Monitoraggio piezometrico piazzale spall ovest bocca di Malamocco, “Progetto mose” ad opera del magistrato all acque di Venezia tramite il Consorzio Venezia Nuova

Monitoraggio piezometrico piazzale spall ovest bocca di Malamocco, “Progetto mose” ad opera del magistrato all acque di Venezia tramite il Consorzio Venezia Nuova

La S.P.G. s.r.l. ha iniziato diversi anni ha ad installato una rete piezometrica consistente di 47 datalogger con trasduttore di pressione per misurare in continuo l’andamento della falda all’interno di pozzi costruiti per tenere abbassato il livello di falda di circa 3 m. Tale abbassamento risultava necessario durante le fasi costruttive del piazzale in spalla ovest presso la Bocca di porto di Malamocco, nell’ambito dei lavori per la costruzione delle paratie mobili atte al contenimento delle acque alte a Venezia (Progetto MOSE), ad opera del Magistrato alle Acque di Venezia tramite il Consorzio Venezia Nuova. Contemporaneamente altri trasduttori sono stati inseriti nei piezometri di monitoraggio, in prima, seconda e terza falda.

Di seguito alcuni esempi ed alcune foto delle installazioni sopradescritte: una per un piezometro tipo con relativo grafico sull’andamento della falda, un’altra per un pozzo tipo (in questo caso il registratore di livello fungeva anche da sistema di allarme in caso di abbassamento oltre al consentito del progetto oppure in caso di interruzione o malfunzionamento   della   pompa installata).

  Scheda installazione Datalogger – Nome: P28 C

 N° seriale Data e ora Quota di riferimento topografice (m.l.m.m.) Distanza tra il marker il riferimento topografico (m) Distanza marker di riferimento sensore (m)
SN 400280 12/07/07 – 15:25   +2.36 0.34 27.9

 

 
Quota di posa sensore di misura (m.l.m.m.) Quota cella Casagrande o terminazione tubo aperto (m.l.m.m.) Quota falda (m.l.m.m.) Operazione eseguita
-25.2 -26 -0.8 installazione

  Scheda installazione Datalooger – Nome: P8

 N° seriale Data e ora Quota di riferimento topografico (m.l.m.m.) Distanza tra il marker il riferimento topografico (m) Distanza marker di riferimento sensore (m)
 SN 400295  19/06/07 – 13:05  +2.93  0.075  24.00

 

 
Quota di pos sensore di misura (m.l.m.m.) Quota cella Casagrande o terminzione tubo aperto (m.l.m.m.) Quota falda (m.l.m.m.) Operazione eseguita
-20.995 -21.19 +0.14 installazione
Monitoraggio affidabile delle acque sotterranee e di superficie in Romania

Monitoraggio affidabile delle acque sotterranee e di superficie in Romania

Serve un sistema di controllo completo con funzioni di allarme per eseguire misure precise del livello dell’acqua, elaborare prognosi affidabili per l’approvvigionamento di acqua potabile e prevedere le alluvioni. Insieme al suo partner MDS Electric Srl, la STS ha realizzato in Romania un sistema completo per la gestione delle acque sotterranee e di superficie.

La Romania ricava gran parte dell’acqua potabile dalle acque di superficie, come il Danubio, e dalle risorse idriche sotterranee. Una corretta gestione delle risorse naturali è,dunque, di grande importanza.

Per garantire la fornitura di acqua potabile e proteggersi dalle alluvioni, il paese ha investito in un’ampia infrastruttura di misurazione idrica.

Immagine 1: punto di misurazione delle acque sotterranee

In collaborazione con il partner rumeno MDS Electric Srl, nel corso degli ultimi anni sono stati installati oltre 700 datalogger e più di 350 sistemi di trasmissione dei dati in tutto il paese – incluse le zone più remote. Per questo motivo si è investito principalmente in strumenti di misura a batteria, che monitorano sia la situazione in tempo reale dei fiumi dell’area del Danubio, sia le risorse idriche sotterranee del paese.

Soluzioni di misura per applicazioni specifiche 

Si tratta di un’impresa complessa: infatti, ogni sonda ad immersione utilizzata e ogni sistema di trasmissione dei dati richiede una diversa valutazione e gestione per soddisfare le proprie condizioni. Tra l’altro, è indispensabile disporre anche di una funzione automatica di allarme nel caso vengano superati i valori limite stabiliti.

Il monitoraggio permanente del livello dell’acqua nei punti di interconnessione importanti per la fornitura dell’acqua potabile, nonché dei fiumi dell’area del Danubio, dipende da una serie di requisiti:

  • una trasmissione dei dati automatica e sicura tramite il protocollo M2M
  • funzione di allarme automatica in caso di superamento dei valori limiti
  • monitoraggio del livello e della temperatura dell’acqua, nonché, in alcuni casi, monitoraggio della temperatura ambientale
  • una soluzione server con funzioni di visualizzazione, valutazione ed elaborazione dei dati rilevati e della banca dati integrata
  • facile installazione e manutenzione
  • servizio clienti locale

Per la realizzazione di questo progetto di vasta portata, la STS ha scelto i registratori di livello DL/N 70 e WMS/GPRS/R/SDI-12 per la misurazione della pressione e della temperatura, o – a seconda delle esigenze – il trasmettitore di dati digitale DTM.OCS.S/N con interfaccia Modbus, per garantire una misurazione del livello dell’acqua altamente precisa con curva caratteristica dello 0,03 % nei punti critici.

