ACQUEDOTTI E SERBATOI DI ACCUMULO

I serbatoi di accumulo hanno sempre costituito una grande risorsa per gli acquedotti, sia che si

tratti di grandi bacini artificiali montani sia di manufatti di dimensioni relativamente piccole come

sono in genere i serbatoi presenti in tutti i sistemi acquedottistici.

Diga e bacino di Kariba (Zimbawe)

La discussione sui grandi serbatoi montani esula dai compiti del presente sito, ci si limita pertanto

ad un solo accenno sulla loro importanza spesso trovando applicazione l’abbinamento dell’aspetto

acquedottistico con altri come ad esempio quello idroelettrico o di irrigazione.

I serbatoi che interessano specificamente gli acquedotti sono di due tipi principali: serbatoi a

compensazione giornaliera o plurigiornaliera.

I SERBATOI A COMPENSAZIONE GIORNALIERA

La letteratura tecnica precisa che la funzione di questo tipo di serbatoi è quella di immagazzinare

la notte le portate in eccesso rispetto al fabbisogno allo scopo di poter far fronte alle elevate

punte di consumo del giorno dopo.

In teoria gli impianti di produzione dell’acqua dovrebbero essere regolati su un valore di portata

corrispondente giorno per giorno alla portata media giornaliera affidando, come detto, ai serbatoi il

compito di effettuare la compensazione fra minima e massima portata.

Le cose nella realtà si svolgono in maniera completamente diversa in quanto, essendo gli acquedotti

dimensionati per le portate massime cui di solito si applica per sicurezza anche un coefficiente di

maggiorazione, la citata compensazione può avvenire solo nei periodi a portata elevata mentre in

tutti gli altri il volume di compenso e la portata disponibile in rete risultano esuberanti a causa del

diminuito fabbisogno.

L’azione di compenso che dovrebbero allora effettuare i serbatoi è ridotta al minimo cui consegue

che i serbatoi stessi sono quasi sempre prossimi al loro massimo livello di invaso. Se da un lato

questo fattore è positivo in quanto aumenta la sicurezza del servizio di alimentazione dell’utenza,

dall’altro costringe la produzione ad abbandonare il criterio di partenza basato su una portata

di lavoro corrispondente alla media giornaliera ed invece seguire quasi totalmente le

escursioni della portata richiesta dall’utenza.

La moderna tecnologia permette di rimediare a questo inconveniente regolando i serbatoi in

modo da sfruttarne appieno il volume anche nelle giornate di bassa richiesta ed ottenendo non solo

il vantaggio di assimilare al suo valore medio giornaliero la portata prodotta ma addirittura di

capovolgerne il funzionamento riuscendo a produrre di più la notte quando le condizioni sono più

favorevoli e meno durante le ore diurne che presentano spesso maggiori costi di esercizio e minore

disponibilità delle fonti.

Acquedotto di Pordenone

In pratica si tratta di prefissare i livelli che di ora in ora i serbatoi devono rispettare

indipendentemente dai consumi d”utenza. Il fenomeno è spiegato in dettaglio e reso

comprensibile con l’ausilio di diagrammi di funzionamento nell’articolo “LA REGOLAZIONE DEI

SERBATOI DI COMPENSO DEGLI ACQUEDOTTI”

Un’altra leggenda da sfatare è quella della compensazione giornaliera effettuata da serbatoi

di rete cosiddetti ” alti ” in quanto ubicati in corrispondenza della linea piezometrica.

Si tratta frequentemente di serbatoi pensili che, avendo la vasca ad un livello corrispondente alla

pressione necessaria per il funzionamento delle condotte di rete, dovrebbero riempirsi la notte a

seguito dell’aumento di pressione indotta dalla diminuzione di consumo dell’utenza nel mentre

durante la giornata, soprattutto se ubicati vicino all’utenza stessa, dovrebbero svuotarsi per coprire

le punte di consumo.

