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Controllo e gestione degli acquedotti (B. Bosco)

 

La vita di un acquedotto ruota intorno a 3 momenti fondamentali: la progettazione, la costruzione e l’esercizio.
In questa sede non ci occupiamo delle prime due fasi che rispondono a precise esigenze  concettuali e pratiche.
Basterà ricordare, comunque, che la progettazione deve risolvere, nel modo più appropriato, una serie di problemi il cui risultato finale deve essere quello di far arrivare la portata d’acqua voluta alla destinazione finale con una pressione sufficiente ad alimentare adeguatamente l’utenza più “difficile” come distanza e come quota.
Ciò comporta una serie di scelte riguardanti le opere di presa, il tracciato e i diametri delle condotte, le opere di accumulo, e quanto altro necessario perché lo scopo sopra citato sia raggiunto nel modo tecnicamente ed economicamente più valido.
Segue poi la fase d costruzione sulla cui importanza è superfluo soffermarsi pur rammentando che la successiva vita dell’opera dipenderà dalla cura e affidabilità con cui tutte le operazioni saranno state realizzate.
Ci occupiamo invece qui, in particolare, di quanto attiene all’esercizio di un acquedotto, cioè all’insieme delle conoscenze e delle operazioni che spettano agli incaricati del servizio, i quali hanno il compito di agire in modo che il funzionamento delle opere sia il più possibile vicino alla concezione progettuale, ma, soprattutto, alle fondamentali esigenze dei destinatari dell’acqua, il tutto in condizioni di massima sicurezza.
Appare subito evidente, in tale prospettiva, che agli operatori necessita anzitutto una conoscenza immediata, precisa, adeguatamente disponibile, di tutte le principali grandezze fisiche presenti nei punti salienti dell’acquedotto e i cui valori e variazioni forniscono un quadro determinante delle mutevoli condizioni di funzionamento dell’opera sia in regime standard che in eventuali fasi anomale.
Tali conoscenze, ove basate sulla migliore dislocazione dei punti di controllo, consentirà poi agli operatori, quando necessario, di effettuare tutte le manovre necessarie per risolvere situazioni anomale o pericolose verificando poi, in tempo reale, l’efficacia degli interventi effettuati.
Tale concreta possibilità di intervento richiede, con tutta evidenza, che l’acquedotto sia dotato, oltre che di una rete di punti di misura, anche di un’adeguata presenza di organi di intercettazione e manovra (saracinesche, valvole) mediante i quali il personale addetto effettuerà, come detto sopra, gli interventi necessari, verificandone poi la rispondenza tramite le segnalazioni degli strumenti di misura.


In questa lezione ci occuperemo quindi, molto sinteticamente, di definire quali sono le opere che necessitano di essere controllate, precisando poi specificatamente i punti da controllare e le grandezze fisiche di cui è indispensabile conoscere i valori e le variazioni.
Le opere da controllare sono essenzialmente quelle di (vedi figura 1))

  • Presa
  • adduzione;
  • accumulo;
  • distribuzione;


Figura 1

A cui si devono aggiungere gli eventuali impianti di sollevamento e potabilizzazione.
Le grandezze fisiche da tenere sotto controllo e le unità di misura più comunemente adottate per esprimerle sono essenzialmente:

  • portata (l/s – m3/s);
  • livello (m);
  • pressione (m H2O – mmHg -  kg/cm2 – bar);
  • volume (m3);

A queste si devono aggiungere le caratteristiche qualitative dell’acqua ed in particolare:

  • torbidità;
  • conducibilità (salinità);
  • pH;
  • ossigeno disciolto
  • cloro residuo (p.p.m.).

Nelle figure 2,3 e 4 sono indicate le tipologie classiche delle varie opere elencate sopra, corrispondenti di fatto con i punti che è opportuno controllare mediante appropriati strumenti di misura di una o più delle grandezze indicate in figura 2.

Figura 2

 

A) OPERE DI PRESA (vedi figura 2)
Nei cunicoli e nelle gallerie di presa l’acqua fluisce a pelo libero. Si effettueranno dunque misure di livello o anche misure di portata con l’ausilio di stramazzi o modellatori (es. canale Venturi) o con misuratori radar in grado di determinare la velocità in sezioni note (comunque misura di velocità + livello).
Per quanto riguarda i pozzi è consigliabile controllare il livello della falda idrica nei punti di prelievo per seguirne le oscillazioni durante il pompaggio. E’ necessario poi misurare la portata emunta mediante un misuratore installato sulla condotta premente, a valle della pompa.

