L'analisi della torbidità può essere utilizzata come strumento per prevedere gli eventi di scolorimento. I risultati dell'analisi possono essere utilizzati per la progettazione di strategie di lavaggio con l'obiettivo di migliorare la qualità dell'acqua nella rete e ridurre i reclami dei clienti.
Per includere l'analisi della torbidità in una simulazione della qualità dell'acqua, selezionare l'opzione Esegui analisi della torbidità nella finestra di dialogo Opzioni qualità dell'acqua quando si programma una simulazione.
Per ulteriori informazioni sui parametri del modello necessari per l'analisi della torbidità, vedere l'argomento Parametri di qualità dell'acqua.
Ulteriori risultati saranno disponibili una volta eseguita un'analisi della torbidità:
- Torbidità: la torbidità in corrispondenza del nodo
- Rapporto di torbidità immagazzinata: il rapporto tra la quantità di materiale di scolorimento e la quantità totale di tale materiale presente sul muro di questa condotta.
- Torbidità massima: il valore di picco della torbidità in tutti i segmenti della condotta al completamento del loop temporale della qualità dell'acqua.
Dettagli tecnici
Il modello di analisi della torbidità di InfoWorks WS utilizza un adattamento dell'approccio alla modellazione dell'erosione e della rigenerazione del materiale di decolorazione nei sistemi di approvvigionamento idrico pubblicato da Furnass et al (2014).
In Furnass et al (2014), la quantità di materiale di scolorimento presente sul muro della condotta è rappresentata da una funzione di condizione del materiale φ(θ, t), di fatto una funzione di distribuzione dello sforzo di taglio, definita come la quantità relativa di materiale di scolorimento associato al muro della condotta per un dato sforzo di taglio, θ.
Questo approccio è stato influenzato più dal processo di rigenerazione che da quello di erosione, tuttavia l'implementazione in InfoWorks WS modella solo il processo di erosione, poiché la rigenerazione avviene in un arco temporale più lungo, in genere di mesi o anni.
In Furnass et al (2014), è il processo di rigenerazione che richiede la funzione completa di distribuzione dello sforzo di taglio, ma è utile tenerlo come punto di partenza.
Con l'erosione si ha la libertà di integrare φ su una gamma adeguata di θ. Se il valore più basso di θ per cui φ è diverso da zero è indicato con θC, di fatto la resistenza al taglio dello strato di corrosione, allora la formula può essere riscritta:
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dove Ψ può essere identificato come il rapporto del volume di torbidità immagazzinata. Se, almeno inizialmente, φ prende solo i valori di 0 o 1, ed è uguale a 1 sull'intero intervallo integrale, allora la formula può essere riscritta:
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Pertanto, l'equazione per la resistenza al taglio dello strato di corrosione rispetto al rapporto tra volume di torbidità immagazzinata è:
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Sono richiesti solo due parametri come input, θmax, la resistenza massima al taglio e un valore iniziale per θC, la resistenza al taglio iniziale.
In una modifica dell'articolo di Furnass et al (2014), l'erosione è indicata da:
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dove: θa è lo sforzo di taglio applicato al muro nel momento t. |
Se questo è integrato in θ da θC a θa si ottiene:
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Per InfoWorks WS questa formula è stata riscritta:
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con l'esponente 2 generalizzato a n. Il parametro γe, il coefficiente di erosione, ha unità di s-1 e, insieme ad un valore per n, l'esponente di erosione, è richiesto come input.
Furnass et al (2014) fornisce un'espressione per il tasso di rilascio di materiale da un'area unitaria del muro della condotta che, dopo l'integrazione su θ, è stata riscritta:
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Il coefficiente di rilascio λ ha unità NTU.m ed è richiesto come input.
La variazione di torbidità ΔT dovuta all'erosione nel tempo Δt si ottiene quindi moltiplicando per l'area pulita, As, e dividendo per il volume in cui il materiale viene rilasciato, QΔt, oppure, utilizzando:
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otteniamo:
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