05/08/2013

Una rete più efficiente per la Puglia

L’Acquedotto Pugliese (AQP), nato come amministrazione pubblica nei primissimi anni del XX secolo e dal 1999 diventata una società per azioni della Regione Puglia, è il gestore del servizio idrico integrato in Puglia.
L’AQP capta ogni anno circa 580 milioni di metri cubi di acqua da numerose fonti di approvvigionamento:

  • 4 impianti di potabilizzazione di acque superficiali da dighe per una capacità produttiva di circa 12.000 l/s (trattano le acque delle dighe del Sinni, Pertusillo, Locone e Fortore – oltre all’impianto di potabilizzazione nei pressi della diga di Conza della Campania sul fiume Ofanto che è in corso di completamento)
  • 2 sorgenti per una capacità produttiva massima di circa 6.000 l/s (sorgenti di Caposele e Cassano Irpino in Provincia di Avellino, il cui tributo varia a seconda della stagione e della intensità delle precipitazioni meteoriche nei mesi precedenti)
  • circa 150 pozzi, che consentono di prelevare dalla falda acquifera profonda una portata di circa 3.000 l/s.

Il prelievo medio giornaliero varia, a seconda della stagione e delle esigenze d’esercizio, da un massimo di circa 19 mc/s a circa 17 mc/s.
Partendo dalle fonti di approvvigionamento in gran parte poste fuori dalla regione, la rete di trasporto e di distribuzione gestita ammonta a oltre 22.000 km ed è costituita da condotte a pelo libero o in pressione che vanno da diametro di 3.000 mm fino ai pochi millimetri di diametro degli allacciamenti di utenza di tutti gli abitati serviti: 238 comuni della Regione Puglia, per una popolazione di oltre 4.060.000 di abitanti, e 11 comuni appenninici della Campania (Provincia di Avellino), per una popolazione di circa 26.000 abitanti.
Per ragioni pratiche di identificazione e in ordine alle necessità gestionali, è suddivisa in due porzioni principali e 5 diverse classi:

  • rete di adduzione di un’estensione complessiva di circa 3.200 km:

–        1.300 km di condotte di “Grande Adduzione” o “Adduzione primaria” – costituita da grandi condotte per il trasporto interregionale di grandi volumi di acqua

–        2.900 km di “Diramazioni” e “Sub diramazioni” – costituite da condotte per l’adduzione della risorsa idrica a livello provinciale

  • reti interne di distribuzione per un’estensione di circa 19.000 km:

–        1.500 km di condotte “Suburbane” che collegano i serbatoi di compenso e riserva cittadini con l’ODU (Origine di Distribuzione Urbana) e quindi la rete di distribuzione vera e propria

–        12.000 km di reti di distribuzione urbana

–        5.500 km di connessioni d’utenza.

La rete idrica è completata da 11 grandi serbatoi di linea, ciascuno dei quali di capacità compresa tra 100.000 e 200.000 mc, associati alla rete di “Grande Adduzione” e a oltre 250 serbatoi di compenso e riserva a servizio degli abitati.

 Gestione della risorsa idrica
L’Acquedotto Pugliese, dai primi anni del nuovo secolo, ha dato impulso a importanti attività per il miglioramento della gestione della risorsa idrica e per il contenimento delle perdite fisiche e amministrative. Tra queste:

  • l’implementazione del sistema telecontrollo su tutta la rete idrica di distribuzione
  • la realizzazione di una piattaforma GIS e SCADA per la gestione delle informazioni sulle reti e la raccolta dei dati di telecontrollo e monitoraggio
  • una massiccia e puntuale campagna di sostituzione dei contatori d’utenza obsoleti
  • interventi mirati per la riduzione delle perdite amministrative e il contenimento delle morosità
  • il controllo attivo delle perdite idriche con circa 18 squadre di ricercatori di perdite che operano in maniera programmata su tutto il territorio regionale.

Risanamento delle reti di distribuzione
In questo scenario, nell’ambito del risanamento delle reti di distribuzione, l’AQP ha realizzato, in questi ultimi anni, 2 importanti commesse: la prima (Risanamento reti 1) svolta nel periodo 2007-2011 ha interessato 143 Comuni, la seconda (Risanamento reti 2), avviata nel 2012, interessa i restanti 95 Comuni della Puglia gestiti e sarà ultimata nel 2015.
Le attività di tali commesse, orientate al risanamento strutturale e al recupero della funzionalità ed efficienza delle reti di distribuzione idrica, sono sviluppate applicando le più moderne tecnologie nel campo della riabilitazione e nella gestione delle infrastrutture idrico-potabili e della ricerca delle perdite.
Gli interventi si prefiggono di individuare le soluzioni tecniche idonee a porre rimedio agli inconvenienti strutturali rilevati nella rete:

  • perdite
  • carenze di pressione
  • vetustà delle condotte
  • sostituzione o installazione di apparecchiature idrauliche
  • altri adeguamenti indispensabili.

