Teoria Progetto di acquedotti e fognature

Acquedotti

Quali sono le fasi per la progettazione di un sistema idrico?

Le fasi per la progettazione di un sistema idrico sono:

• Caratterizzazione del centro urbano da servire;
• Individuazione dei fabbisogni idrici ad uso civile e produttivo;
• Individuazione della risorsa idrica e sua caratterizzazione;
• Localizzazione e dimensionamento degli impianti di attingimento, potabilizzazione e dei serbatoi;
• Definizione dell’andamento planimetrico della rete;
• Calcolo delle aree gravanti su ogni tronco e quindi delle portate in condizioni di punta erogate da ciascun tronco;
• Scelta del materiale in funzione delle caratteristiche qualitative dell’acqua;
• Dimensionamento di massima;
• Verifica sotto le richieste di punta, interruzione di un tronco principale e antincendio;
• Localizzazione delle saracinesche e degli idranti;
• Realizzazione degli schemi di montaggio dei nodi e delle sezioni costruttive.

Da cosa dipendono le caratteristiche dell’impianto di potabilizzazione?

Le caratteristiche dell’impianto di potabilizzazione dipendono dalle caratteristiche qualitative dell’acqua prima del trattamento e dalle caratteristiche obiettivo da garantire all’acqua al termine del trattamento.

Cosa si intende per caratterizzazione del centro urbano?

Caratterizzare il centro urbano significa valutare lo stato attuale e di previsione futura dell’urbanizzazione valutando: le aree residenziali considerando la popolazione residente nell’area, la popolazione fluttuante, la popolazione stabile ma non residente; le aree produttive esistenti considerando il tipo di attività e il numero di addetti; l’andamento plano-altimetrico del bacino da servire.

Per una rete di distribuzione le previsioni vengono riferite ad un tempo di 30-50 anni, pari quindi alla vita utile dell’opera.

Perché prima di realizzare una rete di distribuzione o fognaria bisogna effettuare un’accurata analisi relativa allo sviluppo della popolazione e delle attività gravanti sulla zona?

Bisogna effettuare un accurato studio dello sviluppo e della previsione di crescita della popolazione e delle attività gravanti sulla zona per dimensionare in maniera adeguata la rete. Ciò per evitare di sovradimensionare la rete e di sostenere i costi relativi all’adeguamento della rete in caso di sottodimensionamento della stessa.

Quali strumenti vengono utilizzati per gli studi sulla popolazione equivalente gravante su un’area?

Per effettuare uno studio sull’andamento della crescita della popolazione e delle attività gravanti sull’area bisogna fare riferimento al PGT e a strumenti statistici come la curva logistica e la progressione geometrica.

Che valori di dotazione idrica vanno attribuiti per il civile non produttivo?

La dotazione idrica procapite viene assunta di 200 l/ab/day per la popolazione residente, stabile non residente, fluttuante con pernottamento.

Viene assunta di 80 l/ab/day per la popolazione e gli addetti senza pernottamento.

Viene aggiunto un incremento base per l’incidenza dei consumi in funzione del numero di abitanti residenti (i 60 l di Cascina Scala).

Che valori massimi di dotazione idrica possono essere assunti per i processi produttivi?

Il valore massimo di dotazione idrica per processi produttivi, industriali e zootecnici è di 36 m³/ha/day.

L’aliquota di acqua erogata dall’acquedotto a utenze con fine produttivo deve essere <= 20% della quota totale erogata.

Devono essere rispettati questi due vincoli; se a causa di un’attività produttiva non fossero rispettati questa deve provvedere a crearsi una rete di alimentazione privata.

Cosa è il C24?

Il C24 è un coefficiente amplificativo che viene utilizzato per passare dal fabbisogno medio annuo al fabbisogno medio del giorno di massimo consumo.

A quali categorie di utenze è applicato il C24?

Il C24 viene applicato alle utenze relative alla popolazione residente, fluttuante con pernottamento e non residente ma stabile.

Non viene applicato alle utenze relative a processi produttivi, addetti senza pernottamento e addetti dei futuri impianti produttivi.

Che valori può assumere il C24?

Il C24 per insediamenti con popolazione <50000 viene assunto tra 1.5 e 1.8; per insediamenti con popolazione compresa tra 50000 e 300000 viene assunto tra 1.25 e 1.5; per insediamenti con popolazione >300000 viene assunto pari a 1.25.

