In questi tempi una delle crisi che minaccia di colpire a fondo l’intero sistema sociale sarà senza dubbio la rilevante scarsità d’acqua potabile necessaria per fronteggiare i consumi che aumentano con una progressione continua. Su questo tema si versano fiumi i di inchiostro per segnalare il problema incombente ed inoltre per sollecitare interventi radicali volti da un lato a limitare i consumi e dall’altro ad aumentare la produzione d’acqua potabile incidendo il meno possibile sui danni che i prelievi d’acqua inevitabilmente provocano all’ambiente,
Non c’è dubbio che una delle soluzioni risolutive sia una rinascita di tutto il sistema di raccolta e distribuzione basato su criteri razionali a rete e quindi sulla realizzazione, da attuare attraverso gli anni, di nuovi grandi insiemi che partendo da fonti di nuovo tipo continuando via via con tutte le restanti attività a partire dalla potabilizzazione, per seguire con la compensazione delle portate e per finire con la distribuzione dell’acqua fino all’abitazione dell’utente, il tutto progettato in maniera interconnessa ed unica per grandi aree regionali se non addirittura nazionali. Si capisce benissimo che si tratta di un intero sistema innovativo avente costi proibitivi. L’essenziale però sarebbe riuscire ad aver una progettazione generale fatta con tutte le buone regole la quale prevedesse fin da ora la trasformazione delle strutture esistenti nella nuova rete nazionale attraverso periodi lunghi anni ed anni. La destinazione dei grandi fondi che la politicaa europea messe a disposizione in questo periodo sarebbero proprio indirizzati verso la descritta riorganizzazione di un servizio così importante come quello idropotabile.
Quello da evitare, ma che purtroppo succede di continuo, sarebbe la creazione di interventi fini a se stessi ed assolutamente non conformi a quello che sarà un futuro unico sistema idropotabile nazionale.
Fatta questa premessa che concerne l’importante predisposizione di un futuro assetto razionale dell’intero sistema, risultano comunque urgenti ed indifferibili degli interventi di natura spicciola ma che rappresentano però degli importanti vantaggi come la possibilità di essere portati a termine immediatamente senza compromettere il futuro grande assetto in quanto trattasi di per sé di opere sicuramente congruenti con detto progetto generale e che migliorano al tempo stesso sia l’economia di gestione che l’economia d’acqua .
Uno sforzo in questo senso forma l’oggetto specifico del presente articolo comprendente la descrizione e la risoluzione di un dannoso disservizio seguito, corretto e verificato in dettaglio da chi scrive in decenni di esercizio effettivo. Lo scopo è quello di limitare produzioni d’acqua eccessive senza eseguire opere importanti ma soltanto, ed è questa l’eccezionalità dell’intervento qui proposto, adottando una specifica regolazione degli impianti acquedottistici e soltanto quella.
Alla base del fenomeno sussiste una regola, che viene insegnata anche all’università, in base alla quale il problema vero da risolvere negli acquedotti sarebbe quello dei consumi di punta. Risolto quello sembra tutto rientri nella normaloità.
Per presentare un caso calzante, si riporta l’esempio di un ponte stradale da costruirsi ex novo. La regola di base è quella che quel ponte sia in grado di sostenere il carico massimo che vi transiterà sopra, Risolto quel problema sono risolti, a fortiori, anche tutti gli altri in quanto quel ponte, un volta accertato che ha sostenuto durante il collaudo il carico massimo, tanto meglio si comporterà in tutti gli altri casi di carichi inferiori.
L’esempio non và affatto bene in tema di acquedotti poiché in questo caso non sono affatto determinanti le ore o le giornate di consumo eccezionale che sono pochissime ed ininfluenti durante l’annata tipo, ma sono invece tutte la altre giornate ad essere importantissime e da tenere sotto controllo in quanto sono esse che riguardano il 90% dell’acqua potabile, delle spese di esercizio e la razionalità di esercizio.
Tanto per fare esempi significativi. se in quei giorni per superare l’emergenza si utilizzassero eccessivi volumi d’acqua oppure si verificassero eccessivi consumi di corrente elettrica per i pompaggi, tutto questo sarebbe solo un male minore. Quello che è importante è un comportamento tecnico ed economico corretto, funzionale in tutte le altre giornate dell’anno !
Nella realtà dell’esercizio della stragrande maggioranza degli acquedotti le cose non vanno così e, mentre si fa l’impossibile per vincere momenti di crisi non si effettua una sufficiente programmazione né un’adeguato controllo di esercizio delle giornate di consumo basso o medio basso benchè esse costituiscano in realtà oltre il 90 % dell’intero esercizio.
