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1) INTRODUZIONE
Elemento determinante per la conoscenza della rete acquedottistica è
il quantitativo d'acqua che, nei molteplici aspetti che vanno dai
volumi totali immessi, a quelli dispersi nel terreno a causa delle
perdite occulte, alle portate delle singole condotte, a quelle
erogate da ogni nodo, ai volumi invasati o svasati dai serbatoi, a
quelli richiesti dall'utenza nei vari periodi della giornata e
dell'anno, caratterizza, nella realtà, il funzionamento della rete
d'acquedotto in genere e di quella a sollevamento meccanico in
particolare.
Scopo del presente lavoro è l'esame di alcuni di tali aspetti.
2)
FABBISOGNO IDROPOTABILE E CONSUMO DELL'UTENZA
La determinazione del fabbisogno idropotabile è stata oggetto di
estese e sperimentate ricerche concernenti vari fattori come tipo di
utenza, importanza e qualità dell'abitato da servire, il suo grado
di benessere, la politica tariffaria adottata dall'ente gestore ecc.
che incidono sui consumi e sulla loro distribuzione temporale
durante la giornata e durante l'anno tipo.
Dalla numerosa letteratura tecnica esistente in proposito, cui si
rimanda per approfondire molto più autorevolmente il problema, si
possono ricavare tutti i dati necessari per determinare caso per
caso i consumi prevedibili e quindi le portate medie giornaliere e
quelle orarie da prendere come base nello studio degli impianti
acquedottistici.
Si vuole qui far rilevare un particolare aspetto del problema.
Dall'esame dei dati di funzionamento di acquedotti in normale
esercizio e con fabbisogno dell'utenza soddisfatto, si rileva che
tra pressione di esercizio e consumo intercorre una mutua relazione
riguardante, oltre alle perdite di rete che in tal senso denotano
una marcata sensibilità, anche altri fattori poco riconoscibili ma
tra i quali possono ragionevolmente annoverarsi:
· le portate utilizzate per usi domestici come docce, lavabi, ecc.
· le portate prelevate da elettrodomestici o da apparecchi vari con
bocca di prelievo a sezione fissa;
· le portate utilizzate da privati per impianti di raffreddamento:
· le portate destinate all'irrigazione di orti o giardini e quelle
utilizzate per lavaggio macchine.
· le portate prelevate da idranti per lavaggio strade, fontanelle
pubbliche, vasche di cacciata per lavaggio fognature stradali o
altri usi simili,
· le portate utilizzate per lavaggio condotte e quelle di sfioro dei
serbatoi:
La portata istantanea richiesta per gli usi indicati subisce, per
effetto della variazione della pressione di pompaggio delle centrali
dell'acquedotto e quindi della pressione di tutta la rete, delle
modifiche rilevanti che si riflettono sul consumo finale
dell'utenza.
Nella fig. n. 1 è riportato, a titolo di esempio, il grafico della
portata realmente immessa in una rete d'acquedotto priva di serbatoi
di accumulo distribuiti in rete. E' indicata (con un piccolo
sfasamento temporale dovuto a necessità meccaniche dei pennini)
anche la pressione di pompaggio. Il funzionamento si svolge secondo
due diverse modalità: per le piccole portate, a pressione di
partenza fissa (m. 24 su asse tubo) data dal serbatoio pensile posto
in testa alla rete, e, per richieste dell'utenza superiori ad una
determinata soglia, con pompaggio diretto in rete ed a pressione
variabile. Si possono trarre interessanti deduzioni.
Innanzitutto si nota come durante la notte dalle ore 1 alle ore 5
circa, quando il funzionamento ha sempre luogo a bassa e fissa
pressione (24 m sulla condotta), la portata minima si stabilizza su
un valore costante che si ripete anche in tutte le notti di tutto
l'anno, sia che si tratti di periodi di grandi e sia di piccolissimi
consumi dell'utenza, per variare solo quando si verificano in rete
nuove rotture o prelievi straordinari. Ciò sta ad indicare che la
portata in questione è data per la totalità dalle perdite.
Alle ore 7.30 circa il prelievo dell'utenza supera la soglia critica
(preventivamente fissata sui 92 l/s circa in uscita dalla centrale)
per cui ha inizio il pompaggio in diretta ad alta pressione. La
maggiore prevalenza di pompaggio (da m.24 a 36 m. circa) provoca un
immediato aumento di portata che passa da 92 l/s circa a 130 l/s
circa. Da tale momento in poi la pressione, al variare delle
richieste dell'utenza, segue la curva caratteristica della pompa in
servizio a seconda dei gruppi di sollevamento messi in funzione
dall'automatismo. Risulta impossibile conoscere, anche in
considerazione del fatto che non è dato sapere se ciò comporta una
insufficiente alimentazione di una parte più o meno grande del
territorio servito, quale sarebbe stato il funzionamento qualora il
pompaggio fosse rimasto a bassa pressione per tutta la giornata. Si
è comunque tracciata a vista, al fine di evidenziarne l'andamento di
massima, la curva delle portate che presumibilmente la rete avrebbe
richiesto in tale ipotesi ed indicato con tratteggio il maggior
volume consumato dalle ore 7 alle 12 circa a causa dell'aumento di
pressione. La maggiorazione, quantificabile in mc 230 circa, contro
un volume di mc 1517 d'acqua che si sarebbe consumata a regime
normale, fa ascendere a ben il 15% la percentuale di aumento nel
periodo considerato.
Alle
ore 12 circa, con utenza senz'altro alimentata correttamente, viene
superata in decremento la soglia critica e l'automatismo impone di
passare dal pompaggio ad alta a quello a bassa pressione. Il
conseguente calo di pressione (da m. 38 circa a m 24) provoca una
diminuzione di portata che dai 99 l/s passa a 76 l/s. Supponendo che
la stessa variazione di pressione si verifichi anche in rete (cosa
in buona parte vera se si considera la modesta variazione di portata
che si verifica nei due casi) ed applicando le regole della
foronomia (vedi anche cap. 3):
portata a bassa press.= port. ad alta x sqrt(delta press.)
si ottiene
portata = 99 . sqrt (24/38) = 78
La
portata determinata teoricamente sulla base della nuova pressione
(78 l/s) si avvicina a quella reale letta sul grafico di pompaggio
(76 l/s) confermando, come precedentemente affermato, che la
variazione nella pressione di esercizio della rete provoca una
variazione di portata assorbita dalla rete che, è totalmente
indipendente dalle richieste dell'utenza. Da notare come in regime
normale, e cioè senza alcuna manovra delle pompe, ad una diminuzione
di portata così rilevante che fosse invece dovuta, ad esempio, ad
una grossa utenza che ha chiuso la sua saracinesca di prelievo,
corrisponderebbe, con un effetto diametralmente opposto a quello in
esame, un notevole aumento di pressione dato dal diverso punto di
utilizzazione della curva caratteristica della pompa.
