ACQUEDOTTI – E’ SEMPRE CONDIVISIBILE L’INSEGNAMENTO UNIVERSITARIO?

Nella nota viene documentata un’anomalia dell’insegnamento universitario dalla quale derivano, a giudizio di chi scrive, alcuni dei gravi difetti che caratterizzano gli acquedotti italiani.

Profilo schematico rete di distribuzione acqua . In alto la soluzione ricopiata dalla tesi di laurea ed in basso le modifiche proposte. (cliccare per ingrandire)
Planimetria e profilo schematico rete di distribuzione acqua .
In alto la soluzione ricopiata dalla tesi di laurea ed in basso le modifiche proposte.
(cliccare per ingrandire)

Per documentarlo si prende come esempio una recentissima tesi di laurea Specialistica in Ingegneria Idraulica grazie alla quale un laureando ha positivamente completato i suoi studi in una primaria sede universitaria italiana.
Viene fedelmente riprodotta dalla tesi la planimetria schematica di una rete con vasca di carico e serbatoio di compensazione in rete nonché il profilo longitudinale nelle condizioni di esercizio relative ai consumi massimi e a quelli minimi

Ciò che fa specie sono le modalità di alimentazione della reti di distribuzione che, come si vede chiaramente, vengono tassativamente previste, in ogni tipo di acquedotto e quindi sia se alimentato a gravità sia se a sollevamento meccanico, tramite vasca di carico (T) e di compenso (S) poste in quota e cioè in corrispondenza dei livelli della linea piezometrica della rete. Le incongruenze risaltano in maniera evidente dal profilo in alto che costituisce la copia autentica di quella della tesi. Si nota immediatamente come per i consumi minimi, per esempio quelli notturni, sia prevista una piezometrica elevata, venga cioè ammessa una più forte pressione che in realtà non serve all’utente ma il cui effetto principale è il causare i ben noti danni in merito al grande aumento delle perdite occulte, e all’l’intensità dei colpi d’ariete e quindi ai guasti in condotta. Viceversa durante il periodo diurno e particolarmente durante le ore di consumo di punta, proprio quando sarebbe necessaria la massima pressione al fine di soddisfare appieno l’utenza anche in caso di fabbisogni particolari come ad esempio una maggior portata per spegnimento di incendi, ebbene proprio in quei periodi la pressione cala.
Interessante è notare anche un altro fenomeno, peraltro ricorrente molto spesso e che concerne i periodi di riempimento totale del serbatoio di compenso posto sulla destra della figura, durante i quali la valvola di immissione in serbatoio si chiude e la pressione di rete aumenta ulteriormente tendendo ad avvicinarsi alla linea idrostatica tracciata in figura.

L’inconveniente appare ancora più grave ove si consideri che, nella realtà, il permanere di consumi bassi e bassissimi sia statisticamente ad elevata frequenza: basti pensare ai periodi invernali o di tempo piovoso quando l’utenza consuma pochissima acque. Ebbene in tutti quei periodi in rete e soprattutto la notte, le pressioni sono ancora più elevate essendo molto spesso prossime al livello idrostatico. In altri termini si può affermare che, stando agli insegnamenti impartiti agli ingegneri italiani, si dovrebbe rifornire all’utenza una pressione elevata quando questa non serve ma al contrario è fonte di disservizi, nel mentre proprio quando l’utente ne ha necessità si dovrebbe provvedere a diminuirla.

Superfluo affermare come queste condizioni di funzionamento dell’acquedotto non siano ammissibili ma sia invece necessario capovolgere totalmente i concetti di base. Una delle modalità atte a raggiungere lo scopo è quella schematicamente riportata nel profilo in basso che è una copia di quello originale opportunamente modificato eliminando le vasche poste in quota e cioè in corrispondenza della linea piezometrica ed introducendo il concetto di immissione in rete a pressione variabile automaticamente asservita alle modalità di consegna dell’acqua all’utente.
A questo punto è necessaria una precisazione. Nel mentre nella tesi citata non si fa alcuna distinzione tra reti alimentate a gravità o a sollevamento meccanico in quanto viene posta come condizione di base la presenza della vasca di carico in qualsivoglia tipo di acquedotto, la soluzione qui proposta è particolarmente indicata negli acquedotti a sollevamento meccanico nei quali sono tassativamente imposte vasche di raccolta dell’acqua poste a quote inferiori alla linea piezometrica ed annesse pompe a velocità variabile che regolano automaticamente portata e pressione di pompaggio.
Nei casi, per la verità assai rari, di acquedotti alimentati interamente a gravità, resta valido il concetto della vasca di carico di cui alla tesi citata fatta salva la necessità di riportare con continuità la pressione secondo la proposta qui avanzata, tramite apposite apparecchiature automatiche di rete.
In ogni caso resta confermato il principio che la pressione da tenere sotto controllo cioè quella di arrivo presso l’utenza deve essere più elevata durante i periodi di alto consumo e ridotta la notte. Il tutto rappresenta l’esatto contrario di quanto è indicato nei profili della tesi presa come esempio.
Resta da precisare come all’università vengano insegnate le modalità atte a regolare comunque la pressione di arrivo agendo con sofisticate apparecchiature di rete. Pur trattandosi di una buona tecnica non ci si può esimere dal dichiarare assurda una modalità che in fase iniziale sovverte, come si è visto, le condizioni ottimali di pressione per agire successivamente in rete

Si riportano in dettaglio le modifiche che, sulla base dei concetti esposti, si propone di apportare alla rete dell’esempio.
Nel punto T è previsto un serbatoio di accumulo e compensazione giornaliera delle portate posto a bassa quota ed avente impianto di sollevamento con immissione diretta in rete a pressione e portata variabili essendo dotato di pompa a velocità variabile asservita alle pressioni di rete. Quest’ultime vengono prefissate tramite un diagramma giornaliero che indica ora per ora le pressioni da ottenere nei punti caratteristici della rete tenuti sotto controllo da strumenti di misura e trasmissione in tempo reale al centro di controllo e comando. Nel punto S è previsto un serbatoio di accumulo alimentato dalla rete tramite una valvola di regolazione che provvede, durante la notte a riempirlo fino al massimo invaso senza deprimere la rete al di sotto della pressione prefissata ora per ora. Anche questo serbatoio è posto a bassa quota ed è munito di sollevamento ad immissione diretta in rete a pressione variabile essendo asservita allo stesso grafico delle pressioni imposte ora per ora di cui si è detto. Importante chiarire come tale impianto entri in funzione solo nei momenti di forti consumi dell’utenza nei quali l’impianto “T” da solo non è in grado di alimentare tutta la rete con le pressioni imposte presso l’utenza. Poiché tali periodi durante un’annata tipo sono statisticamente molto rari, l’impianto entrerà raramente in funzione mentre per la maggior parte delle giornate sarà l’impianto principale da solo ad alimentare tutta la rete rendendo minime le perdite energetiche dovute alla dissipazione operata dalla valvola di immissione in serbatoio ed al consumo energetico di risollevamento.
Si ritiene che lo schema proposto presenti notevoli vantaggi rispetto a quello classico ferma restando la possibilità di migliorare ancora la pressione tramite un regolazione diffusa in rete tramite valvole di riduzione che è necessario prevedere in caso di territori altimetricamente variegati nei quali la regolazione di base proposta si dimostra insufficiente.
Maggiori dettagli posso essere visti nel sito

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