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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 iugedia 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 potrebbe 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 in calce  di questo articolo 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 della fatturazione 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.

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

Non ho fatto tempo a completare l’articolo “acquedotti – 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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MIRABILI PROGRESSI NELLO STUDIO DELLA TECNICA ACQUEDOTTISTICA E NEGLI SCHEMI IDRAULICI A RETE MA SCADENTE SITUAZIONE REALE : MANCA LA FASE INTERMEDIA DI AGGIORNAMENTO PREVENTIVO DEI SISTEMI IDROPOTABILI

Mappa catastale digitalizzata
Digitalizzazione delle reti acquedottistiche

Sono diffuse informazioni più che sufficienti per farsi un’idea chiara degli imponenti risultati ottenuti da studiosi professori universitari nei calcoli delle reti ma soprattutto nella previsione futura dell’evoluzione del problema generale di rifornimento idropotabile, nella situazione effettiva, in quella di previsione e soprattutto nella azioni da prevedere. Sono stati elaborati modelli per la determinazione degli elementi più svariati come la frequenza delle rotture delle condotte, l’andamento futuro delle disponibilità idriche raffrontate con la richiesta dell’utenza ecc, ecc.

Tra le molte valide relazioni visibili anche su internet riporto uno uno stralcio della nota della prof. Rita Ungarelli e che ritengo offra molti spunti per la discussione qui proposta.

Lo smart metering rappresenta l’opportunità per sviluppare nuove logiche di servizio che permettano di produrre economie di scala e di obiettivo, riducendo i costi di gestione e portando una immediati benefici tra cui: 
• monitoraggio e ottimizzazione in in tempo reale dei consumi 
• monitoraggio dei flussi ed individuazione delle perdite 
• adeguamento del servizio alla domanda effettiva 
• creazione di soluzioni di “early warning” 
• migliore prontezza negli interventi (riduzione del parametro mttr – tempo medio di riparazione) 
iI progetto prevede lo sviluppo di contatori a grado di fornire la misura e trasmissione in automatico della portata istantanea consumata dall’utente, della pressione di consegna, di parametri di qualità dell’acqua, nonché “la creazione del sistema «intelligente” di telelettura e telecontrollo. 
Un altro obiettivo del progetto consiste nell’integrazione del modello idraulico wdnetxl, sviluppato da iDEA RT con algoritmi di controllo in tempo reale di valvole di riduzione di pressione in rete. A tale proposito la complessità del problema tecnico non ha trovato adeguato riscontro negli strumenti di analisi adottati nel recente passato (basati su epanet2) e ispirati da esigenze diverse, più vicine alla progettazione di sistemi ex-novo che alla gestione di sistemi esistenti, in un’epoca in cui la sensibilità ai di temi tecnici, sociali e ambientali dell’epoca molto diversa dall’attuale.  A fronte di tale ritardo, la ricerca tecnico-scientifica nell’ultimo decennio ha prodotto considerevoli innovazioni nell’ambito dell’analisi delle reti di acquedotto, aprendo la strada ad una nuova generazione di modelli idraulici, in grado di rispondere alle nuove esigenze tecniche. Tali modelli offrono la possibilità di rappresentare realisticamente le perdite idriche in funzione della pressione nonché di simulare strategie di controllo. Tali analisi permettono di studiare l’efficacia e la fattibilità tecnica e gestionale di schemi di controllo remoto di valvole di riduzione della pressione (pressione valvole di controllo – pcv) ovvero di pompe a giri variabili (velocità variabile pompe -vsp), dell’innovazione del settore ict per i sistemi idraulici. Il sistema wdnetxl implementa questa nuova generazione di modelli in una piattaforma software nata per il trasferimento tecnologico “just-in-time” delle più recenti innovazioni nel capo dell’analisi, pianificazione e gestione delle reti idriche di distribuzione. 

Oltre a queste mirabili iniziative è da rilevare l’importante decisione presa livello di autorità competenti nel prevedere forme avanzate di interconnessione tra acquedotto e acquedotto da cui si potranno avere progressi notevolissimi.

A titolo di esempio riporto un brano ufficiale relativo al Veneto.

