funzioni SERBATOIO GOOD

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    29-Jun-2015
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Costruzioni Idrauliche Lezione VII Serbatoi

Funzioni del serbatoioIl serbatoio di accumulo assolve alle seguenti funzioni: sconnessione idraulica tra condotta esterna e rete di distribuzione interna; riserva; compenso (o regolazione).

Costruzioni Idrauliche Lezione VII Serbatoi

Funzione di riserva Il serbatoio di accumulo deve contenere una riserva idrica Wr, sufficiente a garantire la prosecuzione del servizio di erogazione alle utenze anche durante operazioni di riparazione o di manutenzione dellacquedotto esterno. Il servizio pu eventualmente essere assicurato in modo limitato (il gestore pu decidere di regolare la pressione gravante sulla rete di distribuzione in modo da contenere le erogazioni massime consentite alle utenze). Tipicamente, al fine di evitare che le vasche del serbatoio assumano dimensioni eccessive, si considera una capacit di riserva pari al volume che si accumula in 2448 ore. Detto Wg il volume giornaliero che transita nella condotta esterna, risulta:

Wr = 1 2 Wg

Costruzioni Idrauliche Lezione VII Serbatoi

Funzione di sconnessione idraulica Landamento delle portate e delle pressioni nella rete di distribuzione interna risultano variabili nel tempo, in funzione delle mutevoli richieste delle utenze servite. Al contrario, lacquedotto esterno viene progettato per convogliare una portata costante nel tempo (la portata media di progetto, Qm). Ci non sarebbe possibile se la condotta esterna risentisse delle oscillazioni di carico della rete di distribuzione interna: si rende pertanto necessario realizzare la sconnessione della condotta esterna dalla rete interna. opportuno notare che la condotta esterna risentir comunque delle oscillazioni dei livelli idrici della vasca di carico dellopera di presa e in quella del serbatoio di accumulo: al fine di assicurare comunque il deflusso della portata di progetto, opportuno svolgere il calcolo della condotta esterna con riferimento ai livelli cui corrisponde il minimo carico disponibile.

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Funzione di compenso Come si gi pi volte osservato, la portata erogata istantaneamente dal serbatoio di accumulo variabile nel tempo, in quanto la somma delle mutevoli richieste delle utenze servite. La variabilit della portata sia pluriennale (per cause aleatorie), che stagionale (tipicamente la richiesta di acqua cresce nei mesi estivi), che giornaliera. La condotta esterna alimenta invece il serbatoio con una portata costante: nei periodi di consumo elevato, il serbatoio dovr essere in grado di erogare una portata superiore alla portata media di progetto, attingendo da una opportunamente dimensionata capacit di compenso, Wc; allo stesso modo, durante i periodi di basso consumo, il serbatoio dovr essere in grado di accumulare nella medesima capacit il volume dacqua in eccesso proveniente dalla condotta di adduzione. Il compenso pluriennale e stagionale comporterebbe laccumulo di volumi eccessivi allinterno del serbatoio, al quale si affida pertanto la sola funzione di compenso giornaliero.

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450

400

Q [l/s]350

Compenso giornaliero300

Lentit delle variazioni di portata rispetto alla media strettamente legata alle dimensioni dellagglomerato da servire: i grandi acquedotti manifestano minori oscillazioni relative di portata rispetto a quelli piccoli. Lesempio riporta i grafici dellandamento delle portate e dei volumi erogati dal serbatoio di Bari (Qm=320 l/s) dellAcquedotto Pugliese in due giorni, uno estivo e uno invernale.

250 18/02/1937 14/08/1938

200

150

100 0 3 6 9 12 15 18

t [ore]

21

24

8000

7000 Volume erogato 18/02/1937 Volume affluito 18/02/1937 Volume erogato 14/08/1938 Volume affluito 14/08/1938

6000

V [l]5000

4000

3000

2000

1000

0 0 3 6 9 12 15 18

t [ore]

21

24

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Compenso giornaliero La curva integrale dei deflussi consente la valutazione del volume di compenso giornaliero (pari al massimo tra i due volumi indicati in figura). Di solito risulta sufficiente un volume pari a:

Wc = 0.2 0.3 Wg

Massimo svuotamento

Massimo riempimento

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Dimensioni del serbatoio Giacch sempre ipotizzabile che il serbatoio debba svolgere la propria funzione di compenso giornaliero a valle di un completo svuotamento della capacit di riserva, opportuno, ai fini della determinazione del volume totale del serbatoio Ws, considerare per intero i due volumi innanzi definiti:

Ws = Wr + WcNella quasi totalit dei casi (salvo piccolissimi serbatoi) obbligatorio suddividere il volume in almeno due vasche indipendenti. Il massimo tirante idrico allinterno del serbatoio di 34m per i piccoli serbatoi, pu arrivare a 6 7m per i grandi serbatoi. Nel caso dei serbatoi sopraelevati, di solito si dispone in cima al traliccio la sola capacit di compenso (a volte meno, con un massimo di circa 1000 m3), molto spesso in ununica vasca, mentre la capacit di riserva accumulata in un serbatoio interrato in prossimit della base del traliccio. Il riempimento della vasca pensile affidato ad un impianto di sollevamento proporzionato almeno per la portata di punta oraria.

