche dagli elementi della rete ed usura gli organi di manovra.

Quindi la minimizzazione delle variazioni di pressione ha come effetto la minimizzazione delle perdite fisiche in rete con significativi risparmi di risorsa idrica.

Il modulo pertanto mirato alla ricerca di nuove strategie gestionali da adottare per migliorare il servizio in rete e per l'ottenimento di economie di scala. Il gestore pu infatti contare su un valido strumento in grado di simulare il comportamento della rete sia durante i fenomeni stazionari che durante i fenomeni transitori.

GESTIONE TECNICO-ECONOMICA IN AMBIENTE ERACLITO

Il modulo finalizzato alla creazione, visualizzazione, gestione ed archiviazione di disegni tecnici arricchiti da informazioni di carattere descrittivo con produzione automatica di tabulati, preventivi e consuntivi di computo metrico.

Il sistema pu essere utilizzato per la progettazione economica di nuovi tratti di rete o la ristrutturazione della rete esistente. Il sistema utilizzer informazioni cartografiche e topologiche inserite nel modello matematico usato per la simulazione idraulica.

I disegni dei vari manufatti possono essere standardizzati ed archiviati. In questo modo tutti i tipici esecutivi utilizzati dall'azienda saranno sempre disponibili sotto forma di librerie.

Tramite gli elenchi prezzo e i dati inseriti sul tipo di condotta, la sezione tipo di scavo e reinterro, le informazioni di carattere geologico sulla natura del terreno, etc, possibile realizzare automaticamente tutti gli elaborati necessari alla completa definizione economica del progetto (elenchi prezzo, computi metrici estimativi, S.A.L., etc.).

Raggruppate le opere per categoria (es. condotte per: pressione d'esercizio, diametro, ripristino della pavimentazione, etc.) e valutato, tramite apposita analisi, il prezzo unitario dell'opera compiuta (es. lire per metro) e dopo avere introdotto gli eventuali fattori di decremento per vetust, il sistema permette di conoscere l'esatto ammontare del valore patrimoniale della rete e di mantenerlo aggiornato in conseguenza della sua evoluzione e del suo invecchiamento..

Al fine di semplificare l'immissione dei dati, possibile effettuare i computi e attuare la gestione economica della rete facendo uso della banca dati realizzata con l'input degli elementi della rete presenti nel modello di simulazione.

La connessione tra il modello di simulazione ed il programma di gestione tecnico-economica permette di associare, in maniera semplice ed intuitiva, le informazioni di carattere economico agli oggetti realizzati con il modello di simulazione e viceversa.

GENERAZIONE DI PROFILI LONGITUDINALI IN AMBIENTE ERACLITO

Il modulo permette la realizzazione automatica dei profili longitudinali a partire dalla rete inserita. I profili possono essere generati previa selezione dei percorsi nel modulo di calcolo, ed essere quindi visualizzati e stampati in scala su tutti i dispositivi di stampa periferica presenti nel sistema (plotter, stampanti, etc.). I profili delle condotte possono essere gestiti anche a livello degli interramenti dei piani di posa delle condotte e con gestione delle sezioni di scavo.

possibile definire delle scale indipendenti differenti per le distanze e le altezze presenti nel profilo, e personalizzare tutte le informazioni che si desidera visualizzare.

In particolare tra le informazioni presenti nel profilo possibile gestire informazioni topografiche quali indicazione della sezione, distanze parziali e progressive, quota del terreno, quota della condotta, indicazione di diramazioni e pezzi speciali etc.

altres possibile rappresentare le informazioni di carattere idraulico, con indicazione dei vari tronchi, pompe e valvole presenti ed esplicitare dei valori di portata, velocit e pressione calcolati in condizione di moto permanente, con rappresentazione grafica dell'altezza piezometrica. anche possibile visualizzare i parametri geometrici quali diametri, scabrezze, spessori etc.

Il modulo prevede ampie possibilit di personalizzazione e rappresentazione dei parametri caratteristici, con la possibilit di inserire cartigli e note esplicative.

INTERFACCIA CON SISTEMI INFORMATIVI TERRITORIALI IN AMBIENTE ERACLITO

ERACLITO dispone di un proprio ambiente di lavoro per l'introduzione, la modifica dei dati caratteristici della rete e la definizione dei parametri di calcolo, ma pu essere interfacciato ed integrato, a livello di condivisione di banca dati, con i Sistemi Informativi Territoriali presenti sul mercato.

infatti possibile acquisire la rete direttamente attraverso il S.I.T. oppure disegnarla facendo uso dell'editor grafico incorporato. Il sistema dotato di opportuna interfaccia che consente di acquisire ed esportare in forma strutturata le informazioni delle reti inserite dalla banca dati del S.I.T.

La condivisione delle informazioni tra i due sistemi permette di utilizzare i dati topologico-descrittivi della rete contenuti nella banca dati territoriale del S.I.T. per l'effettuazione dei calcoli idraulici.

