UN IPOTETICO ACQUEDOTTO PERFETTO

La città ideale
La città ideale

Il dipinto tempera su tavola (67,5×239,5 cm) di autore ignoto, databile tra il 1480 e il 1490 e conservato nella Galleria Nazionale delle Marche a Urbino è noto in tutto il mondo per la concezione della città ideale che l’autore immagina formata a scacchiera con due pozzi simmetrici in primo piano.
Molto più modestamente vorrei anch’io immaginare la struttura dell’acquedotto ideale che possedesse tutte quelle caratteristiche che, ai miei occhi, lo fanno vedere perfetto ma che non sono affatto oggetto nemmeno secondario della stragrande maggioranza degli acquedotti italiani e che indicherei sommariamente nel seguito.

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Planimetria schematica dell’acquedotto ideale. (clicca per ingrandire)

Prima di tutto le fonti. Devono essere almeno in numero di due e di tipo differenziato. Solo questo è il modo per offrire la necessaria sicurezza di rifornimento. (per dettagli sulle fonti  cliccare qui) Allo scopo, non solo immagino da un lato di attingere dalla falda profonda e dall’altro dalla superficie con acqua di fiume  potabilizzata, ma vi aggiungo anche lo sbarramento mobile di foce che svolge tre fondamentali azioni: impedire la risalta del nucleo salino lungo l’asta del corso d’acqua nel quale si attinge, formare un ampio bacino di accumulo d’acqua dolce atto a far fronte ad eventuali siccità eccezionali, ed infine essere in grado di fronteggiare non solo il fabbisogno integrativo di acqua potabile ma allo stesso tempo quello per servizi alternativi come irrigazione o fornitura d’acqua grezza per il fabbisogno industriale ed artigianali.  (per particolari sullo sbarramento di foce cliccare qui)
Il lago di foce realizza anche l’importante processo (tanto raccomandato ed utile ma nella realtà quasi assente) del riutilizzo multiplo delle acque evitando lo scarico a mare di quelle reflue anche se già depurate. Infatti, nell’ipotesi che viene qui considerata, tutti i sistemi fognari anche lontani ma posti ai lati del fiume e dei suoi affluenti scaricano tutte le loro acque proprio nel fiume stesso per farle arrivare, alla fine del loro percorso, al lago di foce dove vengono riprese e rimesse ripetutamente nel circolo produttivo. (per dettagli sulla riutilizzazione delle acque reflue clicca qui)
Grandi serbatoi di accumulo  volti ad integrare l’azione di compensazione quindicinale o mensile delle portate, possono essere costruiti ovunque in diversificate zone del territorio per essere alimentati da fonti proprie oppure dalla stessa rete di distribuzione od anche di adduzione in quanto l’abbondanza di invasi costituisce una grande ricchezza per tutti i servizi idropotabili, ma nella soluzione acquedottistica qui presentata i grandi serbatoi sono soltanto due, il primo con lo scopo di effettuare la compensazione plurisettimanale della portata captata dai pozzi, il secondo, di grandissima capacità, deve costituire una enorme riserva atta a far fronte, oltre che ai fabbisogni potabili, anche alla fornitura si acque aventi altri usi come quelli irrigui, delle aree industriali ed artigianali essendo da costruire, in tali casi, una apposita rete totalmente separata da quella ad uso potabile.

La gestione dei serbatoi, compreso quello di foce, richiede un attenta programmazione svolta a mezzo impianto di telecontrollo-telecomando che tenga conto di molti fattori tra cui le statistiche dei consumi, l’andamento del tempo atmosferico la situazione generale degli impianti di produzione ecc . (per particolari sui serbatoi clicca qui)

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Profilo schematico dell’acquedotto ideale. (clicca per ingrandire)

Una volta garantito in generale l’approvvigionamento dell’acqua potabile, è necessaria la creazione di ulteriori serbatoi di capacità relativamente modesta essendo deputati ad effettuare soltanto la importantissima funzione di compensazione giornaliera delle portate in arrivo in città e a tale scopo ubicati, non già come di norma accade, nella periferia della città stessa  ma spostati invece nella sua parte baricentrica nel mentre, per ovviare alla probabile mancanza di spazio, è possibile, come previsto nello schema di cui si sta trattando, ricavarli interamente nel sottosuolo di una piazza o giardino. (per particolari dei serbatoi cliccare qui )   Per la regolazione di questi serbatoi  sono da abbandonare le modalità generalmente usate e con le quali  un compito così importante viene affidato sic et sempliciter  ad una  valvola di efflusso a galleggiante oppure ad un corrispondente contatto elettrico a galleggiante che entrano in funzione chiudendo l’arrivo dell’acqua quando il serbatoio raggiunge il livello di massimo invaso per riaprire quando il livello ai abbassa. Agire in questo modo significherebbe mantenere costantemente il serbatoio cittadino sempre pieno o quasi pieno e quindi aver pesantemente compromesso la sua funzione primaria che sarebbe stata quella di compensare le portate del periodo di tempo prefissato delle 24 ore della giornata tipo.

Grafico dei livelli da preimpostare per un serbatoio di compensazione giornaliera
Esempio di grafico dei livelli da preimpostare per un serbatoio di compensazione giornaliera. (clicca per ingrandire)

Tale scopo può invece venire facilmente raggiunto imponendo un grafico giornaliero dei livelli che il serbatoio deve assumere durante tutte le giornate, nessuna esclusa, tramite apposita apparecchiatura elettronica  ed elettrica di comando e controllo di cui si spiegherà in dettaglio il funzionamento.

