Fondamenti di infrastrutture idrauliche

SERBATOI ACQUEDOTTISTICI

Si tratta di serbatoi con lo scopo di aiutare la distribuzione. Funzioni:

-compensare la variabilità delle portate richieste dalla rete rispetto alla costanza della portata addotta

all’acquedotto-> compenso giornaliero, siccome durante la giornata l’utilizzo di acqua varia.

-assolvere la funzione di riserva e soddisfare i fabbisogni ordinari nei periodi di interruzione, accidentale o

programmata, dell’acquedotto -> riserva

-sopperire alle richieste straordinarie della rete per lo spegnimento di incendi -> emergenza anti-incendio

-disconnettere idraulicamente l’opera di adduzione dalla rete di distribuzione, rende il sistema più stabile

-fissare il piano di riferimento dei carichi sulla rete di distribuzione, si può calcolare la pressione in ogni

punto.

Caratteristiche:

-protetti dall’ambiente circostante impedendo infiltrazioni di acque esterne e possibilità di contato con

persone e animali

-progettati garantendo la protezione igienica e termica, vengono realizzati con strutture chiuse ed il

collegamento con l’esterno viene realizzato con un unico accesso controllato con porta metallica idonea ad

ambienti umidi

-costruiti con materiali non aggredibili dall’acqua invasata e tali da nono modificarne le caratteristiche

-strutturati assicurando un’adeguata circolazione dell’acqua invasata, per non farla stagnare favorendo la

proliferazione di germi. Il volume complessivamente entrante, che abbiamo detto essere

dato da una portata entrante che è costante in tutte le ore del

giorno, crescerà in modo lineare. Mentre i volumi uscenti sono

rappresentati da una curva, la cui pendenza rappresenta la

richiesta da parte degli utenti, con un andamento sempre

crescente. Entrambe partono da zero, e si fa l’ipotesi che alla fine

della giornata il sistema si chiuda, che quindi complessivamente

la giornata si ripeta. Per cui nelle 24h entra ed esce lo stesso

volume complessivo. Si definisce la grandezza Va che

rappresenta la differenza tra le due curve, questa part e

inizialmente con un valore positivo, che diventa poi negativo

quando la blu scavalca la magenta nelle ultime ore del giorno.

All’istante t1 in cui la variabile Va ha il suo valore

massimo positivo, quindi si sa che il serbatoio è nelle

sue massime condizioni di riempimento, che è quello

che si cerca. Se si costruisce quindi un serbatoio in

grado di contenere l’acqua nell’ora t1, allora sarà in

grado di contenere l’acqua in tutte le altre ore in cui il

volume nel serbatoio è inferiore. Nell’istante t2, in cui

Vc ha il suo valore minimo negativo, qui il serbatoio è

nelle sue condizioni di massimo svuotamento. Il valore

minimo può essere anche zero, con il serbatoio vuoto,

significa che lo si è sovradimensionato. Questo

permette di trovare il valore di Wo, cioè il valore di

acqua che si deve già trovare a mezzanotte per poter

arrivare all’istante t2 senza averlo più che svuotato.

Capacità: il volume che si deve avere disponibile nel serbatoio per svolgere la funzione di compenso.

La prima formula di che il 15/20% del

volume complessione erogato nel

corso della giornata corrisponde alla

capacita di compenso (vedi grafico per

Vg).

Si ha una formula diversa se la portata

in ingresso arriva per sollevamento,

perché entra in gioco il costo dell’

energia, che varia nel corso della

giornata.

Il volume antincendio dipende dal tipo

di città, di costruzioni presenti e dal

rischio di incendio, dipende

soprattutto dalla popolazione. La

portata di cui dovranno servirsi i

pompieri dovrà mantenersi per alcune

ore, si tratta di un volume aggiuntivo

all’interno del serbatoio.

Il volume di riserva serve nel caso di

interruzione del servizio, si suppone

che la portata che verrà a mancare sia

pari alla portata media del giorno di

massimo consumo, e che venga a

mancare per 3 ore.

Poi ci sarà un volume morto legato a come viene costruito il serbatoio, al

fatto che potrebbe esserci un po’ di sedimentazione. Non è un volume che

viene utilizzato.

Nel caso in cui non si abbia l’imposizione si avere le portate in ingresso costanti, cioè quando il serbatoio è

alimentato da un impianto di sollevamento. In questo caso si pongono dei vincoli sull’energia, cioè costa

molto tra le 6 e le 18, mentre costa meno dalle 00.00 alle 6 e

dalle 18 alle 24. Per cui si fa un piano diverso di utilizzo

dell’impianto di pompaggio, spegnendo l’impianto nelle ore

in cui l’energia costa di più, per cui dalle 6 alle 18 la portata

in ingresso è nulla, quindi si deve distribuire la stessa

portata, richiesta dagli utenti, nella metà delle ore. Per cui si

ha un valore doppio della portata media fino alle 6, poi si

spengono le macchine fino alle 18, per poi riaccenderlo fino

alle 24.

Una volta dimensionati i serbatoi in termini di volumi che occorre avere all’ingresso, la rete di distribuzione

può essere poi ramificata a maglia, ramificata chiusa, che è più robusta efficiente e più costosa, rete mista,

con un nucleo ridondante e una periferia aperta.

Collocazione del serbatoio: La collocazione dipende fondamentalmente dalla morfologia del territorio e

dall’economicità della realizzazione. Nel primo caso sta in mezzo tra la fonte

di alimentazione e la città, questa è la soluzione più razionale. Ma il

serbatoio va posto in alto, deve il più possibile funzionare a gravità in modo

da raggiungere gli utenti anche in caso di interruzione elettrica.

Nel secondo caso l’acqua arriva dalla parte bassa tramite dei pozzi, l’acqua

attraversa la città e alla fine del suo percorso trova il serbatoio, da cui potrà

poi uscire durante le ore di picco della giornata.

Polmone: dal pozzo si solleva Q cost così ci si può disconnettere da pompe di rete che seguono le richieste.