1)PREMESSA
Uno dei problemi che assilleranno in
futuro la nostra Società, sarà quello del reperimento
di acqua potabile in quantità sufficiente per soddisfarne
il fabbisogno. La ragione è da attribuirsi all'accentuarsi
del consumo specifico per abitante cui si aggiunge un continuo
depauperamento delle fonti d'acqua tradizionali.
Ai rimedi ripetutamente conclamati come il risparmio d'acqua,
la riduzione drastica delle perdite occulte degli acquedotti,
il miglioramento di funzionalità dei servizi che si tradurrà
in una più attenta utilizzazione delle risorse oggi disponibili,
deve necessariamente affiancarsi quello della produzione di una
maggiore portata d'acqua potabile. E' in quest'ultimo settore
che è necessario concentrare gli sforzi ed è questo
anche lo scopo della presente ricerca.
2) L'AUMENTO DELLA DISPONIBILITÀ D'ACQUA POTABILE
In molte realtà acquedottistiche,
per raggiungere lo scopo di una maggior produzione idrica cui
si è fatto cenno, ci si basa esclusivamente nel potenziamento
delle fonti, molto spesso eccedendo nei prelievi di falda o di
sorgente con conseguenti gravi danni ambientali che vanno dagli
abnormi abbassamenti del suolo, al deleterio collegamento diretto
tra falde diversificate e ai franamenti del terreno e del sottosuolo.
Si tratta quindi di provvedimenti pericolosi da tenere attentamente
sotto controllo e, possibilmente, da bandire e sostituire con
soluzioni alternative e, tra di esse, con la costituzione di grandi
riserve d'acqua in capaci serbatoi. A tale riguardo viene quì
proposto di adottare, in sostituzione della compensazione giornaliera
della portata d'acqua normalmente effettuata dalla maggior parte
degli acquedotti, la compensazione trimestrale e quindi di non
limitarsi, come è d'uso, alla sola raccolta degli eccessi
d'acqua che si verificano durante la notte ed attuata per coprire
le punte di consumo del giorno seguente, si auspica invece l'accumulo
di volumi molto più consistenti e resi disponibili grazie
ai fenomeni atmosferici particolarmente intensi che nel territorio
italiano statisticamente hanno una frequenza come minimo di un
evento per trimestre.
Da rilevare come le punte di consumo sia orarie che giornaliere
siano statisticamente poco frequenti in ogni realtà acquedottistica
e come non sia corretto dimensionare gli impianti, soprattutto
di produzione dell'acqua, in funzione delle sole portate massime
eccezionali. Adottando la compensazione trimestrale che si vuole
quì propugnare, la producibilità delle fonti può
essere contenuta entro valori più bassi in grado comunque
di coprire, grazie ad un grande serbatoio, anche le punte di consumo
elevate.
Gli invasi utilizzabili allo scopo, oggi come oggi, sono rappresentati
soltanto dai serbatoi artificiali dotati di dighe di ritenuta
ma, per mancanza di aree adatte e soprattutto per i danni che
tali imponenti opere provocano al territorio, non si intravede
alcuna possibilità di costruirne di nuovi, al contrario
stanno sorgendo iniziative volte alla eliminazione di alcuni dei
bacini artificiali esistenti e alla messa in pristino dei territori
che essi occupano. Significativo l'esempio della diga di Kariba
nello Zimbawe dovuta all'intraprendenza e al lavoro italiano e
che, assieme alle opere annesse, rappresenta tuttora un mirabile
esempio di impianto idroelettrico ad alto rendimento ma che si
è in procinto di eliminare per riconsegnare alla popolazione
gli ampi territori ora occupati dall'acqua.
La proposta che viene qui formulata non può, ovviamente,
prescindere dai grandi invasi di cui si è detto e, vista
la difficoltà di costruirne di nuovi, non resta che ricorrere
al sottosuolo dove si ritiene ancora possibile ricavare opere
mastodontiche come sono quelle in argomento e dove sicuramente
l'acqua può trovare un ambiente ideale per la sua accumulazione
e conservazione. Seguendo queste regole sono già state
fatte interessanti esperienze di ricarica artificiale della falda
che consistono nella immissione forzata nel sottosuolo di grandi
volumi idrici durante i periodi di piogge intense e prolungate
nel tempo, per poterli poi utilizzare altrove e durante la siccità.
Senza voler sminuire l'importanza della metodologia appena descritta,
si vuole quì proporne una di diversa concezione che, in
particolari condizioni ambientali, si ritiene possa dare importanti
risultati.
3) L'INVASO SOTTERRANEO
Con le opere che vengono quì proposte
si intende intervenire su una conformazione acquedottistica che
frequentemente caratterizza gli esistenti servizi idrici e cioè
su quella avente le fonti poste a notevole distanza dal territorio
da servire ed al quale esse sono collegate tramite lunghe condotte
di adduzione. La domanda da porsi in tali casi è questa.
Perché invece di costruire delle condotte di adduzione
destinate soltanto al trasporto dell'acqua non se ne maggiora
la sezione in modo da renderle allo stesso tempo atte anche all'accumulo
degli ingenti volumi necessari per le funzioni prima indicate?
