Le inondazioni possono rappresentare un grave problema per centri urbani ed extraurbani. E, purtroppo, è sufficiente dare uno sguardo a quanto accaduto anche nel recente passato per poterne avere una conferma.
Di qui, la necessità di dare seguito a nuove tecnologie e metodiche che possano prevedere, gestire e arginare gli allagamenti, riducendo così gli effetti pregiudizievoli di tali calamità naturali (anche se, spesso, “agevolate” da una mano umana in grado di deturpare il paesaggio naturale).
In tale ambito, una recente ricerca curata dall’Icar-Cnr ha potuto progettato un innovativo sistema “smart” di controllo decentrato, in tempo reale, delle reti di drenaggio urbano. Un sistema intelligente, basato sull’Internet of Things, che punta così a ridurre i danni prodotti da allagamenti ed eventi piovosi estremi.
Pubblicata sull’ultimo numero della rivista Journal of Network and Computer Applications (Jnca), la ricerca evidenzia come durante eventi piovosi intensi, gli allagamenti determinati dalla saturazione della rete di drenaggio e dal sovraccarico degli impianti di depurazione rappresentano un potenziale rischio per la vita umana, per le risorse economiche e per l’ambiente. Tuttavia, proprio in questo difficile contesto sono proprio le applicazioni dell’Internet of Things (IoT) a venire in aiuto.
Nell’articolo proponiamo di dotare le condotte delle reti di drenaggio di sensori e paratoie elettromeccaniche intelligenti, coordinate da un algoritmo di consenso decentralizzato e controllate localmente attraverso un regolatore che consente di definire il grado di apertura della paratoia in modo da regolarne il deflusso e la portata dell’acqua nella condotta
ha spiegato Andrea Vinci, che della ricerca di Icar-Cnr è uno degli autori, per poi precisare che
per mitigare tali fenomeni i sistemi distribuiti di controllo in tempo reale rappresentano una soluzione valida e conveniente. Il metodo mira a ottimizzare la capacità di invaso della rete di drenaggio urbano, in modo da utilizzare le porzioni più scariche per accumulare gli eccessi ed evitare allagamenti e sovraccarico degli impianti di depurazione a valle della rete. L’approccio decentrato permette al sistema di superare guasti ed ostruzioni in punti specifici delle condotte.
Ma in che modo si possono ottenere tali vantaggi per la sicurezza urbana? A spiegarlo è Giandomenico Spezzano, dirigente di ricerca dell’Icar-Cnr, che evidenzia come attraverso l’introduzione di sensori intelligenti nelle tubature si possa monitorare in modo costante e continuo qualità, quantità e pressione dell’acqua lungo le reti di scolo.
A loro volta, questi dati, attraverso l’applicazione di specifici algoritmi, possono consentire alle paratoie di agire in tempo reale, determinandone l’apertura e chiusura, e deviando in tal modo le acque in eccesso nelle aree meno cariche ed evitare fenomeni disastrosi.
Questi algoritmi sono definiti ‘di gossip’, poiché si ispirano allo scambio di informazioni fra gli esseri umani. I nodi, nel nostro caso le paratoie, convergono su un unico valore che indica l’altezza media dell’acqua nelle condotte, minimizzando e ottimizzando l’utilizzo dei canali di comunicazione
ha precisato Spezzano.
A conferma della validità dello studio e delle intuizioni della ricerca, gli analisti hanno compiuto alcune simulazioni sul sistema sul sistema di drenaggio della città di Cosenza, considerando i fenomeni piovosi più intensi e dannosi degli ultimi anni.
Ebbene, gli esperimenti condotti hanno mostrato come, anche a fronte di eventi piovosi estremi, è stato possibile riscontrare una riduzione significativa degli allagamenti e degli sversamenti di acque non depurate.