In collaborazione con il partner locale MDS Electric Srl, la STS è riuscita a realizzare un unico sistema completo per il monitoraggio del livello delle acque. Ogni area di installazione è stata valutata in loco da esperti della MDS Electric Srl e della STS al fine di installare in ogni singolo punto di misurazione la soluzione più adeguata. Anche la stabilità a lungo termine della tecnologia di misura della pressione impiegata è garantita. Il trasmettitore Modbus DTM.OCS.S/N si distingue per un’eccellente stabilità a lungo termine con un errore totale di meno dello  0,1% annuo. Grazie al basso consumo energetico e al design resistente, questo sensore svolge il suo lavoro per anni sostanzialmente senza bisogno di riparazioni.

Ulteriori vantaggi del DTM.OCS.S/N in sintesi:

  • campo di misura della pressione: 200mbar…25bar
  • curva caratteristica: ≤ ± 0.15 / 0.05 / 0.03% FS
  • temperatura di funzionamento: -40… 85°C
  • temperatura del fluido : -5…80°C
  • interfaccia: RS485 con Modbus RTU (protocollo standard)
  • facile implementazione nel sistema esistente
  • facile regolazione della pendenza della curva e dell’offset
Migliore protezione contro le anomalie climatiche grazie a sonde di livello affidabili

Migliore protezione contro le anomalie climatiche grazie a sonde di livello affidabili

Negli ultimi anni la Russia ha dovuto lottare sempre di più con le catastrofi ambientali a causa delle condizioni metereologiche estreme. Non solo ci sono stati enormi danni materiali, ma ha anche perdite di vite umane. Un vasto programma strutturale per prevedere meglio il tempo serve a limitare i rischi e sostenere la ricerca sui cambiamenti climatici.

Le anomalie climatiche, come la lunga siccità del 2010 o le forti inondazioni nella regione dell’Amurdel 2013, hanno suscitato grande attenzione e preoccupazione in Russia e non solo. In Russia, il Servizio federale di idrometeorologia e monitoraggio ambientale (Roshydromet) è responsabile per le previsioni meteo di elevata precisione e sarà ulteriormente rafforzato nell’ambito dell’Hydrometeorological Services Modernization Project-II. A tale scopo ci sarà un investimento di poco più di 139 milioni di dollari.

Questo progetto su larga scala di ammodernamento supporta il Roshydromet nel suo compito di fornire alla popolazione russa e alle amministrazioni locali informazioni affidabili e tempestive sulle condizioni meteo, idrologiche e climatiche. Allo stesso tempo, la Russia deve essere integrata meglio nel sistema globale dei servizi meteorologici. 

Le varie misure del progetto includono : 

  • il rafforzamento delle tecnologie di informazione e comunicazione per la fornitura di dati sul meteo, sul clima e sull’idrologia;
  • l’ammodernamento della rete di osservazione;
  • il rafforzamento delle istituzioni;
  • un accesso ottimizzato ai dati e alle informazioni del Roshydromet;
  • il miglioramento delle misure anti-catastrofe.

Per modernizzare la rete di osservazione idrologica del Roshydromet nei fiumi Lena, Jana, Indigirka, Viljuje Kolymaè stata posta particolare attenzione alla tecnologia di monitoraggio che funziona in modo affidabile e quasi completamente senza bisogno di manutenzione in aree difficili da raggiungere e in condizioni rigide come il permafrost.

Immagine 1: Panoramica dei punti di misurazione

Una parte dei sensori di misura necessari sono stati forniti dalla STS e, in collaborazione con l’azienda partner russa Poltraf CIS Co. Ltd., sono stati installati in 40 stazioni di misura idrologica. Il progetto includeva i seguenti requisiti: 

  • il monitoraggio permanente del livello e della temperatura dell’acqua, nonché la misura della pioggia e della neve. Ciò comprende anche l’installazione di telecamere di sorveglianza per tenere sotto controllo la formazione di ghiaccio in importanti punti strategici.
  • la trasmissione automatica e priva di errori dei dati via GPS o satellite.
  • una funzione di allarme in caso di superamento dei valori limite definiti.
  • una soluzione server per memorizzare i dati raccolti con un software di visualizzazione, valutazione ed elaborazione dati.
  • una tecnologia semplice da installare e utilizzare, che funzioni negli anni senza richiedere una grande manutenzione.
  • una preparazione professionale dei siti di misurazione.