B) OPERE DI ADDUZIONE (vedi figura 2)
Si tratta delle opere che generalmente trasportano l’acqua dalle opere di presa fino ai serbatoi esistenti in testa alle reti di distribuzione ovvero direttamente alle stesse reti di distribuzione. Sono costituite da canali a pelo libero o da condotte in pressione di medio o grande diametro. Secondo la lunghezza di tali manufatti è necessario controllare la portata globale fluente almeno alla partenza e all’arrivo (per lunghezze notevoli si consiglia la misura anche in sezioni intermedie). Ciò consente di verificare l’esistenza di eventuali perdite lungo il percorso. Ove esistano diramazioni lungo il percorso, è necessario misurare la portata derivata; ovviamente su tali condotte secondarie si dovrà poi controllare la portata al punto di arrivo delle condotte stesse. Nei punti significativi delle condotte è poi opportuno effettuare controlli della pressione.

Figura 3

C) OPERE DI ACCUMULO (vedi figura 3)
E’ necessario misurare le oscillazioni di livello all’interno dei serbatoi con diversi metodi, a secondo della tipologia costruttiva del serbatoio stesso (interrato, semi-interrato, sopraelevato). E’ anche necessario misurare la portata in ingresso (coincidente all’arrivo delle opere di adduzione) e in uscita (corrispondente all’inizio delle opere di distribuzione) dal serbatoio.

D) OPERE DI DISTRIBUZIONE (vedi figura 3)
Sono costituite principalmente da condotte primarie dalle quali si diramano condotte secondarie che giungono fino in prossimità delle utenze finali.
Sulle condotte primarie sono necessarie misure di portata e pressione in corrispondenza di importanti diramazioni o di punti nodali.
Sulle condotte secondarie sono necessarie misure di pressione nei punti più alti e più bassi della rete. E’ altresì necessario misurare l’acqua consegnata agli utenti attraverso i contatori (che sono poi lo strumento per fatturare all’utente i volumi d’acqua consumati alle tariffe decise dall’Ente d’Ambito/CIPE) e predisporre punti di misura della portata in rete in modo da poter effettuare agevolmente bilanci idrici zona per zona.


Figura 4

E) STAZIONI DI POMPAGGIO (vedi figura 4)
Le misure principali sono: a) i livelli nelle vasche di presa e nel serbatoio di arrivo; b) la portata istantanea nelle condotte prementi; c) la pressione nelle condotte prementi.

F) IMPIANTI DI POTABILIZZAZIONE
Gli impianti di potabilizzazione e le misure ad essi associate sono oggetto di una specifica lezione.

PRINCIPALI TIPI DI STRUMENTI DI MISURA

  • MISURATORI DI PORTATA (vedi figure da 5  a 12)
    • Correnti in pessione
    • Correnti a pelo libero

 

Figure 5 e 6

Figure 7 e 8

 

Figure 9 e 10


 

Figure 11 e 12

 

  • MISURATORI DI LIVELLO (vedi figure da 13 a 19)
    • A funzionamento meccanico
    • A funzionamento idraulico
    • A funzionamento piezo-elettrico

Figure 13 e 14

 

Figure 15 e 16

Figure 17 e 18

 

Figura 19


 

  • MISURATORE DI PRESSIONE

Sono i cosiddetti manometri (indicatori e/o registratori), generalmente del tipo denominato a molla Bourbon). Devono essere installati corredati di  un rubinetto di esclusione situato tra lo strumento e la presa sulla condotta. (vedi figura 20)

 

 

Figura 20

  • MISURATORI DI VOLUME

Sono chiamati comunemente “contatori d’acqua”. Il controllo dei volumi erogati riguarda in modo capillare le utenze acquedottistiche. Infatti gli enti distributori addebitano i consumi sulla base dei volumi totalizzati sui contatori installati presso utenti singoli  o gruppi di utenti (es. condominio o picoli consorzi). Esistono peraltro anche utenze con erogazioni istantanee assai rilevanti quali scuole, caserme, ospedali, stabilimenti industriali. Di conseguenza la gamma dei contatori d’acqua si estende dai piccoli contatori domestici (con attacchi da 3/8” o da ½”) fno ai grandi misuratori a mulinello (Woltmann) costruiti nei calibri da 50 a 500mm. La situazione è riassunta nelle tabelle delle figure da 21 a 23.

Figure 21 e 22

 

Figura 23

 

  • MISURATORI DELLE CARATTERISTICHE QUALITATIVE DELL’ACQUA

Vengono installati sulle reti acquedottistiche nei punti più appropriati per un controllo continuo a scopo igienico-sanitario ed integrano le analisi compiute sistematicamente su campioni, analisi eseguiti dai laboratori specializzati esistenti preso gli enti distributori. Nelle figure daxxx a  xxx sono riportate le principali caratteristiche degli strumenti citati (vedi figure da 24 a 36).

Figure 24 e 25

 

Figure 26 e 27

Figure 28 e 29

Figure 30 e 31


 

Figure 32 e 33

Figure 34 e 35

 

 

Figura 36

 

 

Fonte: http://www.idrotecnicaitaliana.it/CORSO2009/files/BOSCO%20Controllo%20e%20gestione%20acquedotti.doc

Sito web da visitare: http://www.idrotecnicaitaliana.it

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