RETE ACQUEDOTTISTICA IDEALE – DETTAGLI DI ESERCIZIO

Ritengo necessario integrare le spiegazioni degli articoli già pubblicati nel sito e riguardanti i serbatoi di compensazione giornaliera, con maggiori dettagli resi più comprensibili con aggiunta di profili piezometrici.

Esempio di rete ideale con serbatoi di accumulo diffusi
Esempio di rete ideale con serbatoi di accumulo diffusi (clicca per ingrandire)

La rete che si assume come esempio rifornisce in acqua potabile un territorio pianeggiante con unica fonte situata nella periferia dove si trovano i pozzi che, tramite pompe sommerse a velocità variabile alimentano un grande serbatoio per la compensazione settimanale delle portate. Una condotta di adduzione adduce, sempre tramite pompe a velocità variabile, la portata media giornaliera al serbatoio di compensazione giornaliera sito in posizione periferica della città da servire tramite sollevamento a pressione variabile. In centro città si trova un secondo serbatoio di accumulo avente la funzione di far fronte ai consumi eccezionalmente elevati dell’utenza.
Il funzionamento si articola nelle seguenti fasi
1) Per il soddisfacimento delle portate eccezionali di punta sono necessari ambedue i sollevamenti dell’impianto del serbatoio di periferia ed anche quello dell’altro serbatoio, ambedue con prevalenza manometrica totale di pompaggio molto alta onde vincere le maggiori perdite di carico. Si tratta di una ricorrenza rara in quanto statisticamente durante l’anno le ore di consumo eccezionale di punta sono molto poche

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 di arrivo all’utenza ed imposta per l’acquedotto ideale e di quella normale di un acquedotto alimentato da vasca di carico

2) Per portate alte e medie è sufficiente l’azione dell’impianto del serbatoio di periferia con portata e pressione di valore elevato
3) Idem come al punto 2 per portate minime con la differenza di una minor pressione di sollevamento
4) Il riempimento del serbatoio di città  ha luogo di notte prelevando l’ acqua dalla rete di distribuzione ed avendo cura di mantenerla alla pressione di normale esercizio mediante regolazione della valvola di prelievo e pompando con portate e pressioni razionalmente elevate. 
5) Il serbatoio di periferia  funziona a livelli giornalieri preimpostati, quindi in tutte le giornate dell’annata durante le ore diurne immettendo in rete il volume d’acqua accumulato durante la notte.

6) Il serbatoio di città interviene sporadicamente per colmare le punte di richiesta quando il consumo totale supera un limite prefissato per fermarsi quando la rete è in grado da sola a fronteggiare le richieste di cui al punto 1.

Grafico dei livelli da preimpostare per il serbatoio di compensazione giornalieracompensazione giornalieracompensazione giornaliera
Grafico dei livelli da preimpostare per il serbatoio di compensazione giornalieracompensazione giornalieracompensazione giornaliera

Da rilevare
– Viene prefissato il grafico delle pressione che si vuole ottenere in rete ora per ora alla consegna dell’acqua all’utenza
– La portata delle fonti è corrispondente all’incirca alla portata media giornaliera con leggera prevalenza della produzione notturna rispetto a quella giornaliera. Si realizza quindi una ottima economia energetica
– Il serbatoio di centro città interviene molto raramente mentre per la stragrande maggioranza resta pieno e funge da riserva e può intervenire di soccorso a eventuali disservizi della rete o della centrale
– La dissipazione energetica durante il riempimento del serbatoio ovest è molto contenuta trattandosi di evento raro.

La soluzione presentata rappresenta l’optimum per le reti di città pianeggianti in quanto si ottengono notevoli vantaggi come un buon sfruttamento della falda con maggior prelievo durante la notte quando è minore il costo dell’energia elettrica e migliore la potenzialità di falda, una ottima offerta d’acqua all’utenza con maggiori pressioni durante la fase di forte consumo, un notevole vantaggio economico dato in primo luogo dalla diminuzione delle perdite occulte di rete dovute alla minor pressione notturna e secondariamente dalla minor prevalenza delle pompe tutte a velocità variabile ed evitando costantemente le pressioni eccedenti il mero fabbisogno.
La presenza in rete di serbatoi come quello descritto conferisce grandi doti di sicurezza ed economia di esercizio estensibili anche a città con territorio caratterizzato da livelli altimetrici variegati in quanto rende possibile l’alimentazione, sempre a pressioni preimpostate, dei quartieri sopraelevati rispetto alla quota media della città.su

Esempio di utilizzazione reale del serbatoio a terra
Esempio di utilizzazione reale del serbatoio a terra ed ubicato in centro città

Maggiori dettagli possono essere letti sull’articolo “La  razionalizzazione delle reti di distribuzione d’acqua potabile a sollevamento meccanico pubblicato nel 1998 sul n. 3/1998 della  rivista L’Acqua.  Vi figurano numerosi calcoli dinamici di verifica effettuati su modello matematico a dimostrazione della validità dei concetti base da me propugnati da oltre un ventennio ed i cui risultati validi sono riepilogati nel grafico riportato a lato.  Saliente  la dimostrazione che, nell’esempio verificato, il serbatoio previsto in centro città e del tutto simile a quello del presente articolo, ha una utilizzazione annua pari solo al 6% rispetto al totale che potrebbe dare nei 365 giorni di un anno e quindi si dimostra tecnicamente ed economicamente ottimale.

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