Per soddisfare questo difficile compito è stato utilizzato, insieme ad altri, il sensore Modbus DTM.OCS.S/N/RS485. Le sonde di livello digitali misurano sia il livello che la temperatura. Grazie al design robusto e alle temperature ambientali consentite da -40 a 80 °C è possibile far fronte alle rigide condizioni, mentre l’accuratezza di ≤ 0.03 % FS assicura risultati precisi nei punti di misura critici. 

Altri vantaggi della sonda di livello in sintesi: 

  • sensore di livello digitale ad alta precisione per una facile integrazione nella rete Modbus standard.
  • adattamento personalizzato all’applicazione grazie alla costruzione modulare.
  • massima precisione per l’intero campo di temperatura grazie alla compensazione elettronica.
  • regolazionedell’offset del punto zero e dell’intervallo di misura tramite il Modbus.
  • elevata stabilità a lungo termine della cella di misura.
  • sensore ricalibrabile
Monitoraggio Piezometrico Venezia

Monitoraggio Piezometrico Venezia

La S.P.G. s.r.l. ha iniziato diveri anni fa ad installare nel cantiere di Piazza San Marco datalogger della STS, appositamente pensati per le esigenze specifiche, in particolare con la caratteristica di resistere diversi giorni sott’acqua per l’innalzamento della marea che sommerge periodicamente Piazza San Marco. Il cantiere, inserito nelle contesto delle opere per la salvaguardia della laguna e della città di Venezia dalle acque alte ad opera del Magistrato alle Acque di Venezia tramite il consorzio Venezia Nuova, prevedeva la ricostruzione della banchina antistante Piazza San Marco con particolari tecniche innovative. L’esigenza era quella di tenere monitorato l’andamento della falda man mano che ci si spostava dalla zona di cantiere verso gli ediffici retrostanti. Il controllo era atto a dimostrare che dalla zona soggetta ad abbassamento forzato della falda (per mezzo di una tura all’interno della quale avvenivano gli aggottamenti necessari per poter lavorare sotto il livello dell’acqua), spostandoci verso la linea degli edilci l’abbassamento forzato della falda non fosse troppo ingente da poter causare eventuali fenomeni di cedimento sugli ediffici. Pertanto, seguendo quanto richiesto dalla committenza sono stati installati dei trasduttori di pressione piezoresistivi con registratore di livello per misurare in continuo la variazione del livello di falda all’interno dei piezometri, posti in successione in modo da formare tre linee parallele man mano che ci spostava verso il Palazzo Ducale ed altri edifici storici.  I valori di altezza della falda registrati dai datalogger sono stati riferiti in ultima analisi alla quota assoluta sul livello medio mare, cosi da poter essere confrontati con i dati del mareografo di Punta Salute. I grafici sotto riportati sull’andamento del livello piezometrico su uno dei profili e della marea, raggruppati su un unico grafico per ciascun periodo di lettura, sono stati utili per poter meglio visualizzare l’andamento d’insieme e valutare ed effettuare analisi ed interpretazioni sull’andamento della falda, rispetto ai valori di marea ed alle lavorazioni avvenute in cantiere.

Interpretazione dei valori freatimetrici registrati

In generale dai valori registrati durante il periodo di monitoraggio si è evidenziato un chiaro andamento lineare non naturale costante, influenzato dalla presenza del palancolato nel lato canale, che ha prodotto un abbassamento in regime forzato del livello piezometrico naturale, che normalmente è regolato dalle sole oscillazioni delle maree. Solo localmente, nei punti segnalati nei seguenti grafici riassuntivi, si possono segnalare periodi durante i quali l’interruzione degli aggottamenti ha prodotto una ripresa naturale delle oscillazioni del livello freatico (segnati con cerchio rosso) e in alcuni casi (segnati con cerchio giallo) il periodo è stato troppo breve da consentire una naturale ripresa. In alcuni casi appare evidente come nei piezometri l’andamento del livello freatico, in assenza di regimi di abbassamento forzati, segua in maniera pressochè precisa l’andamento della marea (funzionano quasi come dei mareografi), con la sola differenza di qualche ora di ritardo e con oscillazioni che diventano meno evidenti man mano che ci si sposta dalla riva verso l’interno di Piazza San Marco.

L’effetto distanza dalla riva è stato colto, comunque, anche in presenza del regime forzato di abbassamento attraverso delle ipotetiche sezioni tipo, effettuate a campione in diversi momenti, presenti di  seguito:

 distanza dalla riva                           altezza s.l.m.m.

7,8 m            pz1                                   0,047 m s.l.m.m

4,2 m            pz2                                   -0,725 m s.l.m.m

1,2 m            pz3                                   -1,047 m s.l.m.m

-0,1                marea                                 0,59 m s.l.m.m

altezza riva s.l.m.m.                                       0,93

Situazioni in regime forzato dove la marea nel canale è libera di oscillare mentre la curva interna alla riva rimane costante, con livello inferiore nella prima linea, dove gli effetti degli aggottamenti sono più forti, con tendenza a salire man mano che ci si sposta verso la linea degli edifici.

Pubblicazione originale:   Konstruktion magazine