ACQUEDOTTO

ACQUEDOTTO (I, p. 382)

Nel periodo dal 1931 al 1947 sono stati realizzati in Italia e all'estero importanti acquedotti per l'approvvigionamento di grandi città, di vaste regioni comprendenti numerosi centri abitati ed estese zone rurali. In Italia sono stati costruiti molti acquedotti sia per singole città, come quelli di Grosseto, Perugia, Ravenna e l'acquedotto grandioso del Peschiera per Roma, sia per vaste zone comprendenti una o più province, come quelli dell'Istria, del Monferrato, del Teramano, della Lucania, dell'Irpinia, ecc. Si dà un cenno di alcuni degli acquedotti più notevoli per interesse tecnico e sociale.

L'acquedotto di Grosseto è alimentato dalle sorgenti Arbore e Bugnano sul Monte Amiata con la portata di 75 l/sec. La tubazione adduttrice è in tubi di ghisa di diametro da 325 a 250 mm. ed ha la lunghezza di km. 49. Sono notevoli le opere di presa delle sorgenti e alcune opere di attraversamento di corsi d'acqua; per le tubazioni è stata seguita la particolare tecnica italiana.

L'acquedotto di Ravenna è alimentato dalle sorgenti artesiane di Torre Pedrera, con la portata di 90 l/sec. Le acque estratte a mezzo di 5 pozzi artesiani vengono sollevate di 46 metri circa e con l'interposizione di una vasca di oscillazione (torre piezometrica) immesse nella tubazione adduttrice, lunga 42 km., in tubi di ghisa da 475 mm. Le acque giungono a un serbatoio interrato dal quale vengono riprese e sollevate a un sebatoio pensile alto 45 m. La rete di distribuzione sviluppa circa 40 km. ed è in tubazioni di ghisa di diametro da 400 a 80 mm.

L'acquedotto del Peschiera per la città di Roma è alimentato dalle sorgenti del Peschiera, sul fiume Velino, presso Città Ducale, che hanno una portata da 16 a 20 mc/sec. L'acquedotto condurrà a Roma 4 mc. d'acqua al secondo, aumentabili a 8 mc/sec. Partendo dalla grande opera di presa, il canale adduttore, della lunghezza complessiva di 89 km., si svolge per 75,5 km. in galleria, 0,5 km. in ponti canali e 10,7 km. in sifoni di cemento armato e 2,2 km. in condotte metalliche. In località Salisano è stato ricavato un salto motore idroelettrico. In una centrale sotterranea, scavata in galleria nella roccia, viene prodotta la potenza netta media di 10.000 CV (fig.1). L'Azienda elettricità e acque del comune di Roma ha approntato lo studio dei serbatoi urbani e di una nuova grande rete destinata a distribuire alla città le acque che giungono dall'acquedotto del Peschiera e dagli acquedotti dell'Acqua Marcia.

L'acquedotto della penisola istriana comprende tre grandi reti di adduttrici, di cui la prima e più importante, estesa alla maggior parte della penisola, è alimentata dalle sorgenti di San Giovanni nel Pinguente; la seconda per la zona nord-occidentale, è alimentata dalle sorgenti di Risano e la terza, per la zona sud-orientale di Albona, Fianona e dell'Arsa, è alimentata dalle sorgenti Cosiliacco, Fianona, Gaia e Gherda. L'acqua viene sottoposta a procedimenti di potabilizzazione e sterilizzazione in tre impianti collocati in prossimità delle sorgenti. Il complesso sistema comprende quattro impianti elevatori (fig. 2). L'acquedotto è disposto a servizio di un territorio dell'estensione di oltre 3500 kmq., con una popolazione di 260.000 ab.; è previsto per una popolazione futura di 300.000 ab. La portata media utilizzata è di 271 l/sec.

L'acquedotto del Monferrato provvede l'acqua a 82 comuni: 41 della provincia di Alessandria, 39 della provincia di Asti e 2 della provincia di Torino, con la popolazione attuale di 170.000 abitanti. L'acquedotto è previsto per una popolazione futura di 260.000 ab., con la portata di 300 l/sec. viene utilizzata l'acqua della falda sotterranea profonda del bassopiano alluvionale della Dora Baltea (poco a monte dello sbocco di questo fiume nel Po), captata ed estratta mediante sei pozzi tubolari trivellati, equipaggiati con elettropompe della potenza complessiva di 250 CV. L'acqua così estratta viene mandata a un impianto elevatorio centrale, dal quale si dirama la rete di tubazioni adduttrici. Questa rete principale sviluppa la lunghezza complessiva di circa 500 km. Le reti di distribuzione sviluppano oltre 500 km. Le tubazioni hanno diametri da un massimo di 650 mm. a un minimo di 50 mm. e sono in acciaio salddto, in cemento amianto e in acciaio trafilato.

