LA SOSTITUZIONE INTELLIGENTE DEI CONTATORI DI UTENZA DEGLI ACQUEDOTTI E’ UN’OPERAZIONE IMPORTANTISSIMA MA CHE TUTTORA NON ACCENNA A DECOLLARE

Si parla tanto di imminente crisi generale degli acquedotti ma si trascurano gli elementi essenziali per evitarla. Uno di quelli che pootrebbe contribuire in maniera determinante ad allontanare la crisi è un intervento assolutamente necessario anche per l’economia di gestione dei sistemi acquedottistici ed è la sostituzione dei contatori d’utenza.

Contatori in uso normale

Le motivazioni tecnico-economiche di tale operazione sono state più volte descritte in questo sito e per approfondire l’argomento sarà sufficiente che il lettore ne faccia ricerca sulla sinistra in alto di questa pagina digitando semplicemente la parola contatori.

 

Dove mi voglio dilungare in questa sede è sul controsenso rappresentato da un’operazione che presenta tutti gli aspetti positivi per essere eseguita nel più breve tempo ed invece nella realtà non si profila ancora alcun indizio che ne possa preludere l’attuazione.

Personalmente mi sono impegnato divulgare molti degli aspetti intuibili molto facilmente ma è su quelli particolari che vorrei qui soffermarmi

Il mancato intervento degli studiosi di tecnica acquedottistica, i quali per risolvere molti problemi tecnici degli acquedotti, sono costretti a ricorrere ad elaboratissime soluzioni con impiego di procedure matematiche molto complesse e dovute alla mancata conoscenza delle portate istantanee effettivamente consumate dagli utenti e da utilizzare come base per le estrapolazioni di progetto

Oltre al mancato intervento degli studiosi quello che mi impressiona è la tendenza dei costruttori di contatori i quali non riescono a rendersi conto che il lancio di contatori multifunzione, oltre che costituire un sicuro e notevole incremento della loro attività, metterebbe il primo costruttore in una sicura posizione di privilegio vista l’importanza di cui ho detto.

La stessa cosa può dirsi nei riguardi dei gestori degli acquedotti i quali non riescono a capire quale vantaggio deriverebbe ai lavori di sistemazione degli acquedotti, alla lettura ed alla fatturazione dei consumi ed infine alle progettazioni di opere di ampliamento o sistemazione degli acquedotti il cui costo alla fin fine va a gravare su di loro ogni qual volta hanno bisogno di interpellare gli stessi studiosi per risolvere i numerosi problemi del servizio idropotabile italiano.

La lettura manuale dei contatori d’utenza

Esiste un ulteriore pericolo ed è la possibilità che i nuovi contatori che inevitabilmente appariranno entro breve tempo siano limitati alla sola funzione di definire i consumi da fatturare e che tale determinazione segua le stesse orme dei contatori esistenti. Al contrario, come ho ampiamente dimostrato in precedenti articoli, la sostituzione di tutti i contatori deve essere un’occasione d non perdere per compiere un’azione studiata in dettagli, di munire l’intera rete acquedottistica di strumenti multifunzione atti a svolgere molteplici azioni oltre alla mera lettura dei consumi di un lungo periodo corrispondente a quello dellafatturazione dell’acqua consumata. E’ da rilevare in particolare la possibilità di leggere le portate istantanee e contemporanee di tutti gli utenti che costituirebbe un elemento fondamentale per tutti i calcoli di verifica della rete .

Alcuni danni potevano essere evitati da opere di prevenzione?

Mi sento in dovere di far rilevare come l’abitudine prima indicata e che langue nel trascurare gli elementi di base per fermarsi alla risoluzione dei problemi contingenti si riferisce alla gran parte delle attività importanti della moderna società procurando danni economici, di difettoso servizio e soprattutto provocando addirittura il decesso di cittadini che non hanno alcuna colpa da scontare. Alcune tragiche dimostrazioni risiedono ad esempio nella mancata sistemazione idraulica dei nostri territori dove gli interventi preventivi di sistemazioni delle gravi e ben note carenze vengono sostituiti da lavori improvvisati ed eseguiti soltanto dopo che le tragedie si sono verificate e dovendo sostenere spese ben maggiori di quelle di sistemazione reale di cui parlavo e soprattutto subendo la tragedia della morte di inermi cittadini

Esempi molto significativi sono quelli della mancata sistemazione delle reti di acquedotti italiani dove dilagano interventi che non solo sono rivolti soltanto alla risoluzione delle emergenze ma producono il grave risultato di perpetuare nel tempo dei gravi difetti di base della costituzione obsoleta degli acquedotti. Un caso veramente eclatante è quello della distrettualizzazione che dilaga ogni anno maggiormente ed i cui concetti possono essere così riepilogati. Considerato che il funzionamento reale degli acquedotti italiani è quasi totalmente sconosciuto mentre invece risulta l’elemento essenziale per capire a fondo i difetti e poter intervenire efficacemente nei rimedi, con la distrettualizzazione si suddividono i grandi acquedotti in tante piccole reti ognuna delle quali è munita di una sola alimentazione in modo da poter finalmente entrare in possesso degli elementi ignoti e poter provvedere alla regolazione di funzionamento. Nel mentre risulta chiaro che il frazionamento dalle reti in tante piccole parti è di per sé un danno enorme non si riesce a capire che la sostituzione dei contatori di utenza, tra gli altri vantaggi, ovvierebbe a questo inconveniente consentendo di cessare in quella saniosa mutilazione delle reti acquedo9ttistche italiane.

La conclusione di questa nota è chiara: sollecitare che tutti i  responsabili del servizio idropotabile si prestino alacremente per attuale quella opera da ritenersi utile ed essenziale che è la sostituzione intelligente dei contatori di utenza degli acquedotti.

SICCITA’ – L’ADIGE E LA RISALITA DEL CUNEO SALINO

I bacini artificiali di alta montagna sono chiamati a riservare per la prossima estate acqua accumulata

Avendo percepito dai numerosi articoli apparsi sulla stampa la sempre crescente preoccupazione per la siccità che ormai risulterebbe irrimediabile anche se si avessero nuove e consistenti piogge, faccio seguito al mio recente articolo “SICCITA’ IN ARRIVO – IN BREVE LA STORIA ED I RIMEDI”  dove erano in sunto segnalati alcuni rimedi atti a lenire i danni, per far rilevare il grande pericolo che sta correndo il fiume Adige e di conseguenza le numerose ed essenziali derivazioni d’acqua presenti lungo il fiume medesimo. Si tratta non tanto e non solo della bassa portata estiva che accuserà l’Adige ma sarà soprattutto il verificarsi subdolo e gravissimo della risalita del cuneo salino per chilometri e chilometri lungo l’asta, la quale rende inutilizzabile anche la poca acqua trasportata a mare dal fiume. La gravità di quanto sta per accadere e che molto probabilmente, oltre al Veneto, investirà anche altre regioni italiane, deve far riflettere e moderare i concetti di principio in base ai quali nelle decisioni importanti si mette in primo piano la salvaguardia dell’ambiente evitando perfino di introdurne la discussione di rimedi e di studi di fattibilità delle opere che si rendono necessarie per rimediare ad uno stato di cose tanto grave.

