Portate e Perdite

L’elemento portata costituisce l’oggetto che il servizio idrico deve fornire all’utente e quindi rappresenta lo scopo finale dell’intero sistema idropotabile di cui si parla.

Sulla portata, considerata nei suoi vari aspetti, ad esempio fabbisogno e richiesta idrica dell’utenza, produzione delle fonti, perdita occulta, distribuzione locale nel territorio, origine di perdite di carico ecc. si basano la costituzione degli impianti, tutta la progettazione delle opere e del sistema di funzionamento come pure la gestione dell’insieme.

La letteratura tecnica si profonde in lungo ed in largo nella determinazione delle caratteristiche della portata da considerare per il calcolo idraulico degli acquedotti, nella determinazioni dei consumi idrici e degli indicatori di qualità aventi validità internazionale, in classifiche, in sostanza nei mille risvolti che la portata degli acquedotti presenta. Si tratta di elementi che non vengono esaminati nel presente lavoro preferendo rinviare ai testi classici di acquedottistica dove l’argomento è svolto compiutamente.

Figura73
Funzionamento rete a pressione variabile

Qui si descrivono per sommi capi soltanto alcuni aspetti interessanti e poco noti e che potrebbero essere approfonditi consultando l’articolo “FABBISOGNO, CONSUMI, PORTATE E PERDITE NELLA PRATICA DI ESERCIZIO DELLE RETI DI DISTRIBUZIONE D’ACQUA POTABILE A SOLLEVAMENTICO MECCANICO“.

Riprendendole dal citato articolo si vuole parlare di alcune caratteristiche della richiesta idrica dell’utenza in quanto si suole definirla come un dato che è solo funzione del tipo di utente che ne usufruisce.

Si dimostra che il suo ammontare dipende da molte circostanze ivi comprese anche le modalità seguite dall’acquedotto per il suo recapito all’utente. In questo senso grande influenza esercita la pressione di funzionamento della rete in quanto, al verificarsi di valori elevati o assai elevati di pressione, sussiste un sistema di autoregolazione che porta ad aumentare notevolmente sia il consumo dell’utenza e sia il volume di perdita influendo molto sulla portata totale che l’acquedotto deve produrre ed addurre fino al domicilio dell’utente.

Un cattivo esempio, purtroppo molto diffuso, di alimentazione della rete a pressione iniziale fissa
Un cattivo esempio, purtroppo molto diffuso, di alimentazione della rete a pressione iniziale fissa

Pertanto in tutte le decisioni che riguardano sia la costituzione degli impianti acquedottistici e sia la loro gestione si deve tener debito conto della pressione di funzionamento facendo tutto il possibile perché la stessa sia sempre adeguata ad un rifornimento ottimale dell’utente senza mai essere eccessiva.

Si noterà come sia questa una regola ripetuta più e più volte in quanto ritenuta fondamentale per l’economia e l’ottimizzazione del servizio. Ma c’è un altro aspetto da tener bene in considerazione. Visto e considerato che la portata totale da immettere in rete varia col variare della pressione di funzionamento, il gestore deve agire di conseguenza esagerando nella pressione dei momenti di punta (con il ché si ottiene un servizio migliore e molto gradito all’utente stesso ed inoltre aumenta l’importo fatturato e quindi l’introito complessivo del gestore) nel mentre deve curare molto di abbassare al massimo la pressione la notte ed in tutti i periodi di bassi consumi al fine di ridurre le perdite occulte della rete.

Il risultato finale dell’operazione presenterà molti aspetti positivi che possono così riassumersi.

Variazione delle perdite occulte in funzione della pressione di rete
Variazione delle perdite occulte in funzione della pressione di rete

Si otterrà una molto vantaggiosa diminuzione delle perdite occulte, dei guasti in condotta, dell’energia consumata per il sollevamento ed infine delle portate da prelevare alle fonti. Migliorerà il bilancio economico di gestione a seguito della diminuita spesa di esercizio e all’aumento delle bollette dell’utenza, bollette il cui importo sarà relativo all’acqua effettivamente consumata grazie al detto utilizzo ottimale e che non dovrà subire aumenti nei costi specifici dell’acqua poiché, come noto, ogni attività acquedottistica deve avere un bilancio economico in pareggio il che si raggiunge solo diminuendo le spese ed aumentando gli introiti (“PERDITE OCCULTE DEGLI ACQUEDOTTI: SCARSA CONOSCENZA E CATTIVA INFORMAZIONE”).

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GRAFICI DI DURATA
Grafici di durata delle richieste idriche

Un altro elemento da tenere in debita considerazione è la distribuzione nel tempo del fabbisogno idrico. Se si esaminano i dati statistici di funzionamento reale di numerosi acquedotti durante l’anno tipo, si nota come sia le ore e sia le giornate di elevata richiesta idrica siano numericamente molto poche nel mentre per la stragrande maggioranza del tempo i consumi siano di entità media od inferiore ad essa.