Il valore diminuisce al crescere della popolazione.

Cosa è il Cp?

Il Cp è il coefficiente di punta. Serve per amplificare la portata media del giorno di massimo e tenere conto del fatto che le richieste delle utenze possono concentrarsi in alcuni momenti della giornata, ottenendo così la richiesta di punta del giorno di massimo consumo.

Che valori può avere il Cp?

Il coefficiente di punta può variare da 1.3 a 3 in base alla classe demografica; decresce all’aumentare della popolazione in ambito produttivo il valore massimo del coefficiente di punta è di 2.4. Questi valori riferiti alle varie classi demografiche e produttive sono contenute nei manuali di progettazione.

Quando l’acqua è potabile?

La risorsa idrica si definisce potabile se rispetta dei requisiti chimici, fisici, batteriologici contenuti nel DLG del 2 febbraio 2001.

Prima di realizzare delle opere di attingimento bisogna osservare la sorgente per quanto tempo? A quale scopo?

Al fine di valutare l’andamento quantitativo e qualitativo della risorsa idrica nel corso dell’anno bisogna tenerla sotto osservazione per almeno un anno.

Che tipi di sorgenti possono essere utilizzate per alimentare la rete idrica?

Una rete idrica può essere alimentata da una sorgente superficiale, da un corpo idrico superficiale, da falde sotterranee, da reti idriche esistenti.

Serbatoi

Cosa il serbatoio deve garantire oltre alla portata erogata?

Oltre alla portata erogata, il serbatoio deve garantire una perfetta tenuta idraulica, un’adeguata protezione termica, un’adeguata resistenza meccanica e le sue superfici non devono reagire con le sostanze contenute nell’acqua.

Come possono essere classificati i serbatoi?

I serbatoi possono essere classificati in funzione della posizione rispetto al piano di campagna: pensili, a terra, seminterrati, interrati.

Possono inoltre essere classificati in base alla posizione all’interno della rete come serbatoi di testata e di estremità.

Quali sono i pregi e difetti dei serbatoi pensili?

I serbatoi pensili permettono di alimentare a gravità un sistema idrico anche in zone pianeggianti, quindi senza dover realizzare un sistema di pompaggio.

Sono visivamente impattanti, non possono essere ampliati o modificati, sono difficili da isolare accuratamente, a parità di capienza sono più costosi rispetto ad altri tipi di serbatoio, vengono utilizzati per reti poco estese data la limitata capacità.

Come è l’andamento della piezometrica in un sistema idrico alimentato con un serbatoio pensile?

In una rete alimentata da un serbatoio pensile la piezometrica minima ha un andamento quasi orizzontale in quanto grazie alla limitata estensione della rete le perdite di carico distribuite sono molto contenute. La linea piezometrica massima si ha durante il periodo notturno.

Quali sono i pregi e i difetti dei serbatoi a terra con alimentazione a gravità?

I serbatoi a terra con alimentazione della rete a gravità presentano numerosi aspetti positivi: sono visivamente poco impattanti; sono facilmente ampliabili in seguito alla realizzazione; se la topografia del territorio ne permette la realizzazione sono i meno costosi a parità di capacità; non prevedono costosi sistemi di pompaggio; sono facilmente isolabili.

Se interrati sono più soggetti a infiltrazioni esterne.

Come varia la linea piezometrica di una rete alimentata con un serbatoio a gravità a terra?

A differenza dei serbatoi pensili i serbatoi a terra vengono utilizzati per reti più estese; allontanandosi dal serbatoio le portate diminuiscono e a parità di diametro la cadente piezometrica tende a diminuire, quindi la linea piezometrica non ha un andamento lineare.

Quanto vale il massimo scostamento tra la piezometrica massima e la piezometrica minima nella rete?

Il massimo scostamento tra la piezometrica massima e la piezometrica minima è di 20-25 m.

Quali sono i pregi e i difetti di un serbatoio a terra con sistema di pompaggio in un torrino piezometrico?

Un serbatoio a terra con un sistema di pompaggio in un torrino piezometrico può essere utilizzato in zone pianeggianti per assicurare la quota piezometrica di partenza della rete; può essere realizzato per ampliare la capacità di un serbatoio pensile esistente; la vasca pensile ha una capienza e quindi dei costi ridotti rispetto a quella di un serbatoio pensile che alimenta la rete a gravità in quanto deve contenere solamente il volume antincendio.