Nell’Adige, allo scopo di scongiurare il pericolo della dannosissima risalita del nucleo salino, si sono da tempo costruite delle barriere antisale ma esse, proprio per non apportare alcun danno all’ambiente ed al traffico acqueo, sono state limitate, nella loro altezza rispetto al fondo, al minimo livello che in sede di progettazione risultava sufficiente per per fermare il nucleo salino in oggetto. I cambiamenti climatici e le mutate condizioni del fiume hanno però denunciato la loro attuale inefficacia proprio ca causa della della loro altezza troppo esigua.

La dura prova che si dovrà tra poco superare con enormi difficoltà o per meglio dire che non potrà affatto essere superata non esistendo alcun mezzo per farlo, richiede assolutamente di riconsiderare le prescrizioni in atto prendendo in esame con tutte le verifiche del caso, soluzioni drastiche ed atte a prevenire futuri danni analoghi a quelli in corso mediante opere dotate di di tutti gli accorgimenti, anche se costosi e di tipologia inusitata, necessari per la tutela dell’ambiente.

La risalita del cuneo salino lungo l’Adige

Tra i manufatti che ad avviso di chi scrive potrebbero , previa attuazione di uno studio approfondito preceduto da tutte le verifiche e le modifiche del caso, offrire risultati di notevole rilievo, suggerisco la barriera mobile di foce rinviando per i dettagli costruttivi e di esercizio alla casella “cerca nel sito” posta in alto a sinistra della pagina e che consentirà di aprire i relativi articoli. In questa sede mi limito a rilevare la sua duplice funzione specifica. Il manufatto principale consiste in una barriera apribile che interessa l’intera larghezza d’alveo riuscendo sicuramente ad impedire la risalita del nucleo salino ed al tempo stesso a trasformare la foce e l’alveo di valle del fiume per una lunghezza di alcuni chilometri in un lungo lago che con il suo notevole invaso, possa costituire una grande riserva idrica atta a dare un significativo contributo nella risoluzione delle paventate carenze idriche soprattutto estive.

Le riserve che vengono mosse ad un’opera del genere si riferiscono prima di tutto alla novità ambientale data dalla presenza del lungo lago di foce cui si deve controbattere che l’avere l’alveo del fiume pieno d’acqua fino quasi alla sommità arginale rappresenta un fenomeno naturale . Ciò che cambia è soltanto la sua frequenza che varia passando da evento occasionale dovuto alla piena dell’Adige che può considerarsi annuale ad un evento abituale essendo il lago normalmente al massimo livello e che viene riportato al livello normale del fiume solo raramente quando tutta l’acqua accumulata deve essere utilizzata per vincere le crisi idriche.

Profilo schematico di sbarramento mobile di foce

Un importante fattore negativo è dato dall’insabbiamento che il nuovo lago è costretto a subire trattenendo i grandi volumi di sabbia normalmente trasportati al mare dove esse compiono una importante azione di ripristino dei fondali. A tale difetto si deve ovviare con l’apertura alternata delle paratoie definita in modo da garantire lo svuotamento del fondo lago dalle sabbie ristabilendo la loro destinazione finale nel mare.

Altre critiche possono riferirsi al pericolo di cedimento degli argini sottoposti alla spinta di un bacino con inusitata caratteristica di perennità ma a questo problema si deve far fronte con le eventuali opere di impermeabilizzazione o di rinforzo degli argini stessi. Anche il problema della navigabilità fluviale che viene interrotta dalla barriera che attraversa tutto l’argine con sopraelevazione del il livello d’acqua, dovrebbe essere risolto tramite opportune conche di navigazione facendo rilevare al tempo stesso la possibilità di sfruttamento del lago a scopo turistico.

Per ultimo è da far notare come la barriera in argomento realizzi indirettamente anche un servizio largamente invocato dalle leggi e che riguarda la necessità di far compiere alle acque usate dall’uomo il ciclo della loro riutilizzazione multipla. In realtà la presenza della barriera che raccoglie tutte le acque superflue del fiume, comprende anche le acque, che lungo tutto il percorso del fiume dalla sua sorgente fino allo sbocco in mare gli impianti di depurazione delle acque reflue delle fognature pubbliche vi scaricano sistematicamente. Grazie alla nuova barriera tali acque vengono anch’esse rimesse in circolo e quindi, tramite le opere di presa dei molti acquedotti, verranno riutilizzate quale loro fonte principale.

Sicuramente le scarne note del presente articolo non possono che dare indicazioni molto sommarie di un’opera così complessa come la barriera di foce e pertanto devono essere considerate solo alla stregua di promozione di un’idea da sottoporre a tutte le osservazioni e critiche che interessano numerosi settori da quello ambientale, a quello dell’idraulica di un fiume importantissimo, alle necessità dell’irrigazione agricola e dell’alimentazione potabile, alle possibilità di sfruttamento turistico di una zona bellissima, ai problemi statici del manufatto ecc.

Quello che si deve soprattutto esaminare a fondo sono i grandi vantaggi che derivano dalla eliminazione del sale da tutta l’asta del fiume risolvendone in maniera sicura tutti i problemi ed inoltre la funzione di un grande bacino che è in grado di immagazzinare tutte le acque superflue che attualmente vengono scaricate inutilizzate nel mare facendole diventare utilissimo elemento atto a dare un importante contributo durante le crisi di siccità del tipo di quella ora in arrivo..

SICCITA’ IN ARRIVO – IN BREVE LA STORIA ED I RIMEDI

La carenza d’acqua, che già si preannuncia in Veneto per l’imminente estate, colpirà gravemente molti settori del vivere civile, agricolo ed industriale. Sarà soprattutto l’agricoltura a risentirne per le imponenti portate idriche da essa richieste per l’irrigazione che ne costituisce l’elemento fondamentale, ma anche gli acquedotti saranno sottoposti ad una dura prova. Pur godendo il Veneto di una situazione favorevolissima, risentiranno senza dubbio di un rilevante calo delle fonti.

Dò seguito ad una veloce scorsa dei provvedimenti ampiamente descritti nel mio sito ed atti ad alleviare e col passare del tempo, risolvere i problemi,. Di ogni argomento si potranno leggere interessanti particolari evidenziandoli nell’apposita casella bianca presente in alto a sinistra sotto la dicitura “cerca nel blog” mentre in questa sede non se ne riportano affatto i link.

Contatori d’utenza in via di eliminazione ; saranno sostituiti da apparecchi multifunzione?

Inizio dal punto terminale del processo di alimentazione idropotabile d’acquedotto e cioè dai contatori d’utenza i quali appaiono privi di interesse alcuno nei riguardi del problema. A mio avviso  invece, proprio per la loro velata disponibilità a svolgere un ruolo determinante, essi meritano il posto di prima fila di una lunga trafila.