E' cos possibile procedere, attraverso un'unica sessione di input dei dati, alla georeferenziazione e descrizione topologica ed idraulica della rete procedendo, senza operazioni aggiuntive, alle simulazioni ed alle verifiche di funzionamento idraulico attraverso i moduli di calcolo relativamente alle diverse condizioni di esercizio che si possono instaurare sulla rete.

Tutte le informazioni contenute nel database dovranno essere sincronizzate nei due sistemi attraverso opportuna mappatura del tracciato dei record.

Attualmente disponibile l'interfaccia con i pi diffusi Sistemi Informativi Territoriali presenti sul mercato nazionale ed estero.

INTERFACCIA CON SISTEMI DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IN AMBIENTE ERACLITO

L'ambiente ERACLITO pu essere dotato di un modulo opzionale per l'acquisizione di dati provenienti da database esterni, e per l'acquisizione di dati provenienti da sistemi SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

Il software pu anche essere utilizzato per calcolare le grandezze di interesse in punti della rete non sensorizzati utilizzando come dati di ingresso quelli provenienti dal campo, ed possibile effettuare, in modalit automatica, operazioni di confronto diretto tra i dati che provengono dai sensori e i risultati ottenuti dalle simulazioni, al fine di facilitare le operazioni di taratura del modello teorico della rete, per rilevare ed individuare le possibili anomalie.

Esso rappresenta, quindi, un ausilio indispensabile per il tecnico che, dovendo operare scelte di conduzione della rete, ha modo di effettuare controlli incrociati tra i risultati del modello ed i dati di impianto.

Relativamente all'integrazione con i sistemi SCADA, sono disponibili ulteriori moduli per la verifica ed il controllo in tempo reale dei dati provenienti dal campo e per l'attivazione di programmi di bilancio finalizzati all'effettuazione di controlli incrociati fra i dati provenienti dal campo e quelli derivanti dalla simulazione.

Il modulo di bilancio utilizza i dati, acquisiti dal sistema di supervisione e controllo, per confrontarli con i risultati del calcolo, per una migliore interpretazione del funzionamento dell'impianto e per un controllo permanente delle condizioni di esercizio.

L'esecuzione dei programmi di bilancio pu avvenire "In linea", in modo da avere in permanenza il riscontro dei dati del campo con i risultati provenienti dal modello e/o "A richiesta" per periodi di tempo definiti dall'utente per tenere sotto osservazione particolari situazioni critiche.

A stima effettuata, il sistema controller che la perdita media calcolata non sia superiore a una perdita media fisiologica stabilita in fase di taratura. Se tale perdita dovesse risultare superiore, questa viene segnalata all'utente unitamente all'elenco delle possibili cause. Il modulo fornisce altres la possibile localizzazione dell'anomalia in funzione delle posizioni dei sensori di rilevazione.

CALCOLO DI RETI DI FLUIDI A GRAVIT IN AMBIENTE ERACLITO

Il modulo consente la progettazione e la verifica idraulica di fognature bianche, nere e miste; infatti possibile verificare la capacit che hanno i canali di smaltire le portate in arrivo, al fine di stabilire, nel caso di una fognatura bianca o mista quali sono le conseguenze di un evento meteorico, o nel caso di una fognatura nera quali saranno gli effetti di un nuovo allacciamento sul funzionamento idraulico dell'intera rete fognante. Il modulo utilizza tutte le potenzialit dell'editor di ERACLITO e consente l'importazione di sfondi vettoriali georeferenziati e di sfondi raster in formato bmp utili per l'inserimento della rete.

In particolare, nella verifica di fognature bianche o miste, il calcolo delle massime portate pluviali pu essere effettuato, nota la curva di probabilit pluviometrica, scegliendo tra diversi metodi quali il metodo cinematico lineare o della corrivazione e il metodo dell'invaso.

possibile effettuare il calcolo delle portate nere assegnando una portata entrante, in funzione della popolazione equivalente, concentrata ai nodi o distribuita lungo i tratti.

altres possibile rappresentare un sistema di fognatura separato effettuando simulazioni diverse anche all'interno dello stesso documento.

Il modulo prevede oltre alla possibilit di modellare reti fognarie con le sezioni pi utilizzate (circolare, ovoidale, trapezia.), di definire sezioni personalizzate mediante l'inserimento di una curva grado di riempimento - larghezza in superficie. Il superamento di un massimo grado di riempimento prefissato dall'utente viene segnalato da opportuni messaggi.

I risultati delle verifiche effettuate sono disponibili sia in forma grafica che in forma di riepiloghi tabellari. Tali riepiloghi, personalizzabili da parte dell'utente, presentano oltre al grado di riempimento per ciascuna sezione di calcolo, anche informazioni relative all'area della sezione idrica, al perimetro bagnato, alla larghezza della corrente idrica in superficie e altre informazioni di carattere idraulico.