Idrologia e infrastrutture idrauliche

SERBATOII

Serbatoi sono opere di accumulo che garantiscono disponibilità temporale (tempo calcolato) infatti aggiungono un accumulo al fabbisogno. Hanno quindi tre funzioni importanti:

1. Funzione di riserva: consiste nel mantenere sempre un volume di acqua per far fronte a situazioni di emergenza, che possono essere:
   • Rotture dell'acquedotto: deve garantire acqua necessaria durante il periodo necessario alla riparazione.
   • Richiesta antincendio.
   Quindi il volume di riserva deve necessariamente essere calcolato in base alla vulnerabilità dell'alimentazione e può essere minore se vi sono fonti indipendenti di approvvigionamento. In generale questo volume di riserva viene considerato pari ad un giorno della portata media.
2. Funzione di compenso: consiste nel trasformare la portata costante dell'acquedotto in quella variabile richiesta dalla rete. Il serbatoio esegue soltanto un compenso giornaliero, accumulando acqua durante la notte, quando la

domanda è inferiore alla portata media, e restituendo durante il giorno, quando la domanda supera la media. Se si volesse svolgere anche un compenso mensile o annuale il serbatoio risulterebbe enorme e quindi costosissimo.

funzione di disconnessione, che compete solo i serbatoi di testata. Si ricorda che l'oscillazione del carico h non deve propagarsi a monte. 201

TIPOLOGIE DI SERBATOI

Da un punto di vista strutturale possono essere distinti come segue:

1. Serbatoi in caverna, se disposti nel sottosuolo.
2. Serbatoi seminterrati, se disposti sul suolo con un scavo più o meno profondo.
3. Serbatoi sopraelevati, se sono disposti ad una certa altezza dal suolo sostenuti da una struttura.

La scelta della tipologia dipende dalla disponibilità di quote, in particolare un serbatoio in caverna nel caso in cui la roccia sia adatta, sia per lo scavo che per la stabilità, può risultare particolarmente economico. Altrimenti è preferibile un serbatoio seminterrato.

I serbatoi sopraelevati sono molto costosi e sono utilizzati solo per capacità relativamente modeste.

SERBATOI IN CAVERNA

Un serbatoio in caverna può essere particolarmente economico nel caso in cui la roccia sia adatta, sia dal punto di vista dello scavo, sia dal punto di vista della stabilità. È in genere costituito da più camere separate. La camera di manovra è costituita da un cunicolo, in cui passano le tubazioni che competono alle camere e le relative apparecchiature.

SERBATOI SEMINTERRATI

I serbatoi seminterrati, anch'essi molto impiegati, sono in generale costituiti da due camere indipendenti, in modo che in caso di manutenzione di una camera ne resti sempre una per il compenso, sia pure con una ridotta capacità di riserva. I piccoli serbatoi invece sono spesso costituiti da una sola camera.

SERBATOI SOPRAELEVATI

I serbatoi sopraelevati sono costosissimi, e possono essere utilizzati solo per capacità modeste. Nel caso che...

massimi risparmi). Le reti di distribuzione possono essere realizzate in diversi materiali, come ad esempio acciaio, ghisa, PVC o polietilene. La scelta del materiale dipende dalle caratteristiche del terreno, dalla presenza di agenti corrosivi e dalle esigenze di durata nel tempo. Le reti di distribuzione sono costituite da tubazioni che collegano il serbatoio di accumulo alle utenze. Queste tubazioni possono essere di diverso diametro, a seconda della portata richiesta e della distanza da coprire. Inoltre, possono essere dotate di valvole di regolazione per controllare il flusso dell'acqua. Per garantire la sicurezza delle reti di distribuzione, è necessario effettuare controlli periodici per individuare eventuali perdite o rotture. In caso di guasti, è importante intervenire tempestivamente per ripristinare il corretto funzionamento del sistema. In conclusione, la realizzazione di un sistema di distribuzione dell'acqua richiede una corretta progettazione e una manutenzione costante. Solo in questo modo è possibile garantire un servizio efficiente e sicuro per tutti gli utenti.minima pressione: devo garantire una portata sufficiente per soddisfare la domanda massima e evitare danni alle condotte o malfunzionamenti. Minimo consumo => massima pressione: devo garantire una pressione sufficiente per mantenere il corretto funzionamento delle utenze anche con portate ridotte. Per gestire queste variazioni di portata e pressione, nella rete di distribuzione vengono utilizzati dispositivi come valvole di regolazione, serbatoi di accumulo e pompe di sollevamento. Questi permettono di mantenere una pressione adeguata in ogni punto della rete e di compensare le fluttuazioni di portata. Inoltre, è importante effettuare una corretta manutenzione della rete di distribuzione, controllando periodicamente lo stato delle condotte e intervenendo tempestivamente in caso di perdite o rotture. In conclusione, la gestione delle portate e delle pressioni nella rete di distribuzione dell'acquedotto è fondamentale per garantire un corretto funzionamento del sistema e per evitare danni alle infrastrutture e disagi agli utenti.

pressione minima in modo che tutti i bisogni siano soddisfatti. Le autoclavi fronteggiano eventuali pressioni troppo basse.

Riassunti di idrologia e infrastrutture idrauliche di Flavia Vittori – ing. Civile a.a. 2021-2022 prof. Napolitano

Minimo consumo => massima pressione: si possono avere massimo 70 m sul suolo.

Le reti di distribuzione interna hanno opere di disconnessione (se non ci fosse avrei 2 comportamenti diversi – max e min- a condotta. L’escursione a livello è confinata alla rete di distribuzione), serbatoio di compenso (portata di compensa k=v1+v2) e condotte con manufatti ordinari o speciali.

