Progetto per la Realizzazione di un Sistema di Bacini di Accumulo con Sistema di Pompaggio
Mai
così tanti. In Puglia mancano circa 800 milioni di metri cubi d’acqua, 120
milioni soltanto nella Capitanata, una delle zone più assetate di tutta la
regione.
«La svolta radicale tanto attesa non è
avvenuta in inverno con il rischio di una crisi idrica senza precedenti,
considerato che mancano all’appello già 110 milioni di metri cubi d’acqua
rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente.
Nello specifico, negli invasi della
Capitanata si registrano 80 milioni di metri cubi d’acqua contro i quasi 190
milioni dell’anno scorso, con un crollo dei volumi del 57 per cento.
Da inizio dicembre gli invasi del
Tavoliere, già in grave sofferenza, hanno complessivamente raccolto circa 47
milioni di metri cubi d’acqua, quando l’anno scorso oltre 100 miliardi di litri
d’acqua in più non furono sufficienti ad irrigare i campi nell’estate più calda
della storia. Se lo scenario non muterà drasticamente con l’arrivo di piogge
tali da riempire in maniera più decisiva gli invasi, non ci sarà acqua per
irrigare i campi nell’estate 2025 con ripercussioni gravi anche sul potabile.
Altra dato sconfortante è che la a
Puglia è la regione d’Italia in cui piove meno con 640 millimetri annui medi e
impatti gravi sull’agricoltura causati dalla siccità.
Si potrebbe verificare una nuova emergenza, peggiore di quella dello scorso anno con danni nelle campagne pugliesi.
A tal fine ho elaborato un progetto per la realizzazione di un sistema di bacini di accumulo con sistema di pompaggio che consentirebbe di garantire riserve idriche ma anche di limitare l’impatto sul terreno di piogge e acquazzoni.
1. Introduzione
L'obiettivo
del progetto è la realizzazione di un sistema integrato di bacini di accumulo
dotati di un efficiente sistema di pompaggio, finalizzato alla gestione
ottimale delle risorse idriche. Il sistema consentirà di raccogliere,
accumulare e distribuire acqua in modo sostenibile, garantendo
l’approvvigionamento in periodi di carenza e contribuendo alla riduzione del
rischio idrogeologico.
2. Obiettivi Specifici
- Accumulo e gestione di risorse
idriche (acqua piovana, fluviale, ecc.)
- Regolazione del flusso idrico
in funzione delle necessità (irrigazione, uso industriale, emergenze)
- Efficienza energetica mediante
sistemi di pompaggio a basso consumo
- Integrazione con eventuali
sistemi di energie rinnovabili (es. fotovoltaico)
- Minimizzazione dell’impatto
ambientale
3. Componenti del Sistema
3.1 Bacini di Accumulo
- Tipologia: Bacini artificiali
impermeabilizzati con geomembrane
- Capacità: Variabile a seconda delle
necessità (es. da 1.000 m³ a 50.000 m³)
- Materiali: Argilla, calcestruzzo o teli
impermeabili (HDPE)
- Sistemi di sicurezza: Sfioratori di emergenza,
valvole di controllo, sistemi di monitoraggio livelli
3.2 Sistema di Pompaggio
- Tipologia pompe: Centrifughe o sommerse, ad
alta efficienza
- Portata: Dimensionata in base alla
capacità del bacino e alle esigenze dell'utenza
- Automazione: Sistema di controllo
automatico con sensori di livello e pressione
- Alimentazione: Allaccio alla rete elettrica
con possibile integrazione di impianto fotovoltaico e batterie per ridurre
