ISOLA D’ELBA = LA DIMOSTRAZIONE CHE I SERBATOI DI COMPENSAZIONE GIORNALIERA ESISTENTI NON POSSONO FUNZIONARE E CHE BISOGNA ASSOLUTAMENTE COSTRUIRVI UN GRANDE SERBATOIO DI ACCUMULO

Lo schema della rete acquedottistica dell’Elba riportato in allegato rappresenta senza dubbio il massimo delle difficoltà che un servizio di distribuzione d’acqua potabile può incontrare in territori altimetricamente molto accidentati come quelli dell’Isola. Sono da rilevare in particolare le difficoltà di alimentazione dei sessanta serbatoi, definiti di compensazione giornaliera anche se in realtà non possono effettuare alcuna efficace modulazione delle portate in entrata ed in uscita dai riserbato medesimi.

Schema idraulico degli acquedotti elbani

Siamo in presenza di un volume di invaso totale pari a ben 30000 mc che, in riferimento ai circa 60000 mc di richiesta totale giornaliera dell’utenza, dovrebbero teoricamente riuscire ad accumulare la notte i volumi necessari per fronteggiare le punte di consumo orario del giorno seguente. Per raggiungere questo risultato si dovrebbe assistere in tutte le notti al riempimento totale dei serbatoi ed al loro svuotamento totale o parziale all’indomani. E’ sufficiente uno sguardo allo schema allegato per capire immediatamente come la situazione reale della rete renda impossibile questo funzionamento degli invasi poiché il volume totale di 30000 mc è nella realtà costituito da una successione ben 60 piccoli serbatoi idraulicamente posti in serie uno con l’altro e quindi con un funzionamento che, invece di essere coordinato per svolgere invasi e svasi razionali , hanno un funzionamento del tutto casuale atto semplicemente alla ricerca continua del massimo livello tramite i galleggianti di comando delle pompe che sollevano l’acqua in successione continua da un serbatoio all’altro. Si può affermare tranquillamente che un siffatto sistema non realizza alcuna compensazione delle portate ma si preoccupa soltanto di trasferire da un serbatoio a quello seguente tutta l’acqua disponibile anche se non sempre atta al ripristino del massimo livello di ognuno di essi. Il risultato finale è quanto di più irrazionale di possa immaginare poiché, proprio a causa della citata mancata funzione compensativa  dei serbatoi, tocca alla produzione attuare una grande escursione della portata da  immettere  in rete per  soddisfare l’utenza  durante le varie ore della giornata tipo, escursione ottenuta diminuendo la portata durante la notte quando l’utenza ha consumi bassissimi ed invece immettere in rete portate massime durante le ore diurne. Poiché il sistema non è sicuramente in grado di seguire un regime del genere ci si chiede nella realtà quale possa essere di fatto il suo andamento idraulico effettivo. Per darne qui almeno alcuni dettagli di massima occorre precisare alcuni elementi caratteristici degli acquedotti elbani il primo dei quali è la presenza di perdite occulte che raggiungono e superano il 50% dell’acqua prodotta ed immessa in rete. E’ però interessante notare come la determinazione quantitativa  delle perdite viene fatta paragonando il volume totale trimestrale di acqua prodotta con il corrispondente volume fatturato all’utenza nel mentre nulla si sa delle portate istantanee di perdita durante le varie ore della giornata. Si capisce che in realtà di un fattore così importante come le perdite occulte si conosce ben poco ed in particolare non si sa nulla della variazione di portata dell’acqua perduta durante le varie ore della giornata e durante le varie giornate dell’anno. La cosa incontrovertibile che si può qui dichiarare è che la maggior parte delle perdite non hanno affatto luogo durante le ore diurne di maggior consumo ma che invece si verificano durante le notti ed in genere durante i periodi orari nei quali la pressione di esercizio della rete aumenta in maniera vertiginosa viste le sue condizioni effettive di condotte colabrodo per di più alimentate con pressioni elevatissime a causa dei notevoli dislivelli del terreno di tutto il territorio elbano. Le condizioni espresse chiariscono un fenomeno ben noto ma del quale non si discute mai: buona parte della portata prodotta con valore pressoché costante giorno e notte ed immessa negli acquedotti, alla notte non può diminuire in maniera eclatante perché è destinata a coprire il grande aumento notturno di perdita occulta. Quello che ne deriva è una profonda modifica del diagramma reale di consumo giornaliero degli acquedotti elbani che è senza dubbio privo di minimi molto bassi notturni considerato che, se di notte i rubinetti dei privati sono chiusi, si aprono però ed in maniera eclatante quelli delle perdite che producono un appiattimento della linea dei consumi permanendo comunque una residua differenziazione fra richiesta totale fra giorno e notte con valori inferiori per quest’ultima. Di conseguenza la produzione dell’acqua della Val di Cornia e destinata all’Elba deve poter diminuire durante la notte e ciò può essere facilmente ottenuto variando la portata della condotta sottomarina da 400 mm  la cui notevole lunghezza consente di modularne la portata regolando la pressione iniziale di alimentazione . Si è in questo modo spiegato come la compensazione giornaliera delle portate degli acquedotti elbani non sia affatto operata dai serbatoi di compensazione che invece rivestono semplicemente il ruolo di pescaggio delle pompe di sollevamento da serbatoio inferiore e di scarico nel serbatoio successivo dell’acqua pompata : Il volume di invaso di ogni serbatoio serve soltanto a colmare eventuali differenze di portata fra arrivo da quello precedente e di partenza verso quello successivo ma, come già detto, nessuna attività può essere da loro svolta per la compensazione delle portate orarie.

