Il pompaggio da pozzo e da vasche di carico

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1 Giornata di studio su progettazione e gestione delle stazioni di pompaggio Università degli Studi di Brescia, 22 novembre 2013 Il pompaggio da pozzo e da vasche di carico Umberto Sanfilippo Politecnico di Milano DICA Sez. SIA

2 Generalità 2 Schema tipico di pompaggio da pozzo a vasca di carico con successivo pompaggio da vasca di carico: Alla rete di adduzione / distribuz.

3 Caratteristiche degli acquiferi 3 Definizione di falda freatica e falda(e) artesiana(e): Acquiferi in falda freatica: pozzi freatici, sorgenti freatiche. Acquiferi in falda artesiana: pozzi artesiani o senza risalita spontanea o con risalita spontanea; sorgenti artesiane.

4 Caratteristiche degli acquiferi 4 Stratificazione (falda freatica e falde artesiane) e ordini di grandezza dei tempi di ricarica:

5 Vulnerabilità degli acquiferi 5 Decrescita del livello piezometrico: Periodo piovoso Flussi idrici di scambio fra corpi superficiali e prima falda: variabili in tempo secco e piovoso; i pozzi che prelevano acqua dalla falda freatica più in superficie, e talvolta persino quelli che la prelevano più in profondità, possono andare in secca durante i periodi siccitosi. Periodo secco

6 Vulnerabilità degli acquiferi 6 Potenziali fonti d inquinamento per le acque di falda: Le acque sotterranee sono meno vulnerabili di quelle superficiali. Tuttavia, una volta contaminate, il loro ripristino: richiede molto tempo (anni); è tecnicamente più difficile; può essere assai più costoso.

7 Vulnerabilità degli acquiferi 7 Intrusione salina: Possibile contaminazione di pozzi in zona costiera o a volte persino nell entroterra: conseguenza di eccessivi pompaggi; per evitare questo fenomeno, talvolta vengono addirittura (re)iniettate negli acquiferi costieri acque reflue adeguatamente trattate.

8 Pompaggio da pozzo Schema d inserimento di un pozzo in falda freatica: 8

9 Pompaggio da pozzo 9 Schemi d inserimento di un pozzo in falda artesiana: penetrazione completa: penetrazione parziale

10 Pompaggio da pozzo 10 Struttura di un pozzo:

11 Pompaggio da pozzo 11 Batteria di pompe: Batteria di pozzi:

12 Pompaggio da pozzo Prove di pompaggio: 12 Misuratore di livello piezometrico Misuratore di portata A seconda dei casi, per l asintotica andata a regime del pozzo in prova può occorre un tempo di diverse ore o anche di alcuni giorni.

13 Pompaggio da pozzo 13 Caratteristiche delle pompe: sommerse, forma allungata, leggerezza, affidabilità, estrema robustezza del cavo e della tubazione, resistenza alla corrosione prevalenza necessaria, a seconda dei casi, da qualche metro fino a oltre m, sebbene di solito senza oscillazioni particolarmente ampie nell arco della vita di esercizio.

14 Pompaggio da vasche di carico 14 Esempi di possibili schemi funzionali a valle di una vasca di carico: schema base:

15 Pompaggio da vasche di carico 15 Esempi di possibili schemi funzionali a valle di una vasca di carico: schema piezometrico per pompaggio diretto in rete:

16 Pompaggio da vasche di carico 16 Esempi di possibili schemi funzionali a valle di una vasca di carico: schema piezometrico per pompaggio discontinuo:

17 Pompaggio da vasche di carico 17 Punto di funzionamento e sua variazione in funzione della prevalenza occorrente:

18 Pompaggio da vasche di carico 18 Dimensionamento (o verifica) del volume di compenso della vasca di carico in relazione alla capacità della pompa: Wu(t) Wd TR (t) We 1 (t) We 2 (t) Serbatoio PIENO Serbatoio VUOTO

19 Pompaggio da vasche di carico 19 Scelta ottimale del diametro ottimale D e della condotta di mandata: Individuazione del diametro che minimizza la passività P, Vincolo sulle velocità min e max. r = i (1+ i) (1+ i) n n 1 0.5m/s V m/s C e = W T annuo c e W = γ H Q η H = H geod + J L + K 2 V 2g J = K Strickler Q D 2 16 / 3 D min D max

20 Pompaggio da vasche di carico 20 Caratteristiche delle pompe: installazioni usualmente a secco, resistenza alla corrosione, prevalenza necessaria, a seconda dei casi, da qualche metro fino a qualche centinaio di m, a volte con oscillazioni significativamente ampie nell arco della vita di esercizio; proporzioni indicate qui sotto per le quote per evitare problemi di adescamento.

21 Pompaggio da vasche di carico 21 Esempio d installazione:

22 Riferimenti 22 Bibliografia: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di Costruzioni Idrauliche, UTET Scienze Tecniche, Torino, 2010, 574 pp. Bianchi A., Sanfilippo U., Pompe e impianti di sollevamento. Manuale di progettazione e realizzazione, Hoepli, Milano, 2001, 265 pp. Da Deppo L.; Datei C.; Fiorotto V., Acquedotti, Cortina, Padova, 2003, 561 pp. Milano V., Acquedotti. Guida alla progettazione, Hoepli, Milano, 2012, 634 pp. Internet: %20-%20Groundwater%20Flow%20to%20Wells.pdf %20Introduction%20to%20Pumping%20Stations%20for%20Water%20Supply% 20Systems.pdf gini.pdf