IL CAOS DELLE RETI ACQUEDOTTISTICHE DEI TERRITORI MONTANI – I DIFETTI – I RIMEDI

Qualunque persona, anche se completamente digiuna di tecnica acquedottistica ma che avesse modo di esaminare uno schema di rete come quello allegato che tuttavia è la rappresentazione veritiera degli acquedotti dell’Isola d’Elba, non potrebbe evitare di giudicarlo un ammasso caotico ed incomprensibile di strutture di vario tipo.

 

Esempio di rete acquedottistica classica di territrio montano. Schema altimetrico

Per i tecnici di acquedottistica preciso che lo schema è un valido esempio di una situazione che si ripete infinite volte in complessi abitativi con popolazione di 30000 abitanti come è l’Isola d’Elba od anche più popolosi purché ubicati, come l’Isola citata, in territori altimetricamente variegati. Intendo affermare che di fronte ad un’area abitata con dislivelli continui del suolo, molto scosceso e con alternanza di quote altimetriche molto disparate, se vi si utilizzano le tecniche appartenenti al passato, non si può far altro che ripetere lo schema classico il quale comprende e ripete, zona per zona idraulicamente omogenea, un serbatoio di accumulo e di carico della rete ed una o più condotte che lo alimentano dal basso. Il problema nasce nell’esercizio di un insieme del genere che non può che essere caratterizzato dalla difficoltà di funzionamento dei serbatoi ed in genere dalla casualità  che lo distingue. Infatti nella maggioranza dei casi i serbatoi sono regolati da galleggianti che fermano l’immissione quando sono giunti al loro massimo livello di invaso per riprenderla non appena ha inizio lo svuotamento con il risultato di avere invasi quasi sempre al loro massimo livello. Questo modo di funzionare, chiamato appunto “al massimo livello”, esclude la vera funzione dei serbatoi che dovrebbe essere quella di riempirsi quando la disponibilità idrica è superiore al fabbisogno per vuotarsi in occasione delle richieste di punta. Nella realtà, nei giorni di scarsità idrica i serbatoi essendo come detto casuale il loro funzionamento, si vuotano prima del momento di massima richiesta e quindi durante periodi nei quali il loro intervento non sarebbe richiesto. Viceversa quando arriva la crisi essi sono già vuoti e quindi non sono più in grado di dare il proprio contributo. In sintesi si può affermare che sono serbatoi con gravi difetti di funzionamento.
All’inconveniente legato ai serbatoi si deve aggiungere la difficoltà dell’insieme in oggetto, sia pur mitigata quando sono presenti collegamenti rapidi di verifica e di regolazione degli impianti e delle reti fatti a distanza, purtuttavia assai difficoltose trattandosi di una moltitudine di apparecchiature in genere molto piccole ma tutte da tenere sotto controllo.
In questa nota si vorrebbe lanciare una soluzione diversa sicuramente non accettata dai gestori di acquedotti e criticata dagli studiosi di acquedottistica ma che viene ugualmente proposta per aprire la discussione di un tema interessante.

Profilo schematico di alimentazione idropotabile di centri abitati

La nuova soluzione si basa sull’eliminazione delle modalità di alimentazione delle reti a mezzo vasche di carico, imponendo in alternativa il pompaggio diretto in rete a pressione regolata in funzione del fabbisogno ed in linea di massima con alta pressione di consegna dell’acqua all’utente limitata ai momenti di alto consumo mentre si abbassa al decrescere dei fabbisogni per diventare molto esigua la notte quando i consumi si avvicinano a zero. Questo risultato, assai facile da raggiungere in territori pianeggianti dove lo si ottiene molto semplicemente tramite la regolazione della pressione di immissione in rete, non lo è affatto nel caso in esame dove tale regolazione costituisce soltanto un primo intervento che deve essere seguito da ulteriori regolazioni di dettaglio in rete.
Nel grafico schematico  allegato e che costituisce un esempio tipico di dimensioni minute ma che può essere ripetuto all’infinito, si esamina la regolazione primaria dell’insieme. Si suppone di costruire un sistema principale di adduzione comprendente, in partenza un impianto di sollevamento dell’acqua composto da pompe a velocità variabile in grado, prelevandola dalle fonti, di immettere nella condotta di adduzione primaria e ad una pressione regolabile, delle portate anch’esse variabili dal valore minimo a quello massimo di previsione. Tale condotta, ad andamento pressoché orizzontale e quindi percorrente all’incirca una unica curva di livello del suolo, ad intervalli razionalmente definiti si interrompe per alimentare dei serbatoi interrati di accumulo e funzionanti a livelli imposti ora per ora . ( Vedi articolo la regolazione dei serbatoi)

A valle di ogni serbatoio si trova un ulteriore impianto di sollevamento, anch’esso a pressione e portata variabile,  atto a far proseguire la portata via via necessaria per l’alimentazione dell’utenza posta verso valle in modo che tutto il comprensorio da alimentare risulti munito di un sistema di adduzione e compensazione delle portate ubicato nella fascia di terreno di quota più bassa.
Con le modalità indicate viene realizzato un sistema di adduzione primaria il quale, grazie alla presenza di pompe a velocità variabile e dei serbatoi regolati a livelli preimpostati, adduce giorno per giorno una portata che si avvicina al valore medio della giornata operandone il riempimento notturno e, sia in giorni di grande consumi sia negli altri, il loro totale svuotamento diurno.
Riguardando un mero esempio schematico la disposizione della figura può essere ripetuta più e più volte fino a copertura di tutto il territorio montano da servire d’acqua potabile.
Come si nota dallo schema, la nuova soluzione contempla un criterio di unificazione di tutte le diramazioni ognuna delle quali si diparte dalla condotta adduttrice principale ed alimenta un solo centro urbano anche se ubicato lontano ed anche se a quote molto elevate. In questo modo si ottiene uno schema semplificato con sollevamenti tutti ubicati a bassa quota. E’ però possibile che in determinate parti del territorio di ubicazione ed altimetria particolare, sia da preferirsi uno schema idrico diverso basato non già sul prelievo dalla adduttrice principale di bassa quota bensì da una diramazione secondaria che già provvede al recapito dell’acqua in posizione più favorevole. In questo caso non resta che ripetere lo schema con la sola variante che riguarda il punto di prelievo il quale, come già precisato, si diparte da una condotta secondaria.
L’alimentazione di ogni singolo centro cittadino, naturalmente posto in quota più elevata come risulta chiaramente dallo schema, è delimitato da un confine teorico che comprende l’insieme di abitati idraulicamente omogenei e quindi  atti ad essere alimentati cumulativamente a pressione e portata regolate in funzione del fabbisogno ed ha luogo mediante una condotta in derivazione dalla descritta adduttrice primaria e munita di propria pompa di sollevamento anch’essa a velocità variabile e quindi in grado di fornire una pressione elevata durante i periodo di alto consumo ma che diminuisce in tutti gli altri casi. Tale risultato è ottenuto imponendo due tipi di regolazione la prima delle quali consiste semplicemente in un sistema di sollevamento-distribuzione con  una pompa a velocità variabile la quale, prelevando direttamente dall’adduttrice primaria prima descritta, alimenta la rete locale mantenendo in prima approssimazione la variabile pressione di esercizio entro limiti ben definiti. Nel caso il dispositivo risulti insufficiente per la razionalità di esercizio dell’area di appartenenza, quest’ultima sarà dotata anche di apparecchiature di secondo grado, attuate mediante valvole automatiche di riduzione della pressione. Al contrario se i confini saranno scelti accuratamente e se il territorio lo renderà attuabile, non sarà necessario alcun ulteriore apparecchiatura di regolazione al di fuori della pompa di alimentazione di cui si è detto .
Tutti i sollevamenti sono del tipo ad immissione diretta in rete, controllati e regolati in tempo reale dal sistema di telecomando e telecontrollo centralizzato e saranno corredati  delle apposite apparecchiature di attenuazione dei colpi d’ariete come casse d’aria, valvole di ritegno a membrana e sopratutto condotte by pass atte ad evitare lo stacco di vena o l’inversione di moto dell’acqua nelle condotte di immissione.
Si noterà la grande differenza che esiste rispetto ai sistemi classici di derivazione dell’acqua da una adduttrice come quella descritta. In tali sistemi viene sempre realizzato lo stacco tra condotta adduttrice e prelievo delle pompe ed infatti viene normalmente costruita una vasca di aspirazione delle pompe alimentata dalla condotta principale di adduzione e pertanto distruggendo tutto il carico della portata immessa. Nel sistema proposto siamo invece i presenza di derivazione in diretta dalla adduttrice con conseguente rinuncia alla sicurezza data dal citato stacco idraulico ma con il favore di una riutilizzazione completa del carico proprio della adduttrice. Si ottiene una notevole economia nella energia di pompaggio cui fa riscontro la necessità di applicare le apparecchiature già indicate ed atte alla attenuazione dei colpi d’ariete trasmessi in rete.
Per particolari relativi alle modalità di pompaggio diretto in rete vedasi gli articoli “Il progresso nella regolazione dell’immissione diretta nella rete di distribuzione tramite pompe a velocità variabile”