i costi operativi
- Sicurezza: Valvole antiritorno,
protezione contro il funzionamento a secco
3.3 Infrastruttura di Collegamento
- Condotte in PVC/PEAD per la
distribuzione
- Valvole di regolazione e
sezionamento
- Possibilità di connessione con
reti irrigue esistenti o impianti industriali
4. Localizzazione e Studio del Terreno
- Analisi idrogeologica per
individuare la posizione ottimale dei bacini
- Valutazione dell’impatto
ambientale
- Verifica della compatibilità
con il piano regolatore locale e le normative vigenti
5. Fasi di Realizzazione
- Progettazione dettagliata (ingegneristica e ambientale)
- Scavi e preparazione del sito
- Installazione dei bacini e
delle membrane impermeabilizzanti
- Posa delle condotte e sistemi
di pompaggio
- Realizzazione del sistema di
controllo e automazione
- Collaudo tecnico e prove di
tenuta
- Messa in esercizio e
monitoraggio iniziale
6. Costi Stimati
|
Voce |
Costo Stimato (€) |
|
Studio
preliminare e progettazione |
50.000 |
|
Scavi e
movimento terra |
100.000 |
|
Realizzazione
bacini (materiali e posa) |
250.000 |
|
Sistema di
pompaggio e automazione |
150.000 |
|
Infrastruttura
di distribuzione |
75.000 |
|
Installazione
fotovoltaico (opzionale) |
80.000 |
|
Collaudo e
autorizzazioni |
20.000 |
|
Totale
stimato |
725.000 € |
(i costi sono indicativi e vanno personalizzati in
base al contesto specifico)
7. Vantaggi del Sistema
- Ottimizzazione dell’uso della
risorsa idrica
- Riduzione dei costi di
approvvigionamento a lungo termine
- Maggiore resilienza in periodi
di siccità o emergenze idriche
- Possibilità di beneficiare di
incentivi per l'efficienza energetica e il risparmio idrico
- Ridotto impatto ambientale e
miglioramento dell’equilibrio idrogeologico
8. Conclusioni
Il sistema
proposto rappresenta una soluzione sostenibile ed efficiente per la gestione
delle risorse idriche. La combinazione di bacini di accumulo e pompe
automatizzate permette una gestione intelligente dell’acqua, garantendo un
servizio affidabile e rispettoso dell’ambiente.
1. Specifiche Tecniche Generali
|
Componente |
Specifiche |
|
Bacini di
accumulo |
Numero: 2
- Capacità singolo bacino: 25.000 m³ - Superficie: 100 m x 50 m - Profondità
media: 5 m |
|
Materiale
impermeabilizzante |
Geomembrana
in HDPE spessore 2 mm |
|
Sistema di
pompaggio |
2 pompe
centrifughe principali + 1 di riserva - Portata max: 150 l/s ciascuna -
Prevalenza totale: 25 m |
|
Tubazioni
principali |
PEAD DN400
PN10 - Lunghezza: 1.000 m |
|
Sistema di
automazione |
PLC con
sensori di livello e pressione, controllo remoto |
|
Alimentazione
energetica |
Rete
elettrica + Impianto fotovoltaico da 50 kWp |
|
Edificio
tecnico |
30 m²,
comprensivo di quadro elettrico, inverter, e controllo |
2. Calcoli di Dimensionamento
2.1 Bacini di Accumulo
Capacità
richiesta:
Per
irrigazione o uso industriale:
- Consumo giornaliero stimato:
3.000 m³/giorno
- Autonomia desiderata: 15 giorni
Volume
totale necessario:
Vtot=3.000 m3/dia×15 giorni=45.000 m3V_{tot}
= 3.000 \, m³/dia \times 15 \, giorni = 45.000 \, m³Vtot=3.000m3/dia×15giorni=45.000m3
Si prevede
la costruzione di 2 bacini da 25.000 m³ ciascuno, per un totale di 50.000
m³, considerando un margine di sicurezza del 10%.
