LA RETE DI DISTRIBUZIONE D’ACQUA POTABILE DEI TERRITORI DI NOTEVOLE DISLIVELLO TOPOGRAFICO CON SERBATOI DI COMPENSAZIONE GIORNALIERA DIFFUSI

Retemontagnagravita
Planimetria indicativa della rete precedentemente studiata
ReteMontagnaSerbatoi
Esempio di rete di montagna con serbatoi di compensazione distribuiti lungo la rete principale

Si è descritta in un articolo  del presente sito (cliccare qui) una rete a servizio di territori ad altimetria molto varia e munita di organi di regolazione atti a risolvere il problema, molto importante per le reti di quel tipo, della regolazione della pressione di esercizio, descrivendo in dettaglio quali sono i vantaggi ritraibili e quali gli inconvenienti risolti. Importante, oltre alla ottimale pressione di esercizio che viene assicurata a tutta la rete di distribuzione, anche la notevole riduzione delle perdite occulte ed in particolar modo di quelle che, nelle reti prive di regolazione, si verificano durante i periodi notturni e più in generale di maggior pressione di esercizio.
Se ne riporta sinteticamente lo schema e la filosofia di base che consiste nella presenza di due reti separate rispettivamente quella denominata “adduttrice” che funziona ad alta pressione e quella “distributrice” che, grazie alle valvole di regolazione di collegamento con la precedente, mantiene una pressione ottimale di consegna all’utenza. La particolarità della rete è data dalle possibilità di regolazione della pressione svolta a mezzo dell’impianto centralizzato di telecontrollo e telecomando e che per la rete di adduzione ha luogo tramite le due valvole di regolazione B e C atte a dissipare l’eventuale carico in eccesso e per l’altra rete tramite le valvole che collegano ogni ramo con l’adduzione. Il tutto è asservito alla pressione rilevata dai manometri di rete e trasmessa in tempo reale all’impianto centralizzato
È chiaro che in una rete così regolata aumenta l’escursione di portata tra il periodo diurno, in cui la maggior pressione garantisce il soddisfacimento della richiesta idrica se non addirittura ne accentua l’ammontare, e quello notturno durante il quale la bassa pressione minimizza i prelievi soprattutto se dovuti alle perdite. Tale escursione di portata si riflette direttamente sulle fonti costrette, ovviamente, ad una rilevante produzione diurna nel mentre durante la notte essa si riduce quasi a zero con evidenti disparità con il normale andamento delle fonti che, sia se costituite da sorgenti naturali, sia da pozzi o da impianti di potabilizzazione di acque di fiume, sono atte a produrre per lo più portate costanti. La risoluzione del problema và trovata nell’inserimento di un capace serbatoio di compensazione giornaliera ubicato in corrispondenza dell’impianto di produzione e che sia in grado di immagazzinare durante la notte la produzione idrica che eccede rispetto al fabbisogno per poterla distribuire nella giornata seguente. Per le caratteristiche da assegnare a detto serbatoio e le modalità di regolazione si rimanda agli articoli specifici del sito.

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

In questa sede viene proposta una soluzione innovativa e del tutto simile a quella prima indicata ma con una differenza sostanziale in quanto al posto del grande serbatoio di compenso se ne prevedono molteplici distribuiti uniformemente nel territorio e tutti regolati con la metodologia “a livelli imposti ora per ora”. Da rilevare soprattutto il metodo di regolazione generale della rete di adduzione in quanto sono le curve di riempimento preimpostate per i vari serbatoi che intervengono direttamente sulle condotte di adduzione modulando in tempo reale la pressione dell’intera rete adduttrice.

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 rete imposta presso l’utenza per ciascun serbatoio di compensazione

