Svolgimento quarta prova esame di stato ingegneria per idraulica e gestione delle risorse idriche

Acquedotti e Fognature - Infrastrutture Idrauliche - Gestione delle Risorse Idriche

SVOLGIMENTO ESERCIZIO ESAME

(di M. Roma)

Tracciamento della Curva di possibilità di regolazione - Definizione volume invaso - Volume di compenso stagionale ed annuale - Richiesta idropotabile ed irrigua

TESTO DELL'ESERCIZIO:

Con riferimento ai dati forniti in allegato si costruisca la curva di possibilità di regolazione considerando le seguenti richieste:

• richiesta idropotabile, costante nei vari mesi dell'anno.
• richiesta irrigua così distribuita nel tempo : aprile 5%, maggio 14%, giugno 22%, luglio 23%, agosto 22%, settembre 11%, ottobre 3% e nulla per gli altri mesi.
• richiesta mista; si consideri in questo caso di dover servire un centro urbano con 100 000 abitanti e dotazione idrica di 250l/ab*giorno e un comprensorio irriguo di 10000ettari e dotazione di 5000metri cubi/ettaro.

I dati relativi al corso idrico sono riportati nella pagina seguente ed evidenziati in giallo.

Scopo dell'esercitazione è costruire la curva di possibilità di regolazione degli invasi, strumento che permette di definire il volume di invaso di cui si necessita per erogare un certo volume d'acqua necessario a soddisfare un'assegnata richiesta (in questo caso mista: idropotabile/irrigua). Il volume dipende in gran parte dalla disponibilità e variabilità nel tempo della risorsa idrica da cui ci si approvvigiona, motivo per cui si parte proprio dall'analisi dei dati di disponibilità idrica relativi all'anno di minimo e a quelli subito successivi (in termini di scarsità di risorsa).

Figura 1. Risultato finale dell'esercizio.

L'Autore declina ogni responsabilità per le eventuali inesattezze ed errori riportati nel presente elaborato, nonché per gli eventuali danni che dall'utilizzo dello stesso possono derivare.

ESERCITAZIONE

TESTO: con riferimento ai dati forniti in allegato si costruisca la curva di possibilità di regolazione considerando le seguenti richieste:

• richiesta idropotabile, costante nei vari mesi dell’anno.
• richiesta irrigua così distribuita nel tempo: aprile 5%, maggio 14%, giugno 22%, luglio 23%, agosto 22%, settembre 11%, ottobre 3% e nulla per gli altri mesi.
• richiesta mista; si consideri un questo caso di dover servire
  • un centro urbano con (N lettere nome + N lettere cognome)*10000 = 100000 abitanti e dotazione idrica di 250 l/ab*giorno. (allora la richiesta sarà 9125000 m^3/anno)
  • un comprensorio irriguo di 10000 ettari e dotazione di 5000 metri cubi/ettaro. (allora la richiesta sarà 50000000 m^3/anno)

I dati relativi al corso idrico sono riportati nella seguente tabella; in particolare sono indicati i volumi d’acqua disponibili, mese per mese, nell’anno di minimo e nei tre anni successivi (successivi non dal punto di vista cronologico bensì secondo un criterio di disponibilità crescente).

Per ogni anno possiamo calcolare la disponibilità media mensile tDi tramite la seguente espressione:

i | tDi

• 1 | 12487500 somma per il primo anno
• 2 | 19841250 per il secondo
• 3 | 21737500 per il terzo
• 4 | 22986250 per il quarto

triennio. Vale un ragionamento identico al precedente: se per tutto il triennio chiedo E3(t), allora risulterà che la maggior disponibilità d'acqua nei mesi invernali relativa al terzo anno è appena sufficiente a compensare la magra stagionale relativa allo stesso anno; per cui se nell' anno di minimo si poteva chiedere al massimo E1(t)=E2(t)=E3(t), ne segue che chiedendo E3(t) anche all'anno di minimo si avrà bisogno di un ulteriore volume d'acqua pari alla differenza di disponibilità fra anno di minimo e terzo anno; in maniera analoga se nel secondo anno si poteva chiedere al massimo E2(t)=E3(t), chiedendo E3(t) anche per il secondo anno si avrà bisogno di un ulteriore volume pari alla differenza di disponibilità fra secondo e terzo anno.

• volume di compenso stagionale (3°anno) Ws(3) = ∑_settembre^maggio(E3(t) - D3(t) ) = 201132000
• volume di compenso annuale (anno minimo) Wa(1) = D3 - D1 = 111000000
• volume di compenso annuale (2°anno ) Wa(2) = D3 - D2 = 22755000
• volume totale d'invaso (triennio) Wtot(3) = Ws(3) + Wa(1) + Wa(2) = 334887000

quadriennio.

• volume di compenso stagionale (4°anno) Ws(4) =∑_settembre^maggio(E4(t) - D4(t) ) = 213253200
• volume di compenso annuale (anno minimo) Wa(1) = D4 - D1 = 125985000
• volume di compenso annuale (2°anno ) Wa(2) = D4 - D2 = 37740000
• volume di compenso annuale 3°anno ) Wa(3) = D4 - D3 = 14985000
• volume totale d'invaso (quadriennio) Wtot(4) = Ws(4) + Wa(1) + Wa(2) + Wa(3) = 391963200

4°anno

ricapitolando…