L’elemento negativo del sistema , dovuto alla perentoria e totale eliminazione delle vasche di  aspirazione delle pompe e di carico della rete a seguito della quale viene a mancare, come detto, lo stacco idraulico tra pompa e rete, è rappresentato dalla possibilità di violenti colpi d’ariete immessi in rete dal pompaggio. Si deve però tenere ben presente che sussistono metodi pratici e di sicura protezione dati da casse d’aria, valvole a membrana elastica poste subito a valle delle pompe e soprattutto da condotte by pass che impediscono lo stacco di vena o l’inversione del moto dell’acqua in condotta.
Numerosi sono invece i vantaggi che derivano dalle impostazioni descritte. Da rilevare in particolare la razionalità dell’alimentazione di base che effettua pompaggi ridotti al minimo come numero, regolati costantemente in funzione del fabbisogno ed inoltre con riutilizzazione del carico idraulico residuo preesistente nella condotta di spirazione  il che riduce notevolmente le perdite occulte di rete. Rilevante l’economia energetica e la razionalità che si ottengono grazie alla diminuzione di altezza manometrica di pompaggio durante le notti ed in genere i periodi di basso consumo. L’economia di spesa energetica risalta in modo evidente dal confronto con la predisposizione idraulica dello schema iniziale caratterizzato da numerosissimi piccoli impianti funzionanti sempre con perdite di carico elevate dovute alla regolazione ad intermittenza che obbliga le pompe a lavorare sempre con la portata massima e quindi con le maggiori perdite di carico della condotta di mandata. E’ inoltre ben noto come di per sé poche pompe di grossa portata abbiano rendimenti migliori di molte piccole pompe aventi nel totale la medesima portata e prevalenza. Si è già detto che viene realizzata una importante economia d’acqua grazie alla minor pressione di rete soprattutto notturna e alla conseguente diminuzione delle perdite occulte.
Infine è da rilevare l’alta qualità dello schema idrico che semplifica enormemente tutte le operazioni sia automatiche che manuali durante l’esercizio, degli impianti.
Il risultato più importante che occorre mettere in luce da ultimo,  è senz’altro la eliminazione  di tutte le operazioni casuali dello schema classico e molto utilizzato negli acquedotti italiani,  operazioni che vengono invece razionalizzate escludendo galleggianti ed apparecchiature analoghe che lavorano in funzione di livelli ma e che vengono qui sostituite da una regolazione estesa a tutte le apparecchiatura, nessuna esclusa, ed effettuata in tempo reale dal sistema di telecontrollo e telecomando sulla base dei fabbisogni reali dell’utenza e mediante definizione automatica della modalità più razionale delle portate e delle pressioni effettive di esercizio. La procedura può essere definita con la dizione “acquedotto figlio del telecontrollo” leggibile cliccando qui.
Esaurite le spegazioni riguardanti l’elemento di base ripetibile più e più volte in modo da servire tutto il territorio viene ora avanzata una proposta di organizzazione generale di tutto un intero sistema acquedottistico montano.
Visto e considerato che l’elemento di base deve seguire grosso modo una unica curva di livello del terreno, risulta naturale considerare la possibilità di seguire, tutte le volte che l’andamento del terreno lo consente, tale curva nel suo intero percorso considerato che, come ben noto, ogni curva di livello costituisce un anello chiuso. In altri termini si propone di prolungare la condotta primaria completa delle apparecchiature secondarie cioè di serbatoi di compensazione giornaliera ed impianti di risollevamento, fino a costituire un anello chiuso come risulta dallo schema allegato.

Schema planimetrico di rete alimentata da due fonti e con adduttrice principale chiusa ad anello

Con questa disposizione di rete si ritiene aver completatoin mniera ottimale la proposta di una rete di adduzione e distribuzione acquedottistica in territorio montano.

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CRISI DEGLI ACQUEDOTTI SOPRATTUTTO FACENDO RIFERIMENTO ALLA LORO ARRETRATEZZA

Impazza sui giornali una notizia come quella dell’articolo allegato : L’Enel cambia i contatori con i risparmi dei consumi.
In dettaglio le società di esercizio dell’energia elettrica italiana, le quali già 15 anni or sono avevano sostituito i vecchi con nuovi contatori automatici, ora impiegano i grandi importi di denaro che hanno derivato e contano di derivarne, per sostituire nuovamente tutto il parco contatori italiani mettendo in opera apparecchiature ancora più sofisticate ed atte a migliorare ulteriormente l’esercizio e l’economia dell’intero sistema elettrico.
Alcune delle particolarità della sensazionale operazione che sta per partire sono così spiegate nella stampa:
Posa in opera di contatore di seconda generazione che unisce le esigenze di tutelare il consumatore alla garanzia di servizi nuovi sempre più tecnologici, di facile uso onde partecipare in modo importante ed attivo al nuovo mercato dell’energia.
Quello che traspare è la motivazione che si fonda sul fatto incontrovertibile , che il nuovo grande investimento di denaro troverà piena giustificazione nel miglioramento, anche economico, dell’esercizio.
Non si può che inorridire dal confronto con quello che accade nel settore acquedotti. Lì sono in funzione contatori del tutto meccanici, vecchi sia come tipologia che come funzionamento dovendo essere letti da personale che gira di casa in casa. Sembra di essere tornati all’epoca in cui non esistevano le lavatrici ed il bucato doveva essere fatto con acqua riscaldata al fuoco e con la cenere. Ma l’aspetto di gran lunga peggiore è la constatazione del vuoto che la mancanza di contatori moderni e multifunzionali provoca nella conoscenza del funzionamento reale delle reti di distribuzione dell’acqua , così come sconosciuta è l’entità, l’origine e le caratteristiche delle perdite occulte al cui riguardo si sa soltanto che la percentuale di acqua potabile perduta in Italia assume valori incredibilmente elevati.
L’enel testimonia una realtà di una ovvietà addirittura disarmante e che è la seguente: la prima cosa da fare nella gestione di servizi importanti come quelli di cui si parla è la conoscenza del loro funzionamento. Si deve invece constatare come, per avere un’idea approssimata in campo acqua potabile. si devono eseguire calcoli complicatissimi basati su dati statistici che alla fine lasciano il tempo che trovano. Basterà precisare che si sono dovute scomodale le leggi sull’evoluzione di Darwin per poter stimare le condizioni di esercizio delle reti d’acqua che, proprio per la metodologia usata, non possono dare  che risultati molto approssimativi ed in pratica rendere imperituri  acquedotti che hanno perdite occulte che ammontano al 50% dell’acqua prodotta.

