UNA METODOLOGIA PRATICA DI CONTROLLO IN TEMPO REALE DEL FUNZIONAMENTO DELLE RETI ACQUEDOTTISTICHE

Rete in normale esercizio
Fig.. 1 = Rete in normale esercizio

Sussiste in tutti gli acquedotti moderni un elemento che da solo è in grado di definire, con rapidità ed in continuo, il funzionamento effettivo del servizio in tutte le sue componenti: LA PRESSIONE DELL’ACQUA IN RETE. E’ ben noto come un fuori servizio di una parte qualsiasi dell’acquedotto si traduca immediatamente in una anomalia di pressione che possiede , come vedremo, alcune interessanti proprietà. Gli esempi sono molteplici. Se una fonte viene chiusa per un qualunque motivo, se una pompa va fuori servizio, se una condotta accusa una perdita improvvisa, se un utente effettua un prelievo eccezionalmente elevato, in tutti questi ed anche in molti altri casi è la pressione di rete a risentirne tramite un abbassamento del proprio valore pressorio e cioè della superficie piezometrica. E’ quindi chiaro che, per avere sotto controllo l’acquedotto in tutte le sue parti, è sufficiente l’esame dettagliato della pressione di consegna dell’acqua all’utenza.

Fig.. 2 = Rete in servizio notturno
Fig.. 2 = Rete in servizio notturno

Per raggiungere tale risultato è necessario installare in rete un grande numero di manometri atti a rilevare e trasmettere al centro di controllo in automatico ed in tempo reale la pressione effettiva sul suolo di più punti caratteristici della rete.
Una volta in possesso dei dati di pressione che definiscono la superficie piezometrica relativamente al terreno della rete minuto per minuto, sarebbe possibile effettuare, grazie alla moderna tecnica di telecontrollo, delle sofisticate elaborazioni come la compilazione in automatico di profili della linea piezometrica e del terreno secondo varie direzioni, effettuare complesse statistiche e controlli dei dati con emissione, sempre in automatico, di allarmi tutte le volte che vengono superati certi limiti ecc, ecc. Senza voler sminuire l’importanza di detti accorgimenti, nella presente nota si vuole proporre una tecnica completamente diversa che impone al personale di seguire personalmente l’evolversi della situazione del servizio idrico ma con una metodologia basata sul raffronto mnemonico e continuativo della superficie piezometrica allo scopo rappresentata graficamente con una simbologia semplificata atta ad essere facilmente memorizzata e seguita mentalmente di ora in ora e di giorno in giorno.


Chi scrive ritiene che la gestione di un servizio così importante come quello idropotabile non possa affidarsi prevalentemente alla automatizzazione sia pur tenuto conto delle grandi possibilità di verifica multipla dei moderni sistemi centralizzati di telecomando e telecontrollo, ma che sia anche auspicabile che il personale di servizio sia chiamato a seguire costantemente il funzionamento reale del complesso acquedottistico. In questo senso, le modalità di cui alla presente nota costituiscono sicuramente un valido esempio.
Questa la proposta in dettaglio. Tenuto presente che, in caso di un qualsiasi disservizio, l’abbassamento misurato da ciascun manometro è tanto più rilevante quanto più il manometro stesso è vicino al punto in cui si verifica una anomalia, si comprende come dall’andamento delle curve di ugual pressione se ne possa dedurre anche l’ubicazione in quanto, con la citata rappresentazione planimetrica della superficie piezometrica, l’anomalia stessa si materializza con un cono di depressione il cui vertice ne rappresenta il baricentro. La modalità per raggiungere lo scopo è quella illustrata, sia pure in modo schematico, nelle figure allegate, concernenti la rete di una grande città.

Nella fig. n. 1 è riportato lo schema semplificato delle maglie principali di condotte e, in sovrapposizione e con diversificazione di colori, le fasce di pressione sul suolo ( ripeto pressione sul suolo!) in un periodo di grande consumo dell’utenza, che il computer determina automaticamente interpretando i valori pressori ricevuti in tempo reale. Nel prosieguo di tempo l’evoluzione planimetrica delle fasce colorate dell’immagine, sempre redatta automaticamente dal computer centrale, consentirà di seguire in maniera intuitiva l’andamento della pressione e quindi verificare la correttezza di funzionamento del sistema.
Ad esempio nelle ore notturne la situazione normalmente diventa quella rappresentata nella figura 2 dove si nota una diminuzione ed una unificazione della pressione in tutto il territorio servito e data dalla minor pressione di immissione dell’acqua in rete da parte degli impianti di produzione e sollevamento e dalle diminuite perdite di carico della rete stessa dovuta ai più bassi consumi .

La metodologia, oltre alla constatazione del regolare evolversi della pressione che si ha tutte le volte che le sue variazioni rientrano tra i limiti ben noti in quanto vi si ripetono giorno dopo giorno, fa risaltare in maniera molto evidente quelle di diverso tipo e causate da ogni possibile disservizio e, in tale malaugurata occasione, il personale di servizio ne prende immediata coscienza e può predisporre il pronto intervento e le manovre necessarie. Ad esempio nel caso di rottura di qualche condotta, ha luogo la depressione conica che, subito rilevata dai manometri e trasmessa automaticamente al centro, viene segnalata in rete con le modalità schematicamente riportate nella fig. 3 nella quale il vertice e quindi l’ubicazione della perdita è indicato dalla immagine circolare di colore bianco.

