Acquedotti

Opere di presa

Le fonti naturali da cui derivare acqua per acquedotto sono:

• SORGENTE
• FALDA:
• FREATICA: gallerie filtranti, pozzi di grande diametro, pocci tubolari
• ARTESIANA: pozzi tubolari
• CORSO D'ACQUA: fiume, torrente
• LAGO: perché soggetti a inquinamento
• MARE: Non si deve modificare il naturale funzionamento della sorgente con il minor impatto possibile. Pozzi con diametro superiore al metro.

Le GALLERIE sono fatte con tubazioni prefabbricate che hanno dei fori per fare entrare solo l'acqua, evitando l'ingresso di materiale fine. Inoltre, viene messo all'esterno un geotessuto e un filtrorovescio (materiale roccioso). La GALLERIA serve anche per far abbassare il livello della FALDA.

v = velocità di filtrazione

q = portata drenata dalla galleria per unità di lunghezza della galleria

h = superficie freatica

cioè se la galleria ha i

fori su tutti i lati à

h = h(x) Pozzi con diametri inferiori al metro. Il POZZO ha dei FORI per far entrare l'acqua. Vogliamo sapere la portata Q che possiamo estrarre R = raggio d'influenza del pozzo = distanza dalla quale la falda è indisturbata dal pozzo. r = misura dal centro del pozzo r = raggio del pozzo 0h = perdita di carico (nei calcoli è trascurabile) h = livello acqua nel pozzo 0v = velocità di filtrazione Q = portata emunta dal pozzo Sul POZZO ci sono dei FORI per far entrare l'acqua solo nella parte dello STARTO FILTRANTE. Q = portata emunta dal pozzo v = velocità di filtrazione h = sup. PIEZOMETRICA ADDUZIONE Insieme di condotte che vanno dall'OPERA DI PRESA al SERBATOIO. Ha uno sviluppo planimetrico molto lungo. Per il TRACCIATO: - Si segue il tracciato delle strade. - Evitare zone franose. - Evitare zone con un alto livello di falda. I tratti in discesa devono avere una pendenza pari al doppio dei tratti in salita. SFIATO nei tratto

inàsalita.SCARICO nei trattiàin discesa.Nei tratti in GIALLO lecondotte sono inDEPRESSIONE (pressioneall’interno < di quellaatmosferica) perché al disotto dellaPIEZOMETRICA.In questo caso se si rompela tubazione dell’esternoentra acqua nella condotta.Perciò nella parte inDEPRESSIONE mettiamoun controtubo che “avvolge”la tubazione.d = caso più sfavorevoleperché supera lapiezometrica assoluta. Nelpunto 1 la pressioneassoluta si annulla fino alpunto 2.piezometrica assoluta pressione assoluta nullaàpiezometrica relativa pressione atmosfericaàΔH = perdita di carico.p/γ ≥ 5m per garantire la tubazione in pressione. In caso di rottura l’acqua esce fuori ma non entraàWdall’esterno. Q = portata di progettopH e H noti1 2J = cadente idraulicaL = notaTrascuriamo le perdite dicarico concentrate perfacilitàLavorando in pressioneAREA BAGNATA =AREA LIQUIDA

dipende dall'età e dal materiale della condotta più è nuova più è liscia e più il valore di K è alto. Noi nei calcoli consideriamo la condizione più gravosa. ΔH = ΔH + ΔH = J L + J Là 1 2 1v 1 2v 2 1/3K = 90-100 m /ssn J < J1n 1v Quando la condotta è nuova si mette una SARACINESCA per ottenere una perdita di carico per non trasferire nella condotta più portata di quella di progetto. LOCALIZZAZIONE SARACINESCA 3 casi possibili: 1° CASO in prossimità della vasca di carico dell'opera di presa. - VANTAGGIO: luogo accessibile per manutenzione saracinesca. - SVANTAGGIO: qui abbiamo subito una perdita di carico e la condotta potrebbe trovarsi il di sopra della piezometrica. 2° CASO in prossimità del serbatoio di testata, alla fine dell'adduzione. - VANTAGGIO: luogo accessibile

perà manutenzione saracinesca.

SVANTAGGIO a condotta nuovaà abbiamo molta pressione sopra la condotta, perciò dobbiamo scegliere condotte con una pressione nominale alta e ciò comporta dispendio economico.

3° CASO lungo lo sviluppo della condotta.

VANTAGGIO soluzione migliore a livello idraulico perché non avremo pressioni basse a livello iniziale e pressioni alte a tratto finale.

SVANTAGGIO difficilmente zona accessibile.

BLOCCO D’ANCORAGGIO

In CLS e serve a contrastare la SPINTA dell’ACQUA nella tubazione.

ρ = densità dell’acqua

p = pressione

S = SPINTA

S = componente orizzontale

S = componente verticale

vp = p = 1,5 p

collaudo esercizio

facciamo riferimento alla normativa

3 VERIFICHE da fare:

- Verifica allo SCORRIMENTO

- Verifica al RIBALTAMENTO

- Verifica allo SCHIACCIAMENTO del terreno

G = peso del blocco

F = forza di attrito

tf = coeff. di attrito blocco e terreno

V clsγ cls

SERBATOI

TIPI DI

SERBATOIO: La PIEZOMETRICA A è più alta perché, essendoci minore portata, abbiamo minori perdite di carico.