In concreto si propone di costruire dei veri e propri serbatoi
di accumulo di acqua potabile aventi una sezione trasversale relativamente
modesta ma una estesa longitudinale rilevante in grado di abbinare
le due funzioni citate prima e cioè accumulo di notevoli
volumi idrici e trasporto a grande distanza di rilevati portate.
Altre caratteristiche positive della proposta sono da un lato
la quasi totale assenza di danni ambientali dovuta al fatto che
si tratta di opere sotterranee e dall'altro la facoltà
di conservare l'acqua per lunghi periodi, al fresco ed al riparo
dal sole e dall'intrusione di sostanze estranee e di insetti.
Da segnalare anche la possibilità di realizzare con relativa
facilità i manufatti sotterranei di grande dimensione e
posti a grande profondità sotto il suolo grazie alle macchine
automatiche di scavo e posa in opera di elementi prefabbricati
oggi comunemente usate nella esecuzione di lavori di questo genere.
Ancora una delle circostanze particolarmente favorevoli è
data dal fatto che l'ubicazione del manufatto a grande profondità
garantisce l'assenza di ostacoli come servizi e opere varie che
normalmente si incontrano nella posa di comuni condotte a profondità
normale. Infine non è da dimenticare che stiamo parlando
di serbatoi di dimensione ragguardevole e destinati a contenere
acqua potabile e quindi di opere che, a quanto risulta a chi scrive,
nessuno è ancora riuscito, di fatto, a realizzare. Le grandi
riserve d'acqua che tutti conosciamo sono invece costituite dai
bacini artificiali o naturali che non possono che contenere acqua
grezza la quale, per essere utilizzata ai fini potabili, deve
essere sottoposta a trattamento di potabilizzazione. Ulteriori
qualità negative dei bacini artificiali in argomento delle
quali sono assolutamente esenti i serbatoi-adduzione in progetto,
sono le notevoli perdite d'acqua per l'evaporazione dovuta all'irraggiamento
solare, la pericolosità delle sponde ed il continuo interrimento
ad opera delle ghiaie e dei limi immessivi dall'acqua in arrivo.
In definitiva ci si propone di riuscire a risolvere i problemi
di carenza idrica degli acquedotti senza creazione di nuove fonti
ma semplicemente sfruttando meglio quelle esistenti mediante la
creazione di grandi serbatoi di accumulo e conservazione dell'acqua
potabile per periodi relativamente lunghi e quindi eliminando
le disparità, fonte di gravi disservizi, sempre presenti
tra la produzione che è aleatoria in quanto funzione dell'andamento
meteorologico e la richiesta idrica che segue regimi opposti dato
che è proprio durante i periodi di siccità, causa
della minor portata delle fonti, che si registra un notevole aumento
del fabbisogno.
La possibilità di disporre in qualsiasi momento di un notevole
deposito d'acqua potabile sempre pronta ad entrare in rete onde
far fronte ad eccezionali richieste idriche per spegnimento incendi,
per fuori servizio delle fonti, per sopperire a necessità
di altri acquedotti con i quali sussistano condotte di interscambio
portate e per eventualità varie non prevedibili, conferisce
al servizio idrico una garanzia di corretto funzionamento anche
nei casi elencati che esulano dal normale esercizio. Ancor più
lo sarebbe nel caso di acquedotti concepiti con criteri moderni
e cioè con immissione diretta della portata in rete ed
a pressione variabile regolata dal sistema di telecontrollo centralizzato.
In questi casi, infatti, essi potrebbero, grazie alla loro grande
elasticità di funzionamento, variare molto di più
dei normali acquedotti, il regime di esercizio ed i prelievi dal
serbatoio/adduttore adeguando pressioni e portate alle richieste
eccezionali del momento, il tutto come meglio spiegato nell'articolo"
LA RAZIONALIZZAZIONE DELLE RETI DI DISTRIBUZIONE D'ACQUA POTABILE
A SOLLEVAMENTO MECCANICO" nel sito http://altratecnica.3000.it
Il serbatoio-adduttore di cui si parla non è, ovviamente,
scevro da inconvenienti primo fra tutti il suo elevato costo di
costruzione che ne potrebbe pregiudicare la realizzazione.
Si può obbiettare che qualunque altra soluzione per realizzare
grandi volumi di invaso è costosa. Lo è, ad esempio,
la costruzione di una diga ed altrettanto, o forse anche di più
lo sarebbe qualunque altro manufatto in cemento armato di pari
volume di invaso. Si può invece dire che nella realizzazione
del serbatoio-adduttore si potrebbe operare per stralci successivi
tutti funzionali il che consentirebbe di diluire la spesa nel
tempo e, al tempo stesso, di constatare, fin dalla costruzione
delle prime porzioni dell'opera, i notevoli benefici che se ne
ritraggono.
