Analisi di reti idriche con software open source: PVnet e EPANET

Recentemente ho letto che un comune della mia zona ha finalmente sbloccato un vecchio progetto di riqualificazione urbana al quale avevo collaborato. Per la progettazione della sua nuova rete idrica avevo utilizzato PVnet, un software molto utile che mi ha semplificato il lavoro. In questo articolo lo introduco sommariamente e faccio qualche accenno a EPANET2, perché il suo motore computazionale viene usato da PVnet ed è molto più completo e versatile del primo. Inoltre mostrerò che possono essere entrambi installati sui sistemi Linux usando Wine. 

Molto spesso gli ingegneri sono chiamati a progettare le strutture di urbanizzazione primaria (in parole povere strade, fognature, impianto di illuminazione e sistema idrico) per le aree di nuova urbanizzazione o riqualificazione. Nel mio caso si trattava di un PUA[fn]PUA è l'acronimo di Piano Urbanistico Attuativo che è uno strumento urbanistico per implementare gli interventi di nuova urbanizzazione o riqualificazione.[/fn] per la riqualificazione di una zona degradata di Rovigo.

Per quanto concerne il sistema idrico ho progettato una nuova ramificazione dalla rete di acquedotto esistente tenendo in considerazione la pressione sulla linea e le prescrizioni fornitami dal gestore idrico locale e calcolando le perdite nelle nuove tubazioni e le nuove portate previste per i lotti. Tra l'altro di revisione in revisione cambiavano le destinazioni d'uso dei vari lotti con differenti portate da ricalcolare.. Posso dire che PVnet mi ha semplificato la vita!

PVnet 1.0

PVnet viene rilasciato con licenza GPL-2 (General Public License) e permette di progettare e verificare un sistema idrico attraverso la programmazione lineare. È stato sviluppato presso il Laboratorio di Idraulica Urbana del Dipartimento di Ingegneria Idraulica dell’Università di Pavia nell'ambito della Tesi di Laurea dell'Ing. Antonio Martino. Viene implementata la procedura di calcolo proposta da Ciaponi e Papiri che, consentendo il dimensionamento ottimale di una rete mediante due sole applicazioni della programmazione lineare, è caratterizzata da una notevole efficienza computazionale e può essere applicata senza problemi a reti di notevole complessità ed estensione. La procedura è applicabile alle reti di tipo ramificato, alle reti a maglie chiuse e alle reti di tipo misto in cui coesistono parti ramificate con parti a maglie chiuse.

Il programma denominato PVnet fa parte del materiale didattico messo gratuitamente a disposizione degli studenti nell'ambito di alcuni insegnamenti impartiti presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Pavia e può essere scaricato da qui, è presente pure il manuale in pdf che ne spiega il funzionamento. Sotto ho messo le schermate ottenute installandolo con Wine in Ubuntu 14.04.

• 
  È in Italiano ma ho voluto provare l'inglese
• 
  Messaggio di benvenuto
• 
  Contratto di licenza
• 
  Dove vuoi installare PVnet?
• 
  Quali componenti vuoi installare?
• 
  Dove vuoi inserire i collegamenti al programma?
• 
  Quali processi aggiuntivi vuoi avviare?
• 
  Pronto per l'installazione
• 
  Premi per finire.

Seguono alcune schermate sul funzionamento di PVnet:

• 
  Dopo aver lanciato il software
• 
  Si può caricare e/o salvare la propria rete
• 
  Si può progettare e/o verificare la rete
• 
  I risultati nei nodi
• 
  I risultati nei tronchi
• 
  Si possono esportare i risultati in un file di testo

EPANET 2.0

EPANET è un software di pubblico dominio per la simulazione di sistemi idrici sviluppato dalla United States Environmental Protection Agency's (EPA) divisione Acquedotti e Risorse Idriche. Esegue simulazioni di lungo periodo per indagare il comportamento idraulico e la qualità dell'acqua all'interno di tubazioni in pressione. Il suo motore di calcolo viene usato da molte aziende commerciali ed il suo formato di file ".inp", che rappresenta la topologia della rete, il consumo di acqua e le regole di controllo, è supportato da molti pacchetti di modellazione gratuiti e commerciali. Pertanto è senza dubbio considerato come lo standard del settore[fn]Wikipedia contributors. "EPANET" Wikipedia, The Free Encyclopedia. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 3 Jan. 2015. Web. 2 May. 2015.[/fn].

Si può scaricare direttamente dalla home page di EPANET. Seguono alcune schermate dell'installazione su Ubuntu 14.04 con Wine. Ci sarebbe una pagina con le istruzioni per Linux, EPANET on Linux, che suggerisce di fare così:

sudo apt-get install wine
wget http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/dw/epanet/EN2setup.exe
wine EN2setup.exe

Ma non funziona, ho quindi usato con successo la versione più recente (EPANET for Windows 7 and 8).

• 
  È disponibile in due lingue: English e Deutsch
• 
  Messaggio di benvenuto
• 
  Contratto di licenza
• 
  Dove vuoi installare EPANET?
• 
  Dove vuoi inserire i collegamenti al programma?
• 
  Installazione completata
• 
  Premi Finish per concludere il Setup
• 
  Una schermata del programma