A questo punto è interessante l’esplicazione pratica del fenomeno. Un esempio classico è il funzionamento di una struttura basilare presente in tutti gli acquedotti: il serbatoio di compensazione delle portate giornaliere. E’ una struttura fondamentale il cui funzionamento teorico sarebbe quello di immagazzinare durante la notte le portate che eccedono i consumi per utilizzarle il giorno dopo onde far fronte alle punte eccezionali di consumo. In teoria la fonte dovrebbe, in tutte le giornate dell’annata, produrre durante le 24 ore soltanto la portata media della giornata, lasciando ai serbatoi citati il compito di sistemare le escursioni. Tutto questo rappresenta solo una teoria quasi mai verificata negli acquedotti.
Il discorso fila bene nel giorno di punta quando le fonti danno loro portata massima continua ed i serbatoi effettuano effettivamente la compensazione riempiendosi di notte e svuotandosi di giorno. Ma cosa succede nelle giornate di bassi consumi? Nella realtà accade esattamente questo. In tali periodi la portata prodotta è superiore a quella media che viene consumata nelle 24 ore ed allora il serbatoio di giorno si vuota molto poco quando non rimane addirittura sempre pieno mentre la notte la portata prodotta trova il serbatoio già al suo massimo livello ed allora i casi sono due : o la portata prodotta in più viene dispersa oppure si riduce la portata da produrre. In ambedue i casi i serbatoi non adempiono per nulla il loro compito mentre la produzione deve funzionare nel modo peggiore che è quello di produrre di più durante la giornata e di memo proprio durante le notti quando sussisterebbero le migliori condizioni per farlo.
Stiamo sempre parlando dei giorni di consumo basso o medio basso che rappresentano la stragrande maggioranza delle giornate annue .
Quanto spiegato condurrebbe ad una ipotesi impossibile a realizzarsi come sarebbe quella ( molto razionale) di cominciare fin dalle ore zero a produrre la sola portata media di quel giorno che deve ancora nascere e quindi assolutamente sconosciuta ed indeterminabile. In realtà la gestione come si comporta ? Ci si preoccupa di produrre una portata che non possa assolutamente assumere valori inferiori a quella media prevedibile in base all’esperienza ma invece di produrre una portata che sia sicuramente maggiore in modo da dare la massima sicurezza e tranquillità di esercizio. D’altra parte avere sempre i serbatoi pieni o quasi pieni ed una portata prodotta sempre esuberante, soddisfa in pieno la gestione per la sicurezza garantita . Questo, come già detto, è quello che accade nella realtà garantendo una maggior sicurezza di esercizio a scapito di uno sfruttamento irrazionale delle fonti, maggiori spese di sollevamento ed in genere di esercizio.
Lunghe esperienze di esercizio hanno dimostrato che, lungi dall’essere irrealizzabile una la soluzione di far partire la produzione fin dalle ore zero con il valore medio giornaliero, è non solo perfettamente fattibile ma addirittura in grado di dare miglioramenti addirittura capovolgendo la metodologia in modo che non solo alla notte la produzione si mantenga pari alla media giornaliera ma addirittura diventi leggermente superiore approfittando quindi di tutti di vantaggi che presenta la produzione notturna di acqua potabile.
Si tratta di una metodologia basata su un concetto base: il serbatoio di compensazione giornaliera ha lo scopo di immettere in rete un volume d’acqua atto a vincere i consumi di punta ma questo concetto di base può benissimo essere migliorato imponendo al serbatoio addirittura di immettere a fortiori in rete ed in tutte le giornate dell’annata, e quindi comprese anche quelle di consumi bassi o medio bassi, tutto il volume immagazzinato nella notte ottenendo, come vedremo, notevoli vantaggi. Ripeto il concetto di base su cui fondare la proposta consiste nell’obbligare il serbatoio di compensazione a fornire alla rete non solo l’eccedenza rispetto alla media giornaliera ma addirittura, in tutte le giornate, l’intero volume immagazzinato nella notte. Si è constatato dall’esperienza pratica di esercizio che la portata effettivamente immessa in rete con questa regola giorno per giorno mantiene durante tutte le 24 ore un valore molto vicino a quello medio prima dichiarato non determinabile a priori. Semmai si constaterà un lieve aumento nella portata notturna rispetto a quella diurna che finisce per tornare utile.
Per ottenere tutto questo è sufficiente soltanto modificare la regolazione dei serbatoi : non più serbatoi che tendono sempre al massimo livello come sono quelli più diffusi negli acquedotti, ma serbatoi che alla notte devono sempre riempirsi ed all’indomani vuotarsi completamente. Per farlo è sufficiente imporre al serbatoio d compesazione giornaliera non già delle portate bensì la curva dei livelli da rispettare. In linea di massima detta curva prevede che alle sette del mattino il serbatoio sia sempre pieno per cominciare a vuotarsi con una modalità sempre variabile e studiata sperimentalmente in funzione dell’andamento medio dei consumi. Per esempio lo svuotamento più rapido avverrà alle ore nove del mattino quando l’utente ha l’abitudine di consumare più acqua e per tutte le altre ore diurne ora per ora sulla base delle consuetudini di consumo. Ovviamente alle ore 22 deve aver inizio il riempimento del serbatoio che sarà completo alle ore sette quando inizierà ,lo svuotamento. Si capisce subito una cosa: le fonti sono obbligate alla notte a riempire i serbatoi e quindi a lavorare anche la notte anzi di più alla notte che al giorno.
