Paniere completo (multiple e aperte) Progettazioni Idrauliche

Progettazione e gestione degli acquedotti

Coefficiente di frequenza e progettazione di acquedotti

K è il coefficiente di frequenza pari a 0,5 (l/s)^0.5. Affinché l’espulsione dell’aria avvenga rapidamente è opportuno evitare tratti con una pendenza minima maggiore del 3%.

Elaborati grafici e attraversamenti

Tra gli elaborati grafici nel progetto di un acquedotto si hanno corografia, schema della rete e profili trasversali.

L'attraversamento aereo di una condotta di fognatura su un corso d'acqua è necessario per convogliare la fognatura nera in un corpo idrico ricettore.

Reti idriche e dispositivi

Indicare quale delle seguenti affermazioni è veritiera: le reti ramificate non consentono l’erogazione di portata a valle di un’eventuale rottura lungo il tracciato.

In un caso di rottura di un tratto di acquedotto, è preferibile l’uso di una rete ad anello.

Normative e influenze nella progettazione

Qual è il valore minimo imposto dalla normativa per i collettori di scarico? 200 mm.

Reti idriche indipendenti si adottano solitamente in grossi centri abitati.

Dispositivi e unità di misura

Cosa influenza l’altezza di una colonna di scarico? Aspirazione di aria dalla sommità della colonna.

Quale dispositivo si utilizza per eliminare l’aria dalle tubazioni? Sfiato.

Unità di scarico e dotazione idrica

Qual è l’US per un bagno composto da vasca, bidet, lavabo e vaso? 5

L’unità di misura della dotazione idrica è: l/(ab*g).

Diramazioni e dispositivi per cucine

Se la diramazione a collettore è inclinata di 45° o più, il diametro va calcolato come per le colonne verticali.

Qual è l’US per una cucina composta da lavello e lavastoviglie? 4

Software e modelli per acquedotti

Il software SWMM si basa su quali equazioni? De Saint Venant.

La percentuale di area impermeabile è un input per il modello SWMM? Sì.

Condotte e sistemi di posa

Se la diramazione serve più apparecchi viene chiamata: diramazione a collettore.

L’unità di scarico (US) corrisponde a: scarico di circa 28 litri di liquame al minuto.

Progettazione di grondaie e ventilazione

Per il dimensionamento delle grondaie viene utilizzato generalmente un tempo di ritorno pari a: 10 anni.

La ventilazione fa parte della rete di scarico? Sì.

Volume utile e sollevamento

Il volume utile della vasca va mantenuto al valore massimo necessario per ottenere un insoddisfacente lavoro delle elettropompe nelle condizioni più sfavorevoli, che generano il massimo numero di avviamenti orari: Falso.

Scarico e impatto ambientale

Negli impianti di sollevamento, per minimizzare l’impatto ambientale cosa bisogna fare? Minimizzare le pulizie periodiche delle vasche.

Su quali tecniche si basa lo scarico sul suolo delle acque bianche? Tecniche d’infiltrazione.

Stazioni di sollevamento e flusso

In una stazione di sollevamento, il disegno della vasca deve essere tale da evitare la presenza di zone morte: Vero.

Il flusso verso l’aspirazione della pompa deve essere il più possibile regolare: Vero.

Utilizzo delle giranti

Le giranti a elica vengono usate per: prevalenze fino a 10-12 m e portate superiori a 500 l/s.

Le giranti a vortice semiarretrata vengono usate per liquami cittadini caratterizzati da materiale lungo e fibroso.

Giranti multicanali chiuse per basse prevalenze, portate fino a 1000 l/s e contenuto solido notevole: Vero.

Sistemi di scarico

Nel caso di liquami fognari, fino a prevalenze di 6/7 m, porta notevoli vantaggi l’utilizzazione della cosiddetta Vite di Archimede.

Le giranti monocanale chiuse a flusso radiale vengono usate per portate fino a 30-40 l/s.

Formule e sistemi di posa

La diluizione per scomparsa batterica è data dalla seguente relazione: Sb = 10^(t/T90).

Lo scarico sul suolo delle acque bianche è ammesso? Sì.

Il tempo di deriva della corrente marina è pari a: t = Lc/U.

Condotte e viscosità

I sistemi di posa delle condotte per scarico a mare sono: in trincea, a campate libere, posata sul fondo.

L’unità di misura della viscosità è: m²/s.

Pianificazione delle adduttrici

Per il dimensionamento delle adduttrici viene utilizzata: la portata media nel giorno di massimo consumo.

La verifica di una condotta adduttrice consiste nel: determinare la portata transitante nelle condotte.