La cosa sorprendente è proprio questa mancata consapevolezza che l’Elba è priva di capacità di acculo di volumi di riserva fatte salve piccole ed insignificanti utilizzazioni delle capacità residua dei citati 60 serbatoi il cui volume è come detto, per la sua totalità impegnato per gli scopi legati al pompaggio e ripompaggio ripetuto della stessa acqua. Risulta evidente la necessità di dotare l’Isola di un capiente serbatoio destinato a svolgere esclusivamente la indispensabile compensazione delle portate giornaliere

Sussiste all’Isola d’Elba una altro fenomeno eclatante in quanto, avendo ormai deciso che la risorsa principale destinata a sostituire l’acqua delle fonti della Val di Cornia sarà quella derivata dal mare  e potabilizzata tramite potenti dissalatori il cui funzionamento privilegiato deve per forza esser quello a produzione costante,  nemmeno in questo caso si è pensato alla necessità di affiancarlo con un capiente serbatoio tenendo presente che, con la dismissione delle fonti della Val di Cornia, verrà a mancare il secondo elemento di modulazione della portata da immettere nella rete elbana. Allora il problema della mancata possibilità di compensare le portate tramite gli invasi dei serbatoi, diventerà un problema sicuramente molto grave che si farà sentire ancora di più di adesso,  , quando  saranno appunto  i desalinizzatori a  fornire la portata sostitutiva di quella della Val di Cornia.

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I CONTATORI DI UTENZA MULTIFUNZIONE E QUELLI REALMENTE IN OPERA : UN ABISSO!

Contatori in uso normale

Gli avvenimenti reali che riguardano il servizio acquedottistico hanno del favoloso ma in senso negativo. Uno degli argomenti che veramente colpiscono è la vicenda della misura per la contabilizzazione dei consumi di acqua potabile agli utenti. L’ultima notizia giunta ai miei orecchi è l’utilizzazione dei droni per la lettura periodica dei contatori in questione. A mio avviso in questi tempi nei quali per via telematica si riesce a comunicare con missili che vagano per lo spazio a velocità supersoniche e a distanze siderali invece qui sua terra i mille modi per trasmettere automaticamente dei dati sono totalmente misconosciuti da coloro che hanno la responsabilità degli acquedotti, acquedotti i quali, come loro indice caratteristico diffuso in tutti i media possibili, presentano dei volumi di perdita d’acqua che si aggirano ben al 50% circa della portata totale prodotta. Ebbene la lettura dei contatori viene ancora fatta da una persona che gira casa per casa ed ora, grandiosissima trovata geniale, questo modo trogloditico viene sostituito da un mezzo aereo che sorvolando gli edifici esegue in maniera straordinaria le stesse letture, ed è proprio questo è il bello: esegue le stesse letture che prima si facevano a mano.

Affermo che si tratta di una assurdità perché è evidente che nessuno si preoccupa minimamente delle cause per cui gli acquedotti hanno perdite occulte intollerabili ma ci si limita, con la massima superficialità, ad attribuirle prevalentemente allo stato miserevole degli impianti. La ragione vera, quella di base che determina la presenza di perdite assurde degli acquedotti è soprattutto quella inerente al fatto che nessuno conosce il funzionamento reale del proprio acquedotto e risulta ovvio che chi non conosce affatto gli impianti non è sicuramente in grado né di definirne il disservizio e nè di provvedere ad ovviarvi.

