L’IMPIANTO DI TELECONTROLLO E TELECOMANDO DEGLI ACQUEDOTTI DEVE CONSIDERARSI STRUTTURA PRESENTE IN TUTTI GLI ACQUEDOTTI

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Lo schema generale di un acquedotto ancora ritenuto valido. In rosso è riportata la piezometrica, ufficialmente non considerata per nulla, di quello che succede nelle giornate di basso consumo

In molti articoli tecnici inerenti gli acquedotti molto spesso lo svolgimento in automatico delle operazioni sottintende la presenza degli impianti di telecomando e telecontrollo anche senza che ne venga fatta una menzione specifica. Ad esempio quando viene semplicemente indicato che le pompe a velocità variabile sono regolate in funzione della pressione di rete, si arguisce immediatamente che tale modulazione è operata dall’impianto di telecontrollo che costituisce, anche se non se ne parla esplicitamente, l’irrinunciabile elemento base della stragrande maggioranza degli acquedotti. Nel mentre si conferma anche in questa sede che non è essenziale insistere sulla presenza del telecontrollo come elemento base degli acquedotti essendo ormai diventato un normale ed importante componente del servizio idropotabile in tutte le sue accezioni, si fanno notare due diversi modi di concepire l’impianto di telecontrollo stesso : l’uno ben noto in quanto ne fanno parte di fatto la stragrande maggioranza delle installazioni già funzionanti e l’altro per nulla diffuso ma che avrebbe delle doti eccezionalmente valide.

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I serbatoi pensili sono da considerare un inutile orpello di una teoria acquedottistica superata

La circostanza presenta un indubbio interesse in quanto la maggior parte dei sistemi elettronici ed elettrici perfettamente funzionati ed appartenenti alla prima delle due categorie citate, sono nati per eseguire del tutto razionalmente ed automaticamente grosso modo le stesse funzioni che una volta venivano fatte manualmente ma con una caratteristica fondamentale che vede gli acquedotti costituiti secondo le vecchie regole fatta salva qualche modifica dei componenti specifici. Tanto per fare degli esempi la gran parte degli acquedotti, anche se attualmente dotati di sofisticatissimi sistemi di automatizzazione basati sull’uso del computer ed alle volte dotati anche della possibilità di simulazione eseguita con modello matematico, purtuttavia possiedono reti di distribuzione ancora alimentate da vasche di carico tuttora ritenute il modello insuperabile di immissione in rete dell’acqua potabile. Al contrario ritengo facilmente dimostrabili i grandi vantaggi che si otterrebbero dando luogo alla immissione diretta in rete senza presenza di vasche di interruzione idrica ed a pressione regolata dal sistema di controllo automatico. Lo stesso dicasi della presenza dei serbatoi pensili che dominano le città di pianura anche se per la maggior parte messi fuori servizio essendo oggi ben presenti gli enormi vantaggi che si ottengono regolando la pressione di rete più in alto o più in basso del pensile a seconda del variare del fabbisogno d’acqua. In altre parole troppi sono gli acquedotti ancora basati sulle regole nate quando c’erano fonti sovrabbondanti rispetto al fabbisogno, quando la corrente elettrica aveva costi molto bassi e la preoccupazione dei progettisti era concentrata sulla necessità di vincere i momenti di massima richiesta idrica dell’utenza senza preoccuparsi di quello che succede nei restanti periodi di tempo, periodi che tra l’altro costituiscono la grande maggioranza durante l’annata tipo. E’ infine da rilevare come il fatto di aver dotato un insieme idropotabile, che è ancora basato su concetti obsoleti, di un servizio così moderno e  funzionale come l’impianto di telecontrollo determina la falsa convinzione di averlo razionalizzato nel miglior modo possibile nel mentre tutto ciò non solo non corrisponde a verità considerato che nella realtà l’acquedotto conserva i citati problemi di obsolescenza ma soprattutto perché la sua posa in  opera, secondo le modalità descritte, provoca il rinvio  sine die della attuazione di quella rivoluzione di base che, per i brillanti risultati che è in grado di dare, avrebbe dovuto invece precedere  l’installazione del telecontrollo medesimo.