Questo tipo di serbatoio ha un impatto visivo minore rispetto al serbatoio pensile che alimenta la rete a gravità e maggiore rispetto ad un serbatoio a terra.

Quali sono i pregi e i difetti di un serbatoio a terra con centrale di pompaggio diretto in rete?

Un serbatoio a terra con sistema di pompaggio direttamente in rete ha un impatto visivo minore rispetto a quelli pensili, nullo se interrato; è facilmente ampliabile in tempi successivi; è generalmente più economico rispetto ad un serbatoio pensile; è facilmente isolabile in maniera accurata.

Essendo munito di un sistema di pompaggio è meno economico di un serbatoio a terra con alimentazione della rete a gravità; è soggetto ad infiltrazione esterne, specie se interrato, quindi bisogna prevedere dei sistemi di allontanamento delle acque di infiltrazione; dipende dall’alimentazione elettrica.

Perché in un serbatoio a terra può essere utile realizzare più di una vasca piuttosto che una?

In un serbatoio a terra può essere utile realizzare più di una vasca per avere una maggior flessibilità della rete idrica durante le fasi di manutenzione e pulizia del serbatoio.

Le tubazioni di alimentazione e di mandata del serbatoio come devono essere disposte fra di loro?

Le tubazioni di alimentazione e di mandata devono essere collocate in posizioni opposte fra di loro per evitare il ristagno della risorsa idrica all’interno del serbatoio. Vengono anche posizionati dei setti per favorire la circolazione.

Quale è la peculiarità di un serbatoio di testata?

Il serbatoio di testata alimenta direttamente la rete. Esso viene collocato tra il sistema di adduzione e quello di distribuzione. Rappresenta una disconnessione idraulica tra i due sistemi che garantisce flessibilità in caso di manutenzione.

Quale è la peculiarità di un serbatoio di estremità?

Un serbatoio di estremità è collocato al termine della rete di distribuzione idrica, quindi è alimentato dalla rete stessa. Ha la funzione di vaso di espansione. Serve anche per accumulare acqua durante la notte e restituirla alla rete durante il giorno.

In quali situazioni il serbatoio di estremità può essere particolarmente utile?

Il serbatoio di estremità può essere particolarmente utile in caso di presenza di nuclei periferici staccati dal nucleo centrale da servire, garantendo così maggior flessibilità in caso di interruzione per guasti o manutenzione.

Per quali ragioni può essere preferibile un serbatoio interrato?

Un serbatoio interrato può essere preferibile per questioni visive e legate alla stabilità termica in quanto è sufficiente che vengano ricoperti con mezzo metro di terra per non dover essere isolati, a differenza di quelli fuori terra che devono avere un’adeguata coibentazione per mantenere l’acqua a temperatura inalterata.

Come è strutturata la connessione tra serbatoio di testata e rete di distribuzione?

Il sistema di adduzione alimenta il serbatoio che a sua volta alimenta il sistema di distribuzione. C’è la possibilità di escludere il serbatoio e connettere direttamente adduzione e distribuzione in caso di manutenzione del serbatoio.

Come è strutturata la connessione tra serbatoio di estremità e rete di distribuzione?

Il sistema di distribuzione alimenta il serbatoio che a sua volta può alimentare la rete stessa durante i momenti di massima richiesta.

Quali sono le funzioni del serbatoio?

Il serbatoio nella rete di distribuzione svolge 4 funzioni che sono il compenso, la riserva ordinaria, la riserva antincendio e la definizione iniziale del piano dei carichi idrostatici.

Cosa è la funzione di compenso del serbatoio?

Per funzione di compenso di un serbatoio si intende il compensare la fluttuazione giornaliera della richiesta, che è variabile durante la giornata da valori minimi al valore di punta del giorno di massimo consumo.

Come viene definito il volume di compenso?

Il volume di compenso viene definito come lo scostamento massimo tra la cumulata dei volumi richiesti dall’utenza e i volumi di alimentazione del serbatoio. La richiesta ha un andamento non lineare; l’alimentazione è descritta da una retta traslata rispetto all’origine in modo da essere tangente alla curva della richiesta.

Come si stima il valore del volume di compenso?

