GLI ERRORI POSSONO ANCHE DIVENTARE UTILI DOPO MOLTI ANNI

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Esempio di triangolazione per il tracciamento di un impianto idroelettrico compresa la diga

Appena diplomato geometra ho avuto la fortuna di lavorare con lo studio topografico Aureli di Feltre dove ho potuto mettere in pratica le nozioni di topografia imparate a scuola e soprattutto la tecnica vera di rilievo e tracciamento di importanti opere. Quello che mi appassionava di più era il tracciamento dei manufatti in quanto avevo la soddisfazione di vedere il risultato pratico di strutture la cui costituzione reale dipendeva proprio da me in quanto il tracciamento costituiva la base su cui edificarle.

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Esempio di diga costruita per conci

In particolare per le dighe ad arco cupola era essenziale fornire ogni mattina al primo aprirsi del cantiere i punti in base ai quali I carpentieri potevano erigere le casseforme di getto del calcestruzzo. Allora la costruzione dalla diga aveva luogo per strati di due metri di altezza e quindi dovevo riportare con la massima esattezza possibile quei dettagli che erano necessari per definire i limiti di getto relativi ad un piano posto a due metri sopra quello già realizzato. Sono necessarie tre importanti precisazioni. La prima riguarda i dati di partenza che erano stati forniti dal progettista della diga e che consistevano in una serie di equazioni atte a definire nello spazio tutta la diga in funzione della quota altimetrica cui ci si voleva riferire. Ad esempio se io dovevo tracciare i punti posti a quota “tot” metri rispetto al piano di riferimento di cantiere dovevo calcolare, sempre con riferimento alla quota “tot” e tramite l’equazione dei centri la posizione analitica del centro di curvatura del paramento di monte e di quello di valle, dalla equazione delle aperture angolari gli angoli al centro relativi alle pareti dei conci e poi dalla equazione del cerchio relativo al paramento di monte e di quella del paramento di valle calcolare i raggi e la posizione di punti equidistanti che definivano tutto il contorno dell’elemento da costruire.

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IL CODICE DI EFFICIENZA DEGLI ACQUEDOTTI

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Il rifornimento idropotabile negli anni passati

Il servizio di rifornimento idropotabile riveste per la società moderna un’importanza così fondamentale da imporre un vero codice che regola la costituzione e la gestione degli impianti e che potrebbe configurarsi nei seguenti sei articoli. L’ordine della loro elencazione è volutamente casuale in quanto si ritiene abbiano tutti la stessa valenza fatta eccezione per l’argomento elasticità di funzionamento che brilla per la sua quasi totale assenza dagli acquedotti in normale esercizio ed e’ per questa sua particolarità avrebbe meritato il primo posto..

       1. Semplicità costruttiva e di esercizio.

La costituzione e di conseguenza anche il funzionamento degli acquedotti deve esser impostato su basi lineari e prive di inutili complicazioni. Ciò appare evidente nell’espletamento di una funzione diventata normale nei moderni acquedotti e cioè nelle modalità di sollevamento meccanico dell’acqua, funzione nella quale è facile invece trovarsi in presenza di sistemi complessi o di metodologie sorpassate che dovrebbero essere state abbandonate molti anni or sono. Il campo è molto vasto e in questa sede mi limiterò a riportare solo alcuni esempi.

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Schema di alimentazione classica con vasche in quota ovvero la semplicità che non è ammessa

E’ da segnalare il circolo vizioso che ha luogo quando rilevanti portate d’acqua vengono sollevate a quote elevate per poi dover abbattere la eccessiva pressione che ne deriva. Ciò risulta particolarmente evidente nelle reti d’acquedotto ancora alimentate da vasca di carico posta naturalmente ad una quota altimetrica specificamente elevata perché destinata a far fronte alle punte massime di consumo dei territori idraulicamente difficili da servire. Logicamente tale quota diventa invece esuberante in tutti periodi di consumo minore e per tutte le altre aree il chè è chiara dimostrazione dell’errore di partenza in quanto tali vasche dovrebbero da anni ed anni essere state sostituite da metodi di immissione diretta in rete a pressione regolata.