La commessa di Risanamento reti 1 ha visto realizzare diverse attività di servizio in modo coordinato, sebbene su appalti separati, orientate alla riduzione delle perdite, lavori ausiliari di realizzazione degli interventi di risanamento necessari e acquisizione delle attrezzature idrauliche.

Le attività di servizio hanno riguardato:

  • la formazione della cartografia di base
  • il rilievo della rete idrica
  • l’implementazione nel SIT dei dati del rilievo
  • l’analisi delle tipologia di utenza nelle reti
  • la costruzione e la calibrazione del modello matematico delle reti
  • l’ottimizzazione dei campi di pressione
  • la ricerca delle perdite idriche
  • la redazione delle linee guida per gli interventi strutturali e ottimizzazione campi di pressione.

Terminata nel corso del 2011, la commessa di Risanamento reti 1 ha consentito importanti risultati in termini di conoscenza delle reti e realizzazione di strumenti di gestione (GIS e modello), rinnovamento delle reti e riduzione delle perdite.
Dal punto di vista quantitativo, si ritiene utile fornire alcuni dati salienti, riferiti a ciascun lotto geografico (tab.1).
Appare significativo che il tasso di perdita individuato è in media una perdita ogni 2 km, con una dispersione per ogni perdita pari mediamente a circa 0,35 l/s. Fa eccezione il dato della provincia di Lecce, caratterizzata da reti piccole, poco estese e case unifamiliari con solo 1 o 2 piani. In tale contesto le perdite individuate hanno frequenza maggiore, ma un valore di dispersione per perdita minore.
Significativo riportare che oltre il 50% delle perdite fisiche riscontrate si è presentato sugli allacciamenti di utenza, a conferma della criticità delle giunzioni che, in tali sottosistemi, hanno un’altissima incidenza.
A livello generale la tipologia delle perdite rilevate è stata:

  • perdite per sfilamento del giunto 56% del totale
  • perdite per rotture 26% del totale
  • perdite e trafilamenti da saracinesca 20% del totale
  • perdite dovute a corrosione zincati  2% del totale.

È opportuno precisare che il valore di recupero indicato in tabella 1 deve essere considerato come dato istantaneo per la modalità stessa delle misurazioni effettuate.
Sempre in termini di risultato appare interessante la valutazione quantitativa degli interventi strutturali realizzati nello sviluppo della commessa (tab.2).
Le misure finalizzate alla quantificazione del recupero idrico sono state eseguite, per ciascun Comune, in due fasi successive, rispettivamente prima e dopo la riparazione delle perdite individuate nella campagna di ricerca. Pertanto il recupero indicato è somma dei contributi di recupero (misurati dei 143 Comuni oggetto degli interventi) ciascuno dei quali è da considerare un valore istantaneo riferito alle condizioni di esercizio nelle quali si trovavano le reti al momento delle due misure.
La riparazione delle perdite nelle reti idriche di distribuzione comporta sistematicamente un innalzamento dei valori di pressione di esercizio di ciascuna rete. Tale innalzamento delle pressioni necessita di un conseguente intervento di tipo gestionale finalizzato al corretto governo delle pressioni stesse.
A questo scopo l’AQP ha messo in campo iniziative volte a ottimizzare la gestione delle reti idriche di distribuzione comunale.
L’insieme di tali attività ha consentito il raggiungimento dell’obiettivo posto per il 2011: il recupero di 24,064 milioni di metri cubi di acqua, in linea con le previsioni riportate nel Piano d’Ambito, strumento di programmazione dell’Autorità Idrica Pugliese, già AATO Puglia.
Interessante il contributo, in termini di rinnovamento delle reti, degli interventi strutturali di costruzione di nuove condotte e di sostituzione di condotte esistenti ammalorate o insufficienti.

La nuova commessa
I risultati estremamente positivi ottenuti nei primi 143 Comuni hanno suggerito all’ente Regione e alla Autorità d’Ambito di estendere le attività per i restanti 95 Comuni gestiti da AQP in Puglia. Il nuovo progetto prevede l’avvio di un approccio innovativo di gestione delle reti. In particolare, insieme alla sostituzione delle condotte maggiormente ammalorate, vengono realizzati quegli interventi di carattere strutturale e tecnologico che permettono una più efficiente gestione delle reti e delle pressioni in rete, tra i quali la realizzazione dei DMA (districts metering area), di zone di pressione, di sistemi automatici di regolazione e controllo delle pressione e delle portate nelle reti di distribuzione.
La nuova commessa si pone nel solco dei principi indicati nel Piano industriale 2011-2014; con queste attività AQP si propone di:

  • rendere più efficiente la gestione e la conduzione delle reti di distribuzione idrica
  • concorrere alla riduzione dei volumi immessi in rete attraverso la ricerca delle perdite idriche e la razionalizzazione dei campi di pressione
  • sviluppare ulteriormente l’automazione e il controllo delle reti attraverso l’integrazione del sistema di telecontrollo nella distribuzione idrica.