Nel caso specifico della determinazione dei consumi degli acquedotti, come ho ripetutamente scritto in molti articoli, si sarebbe dovuto ancora molti anni fa non già reperire modi nuovi per effettuare la lettura dei contatori  ormai obsoleti come tipologia ma invece a sostituirli con nuovi apparecchi multifunzione in grado di fornire del tutto automaticamente non solo i consumi trimestrali necessari per la fatturazione dei consumi ma invece rilevare in tempo reale altri dati preziosissimi e primi fra tutti le portate istantanee consumate utente per utente e la relativa pressione di consegna. Come ho ben spiegato la sostituzione di tutto il parco contatori era l’occasione da non perdere per effettuare una vera rivoluzione nella misura utente per utente di dati utilissimi per conoscere veramente il funzionamento dell’acquedotto con cui effettuare un notevole miglioramento rivoluzionario di tutto il sistema di distribuzione dell’acqua potabile raggiungendo risultati straordinari.

Nulla di tutto quesro: si stanno via via sostituendo i contatori trascurandone un aspetto essebziale.

Per avere dettagli effettuare la ricerca in questo sito inserendo nella casella “CERCA NEL BLOG” in alto a destra sotto l’ intestazione

GLI OSTACOLI ALLA VERA RAZIONALIZZAZIONE DELLE RETI ACQUEDOTTISTICHE

 

Prendo visione del Comunicato stampa dell’Acquedotto Pugliese del 26 marzo 2018 “Comunicazione e relazione esterna – Migliora la pressione nelle reti su tutta il territorio servito” nel quale, dopo aver tracciato le difficoltà presenti nell’annata passata e dovute alle avverse condizioni meteorologiche ed in particolare alla siccità perdurante, annuncia il superamento di tutte le difficoltà con normalizzazione del sevizio. In dettaglio quello su cui si pone l’accento è l’aver adottato le migliori tecniche. Testualmente l’ottima attività svolta dal servizio si concentra sui seguenti provvedimenti:

“Sul fronte dell’ottimizzazione della gestione, negli ultimi anni AQP ha investito molto, implementando un sistema di telecontrollo delle portate e dei volumi in rete, introducendo modelli matematici avanzati di gestione, distrettualizzando le reti e promuovendo un sistema diffuso di regolazione automatica di controllo della pressione. AQP quotidianamente è impegnato in una intensa attività di ricerca e riparazione delle perdite. Oltre 300 milioni di Euro sono stati investiti in tale direzione.

Sono in corso, altresì, iniziative per l’attivazione di pozzi ulteriori e valutazioni per l’utilizzo di risorse idriche aggiuntive.

Sul fronte della sensibilizzazione dei cittadini, chiamati a svolgere un ruolo attivo nella tutela della risorsa idrica, prosegue la campagna Acqua: risparmiare si può! Avviata da Acquedotto Pugliese ad agosto dello scorso anno.

Le osservazioni che lo scrivente qui elenca sono di due tipi

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Quello che primariamente giudico grave è la mancata previsione che, in un futuro più o meno prossimo e nemmeno in un acquedotto così importante come quello Pugliese, si adottino nuovi contatori privati di misura dell’acqua consegnata a lettura e trasmissione automatica e soprattutto  del tipo multifunzione.

I trogloditici contatori d’utenza a lettura manuale ancora in uso

In pratica quello che, ( vedi a rticolo nuovi contatori) intravvedo come una decisione della massima importanza  sia l’automatizzazione delle misure utente per utente , non soltanto dell’acqua consumata in un trimestre come si usa ancora fare, ma invece si promuova la determinazione del tutto automatica di una serie di dati di esercizio effettivo tra cui la portata e la pressione istantanea ed alcuni elementi indicativi della qualità dell’acqua consegnata. Si tratta di un provvedimento, di facile e relativamente economica realizzazione ove si considerassero i notevoli vantaggi che se ne ritrarrebbero. L’immediato ed evidente risultato economico è quello di evitare la costosissima lettura dei contatori che ancora oggi viene fatta manualmente da un letturista che gira di casa in casa mentre i vantaggi veri sono quelli di raggiungere un optimum vanamente inseguito con le verifiche di funzionamento al modello matematico  e con  la distrettuattualizzazione la quale ( vedi articolo distrettualizzazione )   risulta costituire attualmente l’unico mezzo per conoscere il reale funzionamento delle reti acquedottistiche mentre di contro rappresenta una grave menomazione della rete in quanto infrange la sua utilissima dote di interconnessione diffusa tra le condotte di rete con la dannosa  suddivisione delle reti medesime in piccoli distretti.

La presenza di nuovi contatori multifunzione consentirebbe di operare una vera rivoluzione nei calcoli di verifica al modello matematico i quali finalmente potrebbero basarsi sui consumi effettivi dei nodi di rete realmente misurati dai nuovi contatori.

