Gli Acquedotti - Dotazione Idrica

L'acquedotto costituisce un sistema di opere idrauliche e manufatti destinato all'approvvigionamento e distribuzione dell'acqua nei luoghi di consumo, che può essere utilizzata per usi agricoli, potabili, industriali ecc.

Ai fini industriali, per l'utilizzazione delle macchine idrauliche motrici è necessario sfruttare la caduta dell'acqua, che alcune volte può essere naturale, ma il più delle volte viene creata artificialmente con la costruzione di uno sbarramento, cioè di una diga, che ostacola il movimento dell'acqua e realizza un bacino di carico; qualora il corso d'acqua presenti un regime idrico notevolmente variabile nell'ambito dell'anno, con periodi di magra alternati a periodi di eccessiva abbondanza, vengono costruiti altri sbarramenti in zone opportune, quali le gole montane, che realizzano grandi bacini artificiali di compenso nei quali l'acqua viene ad accumularsi nei momenti di elevata portata e potrà essere utilizzata nei periodi poveri d'acqua, ottenendo in tal modo una portata media costante per tutto l'anno. Ci occuperemo essenzialmente dell'uso potabile dell'acqua, anche se per la determinazione del fabbisogno idrico dovranno essere considerati tutti i consumi che si verificano nei centri urbani.

Dotazione Idrica

Dato essenziale per il dimensionamento dell'impianto è la conoscenza della quantità di acqua necessaria ad alimentare un centro abitato, ossia quella che viene definita la dotazione idrica, la quale dipende dal consumo per persona e dalla popolazione.

CLASSE 1: Grandi città

Secondo le indicazione dei Provveditori Regionali OO.PP.

CLASSE 2: Centri con popolazione maggiore di 1000000 abitanti

300 l/ab. Al giorno

CLASSE 3: Centri con popolazione da 50000 a 100000 abitanti

250 l/ab. Al giorno

CLASSE 4: Centri con popolazione da 10000 a 50000 abitanti

200 l/ab. Al giorno

CLASSE 5: Centri con popolazione 5000 a 10000 abitanti

150 l/ab. Al giorno

CLASSE 6: Centri con popolazione inferiore a 5000 abitanti

120 l/ab. Al giorno

CLASSE 7: Case sparse

80 l/ab. Al giorno

Popolazione fluttuante stagionale

200 l/ab. Al giorno

Popolazione fluttuante giornaliera

100 l/ab. Al giorno

In materia di prelievo e smaltimento delle acque sono state successivamente emanate le seguenti norme legislative:

-legge 9 agosto 1967 n.734, modifiche e integrazioni alla legge 4 febbraio 1963 n. 129 sul piano regolatore  generale degli acquedotti;

-D.P.R. 24 maggio 1988 n. 236: attuazione delle direttive CEE n. 788/1980 concernente la qualità delle acque destinate al consumo umano, ai sensi dell'art. 15 della legge 16 aprile 1987 n. 183

Con quest'ultima norma vengono fissati i parametri che definiscono i requisiti di qualità delle acquee da destinare al consumo umano.

Di norma si possono considerare i seguenti valori medi dei consumi di acqua potabile:

Città piccole (fino a 50000 ab. ) : 100 / 200 l/ab. Al giorno

Città medie ( fino a 200000 ab. ) : 220 / 350 l/ab. Al giorno

Città grandi ( oltre 400000 ab. ) 450 / 550 l/ab. Al giorno

Tali consumi sono comprensivi degli usi domestici, industriali e delle perdite di rete, dipendenti dal grado di vetustà dell'impianto, che posso variare dal 5% al 50%, per cui i consumi di progetto da considerare si ottengono maggiorando quelli effettivi di circa il 10 / 30%. Il fabbisogno idrico totale dipende anche dalla popolazione: se quella al momento della progettazione può essere facilmente quantificata, più difficile è determinare l'incremento di abitanti nell'arco di 40 / 50 anni, che rappresenta la durata prevista di un acquedotto, oltre la quale si possono avere perdite di rete e consumi eccessivi non valutabili.

Per previsioni contenute entro 10 / 15 anni si può ritenere valida una variazione lineare basata su dati di censimento estesi ad almeno 18 / 20 anni indietro.