Sono stati, pertanto, redatti da tecnici di AQP – Area Ingegneria delle Reti due progetti innovativi di servizi e lavori accessori, per coprire le esigenze di 95 Comuni della Regione Puglia non interessati dal precedente intervento.
La nuova commessa di risanamento reti riguarda circa un quarto del territorio gestito. I principali dati sono sintetizzati nella tabella 3.
La commessa è suddivisa in due appalti per area geografica: l’Area Centro-Nord con circa 412.000 abitanti su 41 comuni e l’Area Sud con 292.000 abitanti e 54 Comuni.
Nell’Area Nord la dimensione media di ogni comune interessato è di circa 10.000 abitanti, mentre nell’Area Sud è poco superiore ai 5.000 abitanti.

Complessivamente:

  • 48 Comuni hanno meno di 5.000 abitanti (Comuni piccoli)
  • 25 Comuni hanno tra 5 e 10.000 abitanti (Comuni medio piccoli)
  • 19 Comuni hanno tra 10 e 25.000 abitanti (Comuni medi)
  • 3 Comuni hanno oltre 25.000 abitanti (Comuni medio grandi).

Particolare importanza è stata data in questo appalto all’utilizzazione delle più moderne tecnologie per la gestione delle reti e il contenimento delle perdite.
Alcune attività sono estensione, anche per i 95 Comuni interessati, di attività già svolte nei 143 Comuni della precedente commessa. Su altri aspetti, invece, la nuova commessa costituisce una radicale evoluzione rispetto alla precedente:

  • avvio della distrettualizzazione delle reti idriche di distribuzione, con la definizione e realizzazione nelle reti oggetto di indagine di DMA e PMZ
  • generalizzato utilizzo in tutte le reti di valvole automatiche di regolazione nei punti di origine dei distretti
  • integrazione del sistema di telecontrollo esistente, con un capillare sistema di acquisizione, con postazioni permanenti, delle principali grandezze idrauliche ed in particolare:

–        misure di portata e pressione all’ingresso di ciascun distretto

–        misure di pressione in nei punti critici della rete

  • realizzazione di accurate operazioni di messa a punto del sistema per un’efficiente gestione delle reti attraverso il DMA Management
  • utilizzo dei modelli idraulici sia in fase di pianificazione dei DMA (premodellazione) sia di design infrastrutturale (calibrazione del modello prima degli interventi), sia di taratura gestione ottimizzata della rete dopo gli interventi di riparazione e infrastrutturazione (calibrazione finale).

Conclusioni
Attraverso l’enorme sforzo messo in campo, in una pluralità di attività rivolte al contenimento delle perdite idriche in rete, AQP si propone di rinnovare i metodi di gestione delle infrastrutture idriche in un’ottica più moderna ed efficiente.
La complessità del sistema gestito e l’estensione del territorio ha suggerito di realizzare tale approccio innovativo per gradi e per integrazioni successive.

di C. Bellantuono, A. DeLeo, T. Trimigliozzi  A. Carbonara, S. Spagnuolo

Costantino Bellantuono
c.bellantuono@aqp.it
Ingegnere meccanico, RUP della Commessa di Risanamento reti 2 e Dirigente dell’Area Risanamento Reti della Direzione Servizi Tecnici dell’Acquedotto Pugliese.

Antonio DeLeo
a.deleo@aqp.it
Antonio De Leo, Ingegnere Civile-Geotecnico, Direttore della Direzione Servizi Tecnici dell’Acquedotto Pugliese.

Teresa Trimigliozzi
t.trimigliozzi@aqp.it
Ingegnere Idraulico, Dirigente Responsabile dell’Area Ingegneria delle reti e verifica progetti della Direzione Servizi Tecnici dell’Acquedotto Pugliese.

Antonio Carbonara
a.carbonara@aqp.it
Ingegnere idraulico, Capo progetto e Direttore del contratto Lotto Sud della Commessa di Risanamento Reti 2.

 Serena Spagnuolo
s.spagnuolo@aqp.it
Ingegnere idraulico, Progettista e Direttore del contratto Lotto Nord della Commessa di Risanamento Reti 2.

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