4) ESEMPIO DI SERBATOIO-ADDUTTORE
Esaminiamo l'esempio, puramente ipotetico
ma rappresentativo della soluzione tecnica che si intende propugnare,
di una città di 300000 abitanti alimentata da fonti poste
a 20 Km di distanza la cui portata media del giorno di massimo
consumo sia pari a 1000 l/sec che vengono addotti tramite una
condotta di diametro di m.1.00 funzionante in pressione. Le relative
perdite di carico ammontano a circa m. 30 cui va fatto fronte
tramite sollevamento meccanico. La capacità di invaso necessaria
per una compensazione trimestrale come quella auspicata, ammonta
approssimativamente a ben mc 2000000 e per realizzarla si prevede
di sostituire la condotta da 1.00 m con un serbatoio-adduttore
della stessa lunghezza di 20 Km ma del diametro di 12 m. costruito
a 5-15 metri di profondità sotto il suolo e con una pendenza
dello 0.1% (dieci centimetri al Km). Il dislivello totale del
fondo per l'intera lunghezza sarà pari a 2 metri, le quote
di fondo condotta vanno da 1.00 a 3.00. Il funzionamento a pelo
libero e a condotta non rigurgitata avviene con un'altezza d'acqua
di cm 37 circa a velocità media di 1 m/sec. La sezione
liquida del corrispondente segmento circolare è pari a
mq. 1.00 per un volume totale di mc.20000.
L'utilizzo della condotta come serbatoio di accumulo richiede
di rincollare l'acqua facendo crescere di 14 metri il suo livello
di valle. L'escursione del serbatoio và da quota 1.00 a
15.00 con un volume utile di stoccaggio pari, come richiesto,
a mc.2000000 circa.
Il serbatoio-adduttore sfocia nella vasca di aspirazione delle
pompe per la mandata in rete e di decantazione delle sabbie con
fondo a quota zero e quota di massimo invaso a 15.00.
Come si vede al vantaggio di poter accumulare il volume di ben
2000000 di mc d'acqua si aggiunge quello di una minor prevalenza
delle pompe di sollevamento di circa 20 m circa cui va aggiunto
il ricupero del carico finale residuo che varia da zero a 10 m
circa in funzione del livello del pelo libero nella vasca di aspirazione
delle pompe di rete.
Si fa infine rilevare che, se la soluzione serbatoio-adduttore
trovasse numerose applicazioni reali, si potrebbero ottenere riduzioni
dei costi di costruzione standardizzando le caratteristiche del
manufatto e quindi delle macchine operatrici automatiche necessarie
per la esecuzione delle opere. Fissato un diametro standard (ad
esempio di 12 m), la lunghezza del manufatto costituirebbe la
possibile variante
da definire in funzione del volume necessario acquedotto per acquedotto.
5) CONCLUSIONI
Nella nota si è formulata un'ipotesi
di modifica sostanziale dello schema classico degli acquedotti
aventi le fonti di alimentazione poste ad una certa distanza dal
territorio da alimentare. In dettaglio si è previsto di
sostituire le condotte che collegano le fonti con la rete di distribuzione,
con serbatoi-adduttori cioè con vere e proprie gallerie
di grandi dimensioni e di pari lunghezza che siano atte a svolgere
la doppia funzione di accumulo di notevoli volumi d'acqua potabile
ed anche di trasporto di grandi portate. Si tratta di una soluzione
innovativa che può destare scetticismo per gli elevati
costi di realizzazione ma che, in certe particolari situazioni,
sicuramente varrebbe la pena di essere presa in esame tenendo
conto dei benefici offerti soprattutto per aumentare la disponibilità
idrica e poter coprire le punte di consumo anche a fronte delle
diminuzioni di portata che accusano le fonti nei periodi siccitosi.
Ulteriori vantaggi consistono nell'ottima conservazione dell'acqua
potabile immagazzinata in manufatti ricavati totalmente nel sottosuolo
ed inoltre nell'economia energetica per il sollevamento meccanico
dell'acqua stessa.
La ricerca effettuata e le conclusioni finali cui si perviene
nell'articolo rientrano, assieme a quelle visibili negli articoli
"Lo sbarramento mobile di foce", "Viaggio fantastico
nell'utopia dell'acqua"," Rete integrata nel territorio","
Incongruenze e manchevolezze della letteratura tecnica in tema
di acquedotti " del sito http://altratecnica.3000.it
, in un elenco di interventi ipotetici e forse irrealizzabili,
che chi scrive continua a proporre ben conscio del notevole impegno
economico da essi richiesto e ma fidando che ne possano derivare
spunti utili per la soluzione dei numerosi problemi dei moderni
acquedotti.
D'altro canto per risolvere la tremenda crisi idrica che si profila
ad un orizzonte sempre più vicino, bisognerà inevitabilmente
ricorrere a opere straordinarie, inusitate tra le quali può
senz'altro rientrare anche il serbatoio adduttore.
In ogni caso resta a chi scrive l'ambizione di aver contrapposto
ritrovati innovativi alla banalità e scarsa funzionalità
reale, in altre parole alla arretratezza effettiva, delle soluzioni
tecniche che si riscontrano nella gran parte degli acquedotti
italiani fatte anch'esse rilevare più volte negli articoli
pubblicati dal sottoscritto su http://altratecnica.3000.it
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