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Esempio di dannosa suddivisione in tanti distretti della rete acquedottistica di una città pianeggiante come Padova: ma non si poteva raggiungere gli stessi risultati senza rovinare totalmente una rete così ben interconnessa?

Si arriva alla deleteria conclusione che l’ammodernamento vero degli impianti  non verrà, di fatto, mai più eseguito con le gravi conseguenze che è facile immaginare e che si constata di fatto nei numerosi acquedotti che sono tuttora dotati di vasche di carico, nella presenza degli inutili serbatoi pensili che si notano dovunque e nella mancanza di molti rivoluzionari  dispositivi. In questo senso è eclatante la diffusione della cosiddetta distrettualizzazione che, nonostante provochi il danno di spezzettare la rete ben interconnessa in tante piccole sottoreti, viene vista come il toccasana per la riduzione delle perdite e per poter finalmente conoscere il funzionamento reale della rete acquedottistica mentre, come è dimostrato in alcuni articoli di questo sito, essa non è altro che la dimostrazione dell’incapacità di ottenere gli stessi risultati usando la tecnica moderna basata sulle nuove teorie di modelizzazione  e di calibrazione delle reti stesse senza provocarne la dannosa mutilazione. A tutto ciò è da aggiungere il ritardo che va maturando il ricambio dei contatori di utenza che se fossero quanto prima sostituiti da apparecchi multifunzione agevolerebbero e semplificherebbero tutta l’attività acquedottistica nel senso prima indicato.

A questo punto occorre passare al secondo tipo di utilizzazione dell’impianto di telecontrollo, utilizzazione che può riassumersi in un breve motto: occorre che gli acquedotti siano figli del telecontrollo. In altre parole la presenza dell’apparecchiatura che forma l’oggetto della presente nota, dovrebbe portare alla costituzione di acquedotti completamente diversi da quelli tradizionali ottenendo grandi vantaggi, nella costruzione e nella gestione ivi compresa la determinazione in modo automatico e continuativo delle perdite ed infine la loro drastica riduzione.

Si evita qui di fornire altri dettagli più volte descritti in questo sito e soprattutto nell’articolo Acquedotti figli del telecontrollo…………………….  cui si rimanda per gli eventuali dettagli.

In conclusione si fa presente come non sia assolutamente necessario citare la presenza del telecontrollo quando si scrive degli acquedotti nel mentre sarebbe indispensabile tenerne ben presente la caratteristica essenziale che è quella di provocare la tanto auspicata rivoluzione nella costituzione fondamentale dei sistemi idropotabili con l’ottenimento di vantaggi notevolissimi più volte descritti in questo sito.

L’INDISPENSABILE E GIA’ PROGRAMMATA RIORGANIZZAZIONE GENERALE DEGLI ACQUEDOTTI ( IL #Mo.S.A.V.# ED ALTRO )

Le vigenti leggi sulla gestione delle acque impongono la costituzione di reti di interconnessione degli acquedotti italiani allo scopo di formare degli organismi ad ampio raggio che razionalizzano tutto il sistema idropotabile italiano, organismi che stanno via via formandosi. Per rendere un’idea esatta dei problemi e delle soluzioni riporto alcuni dettagli dell’operazione in corso di svolgimento nel veneto.

Lo Schema acquedottistico del Veneto Centrale è parte del Modello Strutturale degli Acquedotti del Veneto (Mosav), con il quale si prevede l’interconnessione degli acquedotti alimentati dalle falde del Medio Brenta, dalle falde e dalle acque superficiali del Sile, dalle acque superficiali dell’Adige e del Po in un unico schema che massimizzi l’utilizzo delle acque di falda pedemontana, di produzione più economica e di migliore qualità.”

