UNA RIVOLUZIONARIA METODOLOGIA DI VERIFICA PRATICA DELLE RETI

1) PREMESSA


La letteratura tecnica ed anche la stampa qualificata si profondono in articoli, pubblicazioni di pregevoli manuali, relazioni ecc. ecc. aventi per oggetto le modalità da seguire per risolvere i gravi problemi che colpiscono il sistema di approvvigionamento idropotabile e quello italiano in particolare.
Vi si leggono sofisticate teorie sulla efficienza dei complessi acquedottistici, sui calcoli di verifica, su nuovi schemi idrici, sulla regolazione della pressione di esercizio, sulla ricerca ed eliminazione delle perdite occulte ecc. ecc.
Chi, come chi scrive, si dedica alla pratica di esercizio degli acquedotti, non può che essere entusiasta di tanta tecnica nuova ma non può allo stesso tempo non rilevare alcune incongruenze e suggerire degli interventi semplici atti ad assicurare risultati immediati da affiancare a quelli che possono derivare da tanta pregiata teoria.
Una regola spesso raccomandata è quella del risparmio idrico da realizzarsi non solo con un attento uso dell’acquedotto domestico ma anche con l’applicazione di frangigetto atti a ridurre la portata erogata dai rubinetti dove vengono applicati. A tale riguardo, pur ritenendo necessario scongiurare un inutile sperpero della preziosa acqua, si rileva come quella indicata sia una metodologia che, anche nel caso del tutto improbabile di una sua adozione generalizzata, darebbe comunque risultati ben modesti nel mentre costituirebbe sicuramente un disagio per l’utenza costretta ad economizzare su un bene di prima necessità come l’acqua. Infatti una diminuzione dei consumi spinta all’osso, produrrebbe un immediato aumento della pressione di rete cui conseguirebbe un’altrettanto immediato aumento delle perdite occulte accusato dalle condotte colabrodo che costituiscono la generalità degli acquedotti nostrani. Si può affermare che una buona parte dell’acqua economizzata come detto, sarebbe subito dispersa per l’aumento delle perdite occulte provocata dalla maggiore pressione di rete.
Da rilevare anche l’aspetto economico che impone, a tutte le aziende di gestione, un bilancio di gestione in pareggio e che pertanto deve contare su entrate non soggette a forzature come quella del risparmio idrico. Il risultato non potrebbe che comportare un aumento delle tariffe di vendita dell’acqua teso anch’esso ad annullare il supposto beneficio economico di una minor spesa dell’utente.
Un’altro provvedimento che va per la maggiore è quello definito distrettualizzazione e che, sia in caso di impiego tipo temporaneo e sia definitivo, ha comunque lo scopo di consentire un controllo puntuale delle perdite di rete ed anche una regolazione ottimale della pressione di esercizio che contribuirebbe in maniera notevole alla riduzione delle perdite stesse. Anche in questo caso si devono evidenziare i lati negativi di una metodologia basata sulla suddivisione delle reti in tante piccole porzioni, chiamate appunto distretti, il che significherebbe né più ne meno che una deleteria rinuncia degli enormi vantaggi presentati da una rete di distribuzione ben interconnessa, suddivisione che nessun gestore dovrebbe essere disposto ad accettare.

 