L'acquedotto del Ruzzo, alimentato dalle sorgenti omonime sul versante adriatico del Gran Sasso d'Italia, approvvigiona d'acqua 31 comuni della provincia di Teramo e un comune della provincia di Ascoli Piceno, con la popolazione complessiva di 200.000 ab. La fitta rete di condotte adduttrici principali, secondarie e minori raggiunge i centri urbani, le borgate rurali e le case sparse per le campagne ed ha lo sviluppo complessivo di 800 km. circa. Le distribuzioni interne sviluppano 300 km.

Le tubazioni adduttrici sono in ghisa e in acciaio, dei diametri da 500 a 40 mm.: quelle delle distribuzioni interne sono in ghisa, dei diametri da 275 a 40 mm. La portata derivata dalle sorgenti è di 265 l° sec. È previsto l'ampliamento di questo acquedotto con l'estensione ad altri comuni della provincia di Teramo, utilizzando la portata supplementare di 200 l/sec. dalle sorgenti del rio Arno, poste nel medesimo versante del Gran Sasso.

Si va accentuando in Italia la tendenza a realizzare grandi acquedotti regionali, estesi a tutti i centri urbani, alle borgate rurali, alle fattorie e alle case sparse per le campagne. Il Ministero dei lavori pubblici ha disposto lo studio di un piano regolatore nazionale degli acquedotti e a tale scopo ha nominato una commissione di esperti. La vasta portata sociale di queste opere giustifica l'inevitabile ingente spesa da affrontare.

Anche all'estero sono stati realizzati in questi ultimi anni numerosi ed importanti acquedotti. Tra i più notevoli ricordiamo quelli entrati in funzione negli Stati Uniti d'America: acquedotto del Colorado, acquedotto di Catskill (sussidiario per New York), acquedotto di Boston, acquedotto del lago Michigan, acquedotti di Salt Lake City, di Pittsburg (California), del Key West.

L'acquedotto del Colorado (Metropolitan Aqueduct) è derivato dal fiume omonimo e fornisce l'acqua per gli usi civili e industriali di Los Angeles e 12 città vicine della zona costiera della California meridionale, con la popolazione complessiva di 3.000.000 ab. La portata dell'acquedotto è di 52,5 mc/sec.; la spesa era originariamente prevista in 200 milioni di dollari. L'acquedotto utilizza una parte delle acque del fiume Colorado, regolate nei grandi laghi artificiali, creati l'uno mediante la diga Parker, l'altro mediante la diga Boulder circa 150 miglia a monte, costruite dal Federal Bureau of Reclamation. L'acquedotto si svolge attraverso regioni desertiche e disabitate; ha la lunghezza complessiva di circa 650 km., compresi i principali rami di distribuzione. Lungo il percorso del canale adduttore principale sono distribuiti cinque impianti elevatori, che sollevano l'acqua di complessivi 493 m.; sono intercalati inoltre tre grandi serbatoi che nell'insieme creano una riserva d'acqua corrispondente al volume fornito dalla portata di regime durante circa 40 giorni e consentono, per tale tempo, l'interruzione del servizio nei tronchi interposti. Questo canale principale, che ha la lunghezza totale di 387 km., dei quali 147 in galleria, parte dalla diga Parker e termina al serbatoio di Cajalco (ottenuto sbarrando con una diga in terra, alta 58 m., il torrente omonimo), della capacità di 120 milioni di mc., aumentabile a 270 milioni di mc. Da questo serbatoio parte la condotta di distribuzione, lunga 99,2 km. a cui seguono 400 km. di condotte maestre e 6000 circa di secondarie. L'acquedotto del Colorado è stato costruito dal Metropolitan Water District of southern California ed è ormai ultimato. Connesso con questo acquedotto è quello di San Diego di California, finito nel 1946, lungo 108 km. in tubi di cemento da 1 a 2,54 m. circa di diametro.

L'acquedotto del Delaware (Delaware River Aqueduct) è stato costruito allo scopo di apportare circa 26 mc./sec. d'acqua al giorno alla città di New York. Partendo dalle montagne di Catskill (serbatoio di Ronndont, nei pressi di Lackwak), l'acquedotto raggiunge il serbatoio di Hillview in Yonker, sul limite nord della città di New York.