Condotta di acquedotto

Nelle operazioni di scavo, la condotta di acquedotto deve solitamente stare: al di sopra di 0,5 m rispetto a quella di fognatura.

Reti ad anello e saracinesche

Indicare quale delle seguenti affermazioni sulle reti ad anello è veritiera: sono opportune per garantire un bilanciamento dei carichi.

La saracinesca di intercettazione serve a: interrompere completamente il deflusso.

Immissioni di aria e funzionamento delle valvole

Una delle principali cause di immissioni di aria nelle tubazioni è: insufficiente carico all’imbocco delle opere di presa e di tutte le vasche a pelo libero.

Uno degli elementi principali che caratterizzano il funzionamento di una valvola è: la legge di variazione della portata al variare del grado di apertura.

Tipologie di valvole

Cosa sono le valvole di fondo? Sono valvole che vengono inserite nella posizione più bassa del tubo di aspirazione delle pompe, per evitarne lo svuotamento dopo l’arresto della pompa.

Cosa sono le valvole di efflusso a galleggiante? Sono valvole che vengono installate a monte dei serbatoi per interrompere l’afflusso quando tali manufatti sono pieni.

Cosa sono le valvole di ritegno? Valvole che permettono il deflusso di un solo senso.

Attraversamenti stradali e giunti

Gli attraversamenti stradali sono realizzati mediante tubazioni direttamente interrate.

I giunti a flange universale sono costituiti da un corpo di ghisa o di acciaio, due ghiere di serraggio e due guarnizioni in gomma per la tenuta.

Colonne e distributori

Le colonne ascendenti o discendenti sono situate a valle dei distributori orizzontali.

I distributori orizzontali allacciano l’acquedotto stradale all’impianto interno.

Pressione di esercizio e classificazione in EPANET

La pressione di esercizio va calcolata in base alla pressione da garantire all’utenza.

In EPANET, i serbatoi e le cisterne come vengono classificati? Come nodi.

Simulazioni in EPANET

In EPANET è possibile: simulare la qualità delle acque.

Qual è la relazione utilizzata in EPANET per definire la curva caratteristica dell’impianto di sollevamento? bh = h - aqG 0.

Qual è la relazione utilizzata in EPANET per esprimere la perdita di carico dovuta all’attrito all’interno dei tubi? bh = a + qL.

Calcolo del volume dell'autoclave

Per ottenere il valore reale del volume complessivo dell’autoclave occorre: aumentare Vu del 10%.

Particolari costruttivi

All’interno dei particolari costruttivi, si possono avere i seguenti elaborati: posa in opera delle tubazioni.

Unità di carico per bagni e cucine

Qual è l'UC per un bagno così composto: doccia, vaso con cassetta, bidet, lavabo, lavatrice? 6

Qual è l’UC per un bagno così composto: vasca, vaso con cassetta, bidet, lavabo? 5

Qual è l’UC per una cucina così composta: lavello e lavastoviglie? 4

Velocità nei collettori e portata di fognatura

Per la rimozione di eventuali depositi, è sufficiente che la velocità nei collettori di fognature nere sia: pari a 0,5 / 0,6 m/s.

Per la rimozione di eventuali depositi, è sufficiente che la velocità nei collettori di fognature miste sia: pari a 0,6 / 0,7 m/s.

La portata di una fognatura nera è pari a: α ∙ dot ∙ PopQ= 86400.

Equazioni e tempi di corrivazione

Il termine tr indica: il tempo reale.

Quale di queste equazioni viene utilizzata per determinare il tempo di corrivazione: tc = ta + tr.

Il termine ta indica: il tempo di accesso alla rete.

Il termine tc indica: il tempo di corrivazione.

Opere di presa e qualità delle acque

Le opere di presa di acqua potabile da falde superficiali sono relative a: fiumi.

Quale di queste affermazioni è vera: nei pozzi profondi l'estrazione può avvenire mediante impianto di sollevamento.

Le opere di presa che offrono maggiori garanzie dal punto di vista igienico sono: opere di presa da sorgenti.

Progettazione delle condotte

Nelle condotte in pressione la linea piezometrica deve essere, nei tratti in contropendenza, più alta di almeno 10 m.

Indicare quale delle seguenti affermazioni è veritiera: le opere di captazione si realizzano solo dopo aver effettuato un'attenta indagine geologica.