Planimetria Organizzazione generale veneto
Tipo di acquedotto a rete

Il Modello Strutturale degli Acquedotti del Veneto (MO.S.A.V) individua gli schemi di massima delle principali strutture acquedottistiche necessarie ad assicurare il corretto approvvigionamento idropotabile nell’intero territorio regionale, nonché i criteri e i metodi per la salvaguardia delle risorse idriche, la protezione e la ricarica delle falde.
Il dettato della legge in questione offre la grande occasione di razionalizzare i sistemi idro-sanitari (acquedotti e depurazioni) veneti con chiari obiettivi di funzionalità e di economia, ma anche di sicurezza dei relativi servizi.
L’obiettivo prioritario del Modello è la rimozione degli inconvenienti causati dall’eccessiva frammentazione delle attuali strutture acquedottistiche, mediante l’accorpamento massiccio dei piccoli e medi acquedotti, così da ridurre le attuali fonti di approvvigionamento con un risparmio di risorse idropotabili non inferiore al 15%.
Altro obiettivo fondamentale è quello dell’interconnessione delle grandi e medie condotte di adduzione esistenti. Con questa operazione il sistema acquedottistico veneto diventerà di tipo-reticolare, migliorando sensibilmente l’affidabilità del servizio.
E’ proprio questa la logica che sta utilizzando la pianificazione acquedottistica avanzata: operare su vaste scale territoriali con l’obiettivo di passare dalla tecnica classica dell’acquedotto “ad albero” a quella dell’acquedotto “a rete”.

Sulla scorta degli argomenti prima accennati i quali, partendo da una qualificatissima predisposizione di metodologie di calcolo e di verifica dell’esercizio degli acquedotti seguiti dalla costruzione del grande acquedotto a rete, non potranno che dare frutti copiosi da tutti i punti di vista sia economici che ambientali e soprattutto di qualità del servizio,  non si può che affermare che si sono messe buone basi per un futuro ottimale del rifornimento idrico.

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ACQUEDOTTI PIACEVOLMENTE INTERESSANTI – SESTA SERIE

Il sapere non è necessariamente noioso. E quando il sapere è divertente, non vuol dire necessariamente che sia “superficiale”, anzi è motivante e permette di apprendere e insegnare con efficacia

Compensazioneteorica
Fig.1 = Funzionamento teorico rete classica alimentata a pressione fissa e con serbatoi pensili di compensazione giornaliera. Giorno di massimo consumo!

Si descrive il comportamento usuale dei serbatoi pensili allo scopo di far rilevare alcune incongruenze poco note sia agli studiosi di acquedottistica e sia ai gestori di servizi idropotabili ma che incidono profondamente sul servizio stesso. L’opinione corrente stabilisce che, allorché un serbatoio pensile ha due caratteristiche fondamentali e cioè in primis un volume utile sufficiente per coprire le punte di consumo ed in secundis quando è posto ad una quota corrispondente alla linea piezometrica di rete, allora il serbatoio medesimo provvede a intervenire coprendo, grazie al volume d’acqua accumulato, la differenza di portata tra quella media giornaliera ed i consumi di punta.  Si tratta di un principio teorico che viene completamente contraddetto daIla realtà di una produzione che non riesce mai a mantenere una portata di valore corrispondente a quella media giornaliera mentre i serbatoi pensili si trovano nell’impossibilità di svolgere compiutamente la compensazione delle portate. Una efficace rappresentazione grafica del fenomeno descritto viene data dal raffronto della situazione teorica della figura n. 1 con quella reale determinata al modello matematico di cui alla figura 2. Si notano :

Nella figura 1 la  linea spezzata  rossa dell’andamento giornaliero del consumo dell’utenza e quella orizzontale  a punto e tratto di colore magenta della portata media giornaliera puramente teorica.  Tali elementi  darebbero ad intendere che i serbatoi pensili accumulando durante la notte sarebbero in grado di far fronte con precisione alle punte di consumo consentendo un comportamento ideale della produzione che mantiene costantemente una portata corrispondente esattamente a quella media giornaliera. Si tratterebbe quindi di un esercizio perfetto dove tutti i componenti volgono  razionalmente il loro compito.

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LA DISTRETTUALIZZAZIONE AD AREZZO: BENEFICI O SOPRATTUTTO DANNI?

ProfiloArezzo
Profilo longitudinale della città di Arezzo

Riporto un estratto di una comunicazione letta su internet:

L’impegno costante … in termini di monitoraggio e interventi quotidiani sulla rete di distribuzione è proseguito anche nel 2014 con investimenti di risorse in attività di ottimizzazione della pressione e di controllo delle portate immesse in rete. Ne è un esempio il progetto di distrettualizzazione della città di Arezzo che è continuato anche lo scorso anno: la rete urbana è stata divisa in 44 distretti idrici (circa 6 km ciascuno), in corrispondenza dei quali, grazie ai moderni sistemi di telecontrollo, è possibile conoscere giornalmente l’evoluzione dell’erogazione di acqua, che per l’intera zona equivalgono a oltre 7 milioni di metri cubi all’anno. 