La parte più importante di questo acquedotto è la galleria in pressione della lunghezza di circa 129,54 km. Il costo è di 298 milioni di dollari.

L'acquedotto del serbatoio di Deer Creek, nel Provo Canyon, è destinato a integrare l'approvvigionamento idrico civile e industriale di Salt Lake City (Utah), con la portata di 4,25 mc/sec. L'acquedotto ha la lunghezza di circa 61 km. Sono notevoli la galleria di Olmstead del diametro di 2 metri circa e l'Alpine-Drater, lunga 4,57 km. La tubazione è parte in cemento (diametro m. 1,75) e parte in acciaio.

Nel complesso dei grandiosi impianti per l'irrigazione della Central Valley in California, con le acque regolate e derivate dai fiumi Sacramento e San Joaquin è compreso il canale Contra Costa, lungo 70 km., che porta l'acqua dal serbatoio di Friant alle industrie, alle città e alle campagne della regione superiore della baia di San Francisco. Il canale Contra Costa è stato completato nel 1944, anno in cui ebbero l'acqua le industrie della zona Anthioc-Pittsburg, della regione Delta della Central Valley. Il canale ha la portata di 9,91 mc/sec. ed è destinato principalmente all'irrigazione. Lungo l'acquedotto sono intercalati 4 impianti di sollevamento. Il canale è rivestito in calcestruzzo, salvo i primi 10 km.

Altri acquedotti notevoli sono quello sussidiario di Boston, derivato dal serbatoio di Wachusset e l'acquedotto destinato a rifornire San Francisco di acqua potabile ed energia elettrica, derivato dal serbatoio creato mediante la diga O' Shanghnessy nella valle Hetch-Hetchy in California.

Questo acquedotto è a gravità e si svolge in galleria e in grandi tubazioni, per la lunghezza complessiva di 72 km.

In Italia, con la costruzione di importanti acquedotti, si è formata e sviluppata una tecnica particolare, strettamente legata alle peculiari condizioni del paese. Le basi di questa tecnica furono poste da L. Conti già nell'ideazione e nella costruzione dell'acquedotto di Siena; attraverso le successive elaborazioni e le affermazioni nell'esperienza delle opere costruite, si è venuto a formare un procedimento italiano per lo studio e la costruzione degli acquedotti, ben noto anche all'estero, che ha apportato alla tecnica ordinaria modifiche sostanziali e ha dato ad ogni argomento un'impostazione scientifica tale da corrispondere pienamente alle esigenze dell'igiene, dell'economia, della sicurezza dell'esercizio e della perfetta e duratura efficienza delle opere. Viene innanzi tutto stabilito che un acquedotto moderno deve provvedere alla più comoda e completa disponibilità dell'acqua, cosicché l'impiego di essa non subisca limitazioni rispetto al necessario. Ogni restrizione, ogni malinteso risparmio non portano alla soluzione più economica. L'economia non può farsi a spese di quel che è strettamente necessario per assicurare l'assoluta protezione igienica e termica della presa, adduzione, conservazione e distribuzione dell'acqua; per assicurare che essa giunga a tutti i punti d'impiego con pressioni sufficienti e con portate bastevoli a rendere convenientemente rapida la presa; per assicurare la lunga durata dell'opera in piena efficienza.

Si riassumono brevemente i criterî e le norme principali. Il tracciato delle condotte (v. condotta, XI, p. 103) deve essere determinato compatibilmente con l'economia generale dell'opera (minima spesa in dipendenza dei dati caratteristici dell'acquedotto); il suo andamento plano-altimetrico deve assicurare la piena stabilità delle tubazioni allorché vengono attraversati terreni in cui siano temibili movimenti. Inoltre le condotte adduttrici debbono soddisfare a un insieme di condizioni imposte dall'igiene e dalla sicurezza e regolarità dell'esercizio. Le tubazioni debbono essere costituite di materiale che assicuri l'impermeabilità assoluta dei tubi e la tenuta perfetta e duratura delle giunzioni; la posa in opera è regolata da precise norme di organizzazione scientifica del lavoro; la tenuta è controllata mediante prove di pressione di lunga durata; la stabilità è assicurata mediante contrasti in muratura nelle curve e nelle deviazioni angolari. La protezione termica deve essere assicurata determinando per ogni tratto la profondità media del rinterro, in modo che risulti una temperatura accettabile dell'acqua all'utilizzazione. Per ottenere il pieno, regolare e duraturo funzionamento dell'acquedotto, pur con la maggiore semplicità dell'esercizio, le condotte vengono predisposte alla pulitura interna periodica (ubicando opportunamente le bocche d'introduzione e dando alla condotta opportune disposizioni planimetriche e altimetriche); vien disposta la regolazione piezometrica mediante le valvole regolatrici dei carichi, che consentono di mantenere sempre piena e in pressione la condotta anche nei tratti in cui si avrebbe il funzionamento a pelo libero e consentono inoltre di poter regolare durante l'esercizio l'andamento piezometrico in tutta la condotta, di pari passo con la progressiva alterazione della parete bagnata dei tubi. Deve poi essere assicurato il regolare e rapido smaltimento dell'aria che si separa dall'acqua e a tale scopo vengono compiute particolari determinazioni sulle pendenze limite della condotta, sia in ascesa che in discesa; si adoperano inoltre apparecchi di sfiato speciali. Portata della condotta e capacità dei serbatoi vanno determinati in base a criteri d'economia.