Qualora alle ore 12 non si fosse verificata la manovra descritta e
l'impianto avesse invece continuato a funzionare ad alta pressione
per il resto della giornata, notte compresa, ben diverso sarebbe
stato il volume d'acqua totale assorbito dalla rete nelle 24 ore.
Quanto precede deve chiarire un concetto importantissimo per la
corretta gestione degli impianti acquedottistici: poiché il
fabbisogno dell'utenza può essere modificato ad arte, il gestore non
deve sempre sottostare alle richieste ma deve imporre, ovviamente
entro determinati limiti, le condizioni di funzionamento (pressione
in questo caso) della rete che più soddisfano l'economia, la
disponibilità di risorse, la regolarità di esercizio ecc. ovviando,
in determinati casi, anche a deficienze della rete. Cio' deve aver
luogo senza pregiudicare il rifornimento idropotabile e cioè
contenendo in ogni caso la pressione entro i limiti massimi e minimi
consentiti per una corretta consegna dell'acqua.
Immaginiamo di osservare il funzionamento di un acquedotto senza
serbatoi in rete e provvisto di centrali che immettono la loro
portata in condotta con possibilità di modificare sia la portata che
la pressione di esercizio. Se una zona, ad esempio, è servita da
condotte di diametro insufficiente, è possibile, per ovviare alle
carenze che ne conseguono, aumentare la pressione di esercizio
giornaliero portandola verso il valore massimo ammissibile, mentre
se un'altra zona ha delle fonti deficitarie, è opportuno mantenere
costantemente sui valori minimi la pressione per economizzare nella
portata immessa in rete. Se in altre zone c'è sovrabbondanza di
produzione si potrà spingere l'utenza al consumo aumentando la
pressione di rete. In ogni caso durante la notte sarà opportuno
riportarla ai valori minimi in quanto, in caso contrario, i bassi
consumi notturni provocherebbero modeste perdite di carico e
conseguenti inutili elevate pressioni in condotta. La diminuzione
notturna, oltre a rappresentare una economia diretta della spesa di
sollevamento data dalla minore prevalenza delle pompe, riduce
notevolmente le perdite di rete con ulteriori minori oneri di
produzione dell'acqua come sarà più avanti dimostrato.
Gli effetti indotti in rete dalla pressione non sono determinabili
teoricamente in quanto dipendono da fattori variabili rete per rete
e del tutto incogniti come la presenza e l'ubicazione delle perdite
occulte, la scabrezza effettiva delle condotte distinta condotta per
condotta, la presenza di prelievi particolari come quelli descritti
particolarmente sensibili alla variazione della pressione di
consegna dell'acqua, le modificazioni provocate nella durata dei
vari prelievi ecc. ecc. Le cose si complicano ulteriormente quando
nella rete sono presenti i serbatoi. Allora alle considerazioni
esposte devono aggiungersi quelle relative alle modalità ed ai tempi
di invaso e di svaso cui conseguono ulteriori e predominanti
necessità di regolazione della pressione e relative variazioni nel
fabbisogno effettivo sia istantaneo che giornaliero dell'utenza.
La descritta interdipendenza tra portata assorbita e pressione di
esercizio estende i suoi effetti in senso spaziale poiché in uno
stesso acquedotto le zone d'utenza alimentate a pressione più
elevata avranno consumi specifici superiori di quelle a pressione
deficitaria o comunque inferiore. Ne consegue che la determinazione
dei consumi reali di una rete, cui si è fatto cenno all'inizio del
capitolo, può essere effettuata soltanto partendo dai dati che
tengano conto della effettiva situazione dell'utenza, ivi compresa
anche la pressione di consegna dell'acqua. A tal fine le modalità
che saranno indicate più avanti, essendo basate sulla lettura dei
contatori privati periodicamente effettuate per la fatturazione
dell'acqua, sono senz'altro le più adatte.
Per completare la disamina degli effetti secondari provocati in rete
dalla variazione di pressione si cita un elemento, ben noto ai
progettisti degli impianti di sollevamento e che, in caso di
pompaggio asservito in automatico alla portata in uscita, incide
sulla regolazione. Possono presentarsi due casi:
a) - la portata si mantiene casualmente e per un lungo periodo su
valori prossimi alle soglie di intervento degli automatismi (ad
esempio messa in moto o arresto di pompe). In linea teorica ha
luogo, per tutta la durata del periodo stesso, un dannoso
pendolarismo nel funzionamento cioè un continuo alternarsi di ordini
e contrordini con effetti negativi sia per gli impianti che per il
rifornimento idrico. In realtà tale pericolo non sussiste in quanto
ad ogni superamento della soglia ed al conseguente avvio od arresto
automatico della pompa, corrisponde, per quanto spiegato sopra, una
sensibile variazione indotta nella portata il che elimina ogni
incertezza nell'interpretazione del segnale. Soltanto una decisa
variazione nelle richieste effettive dell'utenza può provocare un
nuovo intervento dell'automatismo: è pertanto assicurata una grande
stabilità di funzionamento del sistema automatico di comando e
controllo.
b) - durante i periodi di grande modificazioni nelle richieste
dell'utenza e conseguente manovra delle pompe (specialmente se si
tratta di macchine a velocità variabile che sono in grado di
seguirne l'andamento) ha luogo anche una variazione di portata
dovuta all'effetto indotto descritto sopra, variazione che finisce
per alterare il segnale di base cui è asservita la pompa (portata in
uscita) con risultati imprevedibili nella regolazione. Ad esempio in
caso di aumento di portata dovuto ad una maggior richiesta di un
grosso utente, la stazione di pompaggio, per farne fronte, aumenta
sia la portata che la pressione. L'aumento di quest'ultima provoca
una ulteriore maggiorazione di portata in uscita con conseguente
richiesta di nuovo aumento di pompaggio. Il ciclo potrebbe ripetersi
all'infinito con conseguenze disastrose, fatta salva la possibilità
di porvi rimedio tramite adatti software del sistema di comando e
controllo.
3) LE
PERDITE DI RETE
La
perdita di rete consiste nel volume d'acqua dissipato nel terreno o
comunque non utilizzato dall'utenza a causa di piccole rotture nelle
condotte o negli allacciamenti privati. Tale volume comprende di
solito anche quello dovuto alle mancate registrazioni dei contatori
e ai consumi particolari come lavaggi delle condotte, prove a
pressione, annaffiamento giardini e lavaggio strade ecc. raramente
sottoposto a misurazione.