Riserva: antincendio, 6h di funzionamento, rotture.

Condizioni di esercizio:

Le condizioni estreme di funzionamento sono:

a) ora dei massimi consumi

b) ora dei minimi consumi

Limiti di pressione:

- ora dei minimi consumi e livello massimo nel serbatoio: pressione massima: 70 m sul suolo

- ora dei massimi consumi e livello minimo nel serbatoio: pressione minima: 10 m

sull'edificio più alto --massima oscillazione di pressione: tra le due condizioni: 15 ÷ 20 mIl sistema di distribuzione dovrà essere perciò dotato: a) opera di disconnessione idraulica tra l'acquedotto e la rete di distribuzione che serve per impedire la propagazione nell'acquedotto esterno delle oscillazioni di portata e di livello piezometrico che si hanno nella rete. L'organo di disconnessione può essere il serbatoio stesso o una torre piezometrica. b) serbatoio di compenso e riserva, dove la funzione di compenso consiste nel trasformare la portata costante dell'acquedotto in quella variabile richiesta dalla rete, mentre quella di riserva consiste nel mantenere sempre un volume d'acqua invasato per far fronte a situazioni di emergenza.- Funzione di compenso:Il serbatoio esegue soltanto un compenso giornaliero, accumulando acqua durante la notte, quando la domanda è inferiore alla portata media, e restituendoladi giorno quando la domanda supera la media. L'acquedotto esterno deve addurre la portata media del giorno dei maggiori consumi e la determinazione della capacità del serbatoio si esegue sulla base della domanda di tale giorno (figura a). La capacità di compenso è misurata dalla distanza verticale tra le due rette a pendenza costanti pari alla portata media del giorno dei maggiori consumi (in rosso), traslate in modo da essere tangenti superiormente e inferiormente alla legge della domanda (figura b). - Funzione di riserva: Riguarda: 1. il volume antincendio: in caso d'incendio, soprattutto nei piccoli centri, la richiesta d'acqua può rappresentare una frazione importante del consumo ordinario. 2. il volume per alimentare la rete in caso di rottura deve essere, dunque, calcolato in base alla vulnerabilità della alimentazione, e può essere minore se vi sono più fonti indipendenti di approvvigionamento. In generale si valuta ilriserva: il serbatoio di riserva viene utilizzato per garantire una fornitura continua di acqua anche durante periodi di picco di consumo o interruzioni nella rete di distribuzione. Questo serbatoio viene riempito durante i periodi di bassa richiesta e viene utilizzato per alimentare la rete durante i periodi di alta richiesta. La rete di distribuzione è composta da condotte che percorrono tutte le strade. Esistono due tipi di reti: a maglie chiuse e con serbatoio terminale. La rete a maglie chiuse è progettata per alimentare ogni utenza anche in caso di rottura di un tronco. Le condotte si dividono in alimentatrici, distributrici ed equilibratrici. Le alimentatrici sono condotte di grande diametro che portano l'acqua nelle varie zone. Le distributrici sono condotte con allacci di dimensioni inferiori a 200 m e possono essere con o senza servizio da incendio. Le equilibratrici sono condotte senza allacci che chiudono le maglie delle alimentatrici e servono a contenere le perdite idriche che dipendono dalle pressioni. La rete con serbatoio terminale prevede l'utilizzo di una torre piezometrica per la disconnessione e un serbatoio per il compenso. Questo tipo di rete permette di garantire una pressione costante e una fornitura continua di acqua.testata: il serbatoio svolge funzioni di disconnessione e compenso.

INQUINAMENTO

Per inquinamento idrico si fa riferimento al peggioramento delle caratteristiche dell'acqua nel senso di renderla meno gradevole e di limitarne l'impiego. Si opera una distinzione tra il termine "inquinamento" e il termine "contaminazione" dal momento che quest'ultimo si riferisce alle condizioni di alterazione che comportano un grave pericolo per la salute. Possiamo classificare l'inquinamento sulla base di:

• natura inquinanti
• cause di inquinamento

Spesso le due cause sono sovrapposte. Vediamo i parametri con cui valutare la qualità delle acque:

1. PARAMETRI FISICI
1. temperatura dell'acqua, influenza le reazioni biochimiche in fognatura e ha effetti sulla temperatura dell'aria di spechi e per la ventilazione.
2. contenuto solido: con "solidi" intendiamo le sostanze che permangono dopo l'evaporazione dell'acqua.

distinzione preliminare: i solidi possono essere totali o grossolani:

1. solidi grossolani, costituiti da corpi macroscopici che l'acqua trasporta:
   • in superficie (rami, foglie, carte, plastiche ecc.),
   • sul fondo (ghiaia, ciottoli, pietrame);
2. solidi totali, misurati dal residuo dell'essiccamento dell'acqua (residuo fisso). I solidi totali poi si possono suddividere in:
   • solidi disciolti, che non vengono trattenuti da una membrana filtrante;
   • solidi sospesi, che vengono trattenuti da una membrana filtrante. Derivano prevalentemente dal ruscellamento superficiale delle acque.

Solidi totali sospesi SS si possono suddividere in:

• solidi non separabili, che rimangono in sospensione in un campione d'acqua tenuto in quiete per un'ora.
• solidi separabili, che si separano in un campione d'acqua tenuto in quiete per un'ora.

I solidi separabili si possono suddividere in:

• solidi flottanti, più leggeri dell'acqua, che si raccolgono sulla superficie.