Appunti Idrologia

CAPTAZIONE DA SORGENTI

Affioramenti naturali dell’acqua di falda, concentrati o diffusi. Un affioramento che ha luogo sotto uno

specchio liquido prende il nome di sorgente subacquea. In base al tipo di falda che l’alimenta, la sorgente si

dice: ordinaria, se alimentata da una falda libera, e artesiana, se alimentata da una falda artesiana. Una

sorgente ordinaria è detta rispettivamente di prima falda o di falda profonda se la falda che l’alimenta è

freatica o profonda.

Sorgente geologica, ossia il punto in cui l’acqua sgorga dalle formazioni che costituiscono la sede della falda

di alimentazione, l’effettivo sgorgo in superficie dell’acqua della falda, che prende il nome di sorgente

visibile o sorgente reale.

sorgenti di fondo (impermeabile di fondo falda)

s o r g e n t i d i sfioramento o di trabocco (impermeabile diversa da quella di base)

sorgente di affioramento o di emersione

sorgenti di drenaggio (fratture)

sorgenti artesiane (pressione) gaiser

La captazione di una sorgente presuppone lo svolgimento delle indagini che hanno lo scopo di: 1. accertare

che la portata desiderata sia disponibile con continuità, 2. valutare le eventuali deficienze, 3. per l'uso

potabile, emettere il giudizio di potabilità. Se queste indagini hanno dato risultato positivo, si esegue il

progetto delle opere di captazione.

Le opere di captazione delle sorgenti dipendono come già visto dal tipo di sorgente. Alcune sorgenti, come

quelle di fondo o di trabocco, quelle artesiane e alcune sorgenti di drenaggio, sono generalmente captate

allo sbocco, soprattutto se sono concentrate; altre sorgenti, in particolare quelle d’affioramento, in cui gran

parte della portata della falda non affiora, ma prosegue il suo deflusso nel sottosuolo, è preferibile captarle

come falde, per mezzo di pozzi. Un criterio fondamentale da seguire nella captazione delle sorgenti è che

l'opera di captazione deve raccogliere l'acqua alla sorgente geologica, se distinta da quella reale. Raggiunta

la sorgente geologica con uno scavo a cielo aperto o in cunicolo, si procede alla costruzione dell'opera di

presa. Questa deve captare tutta la portata dello sgorgo, anche se eccedente il fabbisogno. Il supero sfiora

dopo la captazione, e può essere utilizzato in futuro se le richieste aumentano. Nei casi semplici, in cui lo

sgorgo è concentrato ad una quota ben definita ed avviene al contatto tra la formazione permeabile, sede

della falda, ed una formazione impermeabile, l'opera di presa è costituita innanzitutto da una soglia di

calcestruzzo che si addentra nella formazione impermeabile, rialzata ai lati dello sgorgo, che ha la funzione

di fissare il punto d’affioramento, impedendo all'acqua di aggirare lateralmente o inferiormente l'opera di

presa. Nei casi in cui lo sgorgo non è concentrato, ma diffuso su un fronte abbastanza ampio, l'acqua può

essere raccolta con cunicoli drenanti che corrono lungo tutto il fronte d’affioramento disposti a ridosso

della formazione permeabile, oppure all'interno di essa. La soglia o lo sbocco dei cunicoli sono seguiti da

una vasca di calma, da cui l'acqua passa attraverso una parete forata, che ha lo scopo di regolarizzare il

flusso, va in una vasca di carico, in cui ha origine l'opera di trasporto. Talvolta tra la vasca di calma e quella

di carico è inserita una vasca di misura, che termina con uno stramazzo, generalmente triangolare, che

versa nella vasca di carico. La vasca di calma serve anche per far sedimentare il materiale trasportato in

sospensione dall'acqua; tutta via questo dovrebbe essere in quantità trascurabile perché, se così non fosse,

sarebbe in atto un processo d’erosione della formazione permeabile che è assolutamente da evitare. In tal

caso, lo sgorgo deve essere protetto con un filtro, sostenuto da una parete forata, destinato ad impedire il

trascinamento del materiale sottile. In ogni altra occasione, invece, la superficie dello sgorgo deve essere

lasciata libera per consentirne l'ispezione. Nella vasca di carico è installata una bocca di presa che alimenta

l’acquedotto. Per evitare la formazione di un vortice che trascini aria nella condotta di trasporto, la presa

deve a quota inferiore alla quota idrica della vasca di un’altezza superiore all'altezza cinetica nella sezione

contratta all'imbocco della tubazione. L'opera di presa deve essere protetta da canali di drenaggio per

allontanare il ruscellamento meteorico ed impedire che entri in contatto con l’acqua captata, inquinandola.

Inoltre, intorno alla sorgente deve essere creata una zona di protezione. La zona protetta deve estendersi a

tutta l’area da cui le acque infiltrate potrebbero trovano facile accesso alla falda in prossimità della presa.

La protezione dovrebbe coprire almeno fino all'area in cui la falda profonda diventa superficiale in

prossimità dello sbocco. La zona protetta non deve essere accessibile a persone o animali domestici; quindi

deve essere recintata e le eventuali abitazioni in essa esistenti devono essere espropriate e demolite.

Inoltre, tutte le acque di ruscellamento esterne devono essere intercettate con canali di gronda ed

allontanate dalla zona di protezione.

CANALI

sono opere di trasporto a superficie libera che hanno pressioni molto basse e possono essere impiegati

materiali poco costosi e hanno un andamento altimetrico legato alla linea piezometrica che comporta

modeste pendenze e notevoli lunghezze di percorso. I canali possono essere di terra o rivestiti.