2.2 Sistema di Pompaggio
Dati:
- Altezza di sollevamento (H): 25
m
- Portata necessaria (Q): 150 l/s
= 540 m³/h
- Rendimento pompa (η_pompa):
0,75
- Rendimento motore (η_motore):
0,90
Potenza
idraulica richiesta:
Pidraulica=Q×ρ×g×H1000=150×1000×9,81×251000=36,787 kWP_{idraulica}
= \dfrac{Q \times \rho \times g \times H}{1000} = \dfrac{150 \times 1000 \times
9,81 \times 25}{1000} = 36,787 \, kWPidraulica=1000Q×ρ×g×H=1000150×1000×9,81×25=36,787kW
Potenza
elettrica assorbita:
Pelettrica=Pidraulicaηpompa×ηmotore=36,7870,75×0,90≈54,5 kWP_{elettrica}
= \dfrac{P_{idraulica}}{\eta_{pompa} \times \eta_{motore}} =
\dfrac{36,787}{0,75 \times 0,90} \approx 54,5 \, kWPelettrica=ηpompa×ηmotorePidraulica=0,75×0,9036,787≈54,5kW
Quindi ogni
pompa avrà una potenza nominale di circa 55 kW.
2.3 Dimensionamento Impianto Fotovoltaico
- Assorbimento medio giornaliero
delle pompe: 55 kW
× 6 h/giorno = 330 kWh/giorno
- Produzione media specifica
(Italia centro): 1.300
kWh/kWp/anno
- Produzione media giornaliera: 3,5 kWh/kWp/giorno
Potenza
fotovoltaico richiesta:
PFV=3303,5≈94 kWpP_{FV}
= \dfrac{330}{3,5} \approx 94 \, kWpPFV=3,5330≈94kWp
Per vincoli
di spazio e budget si prevede inizialmente un impianto da 50 kWp,
coprendo circa il 50% del fabbisogno, con predisposizione futura per
ampliamento.
2.4 Condotte
Per una
portata di 150 l/s, velocità massima consigliata: 1,5 m/s.
Sezione
necessaria:
A=Qv=0,150 m3/s1,5 m/s=0,1 m2A
= \dfrac{Q}{v} = \dfrac{0,150 \, m³/s}{1,5 \, m/s} = 0,1 \, m²A=vQ=1,5m/s0,150m3/s=0,1m2
Diametro
minimo interno:
D=4Aπ=4×0,13,1416≈0,357 mD
= \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} = \sqrt{\dfrac{4 \times 0,1}{3,1416}} \approx 0,357 \,
mD=π4A=3,14164×0,1≈0,357m
Scelta
condotta DN400 PEAD (diametro interno ≈ 0,39 m), PN10.
3. Layout Funzionale
- Due bacini comunicanti con
canale di collegamento e valvola di intercettazione
- Gruppo pompe collocato in
stazione tecnica tra i bacini e la rete distributiva
- Condotte principali e
derivazioni secondarie con valvole sezionatrici
- Sistema di automazione
centralizzato con possibilità di telecontrollo via SCADA
4. Sicurezza e Normative
- Sfioratori dimensionati per
eventi di pioggia straordinari (portata max 1.000 l/s)
- Valvole antiritorno e
dispositivi di protezione elettrica
- Conformità con D.M. 14/01/2008
(Norme tecniche per le costruzioni) e regolamenti regionali sull’uso
idrico
- Sistemi anti-intrusione e
videosorveglianza
5. Possibili Estensioni Future
- Installazione di ulteriori
bacini modulari
- Integrazione con reti di riuso
di acque reflue trattate
- Aggiunta di batterie di accumulo energetico per maggiore indipendenza
Per preparare un PDF completo con la relazione tecnica e lo schema integrato del progetto per la realizzazione di un sistema di bacini di accumulo con sistema di pompaggio, è necessario seguire una struttura chiara e dettagliata. Di seguito, fornisco una bozza strutturata del documento che si potrà poi convertire in PDF utilizzando strumenti come Microsoft Word, Google Docs, o software specifici per la creazione di PDF.
Progetto per la Realizzazione di un
Sistema di Bacini di Accumulo con Sistema di Pompaggio
Indice
- Introduzione
- Obiettivi Specifici
- Componenti del Sistema
- 3.1 Bacini di Accumulo
- 3.2 Sistema di Pompaggio
- 3.3 Infrastruttura di
Collegamento
- Localizzazione e Studio del
Terreno
- Fasi di Realizzazione
- Costi Stimati
- Vantaggi del Sistema
- Conclusioni
- Specifiche Tecniche Generali
- Calcoli di Dimensionamento
- 10.1 Bacini di Accumulo
- 10.2 Sistema di Pompaggio
- 10.3 Dimensionamento Impianto
Fotovoltaico
- 10.4 Condotte
- Layout Funzionale
- Sicurezza e Normative
- Possibili Estensioni Future
- Allegati (Schema Integrato e
Diagrammi)
1. Introduzione
L'obiettivo del progetto è la realizzazione di un sistema integrato di
bacini di accumulo dotati di un efficiente sistema di pompaggio, finalizzato
alla gestione ottimale delle risorse idriche. Il sistema consentirà di
raccogliere, accumulare e distribuire acqua in modo sostenibile, garantendo
l’approvvigionamento in periodi di carenza e contribuendo alla riduzione del
rischio idrogeologico.
2. Obiettivi Specifici
- Accumulo e gestione di risorse
idriche (acqua piovana, fluviale, ecc.)
- Regolazione del flusso idrico
in funzione delle necessità (irrigazione, uso industriale, emergenze)
- Efficienza energetica mediante
sistemi di pompaggio a basso consumo
- Integrazione con eventuali
sistemi di energie rinnovabili (es. fotovoltaico)
- Minimizzazione dell’impatto
ambientale
3. Componenti del Sistema
3.1 Bacini di Accumulo
- Tipologia: Bacini artificiali
impermeabilizzati con geomembrane
- Capacità: Variabile a seconda delle
necessità (es. da 1.000 m³ a 50.000 m³)
- Materiali: Argilla, calcestruzzo o teli
impermeabili (HDPE)
- Sistemi di sicurezza: Sfioratori di emergenza,
valvole di controllo, sistemi di monitoraggio livelli
3.2 Sistema di Pompaggio
- Tipologia pompe: Centrifughe o sommerse, ad
alta efficienza
- Portata: Dimensionata in base alla
capacità del bacino e alle esigenze dell'utenza
- Automazione: Sistema di controllo
automatico con sensori di livello e pressione
- Alimentazione: Allaccio alla rete elettrica
con possibile integrazione di impianto fotovoltaico e batterie per ridurre
i costi operativi
- Sicurezza: Valvole antiritorno,
protezione contro il funzionamento a secco
3.3 Infrastruttura di Collegamento
- Condotte: In PVC/PEAD per la
distribuzione
- Valvole: Di regolazione e sezionamento
- Connessioni: Possibilità di connessione
con reti irrigue esistenti o impianti industriali
4. Localizzazione e Studio del Terreno
- Analisi idrogeologica per
individuare la posizione ottimale dei bacini
- Valutazione dell’impatto
ambientale
- Verifica della compatibilità
con il piano regolatore locale e le normative vigenti
5. Fasi di Realizzazione
- Progettazione dettagliata
(ingegneristica e ambientale)
- Scavi e preparazione del sito
- Installazione dei bacini e
delle membrane impermeabilizzanti
- Posa delle condotte e sistemi
di pompaggio
- Realizzazione del sistema di
controllo e automazione
- Collaudo tecnico e prove di
tenuta
- Messa in esercizio e
monitoraggio iniziale
6. Costi Stimati
|
Voce |
Costo Stimato (€) |
|
Studio preliminare e progettazione |
50.000 |
|
Scavi e movimento terra |
100.000 |
|
Realizzazione bacini (materiali e posa) |
250.000 |
|
Sistema di pompaggio e automazione |
150.000 |
|
Infrastruttura di distribuzione |
75.000 |
|
Installazione fotovoltaico (opzionale) |
80.000 |
|
Collaudo e autorizzazioni |
20.000 |
|
Totale stimato |
725.000 € |
7. Vantaggi del Sistema
- Ottimizzazione dell’uso della
risorsa idrica
- Riduzione dei costi di
approvvigionamento a lungo termine
- Maggiore resilienza in periodi
di siccità o emergenze idriche
- Possibilità di beneficiare di
incentivi per l'efficienza energetica e il risparmio idrico
- Ridotto impatto ambientale e
miglioramento dell’equilibrio idrogeologico
8. Conclusioni
Il sistema proposto rappresenta una soluzione sostenibile ed efficiente per
la gestione delle risorse idriche. La combinazione di bacini di accumulo e
pompe automatizzate permette una gestione intelligente dell’acqua, garantendo
un servizio affidabile e rispettoso dell’ambiente.
9. Specifiche Tecniche Generali
|
Componente |
Specifiche |
|
Bacini di accumulo |
Numero: 2 - Capacità singolo bacino: 25.000 m³ - Superficie: 100 m x 50 m
- Profondità media: 5 m |
|
Materiale impermeabilizzante |
Geomembrana in HDPE spessore 2 mm |
|
Sistema di pompaggio |
2 pompe centrifughe principali + 1 di riserva - Portata max: 150 l/s
ciascuna - Prevalenza totale: 25 m |
|
Tubazioni principali |
PEAD DN400 PN10 - Lunghezza: 1.000 m |
|
Sistema di automazione |
PLC con sensori di livello e pressione, controllo remoto |
|
Alimentazione energetica |
Rete elettrica + Impianto fotovoltaico da 50 kWp |
|
Edificio tecnico |
30 m², comprensivo di quadro elettrico, inverter, e controllo |
10. Calcoli di Dimensionamento
10.1 Bacini di Accumulo
- Capacità richiesta: 45.000 m³
- Volume totale: 50.000 m³ (2
bacini da 25.000 m³ ciascuno, con margine di sicurezza del 10%)
10.2 Sistema di Pompaggio
- Potenza idraulica richiesta:
36,787 kW
- Potenza elettrica assorbita:
54,5 kW
10.3 Dimensionamento Impianto
Fotovoltaico
- Potenza fotovoltaico richiesta:
94 kWp
- Impianto iniziale: 50 kWp
10.4 Condotte
- Diametro minimo interno: 0,357
m
- Scelta condotta: DN400 PEAD
(diametro interno ≈ 0,39 m), PN10
11. Layout Funzionale
- Due bacini comunicanti con
canale di collegamento e valvola di intercettazione
- Gruppo pompe collocato in
stazione tecnica tra i bacini e la rete distributiva
- Condotte principali e
derivazioni secondarie con valvole sezionatrici
- Sistema di automazione
centralizzato con possibilità di telecontrollo via SCADA
12. Sicurezza e Normative
- Sfioratori dimensionati per
eventi di pioggia straordinari (portata max 1.000 l/s)
- Valvole antiritorno e
dispositivi di protezione elettrica
- Conformità con D.M. 14/01/2008
(Norme tecniche per le costruzioni) e regolamenti regionali sull’uso
idrico
- Sistemi anti-intrusione e
videosorveglianza
13. Possibili Estensioni Future
- Installazione di ulteriori
bacini modulari
- Integrazione con reti di riuso
di acque reflue trattate
- Aggiunta di batterie di
accumulo energetico per maggiore indipendenza
14. Allegati
- Schema Integrato: Diagramma del sistema
completo con bacini, pompe, condotte e impianto fotovoltaico.
- Diagrammi di Flusso: Processo di funzionamento del
sistema di pompaggio e automazione.
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