Il secondo notevole risultato è l’abbandono della tanto decantata distrettualizzazione in quanto resa inutile dalla perfetta conoscenza della rete che i nuovi contatori consentirebbero

La sddivisione in molti piccoli distretti di una rete ben interconnessa come quella di Padova frappresenta una sua grave manomissione

Chi scrive questa note dichiara incomprensibile che un provvedimento cosi importante come quello della sostituzione intelligente dei contatori d’utenza non venga nemmeno ventilato come soluzione futura in nessun a pubblicazione tecnico – economica come quella in argomento.

LA CARENZA IDRICA SARA’ UNO DEGLI ASSILLANTI PROBLEMI DEL FUTURO PROSSIMO – UN VALIDO CONTRIBUTO DI BASSO COSTO

Water shortage is one of the new challenges

Dall’inglese: la carenza d’acqua che assillerà la società del futuro prossimo è vista come la nuova sfida alla cui risoluzione dobbiamo tutti collaborare.

Una delle migliori modalità di farlo consiste nella utilizzazione ottimale delle risorse esistenti ed in questo senso avere anche un interessante beneficio economico. L’apparecchiatura che viene qui presentata, sperimentata con successo in decenni di esercizio reale, ottiene dei risultati facendo fede sull’imporre tassativamente ai serbatoi giornalieri degli acquedotti di svolgere quel compito, in molte realtà acquedottistiche miseramente fallito, di accumulare la notte per utilizzare il giorno dopo, una buona parte dell’acqua che le fonti sono tuttavia in grado di produrre. In realtà vi si verificano sistematicamente due circostanze. Nelle giornate di scarsi consumi caratterizzate da una produzione idrica delle fonti esuberante rispetto la richiesta, i serbatoi sono sempre pieni in quanto i galleggianti o le altre analoghe apparecchiature di regolazione del funzionamento, chiudono l’adduzione a serbatoio pieno per riprenderne il rifornimento non appena ha inizio il loro svuotamento. Invece nei giorni di grandi consumi, nei quali il loro intervento sarebbe prezioso, accade che i serbatoi cominciano a vuotarsi troppo presto a e quindi al momento del massimo bisogno sono ormai vuoti e non offrono alcun contributo per la copertura della punta di consumo.

Senza ricorrere a sofisticati ed ottimi metodi di regolazione tramite l’impianto di telecomando e telecontrollo, si espone un metodo molto semplice e che attraverso molte annate di effettiva utilizzazione ha dato ottimi risultati. Il concetto che ha spinto all’adozione del metodo è basato su un semplicissimo assunto in base al quale il lavoro migliore che può svolgere un serbatoio di compensazione giornaliera è quello di riempirsi tassativamente di notte durante le ore di minor richiesta d’acqua per svuotarsi il giorno dopo con una portata immessa in rete che varia minuto per minuto in proporzione ai consumi. Sussiste un’altra regola fondamentale in base alla quale viene imposto al serbatoio di agire nel modo indicato in qualsivoglia giornata dell’anno e quindi non solo nei giorni di grande consumo ma anche e soprattutto in quelli di bassi consumi .

 

Lo schema allegato illustra sinteticamente le apparecchiature che compongono il regolatore in argomento in un esempio di serbatoio alimentato da un pozzo con pompa sommersa mentre è intenzionalmente esclusa la rappresentazione grafica del filtro di presa , delle pompe di sollevamento e le condotte di arrivo e di alimentazione della rete di distribuzione che restano quelle tradizionali e ben note.

Si nota sulla sinistra della figura il sensore di livello che trasmette in tempo reale alla scheda elettronica le altezze d’acqua che man mano si stabiliscono in serbatoio . La scheda elettronica è munita di tastiera con la quale è possibile memorizzare i livelli che si intende imporre al serbatoio ora per ora ed in tutte le giornate dell’anno. Al riguardo nel diagramma allegato è rappresentata una sequenza giornaliera di livelli ritenuta razionale , sequenza però che deve essere aggiornata durante l’esercizio effettivo dell’acquedotto onde avvicinarsi stagione per stagione sempre di più all’andamento ottimale delle altezze d’acqua in serbatoio.

Il risultato saliente ottenuto è uno sfruttamento razionale delle fonti le quali obbligatoriamente devono riempire solo di notte il serbatoio mentre quest’ultimo deve intervenire in maniera razionale alla copertura delle punte di consumo.