Previsioni più lunghe possono essere effettuate sulla base delle curve della popolazione, cioè diagrammi della popolazione in funzione del tempo tracciati tramite i risultati di un alto numero di censimenti.

La popolazione futura può inoltre essere determinata con la formula dell'interesse composto. I primi due metodi si presentano abbastanza semplici e sufficientemente precisi, a condizione che i diagrammi vengano interpretati logicamente per quanto concerne variazioni dalla normalità che si posso avere in alcuni periodi.

Infine è necessario tenere conto che, a parità di popolazione, i consumi per abitante tendono a crescere nel tempo per le mutate e maggiori necessità delle persone.

La portata media giornaliera di massimo consumo estivo può essere determinata con la relazione:

a = 1.12 / 1.20 , coefficiente di maggiorazione che tiene conto delle perdite

P = popolazione

d = dotazione idrica per abitante

Cs = consumi speciali per industrie, bestiame, agricoltura ecc.

Opere di presa

Le acque necessarie per il rifornimento idrico di un centro abitato possono essere captate in vari modi che vengono qui di seguito brevemente illustrati.

Prese superficiali di acqua

-Cisterne

Vengono adottate per centri abitati molto piccoli o per nuclei familiari e consiste in una cisterna, generalmente, in calcestruzzo, impermeabilizzata all'interno e dotata di troppo pieno e condotta e condotta di adduzione, nella quale vengono raccolte le acque piovane; all'interno della cisterna tali acque sono stagnanti, per cui è necessario procedere periodicamente a disinfestazioni.

-Prese da fiumi e torrenti

L'edificio di presa viene costruito sulla sponda o direttamente sul letto del fiume, a monte di una traversa che assicura un livello costante dell'acqua, ed è costituita di una camera in muratura con una apertura verso il corso d'acqua dotata di griglia in ferro per trattenere eventuali materiali trasportati dall'acqua. Si ha quindi una tubazione che porta l'acqua a un impianto di potabilizzazione.

Prese sotterranee di acqua

La presa da sorgenti è costituita di un lungo cunicolo ricavato nella roccia che termina all'esterno in una costruzione, detta bottino di presa, contenente le vasche di sedimentazione, di misura e di presa e tutte le apparecchiature dell'acquedotto; per motivi di igiene all'intorno dell'edificio di presa deve esserci una zona di protezione recintata.

Le acque possono anche essere captate da falde sotterranee, nel qual caso è necessario prima di tutto effettuare approfondite indagini geologiche e idrogeologiche al fine di verificare l'opportunità e la convenienza del loro sfruttamento. L'utilizzazione può avvenire con i seguenti metodi:

Gallerie filtranti: sono gallerie praticabili scavate nel terreno alluvionale, a profondità più o meno notevoli, nelle quali l'acqua, penetra attraverso fori drenanti, viene raccolta e convogliata all'aperto oppure in un pozzo dal quale viene prelevata con pompe.

Pozzi scavati e trivellati: quando la falda sotterranea presenta una profondità massima di 8 / 10 m può essere raggiunta con un pozzo scavato del diametro di circa 1.00 m, rivestito con una muratura o tubi in cemento armato; l'acqua viene quindi prelevata con pompe.

Quando la profondità della falda è superiore a 8 / 10 m, e in molti casi supera i 100 m, vengono eseguiti pozzi trivellati con diametro variabile da 60 mm a 400 mm.

Un pozzo di semplice esecuzione può essere ottenuto ingendo nel terreno, mediante un battipalo, un tubo con diametro di 60 / 80 mm, dotato di una punta e un filtro. Per diametri maggiori il pozzo trivellato viene rivestito con tubi in lamiera o acciaio trafilato in relazione alla profondità, posti in opera man mano che prosegue la perforazione; all'interno viene quindi posata la tubazione montante, alla cui estremità inferiore viene fissata una elettropompa sommersa o no, e superiormente è collegata a una vasca di raccolta dalla quale parte la condotta adduttrice.

Nel caso di falde artesiane, ossia di falde idriche compresse fra due strati impermeabili entro le quali l'acqua entra in pressione, dopo la perforazione l'acqua risale nel foro sino alla quota piezometrica che può risultare anche superiore al livello del terreno.