In un acquedotto in ottime condizioni la percentuale, così intesa,
può variare da un minimo del 10-15% ad un massimo del 30-35% della
portata totale immessa in rete, per raggiungere valori molto
superiori in caso di acquedotti vetusti.
In questa sede per perdite di rete si intendono le perdite vere e
proprie. I volumi d'acqua utilizzati per consumi particolari di cui
sopra, in una razionale gestione, devono essere quantificati
anch'essi. A tale scopo è necessario che anche le bocche di
annaffiamento dei giardini o delle strade, le vasche di cacciata
delle fognature ecc. siano munite di contatori e che anche tali
consumi entrino nel bilancio idrico generale. Parimenti in caso di
lavaggio delle condotte si deve provvedere alla quantificazione dei
volumi d'acqua adoperati inserendo dei contatori provvisori nei
punti di prelievo dell'acqua dalla rete o, come minimo, stimando dai
grafici di portata totale immessa in rete l'aumento di consumo
conseguente al lavaggio. Per quanto riguarda le mancate
registrazioni si deve aggiungere che sono in parte dovute alla
imprecisione ed inerzia proprie dei misuratori cui non è possibile
porre rimedio ed in parte al loro funzionamento anomalo generalmente
causato da vetustà e che può essere evitato provvedendo alla
sostituzione sistematica ad intervallo non superiori a 8-10 anni.
Se vengono applicate tali regole, la differenza fra i volumi d'acqua
immessa in rete e la somma dei consumi letti ai contatori privati
rappresenta la reale perdita di rete. Trattasi di quantitativi che
incidono fortemente sulla economia di esercizio e sulla possibilità
di soddisfacimento del fabbisogno dell'utenza e che pertanto, in una
corretta gestione, devono essere tenuti sotto attento controllo. Gli
elementi di conoscenza di cui si può disporre in ogni realtà
acquedottistica sono però molto limitati. Consistono esclusivamente
nel volume totale d'acqua di perdita determinabile, come già detto,
per differenza tra volumi immessi in rete e volumi fatturati e nella
portata istantanea di perdita notturna rilevabile dai grafici dei
misuratori dell'acqua immessa in rete. Si può infatti
ragionevolmente ritenere che la portata minima notturna registrata
da detti misuratori, depurata dagli eventuali prelievi di entità ben
nota ed effettuati per alimentare i serbatoi o per forniture
notturne particolari, sia, come precedentemente indicato, totalmente
dovuta alle perdite di rete.
L'integrazione di quest'ultima portata, considerata giornalmente di
valore costante per tutto il periodo intercorrente tra una lettura
dei contatori dell'utenza e la seguente, dovrebbe dare, in doppio
modo e quindi per conferma di quello già determinato con le modalità
descritte, il volume totale d'acqua disperso. Tale equivalenza si
verifica raramente in quanto, nella stragrande maggioranza dei casi,
la portata dovuta alle perdite, lungi dal mantenersi costante per
tutte le 24 ore della giornata, varia in continuazione al variare
della pressione che si stabilizza nelle condotte dove sono ubicate
le perdite stesse secondo le regole già spiegate.
Per una completa disamina di tale fenomeno si assume come esempio
una rete ipotetica avente caratteristiche invero poco adatte per una
reale alimentazione idropotabile ma atta ad evidenziare
compiutamente il fenomeno che si vuole studiare. Si suppongono noti,
come di norma, i grafici giornalieri della portata d'acqua immessa
in rete e la pressione di pompaggio dell'impianto di produzione
posto in testa alla rete. Essendo nota anche la portata di perdita
che si verifica nei periodi notturni di minor consumo secondo quanto
sopra indicato, è possibile determinarne i valori anche nei
rimanenti periodi sulla base della variazione che subisce , periodo
per periodo, la pressione di consegna all'utenza. Infatti, essendo
le perdite dovute a rotture, fessurazioni o comunque aperture di
qualsiasi tipo esistenti nelle condotte, si possono usare le formule
idrauliche della foronomia ed in particolare la seguente:
Qx = Qi . sqrt(Px/Pi)
Dove: Qx = portata da determinare all'istante x
Px = pressione nota all'istante x
Qi = portata nota all'istante i
Pi = pressione nota all'istante i
sqrt = radice quadrata
(N.B.:
nuove ricerche hanno dimostrato che la formula valida prevede la
radice con esponente 1,18 anzichè 2. Ciò comporta un vantaggio
ancora maggiore di quello descritto nella presente memoria)
Come
risulta dallo schema idraulico della fig. 2 la rete da esaminare
concerne un centro abitato servito da un insieme di condotte
magliate alimentate da un solo impianto di produzione e sollevamento
(S1) munito di vasca di carico posta in testa alla rete. La
pressione di partenza è pertanto costante mentre quella di consegna,
essendo funzione della portata consumata, varia in continuazione
facendo di conseguenza variare anche la portata della fughe d'acqua
secondo la legge idraulica descritta.
Nei grafici giornalieri di cui alle fig. n. 3 e 4, relative al
funzionamento a pressione di partenza costante, sono illustrate
rispettivamente per il giorno di consumo massimo e per quello
corrispondente alla media annua, l'andamento della pressione di
arrivo ai nodi (pressione media ponderale di tutti i nodi calcolata
con apposito programma di verifica della rete magliata ) nonchè la
curva delle perdite che si verificano nei due casi calcolata con la
formuletta sopra riportata.
Pur trattandosi, come già detto, di un esempio di rete nella quale
si sono volutamente esasperati i dati di funzionamento idraulico, si
possono trarre delle considerazioni molto interessanti.
Si nota innanzitutto come i periodi di maggiore perdita siano sempre
quelli di minor consumo (ore notturne e giornate di basso consumo).
Il volume totale giornaliero disperso nel terreno passa da mc 23587
relativo al giorno di consumo max a mc 28343 per quello di consumo
medio annuo. Se si considerano le percentuali di perdita rispetto ai
volumi totali giornalieri immessi in rete (rispettivamente mc 77760
e mc 51840) si va dal 30% nel giorno di consumo max a 55% in quello
medio. Ciò starebbe ad indicare che mediamente solo il 45% della
portata immessa in rete raggiunge l'utenza mentre si verificano
percentuali ancora inferiori nei giorni di consumo minimo.
Come
si vede i valori di percentuali di perdita calcolati, a causa delle
condizioni di funzionamento e particolarmente delle esagerate
perdite di carico che presenta la rete scelta ad esempio, sono
troppo elevati per trovare corrispondenza nella reale gestione di
una rete acquedottistica, si raggiunge però lo scopo di evidenziarne
la variazione durante l'anno tipo.