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LE ABISSALI DIFFERENZE TRA LA “sustaining innovations “ AMPIAMENTE ADOTTATA NEGLI ACQUEDOTTI E LA “ disruptive innovations “ CHE DOVREBBE SOSTITUIRLA

Adotto i due termini in inglese perché non ne conosco una valida traduzione in italiano. Come risulta dalle dotte disquisizioni ampiamente dibattute su internet, si tratta di due diverse modalità di aggiornamento o sistemazione radicale di situazioni obsolete in molti settori commerciali, industriali, artigianali o del terziario e quindi anche negli acquedotti a cui è dedicato questo sito. Consiste nel primo caso ( sustaining innovations ) nell’introduzione di funzionalità aggiuntive o nel miglioramento di alcuni attributi, mentre la “ disruptive innovations “ del secondo caso applica un insieme di funzionalità completamente nuove e spesso lontane da quelle classiche di normale attuazione.

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Una delle errate modalità di alimentazione delle reti : la vasca di carico

E’ ben noto come la situazione dell’alimentazione idropotabile in Italia sia fortemente compromessa per molteplici motivi che vanno dalla suddivisione del territorio in tanti piccoli e differenziati acquedotti in luogo di pochi grandi sistemi a rete, ed inoltre sia compromessa a causa della tecnica antiquata adottata nella costituzione e nella gestione che non hanno ancora assimilato i moderni ritrovati arrivando alla conclusione di sistemi aventi alti costi di esercizio, cattivo sfruttamento delle risorse ed infine un servizio insufficiente con enormi perdite occulte. La tendenza effettivamente adottata fa parte del primo dei due metodi di cui si è detto. Infatti è consolidata consuetudine l’apportare continue migliorie ritenendo ogni volta di aver risolto i problemi ed invece compiendo il madornale errore di mantenere inalterato lo schema funzionale di base impedendogli di fatto di passare ai nuovi insiemi razionali.

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Schema di confronto tra alimentazione con vasca di carico e immissione diretta in rete a pressione regolata

Il concetto sarà reso ancora più comprensibile dalla descrizione dettagliata di esempi concreti. E’ classica la situazione di un acquedotto, che rappresenta la stragrande maggioranza di quelli italiani, di vecchia costruzione ed il cui schema costitutivo ha l’alimentazione della rete sempre attuata tramite vasche di carico, acquedotto che è munito di serbatoi di riserva e compensazione delle portate posti in corrispondenza della linea piezometrica, come sono ad esempio i serbatoi pensili, ed è composta da una rete unificata anche per territori scoscesi con serbatoi di accumulo a terra ed a regolazione rudimentale volta alla ricerca continuativa del massimo livello di riempimento. Ne derivano inconvenienti gravi alcuni dei quali solo esemplificati dalle eccessive perdite occulte, da una pressione di consegna dell’acqua molto elevata nei periodi di basso consumo che provoca il maggior volume di perdita, dai serbatoi che essendo quasi sempre pieni non effettuano affatto la richiesta compensazione delle portate. Ciò che fa veramente specie e che conferma quanto sostenuto sopra, è la modalità di risoluzione dei problemi che viene erroneamente seguita. Una delle regole assurde attribuisce tutti i problemi al pessimo stato delle condotte stradali e di conseguenza che il primo intervento, assai costoso, sarebbe concentrato nella sostituzione delle condotte ammalorate con condotte nuove ma del tutto simili a quelle preesistenti e tutto ciò senza verificare se non sia il caso di approfittare dell’intervento a gran parte della rete per apportarvi delle modifiche di base come potrebbero comprendere, ad esempio, la eliminazione delle vasche di carico da sostituire con l’immissione in diretta in rete a pressione regolata. Un altro errore grossolano consiste nella utilizzazione della distrettualizzazione, e cioè della suddivisione della rete in tante sottoreti considerata come il solo metodo valido per conoscere e quindi correggere il funzionamento anomalo della rete stessa. Facendo in questo modo si seziona in più parti il magliaggio degli acquedotti con tutti i danni che questo comporta. Sussistono molti altri inconvenienti che sono stati ampiamente spiegati nei vari articoli di questo sito, ci si limita ad accennare al metodo basilare che dovrebbe essere adottato per passare alla seconda, provvidenziale delle due modalità prima elencate e cioè alla “disruptive innovations “ Si tratta di apportare all’intero sistema acquedottistico una rivoluzione radicale da realizzarsi sia pur piano piano attraverso gli anni ma che in ogni caso sia atta a rendere gli acquedotti “figli del telecontrollo” e cioè costituiti in modo che, abbandonati molti dei sistemi classici che sono ormai totalmente obsoleti, siano non solo modulati dall’impianto di telecontrollo/telecomando costantemente in funzione delle condizioni reali di tutto l’insieme a partire dalla disponibilità delle fonti, dalle modalità di accumulo, di pompaggio, di regolazione delle pressioni, dall’entità delle perdite, dalla prevenzione e riparazione dei guasti ecc. ecc.. ma che soprattutto preveda una costituzione degli acquedotti che sia funzione diretta del tele controllo ce delle sue le sue grandi e spesso inutilizzate risorse.