Per dimostrare la razionalità del citato metodo a livelli imposti ora per ora si è simulato il funzionamento di un acquedotto con serbatoio di compensazione giornaliera e riproducendone il funzionamento ora per ora nelle due condizioni: quella a serbatoio che ricerca sempre il massimo livello e quella con il serbatoio a livelli imposti ora per ora. I risultati sono stati eclatanti ottenendo un duplice risultato: la portata prodotta nelle 24 ore risulta moto vicina a quella effettiva media consumata in secondo luogo il nuovo sfruttamento delle fonti e degli i impianti di sollevamento offre un’economia di un sistema a rispetto all’altro sia nel quantitativo di acqua da produrre e sia nelle spese di energia elettrica pari a circa il 25%.
Visto il risultato straordinario ottenuto in via teorica si è pensato di effettuare delle prove reali di applicazione in acquedotti effettivamente in esercizio.
Occorre dire che la prima applicazione è stata straordinaria. Il primo intervento effettivamente effettuato presentava tutte le caratteristiche per ottenere risultati straordinari, In realtà si è trattato di una cittadina pianeggiante di circa 25 000 abitanti che per molti anni era stata alimentata d’acqua potabile tramite tre pozzi posti ad una decina di Km di distanza ed in posizione sopraelevata rispetto alla cittadina il che consentiva il rifornimenti totalmente a gravità di tutta la portata nel serbatoio di arrivo di compensazione giornaliera. Con il passare degli anni e con il progredire dei fabbisogni, la portata descritta è diventata insufficiente ed allora si è provveduto ad inserire nei tre pozzi delle pompe sommerse che , in caso di bisogno intervenissero aumentando la portata deo yttre pozzi, Tali pompe erano comandate dal livello del serbatoio il quale, non appena accusava un calo di quiota acqua, provvedeva immediatamente a far partire a turno le tre sommerse onde ripristinare subito il massimo livello. In altre parole il nuovo dispositivo automatico di comando pompe attuava la famigerata modalità detta “ricerca del livello massimo”. Si è definito famigerata tale metodologia per un motivo semplicissimo: da quel giorno ed in particolare per tutte le giornate di basso consumo il sistema imponeva al serbatoi di essere sempre pieno con piena soddisfazione del gestore che si sentiva garantito ed in piena sicurezza di esercizio. Ma nella realtà cosa accadeva? Se il metodo poteva considerarsi perfetto per tutti i giorni di massimo consumo, in tutti gli altri giorni (che rappresentano la stragrande maggioranza dell’annata) fin dalla sera i pozzi funzionanti a gravità trovavano il serbatoio già pieno e quindi sfioravano tutta la loro portata il chè costituiva di per sé una perdita secca. Il secondo disservizio era dovuto alle numerose volte che le pompe sommerse durante la giornata venivano invano messe in moto per assicurare il famoso massimo livello.
L’applicazione della nuova metodologia è consistita nell’inserire un dispositivo che fissava una curva giornaliera dei livelli da far assumere al livello del serbatoio asservendo le tre pompe sommerse non già all’inutile livello massimo ma soltanto ai livelli prefissati di ora in ora. Come già detto il risultato è stato eclatante: evitati gli sfiori notturni e razionalizzati i pompaggi. In questo modo si è addirittura ottenuto che in certe giornate di basso consumo le pompe sommerse non siano mai entrate in funzione essendosi dimostrata sufficiente la sola portata a gravità per soddisfare i livelli preimpostati ed i modesti consumi di quella giornata.
Senza dilungarci nella descrizione degli ottimi risultati ottenuti in altri casi di acquedotti da considerarsi “normali” passeremmo adesso ad un intervento veramente particolare trattandosi di una situazione costitutiva della rete di un territorio molto esteso dalla zona pedemontana comprendente molti piccoli centri abitati disemkinati fino alla zona mare dove invece è ubicato un grosso centro turistico balneare. Quella che ne deriva è un sistema idropotabile strano con fonti lontane oltre 50 km dal centro più importante da alimentare tramite una sola lunghissima condotta adduttrice per di più soggetta ad un servizio idrico variabilissimo avente il grosso centro da alimentare posto molto lontano dalla fonte e per di più da un servizio cospicuo nella stagione estiva con grande presenza di turisti e quindi con grandi fabbisogni idrici, Nelle altre stagioni i consumi si riducono e per giunta si trovano sparpagliati lungo i 50 km di condotta di adduzione dove sonio presenti molti paesi a utenza arabile.