Si vuole ora indicare quali sarebbero le modalità atte a far
rientrare nella normalità anche una rete irrazionale come quella
dell'esempio,
La soluzione è rappresentata dalla radicale modifica del
sollevamento in testa alla rete. Non più vasca di carico e quindi
pressione di partenza fissa ma pompaggio diretto in rete a pressione
variabile asservita alla pressione rilevata ai punti di consegna.
Come risulta dalle fig. n. 5 e 6 si tratterebbe di prefissare una
pressione media alla consegna più bassa (solo 15 m) durante la notte
quando sono modeste le richieste dell'utenza e m. 25 durante le ore
giornaliere. Sono indicate con linea tratteggiata la pressione di
pompaggio necessaria per raggiungere il risultato citato sopra e, in
linea continua, la curva delle perdite calcolata in funzione della
nuova pressione di consegna ed applicando la formula indicata. Il
volume totale disperso giornalmente nel terreno risulterebbe di mc
16852 sia nei giorni di massimo che di minimo consumo con una
percentuale pari al 21% nel giorno di consumo max, al 32% in quello
medio rientrando quindi entro valori normali. Si potrà inoltre
notare come, contrariamente a quanto verificato nella precedente
soluzione, le minori perdite abbiano luogo durante il periodo
notturno.
Per ulteriore documentazione si descrivono gli effetti realmente
indotti nella rete di cui alla fig. n.1 e nella quale si è
deliberatamente forzata la pressione di esercizio durante un'intera
notte al fine di valutarne le conseguenze nei riguardi delle
perdite.
I dati
effettivamente rilevati e riportati nei grafici di cui alla figura
n. 7, denunciano risultati ancora peggiori di quanto descritto. Si
può infatti constatare come la maggiorazione della pressione di
esercizio da m. 25 (pressione notturna normale) a m 53 (pressione
artatamente mantenuta durante tutta una notte) abbia provocato un
aumento del tutto anomalo nella portata notturna consumata che è
passata da 23 l/s a 47 l/s ( al raddoppio di pressione corrisponde
il raddoppio delle perdite!). Il fenomeno viene spiegato dalla
formazione, non casuale, di nuove perdite. Infatti applicando la
regola enunciata si evince che la portata nella notte in argomento
avrebbe dovuto essere pari a soli 33.5 l/s contro i 47 l/s
effettivamente misurati. Si riscontrano pertanto 13.5 l/s di consumo
aggiuntivo evidentemente dovuto a nuove rotture nelle tubazioni
stradali provocate dalla anomala pressione. Il fenomeno ha trovato
conferma nella notte successiva nella quale, pur avendo ripristinato
la pressione normale, la portata minima, invece di assumere il suo
normale valore di 23 l/s, è rimasta pari a 30 l/s. Il calcolo
teorico della portata a seguito della diminuita pressione (da m.53 a
m.25) fornisce come risultato 32.5 l/s vicino a quello effettivo.
 
 
Una
ulteriore conferma la si è avuta nelle settimane successive quando
le nuove rotture sono state rintracciate e riparate e la portata
minima notturna è rientrata al suo valore normale di 23 l/s circa.
Si riportano i dati riassuntivi di funzionamento:
|
Data
|
Pressione
notturna
m
|
Portata
media giornaliera
l/s - Coeff.
|
Volume
totale giornal.
mc
|
Portata
minima notturna
l/s - Coeff.
|
Portata
minima calcolata
l/s
|
|
26.11.96
|
25
(normale)
|
65.7
- 1.00
|
5676
|
23
- 0.35
|
base
|
|
27.11.96
|
53
(alta)
|
82.5
- 1.26
|
7128
|
47
- 0.72
|
33.5
|
|
28.11.96
|
25
(normale)
|
70.9
- 1.08
|
6126
|
30
- 0.46
|
32.5
|
Evidenziate come sopra alcune delle caratteristiche che la rete di
distribuzione presenta nei riguardi delle perdite si elencano gli
accorgimento che, in ogni caso, si devono adottare nella pratica di
esercizio.
Innanzitutto deve essere posta la massima attenzione alla pressione
di consegna dell'acqua che deve essere, in ogni condizione di
funzionamento, quella minima atta ad un ottimale soddisfacimento
dell'utenza senza inutili carichi residui, soprattutto notturni,
fonte, oltre che di eccessivi dispendio energetico per il pompaggio,
anche di esagerate dispersione d'acqua come sopra dimostrato.
In secondo luogo è necessario eseguire per ogni periodo di lettura
dei contatori di utenza il calcolo delle percentuali di perdita in
modo da avere una prima quantificazione e poterne seguire
l'evoluzione nel tempo.
Durante tutto il corso dell'esercizio bisogna inoltre attuare una
campagna di ricerca ed eliminazione delle fughe d'acqua eseguendo le
necessarie riparazioni e, in casi estremi, la sostituzione di interi
tratti di condotta e delle apparecchiature in essa inserite.
Molte sono le metodologie che si usano allo scopo. Tra di esse si
cita la ricerca con apparecchi acustici, la ricerca con il metodo
della correlazione, la verifica tronco per tronco o zona per zona
mediante inserimento di misuratori con o senza chiusura temporanea
di tutte le utenze. Tutte queste metodologie, ben note ai gestori
degli acquedotti, portano a risultati concreti però sono molto
costose e creano notevoli disagi per l'utenza.
Se le micro-perdite presentano, a causa della loro larga diffusione
e della difficoltà del loro reperimento, l'inconveniente di un grave
e continuo danno economico nell'esercizio della rete, le grosse
perdite quali quelle che si verificano in occasione di rotture delle
condotte principali hanno un aspetto ancora più preoccupante in
quanto le grandi quantità di acqua che fuoriescono dalle condotte
possono provocare, oltre a improvvisa mancanza di rifornimento
idropotabile, danni anche gravissimi alle sedi stradali, alla
circolazione o agli edifici che fiancheggiano le strade. E' pertanto
della massima importanza la loro tempestiva segnalazione ed il
pronto intervento per la chiusura del tronco di condotta
interessato, salvo provvedere successivamente alla definitiva
riparazione. Normalmente la presenza di una perdita del genere viene
avvertita dal personale di servizio dall'esame della pressione di
immissione in rete che subisce un improvviso calo. Quando la portata
della perdita è di entità trascurabile se paragonata alla portata
totale immessa in rete oppure quando la rottura non avviene
repentinamente ma con una certa progressione o se la zona
interessata dalla perdita è alimentata da centrali non custodite, o
ancora se gli impianti sono dotati di automatismi di regolazione
della pressione in uscita dalla centrale può accadere che tra il
verificarsi dell'inconveniente e l'intervento del personale
intercorra troppo tempo.