La conclusione di questa breve nota è la conferma delle spiegazioni del “ disruptive innovations “ vista come una metodologia assolutamente essenziale per l’ammodernamento razionale in campi vastissimi tra i quali è necessario assolutamente comprendere e quindi caldeggiare con tutti i metodi disponibili di diffusione anche il settore approvvigionamento idrico.

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LE ANOMALIE DEL SISTEMA ACQUEDOTTISTICO : INCOMPETENZA, TRASCURATEZZA OPPURE GIUSTA CAUSA ?

Le anomalie che chi scrive riscontra nella gran parte degli acquedotti riguardano la consistenza e la gestione degli acquedotti che accusano notevoli peggioramenti rispetto a ciò che la razionalità richiede. Tra i molti inconvenienti di cui vale la pena di discutere ci si limita ai più importanti che risaltano per la notevole diversità e soprattutto nei mancati risultati che quotidianamente balzano agli occhi per la loro entità. Si fa qui riferimento specifico a tre categorie di addetti ai lavori che chi scrive ritiene dovrebbero solidalmente rendersi attivi per la eliminazione delle anomalie e di converso l’ottenimento di positivi ed eclatanti risultati.

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Esempio di distrettualizzazione: la mutilazione della rete acquedottistica di Padova, un territorio urbano pianeggiante idraulicamente suddiviso in molteplici aree onde poter finalmente conoscerne, a caro prezzo, il funzionamento e le perdite occulte d’acqua potabile.

La prima attribuzione è rivolta ai gestori degli acquedotti in quanto non reagiscono affatto di fronte a controsensi come la mutilazione delle loro reti dell’acquedotto operate dalla distrettualizzazione ( vedi la dsitrettualizzazione..) e di fronte ad una modalità deleteria di determinazione dei consumi dell’utenza causata dall’uso di contatori privati obsoleti e che causano una errata e costosissima determinazione dei consumi da fatturare ed inoltre portano alla mancata utilizzazione di costosi, complessi ed approssimativi sistemi di conoscenza del funzionamento reale degli acquedotti . Se invece si impegnassero per la sostituzione dei contatori con apparecchiature multifunzione abbinati alla diffusione in rete di apparecchiature di misura della portata, pressione e qualità dell’acqua, otterrebbero ottimi risultati non solo sulla semplificazione della lettura e fatturazione dei consumi che sarebbe effettuata del tutto automaticamente ma soprattutto nella semplificazione e della essenziale verifica di funzionamento delle reti e soprattutto sulla precisione dei relativi dati ( vedi dettagli  sui contatori…). La seconda categoria chiamata in causa è quella degli gli studiosi di acquedottistica che sono costretti a compiere veri e propri salti mortali per riuscire a determinare i dati di funzionamento delle reti mentre la sostituzione dei contatori darebbe la possibilità di conoscere i consumi istantanei utente per utente e di conseguenza i consumi istantanei effettivi ai nodi della rete rendendo molto più semplice le modalità di calibrazione ed esecuzione delle verifiche tramite modello matematico ma soprattutto darebbero quella precisione di risultati finora impossibile da raggiungere (vedi dettagli)

