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La progettazione di acquedotti è arrivata a livelli altissimi già secoli fa, grazie ai Romani:

“La straordinaria grandezza dell’Impero Romano si manifesta prima di tutto in tre cose: gli acquedotti, le strade lastricate e la costruzione delle fognature”.

Così Dionigi di Alicarnasso descrive la rivoluzione ingegneristica che i Romani hanno apportato in tre fondamentali infrastrutture della vita civile, che ancora oggi influenzano il nostro modo di costruire e progettare.

progettazione di acquedotti
Di iessi – Flickr, CC BY 2.0, Wikipedia

Certo, i materiali considerati per la progettazione di acquedotti sono cambiati, la tecnologia costruttiva non è lontanamente comparabile, pur tuttavia la solidità delle opere civili romane è indiscutibile, visto che ancora oggi rimangono esempi e manufatti splendidamente conservati nonostante sia passato qualche migliaio di anni.

Uno degli elementi che ho sempre trovato estremamente affascinante è come gli acquedotti romani fossero costruiti con pendenze della livelletta di fondo assai contenute: ovviamente non vi erano pompe per l’estrazione delle acque o per il rilancio delle stesse, pertanto la rete veniva costruita per funzionare a gravità con pendenze medie dell’ordine del 2 per mille. Tradotto, significa un abbassamento della quota di fondo di 2 m per ogni chilometro di tracciato.

Oggi tali valori sono facilmente realizzabili con strumentazione laser, ma immaginare di progettare una rete, anche di chilometri, con il solo utilizzo di un corobate (una sorta di livella con dei fili di piombo alle estremità di un’asta che consentiva di misurare le pendenze) e altri strumenti semplici è davvero strabiliante.

Ad oggi la tecnologia di costruzione delle reti di acquedotto è decisamente diversa e, salvo rare eccezioni, si sviluppa quasi esclusivamente con la progettazione di reti in pressione (mediante l’utilizzo di pompe o a carico piezometrico). Ovviamente il cambiamento non è solo di tecnologia ingegneristica ma anche sociale, poiché l’acqua potabile è un bene primario cui tutti i cittadini devono poter accedere.
Le reti di fognatura funzionano prevalentemente a gravità, pertanto le difficoltà ingegneristiche principali sono costituite dalla compatibilità delle quote altimetriche: con i ricettori di scarico, con altre tubazioni interferenti, con i ricoprimenti delle tubazioni, etc.

Progettazione di acquedotti: le reti di acquedotto

Per quanto riguarda la progettazione delle reti di acquedotto, l’analisi è generalmente più complessa perchè devono considerarsi tutte le problematiche delle utenze da allacciare, in particolar modo in termini di pressione che non può essere chiaramente troppo bassa (con il rischio di non poter erogare in modo continuo la risorsa idrica), ma nemmeno eccessiva (rischiando di contro rotture, ammaloramenti, etc.).

La verifica delle reti, in particolare di distribuzione, può risultare piuttosto complessa, necessitando di iterazioni successive per l’affinamento della configurazione ottimale e l’inserimento di tutti gli organi di manovra e regolazione che consentono di raggiungere l’obiettivo prescelto. Lavorando con condotte che funzionano in pressione tanti sono gli elementi da considerare: i livelli piezometrici, le perdite di carico, le linee dell’energia, le pressioni residue così come anche aspetti più operativi quali ad esempio la necessità di realizzare blocchi di ancoraggio per contrastare le pressioni in curva.
A supporto della progettazione sono ormai presenti numerosi programmi di calcolo, anche gratuiti quale EPANET, che consentono di modellare in modo preciso il funzionamento delle reti di acquedotto.
Il software rimane in ogni caso un supporto, poiché il progetto della configurazione di base e degli obiettivi da raggiungere rimangono prettamente compito dell’ingegnere che deve predisporre adeguatamente il modello.