2) LA TECNICA PROPOSTA

Si propone un sistema di controllo molto semplice ed atto a dare immediati notevoli vantaggi reali di esercizio delle reti acquedottistiche .
Innanzitutto bisogna far rilevare come sussista in tutti gli acquedotti moderni un elemento che da solo è in grado di definire, con rapidità ed in continuo, il funzionamento effettivo del servizio in tutte le sue componenti.
Tale elemento è la pressione dell’acqua in rete.
E’ ben noto come un fuori servizio di una parte qualsiasi dell’acquedotto si traduca immediatamente in una anomalia di pressione che possiede , come vedremo, alcune interessanti proprietà. Gli esempi sono molteplici. Se una fonte viene chiusa per un qualunque motivo, se una pompa va fuori servizio, se una condotta accusa una perdita improvvisa, se un utente effettua un prelievo eccezionalmente elevato, in tutti questi ed anche in molti altri casi è la pressione di rete a risentirne tramite un abbassamento del proprio valore pressorio e cioè della superficie piezometrica. E’ quindi chiaro che, per avere sotto controllo l’acquedotto in tutte le sue parti, è sufficiente l’esame dettagliato della pressione di consegna dell’acqua all’utenza. Ovviamente per raggiungere tale risultato è necessario installare in rete un grande numero di manometri atti a rilevare e trasmettere al centro di controllo in automatico ed in tempo reale la pressione effettiva di più punti caratteristici della rete. Una volta in possesso dei dati di pressione che definiscono la superficie piezometrica della rete minuto per minuto, sarebbe possibile effettuare, grazie alla moderna tecnica di telecontrollo, delle sofisticate elaborazioni come la compilazione in automatico di profili della linea piezometrica e del terreno secondo varie direzioni, effettuare complesse statistiche e controlli dei dati con emissione, sempre in automatico, di allarmi tutte le volte che vengono superati certi limiti ecc, ecc. Senza voler sminuire l’importanza di detti accorgimenti, nella presente nota si vuole proporre una tecnica completamente diversa che impone al personale di servizio di seguire personalmente l’evolversi della situazione del servizio idrico ma con una metodologia basata sul raffronto mnemonico e continuativo della superficie piezometrica allo scopo rappresentata graficamente con una simbologia semplificata atta ad essere facilmente memorizzata e seguita mentalmente di ora in ora e di giorno in giorno. Chi scrive ritiene che la gestione di un servizio così importante come quello idropotabile non possa affidarsi prevalentemente alla automatizzazione sia pur tenuto conto delle grandi possibilità di verifica multipla dei moderni sistemi centralizzati di telecomando e telecontrollo, ma che sia anche auspicabile che il personale di servizio sia chiamato a seguire costantemente il funzionamento reale del complesso acquedottistico. In questo senso, le modalità di cui alla presente nota costituiscono sicuramente un valido esempio.
Questa la proposta in dettaglio. Tenuto presente che, in caso di un qualsiasi disservizio, l’abbassamento misurato da ciascun manometro è tanto più rilevante quanto più il manometro stesso è vicino al punto in cui si verifica una anomalia, si comprende come dall’andamento delle curve di ugual pressione se ne possa dedurre anche l’ubicazione in quanto, con la citata rappresentazione planimetrica della superficie piezometrica, l’anomalia stessa si materializza con un cono di depressione il cui vertice ne rappresenta il baricentro.
La modalità per raggiungere lo scopo è quella illustrata, sia pure in modo schematico, nelle figure allegate, concernenti la rete di una grande città. 

Figura n. 1 = trete con consumi massimi

Nella fig. n. 1 è riportato lo schema semplificato delle maglie principali di condotte e, in sovrapposizione e con diversificazione di colori, le fasce di pressione sul suolo in un periodo di grande consumo dell’utenza. Nel prosieguo di tempo l’evoluzione planimetrica delle fasce colorate dell’immagine consentirà di seguire in maniera intuitiva l’andamento della pressione e quindi verificare la correttezza di funzionamento del sistema. Ad esempio nelle ore notturne la situazione normalmente diventa quella rappresentata nella figura 2 dove si nota una diminuzione ed una unificazione della pressione in tutto il territorio servito e data dalla minor pressione di immissione dell’acqua in rete da parte degli impianti di produzione e sollevamento e dalle diminuite perdite di carico della rete stessa dovuta ai più bassi consumi .

Figura 2 =  rete con consumi minimi notturni


La metodologia, oltre alla constatazione del regolare evolversi della pressione che si ha tutte le volte che le sue variazioni rientrano tra i limiti ben noti in quanto vi si ripetono giorno dopo giorno, fa risaltare in maniera molto evidente quelle di diverso tipo e causate da ogni possibile disservizio e, in tale malaugurata occasione, il personale di servizio ne prende immediata coscienza e può predisporre il pronto intervento e le manovre necessarie. Ad esempio nel caso di rottura di qualche condotta, ha luogo la depressione conica che, subito rilevata dai manometri e trasmessa automaticamente al centro, viene segnalata in rete con le modalità schematicamente riportate nella fig. 3 nella quale il vertice e quindi l’ubicazione della perdita è indicato dalla immagine circolare di colore più scuro.

Figura 3 = rete con un guasto in condotta

 

Da rilevare come il formarsi d una rottura molto spesso non avvenga repentinamente ma sia preceduta un fenomeno progressivo cui corrisponde una grafica che mette anzitempo in allarme il personale di controllo segnalandogli l’inizio e il continuo aggravarsi dell’anomalia e pertanto l’opportunità di mettersi in preallarme. Importante anche ricordare che non sempre le rotture sono evidenziate sul terreno dall’affioramento in superficie dell’acqua di perdita ma, in caso di terreni permeabili o di presenza di drenaggi sotterranei dovuti a tubazioni di vario tipo, l’acqua rimane nel sottosuolo e la rottura incognita. In questi casi una segnalazione come quella descritta esplica in pieno la sua utilità.

Figura 4 = rete con un impianto di produzione afunzionamnto ionsufficente


Un altro esempio riportato nella fig. 4 è quello di una cattivo funzionamento con diminuzione della portata immessa in rete da parte di uno dei due impianti di produzione. Le conseguenze indotte in rete sono evidenziate graficamente dal notevole spostamento planimetrico delle fasce di pressione più elevata e cioè di quelle di colore giallo e verde.
E’ importante confermare quanto già detto e cioè che la rappresentazione di cui si parla riguarda non la pressione assoluta della rete bensì quella relativa al terreno e quindi i concetti esposti sono validi per le reti che alimentano territori pianeggianti, come sono quelli delle figure allegate, ma anche per quelli collinari o montani: l’importante è che i dati oggetto della verifica si riferiscano, in ogni caso, alla pressione in condotta espressa in metri sul suolo. Ovviamente il sistema deve compilare anche una banca dati con raccolta ed archiviazione dei valori di pressione intervallati per  periodi brevi come ad esempio una mezz’ora in modo da rendere possibile, se necessario, il confronto di funzionamento della rete da una giornata all’altra.

