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Maurizio Giugni » 13.I serbatoi


I serbatoi

  • Funzioni e volume:
    • Fissare il piano dei carichi idraulici sulla rete idrica interna
    • Compenso giornaliero (volume corrispondente ≈ 1/3 portata giornaliera media)
    • Riserva: volume in genere corrispondente alla Qmedia giornaliera

Vanno però tenute presenti diverse considerazioni nel fissare il volume di riserva:

  • eventuali attraversamenti di zone in frana
  • eventuale presenza di impianti elevatori

Ai fini della determinazione del volume del serbatoio, inoltre, sarebbe opportuno tener conto anche di:

  • Capacità antincendio: non esistono precise disposizioni in Italia. Per una portata antincendio di 30 l/s per due ore si avrebbe V≈220 m3
  • Perdite nelle rete di distribuzione

Il volume complessivo, quindi, va da un minimo corrispondente ad una giornata di consumo ad un massimo di due – tre giornate. Nel caso di serbatoi pensili, ad evitare spese eccessive sarà opportuno assegnare ad essi solo il volume di compenso, costruendo un serbatoio di riserva interrato munito di impianto di sollevamento dedicato.

I serbatoi (segue)

Classificazione dei serbatoi con riferimento alla posizione rispetto all’abitato:

  • Di testata: è situato tra l’acquedotto esterno e l’abitato (situazione più frequente e tecnicamente più valida)
  • Di estremità: è situato all’estremità della rete idrica. In tal caso sarà opportuno inserire una disconnessione idraulica (torre piezometrica) tra l’acquedotto esterno e la rete idrica. Ovviamente il calcolo della rete è più complesso, dal momento che il serbatoio di estremità si riempirà nelle ore di minor consumo, svasando invece nei periodi della giornata caratterizzati da maggiore richiesta dell’utenza
  • Intermedio: da prevedere quando la rete di distribuzione è suddivisa in più servizi a quote diverse o quando la rete è alimentata da una falda sotterranea, per cui ogni serbatoio domina una determinata zona, pur essendo la rete interconnessa
Fonte: V. Milano: Acquedotti, Hoepli

Fonte: V. Milano: Acquedotti, Hoepli


I serbatoi (segue)

Classificazione dei serbatoi con riferimento alla posizione rispetto al piano di campagna:

  • Interrati: soluzione più favorevole
    Occorre valutare la quota da assegnare al piano dei carichi iniziali sulla rete idrica (= punto più alto del terreno + altezza max fabbricato + 5-6 m di carico + perdite di carico in rete e negli impianti interni) e verificare se essa è disponibile. Occorre, altresì, controllare il carico statico massimo in rete, che dovrebbe risultare ≤ 70-80 m (problemi per gli impianti interni). In caso contrario occorrerà prevedere più livelli di distribuzione.
  • Seminterrati: vasche solo in parte scavate nel terreno
  • In galleria: vasche scavate come gallerie nella roccia
  • Sopraelevati: vasche il cui pelo libero è superiore rispetto al piano campagna

I serbatoi (segue)

Aspetti Costruttivi

I serbatoi si realizzano in due vasche almeno, in modo da provvedere al lavaggio, alla manutenzione (disinfezione con ipoclorito sodico e ripasso di calce) e ad eventuali riparazioni senza interrompere il servizio.

Per serbatoi di modesta capacità (250-300 m3) è ammessa per ragioni economiche un’unica vasca, provvedendo – in caso di fuori servizio – a collegare l’acquedotto esterno alla rete (se possibile, ovviamente, e con opportune cautele).

Posizione di un serbatoio rispetto al piano di campagna

Posizione di un serbatoio rispetto al piano di campagna


I serbatoi (segue)

Forma rettangolare (più diffusa) o circolare.
In genere, per terreni spingenti o per i quali siano da temere dei cedimenti non uniformi, si preferisce realizzare dei serbatoi a pianta circolare, il cui fondo è realizzato con una fondazione sagomata a volta, per cui la struttura è in grado di adattarsi ad eventuali cedimenti del piano di posa.

Dimensioni
Altezza: compresa in genere tra 3,50 m (onde garantire la freschezza dell’acqua ) e 6-7 m (onde evitare eccessive variazioni di carico sulla rete ed anche valori notevoli della spinta idrostatica sulle pareti).

Serbatoi rettangolari

  • Pianta: in generale il rapporto più conveniente tra larghezza b e lunghezza l della vasca è b/l = 2/3 o 3/4 , in modo da minimizzare la cubatura complessiva delle murature perimetrali. Ovviamente, per b>5-6 m, occorrerà realizzare appoggi intermedi (setti)
  • I setti svolgono una duplice funzione:
    • idraulica : imponendo un moto all’acqua ed evitando la formazione di zone di ristagno
    • statica : fungendo da appoggi per il solaio di copertura

Serbatoio a pianta rettangolare

Serbatoio rettangolare

Serbatoio rettangolare


Serbatoio

Copertura terreno: almeno 60-70 cm (coibentazione termica), seminando poi erbe ad apparato radicale poco profondo (per ridurre l’impatto ambientale dell’opera). Si possono utilizzare materiali coibenti leggeri (ad es. polistirolo espanso ) riducendo la copertura di terreno.

Cappa impermeabile: realizzata con battuto di cemento di pendenza adeguata, ricoperto di manto impermeabile (essenziale per evitare infiltrazioni di acqua esterna ), prolungato sul tappo di argilla laterale. Nelle opere più importanti si può realizzare una barriera con intercapedine, magari transitabile (raccolta infiltrazioni esterne, rilevazioni perdite serbatoio). Canaletta di raccolta di acque pluviali ed acque di scarico serbatoio, con un pozzetto intercettatore e successiva immissione in fognatura.