Un’altra metodologia molto usata a causa della citata non conoscenza del funzionamento effettivo degli acquedotti, è la distrettualizzazione che consiste nel suddividere la rete in tante piccole porzioni chiamate appunto distretti, riuscendo finalmente ad entrare nel vivo della realtà a prezzo di una grave mutilazione della rete medesima. I risultati che si ottengono in quel caso sono molto apprezzati perché ottenuti dal paragone con le reti preesistenti e piene di difetti colossali.  Ben diversa sarebbe la situazione di un acquedotto dotato di quelle apparecchiature che ne costituiscono l’ossatura essenziale e tra di esse la presenza di un parco contatori dotato delle più elementari possibilità come sono quelle di fornire in tempo reale i dati essenziali  e cioè portate, pressioni e qualità dell’acqua consegnata utente per utente e di converso area per area servita.

 

Gli antidiluviani contatori dell’acqua potabile ancora in uso

E’ lapalissiano che la prima cosa da ottenere con metodologie razionali ed automatiche i dati di  riguarda il fabbisogno dell’utenza ed in particolare e minuto per minuto e zona per zona, i valori reali di consumo, di pressione di rete nonché quelli  di perdita cioè i dati che solo la posa di misuratori multifunzione possono dare.
Non mi dilungo in questa sede nel descrivere modalità, funzioni e risultati della auspicata rivoluzione del metodo di misurazione delle caratteristiche dell’acqua distribuita agli utenti in quanto non farei che ripetere elementi triti e ritriti che del resto sono facilmente recuperabili ricercandoli in questa stessa pagina immettendo in alto a sinistra la parola contatori. Mi basta qui far rilevare l’assurdità di una situazione assolutamente insostenibile e per giunta mascherata da risultati fasulli.

LE INCONGRUENZE CHE MINANO ALLA BASE I SISTEMI ACQUEDOTTISTICI ITALIANI – I DANNI – LE CAUSE


In tutte le attività umane si verificano dei problemi anche di entità molto rilevante ai quali non si può assegnare delle cause precise. Un esempio eclatante è quello dei terremoti la cui ubicazione, tempo di manifestazione ed entità non sono affatto prevedibili e quindi alcuna colpa può essere posta a carico di alcuno, al massimo si potrebbero attribuirgli il non aver compiuto per tempo quei provvedimenti atti a lenirne le conseguenze mentre sulla loro origine nulla si può dire.

Esempio di rete magliata molto interconnessa

Non è così per gli acquedotti riguardo i quali accade di frequente assistere a disfunzioni gravi per la cui risoluzione si stanno sistematicamente prendendo dei provvedimenti poco efficaci, molto costosi e di grande impegno ma evitando paradossalmente di riconoscerne la vera natura e di evitare nella maniera più assoluta di ricorrere a risoluzioni semplici che hanno caratteristiche tanto evidenti da apparire ovvie essendo al tempo stesso atte a dare risultati eclatanti senza richiedere grandi impegni economici e di studio progettuale se commisurate ai risultati ottenibili.
Molto interessante anche mettere in risalto la serie di personaggi responsabili.

La categoria da mettere in testa alla lista è senza dubbio quella dei gestori degli acquedotti i quali mantengono per ogni utente dei contatori di misura dell’acqua consumata assolutamente obsoleti e fonte di mali gravi come gli elevati costi di esercizio che derivano dalla lettura manuale dei consumi, dalla fatturazione e soprattutto dalla mancata conoscenza del funzionamento effettivo della rete che obbliga alla utilizzazione di complicatissimi programmi di calcoli e ad aberranti modalità di gestione degli impianti. Il fenomeno è reso evidente nella sua completa assurdità quando si pensi che gli stessi gestori sono pronti ad attuare nella loro rete di distribuzione la pratica della distrettualizzazione per il semplice motivo che, non conoscendo affatto il comportamento delle loro reti, sono costretti a sezionarle in tante piccole parti chiamate appunto distretti in modo da poter finalmente tenere la rete stessa sotto controllo. In questo modo viene menomata una di quelle prerogative che può considerarsi come quella più vantaggiosa per l’economia, la bontà di risultati e la sicurezza di esercizio della rete stessa e che è data dalla notevole interconnessione tra condotte e condotte di cui godono la gran parte degli acquedotti.

E’ facilmente comprensibile che la sostituzione dei contatori obsoleti con moderni apparecchi multifunzione, come appare anche a prima vista necessario, offrirebbe vantaggi notevolissimi mentre la distrettualizzazione, ora moto diffusa, sta compiendo una vera mutilazione delle reti rendendone il funzionamento precario e costoso rispetto ad una soluzione razionale che, al contrario, promuove la massima interconnessione tra elemento ed elemento di rete.

I sorpassati contatori d’utenza che occorre sostituire con moderne apparecchiature multifunzione ad imitazione di quanto già fatto per il gas e l’energia elettrica

Immediatamente dopo la categoria dei gestori di cui si è detto, segue quella degli studiosi di acquedottistica che compiono veri e propri salti mortali per riuscire a determinare i dati di funzionamento delle reti mentre la sostituzione dei contatori, di cui si è già spiegato, darebbe la possibilità di conoscere i consumi istantanei utente per utente e da essi i consumi istantanei effettivi ai nodi rendendo molto più semplice le modalità di calibrazione e la esecuzione delle verifiche tramite modello matematico ma soprattutto raggiungere quella precisione di risultati finora impossibile da calcolare con gli sofisticati programmi in corso di utilizzazione.

La terza ed ultima categoria che si intende in questo articolo analizzare è quella dei legislatori i quali, invece di imporre la distrettualizzazione, dovrebbero costringere il gestore degli acquedotti e gli utenti stessi a sostituire i contatori per motivi determinanti come: la giusta contabilizzazione ai cittadini dell’acqua effettivamente consumata, evitare la deleteria distrettualizzazione che mutila le reti acquedottistiche, semplificare enormemente il lavoro delle università e dei molti studiosi che devono elaborare complicatissime procedure di calcolo di verifica degli acquedotti, evitare lo spreco di ingenti volumi idrici dispersi agli acquedotti con le perdite occulte.

Le spiegazioni di questa nota sono troppo semplicistiche per dare al lettore una idea della importanza dei temi trattati.

Maggiori delucidazioni possono essere lette dagli altri articoli del sito oppure trovando con motore di ricerca le parole: contatori degli acquedotti, la distrettualizzazione acquedotti, leggi sulla gestione degli acquedotti.

Ritengo necessario formulare ora la spiegazione di alcune delle cause cui si devono, a mio giudizio, le anomalie in argomento.

Quando mi chiedo : ma perché nessuno pensa minimamente alla sostituzione dei contatosi d’utenza? La mia risposta si riferisce ad una cattiva condotta di base di molti dei personaggi elencati ed in dettaglio io penso che se un gestore non attua affatto questa iniziativa lo si deve esclusivamente al fatto che la sua preoccupazione è tutta rivolta nella sistemazione del bilancio economico dell’azienda ottenuto non già con i buoni interventi citati ma invece riversando sull’utenza gli oneri che ne derivano e cioè preoccupandosi solo di aumentare le tariffe il cui valore è funzione diretta delle spese di esercizio anche quando dette spese non sono giustificate o riducibili. L’importante è solo la quadratura del cerchio tra spese e tariffe.

La seconda domanda, che riguarda il mancato intervento del legislatore, viene da me comprovata con la motivazione che il politico è è piuttosto preoccupato di perdere i voti delle migliaia di lavoratori che devono operare per far fronte alle stolte modalità di esercizio e che gli evita di intravvedere che anche negli acquedotti, come accade in una qualunque azienda produttiva, il solo modo per star bene tutti, compresi i lavoratori, è quello di rendere funzionale ed economica l’azienda stessa.