Canali di terra (Pregi e difetti: economici dal punto di vista costruttivo, perdono acqua per infiltrazione,

erodibili: velocità limitate, sezioni grandi inerbiscono: continua manutenzione, Forma trapezoidale:

pendenza delle sponde: stabilità - scabrezza di Manning: dipende dal terreno Impiego: - nel trasporto di

portate notevoli dove le perdite siano accettabili).

Canali rivestiti (Funzioni del rivestimento

– conservare la forma – minori perdite – minore scabrezza – maggiore velocità – minore sezione – non

sostegno delle sponde)

Dissesto sottopressioni

(Rivestimenti in calcestruzzo – gettato in opera – lastre prefabbricate giuntate)

(Drenaggi )

ADDUZIONE trasporto in pressione

Opere di presa, acquedotti, serbatoio, centri serviti

Condotta: scarichi e sfiati .

Acquedotto unicursale: acquedotto che capta l’acqua da un’unica opera di presa e serve solo un centro

urbano.

Diametro teorico: diametro condotte che non si trova in commercio va quindi spezzata la condotta in due

tratti con diametri differenti, il primo tratto avrà un diametro poco inferiore e il secondo tratto un diametro

poco superiore a quello teorico. In generale si preferisce mettere il diametro più piccolo a monte in modo

da mantenere nella condotta pressioni più basse. Ma per avere alte pressioni per superare un dosso ad

esempio basterà scambiare l’ordine. La portata di progetto dovrà essere calcolata con un indice di

scabrezza a tubi usati per avere un risultato più reale. Infatti all’inizio la scabrezza del tubo “nuovo” sarà

minore e quindi un’efficienza o portata maggiore. Dissipando meno energia. Quando la pressione in

condotta è più bassa si sviluppano tratti a canaletta (a superficie libera) in cui l’acqua scorre più

velocemente e dissipa il carico in eccesso. Per ovviare a questo inconveniente si dissipa il carico in eccesso

in apposite valvole regolatrici di carico (sfiati liberi/a pressione, ricorda galleggiante che apre o chiude il

foro, dopo tempo si crea aria e quindi si abbassa il galleggiante e fa uscire l’aria in eccesso).

SOLLEVAMENTI

Pompe (prevalenza è la massima altezza a cui una pompa può spingere l’acqua). Il punto di funzionamento

è il punto di intersezione tra la retta caratteristica pompa e della condotta nel piano portate/altezze.

Pompe in serie sommano le prevalenze e in parallelo le portate.

Elettropompa centrifuga monostadio e multistadio

POZZETTI (per gli sfiati, per scarichi)

BLOCCHI D’ANCORAGGIO Nelle curve le spinte che l’acqua esercita su un tratto di tubazione non sono più

equilibrate ed è necessario ancorare il tubo a degli appositi blocchi d’ancoraggio.

PARTITORI Funzione: I partitori suddividono la portata addotta in più condotte secondo proporzioni

prestabilite. Tipi: Possono essere in pressione o a superficie libera, a seconda del carico sul punto di

partizione.

ATTRAVERSAMENTO DI STARDE: il tubo viene posto in opera in un contro-tubo che convoglia fuori del

corpo stradale le eventuali perdite d’acqua e consente l’esecuzione delle riparazioni semplicemente

sfilando il tubo. L’attraversamento è isolabile per mezzo di valvole collocate in pozzetti posti alle due

estremità. Uno dei pozzetti deve essere dotato di scarico per smaltire le eventuali perdite della condotta,

Se la strada è molto larga oppure la condotta è di grande diametro, l’attraversamento è eseguito in un

cunicolo praticabile, che facilita gli interventi. li attraversamenti dei corsi d’acqua possono avvenire al

disopra, per mezzo di ponti canali, oppure appoggiandosi a ponti esistenti, oppure al disotto, come nel caso

delle strade. ponte canale costituito da una condotta autoportante. In questo caso sul punto di colmo è

necessario disporre uno sfiato.

TUBAZIONI

tubazione il complesso dei tubi, dei giunti e dei pezzi speciali che costituiscono le opere di adduzione e/o

distribuzione di acqua per uso potabile, agricolo, industriale e per le opere di fognatura, destinate alla

raccolta delle acque reflue e meteoriche.

Si definisce pressione equivalente po la pressione sull’asse della tubazione che produrrebbe la massima

tensione dovuta alle sollecitazioni esterne: peso proprio della tubazione, peso dell’acqua, spinta del

terreno, sovraccarichi statici e dinamici. Si definisce pressione d’esercizio pe la massima pressione idraulica

che può verificarsi in corrispondenza dell’asse della tubazione nelle più gravose condizioni d’esercizio del

sistema. La pressione d’esercizio include anche le sovrappressioni di colpo d’ariete Δp dovute alle manovre

di regolazione del sistema. La pressione nominale pn è la somma.

Nelle tubazioni sottili lo stato di sollecitazione è di trazione pura.

Caratteristiche dei materiali da tubazioni per il trasporto dell’acqua in pressione – Impermeabilità –

Resistenza alle sollecitazioni interne (dovute alla pressione dell’acqua) ed esterne (fase di trasporto e

stoccaggio) – Resistenza alla corrosione interna (aggressività dell’acqua) ed esterna (aggressività del

terreno) – Economicità

Tubazioni metalliche: Tubi di ghisa, Tubi d’acciaio.

Tubazioni cementizie: