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H2020

CENTAUR — Risultato in breve

Project ID: 641931
Finanziato nell'ambito di: H2020-EU.3.5.4.
Paese: Regno Unito
Dominio: Cambiamento climatico e Ambiente

Una soluzione locale adattabile, scalabile ed economica per la prevenzione delle inondazioni urbane

Gli sforzi per evitare le inondazioni urbane si sono spesso tradotti in sistemi costosi e complessi basati su previsioni delle precipitazioni spesso imprecise. Un nuovo approccio offre maggiore flessibilità, ad una frazione dell'investimento.
Una soluzione locale adattabile, scalabile ed economica per la prevenzione delle inondazioni urbane
Nelle città europee esistono diverse reti fognarie con controllo in tempo reale (RTC, Real-Time Control). Questi sistemi comprendono reti di sensori e hardware di controllo. Le decisioni in materia di controllo sono centralizzate, guidate da modelli di rete e dati radar sulle precipitazioni. I sistemi hanno elevati costi di investimento e per funzionare richiedono alti livelli di competenza.

Il progetto CENTAUR (Cost Effective Neural Technique for Alleviation of Urban Flood Risk), finanziato dall’UE, ha sviluppato un sistema autonomo, decentralizzato e pronto per il mercato. CENTAUR ha dimostrato che è possibile ottenere una protezione aggiuntiva contro le inondazioni urbane dalle reti di tubazioni esistenti.

Controlli intelligenti basati sui dati

Il sistema CENTAUR funziona tramite l’installazione di un dispositivo di controllo del flusso (FCD, flow control device) a monte di un punto di allagamento in una sezione della rete di drenaggio canalizzata che avrebbe capacità di riserva in caso di allagamento della rete a valle. L’FCD viene 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 individua livelli idrici elevati 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 stoccare l'acqua, diminuendo il flusso e quindi i livelli dell'acqua nel punto a rischio di inondazione e riducendo quindi al minimo la probabilità di allagamento.

Poiché il sistema di comunicazione è alimentato ad energia solare e può essere collegato a infrastrutture vicine, come i lampioni, è molto versatile e di rapido utilizzo. Il sistema CENTAUR può essere operativo senza dover apportare modifiche strutturali al sistema di drenaggio e alla rete fognaria esistente, un fattore di importanza cruciale.

Come spiega il prof. Simon Tait, coordinatore del progetto, «Le aree urbane possono beneficiare di una protezione aggiuntiva contro le inondazioni senza la necessità di costruire nuove strutture costose, come i serbatoi di stoccaggio. Agire a livello locale significa che gli interventi possono essere attuati con finanziamenti più limitati e in tempi rapidi, senza aspettare di ottenere i grandi capitali e le autorizzazioni necessarie per le nuove costruzioni». «Un altro grande vantaggio di questa tecnologia è che la sua struttura autonoma consente di adattare il sistema in modo da coprire un numero crescente di zone a rischio di inondazione in una rete. Poiché ogni sistema funziona in modo autonomo, non dipendono l’uno dall’altro, contrariamente agli 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 a rischio di inondazione e in punti a monte del dispositivo di controllo del flusso, e non sulla base di imprecise previsioni di modelli, come nei precedenti sistemi RTC su larga scala», afferma il prof. Tait.

Sia il progetto pilota di Coimbra (Portogallo) che quello di dimostrazione di Tolosa (Francia) hanno confermato che la tecnologia funziona. Nel progetto pilota di Coimbra sono state tenute sotto controllo oltre 60 tempeste, con una riduzione della portata e della profondità fino al 37 % e 19 % rispettivamente. Il progetto di dimostrazione di Tolosa sta raccogliendo i dati e i risultati sono in fase di valutazione.

Flessibilità per un’ampia applicazione

CENTAUR contribuisce direttamente a soddisfare i requisiti della direttiva dell’UE sulle alluvioni e il pannello di visualizzazione del sistema accessibile sul web offre ai gestori delle reti idriche l’opportunità di mostrare in che modo il sistema protegge i cittadini e i loro beni.

Inoltre, in futuro, il controllo dinamico locale delle reti fognarie offrirà la possibilità di monitorare gli scarichi intermittenti provenienti dai riversamenti combinati di acque di scolo nei corsi d’acqua, favorendo l’attuazione della direttiva sul trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva quadro sulle acque.

«Spesso nelle aree urbane, quando le reti fognarie e di drenaggio non funzionano, le stesse proprietà vengono ripetutamente allagate. Grazie alla soluzione rapida ed economica di CENTAUR, è ora possibile offrire una protezione efficace contro le inondazioni in luoghi in cui le alluvioni interessano solo un numero limitato di proprietà», aggiunge il prof. Tait.

Le PMI partner di CENTAUR hanno iniziato a vendere il sistema ad un prezzo indicativo inferiore a 100 000 EUR, a fronte di oltre 1 milione di EUR per un piccolo sistema centralizzato RTC. Il team sta attualmente studiando l’utilizzo del sistema CENTAUR in più punti di una rete fognaria o di drenaggio per un controllo flessibile e adattabile su un’ampia area. Sta inoltre valutando l'utilizzo di CENTAUR per una migliore gestione dei riversamenti combinati di acque di scolo per ridurre l’impatto sulle acque riceventi e per capire se la manipolazione dei flussi della rete fognaria può ridurre i costi di pompaggio e di trattamento (energia e sostanze chimiche) negli impianti di trattamento delle acque reflue.

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Keywords

CENTAUR, reti fognarie, acque reflue, inondazione, sensori, precipitazione, radar, idrodinamica, acqua, drenaggio, autonomo, urbano