La modellazione idraulica delle grandi reti idriche. Introduzione a un metodo computazionalmente efficiente: EGGA

L’utilizzo di sistemi basati sul GIS nella gestione delle reti idriche di distribuzione mette a disposizione dei tecnici dati di maggiore dettaglio rispetto al passato, per cui è ormai prassi comune gestire modelli di rete completi che contengono decine o addirittura centinaia di migliaia di tronchi e nodi. Tuttavia, per reti di gradi dimensioni, l’inclusione di ogni singolo componente del sistema in un modello idraulico comporta un impatto significativo sull'efficienza computazionale del modello stesso nonché sulle applicazioni in cui tale modello risulta integrato. Ad esempio, i tempi per la simulazione idraulica potrebbero condizionare pesantemente le performance di sistemi di controllo in tempo reale. Inoltre, l'ottimizzazione delle reti idriche per scopi di pianificazione o gestione operativa, spesso richiede molteplici iterazioni che coinvolgono simulazioni computazionalmente molto onerose. Quindi, oltre ai progressi nel campo delle risorse di calcolo attualmente disponibili, sono necessari metodi di analisi delle reti di grandi dimensioni in grado di ridurre il carico computazionale pur preservando l’accuratezza del modello. La memoria presenta una metodologia matriciale di trasformazione delle equazioni del modello utilizzate nel classico solutore idraulico GGA per ottenere quelle del nuovo solutore EGGA, che può essere facilmente implementato in qualsiasi codice che utilizzi il GGA o in altri algoritmi di soluzione. Le statistiche eseguite su reti di diversa topologia e con dimensione fino a circa 163000 tronchi e 160000 nodi dimostrano che l’EGGA richiede tempi di calcolo fino al 10% di quelli impiegati dal classico GGA.