Complex networks theory for water distribution networks modelling and resilience assessment. An explorative analysis.

Il tema della sostenibilità e del conseguente utilizzo di nuove tecniche per la gestione delle risorse idriche è da sempre molto complesso. La digitalizzazione e l'impiego di nuove tecnologie in campo idrico ha ridotto sia i costi che le tempistiche di molteplici processi. Un valido esempio è costituito dalla modellazione surrogata: Il tema centrale della tesi ha come scopo la costruzione di un modello surrogato di rete di distribuzione idrica utilizzando i principi di Complex Network Theory. In particolare, per condurre questo tipo di studio è stato scelto di analizzare da un punto di vista interdisciplinare i concetti di robustezza e di resilienza ai malfunzionamenti. Le reti di distribuzione idrica possono essere facilmente assimilabili alle reti complesse presenti nella teoria dei grafi. Gli elementi strutturali delle reti idriche sono convertiti nell'equivalente grafo complesso costituito da archi e nodi. Al fine di indagare una possibile correlazione tra le reti di entrambe le discipline, sono state eseguite una serie di simulazioni idriche e valutazioni strutturali calibrando i modelli in base alle euristiche proposte in letteratura. Gli esperimenti eseguiti valutano l'effetto "small world" e altre misure per l'analisi di reti presenti nella teoria dei grafi in relazione all'intensità e alla durata dei malfunzionamenti. Dai risultati è stata riscontrata una correlazione inversa tra la proprietà di "small world" e l'indice di durata dei malfunzionamenti. In aggiunta, i risultati ottenuti evidenziano una tendenza generale alla correlazione, sia diretta che indiretta. Un ulteriore evidenza emersa dall'analisi è la doppia correlazione presente tra altezza dei nodi, durata dei malfunzionamenti e indice di centralità per vicinanza. Questo lavoro può dunque aiutare nell'individuazione di parametri più puntuali e adeguati suggerendo nuove vie e tecniche per una ancora più corretta creazione di modelli surrogati tramite tecniche di Complex Network.