Ora se si tiene presente la consueta modalità di dimensionamento degli acquedotti che, come viene insegnato all’università deve essere in funzione della punta di consumo per di più maggiorata di un certo coefficiente di sicurezza, si comprende come gli acquedotti costruiti con queste regole funzionano bene solo poche volte all’anno mentre per la stragrande maggioranza delle giornate o delle ore, risultano sovradimensionati il che provoca danni enormi soprattutto in merito alle perdite occulte ed ai guasti di rete. La riprova la si ha esaminando le perdite totali degli acquedotti italiani che si aggirano, nella realtà, sul 50% dell’acqua prodotta.

Nella progettazione e nella modifica delle reti acquedottistiche si deve tendere a realizzare acquedotti dimensionati per la portata media ma muniti di un sistema che consenta di aumentarne la funzionalità, sia pure a costi maggiorati, nei brevi periodi di consumo elevato. La cosa, proprio per la brevità di questi ultimi periodi, presenterà alla fine i risultati vantaggiosi di cui si è già detto.

LE PERDITE OCCULTE

Dimostrazione degli effetti devastanti della pressione soprattutto nelle condotte "colabrodo"
Dimostrazione degli effetti devastanti della pressione soprattutto nelle condotte “colabrodo”

Un paragrafo a parte è da dedicare alle perdite occulte a cui la stampa tecnica dedica interi capitoli. In questa sede ci si limita a dichiarare che la percentuale di perdita, ufficialmente stimata nel 35% circa, nella realtà è sicuramente superiore essendo determinata in modo impreciso e trascurando molti dei fattori di perdita sicuramente presenti negli acquedotti ( Vedi  articolo  specifico: Perdite occulte degli acquedotti : scarsa conoscenza e cattiva informazione)

I rimedi consigliati ed anche imposti dalla legge sono molteplici come pure i metodi ufficiali per la classificazione della categoria cui appartengono i vari acquedotti anche sulla base delle percentuali di perdita.

Tra i metodi molto diffusi molti, come ad esempio la ricerca delle fughe d’acqua con varie metodologie sono senz’altro da approvare perché permettono di eliminare quelle più vistose. E’ da segnalare come sia finalmente di dominio pubblico che un mezzo per ridurre consistentemente il grave danno di cui si discute è legato alla regolazione della pressione di esercizio delle condotte, regolazione cui anche nel presente lavoro si dà una grande importanza.

Viene però ribadito che allo scopo occorre prima di tutto una vera rivoluzione nella costituzione degli acquedotti razionalizzandone la strategia di base con le modalità già indicate e con quelle che saranno descritte nel capitolo dedicato agli impianti di telecontrollo.

Due sono, a giudizio di chi scrive, gli interventi fondamentali da programmare urgentemente.

Prima di tutto occorre dotare gli impianti di una estesa serie di strumenti di misura in modo che sia noto in tempo reale il vero funzionamento degli acquedotti a partire dai centri di produzione per estendersi a tutta la rete di condotte. La conoscenza dei fenomeni idraulici che caratterizzano gli acquedotti nuovi e vecchi, che non è affatto tenuta nella dovuta considerazione, è invece la base per poter prendere decisioni razionali come sono quelle di cui abbisognano gli acquedotti italiani.

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Esempio di rete di distribuzione con immissione diretta in rete a pressione regolata
Esempio di rete di distribuzione con immissione diretta in a pressione regolata e con riempimento notturno del serbatoio di compenso. Notare l’abbassamento dei valori pressori notturni allo scopo di ridurre le perdite
Esempio di rete ad immissione diretta tramite due pompe a velocità variabile regolata dall'impianto di telecomando
Grafico dimostrativo delle modalità di pompaggio diretto in rete tramite due pompe a velocità variabile relativo alla figura a lato

In secondo luogo non si finirà mai di ribadire che la tecnica moderna ed in primo piano un intelligente impiego della automazione, deve portare i gestori all’abbandono della diffusa tecnica acquedottistica obsoleta e della consuetudine di porre rimedio con interventi improvvisati e parziali ma condurre alla indispensabile attuazione di una vera e propria rivoluzione dei sistemi acquedottistici.

Al contrario la tecnica della “distrettualizzazione”, tanto enfatizzata dalla letteratura tecnica moderna ed anche imposta dalla legge, ad avviso di chi scrive e fatte salve le debite eccezioni, non deve assolutamente trovare diffusione perché, se da un lato consentirebbe di attuare la tanto auspicata regolazione della pressione di esercizio, dall’altro causerebbe la distruzione parziale o totale di quel grande beneficio che rappresenta per gli acquedotti la diffusissima interconnessione a maglia chiusa.

La distrettualizzazione si basa infatti sulla frammentazione delle reti in tante piccole sottoreti operata al solo scopo di conoscere e poter tener sotto controllo e regolare il funzionamento effettivo di cui si parlava nelle righe precedenti controllo e regolazione che, come detto, deve trovar soluzione nella razionalizzazione generale del servizio idropotabile che è tutt’altra cosa. (“LA DISTRETTUALIZZAZIONE PRATICA DELLE RETI ACQUEDOTTISTICHE“).

Esempio di rete acquedottistica magliata
Esempio di rete acquedottistica magliata
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