Infine la terza categoria riguarda il legislatore che invece di imporre la distrettualizzazione dovrebbe promuovere la citata sostituzione dei contatori di utenza per motivi determinanti come la giusta contabilizzazione ai cittadini dell’acqua effettivamente consumata, l’evitare la deleteria mutilazione le reti acquedottistiche dovuta all’impiego della distrettualizzazione, il promuovere la semplificazione del lavoro delle università e dei molti studiosi di cui si è detto ed infine evitare lo spreco di ingenti volumi idrici dispersi agli acquedotti con le perdite occulte.

Contatori in uso normale

Contatori in uso normale che forniscono soltanto i consumi ( imprecisi ) trimestrali o addirittura quelli annuali

Chi scrive continua da anni a battersi per la diffusione di metodi che presentino semplicità di attuazione gestionale, bassi costi di realizzazione e soprattutto buoni risultati comprovati da esempi reali tuttora documentabili. Purtroppo le soddisfazioni sono abbastanza scarse. Anzi devo ammettere che il miglior risultato ottenuto non è affatto positivo ma è soprattutto indice di quei difetti contenuti nel titolo di questa nota. Infatti non è una sola la constatazione che alcune parti essenziali dei miei scritti vengano riprese ed inserite col metodo del “copia/incolla” in relazioni, perfino nel testo di qualche libro importante ( vedi esempio in un testo di letteratura tecnica ) ed in genere in note tecniche le quali, per colmo di assurdità, sostengono vistosamente le tesi acquedottistiche classiche le quali vengono quindi contraddette dal citato copia/incolla creando una confusione inspiegabile mentre viene volutamente diffusa un’ignoranza della tecnica vera e l’ancorarsi spasmodicamente ai vecchi ed obsoleti principi di acquedottistica!

IL RUBINETTO CHE RISPARMIA IL 98% DELL’ACQUA

 

Uno dei più diffusi quotidiani italiani ha pubblicato un articolo che elogiava l’uso del rubinetto di cui alla figura allegata il quale, a detta del cronista, sarebbe in grado di far risparmiare un’altissima percentuale dell’acqua erogata giungendo alla logica conclusione del doppio vantaggio di far economizzare il cittadino nelle spese ed a procurare all’ambiente una rilevante diminuzione dell’acqua prelevata e necessaria per l’alimentazione degli acquedotti .

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Un rubinetto con il diffusore-riduttore

Al riguardo farei alcune osservazioni riguardanti l’abitudine di enfatizzare argomenti che nella sostanza hanno scarsa efficacia per il raggiungimento degli obbiettivi auspicati mentre vengono completamente ignorati altri fattori che in tal senso avrebbero risvolti mille volte più determinanti.

In realtà i vantaggi reali sono del tutto irrisori. Prima di tutto il 98% di risparmio idrico enfatizzato nell’articolo si riferisce solo all’acqua prelevata nei pochi rubinetti che saranno obiettivamente dotati del riduttore descritto nel mentre i consumi principali d’acqua potabile sono dovuti a tutt’altre strutture idriche come sono ad esempio gli apparecchi igienici, le lavatrici, i macchinari dell’industria o dell’artigianato che usano acqua potabile e nei quali non è possibile applicare il riduttore. In secondo luogo non si vuol capire che, anche nell’ipotesi assurda che il riduttore riuscisse a dare risparmi rilevanti nel prelevo dell’utenza, contemporaneamente si realizzerebbe un aumento delle perdite occulte degli acquedotti colabrodo causato dall’aumento di pressione che il mancato consumo provocherebbe nella rete dell’acquedotto, perdite che finirebbero per annullare in gran parte il risparmio ottenuto dai rubinetti.

