Rete Idrica, il dimensionamento.

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Premessa. Come promesso, dalla versione 3.0beta del sito ci diletteremo a digitalizzare alcuni appunti faticosamente presi durante i corsi, in modo da dare qualche indicazione a chi è all’inizio della preparazione o, magari, a chi è in fase di ripetizione. Ci piace iniziare con un argomento molto delicato che è stato ampliamente trattato in un famoso post presente nel forum: l’esame di infrastrutture idrauliche.

Una delle caratteristiche dell’esame di Infrastrutture Idrauliche è la realizzazione di un progetto che prevede, tra le altre cose, il dimensionamento della rete idrica di un centro abitato. L’obbiettivo di questo articolo e quello di affrontare, in maniera molto marginale, gli aspetti analitici e progettuali per riuscire a dimensionare una rete idrica interna. Vedremo:

1. Come determinare la porta di distribuzione;
2. Gli schemi di funzionamento;
3. Come tracciare la rete.

Introduzione. Lo schema di un sistema acquedottistico prevede una serie infrastrutture idrauliche come viene mostrato in figura.

Fig 1 – schema acquedottistico

Nell’ordine troviamo:

1. Opera di captazione;
2. Opera di adduzione tramite l’acquedotto esterno;
3. Serbatoio di testata;
4. Condotta di avvicinamento;
5. Rete di distribuzione.

Portata di distribuzione. Di norma, calcolare la portata da distribuire, è il primo problema che si affronta, assunto che sia nota la quota del serbatoio di testata e che ci siano le condizioni per poter posizionare il serbatoio. Analizzando il sistema in fig.1, abbiamo un acquedotto che convoglia una portata costante, che andrà ad accumularsi all’interno del serbatoio di testata, a valle di questo c’è la rete idrica che attinge dal serbatoio evidentemente con una portata non costante. Ciò è possibile perché in fase di progettazione del serbatoio si prevede sia il volume di invaso della portata media giornaliera sia un volume di compenso (c’è anche una terza aliquota: il volume di incendio), quindi il serbatoio, essendo alimentato con una portata media ed erogando una portata variabile riesce a non saturare grazie al volume di compenso. In pratica accumula nelle ore notturne e svasa nelle ore di richiesta maggione (le ore di punta). Per determinare la portata media che la rete idrica interna richiede al serbatoio si possono seguire diverse vie: una prevede l’utilizzo di formule analitiche, mentre un’altra prevede la consultazione di specifici documenti urbanistici. Per seguire il persorso analitico, dobbiamo utilizzare una formula che permette di conoscere, noto il numero di abitanti, la quantità di acqua da erogare. Tale formula utilizza un coefficiente [f] che è il fabbisogno idrico procapite espresso il litri per abitante al giorno [l ab / d].

(1) Qm[l/d] = f Nab

Nota la portata media, tramite un coefficiente di punta, anch’esso funzione del numero di abitanti, determiniamo la portata di punta.

(2) Cp = 20 / Nab²

(3) Qp = Cp Qm

Il percorso che prevede la consultazione di documenti urbanistici si avvale delle informazioni contenute all’interno del P.R.G.A (Piano Regolatore Generale degli Acquedotti).

Dopo aver determinato la Qp (anche detta Qmax) la dobbiamo confrontare con la portata di incendio [Qinc] che viene fissata a 15 l/s. Se la Qmax è < Qinc, allora la portata massima va incrementata fino a 15 l/s.

Oltre alle condizioni di funzionamento al presente, vanno sempre previsti eventuali sviluppi futuri della rete idrica. Basta ricavare dei dati statistici sulla popolazione prevista nel giro di qualche decennio, ed in base a questa calcolare una portata integrativa.