SERBATOIO DI TESTATA:

• Prima del centro abitato.
• ADDUZIONE e DISTRIBUZIONE separati.
• Più affidabile.

SERBATOIO DI ESTREMITA':

• A valle del centro abitato.
• La rete funziona sia da ADDUZIONE che da DISTRIBUZIONE.

Ci sono sempre 2 scarichi nei serbatoi:

• Scarico di SUPERFICIE (= scarico di troppo pieno)
• Scarico di FONDO (serve a vuotare il serbatoio ad esempio quando dobbiamo fare manutenzione.

VALVOLA DI RITENUTA = VALVOLA DI NON RITORNO

CONTATORE GENERALE = MISURATORE DI PORTATA

PRESA sempre sul fondo.

Ci sono 2 tipi di ALIMENTAZIONE:

• dall'ALTO
• dal BASSO

Si possono avere entrambi, ma se si deve scegliere meglio quella dall'ALTO per garantire il ricircolo dell'acqua nel serbatoio, perché preleviamo dal BASSO e alimentiamo dall'ALTO.

Dal BASSO si usa quando c'è molta richiesta di

acqua perché il serbatoio si riempie prima. Qui abbiamo 1 sola condotta che fa da ADDUZIONE e DISTRIBUZIONE. COLLOCAZIONE RISPETTO AL TERRENO a, b riducono il rischio di contaminazione. à -> - c la struttura deve essere coibentata. à -> - d alternativa al SERBATOIO PENSILE. Il TORRINO serve a garantire il carico piezometrico, serve unà -> - impianto di sollevamento. e assicura di servire tutti gli utenti perché garantisce la pressione necessaria. à -> - f garantisce acqua a tutti gli utenti. à -> - Il problema dei SERBATOI METALLICI è che non garantiscono l'isolamento termico. GIUNTI SERBATOI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO VOLUME DEL SERBATOIO I serbatoi nelle reti d'acquedotto hanno 2 funzioni: - COMPENSAZIONE - RISERVA à -> VOLUME DI COMPENSO consente di appagare le richieste, continuamente variabili, che - eccedono la portata di afflusso al serbatoio (generalmente costante)

con un definito processo di regolazione che è giornaliero (può essere anche settimanale). In assenza della curva dei consumi, il VOLUME DI COMPENSAZIONE si può stimare sulla base del V (volume del giorno di max consumo). gmax 1 1 1 1 V = ÷ V = ÷ DI·N·ρcomp gmax g4 5 4 5 Di giorno utilizziamo più acqua di quella che arriva dalla sorgente. Di notte accade il contrario. Perciò utilizziamo i SERBATOI DI COMPENSAZIONE. Q = portata in entrata eQ = portata in uscita ut e t sono i 2 punti in cui Q = Q1 2 u e Il VOLUME DI COMPENSAZIONE si ricava integrando. Il problema consiste nel trovare i valori estremi di ΔV cioè l'EQ. DI CONTINUITÀ o EQ. DEI SERBATOI: la max differenza degli integrali che sono al primo membro. Si ricerca il max volume che deve essere derivato dal serbatoio e quello che s'accumula nell'intervallo di tempo considerato. Gli istanti t e t nei quali questi stati siverificano sono quelli1 2dove dV/dt = 0, ciò accade per Q (t) = Q (t).u e
Ipotizzando un afflusso al serbatoio Q costante nel tempo:e
Se t = T durata dell'intervallo di tempo (giorno o settimana) entro il quale è da farsi la regolazione della
portata:In quanto l'afflusso totale al serbatoio deve
eguagliare il deflusso verso l'utenza.VOLUME DI RISERVA è invece accantonato per far fronte a eventuali interruzionià->- dell'afflusso e alle maggiori richieste in rete che si possono avere in caso di incendio.Il volume da assegnare alla riserva veniva determinato considerando:per PICCOLI CENTRI la portata necessaria per alimentare 2 idranti ciascuno di 4-5 l/s§ 3à->funzionanti per 2 ore ciò che corrisponde a un volume dell'ordine dei 60÷70m .per i CENTRI MAGGIORI si deve considerare un funzionamento antincendio per almeno§ 10÷12 ore.Il volume da assegnare alla

La riserva per interruzione dell'adduzione deve essere tale da far fronte alla richiesta per il tempo necessario per ripristinare l'adduzione stessa. Il volume di riserva è variabile da impianto a impianto. Esso viene indicato come frazione percentuale del deflusso riferito a un prefissato intervallo di tempo percentuale tanto più piccola quanto maggiore è il numero delle adduzioni e quanto più rapido e agevole possa ritenersi l'intervento per eventuali riparazioni.

Considerando la portata in arrivo dall'ADDUZIONE e un tempo di riparazione di 6-8 ore (pari ad un'intera giornata lavorativa) si ottiene:

SCARICHI SCARICO DI SUPERFICIE

SCARICO DI SUPERFICIE di un serbatoio d'acquedotto (SCARICO DI TROPPO PIENO)