Tale risultato viene raggiunto collegando ogni serbatoio alla sola rete di adduzione tramite una valvola posta subito a monte del suo punto di innesto con la adduttrice stessa, valvola che non agendo sulla condotta di immissione nel serbatoio ma invece direttamente nella adduttrice ne modula la pressione in modo che sia il vicino serbatoio a mantenere tassativamente durante la giornata i livelli della curva imposta di riempimento/svuotamento.
Per rendere più comprensibile il funzionamento dell’adduzione si descrivono alcuni casi atipici ma nei quali il sistema riesce comunque ad effettuare una regolazione ottimale. Ad esempio immaginiamo che uno dei serbatoi dell’adduzione posto in alto sia con livello di invaso notevolmente inferiore a quello previsto per l’istante in esame. L’impianto, avendo riconosciuta l’anomalia, aprirà la valvola della condotta adduttrice posta subito a monte del suo punto di allacciamento aumentando notevolmente la pressione e quindi la portata dell’adduttrice stessa. A sua volta il serbatoio posto più a valle e che si suppone a invaso corretto, provocherà una maggior chiusura della stessa adduttrice affinché il suo livello non abbia a crescere eccessivamente a causa della aumentata pressione. Si vede come il risultato finale sarà una regolazione ottimale tesa soltanto ad aumentare l’immissione di una maggior portata nel serbatoio che si trova a livello di invaso troppo basso.
Esaminiamo ora il caso opposto nel quale il serbatoio di cui si parla, abbia, per una qualsivoglia anomalia di esercizio, un livello di invaso notevolmente più alto del normale. Il dispositivo strozzerà l’adduttrice riducendone sensibilmente la portata ma saranno i serbatoi posti più a valle che, abbisognando comunque di una adeguata portata per riportare nella norma il proprio livello usufruiranno dello svuotamento del serbatoio di cui si parla in quanto collegato all’adduttrice subito a valle della valvola strozzata e quindi senza alcun vincolo verso valle. Sarà in tal modo raggiunto lo scopo di riportare tutti gli invasi nella norma.
Quelli descritti sono dei casi limite mentre, nella realtà, la rete di adduzione sarà regolata in progressione ed in modo che ciascun serbatoio rispetti la prefissata curva giornaliera dei livelli.
Più a valle la pressione nei punti di consegna dell’acqua all’utenza viene successivamente regolata dalle valvole poste in testa alle condotte distributrici in modo analogo alla rete di cui al citato articolo.
Trattandosi di regolazione fine di un sistema complesso e funzionante a pressioni piuttosto elevate, anche in questo caso tutte le valvole da impiegare saranno del tipo a fuso e dotate di cestello anticavitazionale. Saranno anche adottate tutte le precauzioni per contenere le sovrappressioni di moto vario e per evitare tassativamente la chiusura totale delle valvole.

Per il resto la rete mantiene tutte le caratteristiche già indicate ed in particolare la presenza delle valvole e delle apparecchiatura di misura e trasmissione delle pressioni in rete all’impianto di telecontrollo e telecomando centralizzato.
L’ubicazione, il numero, la capacità ed infine la curva di riempimento di ciascun serbatoio dovranno essere definite in funzione dei consumi del giorno di massima richiesta e pertanto saranno atti ad accumulare la notte e distribuire nella giornata seguente, rispettivamente i volumi prodotti dalle fonti e quelli richiesti dall’utenza assicurando, durante dette giornate di massimo consumo, una produzione alle fonti costante per tutte le 24 ore della giornata. Non sarà così in tutte le giornate di minori richieste dell’utenza dell’annata tipo, giornate che, come ben noto, statisticamente ne rappresentano la percentuale più rilevante.

Distribuzione ideale della produzione idrica fra giorno e notte
Distribuzione ideale della produzione idrica fra giorno e notte

In detti giorni infatti, poiché il sistema impone comunque ai serbatoi di svuotarsi e riempirsi secondo la curva dei livelli di cui si è detto, le fonti sono obbligate ad una maggior produzione notturna rispetto a quella giornaliera con tutti i vantaggi che ciò rappresenta. Come già indicato la particolarità è data dal tipo di regolazione multipla delle condotte adduttrici che viene attuata, mediante le valvole telecomandate, in tutti i punti di allacciamento dei serbatoi ottenendo una piezometrica a livelli progressivamente variabili ed atti ad immettere con continuità nei serbatoi, anche in presenza di elevate pressioni di funzionamento, la sola portata sufficiente per rispettare le curve di invaso prefissate. Ben diverso sarebbe il comportamento dei serbatoi qualora fossero semplicemente muniti di valvola di efflusso a galleggiante che chiude l’immissione a serbatoio pieno in quanto la elevata pressione delle condotte di adduzione manterrebbe, in tale ipotesi, costantemente i serbatoi al loro massimo livello.

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...