Gli sforzi per prevenire le inondazioni urbane hanno spesso portato a sistemi costosi e complessi basati su previsioni delle precipitazioni spesso imprecise. Un nuovo approccio offre più agilità, ad una frazione dell'investimento.

Ci sono diversi sistemi fognari Real-Time Control (RTC) nelle città europee. Questi sistemi comprendono reti di sensori e hardware di controllo. Le decisioni di controllo sono centralizzate, guidato da modelli di rete e dati radar delle precipitazioni. I sistemi hanno un costo di capitale elevato e richiedono elevati livelli di competenza per il funzionamento.

Il progetto CENTAUR (Cost Effective Neural Technique for Alleviation of Urban Flood Risk), finanziato dall'UE, ha sviluppato un decentralizzato, sistema autonomo. CENTAUR ha dimostrato che è possibile ottenere un'ulteriore protezione dalle inondazioni urbane dalle reti di tubazioni esistenti.

Presentazione di controlli intelligenti basati sui dati

Il sistema CENTAUR funziona installando un dispositivo di controllo del flusso (FCD) a monte di un luogo di allagamento in una sezione della rete di drenaggio convogliata che avrebbe capacità di riserva se la rete a valle fosse allagata. L'FCD è inserito direttamente in un tombino esistente e utilizza comunicazioni wireless per rispondere dinamicamente alle misurazioni del livello dell'acqua nel sistema di drenaggio locale.

Il sistema di monitoraggio del livello dell'acqua identifica i livelli elevati dell'acqua in un sito soggetto a inondazioni e la capacità disponibile a monte. L'algoritmo operativo può quindi prendere la decisione di chiudere l'FCD e immagazzinare acqua, riducendo il flusso e quindi i livelli dell'acqua nella posizione soggetta a inondazioni, riducendo al minimo la probabilità di inondazioni.

Poiché il sistema di comunicazione è alimentato a energia solare e può essere collegato a infrastrutture vicine, come lampioni, è molto agile e così rapidamente schierabile. In modo cruciale, il sistema CENTAUR può essere operativo senza la necessità di modifiche strutturali al sistema di drenaggio e fognatura esistente.

Come il prof. Simon Tait, coordinatore del progetto, spiega, "Le aree urbane possono beneficiare di un'ulteriore protezione dalle inondazioni senza la necessità di costruire nuove strutture costose, come serbatoi di stoccaggio. Focalizzare localmente significa che gli interventi possono essere attuati con finanze più limitate e rapidamente, senza aspettare di ottenere le grandi somme di capitale e le autorizzazioni necessarie per nuove costruzioni." "Un altro grande vantaggio della tecnologia è che il suo design autonomo significa che può essere scalato per coprire aree sempre più soggette a inondazioni in una rete. Poiché ogni sistema funziona in modo autonomo, non dipendono l'uno dall'altro; in contrasto con gli approcci RTC esistenti che spesso ottimizzano le prestazioni dell'intero sistema.

"Poiché CENTAUR è basato sui dati, le decisioni sul controllo del flusso sono prese sulla base di misurazioni effettive dei livelli dell'acqua nel sito soggetto a inondazioni e nei punti a monte del dispositivo di controllo del flusso e non sulla base di previsioni incerte del modello, come nei precedenti sistemi RTC su larga scala, "dice il prof. Tait.

Sia il pilota a Coimbra (Portogallo) che il dimostratore a Tolosa, (Francia) hanno dimostrato che la tecnologia funziona. Nel pilota di Coimbra sono state controllate oltre 60 tempeste, con la portata a valle e la profondità ridotte rispettivamente del 37 percento e del 19 percento. Il dimostratore di Tolosa sta ancora raccogliendo dati e le sue prestazioni sono in fase di valutazione.

Flessibilità per un'ampia implementazione

CENTAUR contribuisce direttamente a soddisfare i requisiti della Direttiva Alluvioni dell'UE e la dashboard di visualizzazione abilitata per il web del sistema offre alle società di servizi idrici l'opportunità di mostrare come il sistema sta proteggendo cittadini e proprietà.

Inoltre, in futuro il controllo dinamico locale delle reti fognarie offre la possibilità di controllare gli scarichi intermittenti dagli straripamenti fognari combinati nei corsi d'acqua, sostenere l'attuazione della direttiva sul trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva quadro sulle acque.

"Spesso nelle aree urbane quando i sistemi fognari e di drenaggio falliscono, le stesse proprietà vengono ripetutamente allagate. Il rapido, La soluzione conveniente CENTAUR significa che ora è possibile offrire un'efficace protezione contro le inondazioni alle località che vedono solo inondazioni in un numero limitato di proprietà, " aggiunge il prof. Tait.

I partner PMI di CENTAUR hanno iniziato a commercializzare il sistema al prezzo indicativo del progetto inferiore a 100 000 EUR, rispetto a un piccolo sistema RTC centralizzato superiore a 1 milione di euro. Il team sta attualmente cercando di studiare l'uso del sistema CENTAUR in più posizioni in una rete fognaria o di drenaggio per flessibili, controllo adattabile su una vasta area. Stanno anche esplorando l'uso di CENTAUR per una migliore gestione degli straripamenti fognari combinati per ridurre l'impatto sulle acque riceventi, e anche per vedere se la manipolazione dei flussi della rete fognaria può ridurre i costi di pompaggio e trattamento (energia e prodotti chimici) all'interno degli impianti di trattamento delle acque reflue.