L’ultima categoria da esaminare riguarda gli gli studiosi di tecnica acquedottistica i quali giustificano l’ operato dichiarando che il loro compito specifico non è quello di entrare in merito alla costituzione di base degli acquedotti anche se è obsoleta. Essi devono soltanto porre rimedio alle inadeguatezze che vengono loro sottoposte e lo fanno utilizzando una tecnica sofisticatissima che spesso comprende anche la distrettualizzazione e che si dimostra atta a dare gli eclatanti risultati a tutti ben noti. Non resta che confermare la veridicità di questo assunto ma con un obbiezione. I risultati sono eclatanti perché derivano dal paragone tra una rete distrettualizzata e quella preesistente caratterizzata da magagne colossali. Se invece il paragone fosse fatto con una rete considerata come già razionalizzata prima di tutto nella sua costituzione di base, si giungerebbe senz’altro alle conclusioni opposte.

Un testo dal quale risulta chiara la conferma delle incongruenze esistenti in tutti i settori della moderna civiltà, potendo considerare compreso anche il settore acquedottistico

Non posso esimermi dal citare, come conclusione di questa breve nota, un libro che sta avendo molto successo per le grandi verità che và sostenendo.

Nassim Nicholas Taleb nel suo “Il cigno nero” dichiara a ragion veduta che  il risultato del lavoro degli esperti, specie quando si tratta di prevedere -e quindi di progettare-,  è noto ed infasto. L’autore, infatti, scrive de “Il problema degli esperti, ovvero la tragedia delle teste vuote in giacca e cravatta”. In parole molto povere ed al di là del fascino -superficiale- di teorie molto complesse i risultati latitano, per non dire che non ci sono, tanto che esperimenti concreti hanno dimostrato, confrontando il lavoro eseguito secondo i dettami degli esperti con quello fatto sulla base di indicazioni della gente comune -l’autore utilizza i pareri dei tassisti- emerge come questi ultimi si dimostrano alla prova dei fatti più capaci dei primi, che però sono più eleganti, convinti ed altisonanti: come non accorgersene pensando in primis ai nostri politici ed a ruota ai nostri teorici, giornalisti, dirigenti e via dicendo compresi, nello specifico, alcuni gestori degli acquedotti?

 

LA SOSTITUZIONE INTELLIGENTE DEI CONTATORI DI UTENZA DEGLI ACQUEDOTTI E’ UN’OPERAZIONE IMPORTANTISSIMA MA CHE TUTTORA NON ACCENNA A DECOLLARE

Si parla tanto di imminente crisi generale degli acquedotti ma si trascurano gli elementi essenziali per evitarla. Uno di quelli che pootrebbe contribuire in maniera determinante ad allontanare la crisi è un intervento assolutamente necessario anche per l’economia di gestione dei sistemi acquedottistici ed è la sostituzione dei contatori d’utenza.

Contatori in uso normale

Le motivazioni tecnico-economiche di tale operazione sono state più volte descritte in questo sito e per approfondire l’argomento sarà sufficiente che il lettore ne faccia ricerca sulla sinistra in alto di questa pagina digitando semplicemente la parola contatori.

 

Dove mi voglio dilungare in questa sede è sul controsenso rappresentato da un’operazione che presenta tutti gli aspetti positivi per essere eseguita nel più breve tempo ed invece nella realtà non si profila ancora alcun indizio che ne possa preludere l’attuazione.

Personalmente mi sono impegnato divulgare molti degli aspetti intuibili molto facilmente ma è su quelli particolari che vorrei qui soffermarmi

Il mancato intervento degli studiosi di tecnica acquedottistica, i quali per risolvere molti problemi tecnici degli acquedotti, sono costretti a ricorrere ad elaboratissime soluzioni con impiego di procedure matematiche molto complesse e dovute alla mancata conoscenza delle portate istantanee effettivamente consumate dagli utenti e da utilizzare come base per le estrapolazioni di progetto

Oltre al mancato intervento degli studiosi quello che mi impressiona è la tendenza dei costruttori di contatori i quali non riescono a rendersi conto che il lancio di contatori multifunzione, oltre che costituire un sicuro e notevole incremento della loro attività, metterebbe il primo costruttore in una sicura posizione di privilegio vista l’importanza di cui ho detto.

La stessa cosa può dirsi nei riguardi dei gestori degli acquedotti i quali non riescono a capire quale vantaggio deriverebbe ai lavori di sistemazione degli acquedotti, alla lettura ed alla fatturazione dei consumi ed infine alle progettazioni di opere di ampliamento o sistemazione degli acquedotti il cui costo alla fin fine va a gravare su di loro ogni qual volta hanno bisogno di interpellare gli stessi studiosi per risolvere i numerosi problemi del servizio idropotabile italiano.

La lettura manuale dei contatori d’utenza

Esiste un ulteriore pericolo ed è la possibilità che i nuovi contatori che inevitabilmente appariranno entro breve tempo siano limitati alla sola funzione di definire i consumi da fatturare e che tale determinazione segua le stesse orme dei contatori esistenti. Al contrario, come ho ampiamente dimostrato in precedenti articoli, la sostituzione di tutti i contatori deve essere un’occasione d non perdere per compiere un’azione studiata in dettagli, di munire l’intera rete acquedottistica di strumenti multifunzione atti a svolgere molteplici azioni oltre alla mera lettura dei consumi di un lungo periodo corrispondente a quello dellafatturazione dell’acqua consumata. E’ da rilevare in particolare la possibilità di leggere le portate istantanee e contemporanee di tutti gli utenti che costituirebbe un elemento fondamentale per tutti i calcoli di verifica della rete .

Alcuni danni potevano essere evitati da opere di prevenzione?

Mi sento in dovere di far rilevare come l’abitudine prima indicata e che langue nel trascurare gli elementi di base per fermarsi alla risoluzione dei problemi contingenti si riferisce alla gran parte delle attività importanti della moderna società procurando danni economici, di difettoso servizio e soprattutto provocando addirittura il decesso di cittadini che non hanno alcuna colpa da scontare. Alcune tragiche dimostrazioni risiedono ad esempio nella mancata sistemazione idraulica dei nostri territori dove gli interventi preventivi di sistemazioni delle gravi e ben note carenze vengono sostituiti da lavori improvvisati ed eseguiti soltanto dopo che le tragedie si sono verificate e dovendo sostenere spese ben maggiori di quelle di sistemazione reale di cui parlavo e soprattutto subendo la tragedia della morte di inermi cittadini

Esempi molto significativi sono quelli della mancata sistemazione delle reti di acquedotti italiani dove dilagano interventi che non solo sono rivolti soltanto alla risoluzione delle emergenze ma producono il grave risultato di perpetuare nel tempo dei gravi difetti di base della costituzione obsoleta degli acquedotti. Un caso veramente eclatante è quello della distrettualizzazione che dilaga ogni anno maggiormente ed i cui concetti possono essere così riepilogati. Considerato che il funzionamento reale degli acquedotti italiani è quasi totalmente sconosciuto mentre invece risulta l’elemento essenziale per capire a fondo i difetti e poter intervenire efficacemente nei rimedi, con la distrettualizzazione si suddividono i grandi acquedotti in tante piccole reti ognuna delle quali è munita di una sola alimentazione in modo da poter finalmente entrare in possesso degli elementi ignoti e poter provvedere alla regolazione di funzionamento. Nel mentre risulta chiaro che il frazionamento dalle reti in tante piccole parti è di per sé un danno enorme non si riesce a capire che la sostituzione dei contatori di utenza, tra gli altri vantaggi, ovvierebbe a questo inconveniente consentendo di cessare in quella saniosa mutilazione delle reti acquedo9ttistche italiane.

La conclusione di questa nota è chiara: sollecitare che tutti i  responsabili del servizio idropotabile si prestino alacremente per attuale quella opera da ritenersi utile ed essenziale che è la sostituzione intelligente dei contatori di utenza degli acquedotti.

