Corso di Infrastrutture Idrauliche II

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1 Corso di Infrastrutture Idrauliche II a.a Laurea in Ingegneria Civile Facoltà di Ingegneria Prof.ssa Elena Volpi Ricevimento: Materiale didattico: martedì 15:30-16:30, Dipartimento di Scienze dell Ingegneria Civile stanza 1.2

2 Uso potabile dell acqua Studi preliminari (6) Progettazione di un acquedotto 1. Stabilire il periodo di sufficienza e la durata presuntiva tecnico-economica dell acquedotto 2. Valutazione dei consumi e delle relative portate necessarie per soddisfare le utenze 3. Verifica della sufficienza della risorsa idrica naturale disponibile ed eventuale reperimento di ulteriori fonti di alimentazione 4. Dimensionamento delle opere di prelievo, trasporto, accumulo e distribuzione 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 2

3 Reti di distribuzione Costituite da torrini piezometrici e/o serbatoi urbani, tubazioni, manufatti e apparecchiature (organi di scarico, sfiati, saracinesche d intercettazione, valvole regolatrici di carico ecc ) Utenze private Utenze pubbliche Rete chiusa Consente l erogazione in tutti i punti della rete da due percorsi per garantire il servizio anche in caso di rottura Distribuzione equilibrata dei carichi sulla rete anche in condizioni straordinarie Schemi di rete Caratteristiche orografiche Possibilità si realizzazione del tipo strutturale di serbatoio più economico possibile 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 3

4 Reti di distribuzione Schemi (1) Secondo la posizione del serbatoio di compenso e di riserva rispetto alla rete Rete con serbatoio di testata Alimentata esclusivamente dal serbatoio Rete con serbatoio terminale Alimentata sia dal serbatoio sia dal torrino piezometrico 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 4

5 Reti di distribuzione Schemi (2) 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 5

6 Reti di distribuzione Funzioni dei serbatoi Disconnessione Disconnessione idraulica Le oscillazioni di carico nella rete non devono ripercuotersi nella condotta adduttrice Compenso Riserva Quando la richiesta della rete è inferiore alla portata costante addotta dell adduttrice il serbatoio si riempie per poter restituire l acqua quando la richiesta della rete diventa maggiore Garantire temporaneamente la distribuzione dell acqua durante le interruzioni di alimentazione per interventi di manutenzione Antincendio Erogazioni straordinaria Q/Qg max Compenso Legge oraria dei consumi Qd Qg max t [h] V [m 3 ] Legge oraria cumulata dei consumi Vd Vg max V 1 max. min. V c =V 1 +V 2 V t 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 6

7 Reti di distribuzione Classificazione delle condotte Condotta alimentatrice principale Collega la torre piezometrica al serbatoio terminale con percorso baricentrico attraversa il centro da servire; nel caso di serbatoio di testata è chiusa ad anello; è monodiametro e non ha derivazioni per utenze Condotte alimentatrici secondarie Servono aree estese circa 1 km 2 direttamente dalla condotta alimentatrice principale; disposte lungo le strade più larghe dove sono affiancate dalle distributrici; tubazioni monodiametro senza diramazioni d'utenza Condotte distributrici con servizio antincendio Vengono a formare maglie chiuse di lato non superiore a 200 m con ubicati ai nodi gli idranti da incendio; diametro mm; presenti derivazioni per utenze private Condotte distributrici senza servizio antincendio Diametro non inferiore ad 80 mm; percorrono tutte le strade del centro da servire eccettuate quelle interessate dalle distributrici con servizio di antincendio Condotte equilibratrici Soggette a dimensionamento idraulico Collegamenti tra le estremità delle condotte alimentatrici secondarie al fine di equilibrare il funzionamento idraulico della rete e consentire un accettabile esercizio anche in condizioni straordinarie 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 7

8 Reti di distribuzione Condizioni di esercizio Rete con serbatoio di testata Massimo consumo e minimo livello nel serbatoio Condizioni minime per l erogazione della portata anche in condizioni straordinarie Minimo consumo e massimo livello nel serbatoio Limitare le perdite nei giunti e negli organi di tenuta degli apparecchi degli impianti interni di erogazione Massima oscillazione Contenuta per ridurre le sollecitazioni nei giunti da colpo d ariete dovuti alla variazione della richiesta idrica Rete con serbatoio terminale 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 8

9 Reti di distribuzione Problemi di dimensionamento Trasformare il dimensionamento di una rete chiusa nel dimensionamento di una rete aperta Dimensionamento delle sole condotte alimentatrici principali e secondarie, monodiametro Alimentatrici secondarie aperte ad una estremità e con portata erogata nota Portata di progetto dell ora dei massimi consumi con serbatoio al minimo riempimento Programmazione lineare Verifica in condizioni straordinarie Rete con serbatoio di testata s alimentatrice principale alimentatrici secondarie Rete con serbatoio terminale a) b) T alimentatrice principale s ( Q ' + q) L Q i' + q i = i i 0 s serbatoio erogazione erogazione alle alimentatrici secondarie s T s 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 9

10 Serbatoi Tipologie costruttive (1) Protezione termica e igienica (infiltrazioni acque esterne, contatto con persone, animali e vegetali) Costruiti con materiali non aggredibili dall acqua invasata e tali da non modificarne i caratteri propri Strutturati assicurando una adeguata circolazione alla acqua invasata Classificazione dei serbatoi in funzione della posizione rispetto al terreno 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 10

11 Serbatoi Tipologie costruttive (2) 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 11

12 Serbatoi Disposizioni idrauliche (1) Rete con serbatoio di testata, più vasche 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 12

13 Serbatoi Disposizioni idrauliche (2) Rete con serbatoio di testata, vasca unica Rete con serbatoio terminale, vasca unica 31/05/2007 Corso di Infrastrutture Idrauliche II - Elena Volpi 13