Da rilevare come il formarsi d una rottura molto spesso non avvenga repentinamente ma sia preceduta un fenomeno progressivo cui corrisponde una grafica che mette anzitempo in allarme il personale di controllo segnalandogli l’inizio e il continuo aggravarsi dell’anomalia e pertanto l’opportunità di mettersi in preallarme.

Rete con segnalazione di un guasto
Fig.. 3 = Rete con segnalazione di un guasto

Importante anche ricordare che non sempre le rotture sono evidenziate sul terreno dall’affioramento in superficie dell’acqua di perdita ma, in caso di terreni permeabili o di presenza di drenaggi sotterranei dovuti a tubazioni di vario tipo, l’acqua rimane nel sottosuolo e la rottura incognita. In questi casi una segnalazione come quella descritta esplica in pieno la sua utilità.
Un altro esempio riportato nella fig. 4 è quello di una cattivo funzionamento con diminuzione della portata immessa in rete da parte di uno dei due impianti di produzione con necessità che ‘altro impianto aumenti portata e pressione dell’acqua immessa in rete. Le conseguenze indotte  sono evidenziate graficamente dal notevole spostamento planimetrico delle fasce di pressione più elevata e cioè di quelle di colore giallo e verde. E’ importante confermare quanto già detto e cioè che la rappresentazione di cui si parla riguarda non la pressione assoluta della rete bensì quella relativa al terreno e quindi i concetti esposti sono validi per le reti che alimentano territori pianeggianti, come sono quelli delle figure allegate, ma anche per quelli collinari o montani: l’importante è che i dati oggetto della verifica si riferiscano, in ogni caso, alla pressione in condotta espressa in metri sul suolo.

Ovviamente il sistema deve compilare anche una banca dati con raccolta ed archiviazione dei valori di pressione intervallati di periodi brevi come ad esempio una mezz’ora in modo da rendere possibile, se necessario, il confronto di funzionamento della rete da una giornata all’altra.

Rete con un impianto di produzione fuori servizio
Fig.. 4 = Rete con un impianto di produzione fuori servizio

In maniera analoga è possibile costituire un archivio dei grafici delle fasce di pressione sempre utili per documentare la storia del servizio idrico.
Si è ben compreso come lo scopo della procedura che viene qui segnalata sia concentrato sulla rappresentazione grafica semplificata e continua della pressione di rete direttamente rapportata con le aree servite dalla rete acquedottistica cioè sulla conoscenza visiva ed in planimetria, sia pur semplificata ed approssimativa, del variare della pressione zona per zona e minuto per minuto. Ciò comporta notevoli vantaggi non solo nei casi segnalati di disservizi di varia natura ma anche nella normale gestione della rete grazie ad un sistema di comunicazione grafico che è percepibile in maniera molto più immediata di quanto potrebbe aversi da altre metodologie come ad esempio dalla consultazione di una serie di valori numerici od anche di profili longitudinali. Si elencano alcuni esempi significativi. E’ ben noto come si stiano diffondendo ovunque diverse tecniche di regolazione della pressione di funzionamento degli acquedotti basate sull’impiego di valvole di riduzione asservite all’impianto di telecomando, sulla sostituzione delle vasche di carico con sofisticati sistemi di immissione diretta in rete dell’acqua a pressione variabile, sulla distrettualizzazione ecc.ecc. essendo assodati i notevoli benefici che si ottengono in fatto di riduzione delle perdite, di guasto delle condotte e di risparmio energetico con la citata ed intelligente regolazione di pressione. Ebbene le modalità di segnalazione propugnate nella presente nota, consentiranno di tener agevolmente sotto controllo i risultati effettivi potendoli eaminare anche in momenti particolari come sono ad esempio quelli, anche se di breve durata, di consumo massimo dell’utenza oppure quelli di consumo minimo notturno. Anche l’adozione delle vasche di cacciata che effettuano ad intervalli regolari la pulizia tramite acqua poitabile di certe condotte della fognatura, oppure l’interscambio di notevoli portate con altri acquedotti vicini, come anche l’apertura di scarichi per lavaggio della rete oppure la chiusura di condotte per lavori di manutenzione, tutte queste eventualità rappresentano momenti di normale esercizio acquedottistico nei quali la conoscenza della situazione planimetrica della pressione effettiva di rete offre un potente ed immediato mezzo di controllo.

A conclusione della nota quello che si vuole far rilevare  è una realtà importante: tutte le elaborazioni, gli schemi planimetrici, gli eventuali profili delle linee piezometriche ecc. non sono derivate da dati di calcolo, da approssimazioni di qualunque tipo, son invece ricavate da dati di pressione effettiva rilevata in rete dai manometri sparsi nel territorio. Si tratta quindi di elementi assolutamente veritieri che danno al sistema il crisma della autenticità di tutti gli elaborati grafici o analitici e della perfetta corrispondenza tra elaborazione e stato reale di funzionamento dell’acquedotto.

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