LA RIVOLUZIONE DI BASE DEGLI ACQUEDOTTI

IdrostaticaFinale
Profilo relativo al giorno di consumo massimo ricopiato da uno degli ottimi testi di acquedottistica sul quale si preparano i futuri ingegneri. In rosso si è riportata la situazione del giorno di basso consumo

Da anni chi scrive questa nota insiste sulla necessità di mettere in atto una vera e propria rivoluzione dei sistemi acquedottistici italiani. I fattori che invece rendono addirittura improponibile un provvedimento del genere sono molteplici ma su tutti predomina la convinzione che i problemi che effettivamente assillano il rifornimento idropotabile italiano siano esclusivamente dovuti alla mancanza dei fondi necessari per ripristinare gli impianti ormai vecchi e malandati. Non si è ancora capito che sono i concetti di base che difettano.

Si riporta il profilo ricavato da uno dei molti ottimi testi che vengono usati per la preparazione dei futuri ingegneri nel quale, a fronte di valide elaborazioni degli studiosi di acquedottistica, spicca la eccessiva semplificazione apportata ed in base ai quali la rete di distribuzione sarebbe costituita dai seguenti elementi ritenuti universalmente validi.
L’alimentazione della rete dovrebbe aver luogo esclusivamente tramite una o più vasche di carico in modo che sia assolutamente accertato che la pressione di inizio rete è fissa giorno e notte e per 365 giorni all’anno. In altri termini un acquedotto sarebbe ben alimentato quando può garantirsi una sua costante pressione del punto di inizio rete
In rete sussiterebbero i serbatoi di compensazione giornaliera costituiti da vasche poste in corrispondenza della superficie piezometrica, direttamente collegati alla rete e senza interposizione di pompe o apparecchiature similari ed aventi una cubatura determinata esclusivamente in funzione dei previsti apporti e dei prelievi di rete.

Una volta verificato, esclusivamente  sulla base dei volumi in arrivo in tempo reale e quelli consumati nella rete, che gli invasi indicati avessero volume utile in grado di far fronte al periodo critico e cioè al giorno di massimo consumo, non sussisterebbero più problemi: le vasche di carico forniscono in maniera stabile alla rete la sola portata media giornaliera ed i serbatoi in quota, riempiendosi di notte e restituendo il giorno dopo tutta l’acqua antecedentemente accumulata, garantiscono l’esercizio ottimale in ogni condizioni di funzionamento per il semplice motivo che, una volta vinto il momento critico, a fortiori dovrebbe considerarsi risolto ogni altro caso avente portate inferiori. La rappresentazione grafica schematica di tale modalità di funzionamento, a mio avviso totalmente erronea, è chiaramente indicata dal profilo dove risulta contrassegnata con la lettera A la piezometrica massima che ha luogo, come dice lo stesso disegno, con consumi nulli della rete e quindi con tutta la portata delle fonti che va a riempire il serbatoio di compenso di estremità; contrassegnato con la lettera B il consumo medio essendo in tal caso l’acqua destinata sia ad alimentare il serbatoio e sia l’utenza ed infine contrassegnato con la C il funzionamento critico con adduzione all’utenza di tutta l’acqua delle fonti e che si va ad aggiungere a quella fornita alla stessa utenza dai serbatoi di rete.

Le critiche che chi scrive potrebbe avanzare ad uno schema del genere sarebbero molteplici ma mi soffermerei solo sulle principali. Prima di tutto, se questo rappresenta il giorno critico, cosa succede nei giorni di minor consumo? Essendo fissa sia la quota della vasca di carico che quella del serbatoio, risulta altrettanto fissa la portata addotta all’acquedotto e quindi, trattandosi di giorni di scarso consumo, tale portata eccede la richiesta dell’utenza e la linea piezometrica A non è chiaro dove vada a finire. Le possibilità, non precisate nei testi, sono due. Prima ipotesi: il serbatoio sfiora con perdite d’acqua intollerabili in questi tempi di gravi crisi idriche, oppure, seconda ipotesi anch’essa non considerata nei sacri testi, bisogna dotare il serbatoio di valvola di efflusso a galleggiante che si chiude tutte le volte che il serbatoio raggiunge il massimo livello d’invaso. Ora, se si esaminano le statistiche di consumo di un’utenza acquedottistica normale, si nota come i giorni di forti consumi in base ai quali sarebbe stato dimensionato l’acquedotto di cui si tratta, sono molto pochi durante l’anno tipo il che sta ad indicare che per la maggior parte del tempo i serbatoi sarebbero pieni. Anche qui sarebbero molte le considerazioni da fare su serbatoi di compenso che non compensano nulla ma restano sempre al loro massimo invaso ma mi limiterò solo a dire che la linea piezometrica salendo alle stelle (vedi linea rossa aggiunta al profilo) provoca un notevole aumento delle perdite occulte della rete e dei guasti in condotta, in altri termini  trova giustificazione il problema delle enormi perdite occulte che tutti gli acquedotti concepiti in questo errato modo accusano .