SICCITA’ – L’ADIGE E LA RISALITA DEL CUNEO SALINO

I bacini artificiali di alta montagna sono chiamati a riservare per la prossima estate acqua accumulata

Avendo percepito dai numerosi articoli apparsi sulla stampa la sempre crescente preoccupazione per la siccità che ormai risulterebbe irrimediabile anche se si avessero nuove e consistenti piogge, faccio seguito al mio recente articolo “SICCITA’ IN ARRIVO – IN BREVE LA STORIA ED I RIMEDI”  dove erano in sunto segnalati alcuni rimedi atti a lenire i danni, per far rilevare il grande pericolo che sta correndo il fiume Adige e di conseguenza le numerose ed essenziali derivazioni d’acqua presenti lungo il fiume medesimo. Si tratta non tanto e non solo della bassa portata estiva che accuserà l’Adige ma sarà soprattutto il verificarsi subdolo e gravissimo della risalita del cuneo salino per chilometri e chilometri lungo l’asta, la quale rende inutilizzabile anche la poca acqua trasportata a mare dal fiume. La gravità di quanto sta per accadere e che molto probabilmente, oltre al Veneto, investirà anche altre regioni italiane, deve far riflettere e moderare i concetti di principio in base ai quali nelle decisioni importanti si mette in primo piano la salvaguardia dell’ambiente evitando perfino di introdurne la discussione di rimedi e di studi di fattibilità delle opere che si rendono necessarie per rimediare ad uno stato di cose tanto grave.

Nell’Adige, allo scopo di scongiurare il pericolo della dannosissima risalita del nucleo salino, si sono da tempo costruite delle barriere antisale ma esse, proprio per non apportare alcun danno all’ambiente ed al traffico acqueo, sono state limitate, nella loro altezza rispetto al fondo, al minimo livello che in sede di progettazione risultava sufficiente per per fermare il nucleo salino in oggetto. I cambiamenti climatici e le mutate condizioni del fiume hanno però denunciato la loro attuale inefficacia proprio ca causa della della loro altezza troppo esigua.

La dura prova che si dovrà tra poco superare con enormi difficoltà o per meglio dire che non potrà affatto essere superata non esistendo alcun mezzo per farlo, richiede assolutamente di riconsiderare le prescrizioni in atto prendendo in esame con tutte le verifiche del caso, soluzioni drastiche ed atte a prevenire futuri danni analoghi a quelli in corso mediante opere dotate di di tutti gli accorgimenti, anche se costosi e di tipologia inusitata, necessari per la tutela dell’ambiente.

La risalita del cuneo salino lungo l’Adige

Tra i manufatti che ad avviso di chi scrive potrebbero , previa attuazione di uno studio approfondito preceduto da tutte le verifiche e le modifiche del caso, offrire risultati di notevole rilievo, suggerisco la barriera mobile di foce rinviando per i dettagli costruttivi e di esercizio alla casella “cerca nel sito” posta in alto a sinistra della pagina e che consentirà di aprire i relativi articoli. In questa sede mi limito a rilevare la sua duplice funzione specifica. Il manufatto principale consiste in una barriera apribile che interessa l’intera larghezza d’alveo riuscendo sicuramente ad impedire la risalita del nucleo salino ed al tempo stesso a trasformare la foce e l’alveo di valle del fiume per una lunghezza di alcuni chilometri in un lungo lago che con il suo notevole invaso, possa costituire una grande riserva idrica atta a dare un significativo contributo nella risoluzione delle paventate carenze idriche soprattutto estive.

Le riserve che vengono mosse ad un’opera del genere si riferiscono prima di tutto alla novità ambientale data dalla presenza del lungo lago di foce cui si deve controbattere che l’avere l’alveo del fiume pieno d’acqua fino quasi alla sommità arginale rappresenta un fenomeno naturale . Ciò che cambia è soltanto la sua frequenza che varia passando da evento occasionale dovuto alla piena dell’Adige che può considerarsi annuale ad un evento abituale essendo il lago normalmente al massimo livello e che viene riportato al livello normale del fiume solo raramente quando tutta l’acqua accumulata deve essere utilizzata per vincere le crisi idriche.

Profilo schematico di sbarramento mobile di foce

Un importante fattore negativo è dato dall’insabbiamento che il nuovo lago è costretto a subire trattenendo i grandi volumi di sabbia normalmente trasportati al mare dove esse compiono una importante azione di ripristino dei fondali. A tale difetto si deve ovviare con l’apertura alternata delle paratoie definita in modo da garantire lo svuotamento del fondo lago dalle sabbie ristabilendo la loro destinazione finale nel mare.

Altre critiche possono riferirsi al pericolo di cedimento degli argini sottoposti alla spinta di un bacino con inusitata caratteristica di perennità ma a questo problema si deve far fronte con le eventuali opere di impermeabilizzazione o di rinforzo degli argini stessi. Anche il problema della navigabilità fluviale che viene interrotta dalla barriera che attraversa tutto l’argine con sopraelevazione del il livello d’acqua, dovrebbe essere risolto tramite opportune conche di navigazione facendo rilevare al tempo stesso la possibilità di sfruttamento del lago a scopo turistico.

Per ultimo è da far notare come la barriera in argomento realizzi indirettamente anche un servizio largamente invocato dalle leggi e che riguarda la necessità di far compiere alle acque usate dall’uomo il ciclo della loro riutilizzazione multipla. In realtà la presenza della barriera che raccoglie tutte le acque superflue del fiume, comprende anche le acque, che lungo tutto il percorso del fiume dalla sua sorgente fino allo sbocco in mare gli impianti di depurazione delle acque reflue delle fognature pubbliche vi scaricano sistematicamente. Grazie alla nuova barriera tali acque vengono anch’esse rimesse in circolo e quindi, tramite le opere di presa dei molti acquedotti, verranno riutilizzate quale loro fonte principale.

Sicuramente le scarne note del presente articolo non possono che dare indicazioni molto sommarie di un’opera così complessa come la barriera di foce e pertanto devono essere considerate solo alla stregua di promozione di un’idea da sottoporre a tutte le osservazioni e critiche che interessano numerosi settori da quello ambientale, a quello dell’idraulica di un fiume importantissimo, alle necessità dell’irrigazione agricola e dell’alimentazione potabile, alle possibilità di sfruttamento turistico di una zona bellissima, ai problemi statici del manufatto ecc.

Quello che si deve soprattutto esaminare a fondo sono i grandi vantaggi che derivano dalla eliminazione del sale da tutta l’asta del fiume risolvendone in maniera sicura tutti i problemi ed inoltre la funzione di un grande bacino che è in grado di immagazzinare tutte le acque superflue che attualmente vengono scaricate inutilizzate nel mare facendole diventare utilissimo elemento atto a dare un importante contributo durante le crisi di siccità del tipo di quella ora in arrivo..

SICCITA’ IN ARRIVO – IN BREVE LA STORIA ED I RIMEDI

La carenza d’acqua, che già si preannuncia in Veneto per l’imminente estate, colpirà gravemente molti settori del vivere civile, agricolo ed industriale. Sarà soprattutto l’agricoltura a risentirne per le imponenti portate idriche da essa richieste per l’irrigazione che ne costituisce l’elemento fondamentale, ma anche gli acquedotti saranno sottoposti ad una dura prova. Pur godendo il Veneto di una situazione favorevolissima, risentiranno senza dubbio di un rilevante calo delle fonti.

Dò seguito ad una veloce scorsa dei provvedimenti ampiamente descritti nel mio sito ed atti ad alleviare e col passare del tempo, risolvere i problemi,. Di ogni argomento si potranno leggere interessanti particolari evidenziandoli nell’apposita casella bianca presente in alto a sinistra sotto la dicitura “cerca nel blog” mentre in questa sede non se ne riportano affatto i link.

Contatori d’utenza in via di eliminazione ; saranno sostituiti da apparecchi multifunzione?

Inizio dal punto terminale del processo di alimentazione idropotabile d’acquedotto e cioè dai contatori d’utenza i quali appaiono privi di interesse alcuno nei riguardi del problema. A mio avviso  invece, proprio per la loro velata disponibilità a svolgere un ruolo determinante, essi meritano il posto di prima fila di una lunga trafila.