Tipologie di opere di presa

Descrivere le tipologie di opere di presa, corredate da opportuni schemi grafici. Le opere di presa possono derivare da: sorgenti, costituite da un cunicolo praticabile incassato nella roccia con successivo edificio di presa composto da più camere e provvisto di una serie di apparecchiature e pezzi speciali che servono per la misura della portata e per la derivazione dell’acqua; falde sotterranee, che si suddividono a loro volta in gallerie filtranti, pozzi ordinari e pozzi profondi; falsa superficiale che rispetto le altre offre limitate garanzie dal punto di vista igienico e per questo presuppone interventi di potabilizzazione.

Reti adduttrici e materiali

Descrivere le reti adduttrici, fornendo indicazioni riguardo la scelta del tracciato e i materiali. Per le reti adduttrici la scelta del tracciato avviene rispettando dei requisiti tecnici ed economici di buona pratica costruttiva, quali: minimo costo delle tubazioni per la portata assegnata, valore che dipende sia dai diametri e dal materiale, sia alle pressioni; l’acquedotto va posato in terreni facilmente scavabili; vicinanza alle strade, sia per utilizzare i ponti per gli attraversamenti dei corsi d’acqua sia per la facilità di trasporto dei materiali e dei mezzi durante la costruzione del manufatto; occorre evitare di attraversare zone agrarie di alto reddito, per limitare gli espropri; evitare attraversamenti di strade, ferrovie e costruzione di gallerie. Riguardo alla struttura, essa può essere di vari materiali quali ghisa, acciaio, cemento armato, materiale plastico o resine. Bisogna però sempre ricordarsi di evitare di intaccare terreni agricoli che abbiano un’elevata coltura e per limitare i costi di esproprio.

Controlli sulla qualità delle acque

La presenza dell'Escherichia coli nelle acque viene rivelata da esami di tipo batteriologico.

Le caratteristiche delle acque destinate al consumo umano (escluse le acque minerali) sono fissate dal D. Lgs. 2 febbraio 2001 n.31.

Il materiale per gli acquedotti viene definito dal: Decreto 6 aprile 2004 n.174.

Consumo e dotazione idrica

Il rapporto tra il giorno di massimo consumo e quello medio annuo è detto coefficiente di punta giornaliero.

Il coefficiente di punta orario per piccoli centri è pari a 1.3 - 1.5.

Valutazione delle perdite

Come vengono valutate le perdite nelle reti d'acquedotto? Le perdite negli acquedotti possono verificarsi in ogni componente degli impianti, dovute in generale a difetti di costruzione, vetustà, inadeguata manutenzione o errori di gestione. Tra le cause principali si ha: il mancato ricircolo delle acque di lavaggio e l’anomalo scarico di acqua grezza negli impianti di trattamento; la rottura delle tubazioni, la compromissione dei giunti; il funzionamento anomalo dello scarico di troppo pieno nei serbatoi.

Consumo idro-potabile

Descrivere come viene valutato e previsto il consumo idro-potabile. L’elemento che sta alla base della progettazione e della gestione di un sistema acquedottistico è la dotazione. Essa può definirsi grandezza variabile in funzione di parametri di natura sociale. Alcune leggi si propongono di definire la dotazione in funzione della popolazione P: dot = K1P^k2, con k1 e k2 da stimarsi con modalità statistiche. Per definire la popolazione P dopo n anni è possibile usare la formula dell’interesse composto: P(n) = P0(1+r)^n, essendo r il saggio annuo, P0 la popolazione attuale al tempo t=0. Non essendoci un limite superiore, si potrebbe ritenere che la popolazione cresca in continuità con il passare degli anni. Un approccio più realistico si basa sulla cosiddetta curva logistica. Indicando con P∞ la popolazione massima prevista, si ha che: Pt = (Pinfinito – P0)* (e^bt – 1/e^bt + a) + P0, Dove a e b sono due costanti da determinare per regressione su una serie di dati storici.

Pompe e curve caratteristiche

Nelle pompe in parallelo: a parità di prevalenza, la portata sollevata è pari alla somma delle portate sollevate da ciascuna pompa.

La curva caratteristica dell'impianto fornisce: l'andamento del carico al variare della portata per un fissato diametro.

Il punto di funzionamento di un sistema è: l'intersezione tra la curva di impianto e la curva caratteristica della pompa.

Progetto di un acquedotto

In un problema di progetto di un acquedotto, occorre determinare: il diametro.

Le formule classiche di moto turbolento di Colebrook e White, di Prandtl, di von Kármán o di Blasius permettono: di calcolare diametro o portata attraverso la scabrezza.

Formule di Pezzoli e Cao

La formula di Pezzoli valida per moto uniforme permette di determinare: il diametro.

Le formule proposte da Cao e Pezzoli possono essere utilizzate in condizione di moto laminare.

Verifica di un acquedotto

In un problema di verifica di un acquedotto, occorre determinare: la portata.