In definitiva si ottiene che le fonti producono una portata pressoché costante giorno e notte e il cui valore si avvicina giorno per giorno e sempre alla portata media giornaliera richiesta dall’utenza nelle 24 ore. Si ottiene anche una evidente economia di pompaggio in quanto è evitata l’adduzione in serbatoio di portate di punta così come sono evitati pompaggi a portata massima alternata a portata zero.

Infine ne risulta tutelato al massimo l’ambiente con uno sfruttamento ideale delle fonti sempre congruente con le richieste medie giornaliere che rappresentano l’optimum di esercizio.

Come possibile alternativa è da prevedere che la regolazione effettuata tramite la scheda elettronica possa interessare altre possibili modalità di adduzione nel serbatoio dell’acqua potabile delle fonti fermo restando che la funzione da svolgere resta sempre quella di modulare la portata in arrivo nel serbatoio in funzione dei livelli predisposi. Alcuni esempi sono quelli di adduzione tramite pompe a velocità variabile nel qual caso la regolazione consiste nella modulazione intelligente della velocità di rotazione delle èompe oppure quella della adduzione a gravità ottenuta modificando in continuità il grado di apertura della valvola a fuso posta subito a monte del serbatoio.

IL PROGRESSO DELLA TECNICA ACQUEDOTTISTICA REALE DELL’ULTIMO TRENTENNIO : IL NULLA OVVEROSIA LA DIMOSTRAZIONE DELLA GRAVE INSUFFICIENZA DEI GESTORI E DI COLORO CHE PONTIFICANO DI IDRAULICA

1)  Entro subito nel vivo raccontando di una persona che gira di casa in casa, apre lo sportello del vano contatori e con stracci o altra simile attrezzatura pulisce dal vetro del contatore lo spesso strato di polvere che vi si è posato negli ultimi sei mesi e finalmente legge e trascrive un numero che dovrebbe rappresentare il volume totale consumato dall’utente anche se nella realtà non è così perché siamo in presenza di un apparecchio il cui servizio si è protratto per decenni senza aver subito nessuna manutenzione o meglio alcuna sostituzione e quindi non è in grado di fornire che una ingannevole documentazione dei consumi effettivi.

 

La lettura manuale dei contatori

In questi decenni non si è affatto assistito ad alcuna campagna, promossa da tecnici, da ambientalisti o da responsabili del servizio acqua potabile, sulla necessità di sostituire una strumentazione come quella indicata con contatori a lettura e trasmissione automatica e soprattutto multifunzione e quindi in grado di fornire del tutto automaticamente, oltre ai consuma trimestrali, molte altre indicazioni utilissime per arrivare finalmente a conoscere il funzionamento degli acquedotti.

2) Pur avendo ben capito l’importanza che riveste la regolazione della pressione di funzionamento delle reti di distribuzione dell’acqua potabile, i misfatti perpetrati e mantenuti anche al giorno d’oggi sono numerosi. Prima di tutto la stragrande maggioranza delle reti è alimentata ancora dalla vasca di carico come erroneamente vene insegnato falle nostre migliori università. Ciò significa imporre una condizione ferrea per rendere molto difficile e costosa la citata regolazione della pressione

 

Esempio di vasca di carico della rete di distribuzione ed alimentata da un pozzo munito di pompa a girante sommersa

3) Trovatisi, per mille cause a sé stessi imputabili, nella pietosa condizione di non conoscere affatto il funzionamento reale dei propri acquedotti, i personaggi responsabili di questa madornale deficienza, stanno realizzando e diffondendo ovunque la tecnica dei vecchi regimi politici imperiali ben noti dalla storia sotto il motto a “dividi et impera” nel caso specifico definita significativamente come “ distrettualizzazione” con la quale una rete di distribuzione che può contare su un efficientissima costituzione a maglie chiuse viene suddivisa in tante sottoreti ( appunto i distretti ) i quali se da una parte mettono finalmente al corrente dei dati reali di funzionamento, dall’altra distruggono una delle doti più importanti della rete e cioè la interconnessione diffusa e spinta nell’intero territorio servito.

 

Esempio eclatante e negativo di rete moto ben interconnessa che invece viene mutilata,  frazionata in una moltitudine di distretti al solo scopo di poter finalmente conoscerne e poterne regolare il funzionamento

4) I serbatoi di accumulo e compensazione funzionano in base al caso e non effettuano affatto la compensazione delle portate. Infatti la maggior parte sono regolati “al massimo livello” tramite galleggianti o altri corrispondenti apparecchiature, le quali impongono di rialimentare il serbatoio non appena esso comincia a svuotarsi nel mentre la sua funzione precipua sarebbe quella di riempirsi nei periodi di basso consumo per poi immettere in rete il volume accumulato nei momenti di punta di consumo.