Il minimo valore che può essere assunto per la portata costante da assegnare alla condotta adduttrice, è quello corrispondente al consumo d'acqua medio nell'anno. Quando non vi siano particolari condizioni determinanti, quali ad esempio il limite di disponibilità d'acqua alla sorgente, occorre non fermarsi al valore minimo sopraddetto, ma stabilire la portata economica e cioè quel valore della portata al quale corrisponde il minimo del costo di costruzione del complesso adduttrice-serbatoi.

Infatti quando l'acquedotto abbia la portata media nell'anno Q, la funzione di compenso dei serbatoi è annuale e perciò la loro capacità deve essere grandissima. Assumendo portate maggiori della Q, il periodo nel quale si esercita la funzione dei serbatoi diventa più breve e la capacità di essi diminuisce. Per la ricerca della portata economica Qe, occorre conoscere i valori medî dei consumi d'acqua relativi ai periodi caratteristici (anno, mese dei maggiori consumi, giorno di maggior consumo nel detto mese, ora di consumo massimo in tal giorno); conoscere inoltre la correlatività tra la portata assegnata all'adduttrice e la capacità d'invaso del serbatoio di distribuzione, atta a compensare la variabilità dei consumi.

Per i rapporti tra i consumi nei sopraddetti periodi caratteristici si hanno le relazioni che il Conti ha dedotto dallo studio di numerose statistiche. Si dispone inoltre delle relazioni di correlatività fra la portata dell'adduttrice e la capacità d'invaso del serbatoio di compensazione: relazioni desunte dai diagrammi di consumo in numerose città.

Se q è il valore della portata corrispondente al consumo medio annuo per abitante, i valori delle portate corrispondenti al consumo medio nel mese, nel giorno e nell'ora dei maggiori consumi, possono essere ritenuti rispettivamente eguali a 1,3 q; 1,6 q; 2,477 q. I volumi minimi per abitante v₁; dei serbatoi, con i quali è possibile effettuare la compensazione della variabilità dei consumi, quando siano assegnate all'adduttrice rispettivamente le portate per abitante q e le altre sopraddette, possono essere ritenuti (in mc., per q espresso in mc/sec.): 20 × 86.400 q; 1,869 × 86.400 q; 0,376 × 86.400 q; o, equivalenti rispettivamente a un deflusso di giorni 20; 1,869; 0,376;0, con portata eguale a quella media annua q. Si può notare che l'uso di diversi dati statistici di base potrà condurre a valori diversi, ma non troppo distanti da quelli sopra riportati.

Fissata perciò la portata media dell'anno Q in base alle dotazioni d'acqua medie assunte per i varî consumi, si passa alla portata media del mese dei maggiori consumi Q_m; a quella media nel giorno di detto mese in cui i consumi sono massimi Q_g; a quella dell'ora di massimi consumi in detto giorno Q_h.

La ricerca della portata economica viene quindi compiuta calcolando i diametri dell'adduttrice per le singole portate caratteristiche Q, Q_m, Q_g Q_h e quindi il peso e il costo relativi; calcolando con le relazioni di correlatività le capacità dei corrispondenti serbatoi e quindi i costi; tracciando la curva dei costi della adduttrice, quella dei costi dei serbatoi e quella dei costi complessivi adduttrice-serbatoio, ottenuta come somma delle due precedenti, ed individuando il punto di minimo di quest'ultima; si risale poi per interpolazione ai corrispondenti volumi dei singoli serbatoi (fig. 3).