Anche in questo frangente il lavoro che viene qui spiegato riguarda esclusivamente la regolazione dei serbatoi compensazione giornaliera prescindendo totalmente dagli altri problemi che una rete del genere presenta.
Per quanto riguarda la compensazione giornaliera delle portate, anche in questo insieme , come del resto accade nella stragrande maggioranza degli acquedotti, si può tranquillamente affermare che essa sia completamente assente nonostante siano presenti una quarantina di piccoli serbatoi facenti parte delle varie reti locali e disseminate nei 50 km di cui di è detto oltre al grande serbatoio posto nella zona marina. Si è confermata l’inesistenza di compensazione giornaliera fatta eccezione di brevi periodi estivi di affollamento balneare quando il grande serbatoio ivi ubicato effetttuava un buon sussidio per la copertura delle punte di cinsumo. Per il resto dell’anno tutti i serbatoi sono sempre pieni.
Si è allora posta una particolare attenzione al serbatoio ubicato in area marina formulando l’interrogativo se questa sua grande capacità di invaso, pochissimo usata, avesse potuto invece svolgere un compito che eccedeva il territorio marino essendo ben presente che l’impianto di produzione posto all’inizio della lunga condotta adduttrice era obbligato, per la portata e la pressione di esercizio, a fare dei veri salti mortali. Ebbene anche in questo caso si è deciso di adottare quel principio più volte enunciato di evitare i serbatoi sempre pieni per sostituirli con invasi che durante le ore diurne intervenissero comunque ad immettere il loro cospicuo volume accumulato nella notte nella rete evitando così all’impianto di produzione di fare, come detto, i salti mortali. Ebbene l’intervento effettivamente realizzato nell’acquedotto in argomento è stato quello di inserire nel sistema di comandi una metodologia che imponesse al grande serbatoio ubicato al mare di riempirsi la notte per poi rimettere in ogni caso il suo volume dentro la condotta di adduzione. I risultati sono stati eclatanti. Non si può affermare di essere riusciti a modificare il funzionamento di tutti i serbatoi disseminati nel territori essendo questo un intervento anch’esso fattibile, ma comunque l’aver dotato la condotta adduttrice di 50 km di lunghezza di avere tutti i giorni una nuova iniezione di portata proveniente dall’estremità finale ha rappresentato un notevole beneficio . Allo stesso tempo anche l’impianto di produzione posto lontano all’inizio dell’adduttrice registra un notevole miglioramento che lo obbliga a produrre anche la notte allo scopo di provvedere al riempimento del grande serbatoio finale mentre viene sensibilmente e diminuita la portata di punta da produrre durante le ore diurne. Tutto ciò ha comportato anche un notevole miglioramento dello sfruttamento dei pozzi artesiani destinati ad un emungimento con minori sbalzi di portata notte-gioirno.
Finisce qui un racconto romanzato di interventi che appaiono miracolosi. Si può però affermare che gli episodi presi come esempio sono veri al cento per cento anche se non accertabili direttamente. La motivazione di questa impossibilità di accertamento fornisce la prova più eclatante della malversazione, della mancata competenza e conoscenza del funzionamento vero degli acquedotti italiani. Tale dimostrazione è malauguratamente data dal fatto che nell’ultimo periodo gli Enti gestori, non appena si è presentata una qualche rottura o mancato funzionalmente di qualche dispositivo facente parte del nuovo sistema di regolazione dei serbatoi, hanno provveduto a mettere fuori servizio il nuovo sistema di regolazione a livelli imposti ora per ora considerato un inutile orpello, per far tornare gli impianti alla classicità cioè a far funzionare i serbatoi con la ben nota regola della “ricerca del massimo livello”.
Chi scrive questo articolo non sa come descrivere un atteggiamento del genere se non come la dimostrazione più deteriore delle modalità di progettazione e di gestione degli acquedotti.
La cosa presenta degli aspetti ancora peggiori quando si andasse a verificare che la gran massa dei serbatoi di compensazione degli acquedotti italiani funzionano esattamente con il metodo classico.
E’ chiara l’impossibilità di poter scoprire gli altarini anche se chi scrive ha conservato alcune registrazioni di funzionamento ancora in grado di documentare il disastro accaduto nei casi descritti. D’altra parta un sopralluogo non potrebbe più rintracciare nemmeno l’ombra adelle intelligenti apparecchiature che hanno funzionato per decenni con risultati ottimi, per finire poi per essere distrutte.
Ovviamente quanto sopra non impedisce che con la buona volontà, certe soluzioni dimostratesi ottimali non possano tornare in auge e riflettere ancora la ,loro splendida luce oltre che risultati economici e di salvaguardia della natura veramente eclatanti.