Se, nell’operazione in corso per la sostituzione di tutto il parco contatori con installazione di nuove apparecchiature il cui unico scopo è quello di automatizzare la determinazione e la contabilizzazione dei volumi dì acqua consumata utente per utente, ci si fosse invece preoccupati di dar ad ognuno di essi la veste di vera sentinella posta all’ingresso di ogni consumatore dotandoli delle armi allo scopo necessarie, si sarebbe risolto in breve tempo uno dei problemi dei moderni acquedotti consistente nella mancata conoscenza del loro funzionamento effettivo dando modo adottare per tempo alcuni necessari provvedimenti . Nella realtà degli acquedotti italiani sono noti soltanto alcuni dati di funzionamento sommario, prova ne sia che per colmare questa grave lacuna si è fatto ricorso all’intervento, ormai diffusissimo ed enfatizzato in tutti i modi, di distrettualizzazione delle reti di distribuzione che altro non è se non lo spezzettamento delle reti in tante piccole parti chiamante appunto distretti ognuno dei quali consente, a prezzo di gravi menomazioni della rete stessa, di conoscere finalmente le portate e pressioni effettive che lo caratterizzano e permettendo di rimediare ai difetti. La distrettualizzazione medesima costituisce anche la prova che le simulazioni al modello matematico forniscono solo risultati sommari ed approssimati e quindi non sufficienti per apportare alla rete le migliorie di cui si parla. Risulta evidente che, qualora lo stesso modello matematico potesse usufruire della serie di dati cui si detto e cioè dei consumi e pressioni istantanee effettive e precise dell’acqua consegnata a ciascun utente e determinata da nuovi contatori multifunzione, il modello matematico potrebbe operare con metodologie ben diverse ottenendo risultati ancora migliori di quelli della distrettualizzazione ma con l’enorme vantaggio di non distruggerne il magliaggio ben interconnesso, evitando di rinunciare a tutti i vantaggi che gli sono propri.

In conclusione uno degli interventi basilari da mettere quanto prima in atto consisterebbe nel dotare la rete di misuratori individuali multifunzione con caratteristiche tutte da definire ma comunque ben diverse da quelli che si stanno mettendo in opera.

Un mirabile esempio di centro di controllo di un importante acquedotto

Il sistema centralizzato che consentirebbe di utilizzare razionalmente i citati dati reali di funzionamento della rete è ovviamente l’impianto di telecontrollo e telecomando dell’acquedotto al cui riguardo sussistono importanti considerazioni. Si deve rilevare come nella stragrande maggioranza degli acquedotti si sia affidato al telecontrollo soltanto la funzione di effettuare automaticamente tutte le operazioni che un tempo venivano svolte dal personale. Al contrario esso è chiamato a rivestire un ruolo complementare importantissimo e molto ampio la cui descrizione richiederebbe qui pagine e pagine scritte . Ci si limita a riassumerle nella seguente frase: far diventare l’acquedotto in tutto e per tutto il figlio del telecontrollo. Detta in poche parole tale figliazione significa ottenere un insieme di apparecchiature e di condotte di rete nessuna delle quali funzioni non tanto sulla base di regole dettate dal caso come si verifica spesso negli attuali acquedotti, per indirizzarle invece e tramite un telecontrollo razionale, verso compiti tecnicamente ed economicamente ben motivati onde ottenere un servizio all’utenza sempre migliore ed una rilevante economia di mezzi e soprattutto dell’acqua da captare.

Per fare alcuni esempi si precisa come il nuovo acquedotto dovrebbe eliminare tutta la miriade di vasche di carico, a suo tempo erroneamente definite in funzione dei soli consumi di punta , per adottare la immissione diretta in rete a pressione variabile automaticamente regolata in funzione dei fabbisogni a partire dal suo punto iniziale per terminare alle estreme propaggini di tubazioni.

Esempio di alimentazione della rete con vasca di carico e serbatoio pensile

Tra gli altri compiti che dovrebbero essere assegnati al telecontrollo riveste una grande importanza la gestione intelligente dei serbatoi. E’ ben noto come una grande economia d’acqua si ottiene mediante l’operazione tecnicamente definita come “compensazione delle portate” e che consiste nell’accumulare l’acqua presente abbondantemente nei periodi piovosi per conservarla a lungo in modo da far fronte ai periodi, come quello che si presenta adesso, di grande siccità. La metodologia atta allo scopo è duplice prevedendo in primo luogo di incrementare notevolmente il numero e la capacità totale di invaso d’acqua potabile a mezzo della costruzione di nuovi grandi serbatoi. Allo scopo le difficoltà di reperimento di ampie aree di terreno adatte alla loro costruzione dovrebbe essere superata utilizzando il sottosuolo dove l’acqua trova il suo ambiente ideale di conservazione ed inoltre utilizzando la foce dei fiumi per costruirvi delle barriere atte non solo a costituire i citati grandi volumi di invaso ma anche ad impedire la risalita dal mare del cuneo salino che rende inutilizzabile l’acqua sia per l’irrigazione che per il servizio potabile. La seconda metodologia riguarda ancora una volta il telecontrollo che deve svolgere una importante azione di regolazione negli invasi/svasi dei volumi accumulati. A tale riguardo occorre tener ben presente che la vera e difficile funzione di un serbatoio non è soltanto quella di starsene ben pieno e pronto ad intervenire nei momenti di punta ma è soprattutto quella di intervenire quotidianamente ad immettere in circolo l’acqua di cui è ricco provvedendo intelligentemente a ripristinare l’invaso in ognuno dei momenti propizi. Una corretta gestione degli invasi prevede che in tutti i periodi, sia in quelli di scarso o di grande consumo e sia in quelli di abbondante o minima produzione delle fonti, siano evitate le produzioni di punta razionalmente sostituite da produzioni costantemente corrispondenti alla portata media del periodo medesimo.

Esempio di “GALLERIA SERBATOIO” per l’Isola d’Elba

La realtà degli acquedotti italiani è completamente diversa in quanto la maggior parte dei serbatoi sono regolati al massimo livello. E’ abitudine consolidata che, non appena si verifichi un abbassamento dell’invaso, venga effettuato un aumento di portata delle fonti per ripristinarlo con la naturale conseguenza di avere molti serbatoi che permangono pieni e quindi inutilizzati per lunghi tempi

La loro buona regolazione, tesa a sfruttarne in toto l’invaso in tutte le giornate sia di piccolo che di grande consumo, ottiene risultati eclatanti in quanto, l’aver standardizzato come detto la produzione, significa in realtà poter disporre di un maggior quantitativo idrico con minore sfruttamento delle fonti grazie, anche in questo caso, al sistema di telecontrollo che riesce utilizzando un nutrito insieme di dati reali e statistici e naturalmente un programma molto efficiente ed adatto specificamente alle caratteristiche locali del territorio e degli impianti.

Anche in questo caso la costituzione degli impianti acquedottistici deve essere adeguata alle grandi possibilità dell’informatica che molto spesso conducono a soluzioni molto diverse rispetto alle soluzioni tradizionali classiche.

L’argomento in cui il telecontrollo regna incontrastato è quello della regolazione della pressione di esercizio delle reti in tutta la estensione della rete stessa in quanto, grazie alla presenza di impianti di sollevamento dotati di pompe a velocità variabile e di valvole di riduzione della pressione diffuse in rete ed asservite al telecontrollo, fornisce l’acqua all’utenza con la pressione sempre ottimale eliminandone gli eccessi che sono una delle cause principali dell’aumento di perdite occulte di cui soffrono pesantemente gli acquedotti italiani.

L’ultimo provvedimento di questo breve elenco ma non certo quello meno importante per il contributo che può dare alla risoluzione delle carenze delle fonti, è senza dubbio la costituzione di reti di interconnessioni tra acquedotti. La sua efficacia è così notevole da immaginare  che in un futuro abbastanza prossimo l’intera nazione possa essere percorsa in lungo ed in largo da una rete primaria che provveda ad una integrazione di approvvigionamento idrico a livello nazionale contribuendo a comporre le notevoli differenziazioni idriche  oggi esistenti tra regione e regione.

Una ipotetica rete di interconnessione tra tutti gli acquedotti della penisola

La presente disamina dei disservizi accusati dagli acquedotti italiani nonché di alcuni rimedi necessari, pur se molto sintetica e senz’altro incompleta, è la dimostrazione della necessità di ovviare alle crisi idriche come quella che si sta prospettando per il Veneto ma che si teme abbia da ripetersi ovunque con un progressivo peggioramento futuro, in un primo tempo con l’ammodernamento rivoluzionario degli impianti senza il quale nemmeno la scoperta delle nuove fonti. che sicuramente la tecnica metterà in luce negli anni a venire, potrà soddisfare le future richieste idropotabili essendo anch’esse in continua evoluzione .

PS:

Avendo letto l’articolo del Corriere in data 25.03.2017 a firma di Agostino Gramigna

PERDITE E SPRECHI D’ACQUA , È P….. LA PEGGIORE” nel quale si segnala che la perdita dell’acquedotto della città è pari al 70% della produzione totale, non riesco a sottacere la mostruosità del fenomeno che rende inutili tutte le innovazioni descritte nel soprastante articolo. Le mie deduzioni portano ad ipotesi gravi. Delle due l’una.

Primo: Se il dato è realistico siamo in presenza di un sistema fallimentare ed intollerabile.

In secondo luogo, non essendo materialmente possibile che un acquedotto possa accusare perdite del genere, arrivo alla ipotesi che il dato pubblicato nel giornale sia totalmente errato e che detta perdita sia tollerata per un motivo ancora più terrificante: non si sa nulla di come funzionino gli impianti, non esistono strumenti di misura e vengono forniti solo dati fasulli. Si tratta di una mancanza che domina nella stragrande maggioranza degli acquedotti. E ciò costituisce l’elemento più grave di tutti gli altri.

ACQUEDOTTI – LA REGOLAZIONE DELL’IMMISSIONE DIRETTA IN RETE CON POMPE VARIABILI -LA DISCUSSIONE CONTINUA

Non ho fatto tempo a completare l’articoloacquedotti – il progresso nella regolazione dell’immissione diretta nella rete di distribuzione tramite pompe a velocità variabile che mi sono apparsi necessari alcuni approfondimenti

Esempio di rete alimentata a pressione variabile

L’ articolo, nella sostanza, concerne una piccola estensione della nota modalità di regolazione delle reti di cui al titolo e che si basa sulla pressione che si vuole ottenere in rete e precisamente in corrispondenza del punto di consegna dell’acqua all’utenza. La nuova modalità vi aggiungeva la possibilità di lasciare libera la pompa, per brevi e successivi intervalli di tempo in cui essa gira a velocità fissa, di aggiornarsi in portata e pressione di mandata facendo scorrere il punto di funzionamento lungo la curva caratteristica. Questa disposizione consiste semplicemente nell’evitare una continua variazione della velocità della pompa imponendo invece di restare per un intervallo di tempo prefissato (ad esempio per 15 minuti), a velocità costante. Il funzionamento reale del sistema può essere controllato a posteriori esaminando la registrazione di tutti i dati. In conclusione il metodo si basa principalmente sulla imposizione della pressione precedentemente prefissata tramite un diagramma giornaliero caratterizzato da pressioni che, dalle esperienze acquisite, devono essere molto basse alla notte quando i consumi sono minimi per aumentare nelle ore diurne in proporzione ai consumi previsti ora per ora. In definitiva l’efficacia del lavoro dipende totalmente dalla formulazione di tali valori giornalieri essendo logico che una loro errata compilazione fa scorrere per grandi valori il punto di funzionamento lungo la curva caratteristica portando la pompa a lavorare fuori rendimento. Nell’articolo citato si spiegava che, allo scopo di evitare errori grossolani del tipo di quello cui si è fatto cenno, è necessario verificare frequentemente le condizioni effettive di funzionamento della rete e delle pompe in modo di apportare al grafico di preimpostazione quelle correzioni che si dimostrino atte a correggere le anomalie di funzionamento man mano che esse vengono alla luce. Quello descritto in definitiva è un metodo pratico di aggiornamento di uno degli elementi fondamentali di esercizio.

Esempio di grafico giornaliero delle pressioni di rete da preimpostare

Risultando chiaramente che la bontà dei risultati di esercizio della rete è funzione del grafico di predisposizione delle pressioni, è proprio sulla qualità del grafico medesimo che occorre prestare la massima attenzione ed in particolare studiarne le nuove modalità di concezione e redazione.

La moderna tecnica, abbandonato ilo metodo pratico, non può che basarsi sull’uso del modello matematico della rete con il quale si possono eseguire moltissime verifiche della rete partendo da serie di dati differenziati ed approfittando quindi dei numerosi risultati per scegliere la soluzione migliore cioè quella che con minori spese di sollevamento, minore impiego di acqua captata, fornisce la migliore alimentazione della rete.

La procedura da seguire è abbastanza complessa ma molto interessante.

rete-venezia
Esempio di calcolo della rete di Venezia eseguito negli Anni 70 con i primi computer allora disponibili

Le verifiche vanno fatte utilizzando uno dei molti programmi tra i quali primeggia Epanet che consente di effettuare calcoli delle reti acquedottistiche complete di tutti gli annessi e connessi di tutti i tipi dalle valvole, ai serbatoi alle pompe a velocità variabile ecc.

La procedura da seguire nel caso specifico, comprende le operazioni di rito come la memorizzazione dello schema idraulico scheletrizzato e cioè depurato delle condotte secondarie e di tutte quelle che influiscono poco nel funzionamento principale della rete, la definizione delle portate prelevate dall’utenza e distinte nodo per nodo, dei coefficienti di scabrezza delle tubazioni, la determinazione delle perdite occulte e dei criteri per suddividerle tra tutti i nodi, la esecuzione della calibrazione cioè dell’operazione mediante la quale si effettua, sempre con l’ausilio di avanzati programmi di calcolo al modello matematico, l’ adeguamento di tutti i dati ad una situazione nota di funzionamento. In altri termini la prima operazione complessa consiste nel costruire un modello matematico che sia in grado di determinare teoricamente i dati di funzionamento una rete esistente e, partendo dal confronto con quelli noti, di correggerne gli elementi fino a rendere il modello stesso congruo con la rete effettiva.

Completata la descritta prima parte cominciano le elaborazioni di un gran numero di soluzioni diversificate ed atte a definire quella migliore.

Poiché il primo elemento da definire è il grafico giornaliero delle pressioni in rete nel punto di consegna dell’acqua all’utenza, oppure, nel caso di reti complesse dei valori medi del territorio, questa determinazione, come già detto, ha un’importanza capitale che consente di adottare, non un grafico giornaliero derivato da elementi approssimati o da esperienze di esercizio effettivo, bensì frutto di una serie di calcoli molto attendibili e che determinano l’applicazione reale del grafico stesso.

Le elaborazioni preliminari non si possono considerare concluse in questo modo poiché con il modello matematico della rete si può anche verificare tutto ciò che provocherà in rete l’adozione dei dati calcolati con il modello stesso. In pratica si potranno prevedere anche i rimanenti elementi ottimali di funzionamento delle pompe e soprattutto determinare la durata degli intervalli durante i quali le pompe funzioneranno a giri fissi. Come già spiegato nel precedente articolo è sicuramente opportuno che le pompe rimangano a portata costante per periodi il più lunghi possibile ma agendo in maniera casuale ne potrebbe derivare un dispendioso funzionamento delle macchine che lavorano fuori rendimento.

Alla fine della trattazione fatta l’insieme di regole proposte in questo e in altri articoli rende l’immagine di una rete acquedottistica di tipo particolarissimo e che prescinde totalmente dalla realtà tanto da apparire del tutto fantasiosa ed inattuabile.