Serbatoio seminterrato

Serbatoio seminterrato


I serbatoi (segue)

Zona di protezione: analogamente alle opere di captazione al fine di evitare inquinamenti

Prova di tenuta: l’impermeabilità delle vasche è assicurata da un intonaco a più strati eventualmente addizionato di impermeabilizzanti (in alternativa vernici epossidiche o siliconiche). La prova viene effettuata riempiendo il serbatoio sino al livello di sfioro e misurando, ogni 24 h e nell’arco di 15-30 giorni, le diminuzioni di livello. Le perdite debbono risultare < 2-3 l/giorno x m2 di superficie bagnata del serbatoio in cls.

Serbatoio seminterrato: particolari esecutivi

Serbatoio seminterrato: particolari esecutivi


Camera di manovra

Camera di manovra per serbatoio di testata

Pozzetto di shuntaggio: eventualmente da munire di apparecchiature automatiche per la clorazione.

Eventuale collegamento diretto.

Disconnessione idraulica tra arrivo e presa.

Arrivo: in modo da evitare zone stagnanti, fenomeni di eliminazione di anidride carbonica per ricaduta dall’alto ed incremento delle caratteristiche incrostanti; eventuale impianto a galleggiante per evitare sfiori non controllati; giunto isolante se l’acquedotto esterno è in protezione catodica.

Camera di manovra

Camera di manovra


Camera di manovra (segue)

  • Presa: munita di griglia o succhieruola; alloggiata in pozzetto, eventualmente insieme allo scarico di fondo; eventualmente prevedere una valvola di chiusura automatica nel caso di superamento di un valore limite della velocità, onde evitare un rapido svuotamento del serbatoio a seguito di rottura della condotta di avvicinamento o in rete; eventuale presa d’acqua per il prelievo sistematico di campioni
  • Scarichi di fondo: nel pozzetto predetto in modo da svuotare completamente le vasche; calcolo idraulico dello scarico
  • Scarichi di superficie: tubo munito di calice di invito oppure luce a stramazzo scaricante in pozzo a scivolo; sfioro libero
  • Canaletta di raccolta: calcolo idraulico; chiusura idraulica
  • Misuratori: sull’arrivo e sulla partenza; distanza minima e carico minimo di installazione

Camera di manovra (segue)

Elementi costruttivi

La camera di manovra è di solito disposta su due piani, in modo da rendere agevole l’utilizzo di ogni vasca, la sua manutenzione, lo svuotamento e la misura delle portate in entrata e in uscita.

Le saracinesche al piano inferiore saranno munite di lunghe aste di manovra, in modo da avere i volantini al piano superiore.

Accesso alle vasche: porte aperte verso l’esterno, con soglie al di sopra del massimo livello idrico, eventualmente munite di rete metallica per l’areazione.

Areazione delle vasche: oscillazione del livello idrico con conseguente movimento d’aria. Luci munite di rete metallica nelle porte d’ingresso delle vasche o in appositi cunicoli.

Camera di manovra

Camera di manovra


Camera di manovra (segue)

Illuminazione vasche: illuminazione artificiale, onde evitare che sull’acqua si formi vegetazione.

Foro nel solaio: conviene che il solaio sia sfondato in un punto onde consentire di calare apparecchiature e pezzi speciali.

Giunto camera di manovra-serbatoio: la camera di manovra ed il serbatoio scaricano diversamente sul terreno dando luogo a possibili cedimenti differenziali. Sarà opportuno pertanto prevedere un giunto.

Tubi in canaletta: se possibile, invece di poggiare i tubi sul piano di calpestio della camera di manovra conviene sistemarli in un cunicolo, ricoprendoli con lamiera striata.

Camera di manovra

Camera di manovra


Camera di manovra (segue)


Camera di manovra (segue)

Per serbatoi di estremità: la condotta di presa/arrivo sarà munita di diramazione di presa con valvola unidirezionale, onde consentire il solo deflusso verso la rete.

Tubazioni di arrivo e di presa di un serbatoio di estremità. Fonte: V. Milano, Acquedotti, Hoepli

Tubazioni di arrivo e di presa di un serbatoio di estremità. Fonte: V. Milano, Acquedotti, Hoepli


Camera di manovra (segue)

Schema della camera di manovra per serbatoio pensile di compenso e interrato di riserva

Schema della camera di manovra per serbatoio pensile di compenso e interrato di riserva


Camera di manovra (segue)

Camera di manovra per serbatoio pensile di compenso e interrato di riserva

Camera di manovra per serbatoio pensile di compenso e interrato di riserva


Serbatoi

Tipologia statica

- Muratura
- Cemento armato serbatoi interrati o seminterrati
- C.a.p.

- C.a.
- C. a. p. serbatoi pensili
- Metallici

Serbatoi (segue)

Serbatoi in caverna o in galleria: le vasche, scavate in galleria oppure a cielo aperto e ricoperte di solai o volte, garantiscono un’ottima prestazione tecnica. Sulle pareti o sul fondo si applica un rivestimento in cls non armato, dello spessore di circa 20 cm, con funzione di spianare le asperità e servire di sostegno all’intonaco cui viene affidata la tenuta. Le vasche sono in genere a sezione rettangolare, con larghezza di 4-6 m e sviluppate soprattutto in lunghezza.

Serbatoi (segue)

Serbatoi tipo HINTZE. Fonte: V. Milano, Acquedotti, Hoepli

Serbatoi tipo HINTZE. Fonte: V. Milano, Acquedotti, Hoepli


Serbatoi (segue)

Serbatoio pensile in c.a.p. di tipo tronco conico

Serbatoio pensile in c.a.p. di tipo tronco conico


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