grafico di funzionamento calcolato con modello matematico dinamico. (cliccare per ingrandire)
grafico di funzionamento calcolato con modello matematico dinamico.
(cliccare per ingrandire)

Per verificare anche teoricamente come si comportano le reti acquedottistiche, fin dall’anno 1998 il sottoscritto aveva effettuato una lunga serie di calcoli pubblicati sotto il titolo “La razionalizzazione delle reti di distribuzione d’acqua potabile a sollevamento meccanico ” nel n. 3 anno 1998 della rivista “L’acqua” di cui non è il caso qui di riportare elementi dettagliati fatta eccezione soltanto del grafico di funzionamento del giorno di consumo massimo di cui alla figura a lato che ritengo molto interessante perché conferma come le reti di tipo tradizionale funzionino letteralmente “ a caso”. Nell’esempio si sono considerati tre serbatoi di rete addirittura di altezza infinita allo scopo di non porre alcun limite. Il calcolo dinamico della rete nel giorno di massimo consumo  fatto con modello matematico, ha definito le altezze ideali degli invasi ma ciononostante la centrale di produzione non riesce lo stesso a mantenere la sua portata sul valore medio giornaliero ma deve variarlo da giorno a notte  (vedi linea azzurra del grafico) risultando una portata minima notturna di di 710 l/sec circa ed una massima di 1000 l/sec circa verso sera. Lascio immaginare quello che succederebbe se i serbatoi fossero veri e quindi di quota fondo e sfioro fisse!
Se poi si esamina attentamente il grafico si capisce che il funzionamento della rete è dettato da elementi che nulla hanno a che vedere con la razionalità di esercizio. Ad esempio si noterà come i serbatoi di rete comincino a svuotarsi prestissimo immettendo inutilmente in rete una parte della loro acqua mentre sarebbe molto meglio impiegarla più tardi quando i consumi sono elevati. Come detto i commenti sarebbero molti altri e molti i rimedi da consigliare, ma non è questa la sede per farlo e poiché il tema è svolto negli altri articoli di questo sito. Vorrei qui limitarmi ad una riaffermaffermazione : la gran maggioranza degli acquedotti italiani effettuano un funzionamento casuale cioè dipendente direttamente dalle mille evenienze di rete che variano in continuazione, nei consumi, nella produzione e nell’accumulo.

Copertina del n. 3/1998 della rivista "L'ACQUA"
Copertina del n. 3/1998 della rivista “L’ACQUA” organo ufficiale della Associazione Idrotecnica Italiana dove è pubblicato il mio articolo. Ma nel sedicennio trascorso da allora è cambiato pochissimo

Quello che invece occorre fare è organizzare il servizio annullando ogni e qualsiasi fenomeno dovuto alla mera sorte per sostituirlo con manovre e regolazioni dettate in tempo reale dalla tecnica vera e diventare quindi i veri padroni dell’acquedotto. Se non si fa così si agisce come colui che invece di lavorare si limita a giocare al lotto e poi si lamenta perché se non riesce a vincere lo si deve alla mancanza di un maggior quantitativo di denaro da poter giocare.

A conclusione della nota dichiaro che così come non potrà mai essere il gioco del lotto a sovvenzionare la famiglia, allo stesso modo i problemi degli acquedotti italiani non si risolveranno mai se continueranno a essere dominati dal caso.

Allo stesso tempo vorrei ci si rendesse conto cosa significherebbe  poter  compiere azioni di questo tipo che rappresentano il contrario di quello che accade nella realtà:

  • Poter dare all’utenza la portata che gli serve veramente cioè tanta acqua a pressione elevata alle nove di mattina quando c’è la massima richiesta, mentre di notte quando tutti dormono ed i consumi sono al minimo, risparmiare acqua, energia elettrica di pompaggio ed avere minori guasti. Ciò si ottiene con l’alimentazione della rete  a pressione variabile.
  • Poter imporre ai serbatoi cittadini di svolgere veramente il loro lavoro ed, invece di restare sempre pieni in attesa di disservizi, contribuire tutti i giorni a fornire tutta la propria acqua all’utente e  nei momenti in cui gli è utile-.  La cosa sarebbe abbastanza semplice perché basterebbe imporre giorno per giorno i livelli da mantenere
  • Sfruttare le falde e le fonti in genere quando l’acqua è più abbondante e costa meno ad esempio la notte e soprattutto produrre sempre una portata costante senza dannosi sbalzi
  • Conoscere veramente i consumi dell’utenza. Un’operazione difficile ma necessaria: cambiare i contatori privati e sostituirli con nuovi tipi completamente diversi

Ma questo è solo un sogno!

 

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