Il volume di compenso è pari al 25-30% del volume richiesto nel giorno di massimo consumo; nei centri molto piccoli si considera il 50-100% del volume richiesto nel giorno di massimo consumo.

Cosa è la funzione di riserva ordinaria?

Per funzione di riserva ordinaria di un serbatoio si intende il garantire l’adeguato funzionamento della rete anche in caso di guasti o manutenzione.

Cosa è la funzione di riserva antincendio?

La riserva antincendio è il volume d’acqua contenuto nel serbatoio destinato all’estinguere un incendio che in qualsiasi momento possa scoppiare in un qualsiasi punto della rete.

Perché è utile conoscere la quota iniziale del piano dei carichi idrostatici?

Essendo il serbatoio una disconnessione definisce il valore iniziale della quota del piano dei carichi idrostatici; conoscere questa informazione è fondamentale nel predimensionamento della rete di distribuzione in quanto è un problema idraulicamente indeterminato.

Come varia la portata con la quale viene alimentata la rete in presenza o meno del serbatoio di testa?

In presenza di serbatoio di testa questo deve essere alimentato con una portata pari alla portata media del giorno di massimo consumo; in assenza di serbatoio di testa deve sempre essere garantita una portata pari alla portata di punta del giorno di massimo consumo.

Da cosa è dato il volume di riserva?

Il volume di riserva è dato dal maggiore tra il volume di riserva ordinaria e il volume di riserva antincendio; non è definito mai dalla somma dei due volumi in quanto è troppo remota la condizione di contemporaneità di guasto alla rete idrica e incendio.

Di solito il volume di riserva ordinario è maggiore del volume antincendio.

Come varia nel tempo la portata in ingresso al serbatoio?

La portata in ingresso al serbatoio è costante durante l’alimentazione del medesimo; questa può essere continua lungo tutte le 24 ore del giorno oppure può essere intermittente, quindi concentrata in alcune ore.

Come può essere definito il volume di compenso?

Il volume di compenso viene definito come il massimo scostamento tra la curva cumulata della richiesta e la curva cumulata di alimentazione del serbatoio.

Per Cascina Scala il volume di compenso è stato stimato pari a 0.4*volume del giorno di massimo consumo, considerando la portata di punta del giorno di massimo consumo.

A quanto ammonta il volume di riserva ordinaria?

Il volume di riserva ordinaria è pari alla metà del volume del giorno di massimo consumo ottenuto considerando la portata di punta del giorno di massimo consumo.

In base a cosa si stima il volume relativo alla riserva antincendio?

La riserva antincendio viene valutata in base alla popolazione. Si ottiene moltiplicando il numero di idranti che devono funzionare contemporaneamente per la portata del singolo idrante 13 l/s per 5 ore di funzionamento. Il numero di idranti che devono funzionare contemporaneamente si ottiene dividendo la portata antincendio richiesta ottenuta con la formula del Conti = 6*[radq(popolazione espressa in migliaia)] per 13 l/s.

Che tipi di scarico sono presenti in un serbatoio?

All’interno di un serbatoio sono presenti uno scarico di superficie e uno scarico di fondo.

Il primo è lo scarico di troppo pieno; è costituito da una soglia sfiorante a imbuto che deve avere un’apertura sufficientemente grande per smaltire la portata massima entrante nel serbatoio. Il secondo è costituito da una tubatura con saracinesca che viene aperta per svuotare il serbatoio in caso di manutenzione e pulizia.

Gli scarichi devono essere utilizzati il meno possibile per evitare di mandare in fognatura acqua potabilizzata.

In ogni serbatoio la portata entrante è costante?

Nei serbatoi di testata la portata di alimentazione è costante durante il periodo di alimentazione; nei serbatoi di estremità o di valle la portata non è costante.

La tubatura di arrivo a che quota si trova rispetto alla quota massima di esercizio del serbatoio?

La tubatura di arrivo termina a bocca libera, quindi ad una quota superiore alla quota massima d’esercizio del serbatoio.

In che modo un serbatoio può essere gestito da un operaio?

All’interno del serbatoio è presente una camera di manovra dove sono presenti tutte le saracinesche, le connessioni idrauliche, le apparecchiature di misura della portata e di controllo delle caratteristiche qualitative dell’acqua.

Come è strutturata la tubazione di presa?

La condotta di presa è composta da due tubazioni di presa: la prima posta ad una certa quota rispetto al fondo del ser