LA RETE ACQUEDOTTISTICA QUASI PERFETTA

Chi scrive queste righe ha, in alcuni articoli, criticato una modalità di rimediare ai difetti degli acquedotti esistenti chiamata “distrettualizzazione” con la quale si propone (e la legge lo impone in determinati casi) di scomporre la rete magliata in tante piccole sottoreti ognuna delle quali alimentata da una sola condotta in modo da poterne controllare il funzionamento e regolare la pressione di esercizio onde diminuire le perdite occulte.

La mia contrarietà per la distrettualizzazione, che a mio avviso provoca più danni che benefici, è così forte da indurmi, con il presente articolo, a descrivere una rete d’acquedotto impostata su concetti diametralmente opposti dimostrando come sia, non la suddivisione delle reti in tante piccole parti, ma la interconnessione massiccia di tutte le condotte a rappresentare la migliore conformazione degli acquedotti atta anche a dare i migliori risultati. Per una più consona dimostrazione scelgo una città di grande dimensioni e di tipo pianeggiante. Si potrà successivamente estendere la ricerca su aree altimetricamente diverse. Ne deriva una soluzione acquedottistica immaginaria che molto probabilmente resterà solo sulla carta ma che si pensa possa contribuire in qualche modo all’inarrestabile progresso di varie branche del sapere umano tra cui bisogna comprendere anche la tecnica acquedottistica.

PLANIMETRIA
Planimetria schematica della rete di distribuzione. ( i circoletti neri numerati rappresentano i serbatoi di accumulo con annesso impianto di sollevamento)

Allego uno schema planimetrico e dei profili piezometrici di una rete composta idealmente da tante maglie regolari che planimetricamente hanno forma di quadrati di 250 metri di lato. Si tratta di figure atte soltanto a far intendere i concetti di base e nessun altro dato analitico.

. In dettaglio i concetti di base sono i seguenti

  1. Il trasporto dell’acqua, sia per quella distribuita all’utenza e sia per quella da accumulare nei serbatoi di compensazione di rete, viene effettuato tramite la rete di distribuzione magliata ed interconnessa poiché essa rappresenta il modo più economico per farlo grazie alle sue piccole perdite di carico anche nel trasporto di grandi portate come sono quelle di una città di notevoli dimensioni cui ci si riferisce, e grazie alla sicurezza di esercizio data dalle molte condotte che compongono la rete funzionando in profonda simbiosi dovuta al magliaggio spinto.

Da rilevare come una rete come quella in argomento contribuisca in tutta la sua estensione a risolvere eventuali problemi, anche se, al limite, sono ubicati dalla parte opposta della città rispetto alle fonti in quanto il trasporto ed il verso delle portate di rete assume delle caratteristiche congruenti con la risoluzione del problema facendo intervenire tutti i tronchi di condotta anche quelli più disagiati e lontani dal punto critico.

PROFILOPIEZOM-A
Profilo piezometrico passante per i serbatoi n. 4, 9, 2

2. La compensazione giornaliera delle portate ha luogo tramite serbatoi distribuiti in rete. Si distinguono due diverse tipologie di serbatoi di accumulo e compensazione giornaliera delle portate in gioco: quelli periferici di inizio rete (nello schema = n. 1, 2, 3 e 4) e quelli di rete veri e propri (N. 5, 6, 7, 8 e 9)

  1. La regolazione della pressione di rete avviene in funzione del grafico giornaliero (schematicamente rappresentato nella figura allegata) delle pressioni imposte ora per ora in modo da caratterizzarle con valori pressori elevati nelle ore in cui statisticamente si hanno i maggiori prelievi e pressione minore la notte o comunque a consumi bassi. Sarà attuata tramite pompe a velocità variabile funzionanti singolarmente oppure in parallelo ma tutte a parità di giri determinati in funzione della pressione che si deve avere di ora in ora in rete. Si tratta infatti di stazioni di sollevamento in grado di pompare l’acqua con qualsivoglia portata ed anche qualsivoglia pressione che necessiti.

  1. I serbatoi periferici di inizio rete accumulano l’acqua trasportata dalle condotte di adduzione e provvedono ad immetterla in rete in diretta ed a pressione variabile, svolgendo la funzione importantissima ed a loro riservata di affinare i valori pressori di tutta la rete. Ognuno di tali serbatoi periferici è munito di apparecchiature di regolazione sia della portata che entra in serbatoio e sia di quella in uscita che viene pompata direttamente in rete attuando allo scopo due tipi di regolazione

 

PROFILOPIEZ-B
Profilo piezometrico passante per i serbatoi n- 8. 7

La prima di dette regolazioni avviene modulando la produzione e quindi l’adduzione in base ai livelli del serbatoio di arrivo preimpostati ora per ora come da grafico indicativo allegato. Ad esempio se le fonti sono munite di impianti di sollevamento essi dovranno aumentare portata e pressione ogni qual volta il livello del serbatoio di arrivo è più basso di quello preimpostato o diminuendolo in caso contrario.