Anche in questo caso succede che la rete, dimensionata per il funzionamento critico, ha molto

spesso una pressione superiore al livello di massimo invaso dei serbatoi i quali rimangono

sempre pieni o quasi pieni, non effettuando alcuna compensazione delle portate e dovendo essere

muniti di apposita apparecchiatura di chiusura al raggiungimento del massimo livello onde evitare

lo sfioro.

Nell’articolo “ I SERBATOI PENSILI DELLE RETI DI DISTRIBUZIONE D’ACQUA

POTABILE : MONUMENTI ALL’INUTILITA’ O INDISPENSABILI STRUTTURE?“ sono

indicate le modalità di trasformazione dei pensili che vengono consigliate onde ritrarne comunque

una discreta utilità.

L’articolo auspica addirittura la demolizione generale di tutti i serbatoi pensili esistenti oppure,

come “extrema ratio”, una loro radicale trasformazione che, vista l’impossibilità di far loro svolgere

la funzione principale inerente la compensazione delle portate, riesca almeno a farli conservare in

alto un volume di riserva pronto ad entrare in rete al verificarsi di qualche anomalia di esercizio.

I SERBATOI A COMPENSAZIONE PLURIGIORNALIERA

Esaurita la trattazione dei serbatoi giornalieri si forniscono alcuni dettagli di quelli plurigiornalieri

facendo però rilevare che la complessità del tema non permette a chi scrive di essere esauriente.

Tutto quello che si può affermare é che la presenza di grandissimi invasi conferisce agli

acquedotti la possibilità di effettuare compensazioni settimanali o plurisettimanali e quindi di

dare un importante contributo al soddisfacimento delle richieste idriche in sistemi che

soffrono di scarsità delle fonti.

In questi casi diventano essenziali le modalità di regolazione degli invasi/svasi che dovrebbero

poter usufruire di sofisticati programmi di telecomando telecontrollo in grado di tener conto in

tempo reale di diversificati fattori come ad esempio le previsioni di consumo e di piovosità, la

situazione effettiva dell’invaso ecc. Si tratta quindi di programmi di regolazione molto importanti

ma di caratteristiche complesse che esulano dalla competenza di chi scrive.

Rilevata l’importanza che assume la presenza di grandi capacità di invaso sia in prossimità delle

fonti e sia se dislocate in altre posizioni strategiche della rete di adduzione o di quella di

distribuzione, restano da definire altre caratteristiche fondamentali assieme alle reali possibilità di

loro attuazione pratica.

Innanzitutto si afferma qui che, prendendo per buoni i principi che vengono ripetutamente sostenuti

in questo lavoro, tutti i serbatoi degli acquedotti, a meno di casi del tutto particolari, sono

serbatoi del tipo “a terra” essendo da evitare quelli “in quota” cioè posti allo stesso livello della

linea piezometrica per le ragioni già esposte. Alle citate motivazioni prettamente acquedottistiche si

aggiunge che i serbatoi a terra offrono l’ulteriore vantaggio della economicità e della facilità

costruttiva che contraddistinguono positivamente tutte le opere di questo tipo essendo ben noti i

problemi e gli elevati costi di quelle aeree.

Fatte queste non trascurabili premesse, si passa ad elencare ulteriori elementi che formano una parte

integrante dei serbatoi in oggetto.

Le modalità costruttive più utilizzate si basano su strutture in cemento armato sia di tipo

normale e sia precompresso. In questi ultimi anni si sono costruiti serbatoi circolari di notevoli

dimensioni (200000 e 300000 mc di invaso utile) adottando tecniche di precompressione del

cemento armato consistenti nella fasciatura esterna con gli speciali cordini in acciaio.

Quello che si vuole raccomandare é l’attenzione al sottosuolo in quanto costituisce il posto ideale e

quindi da privilegiare nell’ubicazione dei serbatoi d’acqua potabile presentando i seguenti

vantaggiosi requisiti:

nessuna occupazione di suolo prezioso;

ottima conservazione dell’acqua al fresco ed al riparo dai raggi del sole;

possibilità di realizzare invasi enormi che sarebbe estremamente difficile costruire in

superficie.