Se, nell’operazione in corso per la sostituzione di tutto il parco contatori con installazione di nuove apparecchiature il cui unico scopo è quello di automatizzare la determinazione e la contabilizzazione dei volumi dì acqua consumata utente per utente, ci si fosse invece preoccupati di dar ad ognuno di essi la veste di vera sentinella posta all’ingresso di ogni consumatore dotandoli delle armi allo scopo necessarie, si sarebbe risolto in breve tempo uno dei problemi dei moderni acquedotti consistente nella mancata conoscenza del loro funzionamento effettivo dando modo adottare per tempo alcuni necessari provvedimenti . Nella realtà degli acquedotti italiani sono noti soltanto alcuni dati di funzionamento sommario, prova ne sia che per colmare questa grave lacuna si è fatto ricorso all’intervento, ormai diffusissimo ed enfatizzato in tutti i modi, di distrettualizzazione delle reti di distribuzione che altro non è se non lo spezzettamento delle reti in tante piccole parti chiamante appunto distretti ognuno dei quali consente, a prezzo di gravi menomazioni della rete stessa, di conoscere finalmente le portate e pressioni effettive che lo caratterizzano e permettendo di rimediare ai difetti. La distrettualizzazione medesima costituisce anche la prova che le simulazioni al modello matematico forniscono solo risultati sommari ed approssimati e quindi non sufficienti per apportare alla rete le migliorie di cui si parla. Risulta evidente che, qualora lo stesso modello matematico potesse usufruire della serie di dati cui si detto e cioè dei consumi e pressioni istantanee effettive e precise dell’acqua consegnata a ciascun utente e determinata da nuovi contatori multifunzione, il modello matematico potrebbe operare con metodologie ben diverse ottenendo risultati ancora migliori di quelli della distrettualizzazione ma con l’enorme vantaggio di non distruggerne il magliaggio ben interconnesso, evitando di rinunciare a tutti i vantaggi che gli sono propri.

In conclusione uno degli interventi basilari da mettere quanto prima in atto consisterebbe nel dotare la rete di misuratori individuali multifunzione con caratteristiche tutte da definire ma comunque ben diverse da quelli che si stanno mettendo in opera.

Un mirabile esempio di centro di controllo di un importante acquedotto

Il sistema centralizzato che consentirebbe di utilizzare razionalmente i citati dati reali di funzionamento della rete è ovviamente l’impianto di telecontrollo e telecomando dell’acquedotto al cui riguardo sussistono importanti considerazioni. Si deve rilevare come nella stragrande maggioranza degli acquedotti si sia affidato al telecontrollo soltanto la funzione di effettuare automaticamente tutte le operazioni che un tempo venivano svolte dal personale. Al contrario esso è chiamato a rivestire un ruolo complementare importantissimo e molto ampio la cui descrizione richiederebbe qui pagine e pagine scritte . Ci si limita a riassumerle nella seguente frase: far diventare l’acquedotto in tutto e per tutto il figlio del telecontrollo. Detta in poche parole tale figliazione significa ottenere un insieme di apparecchiature e di condotte di rete nessuna delle quali funzioni non tanto sulla base di regole dettate dal caso come si verifica spesso negli attuali acquedotti, per indirizzarle invece e tramite un telecontrollo razionale, verso compiti tecnicamente ed economicamente ben motivati onde ottenere un servizio all’utenza sempre migliore ed una rilevante economia di mezzi e soprattutto dell’acqua da captare.

Per fare alcuni esempi si precisa come il nuovo acquedotto dovrebbe eliminare tutta la miriade di vasche di carico, a suo tempo erroneamente definite in funzione dei soli consumi di punta , per adottare la immissione diretta in rete a pressione variabile automaticamente regolata in funzione dei fabbisogni a partire dal suo punto iniziale per terminare alle estreme propaggini di tubazioni.

Esempio di alimentazione della rete con vasca di carico e serbatoio pensile

Tra gli altri compiti che dovrebbero essere assegnati al telecontrollo riveste una grande importanza la gestione intelligente dei serbatoi. E’ ben noto come una grande economia d’acqua si ottiene mediante l’operazione tecnicamente definita come “compensazione delle portate” e che consiste nell’accumulare l’acqua presente abbondantemente nei periodi piovosi per conservarla a lungo in modo da far fronte ai periodi, come quello che si presenta adesso, di grande siccità. La metodologia atta allo scopo è duplice prevedendo in primo luogo di incrementare notevolmente il numero e la capacità totale di invaso d’acqua potabile a mezzo della costruzione di nuovi grandi serbatoi. Allo scopo le difficoltà di reperimento di ampie aree di terreno adatte alla loro costruzione dovrebbe essere superata utilizzando il sottosuolo dove l’acqua trova il suo ambiente ideale di conservazione ed inoltre utilizzando la foce dei fiumi per costruirvi delle barriere atte non solo a costituire i citati grandi volumi di invaso ma anche ad impedire la risalita dal mare del cuneo salino che rende inutilizzabile l’acqua sia per l’irrigazione che per il servizio potabile. La seconda metodologia riguarda ancora una volta il telecontrollo che deve svolgere una importante azione di regolazione negli invasi/svasi dei volumi accumulati. A tale riguardo occorre tener ben presente che la vera e difficile funzione di un serbatoio non è soltanto quella di starsene ben pieno e pronto ad intervenire nei momenti di punta ma è soprattutto quella di intervenire quotidianamente ad immettere in circolo l’acqua di cui è ricco provvedendo intelligentemente a ripristinare l’invaso in ognuno dei momenti propizi. Una corretta gestione degli invasi prevede che in tutti i periodi, sia in quelli di scarso o di grande consumo e sia in quelli di abbondante o minima produzione delle fonti, siano evitate le produzioni di punta razionalmente sostituite da produzioni costantemente corrispondenti alla portata media del periodo medesimo.

Esempio di “GALLERIA SERBATOIO” per l’Isola d’Elba

La realtà degli acquedotti italiani è completamente diversa in quanto la maggior parte dei serbatoi sono regolati al massimo livello. E’ abitudine consolidata che, non appena si verifichi un abbassamento dell’invaso, venga effettuato un aumento di portata delle fonti per ripristinarlo con la naturale conseguenza di avere molti serbatoi che permangono pieni e quindi inutilizzati per lunghi tempi

La loro buona regolazione, tesa a sfruttarne in toto l’invaso in tutte le giornate sia di piccolo che di grande consumo, ottiene risultati eclatanti in quanto, l’aver standardizzato come detto la produzione, significa in realtà poter disporre di un maggior quantitativo idrico con minore sfruttamento delle fonti grazie, anche in questo caso, al sistema di telecontrollo che riesce utilizzando un nutrito insieme di dati reali e statistici e naturalmente un programma molto efficiente ed adatto specificamente alle caratteristiche locali del territorio e degli impianti.

Anche in questo caso la costituzione degli impianti acquedottistici deve essere adeguata alle grandi possibilità dell’informatica che molto spesso conducono a soluzioni molto diverse rispetto alle soluzioni tradizionali classiche.