Planimetria Organizzazione generale venetoAggiungo anche la planimetria generale ed indicativa della riorganizzazione degli acquedotti del Veneto redatta posteriormente al MoSAV ( modello strutturale acquedotti veneto ) dal cui esame si possono trarre utili ragionamenti. Vi si arguisce chiaramente che riguarda il collegamento idraulico razionale di un’area Veneto-Friuli vastissima che parte a est dal fiume Tagliamento per arrivare ad ovest al Lago di Garda e comprende in particolare le province di Verona, Vicenza, Rovigo, Treviso Padova e Venezia. Le conclusioni che si possono immediatamente trarre sono duplici. In primo luogo si tratta di un evento della massima razionalità ed importanza, In secondo luogo balzano prepotentemente agli occhi le difficoltà tecniche che una soluzione razionale di questo genere comporta.

È da supporre che, nel mentre lo scopo primario sarà senz’altro quello di addurre a tutti gli acquedotti collegati in rete la portata d’acqua che figura in internet nella tabella allegata alla alla planimetria, acqua prelevata dalle fonti opportunamente scelte, sicuramente fa parte del programma anche l’azione opposta in base alla quale ciascun acquedotto dovrà a sua volta mettere a disposizione della rete la portata d’acqua di soccorso ad eventuali acquedotti in difficoltà.

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SERBATOI PENSILI ESISTENTI – INCONGRUENZE FUNZIONALI

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Serbatoio pensile “disco volante”

Le due foto allegate sono molto rappresentative di una concezione completamente errata della funzione svolta dai serbatoi pensili degli acquedotti.

Il serbatoio della prima foto è stato costruito, contemporaneamente ad altri similari, negli anni 70 ed ha fatto molto scalpore per la sua forma ardita a disco volante. A mio parere, tale manufatto sembra proprio voler acuire ancor di più l’aspetto fortemente negativo di questa struttura acquedottistica che è quello di fissare in maniera inderogabile la pressione di partenza delle reti con tutte le cattive  conseguenze che ciò comporta e che sono state più volte ribadite negli articoli del presente sito. Si rileva come i pensili costruiti prima avevano ed hanno tuttora la caratteristica di lasciare almeno tre o quattro metri di tolleranza in tale quota in quanto a serbatoio pieno si alimenta la rete alla massima pressione possibile mentre si può abbassarla di qualche metro rinunciando a parte del volume di invaso. Si tratta di ben poca cosa che viene addirittura minimizzata se la si confronta con le enormi possibilità offerte dal pompaggio diretto in rete che consente di variare, in funzione delle necessità effettive di esercizio della rete, la pressione di mandata. Riporto l’esempio molto significativo dell’alimentazione del centro balneare di Bibione in provincia di Venezia  che presenta eccezionali caratteristiche non solo per la notevolissima escursione tra l’elevato fabbisogno estivo dovuto alla presenza dei turisti e quello invernale che è limitatissimo ma soprattutto per la notevole distanza di ben 45 Km in cui sono ubicate le opere di presa dell’acqua. Le difficoltà sono state ottimamente fronteggiate con il pompaggio in diretta che varia la pressione di partenza da 30 a 110 metri sul suolo modificando al tempo stesso la portata ( che è rispettivamente di 30 e di 600 l/sec ) tramite pompa a velocità variabile.

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Serbatoio pensile con notevole escursione del livello d’invaso

La forma particolarmente allungata del secondo serbatoio pensile delle foto sembrerebbe dare credito all’idea della variabilità di pressione di carico della rete essendo costituito da una vasca la cui altezza è pari a circa la metà del totale. Supponendo che la quota di copertura sia di 40 m. sul suolo sembrerebbe progettato ed eretto in modo da consentire di diminuire la pressione di rete di ben una ventina di metri e quindi di dimezzare anche l’energia elettrica di sollevamento in condizioni di scarsa richiesta idrica come ad esempio durante la notte. In realtà si constata che, se le condizioni di funzionamento fossero realmente queste, si riscontrerebbero forti deficienze nei riguardi di quella che dovrebbe costituire la caratteristica principale dei serbatoi pensili e cioè nella presenza di un utilissimo volume di riserva posto in alto, pronto ad intervenire sia per effettuare la compensazione giornaliera della portata e sia per far fronte ad improvvise elevate richieste d’acqua. Sono però troppo rilevanti le escursioni di livello che tale uso comporterebbe per cui, a giudizio di chi scrive, il serbatoio in argomento è destinato soltanto svolgere la funzione di piezometro che è quella di creare lo stacco idraulico tra pompaggio e rete salvaguardando quest’ultima dai colpi d’ariete che ne potrebbero derivare e pertanto svolgendo un compito troppo modesto per poter giustificarne la presenza tenuto presente che la sola protezione dai colpi d’ariete può essere benissimo svolta con altri metodi molto poco costosi.