Esempio di rete classica alimentata da vasche di carico

Questa conclusione appare ancora più scottante se si aggiunge un altro fattore realistico: tutte le elaborazioni fatte da chi scrive negli articoli citati si riferiscono, per semplicità, ad acquedotti che alimentano territori pianeggianti mentre nella realtà ciò si verifica molto di rado e sono molto più frequenti servizi idropotabili relativi a terreni caratterizzati da dislivelli altimetrici che fanno crescere a dismisura le difficoltà di calcolo e di determinazione degli elementi essenziali di cui si tratta. Alla fin fine l’autore potrebbe anche convenire con tali giudizi negativi riguardo alle tesi da esso medesimo portate avanti ma sussiste un elemento incontrovertibile che giustifica la ricerca di nuove soluzioni anche avveniristiche ma che possono sempre offrire degli spunti utili. Tale elemento è costituto dalla arretratezza bissale che caratterizza la gran parte degli acquedotti effettivamente esistenti. Basterà elencare tutte le reti che funzionano a pressione iniziale fissa dovuta alla presenza infausta delle vasche di carico le quali sono ancora oggi definite l’elemento essenziale che deve essere presente in tutti gli acquedotti, basterà pensare alla distrettualizzazione adottata negli acquedotti più importanti essendo ritenuta l’optimum mentre non è altro che la dimostrazione di incapacità di verificare il funzionamento del loro acquedotto e di utilizzare elementi validi tra i quali appunto la immissione in rete a pressione variabile, basterà pensare agli sprechi del 50% di acqua delle perdite occulte cui si conta di rimediare, non già rivoluzionando gli acquedotti, ma semplicemente sostituendo le condotte ammalorate con nuove tubazioni del tutto simili aggiungendo, tutto al più la distrettualizzazione che ne perpetua gli errori, Sono queste le motivazioni che mi spingono a continuare nella mia azione di divulgazione di metodi diversi da quelli che regnano indisturbati nei piu’ diffusi testi di letteratura tecnica acquedottistica.

UN SOLO SERBATOIO DI GRANDI DIMENSIONI PUÒ RIMEDIARE ALLA MANCATA COMPENSAZIONE GIORNALIERA DI TUTTA UNA SERIE DI PICCOLI SERBATOI DELLA STESSA RETE ACQUEDOTTISTICA

La funzione che le teorie acquedottistiche classiche assegnano al serbatoio giornaliero degli acquedotti è quella di effettuare la compensazione delle portate durante il ciclo di 24 ore della giornata.

Figura n. 1 .= Grafico delle portate e delle altezze e dei volumi di invaso nel giorno di massimo consumo secondo le teorie classiche

Un esempio chiarificatore può essere quello della figura n. 1. Si suppone una produzione fissa di 100 l/sec rappresentata dalla retta orizzontale color magenta e  che, proprio per la sua costanza di produzione nel tempo, rappresenta la soluzione ideale. , L’andamento giornaliero dei consumi è raffigurato dalla spezzata azzurra e quindi con soli 40 l/sec alla notte, dalle ore 1 alle 5 e di 150 l/sec dalle 8 alle 9. Nelle ore pomeridiane si stabilizza n un consumo di circa 120 l/sec che dura fino alle 20 per poi calare velocemente. Il volume del serbatoio necessario per la compensazione delle portate risulta pari a mc 1240 che si suppongono attuati da un serbatoio alto 5 m e con una superficie di 310 mq. La parte inferiore del serbatoio per un’altezza di un metro si suppone inutilizzata a fini compensativi per costituire invece una riserva di emergenza atta a coprire eventuali necessità idriche eccezionali ed imprevedibili

Dalle regole classiche risulterebbe che una rete di distribuzione munita di un serbatoio del genere sarebbe in grado di immagazzinare durante la notte il citato volume di 1240 mc atto a fronteggiare esattamente le punte di consumo del giorno successivo e quindi garantire il mantenimento di una produzione costante per tutto l’arco della giornata come già indicato. Nella pratica di esercizio ed anche nelle simulazioni effettuate al modello matematico si constatata invece che una sequenza del genere è praticamente impossibile da realizzarsi a causa dei molti fenomeni che caratterizzano il funzionamento idraulico effettivo delle reti ed anche a seguito della composizione dei consumi che nella realtà sono molto variabili nel tempo e nelle svariate aree alimentate dalla rete. A tutto ciò deve aggiungersi che una progettazione delle opere di compensazione come quella in uso che si basa soltanto sulla verifica del giorno di massimo consumo è da considerarsi errata dovendo invece esaminare approfonditamente anche le modificazioni idrauliche che intervengono negli altri giorni di minore richiesta idrica. Nel seguito si cercherà di approfondire le questioni con successive elaborazioni dell’esempio citato.

Nel giorno di massimo consumo di cui alla figura n.1, essendo note sia la portata prodotta durante la giornata e pari a 100 l/sec costanti e sia il consumo variabile di minuto in minuto dell’utenza, si è potuto determinare, con semplici elaborazioni del grafico, la curva dei livelli che deve assumere l’acqua in serbatoio e che è rappresentata dalla spezzata in colore rosso . Ovviamente il serbatoio si vuota durante il periodo diurno, approssimativamente dalle ore 6.30 alle 21, durante il quale la portata prodotta di 100 l/sec non sarebbe in grado di fronteggiare da sola i consumi nel mentre il riempimento del serbatoio medesimo avverrà nelle rimanenti ore della giornata e cioè dalle 21 alle 6.30 del giorno dopo.

Figura n. 2 = Grafico del funzionamento assurdo del giorno di basso consumo e con produzione costante

Esaminiamo ora una giornata di consumi più bassi di quelli descritti e raffigurata nella figura n. 2. Se anche in questo caso la produzione si mantenesse sui 100 l/sec l’intervento del serbatoio si ridurrebbe ad un volume irrisorio di soli 195 mc mentre i grandi quantitativi dell’acqua prodotta durante la notte ed evidenziati nella figura n. 2 con tratteggio,dovrebbero essere sfiorati e quindi persi. Se ne conclude che la produzione, per rimanere costante per tutta la giornata, dovrebbe essere congruamente ridotta fin dalle prime ore del mattino durante le quali si dovrebbe di già impostarla sul valore di quella che sarà la portata media della giornata ancora da venire. Si capisce bene che quella appena descritta è un’ipotesi assolutamente irrealizzabile non esistendo la possibilità di leggere il futuro : si tratta evidentemente di una mera fantasia citata solo per assurdo.

Dalle esperienze dirette di esercizio di serbatoi reali si è però riusciti a determinare una buona modalità di regolazione basata fin dal primo mattino sulla impostazione non già della esatta portata media del giorno in corso, bensì di una portata che non solo vi si avvicina notevolmente ma che presenta anche un ulteriore vantaggio nelle modalità di produzione dell’acqua come verrà spiegato nel seguito.

Appare ovvio che il serbatoio di compenso non debba essere attivo soltanto nelle rare giornate di alti consumi ma che si debba invece sfruttare il suo invaso in tutte le 365 giornate dell’anno tipo obbligandolo ad immettere in rete durante le ore diurne tutto il volume di 1240 mc immagazzinato alla notte , ovviamente ad eccezione di quello di riserva che deve rimanere a disposizione degli eventi eccezionali. La regola da adottare per ottenere questo risultato è molto semplice e consiste nel modificare radicalmente le attuali modalità di regolazione del serbatoio sostituendo quella normalmente in uso e definita “al massimo livello” con quella “a livelli imposti nelle 24 ore”. In pratica si tratta di sostituire ai galleggianti di cui sono dotati la gran parte dei serbatoi allo scopo di chiudere l’immissione a serbatoio pieno, un dispositivo automatico che rilevi in tempo reale il livello dell’acqua in serbatoio e provveda a modificare in tempo reale la portata immessa in modo di far coincidere in continuità l’altezza dell’acqua effettiva con quella preimpostata tramite il grafico giornaliero che, nel caso dell’esempio in corso è sempre quello rappresentato dalla spezzata di colore rosso rimasta invariata nei grafici allegati.

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