SERBATOI DI ALBY (TO) E DI NAPOLI

DUE ESEMPI DI INVASI SOTTERRANEI IN GALLERIA

Di contro presentano il problema della evacuazione di un notevole quantitativo di materiale di

risulta dagli scavi, problema che può essere risolto ricavando i serbatoi sotterranei in territori che

diano materiali di risulta utili per l’edilizia ad esempio quando costituiscono ne più ne meno che

delle cave di buon inerte da costruzione, di ghiaie o sabbie da riporto. (”IL SOTTOSUOLO COME

VALIDA RISORSA“).

Un bell’esempio di grande serbatoio sotterraneo è visibile nell’articolo “UN

MAXISERBATOIO SOTTERRANEO PER VINCERE LA GRANDE SETE DELL’ISOLA

D’ELBA“.

Serbatoio Adduttore

Le particolari condizioni ambientali di questa isola, che del resto possono benissimo ripetersi anche

altrove consigliando di considerare con favore l’esempio qui descritto, hanno portato alla scelta di

una tipologia di serbatoio del tutto particolare e precisamente una galleria scavata in roccia e

rivestita in calcestruzzo ed in realtà del tutto simile ai tunnel stradali che nel caso in esame pone

prepotentemente in risalto il grande vantaggio, non ottenibile in qualunque altro tipo di serbatoio, di

costituire un manufatto a sezione trasversale relativamente piccola ma con una notevolissima

estensione longitudinale che gli conferisce l’enorme beneficio di poter raggiungere e raccogliere

fonti anche molto distanti tra di loro con notevole incremento dei volumi d’acqua captata.

Serbatoio Idropneumatico

In determinati casi di tubazioni a percorso pianeggiante, esiste la possibilità di accumulo sotterraneo

modificando, in sede di progetto, la funzione delle condotte di adduzione aumentandone il diametro

e rendendole atte ad una duplice funzione di accumulo di importanti volumi idrici e

contemporaneamente al trasporto delle portate con le modeste perdite di carico che sono una

caratteristica precipua delle tubazioni di grande diametro. (“IL SERBATOIO ADDUTTORE”).

La trattazione dei serbatoi di compensazione giornaliera non può terminare senza un accenno ad

un’opera poco utilizzata ma che offre interessanti proprietà in campo acquedottistico: il serbatoio

idropneumatico.

Si tratta di un contenitore di grande dimensioni che accumula nella parte inferiore acqua potabile ed

in quella superiore aria compressa atta a consentire che il serbatoio esplichi la sua funzione con

grande elasticità potendo immettere o ricevere acqua dalla rete anche al variare della pressione di

funzionamento (”IL SERBATOIO IDROPNEUMATICO”).

Per questa sua interessante prerogativa il serbatoio idropneumatico potrebbe sostituire il

serbatoio pensile del quale sarebbe in grado di eseguire la funzione nettamente positiva di poter

immettere rilevanti portate istantanee direttamente in rete ma con un notevolissimo vantaggio

inerente la pressioni che può essere regolata in tempo reale in funzione delle necessità effettive del

momento.

Alcuni interessanti impieghi del serbatoio idropneumatico sono illustrati nell’articolo “LA RETE

ACQUEDOTTISTICA INTEGRATA NEL TERRITORIO”.

Per finire la trattazione dei serbatoi resta da indicare che, a seguito della grande variabilità delle

condizioni di funzionamento degli acquedotti, sussiste la possibilità di sfruttamento a scopi

idroelettrici di tutti i volumi in eccesso rispetto al fabbisogno durante i periodi di scarso

consumo dell’utenza.

Alcuni esempi saranno descritti nella pagina ”RETE DI DISTRIBUZIONE”.