L’argomento in cui il telecontrollo regna incontrastato è quello della regolazione della pressione di esercizio delle reti in tutta la estensione della rete stessa in quanto, grazie alla presenza di impianti di sollevamento dotati di pompe a velocità variabile e di valvole di riduzione della pressione diffuse in rete ed asservite al telecontrollo, fornisce l’acqua all’utenza con la pressione sempre ottimale eliminandone gli eccessi che sono una delle cause principali dell’aumento di perdite occulte di cui soffrono pesantemente gli acquedotti italiani.

L’ultimo provvedimento di questo breve elenco ma non certo quello meno importante per il contributo che può dare alla risoluzione delle carenze delle fonti, è senza dubbio la costituzione di reti di interconnessioni tra acquedotti. La sua efficacia è così notevole da immaginare  che in un futuro abbastanza prossimo l’intera nazione possa essere percorsa in lungo ed in largo da una rete primaria che provveda ad una integrazione di approvvigionamento idrico a livello nazionale contribuendo a comporre le notevoli differenziazioni idriche  oggi esistenti tra regione e regione.

Una ipotetica rete di interconnessione tra tutti gli acquedotti della penisola

La presente disamina dei disservizi accusati dagli acquedotti italiani nonché di alcuni rimedi necessari, pur se molto sintetica e senz’altro incompleta, è la dimostrazione della necessità di ovviare alle crisi idriche come quella che si sta prospettando per il Veneto ma che si teme abbia da ripetersi ovunque con un progressivo peggioramento futuro, in un primo tempo con l’ammodernamento rivoluzionario degli impianti senza il quale nemmeno la scoperta delle nuove fonti. che sicuramente la tecnica metterà in luce negli anni a venire, potrà soddisfare le future richieste idropotabili essendo anch’esse in continua evoluzione .

PS:

Avendo letto l’articolo del Corriere in data 25.03.2017 a firma di Agostino Gramigna

PERDITE E SPRECHI D’ACQUA , È P….. LA PEGGIORE” nel quale si segnala che la perdita dell’acquedotto della città è pari al 70% della produzione totale, non riesco a sottacere la mostruosità del fenomeno che rende inutili tutte le innovazioni descritte nel soprastante articolo. Le mie deduzioni portano ad ipotesi gravi. Delle due l’una.

Primo: Se il dato è realistico siamo in presenza di un sistema fallimentare ed intollerabile.

In secondo luogo, non essendo materialmente possibile che un acquedotto possa accusare perdite del genere, arrivo alla ipotesi che il dato pubblicato nel giornale sia totalmente errato e che detta perdita sia tollerata per un motivo ancora più terrificante: non si sa nulla di come funzionino gli impianti, non esistono strumenti di misura e vengono forniti solo dati fasulli. Si tratta di una mancanza che domina nella stragrande maggioranza degli acquedotti. E ciò costituisce l’elemento più grave di tutti gli altri.

ACQUEDOTTI – LA REGOLAZIONE DELL’IMMISSIONE DIRETTA IN RETE CON POMPE VARIABILI -LA DISCUSSIONE CONTINUA

Non ho fatto tempo a completare l’articoloacquedotti – il progresso nella regolazione dell’immissione diretta nella rete di distribuzione tramite pompe a velocità variabile che mi sono apparsi necessari alcuni approfondimenti

Esempio di rete alimentata a pressione variabile

L’ articolo, nella sostanza, concerne una piccola estensione della nota modalità di regolazione delle reti di cui al titolo e che si basa sulla pressione che si vuole ottenere in rete e precisamente in corrispondenza del punto di consegna dell’acqua all’utenza. La nuova modalità vi aggiungeva la possibilità di lasciare libera la pompa, per brevi e successivi intervalli di tempo in cui essa gira a velocità fissa, di aggiornarsi in portata e pressione di mandata facendo scorrere il punto di funzionamento lungo la curva caratteristica. Questa disposizione consiste semplicemente nell’evitare una continua variazione della velocità della pompa imponendo invece di restare per un intervallo di tempo prefissato (ad esempio per 15 minuti), a velocità costante. Il funzionamento reale del sistema può essere controllato a posteriori esaminando la registrazione di tutti i dati. In conclusione il metodo si basa principalmente sulla imposizione della pressione precedentemente prefissata tramite un diagramma giornaliero caratterizzato da pressioni che, dalle esperienze acquisite, devono essere molto basse alla notte quando i consumi sono minimi per aumentare nelle ore diurne in proporzione ai consumi previsti ora per ora. In definitiva l’efficacia del lavoro dipende totalmente dalla formulazione di tali valori giornalieri essendo logico che una loro errata compilazione fa scorrere per grandi valori il punto di funzionamento lungo la curva caratteristica portando la pompa a lavorare fuori rendimento. Nell’articolo citato si spiegava che, allo scopo di evitare errori grossolani del tipo di quello cui si è fatto cenno, è necessario verificare frequentemente le condizioni effettive di funzionamento della rete e delle pompe in modo di apportare al grafico di preimpostazione quelle correzioni che si dimostrino atte a correggere le anomalie di funzionamento man mano che esse vengono alla luce. Quello descritto in definitiva è un metodo pratico di aggiornamento di uno degli elementi fondamentali di esercizio.

Esempio di grafico giornaliero delle pressioni di rete da preimpostare

Risultando chiaramente che la bontà dei risultati di esercizio della rete è funzione del grafico di predisposizione delle pressioni, è proprio sulla qualità del grafico medesimo che occorre prestare la massima attenzione ed in particolare studiarne le nuove modalità di concezione e redazione.

La moderna tecnica, abbandonato ilo metodo pratico, non può che basarsi sull’uso del modello matematico della rete con il quale si possono eseguire moltissime verifiche della rete partendo da serie di dati differenziati ed approfittando quindi dei numerosi risultati per scegliere la soluzione migliore cioè quella che con minori spese di sollevamento, minore impiego di acqua captata, fornisce la migliore alimentazione della rete.

La procedura da seguire è abbastanza complessa ma molto interessante.

rete-venezia

Esempio di calcolo della rete di Venezia eseguito negli Anni 70 con i primi computer allora disponibili

Le verifiche vanno fatte utilizzando uno dei molti programmi tra i quali primeggia Epanet che consente di effettuare calcoli delle reti acquedottistiche complete di tutti gli annessi e connessi di tutti i tipi dalle valvole, ai serbatoi alle pompe a velocità variabile ecc.

La procedura da seguire nel caso specifico, comprende le operazioni di rito come la memorizzazione dello schema idraulico scheletrizzato e cioè depurato delle condotte secondarie e di tutte quelle che influiscono poco nel funzionamento principale della rete, la definizione delle portate prelevate dall’utenza e distinte nodo per nodo, dei coefficienti di scabrezza delle tubazioni, la determinazione delle perdite occulte e dei criteri per suddividerle tra tutti i nodi, la esecuzione della calibrazione cioè dell’operazione mediante la quale si effettua, sempre con l’ausilio di avanzati programmi di calcolo al modello matematico, l’ adeguamento di tutti i dati ad una situazione nota di funzionamento. In altri termini la prima operazione complessa consiste nel costruire un modello matematico che sia in grado di determinare teoricamente i dati di funzionamento una rete esistente e, partendo dal confronto con quelli noti, di correggerne gli elementi fino a rendere il modello stesso congruo con la rete effettiva.