In conclusione nemmeno i due esempi aventi delle caratteristiche del tutto  particolari portano degli elementi utili alla sopravvivenza degli ingombranti, economicamente e funzionalmente dannosi serbatoi pensili degli acquedotti.

IDROREGOLATORE CONTINUO DI INVASO

 

L’applicazione in oggetto riguarda i serbatoi di compensazione giornaliera degli acquedotti che sono muniti di adduzione propria sia funzionante a gravità e sia tramite sollevamento meccanico dell’acqua.

Le apparecchiature da installare sono le seguenti:
Un rilevatore in tempo reale dei livelli dell’acqua in serbatoio.
Un dispositivo elettronico (PLC) nel quale si possano memorizzare, con molteplici versioni e con possibilità di variarle secondo le necessità, le curve giornaliere dei livelli che si vuole imporre al serbatoio. Deve anche esser presente una banca dati per il deposito di molteplici dati di funzionamento reale e teorico. A titolo di esempio una curva da predisporre potrebbe essere la seguente, salvo poterla aggiornare in funzione dell’esercizio reale e memorizzare in diverse versioni in modo da poterla agilmente cambiare stagione per stagione.

Grafico dei livelli da preimpostare per un serbatoio di compensazione giornaliera
Grafico dei livelli da preimpostare per un serbatoio di compensazione giornaliera

Un dispositivo elettronico (PLC) che sia in grado di paragonare in tempo reale i livelli effettivi dell’acqua invasata misurati come sopra con i corrispondenti livelli imposti negli stessi tempi dalla curva giornaliera citata ed in grado di prendere le conseguenti decisioni.
Un dispositivo elettro-idraulico che provveda, tramite i comandi ricevuti automaticamente dal PLC, a regolare la portata immessa in serbatoio diminuendola quando il livello reale è superiore a quello prefissato teoricamente e aumentandola in caso contrario. Il dispositivo sarà normalmente costituito da una valvola a farfalla oppure a fuso atta a parzializzare la portata immessa in serbatoio. Negli impianti alimentati tramite sollevamento meccanico dell’acqua della condotta di adduzione, la regolazione sarà invece ottenuta variando la velocità di rotazione delle pompe, tramite avvio e arresto in successione di pompe diversificate oppure mediante messa fuori ed in servizio di pozzi a risalienza naturale, aventi pompa sommersa o infine di sorgenti di alta quota.

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UN FULGIDO ESEMPIO DI UTILIZZAZIONE DEL SOTTOSUOLO PER TRASFERIRVI IMPONENTI OPERE ACQUEDOTTISTICHE

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Una mastodontica fresa normalmente usata per lo scavo ed il rivestimento delle gallerie in roccia. Per raffronto osservare l’operaio entro il cerchietto nero.
Cliccare per ingrandire

Il sottoscritto si impegna da anni a propugnare l’utilizzazione del sottosuolo per ubicarvi opere acquedottistiche e soprattutto i grandi serbatoi di accumulo d’acqua che, se costruite in superficie, presentano problemi nel reperimento dei terreni atti allo scopo ed alla protezione da agenti esterni. Invece nel sottosuolo l’acqua potabile trova un ambiente ideale per conservare a lungo le proprie qualità al riparo da inconvenienti di ogni genere.

Allo scopo si ritiene interessante esaminare quali risultati siano stati recentemente ottenuti dalla esecuzione e gestione di un serbatoio di accumulo e dell’impianto di trattamento dell’acqua del lago di Como onde poterla utilizzare a scopi potabili. In tale città si è infatti pensato che, anziché occupare in superficie aree pregiate del territorio urbano, fosse preferibile scavare la roccia ed ubicare la mastodontica opera interamente nel sottosuolo ottenendo, come risulta da uno stralcio di una relazione redatta dall’Ente gestore che si allega, notevoli ulteriori benefici.