I giornali compirebbero un azione veramente meritevole se invece di divulgare palliativi come quello in argomento si dilungassero in argomenti sui quali invece si soffermano molto raramente.

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La lettura dei contatori d’acqua dell’utente

Per esempio dovrebbe essere enfatizzata la sostituzione dei contatori di misura del consumo degli utenti. Nelle nostre case sono installati apparecchi di tipo rudimentale, che oltre a non misurare con precisione i consumi reali, non consentono di avere la conoscenza vera del funzionamento dell’acquedotto cosa che si realizzerebbe qualora venissero sostituiti con apparecchi moderni in grado di rilevare e trasmettere automaticamente non solo i consumi trimestrali ma invece le portate prelevate e le pressioni di consegna dell’acqua dando modo di conoscere il funzionamento reale dell’acquedotto e le perdite effettive di rete. Si verrebbe finalmente a conoscenza di fenomeni importanti come il prendere coscienza che che le perdite avvengono soprattutto di notte quando gli utenti non consumano e quindi la pressione nelle condotte stradali aumenta a dismisura.

Il ragionamento che segue porta alla seconda constatazione che riguarda l’importanza rivestita dalla pressione di esercizio delle condotte d’acquedotto e di conseguenza la necessità di effettuarne una intelligente regolazione.

Ecco questi sono, ma ce ne sarebbero molti altri, gli argomenti che i giornali dovrebbero riportare perché da essi dipende effettivamente il settore acqua potabile molto importante ma destinato i ad entrare inevitabilmente in una profonda crisi.

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Grafico giornaliero delle pressioni e delle portate di un acquedotto

ACQUEDOTTO FIGLIO DEL TELECONTROLLO – LA DISCUSSIONE CONTINUA

L’immaginazione difficilmente riesce ad ipotizzare i significati che il titolo sottintende. Lo stesso autore non potrà in queste righe condensarne la lunga serie pur avendone già discusso in molte sedi.

Grande acquedotto reticolare del Veneto. (clicca per ingrandire)

fIG. 1 – Un mirabile progetto di unificazione acquedottistica ma anche questo non è “figlio” del telecontrollo

Quello che si vuol far rilevare è la scarsissima attenzione che viene posta all’argomento, in altre parole al fatto che gli acquedotti siano veramente “figli” del telecontrollo-telecomando. È ben vero che la stragrande maggioranza degli acquedotti sono già muniti di impianti centralizzati di telecomando e telecontrollo ma non esistono esempi di servizi che siano stati concepiti e soprattutto costruiti in funzione delle loro caratteristiche precipue. La funzione che normalmente viene assegnata al telecontrollo, come si capisce dal suo nome, è lo svolgere automaticamente e quindi con maggiore velocità, efficacia ed economia, gli stessi compiti che un tempo erano condotti a termine dal personale, ma gli acquedotti restano sempre gli stessi di prima dell’avvento di questo straordinario intelligente mezzo di operatività. Per averne conferma basta esaminare i testi di acquedottistica che abbondano nelle librerie e si vedrà che non viene mai raccomandato o proposto di modificare la struttura fondamentale degli acquedotti, invece si perpetua imperituramente la stessa di mezzo secolo fa.

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E’POSSIBILE PREVENIRE I DANNI PROVOCATI DALLE ROTTURE DELLE CONDOTTE D’ACQUEDOTTO?

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Il disastro provocato a Firenze dalla rottura di una tubazione principale dell’acquedotto cittadino

Hanno fatto molto scalpore i danni ed il pericolo corso dalla città di Firenze il giorno 25.05.2016 per la rottura di una tubazione dell’acquedotto nel Lungarno. Non si è accertato se il cedimento iniziale del terreno sia da attribuirsi a cause estranee all’acquedotto ma in ogni caso si può affermare che la fuoriuscita dell’acqua potabile ha effettivamente aggravato la situazione trovando una valida conferma la notevole pericolosità delle rotture delle condotte principali e la necessità di ricorrere a tutte le risorse che riescano a prevenire o ad attenuare o a i danni.