Completata la descritta prima parte cominciano le elaborazioni di un gran numero di soluzioni diversificate ed atte a definire quella migliore.

Poiché il primo elemento da definire è il grafico giornaliero delle pressioni in rete nel punto di consegna dell’acqua all’utenza, oppure, nel caso di reti complesse dei valori medi del territorio, questa determinazione, come già detto, ha un’importanza capitale che consente di adottare, non un grafico giornaliero derivato da elementi approssimati o da esperienze di esercizio effettivo, bensì frutto di una serie di calcoli molto attendibili e che determinano l’applicazione reale del grafico stesso.

Le elaborazioni preliminari non si possono considerare concluse in questo modo poiché con il modello matematico della rete si può anche verificare tutto ciò che provocherà in rete l’adozione dei dati calcolati con il modello stesso. In pratica si potranno prevedere anche i rimanenti elementi ottimali di funzionamento delle pompe e soprattutto determinare la durata degli intervalli durante i quali le pompe funzioneranno a giri fissi. Come già spiegato nel precedente articolo è sicuramente opportuno che le pompe rimangano a portata costante per periodi il più lunghi possibile ma agendo in maniera casuale ne potrebbe derivare un dispendioso funzionamento delle macchine che lavorano fuori rendimento.

Alla fine della trattazione fatta l’insieme di regole proposte in questo e in altri articoli rende l’immagine di una rete acquedottistica di tipo particolarissimo e che prescinde totalmente dalla realtà tanto da apparire del tutto fantasiosa ed inattuabile.

Esempio di rete classica alimentata da vasche di carico

Questa conclusione appare ancora più scottante se si aggiunge un altro fattore realistico: tutte le elaborazioni fatte da chi scrive negli articoli citati si riferiscono, per semplicità, ad acquedotti che alimentano territori pianeggianti mentre nella realtà ciò si verifica molto di rado e sono molto più frequenti servizi idropotabili relativi a terreni caratterizzati da dislivelli altimetrici che fanno crescere a dismisura le difficoltà di calcolo e di determinazione degli elementi essenziali di cui si tratta. Alla fin fine l’autore potrebbe anche convenire con tali giudizi negativi riguardo alle tesi da esso medesimo portate avanti ma sussiste un elemento incontrovertibile che giustifica la ricerca di nuove soluzioni anche avveniristiche ma che possono sempre offrire degli spunti utili. Tale elemento è costituto dalla arretratezza bissale che caratterizza la gran parte degli acquedotti effettivamente esistenti. Basterà elencare tutte le reti che funzionano a pressione iniziale fissa dovuta alla presenza infausta delle vasche di carico le quali sono ancora oggi definite l’elemento essenziale che deve essere presente in tutti gli acquedotti, basterà pensare alla distrettualizzazione adottata negli acquedotti più importanti essendo ritenuta l’optimum mentre non è altro che la dimostrazione di incapacità di verificare il funzionamento del loro acquedotto e di utilizzare elementi validi tra i quali appunto la immissione in rete a pressione variabile, basterà pensare agli sprechi del 50% di acqua delle perdite occulte cui si conta di rimediare, non già rivoluzionando gli acquedotti, ma semplicemente sostituendo le condotte ammalorate con nuove tubazioni del tutto simili aggiungendo, tutto al più la distrettualizzazione che ne perpetua gli errori, Sono queste le motivazioni che mi spingono a continuare nella mia azione di divulgazione di metodi diversi da quelli che regnano indisturbati nei piu’ diffusi testi di letteratura tecnica acquedottistica.

ACQUEDOTTI – IL PROGRESSO NELLA REGOLAZIONE DELL’IMMISSIONE DIRETTA NELLA RETE DI DISTRIBUZIONE TRAMITE POMPE A VELOCITA’ VARIABILE

Negli articoli di questo sito ho propugnato caldamente l’alimentazione in diretta ed a pressione variabile delle reti di distribuzione degli acquedotti con  pompe a velocità variabile.

Pompe a velocità variabile del Consorzio Acquedotto Basso Tagliamento regolate con la predisposizione delle velocità di rotazione da mantenere durante la giornata

Nello svolgimento di un tema così scottante ho proposto due modalità di regolazione la prima, più tecnica, è basata sul rilievo e trasmissione in automatico ed in tempo reale delle pressioni di rete tramite strumentazioni ubicate nei punti caratteristici del territorio servito mentre l’impianto di telecontrollo e telecomando, grazie a programmi accuratamente compilati da esperti sia in informatica e sia in acquedottistica, provvedono in tempo reale a regolare la velocità delle pompe in modo che nel punto di arrivo dell’acqua all’utenza si riscontri una pressione sempre coincidente con quella preimpostata per le 24 ore della giornata in corso. ( vedi “la rete di distribuzione” ) e/ ) I programmi sono dotati anche di tutti gli accorgimenti necessari per dare sicurezza ed elasticità di funzionamento, come ad esempio l’esecuzione graduale delle manovre, la verifica che non vengano comunque superati dei valori estremi sia in eccesso che in difetto, la corrispondenza degli effetti di ogni comando con la realtà rilevata in rete, l’accettazione di una data tolleranza tra dati teorici e dati reali ecc, ma alla fin fine si tratta sempre di portare a coincidere la pressione di rete con quella predisposta zona per zona del territorio utilizzando una procedura automatica ma rigida in quanto parte dal presupposto che la pressione preimpostata sia sempre atta ad una alimentazione ottimale dell’utenza. Si deve infatti rilevare come la strategia di esercizio di una rete sia quella di fornire l’acqua con pressione esuberante nei periodi di forte consumo ed in questo caso non si dovrebbero correre rischi di nessun genere. Il pericolo è insito nella pressione preimpostata per la notte in quanto viene ricercato il valore pressorio il più basso possibile allo scopo di diminuire le perdite occulte ed i guasti in condotta che, come ben noto, hanno luogo soprattutto nei periodi notturni a causa dell’alta pressione di esercizio che di solito li contraddistinguono. Tale ricerca può portare a diminuire eccessivamente la pressione all’utenza creando inevitabili disservizi. Il rimedio correntemente messo in atto, con risultati buoni, consiste in una attenta sorveglianza del funzionamento reale della rete ed un continuo aggiornamento del diagramma delle pressioni preimpostate i quali man mano che vengono scoperti, eliminino tutte le pericolosità.

In questo articolo si ricorre ad un terzo metodo che utilizza ambedue le strategie basandosi allo stesso tempo sulla predisposizione delle pressioni di arrivo presso l’utenza ed anche su una predisposizione particolare del numero di giri delle pompe ad intervalli di durata regolabile come sarà indicato. Lo scopo ricercato è migliorare ulteriormente la regolazione di cui al primo tipo descritto offrendo alla rete un modo per autoregolare pressione e portata adeguandole alle richieste reali dell’utenza.

