Acquedotti: La stima dei fabbisogni

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1 Corso di Laurea in Ingegneria per l Ambiente ed il Territorio Corso di Costruzioni Idrauliche A.A Acquedotti: La stima dei fabbisogni Ing. Antonino Cancelliere Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Università di Catania [email protected] Tipologie di utenze di un centro abitato Utenze delle abitazioni private: alimentazione, cucina, pulizia personale, lavaggio biancheria, pulizia della casa, innaffiamento giardini privati, lavaggio auto, lavaggio spazi condominiali, piscine private, etc.. Utenza di edifici publici e istituti collettivi: scuole, ospedali, ospizi, banche, cliniche, mattatoi, caserme, prigioni, istituti religiosi, uffici publici e privati, etc.. Utenze per servizi pubblici vari: lavaggio strade, innaffiamento giardini pubblici, servizi antincendio, impianti ferroviari, impianti portuali, impianti sportivi, fontane pubbliche, etc. Utenze commerciali e turistiche: alberghi, pensioni, campeggi, ristoranti, bar, esercizi commerciali in genere, etc.. Utenze artigianali e industriali: lavanderie, officine meccaniche, lavaggi auto, stazioni di servizio, piccole industrie, etc.. 1

2 Definizioni Fabbisogno: volume (generalmente espresso in l/ab giorno) di cui l utenza ha esigenza Domanda: volume effettivamente richiesto dall utenza (può essere maggiore o minore del fabbisogno) Consumo: volume effettivamente consegnato alle utenze (può essere inferiore al fabbisogno e alla domanda; in alcuni casi può essere maggiore, per es. bocca tarata) Fabbisogni idrici di un centro abitato 2

3 Fabbisogni idrici di un centro abitato Fabbisogni idrici di un centro abitato 3

4 Fabbisogni idrici industriali Il piano regolatore generale degli acquedotti (PRGA 129/63) Introduce il concetto di dotazione idrica media annua q per abitante, espressa in l/abitante giorno che tiene conto del fabbisogno complessivo d acqua per tutti gli usi La portata media annua si ottiene moltiplicando la dotazione per il numero di abitanti futuri da servire e dividendo per il numero di secondi in un giorno Stabilisce all anno 2015 le dotazioni idriche per tutti i comuni d Italia 4

5 Stima della popolazione La stima della popolazione va fatta con riferimento ad un orizzonte temporale futuro: Es. PRGA (63) 2015, più recentemente Piani d Ambito 2032 Occorre quindi effettuare delle proiezioni nel futuro degli andamenti delle popolazione osservati nel passato Dati: Censimenti ISTAT (1971, 1981, 1991, 2001) Altri dati di popolazione Stime effettuate per altri studi (per es. strumenti urbanistici) Dati sulle presenze stagionali alberghiere Dati sulle seconde case (inattendibile) Stima della popolazione futura La stima della popolazione futura viene generalmente condotta adattando una curva ai dati di popolazione in funzione del tempo e calcolando il valore della curva in corrispondenza di un anno futuro Tra le espressioni più diffuse: Lineare: N t =a+bt N t popolazione all anno t; a,b costanti Interesse composto: N t =N o (1+r) t (crescita accelerata) Crescita geometrica: dn t /dt=kn => N t =N o e Kt S Crescita logistica: Nt = (forma ad s) 1+ bt ae 5

6 D.P.C.M. 4/3/96 Disposizioni in materia di risorse idriche Allegato 5: Metodologie e criteri generali per la revisione e l aggiornamento del P.R.G.A. Revisione del PRGA del 63 Individuazione delle tendenze evolutive e delle tendenze demografiche del territorio Orizzonti temporali: 2015, 2040 Stima della popolazione futura tramite regressione lineare (non formula dell interesse composto) Parametri per la programmazione degli interventi compresi i fabbisogni, determinati con criteri statistici (intervalli di confidenza) D.P.C.M. 4/3/96 Disposizioni in materia di risorse idriche Allegato 3:Metodologie generali per la programmazione della razionale utilizzazione delle risorse idriche con particolare riferimento agli usi plurimi Analisi demografica descrivente anche i flussi stagionali Studi di carattere socio-economico Elaborati di pianificazione debbono contenere una valutazione dei fabbisogni soddisfatti e di quelli potenziali Allegato 6: Direttive e parametri tecnici per la individuazione delle aree a rischio di crisi idrica con finalità di prevenzione delle emergenze idriche Definizione dei fabbisogni delle diverse utenze servite Allegato 8: Dotazione minima 150 l / ab g 6

7 Stima delle dotazioni Metodo del Gruppo Nazionale sui Consumi Idropotabili Consumo civile lordo C L =C d +C c +P C L consumo civile lordo C d consumo domestico: l/ab g C c consumo collettivo: 10-30% del consumo lordo P perdite: assunte non superiori al 15% del consumo lordo C L =Cd/(1- α- β) α percentuale del consumo collettivo: 10% per centri con popolazione < 5000 abitanti 20% per centri con popolazione compresa tra 5000 e abitanti 30% per centri con popolazione >50000 abitanti β percentuale delle perdite: 15% Stima delle dotazioni Metodo Piano delle acque della Lombardia Dotazioni per la stima dei volumi idrici di captazione (incluse le perdite in rete) Popolazione residente: Classe demografica (abitanti residenti) Dotazione per usi domestici [l/ab g] Incremento dotazione per usi non domestici [l/ab g] Popolazione fluttuante: 200 l/ab g Dotazione totale lorda [l/ab g] < >

8 Variabilità dei consumi Variabilità nell arco dell anno dovuta a: Variabilità della popolazione residente (fluttuanti, presenze turistiche, etc.) Variazioni della domanda dovuta a fattori climatici Variazioni della domanda per l irrigazione dei giardini Variabilità all interno del mese (settimana) Riduzione dei consumi dei centri abitati nei giorni festivi Aumento dei consumi dei centri turistici nei giorni festivi Variabilità nell arco della giornata Maggiori consumi durante le ore dei pasti Minori consumi durante la notte Variabilità dei consumi nell arco dell anno Se ne tiene conto attraverso l introduzione di un coefficiente dato dal rapporto tra la portata media nel mese i e la portata media annua: ϕ i = Q Mi Q Centri di importanza media Centri di importanza medio-alta Particolare importanza assume la portata media mensile nel mese di massimo consumo Q mmax : QM max KM = Q 8

9 Variabilità dei consumi nel corso del mese Il rapporto Kg tra la massima portata media giornaliera di un certo mese e la corrispondente portata media mensile diminuisce mediamente da 1.25 a 1.10 circa all aumentare della popolazione servita Qg max Kg = Q Variabilità dei consumi nell arco del giorno 9

10 Variabilità nei consumi nel corso del giorno Valori della portata media oraria rapportata alla portata media giornaliera A: Media importanza B: Importanza medio-alta C: Importanza molto grande 10