Modellazione Pressure Driven dell’erogazione nelle reti di distribuzione idrica

This thesis lies in the line of research concerning the pressure-driven modelling of water distribution networks. In this context, nodal outflows are linked to demands and service pressure under all operating conditions. In order to represent this link, numerous formulas were proposed in the scientific literature, in which the ratio of outflow to demand is a function of the pressure head at each node. In this work, these formulas were implemented inside a Matlab® simulation model, which was then applied to two case studies of different topological complexity. The results of the model, obtained with the different formulas and expressed in terms of nodal heads and outflows and of rapidity of convergence, were then analyzed and compared. The comparison highlighted that all the formulas yield comparable values of nodal heads and outflows. However, smooth formulas are significantly beneficial in terms of rapidity of convergence.

Il presente lavoro di tesi si colloca nel filone di ricerca riguardante la modellazione pressure-driven delle reti di distribuzione idrica. In tale ambito, l’erogazione è legata alla domanda ed allo stato pressorio per ogni istante di funzionamento della rete. Al fine di rappresentare questo legame, sono state proposte in letteratura numerose formule, in cui, per ogni nodo, il rapporto tra erogazione e domanda è funzione del carico di pressione. Nell’ambito del lavoro, tali formule sono state implementate all’interno di un modello di simulazione in linguaggio Matlab®, che è stato successivamente applicato a due casi studio di diversa complessità topologica. Sono stati quindi analizzati e confrontati i risultati del modello, ottenuti con le diverse formule ed espressi in termini di carichi ed erogazioni nodali e di rapidità di convergenza. Il confronto ha evidenziato che tutte le formule portano a valori confrontabili di carichi ed erogazioni nodali. L’utilizzo di formule rappresentate da funzioni con derivata prima continua porta però notevoli benefici in termini di rapidità di convergenza.