IL CALCOLO DI VERIFICA DELLE RETI MAGLIATE

Ritengo opportuno trattare nuovamente questo tema e che è già presente alla pagina” Rete di distribuzione” con il sottotitolo “ Il calcolo idraulico reti acquedottistiche magliate”. Lo faccio nella speranza che da tempo immemore è presente in me che una rete acquedottistica possa essere tenuta sotto controllo dal sistema di telecontrollo il quale, eseguito a momento opportuno e del tutto automaticamente il calcolo teorico del funzionamento dell’intera rete nell’istante medesimo, paragoni i dati teorici con quelli reali rilevati in tempo reale e possa confermare la regolarità di funzionamento oppure far scattare un allarme in caso di anomalie. Sarebbe un metodo importante di verifica continuativa ed automatica del funzionamento degli acquedotti. Devo però ammettere che si tratta più che altro di un sogno ma anche che la discussione potrebbe contribuire alla sua futura concretizzazione. Ho già descritto nella pagina citata di questo sito che il calcolo del funzionamento reale di una rete sarebbe possibile se non incontrasse i seguenti ostacoli.

Esempio schematico rete di distribuzione con fasce di pressione nell'ora di massimo consumo
Esempio schematico rete di distribuzione con fasce di pressione nell’ora di massimo consumo
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1) Necessità di scheletrizzare lo schema idraulico della rete da calcolare. Si tratta di semplificare la rete sostituendo alle condotte secondarie, che sono in grande numero e rappresentano un gravame insormontabile per il calcolatore, sostituendole con poche condotte singole di caratteristiche idrauliche equivalenti. Devo qui ripetere quanto sostenuto in precedenza e cioè che, se la procedura di semplificazione può essere accettata per calcoli approssimativi, non lo può assolutamente per quelli di cui si sta qui discutendo perché sicuramente la variazione delle condizioni di funzionamento provoca senz’altro risultati difformi da quelli veri e quindi inutilizzabili ai fini del controllo di esercizio. La soluzione del problema posto in questo paragrafo è una sola e consiste nella futura possibilità di utilizzazione di computer e di programmi così potenti da poter trattare reti molto complesse e cospicue in modo che lo schema di calcolo in esame sia esattamente quello reale e quindi comprendente tutte indistintamente le condotte esclusi soltanto gli allacciamenti di utenza.

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2) Difficoltà di determinazione dei coefficienti di scabrezza delle tubazioni di rete da usare nel calcolo. Nella situazione odierna è impossibile conoscere le scabrezze effettive di tutti i tipi di condotte che compongono l’acquedotto in esame. Si sono elaborate delle procedure chiamate di calibrazione della rete che si basano sulla simulazione di un evento noto e quindi nella correzione dei dati di base e precisamente dei coefficienti di scabrezza ed anche delle portate ai nodi di calcolo in modo da arrivare per approssimazioni successive a risultati molto vicini a quelli noti. Anche questa metodologia, se può ritenersi valida per i calcoli approssimativi di cui si è detto non va bene nel nostro caso. Basti pensare che si correggono due elementi senza avere alcuna indicazione se gli errori dipendono dall’uno o dall’altro dei due. Oltre a questo la calibrazione viene eseguita partendo dal funzionamento della rete in determinate  condizioni  e quindi può considerarsi valida solo per tali condizioni mentre tutt’altri possono essere i risultati di una verifica fatta in situazioni di esercizio molto differenti.

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3) Eccessive approssimazioni usate per la determinazione delle portate ai nodi da introdurre inizialmente nei calcoli. Per farlo occorre cambiare, come sarà indicato più avanti, il trogloditico mezzo di lettura dei consumi privati oggi in uso.

Grafi che illustra la relazione tra perdite e pressione di esercizio. (cliccare per ingrandire)
Grafi che illustra la relazione tra perdite e pressione di esercizio.
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4) Sussiste un elemento che sicuramente rende i dati di partenza non validi ed è la variazione che le portate ai nodi e le perdite subiscono per effetto del cambiamento di pressione che si verifica da un calcolo all’altro. Un esempio classico è quello di un nodo a cui in partenza si è attribuita una certa portata e poi dal calcolo risulta avere pressione di esercizio pari a zero e che quindi dovrebbe avere anche la portata emessa pari a zero, come in realtà non è. In altri termini la procedura di calcolo dovrebbe, nel corso delle iterazioni, variare secondo una determinata legge le portate ai nodi . Da rilevare come in questi ultimi tempi questo problema possa considerarsi risolto grazie a nuovi programmi che cambiano di volta in volta le portate ai nodi in funzione della pressione dei nodi stessi quale risulta dal calcolo in corso-

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5) Un ulteriore problema che non ha trovato soluzione è quello relativo alla determinazione dell’entità e della ubicazione delle perdite di rete che rappresentano un dato importante da introdurre nei calcoli.

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In definitiva si è qui dimostrato come sia praticamente impossibile raggiungere i risultati sperati e quindi sembrerebbe inutile insistere su un tema irrealizzabile come quello che forma l’oggetto della nota.
Chi scrive ritiene invece che quanto detto presenti comunque una motivazione in più per adottare delle iniziative e prima fra tutte la modifica della lettura dei contatori di utenza sostituendo quelli attualmente in uso, che vengono letti manualmente una o due volte all’anno, con contatori a lettura e trasmissione automatica al centro in modo da poter non solo migliorare il sistema di fatturazione dei consumi ma anche poter effettuare delle determinazioni puntuali delle portate consumate ai nodi e quindi eliminare immediatamente uno dei problemi elencati introducendo nei calcoli le portale effettive ai nodi dell’istante considerato.

Negli appositi capitoli dell’ ebook “ACQUEDOTTI – REALTÀ E FUTURO” ed anche nel presente sito si sono descritte alcune proposte di utilizzazione delle letture automatiche per tentare di risolvere tutti i problemi: Non si ritiene opportuno dare altre spiegazioni in questa sede, se non ribadire l’opportunità di aggiornamento rapido del sistema di lettura dei contatori d’utenza al cui  riguardo si possono ricercare spiegazioni utilizzando il metodo di ricerca di questo stesso sito e ponendo come parola chiave “contatori”.

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