L’ACQUEDOTTO

MODELLINO DI ACQUEDOTTO

L’ACQUEDOTTO

Il modellino

Per spiegare il funzionamento di un acquedotto ho realizzato un modellino composto da un serbatoio pensile ed un abitazione stilizzata. Un tubo trasparente parte dal fondo del serbatoio, discende dalla torre e risale l’abitazione fino a raggiungere la stessa altezza del serbatoio. Per il principio dei “vasi comunicanti” (vedi esperimento specifico) l’acqua raggiungerà lo stesso livello nel serbatoio e nel tubo della casa. In qualunque punto del tubo, al di sotto del livello raggiunto dall’acqua, è possibile inserire un rubinetto e prelevare acqua.

I livelli serbatoio-abitazione restano identici in condizioni di acqua ferma, quindi con tutti i rubinetti chiusi (livello statico). Quando iniziano i consumi l’acqua inizia a muoversi nei tubi dissipando energia e determinando l’abbassamento del livello nell’abitazione (livello dinamico). Più aumentano i consumi più la velocità aumenta e più si abbassa il livello raggiungibile dall’acqua.

Nel modellino si vede questo fenomeno e si vede anche l’effetto “colpo d’ariete” (vedi esperimento specifico) con la chiusura repentina di una grossa valvola aperta.

La pressione nell’acquedotto

Il livello dell’acqua può essere letto come una pressione, dove ogni 10 m d’acqua in altezza corrispondono ad 1 Kg/cm² (1 bar).

Prendiamo 2 rubinetti di un palazzo, uno al piano terra e l’altro all’ultimo piano. Ipotizziamo che la differenza di quota fra i due sia di 15 m. La differenza di pressione sui due rubinetti sarà quindi di 1,5 bar. Supponiamo che in condizioni di acqua ferma il livello dell’acqua nel serbatoio sia 10 m più in alto della quota del rubinetto dell’ultimo piano. All’ultimo piano avremo 1 bar di pressione e al piano terra 2,5 bar. Se nell’acquedotto iniziano i consumi la pressione nel palazzo inizia a diminuire, a parità di altezza dell’acqua nel serbatoio. Supponiamo che i consumi siano talmente alti da abbassare di 12 metri il livello nel palazzo rispetto al livello nel serbatoio. Il rubinetto dell’ultimo piano non darà più acqua e quello al piano terra avrà una pressione di 1,3 bar.

Le torri dei serbatoi pensili devono avere un altezza tale da poter garantire sempre una pressione minima alle utenze situate nei piani alti. Tale pressione è indicata nella carta dei servizi di ciascuna azienda erogatrice, generalmente almeno 0,5 bar (5 m) rispetto al solaio di copertura del piano abitabile più alto. In molte realtà del mezzogiorno d’Italia però capita che il servizio idrico sia discontinuo e l’acqua arrivi solo alcune ore al giorno.

Acquedotti di montagna e di pianura

Il serbatoio dell’acquedotto deve preferibilmente essere posto da una quota superiore delle abitazioni del paese da servire. Nelle zone di montagna è sufficiente individuare una collina che domina il paese e costruirvi sopra una vasca a terra. In pianura si rende necessaria la costruzione di serbatoi pensili, onerosi sia dal punto di vista costruttivo che manutentivo. Per ridurne i costi i serbatoi pensili vengono talvolta sottodimensionati in volume ed abbinati ad una capiente vasca di accumulo a terra. Dalla vasca a terra un sistema di pompaggio automatico provvede a tenere pieno il serbatoio pensile.

Senza serbatoio pensile

Alternativa alla costruzione del serbatoio pensile può essere una vasca a terra con pompe ad inverter. Questo tipo di pompaggio mantiene automaticamente una pressione prefissata nella rete e si modula la portata variando i giri del motore. E in caso di black-out elettrico? L’acquedotto rimane immediatamente senz’acqua se non è stato predisposto un gruppo elettrogeno dedicato.