GLI ACQUEDOTTI NELLA LETTERATURA: TECNICA VERA O PRETENZIOSA TEORIA?

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di Marcello Meneghin

Ai nostri giorni si assiste ad una vera proliferazione di articoli, libri, pubblicazioni accompagnate da sperimentazioni aventi per oggetto nuove tecniche di riorganizzazione dei sistemi di raccolta e distribuzione d’acqua potabile. I temi trattati da eminenti studiosi sono molteplici e vanno dalla ottimizzazione della distribuzione idrica alla determinazione degli indicatori di performance secondo modalità di valutazione standardizzate internazionalmente, alla valutazione dei costi di gestione di diverse metodologie, alla definizione delle modalità ottimali di regolazione della pressione di rete, alle nuove metodologie di verifica del funzionamento delle reti complesse, alla calibrazione dei dati da usare nei calcoli delle reti ecc. ecc. Allo scopo vengono utilizzate procedure statistiche e matematiche di alto livello e programmi applicativi per PC che consentono di risolvere problemi estremamente complessi ottenendo risultati la cui bontà è confermata da sparute sperimentazioni pratiche.

Un intervento che viene caldamente raccomandato anche all’estero è la distrettualizzazione cioè la suddivisione delle reti acquedottistiche in tanti “distretti” che consentono non solo di determinare le condizioni reali di funzionamento della rete e l’ammontare delle perdite occulte ma anche di effettuare la regolazione della pressione di funzionamento e quindi la riduzione delle perdite occulte.

La citata letteratura tecnica, oltre che destare curiosità ed interesse per le innovazioni che propone, dà una chiara idea dei progressi che sono in corso anche nel campo degli acquedotti e delle vere e proprie rivoluzioni di costituzione e di gestione cui saranno soggetti gli acquedotti italiani in un futuro prossimo.

Per chi, come lo scrivente, segue terra terra la gestione pratica degli acquedotti italiani, desta impressione il vero baratro che sussiste tra tanta ottima teoria e la reale situazione dei sistemi di distribuzione idrica in Italia. I punti su cui discutere sarebbero moltissimi, molti di essi richiederebbero una notevole preparazione teorica che chi scrive, purtroppo, non possiede. Mi limiterò quindi a soli tre elementi che, a mio giudizio, sono molto rappresentativi del citato divario e portano a concludere che il terreno da percorrere per primo sia, non già l’applicazione immediata delle citate moderne metodologie teoriche, bensì una diversa concezione di base dei nostri acquedotti.

fig. 1 schema acquedotto classico

Un primo esempio, a mio avviso paradossale, è il verificare come la stragrande maggioranza delle reti di distribuzione degli acquedotti italiani sia alimentata da una vasca di carico essendo questa una metodologia, del tutto erronea, che viene ancora insegnata ai tecnici nelle nostre università e che i gestori degli acquedotti prediligono. In altri termini il propugnare, troppo diffuso ovunque, che la distribuzione idrica deve essere a pressione di partenza fissa, costituisce un errore gravissimo che annulla in partenza tutti i benefici che le moderne metodologie di cui sopra consentirebbero. Nei moderni acquedotti  si dovrebbe invece immettere in rete, tutte le volte che le condizioni locali lo permettono cioè nella quasi totalità delle reti di distribuzione, l’acqua ad una pressione variabile e regolata in funzione dei risultati finali rilevati presso il domicilio del cittadino che ne usufruisce. Ciò significa consegnare l’acqua all’utente con una pressione congrua momento per momento e quindi senza esagerare nel suo ammontare quando ciò non riveste alcuna utilità come ad esempio nei periodi notturni ed invece non fargli mai mancare la pressione necessaria affinché egli possa sempre goderne nella giusta misura e quindi abbondare nella pressione di esercizio delle ore di maggior consumo. E’ facile constatare come nella realtà accada esattamente il contrario. L’acquedotto (cioè la maggior parte degli acquedotti) che è alimentato da un serbatoio di carico, fornisce l’acqua ad una pressione maggiore proprio la notte ed in tutti i periodi di basso consumo. Viceversa in caso di necessità impreviste come ad esempio per un prelievo anomalo di un importante utilizzatore, quest’ultimo sistema non è in grado di aumentare la pressione di funzionamento oltre a quella normale e quindi, anche se ha i serbatoi pieni, non è in grado di superare correttamente l’emergenza.

In sostanza gli acquedotti moderni dovrebbero innanzitutto poter fissare il grafico giornaliero e settimanale delle pressioni ideali con cui l’acqua deve pervenire all’utenza e quindi essere in grado di graduare la pressione di partenza all’inizio rete in funzione di tale risultato. I grafici dovrebbero poi essere tenuti sotto controllo continuativo ed essere aggiornati in funzione della situazione  reale. I benefici sono eclatanti e vanno da una forte riduzione delle perdite occulte data dalla minore pressione che si viene ad avere in rete nei periodi di basso consumo e particolarmente di notte, da una piena soddisfazione dell’utenza che riceve tutta l’acqua di cui abbisogna ed infine un notevole beneficio economico dato dal risparmio idrico ed energetico e da un consumo oculato dell’utenza che spesso si traduce anche in un maggior introito sulla vendita dell’acqua per il gestore.

fig. 2

fig. 3

Esempio di acquedotto a pressione di partenza variabile. SACILE (PN)
Il vecchio serbatoio pensile (Fig 2)alto solo 20 m funziona solo la notte. Al mattino quando la richiesta supera il limite di portata prefissato, le valvole (fig.3) chiudono il serbatoio che resta pieno e pronto ad intervenire in caso di bisogno. Entra in funzione il pompaggio in diretta in rete ed a pressione variabile in funzione della portata richiesta

 

Il fatto che risultati come quelli citati vengano in molte realtà acquedottistiche ottenuti tramite la regolazione di rete a mezzo di dispositivi particolari non inficia il principio qui enunciato in base al quale la prima cosa da fare è la modulazione di pressione in testa alla rete! Nulla vieta che vi si possano anche aggiungere altri sofisticati dispositivi posti più a valle.

