LA REGOLAZIONE DELLA PRESSIONE DI ESERCIZIO DELLE RETI ACQUEDOTTISTICHE
PROBLEMI E SOLUZIONI EMERGENTI

In questi ultimi tempi un attento esame della situazione reale della regolazione della pressione di funzionamento degli acquedotti, che forma l'oggetto della presente nota, mostra degli aspetti interessanti ed altri contradditori.
Da un lato si nota, finalmente, un risveglio dell'attenzione rivolta da studiosi e da addetti ai lavori per una modalità di esercizio che contempli anche tale possibilità nel mentre si deve constatare come non le venga attribuito il peso che le compete. La breve analisi di due recenti convegni qui di seguito riportata servirà a chiarirne vari aspetti.

E' innanzitutto da rilevare come su un totale de 28 memorie presentate nella sezione "acquedotti" ben 21 parlano più o meno diffusamente del problema delle perdite occulte. Si tratta di una percentuale altissima che sta ad indicare come tale problema sia della massima attualità. Tra queste n. 21 memorie, ben n.13 studiano le perdite senza fare il benché minimo accenno alla pressione di esercizio, n. 6 ne parlano in modo generico, n. 1 consiglia l'adozione della riduzione della pressione senza indicare in che modo ed infine n. 2 vedono nell'installazione in rete delle valvole di riduzione della pressione il provvedimento determinante per la riduzione delle perdite.

Secondo esempio. Si è esaminato anche il convegno "STUDIO SULLA RICERCA DELLE PERDITE DEGLI ACQUEDOTTI REGIONALI, SULLE METODOLOGIE DI RACCOLTA ED ELABORAZIONI DEI DATI AI FINI DELLA LORO CONFRONTABILITA', SULL'ANALISI DEI LIVELLI DI PERDITA ECONOMICAMENTE ED AMBIENTALMENTE ACCETTABILI PER LA DEFINIZIONE DELLE LINEE GUIDA REGIONALI tenuto a cura dell'Arpa a Bologna nel novembre 2005.
Nelle voluminose relazioni presentate che riguardavano approfonditamente le procedure da seguire di quantificazione ed individuazione delle perdite, si è fatto anche un breve accenno alla possibilità di diminuire le perdite con una oculata gestione delle pressioni di esercizio.
Da quanto riportato appare in maniera evidente come, per limitare il volume di perdita assai elevato che si riscontra nella maggior parte degli acquedotti, non esistano solo i lavori di riparazione o rifacimento delle tubazioni ma che ci si renda finalmente conto dell'importanza che riveste, a tale riguardo, l'andamento della pressione. La logica evoluzione di queste premesse fa prevedere per i prossimi anni un fiorire di iniziative per definire meglio il problema e la sua risoluzione. La tendenza generalizzata che alla data attuale si riscontra, e qui entriamo nel secondo aspetto della questione di cui parlerò più avanti, è quella di inserire nelle reti acquedottistiche delle valvole di riduzione della pressione atte a riportare con continuità la superficie piezometrica della rete entro valori normali essendo accertato che con tale provvedimento si ottiene un notevole miglioramento di gestione degli impianti ed una marcata riduzione delle perdite. Il problema non è affatto semplice vista la grande varietà di apparecchiature idrauliche disponibili e vista soprattutto la infinita casistica di loro regolazione. Anche le decisioni sulla ubicazione e sul numero delle valvole necessarie per una razionale modulazione dei carichi idraulici, non sono facili da prendere. In questo settore si stanno facendo studi approfonditi che utilizzano sofisticati programmi applicativi volti ad ottimizzare le soluzioni. Alla base delle elaborazioni si trova la simulazione al computer del funzionamento della rete che consente una verifica preventiva a tavolino dell'efficacia delle valvole sulla base di diversificate soluzioni.
Gli interventi, condotti adottando questi rigorosi metodi, produrranno sicuramente risultati importanti del resto già comprovati dalle esperienze brasiliane di cui all'articolo "LA REGOLAZIONE DELLA PRESSIONE NELLE RETI ACQUEDOTTISTICHE. L'ESPERIENZA BRASILIANA".
Da quanto sopra risulta però una seconda importante considerazione. Se da un lato, come detto, si nota questo importante risveglio dell'attenzione verso la necessità di riduzione della pressione per lo più da effettuarsi con le valvole di riduzione all'altro non si intravede un ulteriore provvedimento che in molti casi presenta, per quanto concerne la riduzione delle perdite, gli stessi risultati delle soluzioni citate prima offrendo, nel contempo, ulteriori notevoli vantaggi.
Infatti, se da una parte è ben vero che la regolazione della pressione in rete attuata con l'inserimento di valvole di riduzione produce una notevole riduzione delle perdite, dall'altra, se si esaminano le reti a sollevamento meccanico, ci si accorge come sussistano delle situazioni paradossali tecnicamente non giustificabili. Prendiamo ad esempio il profilo prodotto dalla soc. brasiliana BBL per illustrare compiutamente l'intervento reale di cui all'articolo "LA REGOLAZIONE DELLA PRESSIONE NELLE RETI ACQUEDOTTISTICHE. L'ESPERIENZA BRASILIANA" rappresentato nella figura.