 

Esempio schematico di regolazione di serbatoio “a livelli prefissati ora per ora”

5) Una grave mancanza è il non aver capito la necessità della sostituzione dei contatori con apparecchiature multifunzione per uno scopo che và oltre la mera contabilizzazione dei consumi utente per utente dovendo raggiungere invece lo scopo di definire le portate istantanee prelevate utente per utente e quindi rendere superflua la distrettualizzazione.  Un elemento di così grande importanza passa sotto silenzio quasi non dipendesse dalla mancanza di contatori multifunzione la marcata arretratezza degli acquedotti in tempi come questi nei quali il progresso della tecnica progredisce vertiginosamente.

La elencazione fatta è senz’altro insufficiente per capire quali sono le direzioni da avviare se si vuole veramente contribuire a vincere i non solo i problemi attuali del sistema di alimentazione idropotabile ma anche quelli che derivano dai cambianti climatici ed in particolare della piovosità e dall’inarrestabilità aumento dei fabbisogni specifici d’acqua potabile.

Quello che si può affermare come conclusione di questa breve nota è la gravissima inerzia generale che si riscontra nell’impegno verso le soluzioni proposte da chi scrive oppure quelle ulteriori che risultano comunque di urgente necessità

ACQUEDOTTI TROGLODITICI: DI CHI LA COLPA?

Ricevo da un ingegnere professionista una lunga mail riguardante la tematica “ acquedotti” . Mi preme riportarne qui la parte iniziale che è la seguente;

sto leggendo il Suo EBook con una certa voracità. Diciamo che è coinvolgente e mi fa ritornare alle ore che ahimè persi su tomi sacri che si usano nelle Accademie.

Quello che risalta sono le ore che detto ingegnere ricorda come tempo perduto all’Università. Vi trova conferma netta  un male che  vado sostenendo da anni ed anni : I testi  utilizzati e le lezioni impartite dalle università ai giovani ingegneri son troppo spesso al di fuori della realtà acquedottistica contemporanea.

Questo mi premeva dire rinviando al mio articolo “assurdità degli insegnamenti di acquedottistica” 

 

Una rappresentazione anonima dei testi dove è accumulata una mole rilevantissima, un vero tesoro di alta tecnica acquedottistica ma che contengono, ovviamente senza alcuna possibilità di individuazione specifica, le aberrazioni di cui tratta la nota.

 

Per amore della verità devo aggiungere che fioriscono invece ottimi trattati di acquedottistica avanzata quando sono presentati come atti di interessanti convegni svolti su tematiche particolari e specialistiche. Un esempio classico nella foto seguente. Essi dovrebbe essere maggiormente considerati-

Alcuni Testi facenti parte degli atti di diversi convegni tenuti sull’ acquedottistica

 

Conclusione della breve nota : è necessario conservare  i principi di base dell’acquedottistica senza restarvi  fossilizzati ma invece integrandoli con le importanti innovazioni già di dominio pubblico e di quelle nuove man mano che vengono alla luce

EBOOK ACQUEDOTTI REALTÀ’ E FUTURO – RECENSIONI

Ritengo utile riportare due brevi recensioni apportate da utilizzatori del mio libro perché possono fornire  indicazioni sulle possibilità soprattutto pratiche offerte dal testo. ( cliccare sopra la figura per ingrandire)

 

Sono state riprese direttamente dal sito di Amazon

LA RETE DI DISTRIBUZIONE CHE SI POTRÀ’ OTTENERE DA UNA SOSTITUZIONE INTELLIGENTE DEI CONTATORI D’UTENZA DEGLI ACQUEDOTTI

L’autore di questa nota ha più e più volte fatto presente la necessità di provvedere alla sostituzione dei contatori d’utenza degli utenti d’acquedotto raccomandando di installare in loro vece apparecchi multifunzione in maniera analoga a quanto hanno fatto da anni i responsabili di servizi pubblici analoghi a quello in oggetto e come gas,energia elettrica ecc.

Cella contatori d’utenza di tipo sorpassato

In questa sede vorrei descrivere, sia pur con la modestia delle mie scarse conoscenze della avanzata teoria di calcolo degli acquedotti, alcuni dei vantaggi notevolissimi che potrebbero senza dubbio derivare da tale provvedimento.