Reti adduttrici

Descrivere le adduttrici degli acquedotti (verifica, dimensionamento e dove sono posizionate). Le reti adduttrici sono condotte in pressione avente il compito della distribuzione dell’acqua nei centri urbani, le tubazioni delle reti adduttrici possono essere costruite in ghisa, acciaio, cemento armato, materiale plastico o resine. Esse vengono posizionate in terreni facili da scavare e in prossimità di strada e ponti per facilitarne il trasporto dei materiali e dei mezzi di trasporto o per usufruire degli attraversamenti dei corsi d’acqua. L’adduttrice ha lo scopo di trasportare acqua dalla sorgente fino ai serbatoi di sconnessione e di raggiungere poi la rete urbana. La verifica consiste nel calcolare la portata (Q), noti diametro (D), cedenza piezometrica (J) e scabrezza della tubazione, utilizzando la formula di Cao e la formula di Pezzoli. Nel dimensionamento l’obiettivo è il calcolo del diametro tramite le formule di Pezzoli.

Rete di adduzione ramificata

Nel progetto di una rete di adduzione ramificata, oltre al diametro, occorre determinare: i carichi ai nodi esterni della rete.

Progettazione delle condotte adduttrici

Descrivere il procedimento della progettazione delle condotte adduttrici considerando le equazioni di economia. Nella progettazione delle condotte adduttrici risultano note le lunghezze dei vari tronchi, le quote piezometriche agli estremi liberi della rete, le portate in arrivo o in uscita da tali estremi e, grazie all’equazione di continuità ai vari nodi, anche le portate negli altri tratti della rete. Le incognite da determinare sono, quindi, i diametri dei t tratti (tronchi di condotta lungo i quali non si ha alcun cambiamento) e le quote piezometriche degli n nodi. Si hanno t + n incognite ma solo t equazioni del moto: J=b*Q^2*D^-mi. Per poter prevenire alla soluzione si utilizza l’equazione di massima economia, cioè un’equazione che rende minimo il costo globale della rete, da applicare a ogni nodo della rete. Si aggiungono quindi altre n equazioni, che rendono il problema determinato. Il costo della condotta sarà quindi funzione del diametro (D) e della pressione (p).

Serbatoi e compenso

La capacità di compenso di un serbatoio è data dalla somma algebrica del massimo volume di deficit e di surplus.

La funzione di compenso di un serbatoio serve a garantire che il serbatoio non si svuoti e non sfiori.

La capacità di riserva di un serbatoio serve a garantire il funzionamento del sistema in caso di rotture dell'adduttrice.

Volume nei serbatoi e volume antincendio

Nel caso di adduttrice a gravità, il volume di compenso di un serbatoio è pari a: (0,15÷0,2)Vgmax.

Il volume antincendio di un acquedotto viene determinato considerando: 2 idranti con portata di 8 l/s e durata di 5 h.

Riserva in serbatoi

Il volume di riserva di un serbatoio può essere calcolato come il volume totale nelle 24 h.

Camere di manovra

Descrivere le camere di manovra e il loro equipaggiamento idraulico. La camera di manovra del serbatoio è una delle sue parti più importanti, perché in essa sono alloggiati tutti gli strumenti di misura e di controllo e da essa dipartono le condotte distributrici, mentre vi affluiscono le adduttrici, che prima dell’ingresso nella vasca devono essere sconnesse idraulicamente o con vaschette a pelo libero o con tubo piezometrico. Questi organi hanno lo scopo di fissare la massima quota di arrivo in vista dei pericoli di colpo d’ariete e della possibilità di assicurare all’adduttrice una piezometrica non suscettibile di variazioni. La camera di manovra è composta da tubazioni di alimentazione, tubazioni di presa, sfioratori di superficie e scarico di fondo.

Serbatoi degli acquedotti

Descrivere i serbatoi degli acquedotti (funzioni e dimensionamento). I serbatoi degli acquedotti hanno la funzione di stoccare l’acqua potabile e regolare il flusso verso la rete di distribuzione. Il dimensionamento dei serbatoi dipende da vari fattori quali la popolazione servita, il consumo giornaliero medio, il consumo di punta e la necessità di riserve per emergenze o incendi. La capacità totale del serbatoio è generalmente suddivisa in più comparti: volume di compenso, volume di riserva e, se necessario, volume antincendio. Il volume di compenso è destinato a bilanciare le variazioni di consumo giornaliere, il volume di riserva è previsto per garantire la continuità di servizio in caso di guasti o manutenzioni all’adduttrice, mentre il volume antincendio è dedicato alla fornitura d’acqua in caso di incendi.