La tempestiva segnalazione delle perdite con emissione in automatico
dell'allarme riveste quindi una grande importanza e può ottenersi
adottando un insieme di procedure, la cui descrizione esula dal
presente lavoro ma viene citata al cap. 6, basate sul raffronto tra
dati di funzionamento reali ricavati dagli strumenti di misura
installati nelle centrali e nella rete e quelli teorici ricavati
dalla verifica del funzionamento idraulico eseguita in automatico e
con continuità a mezzo delle apparecchiature di telecomando e
telecontrollo delle reti basata sull'uso di potenti computer e di
sofisticati programmi applicativi.
Di grande importanza ed attualità è anche la localizzazione delle
perdite resa possibile tramite i programmi di verifica cui si è
fatto cenno.
4) LA
DISTRIBUZIONE TEMPORALE DELLE PORTATE
L'analisi della probabile distribuzione nel tempo delle portate
richieste dalle reti presenta degli aspetti caratteristici
importanti per il funzionamento della rete.
Se si
esamina, ad esempio, l'andamento medio dei consumi durante le 24 ore
di una giornata dell'acquedotto di una cittadina di medie dimensioni
i cui consumi non siano influenzati dalle variazioni di pressione
cui si è fatto cenno al cap 2 (vedi grafico della fig. n. 8), si
nota come si abbiano portate minime dalle ore 1 alle ore 5 circa.
Alle 5 ha inizio un rapido aumento che si esaurisce circa alle ore 8
con la punta massima pari a circa 1,5-1,6 volte la media. Le portate
subiscono quindi una modesta diminuzione per stabilizzarsi su una
portata pari a circa 1,2 volte la media per una durata di circa 7
ore (dalle 11 alle 18). Dalle 18 alle 20 ha luogo un modesto aumento
di portata dopodiché ha inizio la fase di diminuzione che si
esaurisce, con le portate minime, alle ore 1 del giorno dopo.
Un'altra fondamentale caratteristica del grafico giornaliero dei
consumi è data dal valore minimo di consumo notturno intendendo con
tale termine il picco minimo, anche se di breve durata, di acqua
immessa in rete dalle centrali, valore che si è soliti fissare in
una percentuale della portata media giornaliera (ad esempio 30%). Si
fa notare invece come esso si mantenga invariato per tutte le
giornate dell'anno tipo non essendo influenzato dalle richieste
della rete che, nel periodo stesso, sono pressoché nulle.
E' interessante anche l'andamento del grafico annuo di durata delle
portate medie giornaliere ottenuto ordinando i volumi giornalieri in
senso decrescente (v. fig. 9). Si nota un punto di flesso che indica
come le giornate di maggior consumo (portata media superiore a 1.17
rispetto alla media annua) siano pari a soli 35 giorni all'anno
corrispondenti al 10% dell'anno.
Il fenomeno si accentua maggiormente ove si esamini il grafico di
durata delle portate orarie durante un anno (vedi fig.9)),
caratterizzato anch'esso da un accentuato punto di flesso e dal
quale si può rilevare come le ore di maggior consumo (portata media
superiore a 1.51 rispetto la media annua) si riduca a sole 450 ore
pari al solo 5% dell'anno.
Se ne deduce immediatamente come il dimensionamento delle opere
acquedottistiche basato, come di norma, sui consumi critici (ora di
punta) comporta un funzionamento che si svolge in modo razionale
soltanto per periodi brevissimi mentre nella stragrande maggioranza
delle giornate dell'anno esso sarà caratterizzato da pressione
sovrabbondante con duplice effetto negativo: inutile dispendio
energetico di sollevamento ed eccessiva pressione in rete cui
corrisponde una maggiorazione delle perdite di rete come indicato al
precedente cap.3.
Sarà invece consigliabile prevedere reti studiate per un esercizio
ottimale ai regimi di portata media e medio bassa caratterizzati da
un grande frequenza. Ai consumi elevati, molto rari durante l'anno,
si dovrà far fronte mediante particolari accorgimenti anche se a
consumo energetico elevato. Ne risulterà comunque un bilancio
economico vantaggioso essendo al tempo stesso assicurato all'utenza
un servizio regolare. Un esempio di rete concepita secondo i
principi descritti è riportato, con determinazione dei vantaggi
conseguibili, nel n. 3/1998 de "L'ACQUA" con la nota " La
razionalizzazione delle reti di distribuzione di acqua potabile a
sollevamento meccanico"
 
5) LA
COMPENSAZIONE GIORNALIERA DELLE PORTATE
Le funzioni esplicate dai serbatoi, di grande importanza per
l'ottimizzazione dell'esercizio di ogni complesso acquedottistico,
sono principalmente due: quella di mantenere una quantitativo
d'acqua pronta ad essere immessa in rete in caso di guasti negli
impianti di produzione o di richieste anomale dell'utenza, e quella
di coprire il divario fra produzione, di solito a portata pressoché
costante per l'intera giornata, e le richieste dell'utenza
caratterizzate da forti consumi diurni e consumi quasi nulli durante
la notte.
In sunto si può dire che le due funzioni sono la riserva di
sicurezza e la compensazione giornaliera delle portate. I volumi
mediamente necessari a tale scopo sono corrispondenti
rispettivamente al 100% ed al 15% del fabbisogno del giorno di
massimo consumo anche se, di regola, ci si limita a volumi ben
inferiori.
I serbatoi possono essere di due diversi tipi:
· quelli annessi alla produzione, di solito del tipo a terra e
caratterizzati da grandi volumi d'invaso, svolgono principalmente il
ruolo di accumulo o riserva;
· quelli di rete, generalmente adibiti alla compensazione
giornaliera delle portate, sono di dimensioni più contenute e
normalmente del tipo in quota (pensili o sopraelevati) cioè con
l'invaso altimetricamente ubicato in corrispondenza della
piezometrica di rete in modo da rendere possibile l'interscambio
diretto di portate con quest'ultima e cioè senza interposizione di
apparecchiature idrauliche di sorta (pompe, valvole di regolazione
ecc, ecc,).
Nella
memoria "La razionalizzazione delle reti di distribuzione d'acqua
potabile a sollevamento meccanico" precedentemente citata, si è
dimostrato come non sempre il funzionamento dei serbatoi sia
corretto e che, in tali casi, la funzione di compensazione delle
portate venga in tutto o in parte a mancare.
Un altro problema, spesso risolto in maniera inadeguata, è quello
della regolazione della alimentazione a distanza dei serbatoi sia
che abbia luogo tramite condotte di adduzione sia con prelievo da
condotte della rete di distribuzione.
La forma più semplice e diffusa consiste nella presenza, nel
serbatoio di arrivo, di galleggianti dei quali quello a quota
superiore comanda la chiusura dell'adduzione per raggiunto invaso
massimo e mentre gli altri, opportunamente posizionati a quote
inferiori, provvedono a comandare l'immissione, l'aumento o la
diminuzione della portata immessa.