Immagino ora che in un servizio idropotabile di una città di media importanza si sia già provveduto alla sostituzione e quindi che tutti gli utenti siano dotati di contatori che non svolgono soltanto la funzione di rilevare e trasmettere automaticamente i consumi del periodo di fatturazione dell’acqua cioè di un trimestre, di un semestre oppure di altre periodicità ma che invece il sistema di telecontrollo possa ricevere, del tutto automaticamente e dietro semplice specifica richiesta, le portate istantanee e la relativa pressione di consegna dell’acqua relativa al momento x ed in maniera perfettamente contemporanea per ciascuno di essi. Poiché lo scopo da raggiungere è la possibilità di conoscere, tramite modello matematico, il funzionamento effettivo della rete completa delle apparecchiature, serbatoi e quanto altro la componga, sarà necessario elaborare programmi di verifica della rete magliata completamente diversi da quelli già in uso e che, sempre stando alle modeste conoscenze del sottoscritto, dovrebbero basarsi sui concetti appresso indicati.

Esempio di schema idraulico di calcolo di una rete di distribuzione idropotabile bià sottoposta a scheletrizzazione. Sono visibili i prelievi ai nodi mentre non appaiono affatto le condotte secondarie

Il primo dato da definire è la portata che nel tempo x ciascun nodo della rete preleva, prendendo ovviamente come base i consumi istantanei che, come detto, sono già stati ricevuti dal sistema di telecontrollo. Al riguardo e per ottenere una esatta determinazione del valore in gioco, occorrono alcune precisazioni la prima delle quali riguarda le caratteristiche della rete da sottoporre alla verifica. Dovendo basarsi sui consumi reali misurati utente  per utente ed assegnati ai vari nodi, occorre esaminarne bene la situazione reale ed in particolare il fatto che la maggior parte degli utenti sono allacciati alle condotte periferiche delle maglie e cioè a quelle di minor diametro le quali, allo scopo di semplificare tutta la procedura, negli usuali calcoli sono proprio le condotte che sono state eliminate dallo schema idraulico di calcolo, condotte che, nel caso in esame, non debbono invece assolutamente essere escluse per gli inevitabili errori che ne deriverebbero. Di conseguenza non è è possibile adottare la procedura chiamata scheletrizzazione in base alla quale si compilerebbe uno schema idraulico semplificato avente un funzionamento idraulico teoricamente paragonabile a quello completo di tutte le condotte. Nel nostro caso, per attribuire ogni utente al nodo da cui si prevede venga prelevata la sua portata d’acqua, occorre considerare tutte le condotte escludendo dai calcoli soltanto gli allacciamenti privati. Si obbietterà subito che in tal modo si va incontro a procedure complesse cui si contrappone il fatto che al giorno d’oggi i computer sono molto potenti e sono in grado di eseguire con la massima velocità una miriade di operazioni. D’altro canto non si intravede alcuna possibilità di utilizzare le portate misurate ai contatori degli utenti periferici se la condotta cui essi sono di fatto allacciati venisse omessa sic et sempliciter dallo schema di calcolo.

Il metodo con il quale il calcolatore eseguirà in automatico l’assegnazione di ogni consumo privato al nodo di appartenenza, si basa sull’ubicazione planimetrica dell’allacciamento nei riguardi di quella del nodo adottando la regola di assegnare al nodo stesso tutti gli utenti ubicati nella metà della condotta che termina o inizia da esso. Al nodo posto all’altra estremità della stessa condotta, saranno assegnati gli utenti allacciati alla restante metà di condotta. In conclusione la portata totale prelevata da ogni nodo nell’istante x comprenderà tutti gli utenti allacciati alla prima metà delle condotte che fisicamente confluiscono nel nodo stesso. A questo punto è definita la serie di dati molto importanti come sono le portate ai nodi da inserire nei calcoli e che riguardano il solo consumo dell’utenza; restano però da determinare due elementi altrettanto importanti per la esecuzione dei calcoli di verifica e che sono i coefficienti di scabrezza delle condotte e  le perdite di rete. Questo doppio problema dovrebbe essere risolto da un software di calibrazione sui generis il quale, tramite opportuni algoritmi ed iterazioni, iniziata la serie di calcoli adottando rispettivamente dei coefficienti teorici di scabrezza e dei valori provvisori delle perdite, riesca tramite intere serie di iterazioni, via via a migliorare l’approssimazione  dei dati fino ad ottenere la coincidenza dei risultati del calcolo con quelli noti che nel nostro caso sono molto numerosi. Essi comprendono :

– la portata totale immessa in rete

– le portate dei punti notevoli delle condotte principali di rete nelle quali si erano inseriti misuratori di portata e pressione

– la pressione dei punti notevoli appena citati

– la pressione di tutti i nodi

– le quote di invaso di eventuali serbatoi inseriti in rete

– le portate entranti ed uscenti dai serbatoi

– dati di funzionamento di eventuali impianti di risollevamento. valvole di riduzione oppure altre apparecchiature idrauliche inserite in rete

– eventuali valvole di ritegno inserite in rete.