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Ubicazione del serbatoio di accumulo Il serbatoio di accumulo si dispone in prossimit del centro abitato da servire.

Serbatoio di testata

La condotta che connette il serbatoio di accumulo alla rete di distribuzione, attraverso la quale passa lintera portata erogata alle utenze, prende il nome di condotta di avvicinamento. Serbatoio di estremit

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Condotta di avvicinamento La condotta di avvicinamento, attraverso la quale defluisce tutta la portata che alimenta la rete di distribuzione, pu assumere dimensioni rilevanti e rappresenta un punto debole del sistema. pertanto opportuno contenerne il pi possibile la lunghezza e, ove possibile, realizzarla attraverso due condotte in parallelo, onde scongiurare la completa interruzione del servizio in caso di guasto. Per questo motivo, quando non sia possibile realizzare un serbatoio interrato o seminterrato nelle immediate vicinanze del centro abitato, si preferisce, nonostante i costi pi elevati e il maggiore impatto ambientale, la realizzazione di un serbatoio pensile.

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Schema funzionale di un serbatoio Ciascuna vasca deve essere dotata di: tubazione di adduzione; tubazione di presa; scarico di fondo; scarico di superficie; misuratori di portata in ingresso e in uscita; saracinesche per lapertura o la chiusura dei vari tratti di tubazione. Inoltre, molto spesso, oltre alle vasche si

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Camera di manovra

Le varie apparecchiature e tubazioni sono tutte alloggiate allinterno della camera di manovra. Spesso realizzata su due livelli: quello inferiore, che contiene le apparecchiature e gli scarichi, posto quota inferiore al fondo delle vasche; quello superiore ospita gli organi di manovra e di controllo ed normalmente accessibile gli operai.

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Camera di manovra piano inferiore Le varie tubazioni di scarico sono tutte convogliate a un unico corsetto di scarico che recapita in una vicina fognatura o impluvio naturale. Lo scarico deve essere protetto da una chiusura idraulica. Le saracinesche di intercettazione sono presenti lungo tutte le tubazioni, ad eccezione degli scarichi di superficie, che devono essere sempre attivi. Gli organi di misura delle portate entranti e uscenti dalle vasche (venturimetri, diaframmi, misuratori elettromagnetici) devono essere montati con particolare cura perch le misure siano attendibili.

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Camera di manovra piano inferiore Il pozzetto di shuntaggio assolve a molteplici funzioni: stabilisce il carico sugli organi di regolazione e misura allinterno della camera di manovra (il pelo libero al suo interno si trova alcune decine di cm al di sopra di quello delle vasche); in caso di manutenzione delle vasche assicura la sconnessione idraulica tra la condotta esterna e la rete di distribuzione interna; pu essere utilizzato per la disinfezione dellacqua (clorazione) se provvisto di apposita apparecchiatura automatica.

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Camera di manovra piano superiore I volantini delle saracinesche devono riportare chiaramente lindicazione della loro funzione. Laccesso alle vasche avviene attraverso delle porte, che aprono verso linterno, poste a livello superiore a quello di massimo invaso e delle scale che possono essere a pioli di acciaio inossidabile infissi nel muro o in cemento armato. Deve essere presente un indicatore del livello di riempimento delle vasche (piezometro).

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Requisiti funzionali delle vasche Limmissione e la presa devono avvenire in punti distanti della vasca, al fine di garantire la circolazione dellacqua ed impedirne il ristagno. Spesso viene realizzato un percorso obbligato mediante opportuni setti. Limmissione avviene di solito dallalto, a sbocco libero per evitare che la condotta esterna sia influenzata dal livello della vasca. La presa, protetta da sugheruola, avviene qualche decina di centimetri al di sopra del punto pi depresso per evitare di drenare eventuali sedimenti.

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Requisiti funzionali delle vasche Nel punto pi depresso, spesso in un pozzetto, posta la presa dello scarico di fondo. Per age