Allo scopo viene citato l’articolo di questo sito “Una metodologia pratica di controllo in tempo reale del funzionamento delle reti acquedottistiche” nel quale viene spiegato come la presenza di numerosi manometri di lettura e trasmissione diffusi nella rete di distribuzione dell’acquedotto sia in grado di definire la presenza e l’ubicazione di rotture di tubazioni importanti e, tramite programma specifico inserito nell’impianto di telecontrollo e telecomando, si possano tracciare sullo schermo anche  le zone che rappresentano in modo molto semplice le fasce di pressione sul suolo del territorio servito. In caso di rottura di una tubazione importante, il programma segnala chiaramente l’ubicazione della perdita definita dalle curve di ugual pressione rispetto al suolo, curve che, in occasione della perdita, assumono la forma di un cono di depressione il cui vertice indica il punto di rottura come è visibile figura allegata.

Da quanto descritto si può arguire come la moderna tecnica possa dare un contributo ancora maggiore raggiungendo l’ambito traguardo di prevenire o comunque attenuare i danni da rottura condotte. Allo scopo il programma di definizione delle pressioni con le modalità in dettaglio spiegate nel citato articolo “ Una metodologia pratica di controllo in tempo reale del funzionamento delle reti acquedottistiche”  dovrà essere integrato da algoritmi atti a definire quando si è formato un cono di depressione della superficie piezometrica ed in tal caso intervenire con un allarme di presenza del guasto accompagnato da una minor pressione di immissione in rete atta a diminuire quella della zona dove si è avuto il guasto. L’avvio della procedura “guasto in rete” può venir segnalata al computer da elementi analitici e grafici come ad esempio dalla interpretazione automatica della forma a giri concentrici delle curve di ugual pressione sul suolo ed inoltre dalla notevole pendenza della piezometrica lungo la superficie del cono di depressione che si è formato in corrispondenza del guasto.

Rete con segnalazione di un guasto

Esempio di segnalazione schematica sullo schermo del computer centrale di un guasto nelle condotte di rete

 

Si ha ragione di concludere che la segnalazione del primo formarsi di una perdita seguita, quando persiste la perdita e quindi l’anomalia riscontata nella superficie piezometrica di rete, dall’emissione di allarme, e soprattutto da immediato calo della pressione di pompaggio in rete possano dare un contributo notevole nell’evitare molti dei danni alle cose ed alle persone presenti nelle zone adiacenti al guasto sotterraneo delle condotte principiali della rete acquedottistica. Si consiglia pertanto alle aziende di gestione di importanti acquedotti di prendere in esame la proposta qui formulata e di sperimentarne  l’efficacia-

L’INDIGNAZIONE CHE OGNI CITTADINO DOVREBBE ESPRIMERE CALOROSAMENTE NEI RIGUARDI DELLE MODALITA’ DI FORNITURA DELL’ACQUA POTABILE

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Un letturista dell’acqua potabile in azione

Lo spunto per indurmi a scrivere questa nota è banale. Il fatto è che non passa settimana senza che via internet non mi venga rivolto una o più offerte del lavoro di lettura dei contatori delle utenze private di vari acquedotti italiani. Questa circostanza mi porta a chiedermi come sia possibile che in questa era di progresso tecnico sensazionale possa ancora esistere una modalità di fatturazione dei consumi privati di acqua potabile basata sulla lettura che una persona deve fare girando di casa in casa, spesso entrando all’interno di scantinati o garages per effettuare un lavoro che potrebbe anzi dovrebbe, per molte ovvie ragioni, essere effettuato automaticamente. Detto in questi termini la faccenda non assume quell’importanza che essa ha. E’ chiaro che i contatori dovranno essere quanto prima cambiati ma sicuramente per molteplici altre e ben più importanti ragioni di quella inerente la automatizzazione della lettura dei consumi trimestrali onde semplificarne la fatturazione !

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