Esempio di elenco dei coefficienti teorici di scabrezza delle tubazioni da introdurre a inizio calcolo

Come dati iniziali si possono assumere, per la scabrezza delle tubazioni, gli usuali coefficienti teoricamente attribuiti ai vari materiali componenti le condotte come ad esempio materiale plastico, acciaio, ghisa con giunti piombo o di altro tipo ecc. ecc, Per quanto riguarda il valore delle perdite occulte si partirà dalla perdita totale che l’intera la rete accusa al tempo x e che corrisponde esattamente alla differenza tra i due valori noti di portata istantanea totale immessa in rete dalle centrali e la portata totale consumata dagli utenti. In prima approssimazione  detto totale di perdite sarà suddiviso tra tutti i nodi in proporzione della sommatoria delle superfici interne delle condotte afferenti ciascun nodo secondo le regole già spiegate.

Effettuata la trascrizione di tutti gli elementi analitici che definiscono la costituzione della rete completa di tutte le apparecchiature  e strutture ivi presenti, trascrizione da farsi con le modalità ben note,  il modello matematico potrà iniziare le sue iterazioni sulla base dei due citati dati indicativi procedendo per approssimazione successive ad affinare alternativamente sia i coefficienti di scabrezza e sia le portate di perdita assegnate a ciascun nodo e ciò avrà luogo in funzione delle differenze tra pressioni al nodo misurate dai contatori e quelle corrispondenti risultanti dal calcolo. Le iterazioni avranno termine quando le differenze saranno inferiori alle tolleranze di pressione ammessa. Ovviamente il programma di calcole delle reti  da utilizzare comprenderà tutti gli algoritmi e le procedure di calcolo adatti alle reti magliate  molto complesse tenendo conto, tra l’altro, dell’influenza che la variazione di pressione esercita sia sulla portata prelevata ai nodi e sia sull’ammontare delle perdite.

Il vantaggio di poter utilizzare una valida  procedura di calcolo come quella descritta è dovuta esclusivamente alla presenza  dei contatori multifunzione il chè costituisce una prova della necessità di procedere quanto prima alla sostituzione contatori di cui si tratta in questo articolo.

Una volta eseguita la prima calibrazione può aver luogo la verifica del modello matematico tramite il calcolo di altre condizioni di esercizio visto e considerato che il sistema proposto è in grado di ottenere in automatico le portate e pressioni necessarie per tali nuovi calcoli.

Arrivati alla definizione di un modello matematico della rete così collaudato e quindi atto a fornire una rappresentazione molto precisa del funzionamento effettivo della rete in tutte le condizioni più svariate, si potrà affermare di essere in possesso veramente di uno strumento atto a consentire tutte le elaborazioni necessarie per un esercizio ottimale della rete potendo scartare dannose pratiche come ad esempio la distrettualizzazione che è da considerarsi nè più nè meno che un compromesso cui si deve attualmente ricorrere proprio per mancanza di altri mezzi di conoscenza del funzionamento degli acquedotti. Quello che si potrà evitare è, prioritariamente, la mutilazione, provocata dalla distrettualizzazione, mutilazione di quella che rappresenta la migliore caratteristica delle  arrivare alla caratteristica saliente di essere in grado di trasportare grandi portate d’acqua con basse perdite di carico, alla uniformità di pressione, alla possibilità di mettere fuori servizio per necessità di manutenzione, una qualsiasi condotta di rete senza creare alcun disturbo al resto di tutto l’acquedotto. Ebbene la distrettualizzazione con la sua chiusura di importanti condotte, resa obbligatoria per la costituzione dei distretti, distrugge una gran parte di questi benefici il che fornisce una prova inconfutabile della necessità di di effettuare una vera rivoluzione delle modalità di esercizio ed anche nella costituzione di base degli acquedotti.

Le indicazioni fornite nella presente nota costituiscono solo uno spunto iniziale di ciò che può diventare in un futuro molto prossimo il telecontrollo degli acquedotti spettando agli studiosi che in questi ultimi anni hanno trovato soluzioni matematiche di eccezionale validità per riuscire a vincere, purtroppo con una inevitabile approssimazione, le gravi mancanze di dati di ci si poteva e si può tutt’ora disporre, dicevo che spetta a detti studiosi il compito di elaborare nuove procedure di calcolo e di ideazione di rivoluzionari e razionali sistemi acquedottistici fornendo un grande contribuito alla risoluzione della grande battaglia dell’acqua potabile che rappresenta un vero pericolo che sta avvicinandosi a grandi passi.