Si è ben compreso come lo scopo della procedura che viene qui segnalata sia concentrato sulla rappresentazione grafica semplificata e continua della pressione di rete direttamente rapportata con le aree servite dalla rete acquedottistica cioè sulla conoscenza visiva ed in planimetria, sia pur semplificata ed approssimativa, del variare della pressione zona per zona e minuto per minuto. Ciò comporta notevoli vantaggi non solo nei casi segnalati di disservizi di varia natura ma anche nella normale gestione della rete grazie ad un sistema di comunicazione grafico che è percepibile in maniera molto più immediata di quanto potrebbe aversi da altre metodologie come ad esempio dalla consultazione di una serie di valori numerici od anche di profili longitudinali. Si elencano alcuni esempi significativi. E’ ben noto come si stiano diffondendo ovunque diverse tecniche di regolazione della pressione di funzionamento degli acquedotti basate sull’impiego di valvole di riduzione asservite all’impianto di telecomando, sulla sostituzione delle vasche di carico con sofisticati sistemi di immissione diretta in rete dell’acqua a pressione variabile, sulla distrettualizzazione ecc.ecc. essendo assodati i notevoli benefici che si ottengono in fatto di riduzione delle perdite, di guasto delle condotte e di risparmio energetico con la citata ed intelligente regolazione di pressione. Ebbene le modalità di segnalazione propugnate nella presente nota, consentiranno di tener agevolmente sotto controllo i risultati effettivi potendoli esaminare anche in momenti particolari come sono ad esempio quelli, anche se di breve durata, di consumo massimo dell’utenza oppure quelli di consumo minimo notturno. Anche l’adozione delle vasche di cacciata che effettuano ad intervalli regolari la pulizia tramite acqua potabile di certe condotte della fognatura, oppure l’interscambio di notevoli portate con altri acquedotti vicini, come anche l’apertura di scarichi per lavaggio della rete oppure la chiusura di condotte per lavori di manutenzione, tutte queste eventualità rappresentano momenti di normale esercizio acquedottistico nei quali la conoscenza della situazione planimetrica della pressione effettiva di rete offre un potente ed immediato mezzo di controllo.
Ed ora qualche dettaglio sulle caratteristiche di ciascuna postazione manometrica. Vista la natura dei segnali da trasmettere, sicuramente caratterizzati da una richiesta molto limitata di energia elettrica, si possono ragionevolmente prevedere delle postazioni standard che, evitando la proliferazione degli allacciamenti alla rete Enel, siano autoalimentate tramite pannelli fotovoltaici ed accumulatori nel mentre la trasmissione dei dati sia fatta via radio.

Infine si segnala che la metodologia proposta per la segnalazione grafica dell’andamento della superficie piezometrica, di per sè estremamente semplice, può essere resa visibile non solo nella sede centrale di controllo dell’esercizio ma, via internet e previa conoscenza di adatte password, in qualsiasi altra parte e quindi negli uffici periferici dell’Ente di gestione, nell’abitazione del personale che resta in preallarme in casa e perfino direttamente dal personale in servizio ed anche fuori servizio, tramite palmari individuali che siano in grado di ricevere internet.

 

3) CONCLUSIONI

A conclusione della nota si vuol far rilevare come a sofisticate procedure pratiche e teoriche di controllo del funzionamento degli acquedotto, quest’ultime svolte a tavolino e necessariamente in tempi diversi da quello in cui ha luogo una anomalia di funzionamento, sarebbe utile affiancare di fatto una procedura come quella descritta in queste righe e che si ritiene atta a segnalare tempestivamente ed in maniera evidente tutti i difetti di esercizio della rete non appena vengono alla luce. Nel caso specifico si propone una rappresentazione grafica della pressione in rete attuata con una simbologia molto semplice ed intuitiva che mette subito in risalto le anomalie ed anche la loro ubicazione planimetrica. Per raggiungere lo scopo è necessaria la presenza di un grande numero di manometri di rete il che comporta un notevole impegno di spesa ma che si ritiene costituisca comunque una buona regola di gestione che occorrerebbe in ogni caso adottare essendo accertata l’importanza basilare di avere sempre una buona conoscenza generale dell’esercizio reale degli acquedotti, nel mentre l’aver un mezzo per evidenziarla in maniera semplice ed intuitiva come quella proposta specificamente nella nota tramite le fasce colorate di uguale valore pressorio, si ritiene possa contribuire in maniera determinante ad un corretto esercizio dell’acquedotto ivi compresa una ottimale regolazione della pressione. A tutto questo vanno aggiunte le molteplici possibilità di prenderne conoscenza in tempo reale rese possibili dalla rete internet.

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