In dettaglio la nuova procedura si compone dei seguenti punti :

  1. Definire e memorizzare nel sistema di comando e controllo il diagramma delle pressioni che si desidera ottenere in prima fase nella rete e che, ad esempio può essere quello della figura n.1 nel quale si prevede una bassa pressione nelle ore di minor consumo cioè dalla mezzanotte alle ore 4 del mattino. La pressione poi aumenta ed ammonta a circa 48 m alle ore di massimo consumo cioè alle 9 per calare poi in funzione delle previsione di consumo

  2. L’impianto di telecontrollo e telecomando esegue di seguito le seguenti azioni:

– effettua la regolazione primaria portando la pompa a alla velocità atta ad ottenere in rete la pressione riportata nel grafico di preimpostazione di cui al punto 1)

– una volta raggiunto lo scopo, esegue la regolazione secondaria fissando la velocità appena definita per un determinato e prefissato intervallo di tempo ( ad esempio per 15 minuti )

– durante l’intervallo di tempo di cui sopra la pompa funziona a giri costanti e regola la portata e la pressione di pompaggio facendo scorrere il punto di funzionamento lungo la curva caratteristica onde soddisfare in toto la richiesta.

  1. Passato l’intervallo di autoregolazione il ciclo riparte con le azioni di regolazione primaria e secondaria già spiegate

  2. Un aspetto importante riguarda la registrazione dei principali dati di funzionamento della rete regolata col nuovo sistema soprattutto perchè permetterà, come riportato più avanti, di capire il funzionamento effettivo ed in conseguenza promuovere continui aggiornamento dei grafico di preimpostazione delle pressioni giornaliere

Si capisce come non sia un elemento rigidamente fisso come la pressione di rete a determinare il funzionamento definitivo della rete ma come nello stesso tempo sia concessa una certa libertà d’azione e che è rappresentata dalla curva caratteristica della pompa per tutto il tempo durante il quale essa gira a velocità fissa.

Il concetto sarà, chiarito con un esempio numerico. Immaginiamo che all’istante x l’impianto di telecontrollo abbia completato la regolazione primaria e regolato la velocità della pompa in modo da avere in rete la pressione, prefissata nell’esempio pari a 32 m. Supponiamo anche che la pompa stessa all’istante x + 2 minuti solllevi 15 l/sec con una prevalenza di 32 m ma che la rete richieda in quel momento solo 10 l/sec di portata. Avrà immediatamente luogo la modifica del punto di funzionamento che, come accade sempre nelle pompe a giri fissi, si sposterà lungo la curva caratteristica e dai precedenti 15 l/sec passerà a 12 l/sec ma si verificherà anche un aumento di pressione che dai 32 m si porterà verso i 34 m. Questo aumento di pressione a sua volta provocherà una crescita dei consumi i quali dai precedenti 10 l/sec arriveranno a 11 l/sec. Il funzionamento definitivo dell’impianto avverrà allora con una portata di 11 l/sec ad una prevalenza di 33 m. In definitiva l’esempio dimostra l’adattabilità del sistema alle condizioni reali della rete con differenziazioni finali del tutto trascurabili rispetto alla perfezione di esercizio teorica.

Come citato al precedente punto 3 il ciclo di regolazione riprenderà allo scadere di x + 15 minuti quando il telecontrollo opererà il nuovo aggiornamento della velocità della pompa adeguandola esattamente alla pressione prefissata per tale istante e fissando in modo costante la nuova velocità per i successivi 15 minuti durante i quali la pompa resterà di nuovo libera di far scorrere il punto di funzionamento secondo le modalità spiegate.

In pratica la serie di valori di preimpostazione della pressione di rete costituisce una base determinante dell’esercizio reale pur avendo concesso al sistema la possibilità di distanziarsene in funzione delle richieste effettive dell’utenza. Per capire in toto la auto regolazione indicata bisogna tener presente che la portata di un acquedotto richiesta dall’utenza non dipende soltanto dal suo reale fabbisogno ma è influenzata anche dalla variazione di pressione di esercizio della rete essendo dimostrato che in una qualsiasi situazione l’aumento o la diminuzione della pressione di funzionamento gioca un ruolo determinante sulle perdite che variano in funzione della radice quadrata del cambiamento di pressione ma anche nel consumo vero e proprio di ogni singolo utente il quale è costituito a sua volta da apparecchiature diversificate come ad esempio i rubinetti aperti, il prelievo di apparecchiature a bocca fissa, l’apertura di idranti ecc. ecc, i quali nella loro totalità seguono le leggi idrauliche della foronomia e cioè dipendono in maniera diretta anch’essi dalla pressione ( vedi articolo portata e pressione

Si può affermare che, mentre col primo dei tre metodi spiegati si imponeva alla rete di funzionare esattamente alle pressioni fissate ora per ora , con il secondo ci si basava soltanto sul numero di giri delle rompe infine con il terzo che viene qui proposto si continua ad imporre la pressione a determinati intervalli di tempo ma con una certa elasticità che tiene conto dei fabbisogni reali: Il tutto porta ad una procedura di nuovo tipo e che, ad avviso di chi scrive, costituisce un nuovo importante passo avanti nella regolazione degli acquedotti. La sua parte più interessante riguarda la conoscenza del suo esercizio effettivo quale si potrà ricavare, in fase di esercizio effettivo, dalle registrazioni di cui al precedente punto 4 al cui riguardo si può fin da ora intavolare una discussione.

Si è già spiegato che la preimpostazione delle pressioni auspicate in rete fissa le linee principali del funzionamento mentre l’autoregolazione effettuata dalle pompe quando girano a pressione fissa deve costituire solo una messa a punto di modesta variazione. Ad esempio potrebbe servire a colmare un momentaneo e notevole aumento di un utente specifico e, una vota cessato l’anomalo aumento di richiesta, il sistema dovrebbe rientrare nel precedente regime di funzionamento. Qualora le cose non fossero in questi termini ma indicassero una costante variazione resa evidente dalle registrazioni che preannunciano anomalia di esercizio, si potrebbero verificare le seguenti due condizioni: un errore nella predisposizione effettiva delle pressioni auspicate oppure il verificarsi di una grave disfunzione di rete come ad esempio il formarsi di una nuova perdita. Nel primo caso potrebbe risultare necessario modificare le pressioni di preimpostazione in modo da far rientrare l’autoregolazione entro i limiti modesti che la devono caratterizzare. Nel secondo caso sarebbe da programmare una ricerca specifica con riparazione delle perdita.

Colgo ora l’occasione per porre in risalto il vero baratro che esiste tra la regolazione in oggetto ed il funzionamento ancora in uso in moltissimi acquedotti e che si basa molto semplicisticamente sulla alimentazione a pressione di partenza fissa giorno e notte, sia in occasione di alti che di bassi consumi senza preoccuparsi minimamente di quello che accade in rete ma che viene documentato dallo sconsiderato ammontare delle perdite occulte d’acqua che accusano gli acquedotti italiani.

Si conclude la nota ribadendo l’importanza che riveste una buona regolazione del funzionamento degli acquedotti cui contribuisce in maniera determinante il rispetto dei principi già elencati non senza ammettere che molta strada è ancora da compiere in questo settore in quanto dei veri prodigi sono da attendersi  dall’uso sempre più avanzato dell’informatica.

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UN SOLO SERBATOIO DI GRANDI DIMENSIONI PUÒ RIMEDIARE ALLA MANCATA COMPENSAZIONE GIORNALIERA DI TUTTA UNA SERIE DI PICCOLI SERBATOI DELLA STESSA RETE ACQUEDOTTISTICA

La funzione che le teorie acquedottistiche classiche assegnano al serbatoio giornaliero degli acquedotti è quella di effettuare la compensazione delle portate durante il ciclo di 24 ore della giornata.

Figura n. 1 .= Grafico delle portate e delle altezze e dei volumi di invaso nel giorno di massimo consumo secondo le teorie classiche

Un esempio chiarificatore può essere quello della figura n. 1. Si suppone una produzione fissa di 100 l/sec rappresentata dalla retta orizzontale color magenta e  che, proprio per la sua costanza di produzione nel tempo, rappresenta la soluzione ideale. , L’andamento giornaliero dei consumi è raffigurato dalla spezzata azzurra e quindi con soli 40 l/sec alla notte, dalle ore 1 alle 5 e di 150 l/sec dalle 8 alle 9. Nelle ore pomeridiane si stabilizza n un consumo di circa 120 l/sec che dura fino alle 20 per poi calare velocemente. Il volume del serbatoio necessario per la compensazione delle portate risulta pari a mc 1240 che si suppongono attuati da un serbatoio alto 5 m e con una superficie di 310 mq. La parte inferiore del serbatoio per un’altezza di un metro si suppone inutilizzata a fini compensativi per costituire invece una riserva di emergenza atta a coprire eventuali necessità idriche eccezionali ed imprevedibili

Dalle regole classiche risulterebbe che una rete di distribuzione munita di un serbatoio del genere sarebbe in grado di immagazzinare durante la notte il citato volume di 1240 mc atto a fronteggiare esattamente le punte di consumo del giorno successivo e quindi garantire il mantenimento di una produzione costante per tutto l’arco della giornata come già indicato. Nella pratica di esercizio ed anche nelle simulazioni effettuate al modello matematico si constatata invece che una sequenza del genere è praticamente impossibile da realizzarsi a causa dei molti fenomeni che caratterizzano il funzionamento idraulico effettivo delle reti ed anche a seguito della composizione dei consumi che nella realtà sono molto variabili nel tempo e nelle svariate aree alimentate dalla rete. A tutto ciò deve aggiungersi che una progettazione delle opere di compensazione come quella in uso che si basa soltanto sulla verifica del giorno di massimo consumo è da considerarsi errata dovendo invece esaminare approfonditamente anche le modificazioni idrauliche che intervengono negli altri giorni di minore richiesta idrica. Nel seguito si cercherà di approfondire le questioni con successive elaborazioni dell’esempio citato.

Nel giorno di massimo consumo di cui alla figura n.1, essendo note sia la portata prodotta durante la giornata e pari a 100 l/sec costanti e sia il consumo variabile di minuto in minuto dell’utenza, si è potuto determinare, con semplici elaborazioni del grafico, la curva dei livelli che deve assumere l’acqua in serbatoio e che è rappresentata dalla spezzata in colore rosso . Ovviamente il serbatoio si vuota durante il periodo diurno, approssimativamente dalle ore 6.30 alle 21, durante il quale la portata prodotta di 100 l/sec non sarebbe in grado di fronteggiare da sola i consumi nel mentre il riempimento del serbatoio medesimo avverrà nelle rimanenti ore della giornata e cioè dalle 21 alle 6.30 del giorno dopo.

Figura n. 2 = Grafico del funzionamento assurdo del giorno di basso consumo e con produzione costante

Esaminiamo ora una giornata di consumi più bassi di quelli descritti e raffigurata nella figura n. 2. Se anche in questo caso la produzione si mantenesse sui 100 l/sec l’intervento del serbatoio si ridurrebbe ad un volume irrisorio di soli 195 mc mentre i grandi quantitativi dell’acqua prodotta durante la notte ed evidenziati nella figura n. 2 con tratteggio,dovrebbero essere sfiorati e quindi persi. Se ne conclude che la produzione, per rimanere costante per tutta la giornata, dovrebbe essere congruamente ridotta fin dalle prime ore del mattino durante le quali si dovrebbe di già impostarla sul valore di quella che sarà la portata media della giornata ancora da venire. Si capisce bene che quella appena descritta è un’ipotesi assolutamente irrealizzabile non esistendo la possibilità di leggere il futuro : si tratta evidentemente di una mera fantasia citata solo per assurdo.

Dalle esperienze dirette di esercizio di serbatoi reali si è però riusciti a determinare una buona modalità di regolazione basata fin dal primo mattino sulla impostazione non già della esatta portata media del giorno in corso, bensì di una portata che non solo vi si avvicina notevolmente ma che presenta anche un ulteriore vantaggio nelle modalità di produzione dell’acqua come verrà spiegato nel seguito.

Appare ovvio che il serbatoio di compenso non debba essere attivo soltanto nelle rare giornate di alti consumi ma che si debba invece sfruttare il suo invaso in tutte le 365 giornate dell’anno tipo obbligandolo ad immettere in rete durante le ore diurne tutto il volume di 1240 mc immagazzinato alla notte , ovviamente ad eccezione di quello di riserva che deve rimanere a disposizione degli eventi eccezionali. La regola da adottare per ottenere questo risultato è molto semplice e consiste nel modificare radicalmente le attuali modalità di regolazione del serbatoio sostituendo quella normalmente in uso e definita “al massimo livello” con quella “a livelli imposti nelle 24 ore”. In pratica si tratta di sostituire ai galleggianti di cui sono dotati la gran parte dei serbatoi allo scopo di chiudere l’immissione a serbatoio pieno, un dispositivo automatico che rilevi in tempo reale il livello dell’acqua in serbatoio e provveda a modificare in tempo reale la portata immessa in modo di far coincidere in continuità l’altezza dell’acqua effettiva con quella preimpostata tramite il grafico giornaliero che, nel caso dell’esempio in corso è sempre quello rappresentato dalla spezzata di colore rosso rimasta invariata nei grafici allegati.