Un secondo controsenso da far rilevare è insito nelle usuali modalità di utilizzo dei serbatoi di compenso giornaliero. E’ ben noto come la stragrande maggioranza di tali serbatoi sia regolata “al massimo livello”. In altri termini il dispositivo automatico di cui sono normalmente dotati  fa aumentare la produzione e l’immissione in serbatoio, man mano che il livello di invaso tende a calare. In questo modo si cerca di mantenere i serbatoi sempre al loro massimo livello ma, se da un lato tale circostanza costituisce un fattore di maggior sicurezza, dall’altro però annulla per lunghi periodi la funzione precipua dei serbatoi stessi e cioè la loro azione di compensazione delle portate.

Per comprendere tale fenomeno bisogna rammentare come i sistemi acquedottistici siano normalmente dimensionati per la punta di consumo cioè per un esercizio che statisticamente ha una durata minima durante l’annata tipo. Per la rimanente parte e cioè per la maggioranza delle giornate, la produzione risulterà sovrabbondante rispetto alla richiesta e ciò comporta avere i serbatoi di accumulo giornaliero sempre pieni nel mentre la produzione, venendo a mancare in tutto od in parte l’azione compensatrice degli invasi, deve modulare la propria portata in funzione della richiesta e cioè minima di notte e massima nelle ore di punta di consumo.

Una utilizzazione di tutto il volume di invaso in tutte le giornate ivi comprese quelle di consumo medio e minimo (che statisticamente rappresentano una percentuale assai elevata delle giornate annue) darebbe un risultato importante capovolgendo la situazione prima descritta e cioè facendo produrre la notte una portata uguale o addirittura maggiore di quella diurna.

In definitiva la regolazione che si ritiene consigliabile è quella che impone ai serbatoi di compenso giornaliero di svuotarsi secondo un diagramma giornaliero dei livelli definito in funzione dei consumi del giorno di punta, diagramma da mantenere fisso per tutte le giornate dall’annata indipendentemente dall’andamento della richiesta idrica. Chiaramente nel giorno di consumo massimo avrà luogo la compensazione totale delle portate tale essendo l’impostazione di base del sistema, nel mentre in tutti gli altri giorni i serbatoi immettono in rete un volume che eccede quello che sarebbe realmente necessario per la compensazione ottenendo, come prima indicato, un risparmio nella produzione diurna.

Quello citato è un metodo di regolazione molto semplice, già sperimentato in applicazioni reali e con ottimi risultati, da chi scrive. Sussistono sicuramente modalità ancora più sofisticate ed atte a dare risultati migliori perché basati sulla definizione statistica del diagramma di svuotamento dei serbatoi automaticamente definita giorno per giorno dal sistema di comando e controllo. Il risultato finale da raggiungere riguarda comunque una utilizzazione del volume di invaso totalmente diversa da quella normalmente adottata.

Il terzo ed ultimo punto che si vuole porre in discussione è la cosiddetta “distrettualizzazione”  molto reclamizzata dalla letteratura tecnica ed addirittura imposta dalle leggi vigenti. Come già citato si tratta di suddividere la rete in tante piccole parti secondo valide metodologie al fine di rendere noto il funzionamento reale delle varie parti di rete e di consentire una agevole regolazione della pressione di esercizio con cui ottenere i vantaggi prima descritti.

Senza entrare in merito ai dettagli di costituzione e gestione dei “distretti” e degli indubbi vantaggi di tale tecnica, ci si limita ad affermare come una delle più grandi conquiste della tecnica acquedottistica di questi ultimi decenni sia stata senza dubbio la costituzione di reti magliate aventi il maggior numero possibile di interconnessioni. Una rete di questo tipo offre vantaggi enormi in fatto di regolarizzazione della pressione anche in caso di prelievi anomali in un punto qualsiasi della rete stessa, di effettuare il trasporto di enormi portate con perdite di carico minime, di consentire la messa fuori servizio di una o più condotte di rete senza che il resto dell’acquedotto abbia a risentirne minimamente ecc. ecc. Ora ammettere la perdita di questi e degli altri vantaggi non elencati della rete interconnessa, al solo scopo di conoscerne le caratteristiche e di poterne regolare la pressione, appare un fatto assolutamente inammissibile. Si ritiene che la moderna tecnica offra molti altri modi per arrivare agli stessi risultati senza dover menomare la rete come impone la distrettualizzazione classica che va per la maggiore ai nostri giorni.

Si conclude questa breve nota confermando che nella tecnica acquedottistica si stanno facendo enormi progressi dai quali deriveranno delle vere e proprie rivoluzioni sia di costituzione che di esercizio dei servizi idropotabili. Al tempo stesso si fanno però notare delle rilevanti incongruenze cui occorre urgentemente porre rimedio riservando l’applicazione delle nuove tecniche ad un secondo tempo e quindi dopo aver apportato urgenti e sostanziali modifiche ai sistemi esistenti: tre di esse hanno formato, senza alcuna pretesa di essere esaustive, l’oggetto della nota.

Maggiori dettagli sono leggibili su http://altratecnica.it

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