Grafico della pressione (in ascissa) in funzione delle 24 ore della giornata tipo (in ordinata) prima (con colore rosso) e dopo l'installazione della valvola di regolazione (con colore blu).

Vi è indicato il grafico giornaliero delle pressioni in una zona critica della rete quale risulta prima e dopo l'intervento di riduzione della pressione mediante valvole riduttrici opportunamente controllate a mezzo computer. Si può notare come, senza le valvole, la pressione notturna salga dai 15 metri che vi si riscontrano di giorno quando i consumi sono elevati a ben 50-55 metri in assenza di prelievo da parte dell'utenza o comunque con consumi ridotti al minimo come accade in certe ore della notte. L'intervento delle valvole è servito ad abbassare questa eccessiva pressione, fonte di gran parte delle perdite, per riportarla allo stesso livello delle ore diurne. Oltre a constatare che è stato sufficiente questo accorgimento per ridurre drasticamente le perdite si può anche ragionare su quello che prevedibilmente succede più a monte. Se per esempio ci si chiede quale può essere la pressione di pompaggio degli impianti di produzione atta a dare i risultati rappresentati nel grafico si giunge alla conclusione che, supponendo si tratti di impianti a pressione di sollevamento fissa con vasca di carico posta in testa alla rete, il valore di sollevamento sarebbe pari, come minimo, ai 60 metri visto che di notte risulta dal diagramma una pressione di 55 metri. Al tempo stesso detti 60 metri di testata rete rappresentano un valore minimo per ottenere nell'ora di punta un carico di 15 metri come da grafico. Se ne deduce che per il periodo che va dalle ore 21 della sera fino a circa le ore 6.30 del mattino e quindi per oltre 9 ore la pressione di pompaggio è eccessiva e che il carico acquisito a mezzo pompe e quindi con notevole dispendio economico deve essere, in detto periodo, in gran parte dissipato dalle valvole. La soluzione logica non può essere che quella basata sulla eliminazione delle vasche di carico siano esse costituite da serbatoi pensili o da vasche in quota di altro tipo e sulla loro sostituzione con serbatoi di grande capacità bassi cioè posti alla stessa quota degli impianti di produzione dell'acqua. Tali capienti serbatoi possono anche effettuare una efficace compensazione giornaliera delle portate, azione questa molto importante che le citate vasche di carico e i serbatoi pensili, come dimostrato nell'articolo "La razionalizzazione delle reti di distribuzione d'acqua potabile a sollevamento meccanico", non possono attuare compiutamente . Da essi, inoltre, pescano le pompe di sollevamento per immettere direttamente in rete una portata variabile con continuità e sollevata ad una pressione anch'essa variabile e sempre congrua con i risultati da conseguire a valle. I benefici offerti da questa soluzione sono quindi molteplici consentendo, oltre alla riduzione delle perdite in maniera del tutto simile alla alternativa con valvole di riduzione, anche una notevole economia nelle spese di sollevamento data dalla minor prevalenza delle pompe per molte ore della giornata tipo. Una obbiezione a tale procedura può essere fatta quando il territorio da servire è altimetricamente variegato e quindi tale da richiedere una pressione in condotta maggiore di quella che si ottiene modulando interamente il pompaggio, come prima indicato, fin dalla testata di rete. In questo caso la soluzione è quella mista e cioè con una modulazione del pompaggio a media pressione atta a far fronte, con un certo carico residuo, alla alimentazione di tutto il territorio ma affiancata da un parziale uso delle valvole per ridurre la pressione in quei punti in cui tale metodologia porta a valori pressori ancora eccessivi.
Esistono anche altre possibilità, come ad esempio quella illustrata nell'articolo "Rete integrata nel territorio" basata sull'uso dei serbatoi pneumatici, oppure quella concernente, se le condizioni locali lo consigliano, un pompaggio di testata alla pressione minima modulata per il soddisfacimento diretto della gran parte del territorio ed alcuni piccoli impianti di risollevamento locali atti a risolvere dei problemi limitati ad aree di modesta estesa ed importanza.
Ribadito quali importanti risultati si possono ottenere con il pompaggio diretto in rete a pressione variabile asservita alle richieste dell'utenza e considerata la quasi totale assenza di tale metodologia di gestione nella letteratura tecnica, negli atti dei convegni sopra citati e sopratutto nella costituzione reale di molti acquedotti, nel mentre si esprime compiacimento per il risveglio di iniziative di cui si parla all'inizio di questo articolo e relative alla riconosciute necessità di regolare la pressione di funzionamento delle reti, si vuole qui sollecitare l'esame e soprattutto l'adozione di tutti gli accorgimenti di cui si è discusso e quindi applicazione delle valvole di regolazione della pressione precedute, nel caso di acquedotti a sollevamento meccanico, da pompaggio diretto in rete a pressione variabile.
Ci si augura anche che nei prossimi convegni sullo scottante tema delle perdite idriche degli acquedotti, oltre al ritrovato interesse per la regolazione della pressione mediante valvole, venga discusso anche il pompaggio a pressione variabile facendone rilevare le caratteristiche tecniche ed i benefici che ne derivano.

aggiornato gennaio 2006

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