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PERDITE OCCULTE ACQUEDOTTI – DOVE E COME AGIRE

Una delle molte demolizioni degli inutili o dannosi serbatoi pensili già effettuate
Una delle molte demolizioni degli inutili o dannosi serbatoi pensili già effettuate.
(clicca per vedere il filmato della demolizione dei pensili)

Il tema delle perdite degli acquedotti è molto dibattuto. Anche in questo sito gli sono stati dedicati interi capitoli. Credo sia ora opportuno mettervi a un po’ d’ordine.
Basilare, a giudizio di chi scrive, distinguere due situazioni molto diverse sia per le conseguenze che ne derivano e sia per le possibilità che sussistono di porvi rimedio. La prima riguarda i grandi agglomerati urbani per lo più situati in pianura o in aree a scarsa pendenza e la seconda i piccoli paesi e cittadine di montagna e collina.
Dal punto di vista del rifornimento idropotabile le grandi città si distinguono per gli enormi volumi d’acqua necessari, molto spesso caratterizzati da alti costi specifici di produzione. Se ci addentriamo nel problema perdite vi si riscontrano grandi volumi d’acqua preziosa dissipata nel terreno. In questi casi riuscire a ridurre le perdite anche di soltanto qualche punto percentuale rispetto alla produzione totale significa risparmiare grandi quantità d’acqua ed ottenere, in valore assoluto, rilevanti economie di spesa. Un altro fattore importante riguarda le modalità per scoprire e ridurre le perdite che invece presentano in tali aree relativa facilità operativa e costi specifici modesti.
Nella seconda situazione accade esattamente il contrario. Il variegato andamento del suolo crea nelle cittadine di montagna notevoli difficoltà di costruzione e di esercizio degli acquedotti, perdite occulte che non solo presentano rilevanti e difficoltose modalità di rinvenimento e di eliminazione, ma che nel complesso hanno un volume modesto se paragonato a quello prima indicato. A tutto questo deve aggiungersi una considerazione di tipo economico da non sottovalutare e che evidenzia costi di produzione dell’acqua non rilevantissimi in quanto le zone montane sono quelle più ricche di tale prezioso elemento naturale.

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SERBATOI IN RETE

Una delle anomalie di molti acquedotti riguarda il mancato funzionamento delle vasche di accumulo dell’acqua cosiddette in quota perché poste ad una altezza corrispondente alla linea piezometrica di esercizio con l’errata motivazione di assegnare loro il compito di effettuare la compensazione giornaliera delle portate. Da rilevare come la determinazione classica delle caratteristiche dei serbatoi di compenso di questo tipo prescinda completamente dal funzionamento della rete essendo invece basata esclusivamente su due dati fondamentali che sono gli afflussi e i deflussi istantanei previsti in entrata e uscita  dal serbatoio durante l’intero periodo di 24 ore della giornata. Vedremo a fine nota l’irrazionalità di questa procedura.

grafico di funzionamento calcolato con modello matematico dinamico. (cliccare per ingrandire)
grafico di funzionamento calcolato con modello matematico dinamico.
(cliccare per ingrandire)

Il mancato funzionamento di detti serbatoi, anche se dimensionati in base alle citate regole classiche come pure di quelli aventi cubature addirittura superiori, è comprovato dalla pratica di esercizio vissuta a lungo da chi scrive.

Costituisce un’esperienza interessante anche la seguente descrizione del comportamento della rete simulata al modello matematico ed in dettaglio del grafico, di cui alla figura allegata, che riassume il funzionamento dei serbatoi in quota durante una giornata di massimo consumo.
La simulazione riguarda una rete alimentata a pressione costante e munita di tre serbatoi in quota collegati direttamente in rete, senza interposizione di alcun organo di regolazione ma in teoria destinati alla compensazione giornaliera delle portate (per prendere visione dell’intera simulazione al modello matematico cliccare http://www.altratecnica.it/indicemiscellaneanuova/indiceacquedotti/razional.html )

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