In pratica, con il dispositivo descritto, il serbatoio tende a
rimanere sempre pieno e solo nei giorni di massimo consumo, quando
la portata della produzione è inferiore alle richieste di punta, ha
luogo il suo intervento e la conseguente utilizzazione del volume
invasato in precedenza. In tutti gli altri giorni, e specialmente in
quelli di basso consumo, la punta viene coperta, in tutto o in
parte, dall'impianto di produzione: viene in tal modo a mancare il
ruolo di tale impianto che dovrebbe essere quello di immettere in
rete le sole portate medie giornaliere.
La soluzione del problema può essere trovata asservendo l'adduzione
ad un prefissato grafico giornaliero dei livelli che il serbatoio
deve assumere durante la giornata tipo. Salvo una migliore
determinazione da effettuarsi in sede di reale esercizio il grafico
potrà, ad esempio, prevedere il riempimento totale alle ore 5 del
mattino quando hanno inizio i consumi dell'utenza, alle ore 9,
quando i consumi sono elevati, si potrà prevedere uno svuotamento
del 50%, alle 16 del 70% e alle 20 del 80%. Alle ore 22 avrà inizio
il riempimento con un gradiente regolare fino alle ore 5. Il
dispositivo automatico effettuerà ad intervalli regolari dei test di
controllo e, se i livelli reali risulteranno inferiori a quelli
fissati come sopra, comanderà un aumento nell'adduzione in
serbatoio. Al contrario nessuna adduzione avrà luogo quando i
livelli risulteranno superiori . Una regolazione come quella
indicata presenta il vantaggio di consentire lo sfruttamento
giornaliero dell'intero volume accumulato durante la notte secondo
quelle modalità che il gestore potrà imporre a suo piacimento
mediante modifica del grafico preimpostato. Nel mentre nei giorni di
consumo massimo sarà possibile effettuare la totale compensazione,
negli altri giorni si potrà sfruttare la totale, e in tali casi
esuberante, capacità del serbatoio per altri fini, come ad esempio
quello di utilizzare cascami di energia elettrica meno costosi
diminuendo la produzione giornaliera a favore di quella notturna.
Sarà anche possibile mantenere costantemente la produzione sul
valore medio giornaliero essendo a forziori garantito che il
serbatoio effettua la compensazione in tutte le giornate anche in
quelle di bassi consumi.
6)
DETERMINAZIONE DELLE EROGAZIONI ISTANTANEE AI NODI
La razionale gestione di un complesso acquedottistico, soprattutto
se a sollevamento meccanico come sono quelli trattati nel presente
lavoro, non può, a giudizio di chi scrive queste note, prescindere
dalla verifica automatica e continuativa del suo funzionamento
idraulico attuata confrontando i dati reali di funzionamento con
quelli teorici determinati in tempo reale mediante modello
matematico della rete. Oltre ad avere la vera conoscenza della rete,
indispensabile per ogni valutazione economica e tecnica di esercizio
o di intervento progettuale, in tale ipotesi sarebbero
immediatamente segnalate tutte le anomalie di funzionamento come ad
esempio rottura di condotte, manovre errate, mancato funzionamento
di apparecchiature idrauliche od elettriche, prelievi abusivi ecc.
ecc. per avviare gli immediati interventi di riparazione. Alla data
attuale, mentre risultano già risolti i problemi relativi alla
trattazione matematica di calcolo in moto permanente delle reti
magliate anche complesse (serbatoi e apparecchiature idrauliche
comprese) e quelli relativi alla sua rappresentazione fisica così
come sono risolvibili mediante installazione di adeguate
apparecchiature di misura quelli relativi alla determinazione delle
condizioni effettive di funzionamento delle apparecchiature
idrauliche (pompe, valvole di regolazione ecc.) e dei serbatoi,
permangono grandi incertezze su due fattori condizionanti i
risultati: la scabrezza reale delle tubazioni, che sono oltretutto
variabili durante la vita della rete, ma soprattutto le portate
erogate ai nodi argomento questo che forma l'oggetto specifico del
presente capitolo.
Gli Enti di gestione sono da tempo dotati di sofisticati programmi
per la gestione amministrativa dell'acquedotto con elaboratore
elettronico. Viene creata ed aggiornata con continuità una banca
dati relativa all'esercizio in genere e cioè ai lavori di
costruzione e di manutenzione del complesso acquedottistico, alle
domande di allacciamento, ai preventivi spesa e consuntivi dei
lavori, alla tenuta dell'anagrafe degli utenti e dei contatori, alle
operazioni varie degli utenti (chiusure, riaperture, reclami,
manutenzioni, cambio contatori, cambio nome, rimborsi vari, ritardi
nei pagamenti ecc, ecc.) e alle letture dei contatori privati e
fatturazione dell'acqua consumata.
Si tratta di una grande mole di dati generalmente utilizzati a soli
fini amministrativi, dai quali sarebbe possibile ricavare anche le
portate d'acqua consegnate agli utenti periodo per periodo e da
utilizzare ai fini citati nella premessa di questo capitolo.
Per raggiungere lo scopo sarà innanzitutto necessario redarre lo
schema idraulico cioè la rappresentazione planimetrica semplificata
della rete nella quale, oltre alle caratteristiche qualitative,
geometriche e topografiche delle condotte, siano individuati e
numerati i punti singolari (nodi) della rete (incroci di condotte,
cambiamento di sezione, punti di allacciamento di utenti particolari
ecc.), in cui si suppone concentrato il prelievo da parte degli
utenti. All'atto dell'archiviazione dei consumi bimestrali o
semestrali di ciascun utente ricavato dalle letture dei contatori,
dovranno prevedersi anche i riferimenti a detto schema idraulico.
I programmi applicativi di gestione dovrebbero quindi essere
modificati in modo da renderli atti svolgere anche le seguenti
funzioni;
· attribuire ad ogni nodo un numero progressivo che lo individui
univocamente sia sulla planimetria in scala sia sullo schema
idraulico;
· redarre, al computer e parallelamente lo schema grafico deformato
della rete che tenga conto di tutte le condotte di rete;
· annessa allo schema idraulico compilare una banca dati con tutte
le caratteristiche dei vari tronchi (numero di inizio e fine del
tronco, lunghezza, diametro e tipo di materiale costituente la
condotta);
· assegnare, mediante opportuni codici memorizzati nella banca dati
dello schema idraulico, tutti gli utenti ai rispettivi nodi di
appartenenza creando, per gli utenti più importanti, dei nodi
fittizi. Questa operazione consentirà di determinare, in occasione
di ogni bollettazione, i volumi d'acqua consumati da ciascun nodo
nel periodo considerato.
