Performance of rainwater harvesting systems for a sustainable management of water resource

Climate change, combined with rapid population growth, is having a significant impact on the environment and communities. Population growth not only leads to intensified soil sealing, but also to increased demand for water, the satisfaction of which is sometimes critical due to prolonged periods of drought. Among the strategies to address this problem, rainwater harvesting is increasingly encouraged. This not only reduces the water demand from water supply systems, but also decreases the load on sewers during rain events, providing environmental protection and promoting groundwater recharge. In this thesis, the performances of a rainwater harvesting system has been evaluated using an analytical-probabilistic approach. Different scenarios in terms of climatic conditions and water use have been considered to study the influence of different parameters on the results. The proposed method has been tested and validated through its application to a case study in Milan, Italy.

Il cambiamento climatico, unito alla rapida crescita della popolazione, sta avendo un impatto significativo sull'ambiente e sulle comunità. La crescita della popolazione non porta solo ad una intensificazione dell'impermeabilizzazione del suolo, ma anche ad un aumento della domanda d'acqua, il cui soddisfacimento è talvolta critico a causa del prolungarsi dei periodi di siccità. Tra le strategie per far fronte a questo problema, la raccolta di acqua piovana è sempre più incoraggiata. Questa non solo riduce la domanda di acqua richiesta ai sistemi di approvvigionamento idrico, ma diminuisce anche il carico sulle fognature durante gli eventi di pioggia, fornendo protezione ambientale e favorendo la ricarica delle falde acquifere. In questa tesi sono state valutate le prestazioni di un sistema di raccolta dell'acqua piovana utilizzando un approccio analitico probabilistico. Sono stati considerati diversi scenari in termini di condizioni climatiche e di utilizzo dell'acqua per studiare l'influenza dei diversi parametri sui risultati. Il metodo proposto è stato testato e validato attraverso l'applicazione a un caso studio a Milano (Italia).