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A questo punto resta da descrivere la struttura principale dell’acquedotto e cioè la rete di condotte sia per l’adduzione da impianto di produzione a rete e sia per la rete di distribuzione vera e propria. In ambedue i casi, e quindi anche per l’adduzione, sarebbe preferibile una rete a maglie chiuse. Veramente importanti le regole di base da seguire rigorosamente in ambedue i casi. ( Per particolari delle reti  clicca qui)
La rete di adduzione sia se costituita, come accade assai spesso, da una condotta singola oppure da una vera e propria rete di condotte, deve essere in grado di addurre una portata sempre variabile onde avvicinarne il valore a quella media giornaliera evitando la consuetudine consolidata di tendere invece a mantenere sempre il serbatoio di arrivo al suo massimo livello e la consuetudine di modularne il funzionamento operando sui tempi di funzionamento di pompe che sollevano alternativamente e per tempi più o meno lunghi, sempre la loro portata massima.
La soluzione valida si basa invece sull’asservimento della portata al grafico dei livelli (di cui un esempio alla figura a lato)  tramite un dispositivo automatico che, rilevati in tempo reale i livelli effettivi dell’acqua in serbatoio, maggiora o diminuisce con continuità la portata in arrivo onde assicurare la coincidenza di tali livelli con quelli prefissati. Il risultato è straordinario: non solo si trasporta in città una portata continua giorno e notte e di valore vicino alla media giornaliera ma, nei giorni di consumo dell’utenza basso o medio-basso e per tutta la durata delle ore notturne, si produce un volume idrico addirittura maggiore di quello medio con notevoli vantaggi economici e di salvaguardia dell’ambiente. E’ questa una conseguenza diretta dell’avere imposto al serbatoio di svuotarsi comunque durante le ore diurne onde rispettare il prescritto diagramma dei livelli e dare allo stesso tempo un notevole e vantaggioso contributo alla rete la quale riceve inderogabilmente ogni giorno tutta l’acqua accumulata nella notte precedente nel serbatoio stesso. (clicca per particolari sulla regolazione dei serbatoi)

Esempio di grafico della pressione imposta per l'acquedotto ideale e di quella normale di un acquedotto alimentato da vasca di carico
Esempio di grafico della pressione imposta per l’acquedotto ideale e di quella normale di un acquedotto alimentato da vasca di carico

Per quanto riguarda il funzionamento della rete non si finirà mai di raccomandare l’immissione diretta in rete a pressione variabile con asservimento ad un grafico preimpostato che fissa ora per ora la pressione da assicurare presso l’utenza, pressione che sarà più elevata nelle ore in cui sono previsti i maggiori consumi nel mentre la notte e comunque in tutti gli orari di bassi consumi la pressione prefissata presso l’utenza sarà molto più bassa. (vedi nella figura a lato un esempio di grafico delle pressioni imposte).  Un  provvedimento del genere presenta molteplici vantaggi che vanno da un minor spesa di pompaggio dovuta all’abbassamento della pressione per molte ore al giorno, alla diminuzione delle perdite conseguenza diretta della diminuzione notturna di pressione di esercizio della rete.
Ultima struttura dell’acquedotto ideale è l’allacciamento all’utenza per il quale resta valida la tipologia normalmente usata fatta salva una radicale modifica dei privati contatori che qui si prevedono di tipo a misura continua della portata, della  pressione e dei tempi di rilievo, il tutto trasmesso automaticamente al centro non solo ai fini di addebito all’utente dei suoi consumi ma anche alla fornitura in tempo reale di dati essenziali per le verifiche di funzionamento dell’intera rete. (per particolari dei contatori clicca qui)

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Questa breve scorsa delle caratteristiche dell’acquedotto ideale non può necessariamente che dare una pallida idea della strategia generale dell’acquedotto descritto, nel mentre molti particolari di dettaglio sono leggibili molto semplicemente cliccando sui link che sono presenti in molti punti salienti
Senza entrare in merito ai normali criteri di cautela di esercizio come la presenza di apparecchiare di scorta, la doppia alimentazione elettrica, il personale di servizio fidato e munito di moderni mezzi di comunicazione e trasporto che si presumono senz’altro soddisfatti, vorrei comunque porre l’accento su tre punti che considero fondamentali cioè la sicurezza, l’elasticità ed infine l’economia di esercizio dell’acquedotto descritto e che qui risultano così tutelati :
La grande sicurezza di esercizio viene assicurata dalle modalità scelte per l’approvvigionamento plurimo d’acqua, dalla presenza costante di funzionamento a pressione variabile che garantisce da una parte il superamento di crisi anche acute e dall’altra di diminuire i colpi d’ariete che sono fonte di molti guasti ed infine dall’impianto di telecontrollo e telecomando che segnala precipitosamente e consente in automatico di fronteggiare i guasti. Quando le condizioni locali lo permettono è da prevedere il collegamento con altri acquedotti in modo da rendere possibili eventuali interscambi di portata.
L’elasticità di funzionamento che costituisce una necessità veramente di primaria importanza è anch’essa merito dei citati concetti fondamentali.

– Per ultima l’economia è derivata direttamente dalla regolazione della pressione e dal tipo di funzionamento che non lascia nulla al caso ma cura in maniera specifica alla scoperta veloce e alla risoluzione immediata dei problemi.

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