Per
quanto riguarda la compilazione dello schema idraulico che sarà poi
utilizzato per le verifiche, si devono fare alcune considerazioni.
Per i calcoli si usa utilizzare uno schema semplificato comprensivo
delle sole condotte principali in quanto si è sempre ritenuto che
quelle secondarie non influiscano sui risultati ma che la loro
funzione idraulica si esaurisca in ambito locale. Si è invece
constatato che l'eliminazione di quest'ultime condotte provoca un
duplice errore. Innanzitutto, pur essendo di piccolo diametro, esse
costituiscono una grandissima estesa di tubazioni funzionanti in
parallelo alle maglie principali che, se trascurata, comporta un
ovvio errore sui risultati finali del calcolo. Il secondo problema,
che interessa particolarmente il presente lavoro, consiste nella
impossibilità di attribuire razionalmente ai nodi le portate degli
utenti che sono allacciati alle condotte da eliminare.
Ora, considerato che i calcoli idraulici sono comunque eseguiti con
grande rapidità dagli elaboratori e che le moderne procedure di
verifica delle reti magliate sono atte a garantire in ogni caso la
convergenza delle iterazioni, è senz'altro preferibile includere
nello schema tutte le condotte, nessuna esclusa, rendendo in tal
modo più complesso e laborioso lo schema ma più semplice la sua
redazione e più attendibile il risultato. Da notare come, nel caso
di reti magliate molto complesse, alcuni programmi di calcolo
consentono di dividerle in molte sottoreti minori collegate tra di
loro da una od anche da numerose condotte. Il programma, ad ogni
seduta di calcolo, provvede dapprima ad equilibrare ogni singola
sottorete e quindi al collegamento ed equilibratura dell'insieme
rendendo in tal modo più veloce e più sicuro risultato. Questa
procedura, la cui adozione è in ogni caso consigliabile, oltre a
semplificare le operazioni di calcolo eseguite dal computer,
fornisce risultati, completi di riepiloghi generali, suddivisi zona
per zona, e quindi ne facilita l'utilizzazione anche nel caso di
verifica dei consumi zona per zona come si spiegherà più avanti.
Per la determinazione dei consumi ai nodi in oggetto, una
metodologia da seguire può essere quella di dividere ogni tronco di
condotta in due parti di uguale lunghezza e di attribuire a ciascuno
dei due nodi di estremità gli utenti allacciati alla semicondotta
adiacente. La semplificazione così attuata rispetto ad altre (ad
esempio quella di considerare i consumi uniformemente distribuiti
lungo il tronco) fornisce risultati finali sufficientemente esatti.
Sarà possibile, determinare i volumi d'acqua consumati dagli utenti
nell'intero periodo di lettura ed attribuibili a ciascun nodo, e da
questi ricavare le portate istantanee consumate in ogni nodo
utilizzando gli elementi noti e cioè, trattandosi di verifica del
funzionamento di un dato istante, la portata totale che le centrali
immettono in rete nell'istante medesimo e il cui valore deve
corrispondere alla somma dei consumi attribuiti ai nodi.
L'analisi degli elementi definiti con le modalità descritte porta a
importanti conclusioni. In pratica si trasformano i dati di lettura
dei contatori privati in semplici coefficienti di proporzionalità
che applicati ai valori di portata totale della rete (portata
immessa in rete dalle centrali), consentono di determinare, con una
procedura che qui definiremo sbrigativa, la portata effettiva
istantanea di ciascun nodo. E' evidente che vengono attribuiti ai
nodi tutti i consumi anche quelli non dovuti all'utenza quali sono
ad esempio le perdite occulte della rete che, in questa sede, sono
supposte distribuite in tutto il territorio proporzionalmente ai
consumi degli utenti. I valori istantanei da utilizzare nei calcoli
sono pertanto tacciati da un duplice errore: quello inevitabile
dovuto alle letture che essendo trimestrali od addirittura
semestrali possono contenere degli scostamenti con le particolari
condizioni di consumo dell'istante considerato e quello, anch'esso
sistematico, dovuto al fatto che le eventuali perdite di rete sono
assimilate e conglobate nei consumi dell'utenza. In caso di reti
vetuste nelle quali la percentuale di perdita è rilevante e quindi
rilevante la sua incidenza sui risultati finali, si può ovviare,
almeno in parte, adottando una migliore procedura che consiste nel
determinare l'ammontare in l/s (continui e costanti per ogni ciclo
di 24 ore) delle perdite, ammontare che corrisponde alla portata
minima notturna immessa in rete dalle centrali. Per controllo la
portata così determinata per tutte le giornate del trimestre e
considerata, in prima approssimazione per quanto spiegato al
precedente cap. 3, costante per tutte le 24 ore, determina un volume
totale trimestrale di perdita che deve coincidere con quello
ricavato dalla differenza tra volumi immessi in rete e volumi
contabilizzati in base alle letture dei contatori privati.
Le portate totali istantanee attribuibili ai nodi (portate esterne)
sono date dalla somma di due valori: la portata dovuta alle perdite
(costante per 24 ore) determinata come sopra e quella dovuta ai
consumi veri e propri pari al residuo immesso in rete dalle centrali
negli istanti considerati. A sua volta i due quantitativi vanno
suddivisi tra tutti i nodi seguendo due diverse modalità: la portata
dovuta alle perdite, supposta uniformemente distribuita in tutta la
rete, può essere attribuita ai nodi in proporzione alla superficie
interna delle condotte di competenza di ciascun nodo, l'altra in
proporzione dei coefficienti di consumo trimestrale determinati,
come indicato, sulla base dei consumi letti ai contatori.
Un esercizio razionalmente organizzato consente di adottare, nei
calcoli in argomento, anche modalità più rigorose. Invece di
considerare costante per tutta la giornata la portata di perdita,
essendo ben note sia le portate di perdita effettiva notturna sia le
pressioni reali in tutta la rete, è possibile calcolare in continuo,
seguendo le modalità indicate al cap. 3, i volumi totali d'acqua che
la rete dissipa nel terreno ed utilizzare tali valori per la
ripartizione tra tutti i nodi. Nella distribuzione della perdita tra
tutti i nodi si potrebbe infine applicare zona per zona un
coefficiente correttivo che tenesse conto della incidenza della
pressione media di consegna.
Come già detto con le metodologie descritte, ivi compresa anche
quella più sofisticata, si determinano soltanto i coefficienti medi
di proporzionalità da utilizzare per distribuire tra tutti i nodi la
portata effettiva immessa in rete dalle centrali nell'istante
considerato e depurata delle perdite. Anche tale operazione può
essere fonte di errori in quanto i coefficienti di proporzionalità
vengono applicati all'utenza considerata come omogenea mentre, in
realtà, potrebbe non esserlo.