 

La seconda regolazione, che riguarda la portata immessa direttamente in rete dal serbatoio periferico, segue le regole già indicate al punto 1) e quindi è funzione diretta delle pressioni di rete e del loro raffronto con quelle prefissate nel grafico giornaliero. In pratica l’impianto di sollevamento annesso a ciascun serbatoio periferico garantirà alte pressioni presso il domicilio dell’utenza soltanto nei periodi di suoi forti consumi mentre invece darà pressioni basse durante la notte ed in genere durante i periodi di bassa richiesta d’acqua. Da rilevare come il citato impegno di aggiustamento della pressione di rete svolto dai serbatoi periferici in argomento è pur sempre un lavoro sussidiario essendo funzionanti, come sarà precisato al seguente punto, anche i serbatoi di rete i quali pompano direttamente nelle condotte distributrici tutto il volume accumulato nella notte  e che va a coprire la base del diagramma dei consumi, curando soltanto di rispettare il grafico dei livelli d’acqua imposti. Come si arguisce le punte vengono soddisfatte dai serbatoi periferici che, come già detto operano in funzione delle pressioni di rete preimpostate nel relativo grafico giornaliero.

 

  1. I serbatoi di rete svolgono due azioni contrapposte e specificamente definite dal grafico dei livelli di invaso preimpostati ora per ora per la giornata tipo.

 

GRAFICOGIORNALIERO
grafico giornaliero schematico dei lvelli preimpostati ai serbatoi

La prima azione riguarda il proprio riempimento notturno, ed è dovuta all’andamento ascendente del grafico. Avrà luogo prelevando dalla rete una portata che garantisca pedissequamente la coincidenza tra livello reale e quello teorico dell’acqua presente in serbatoio e che figura nel diagramma preimpostato. Durante lo svolgimento di questo compito dovrà però essere rincollata la rete in modo che la pressione, in luogo di tendere a zero come richiederebbe un qualsiasi prelievo diretto dalla rete stessa, mantenga invece un valore sufficientemente alto per poter rifornire l’utenza, valore che in teoria dovrebbe coincidere con quello del grafico preimpostato delle pressioni di rete ma che nella realtà non vi coincide affatto. Sarà allora l’intervento degli altri quattro serbatoi, che abbiamo definito periferici, ad affinare la pressione generale di rete regolando il proprio pompaggio in funzione della necessità di eguagliare la rete al grafico delle pressioni teoriche preimpostate.

 

La seconda azione che viene svolta nelle ore diurne, impone ai serbatoi di rete di svuotarsi ed infatti le pompe a velocità variabile di cui è munito ognuno di essi e che funzionano solo di giorno, sono regolate in funzione del diagramma dei livelli di invaso preimpostati i quali ,durante le ore diurne, comportano lo svuotamento totale dell’invaso seguendo un ritmo definito dal diagramma stesso nella sua parte discendente. Durante questa seconda fase di esercizio la pressione di rete non sarà esattamente corrispondente a quella preimpostata ed anche in questo caso saranno i serbatoi periferici a modulare la loro portata e pressione in modo da correggere le eventuali differenze. Occorre ripetere che durante l’intera fase diurna i serbatoi di rete stanno immettendo in condotta tutto il volume accumulato la notte precedente e pertanto l’intervento degli altri serbatoi periferici diventa solo sussidiario e, come tale, sarà sicuramente in grado di compiere le correzioni di pressione di tutta la rete.

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 giornaliero della pressione di rete preimpostata

Importante ribadire come i serbatoi di rete in oggetto, nella loro azione di pompaggio, devono rispettare, sia pur in modo approssimato come detto, le pressioni teoricamente stabilite dal grafico preimpostato e questa esigenza verrà soddisfatta tramite una accurata predisposizione del grafico dei livelli in serbatoio il quale dovrà prevedere gli svuotamenti più rapidi (e quindi una linea più pendente verso il basso) in coincidenza temporale con le ore nelle quali statisticamente si verificano i maggiori consumi.

 

  1. Come indicato, durante i periodi notturni di riempimento dei serbatoi di rete. la rete stessa tenderebbe a riportare a zero la propria pressione impedendo in tal modo il rifornimento dell’utenza. Si deve pertanto provvedere a rincollarla tramite degli organi di strozzatura della condotta di alimentazione dei serbatoi medesimi, ad esempio con l’impiego di valvole di riduzione della pressione e conseguente perdita di carico e sperpero di energia. In questo progetto si prevede di evitare tale dissipazione sostituendo le valvole di riduzione con pompe reversibili cioè macchine che possano fungere sia da pompe mosse da motore elettrico a velocità variabile e sia da turbine anch’esse con possibilità di funzionare a diverse velocità ed azionanti un alternatore che sia in grado di provocare una perdita di carico, cioè una strozzatura della condotta atta a mantenere la pressione di rete secondo le modalità indicate. Trattandosi di un acquedotto di dimensioni notevoli questo metodo di utilizzazione dei carichi idraulici sovrabbondanti riveste un’importanza di un certo rilievo.

 

Considerata la complicazione delle varie fasi di esercizio dell’ipotetico acquedotto qui descritto, si ritiene opportuno riepilogarne il funzionamento in un prossimo articolo nel quale figureranno anche alcune interessanti considerazioni conclusive .

 

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