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L’UTILIZZAZIONE DEI CARICHI IDRAULICI RESIDUI NELL’ALIMENTAZIONE DI UNA RETE ACQUEDOTTISTICA TRAMITE ADDUTTRICE PRIMARIA

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Esempio di centrale di risollevamento affiancata da serbatoio di accumulo. Sono visibili a sinistra le quattro pompe a velocità variabile con inverter ed a destra la condotta di immissione in serbatoio regolata da valvola servocomandata

Una situazione che si verifica sovente è la presenza di condotte destinate ad alimentare un vasto territorio cosparso di centri abitati posti a notevole distanza uno dall’altro ed anche dalla centrale di immissione in condotta. Il profilo idraulico della linea piezometrica è caratterizzato da una elevata pressione di pompaggio iniziale necessaria per dare all’insieme un carico idraulico sufficiente al rifornimento dei serbatoi seminterrati dei centri più lontani ove la piezometrica si riduce a zero dovendo con il minimo dispendio energetico adempiere in toto ai compiti che le sono propri. La stessa piezometrica risulta invece atta ad alimentare in diretta e con un pressione esuberante i centri abitati posti in prossimità della centrale ma che man mano che ci si allontana si abbassa sempre di più rendendo necessario il deposito dell’acqua in serbatoi e successivo risollevamento per l’alimentazione delle rete di distribuzione. Sussistono anche delle combinazioni intermedie di centri abitati che risulterebbero correttamente alimentatili in diretta solo saltuariamente e cioè in periodi più o meno lunghi nei quali l’adduzione conserva comunque una pressione abbastanza elevata. E’ da rilevare l’aleatorietà di un rifornimento di questo tipo  ed al tempo stesso l’opportunità di usufruire con continuità di tutta la pressione di fornitura onde limitare al massimo il dispendio energetico che si verifica tutte le volte che deve entrare in servizio il risollevamento per ripristinare la corretta consegnava dell’acqua all’utenza..

Sono poi da rilevare due aspetti del problema. Da un lato la consegna diretta in rete dell’acqua da parte della sola adduttrice esterna sarebbe caratterizzata dalle sue rilevanti perdite di carico che possono provocare delle crisi improvvise della rete di distribuzione senza dubbio di poca durata complessiva ma che comunque presentano un disservizio grave. Dall’altro lato una alimentazione come questa è soggetta a forti escursioni di portata istantanea con probabili disservizi. Una delle modalità per rimediare all’inconveniente si baserebbe sulla disconnessione totale tra rete di distribuzione locale e rete generale di adduzione attuata mediante l’inserimento di un serbatoio di compensazione giornaliera con annesso impianto di sollevamento che apporterebbe all’Ente fornitore il vantaggio di un prelievo con portata corrispondente al consumo medio giornaliera evitando quello di punta. Una soluzione del genere contrasta nettamente con quanto sostenuto nelle righe precedenti in quanto comporterebbe una forte dissipazione energetica in corrispondenza del serbatoio il quale, funzionando a pelo libero, comporta la perdita di tutto il carico idraulico residuo. Si tratta quindi di una soluzione da scartare prioritariamente. Quella diametralmente opposta a consiste nell’inserire nella condotta di derivazione dall’adduttrice principale un sistema di risollevamento che aspirando direttamente dalla adduttrice stessa garantirebbe verso la rete di distribuzione locale la necessaria maggiore pressione di esercizio. Ad avviso di chi scrive, anche questa soluzione, pur essendo vantaggiosa per le sue limitate spese di costruzione, è anch’essa da scartare per preferire l’inserimento di un serbatoio di accumulo a terra atto a dare al servizio la dovuta sicurezza e che, come già detto, consente di prelevare dall’adduttrice principale una portata che si avvicina a quella media giornaliera.  Risulta anche possibile evitare la disconnessione idraulica totale tra rete di distribuzione e condotte di adduzione onde poter continuare a usufruire di tutta la pressione presente nel punto di consegna.

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Schema idraulico delle opere di integrazione

La soluzione che viene quì proposta, è sinteticamente rappresentata dallo schema allegato. Occorre precisare come nella stragrande maggioranza degli acquedotti sia invalsa l’abitudine di adottare una cura particolare nella regolazione della pressione di esercizio della rete di distribuzione, essendo ufficialmente dimostrato essere questa la regola essenziale per diminuire le perdite occulte di rete che rappresentano un altro grande male degli acquedotti. L’indicazione delle pressioni da mantenere nelle 24 ore della giornata tipo nei punti di consegna dell’acqua all’utenza è tracciata nel grafico giornaliero della figura allegata dal quale risulta una pressione più elevata nelle ore nelle quali statisticamente si verificano le maggiori richieste mentre in quelle di consumo minimo ed in particolare notturne, la pressione ha una valore molto basso ma sufficiente per vincere le minori perdite di carico e soddisfare, con una modesta spesa di sollevamento, le poche utenze che prelevano di notte.

In dettaglio per il funzionamento della rete proposta, reso totalmente automatico da una comune scheda elettronica, può essere descritto brevemente come segue:

Oltre ai normali misuratori di portata (N. 1 e 9) un grande ruolo è svolto dal manometro n. 2 in quanto se la pressione è sufficiente per gli scopi indicati impone la chiusura delle valvole 3 e 8, l’esclusione del surpressore e quindi la rete è totalmente alimentata dalla pressione dell’adduzione-.

Si distinguono diverse fasi.

Fase notturna. La valvola n. 5 regola la pressione ora per ora un conformità con le indicazioni del grafico delle pressioni imposte mentre la valvola n. 3 si apre soltanto per il riempimento del serbatoio ma anche il grado di apertura è regolato in modo che la pressione di alimentazione della rete corrisponda, come detto , a quella del grafico. La portata prelevata sarà inoltre sottoposta alla condizione limite di non deprimere eccessivamente la pressione dell’adduttrice. Quando il serbatoio è pieno la valvola n, 3 si chiude ed serbatoio resta pieno in attesa di intervenire per coprire le punte di consumo.

Al mattino la valvola di regolazione n. 5 si apre sempre di più in modo da dare in rete portate sempre adeguate all’aumento della richiesta essendo regolata in funzione del grafico delle pressioni.

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ACQUEDOTTI – REGOLAZIONE INTELLIGENTE DELLE POMPE A VELOCITÀ’ VARIABILE

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Esempio di impianto di sollevamento ad immissione diretta in rete tramite quattro pompe a velocità variabile con inverter e casse d’aria per l’attenuazione dei colpi d’ariete

Un impiego importante delle pompe a velocità variabile negli acquedotti è senza dubbio il pompaggio diretto in rete a pressione regolata che può aver luogo mediante pompe a velocità variabile oppure con insieme di pompe variabili e di altre fisse da utilizzare per le portate minori. Quello che in questa sede non viene preso in esame è il sollevamento nella vasca di carico della rete.

Tutti i sistemi che si esaminano devono forzatamente dipendere, oltre che dalla portata da distribuire, in particolare dalla pressione con la quale la rete di distribuzione deve iniziare il suo lavoro. Senza entrare per il momento nel merito delle varie possibilità di definizione dell’ammontare effettivo di detta pressione di mandata delle pompe, si sottolineano i grandi vantaggi che si possono ottenere da una regolazione intelligente basata su alcuni concetti poco diffusi.

Il principio cui intendo riferirmi è l’opportunità di abbandonare la rigidità che deriva dai metodi considerati ottimali e che impongono la pressione oppure la portata da immettere istantaneamente in rete.

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