Si ricorda infine che la portata prelevata dagli utenti, come
spiegato al cap. 2 è funzione anche della pressione di consegna la
cui variazione nel tempo e da zona a zona introduce un ulteriore
fattore di imprecisione nelle determinazioni di cui si discute.
Per eliminare o ridurre gli errori inevitabilmente presenti è
necessario suddividere la rete in più sottozone inserendo dei
misuratori nelle condotte di collegamento in modo da conoscere per
ciascuna di esse, la portata in entrata ed in uscita, quella minima
notturna che rappresenta le perdite ed infine gli utenti alimentati
e poter quindi operare la suddivisione zona per zona.
Quando ciò risulti materialmente impossibile (ad esempio per la
eccessiva presenza di condotte che collegano tra di loro le varie
sottozone) si inseriranno dei misuratori solo nei tronchi principali
di connessione il che consentirà, in sede di taratura del modello
matematico della rete, di effettuare, oltre ai controlli generali di
congruenza, anche il confronto tra le portate istantanee calcolate e
quelle effettive che transitano in detti tronchi e, in caso di
differenze non trascurabili, esaminarne le caratteristiche ed
applicare dei coefficienti correttivi zona per zona.
Ciò è reso possibile dal fatto che, essendo noti i sensi di
percorrenza dell'acqua in tutte le condotte, sono definite le linee
di "displuvio" che delimitano la zona di pertinenza di ciascun punto
di misura e quindi i nodi da correggere zona per zona.
Ulteriori e preziose indicazioni non possono che provenire dalla
sperimentazione diretta e continuativa effettuata durante il normale
esercizio e che risulterà tanto più efficace quanto più numerose
saranno le apparecchiature di misura installate a macchia d'olio in
tutto il territorio servito come ad esempio venturimetri e manometri
di rete di cui non si finirà mai di sottolineare l'importanza. Ad
esempio qualora il sistema di verifica automatica segnalasse in
alcune zone e durante il periodo notturno di bassi consumi una
pressione reale sensibilmente inferiore a quella calcolata ciò
starebbe ad indicare che le piccole perdite invece di essere
uniformemente distribuite nell'area servita come supposto a priori e
come è auspicabile, sono, al contrario, maggiormente concentrate in
dette zone. In tale evenienza due sarebbero le strade da seguire:
modificare le portate di perdita attribuita ai nodi oppure
intensificare la ricerca ed eliminazione delle perdite nelle zone
critiche. Ambedue le procedure conducono ad un miglioramento dei
risultati dei calcoli di verifica. Non si può far a meno di
sottolineare l'importanza della seconda procedura con la quale si
raggiunge un importante risultato: quello di orientare in
continuazione la ricerca ed eliminazione delle perdite diffuse verso
quelle zone dove queste sono maggiormente presenti.
Dalle esperienze fatte nella verifica del funzionamento idraulico di
reti reali nelle quali si sono potuti confrontare i risultati
teorici con i dati effettivi, si è constatato che gli elementi
definiti secondo la procedura sbrigativa sopra descritta sono
sufficientemente precisi. Le portate finali che si ottengono,
essendo basate sul consumo medio trimestrale, rappresentano il
fabbisogno istantaneo più probabile di ogni singolo nodo depurato
dalle eventuali e precarie anomalie e tenuto conto di tutte le
circostanze reali di alimentazione dell'utenza tra cui anche la
pressione media effettiva di consegna dell'acqua zona per zona che,
come ben noto, influenza i consumi specifici.
D'altro canto lo scopo del calcolo di verifica, da effettuare
durante il normale esercizio, non è quello di rappresentare
matematicamente e pedissequamente il comportamento reale della rete
nei vari istanti bensì quello di evidenziare gli scostamenti tra
dati di funzionamento ideale negli istanti medesimi e la reale
situazione. Le portate da introdurre nel calcolo sono pertanto
quelle mediamente auspicabili e non quelle effettive condizionate
dalle anomalie del momento.
In definitiva le verifiche condurranno ai seguenti risultati:
o in regime di normale funzionamento le portate determinate secondo
le modalità descritte si avvicinano a quelle reali e pertanto i
valori risultanti dai calcoli corrispondono a quelli reali;
o al verificarsi di una anomalia (rottura di condotta, grande
prelievo abusivo d'acqua, apertura di uno scarico, sfioro di un
serbatoio ecc. ecc.) la conseguente maggior portata in uscita,
prontamente registrata dai misuratori delle centrali di
sollevamento, invece di venir attribuita al nodo competente va a
distribuirsi, essendo applicate le regole sopra enunciate, tra tutti
i nodi. Ne consegue una portata al nodo dove si è verificata la
perdita nettamente inferiore a quella reale e quindi una pressione
di calcolo notevolmente superiore di quella effettiva, mentre per i
rimanenti nodi, cui vengono attribuite portate approssimate per
eccesso, i risultati del calcolo di verifica denunciano pressioni
inferiori rispetto a quelle reali. In altri termini i calcoli, al
verificarsi dell'anomalia, denunciano pressioni di tutta
tranquillità per tutti i nodi della rete eccettuati quelli
interessati dalla nuova perdita per i quali viene invece segnalata
una depressione addirittura superiore a quella effettiva. Sono in
tal modo enfatizzati gli effetti provocati in rete dalla perdita e
consistenti in un cono rovescio di depressione con vertice in
corrispondenza della perdita medesima che pertanto diventa
facilmente ubicabile.
7)
CONCLUSIONI
Alcuni dei problemi che assillano l'esercizio degli acquedotti, come
ad esempio la presenza di rilevanti perdite di rete, sono stati
descritti nei loro aspetti pratici con motivazioni ed alcune
verifiche teoriche. Ciò ha consentito di formulare proposte per il
miglioramento funzionale ed economico dell'esercizio dei complessi
acquedottistici con particolare riguardo per quelli a sollevamento
meccanico.
Sempre in tema di portata si sono esaminate nel capitolo 6 le
modalità da seguire per determinare con buona approssimazione le
erogazioni effettive ai nodi della rete in servizio normale. E'
questo un compito arduo ma essenziale per la messa a punto delle
procedure di verifica idraulica continuativa ed automatica basate
sul calcolo della rete magliata in moto permanente effettuato in
tempo reale e che costituiscono un vero salto di qualità nella
gestione automatizzata della rete. L'avvio di tali procedure, più
volte annunciato da importanti Enti di Gestione, non risulta, a chi
scrive queste note, ancora attuato con successo per le molte
difficoltà che, in sede di applicazione pratica, sorgono proprio per
le determinazioni in argomento. In tal senso, lungi dal poter
considerare chiuso l'argomento, si confida di aver fornito, con il
presente lavoro, degli spunti per intravederne la soluzione.
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