Questo il mio commento:

La rete di distribuzione di Arezzo, città di circa 100000 abitanti con territorio urbano avente dislivello totale altimetrico di un centinaio di metri da una estremità all’altra, è stata suddivisa in 44 distretti. Nell’ipotesi che ognuno di essi sia attualmente alimentato da una sola o al massimo due condotte in modo che l’Ente Gestore possa definirne agevolmente portate e pressioni e provvedere alla regolazione della pressione di esercizio, presumo si siano dovute chiudere amento tre condotte per ciascun distretto. In tale ipotesi, pur trattandosi senza dubbio di una soluzione minimale, la rete di Arezzo ha attualmente almeno 130 condotte chiuse il che, ad avviso di chiunque conosca la gestione vera delle reti di acquedotto, costituisce un non senso colossale: una rete che funziona con cento o forse duecento condotte chiuse: come giustificarla?. Un paragone efficace sarebbe quello di un’automobile che viaggia con il freno a mano tirato e che sarebbe assolutamente inaccettabile!

Riesco difficilmente ad immaginare quale danno subisca nel normale esercizio una rete in tali condizioni, danno che si riferisce alla mancata sicurezza di 44 zone ognuna delle quali è ora alimentata da una o al massimo due condotte, alla mancanza della dote migliore delle reti a maglie interconnesse e cioè di poter godere di una pressione livellata ed  infine dall’essere indenne dai danni dovuti a rotture di condotte singole. A mio giudizio una distrettualizzazione condotta in questi termini, pur in presenza dei benefici dichiarati e dovuti alle minori perdite occulte, è semplicemente la dimostrazione di una totale incapacità di regolare la pressione senza bisogno di spezzettare la rete in numerose parti essendo ben noto che esistono altri mezzi per ottenere lo stesso risultato, mezzi ripetutamente spiegati nelle varie note del presente sito.

Come conclusione della nota mi pongo la seguente domanda. Se una città di soli 100000 abitanti idraulicamente deve essere suddivisa in 44 distretti cha accadrebbe nelle metropoli che contano milioni di abitanti? E’ evidente che c’è qualcosa che non quadra nel metodo!

Per ulteriori particolari vedi LA DISTRETTUALIZZAZIONE DEGLI ACQUEDOTTI COME DIMOSTRAZIONE DI UN FALLIMENTO  

ACQUEDOTTI – LE PRIME CONCLUSIONI IMPORTANTI CHE POTRANNO DERIVARE DALLA MODIFICA RADICALE DEI CONTATORI D’UTENZA

Ecco i contatori trogloditici ancora in servizio corrente
Ecco i contatori trogloditici ancora in servizio corrente

Nell’articolo di questo sito “LA DETERMINAZIONE DELLE PORTATE AI NODI DELLA RETE ACQUEDOTTISTICA ,,,,” è già stato spiegato come sia imminente la sostituzione o la modifica radicale di tutti i contatori d’utenza dovuto alla necessità di automatizzare l’operazione di lettura dei consumi che il gestore deve fatturare e che attualmente viene fatta manualmente tramite un letturista che gira di casa in casa nel mentre, grazie ai nuovi contatori, verranno trasmessi i consumi utente per utente direttamente al centro di gestione. Ne deriverà il risultato secondario di poter conoscere la portata istantanea consumata dagli utenti in un determinato momento e quindi di possedere dei dati veramente essenziali con cui poter risalire facilmente alla conoscenza delle portate istantanee che escono dai nodi della rete.

Si deve considerare che finora l’unico elemento noto riguardante i consumi d’acqua da parte dell’utenza era soltanto quello riferito ad un trimestre ed in qualche caso ad un intero semestre era cioè riferito alla fatturazione portata a termine dal gestore per il pagamento dell’acqua.

ContatoreTurbina
Un tipo di nuovo contatore a turbina e lettura e trasmissione automatica

Logicamente risalire da un consumo trimestrale di un determinato utente al suo consumo effettivo riferito, ad esempio, all’ora di massimo consumo del giorno di maggiore richiesta idrica allo scopo di poter effettuare il calcolo di verifica del funzionamento dell’intera rete in quel determinato istante, costituisce al giorno d’oggi un vero problema che si è riusciti a risolvere mediante complesse procedure che tuttavia non possono che arrivare a risultati molto approssimati non essendo materialmente possibile determinare quali azioni di prelievo quell’utente compia in quel dato momento. La conoscenza del consumo effettivo durante tutte le 24 ore della giornata e tutti i 365 giorni dell’anno in modo automatico e nelle condizioni sopra descritte, costituirà invece un grande risultato, non solo ai fini della bollettazione già detta ma anche, come si vedrà nel seguito, per affinare le procedure di calcolo basate sulla “calibrazione”.

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