Sono stati elaborati metodi di calcolo che permettono di giungere agli stessi risultati con maggiore rapidità. Particolare studio viene fatto per le opere di presa da sorgenti, con le quali si vuole assicurare la stabilità dello sgorgo, il controllo e la visibilità di questo, la possibilità di eseguire in qualsiasi momento scavi o rimuovere intasamenti seguendo eventuali variazioni di posizioni degli afflussi, l'isolamento assoluto delle acque allacciate dal restante ambiente dell'edificio di presa. Si riporta un esempio di presa da sorgente nei calcari dell'Appennino. Un cunicolo praticabile unisce le varie fonti di sgorgo, lasciate libere e visibili in apposite nicchie e inoltre recinte con vetrate di protezione (fig. 4).

Nelle più recenti opere di presa d'acqua da sorgenti è stato realizzato un moderno dispositivo atto ad assicurare la sedimentazione delle particelle minutissime in sospensione nelle acque captate. Acque in apparenza limpidissime, trascinano di frequente particelle granulari assai sottili delle rocce che attraversano nel deflusso sotterraneo (ad esempio, quando la velocità dell'acqua scorrente nelle litoclasi o fessurazioni della massa rocciosa assume velocità asportatrici dei materiali minutissimi interclusi nei meati stessi). A tale scopo l'acqua captata si fa passare nel "sedimentatore", che in generale precede l'imbocco della condotta adduttrice e costituisce la vasca di presa e di carico della condotta stessa. Nella vasca di sedimentazione la velocità di avanzamento dell'acqua deve essere tale da consentire che le particelle minutissime (ad esempio dell'ordine di 1/10 di mm.), in sospensione alla sezione iniziale della vasca, abbiano raggiunto il fondo allorché l'acqua che le conteneva sia giunta alla sezione finale e cioè presso l'imbocco della condotta. Sedimentatori notevoli sono stati costruiti p. es. per gli acquedotti di Grosseto, del Ruzzo, di Capofiume.

Quando la sedimentazione non sia strettamente necessaria, le dimensioni della vasca possono essere limitate a quelle di una vasca di calma che precede una bocca di misura, mantenendo la disposizione d'insieme e degli eventuali accessorî di misura e di sicurezza. Sedimentatore e vasca di carico sono preceduti o no da vaschette di calma. Tra la presa e la vasca di sedimentazione può essere interposto un dispositivo di misura a bocca tarata. Dispositivi accessorî sono stati talvolta aggiunti per la taratura della bocca e del venturimetro, che in generale viene inserito sul tubo di presa della condotta adduttrice (fig. 5). Studi e cure particolari vengono rivolti alla conformazione e alla razionale disposizione di ogni opera d'arte lungo l'adduttrice, delle colonne piezometriche, dei serbatoi e inoltre di ogni dispositivo di derivazione e distribuzione dell'acqua.

Bibl.: L. Conti, Corso di costruzioni idrauliche - Acquedotti, Roma 1924; G. Di Ricco, Cenni sul procedimento italiano per lo studio e la costruzione degli acquedotti, in Annali dei lavori pubblici, fasc. 1, 2, 3, 1936; id., Il problema economico degli acquedotti consorziali, in L'Acqua, nn. 7-12, 1944; R. Colosimo, La nuova tecnica italiana degli acquedotti, in Atti del II Congresso nazionale ingegneri, Roma 1931; id., L'acquedotto consorziale di Alatri e Ferentino dalle sorgenti di Capofiume, in Annali dei lavori pubblici, fasc. 8, 1932; id., L'Acquedotto di Ravenna dalle sorgenti Artesiane di Torre Pedrera, in Annali dei lavori pubblici, fasc. 5-61935; id., Sulla determinazione della portata economica nello studio degli acquedotti, in L'Acqua, n. 10, Roma 1939; U. Messina, Metodi approssimati per i calcoli di verifica delle reti di condotte idrauliche, in L'Acqua, nn. 1-12, 1945; M. Marchetti, Lezioni di costruzioni idrauliche. Acquedotti, Litografie, Milano 1947; id., Impianti interni di distribuzione d'acqua, in Giornale del Genio Civile, fasc. 6, 1948; R. Colosimo, Le opere di sedimentazione e i dispositivi di misura e di sicurezza nelle prese d'acqua da sorgenti, in Giornale del Genio civile, fasc. 5, 1948; L. Canali, Determinazione dei diametri delle adduttrici negli acquedotti, in L'Acqua, nn. 4-6, 1948.

Diritto.

Per la disciplina giuridica degli acquedotti nel cod. civ. italiano 1942, v. acque pubbliche, in questa App.

Acquedotto coattivo (p. 410). - Nel cod. civ. italiano 1942 l'acquedotto e lo scarico coattivo sono disciplinati dagli articoli 1033 a 1046. È notevole il secondo comma dell'art. 1034, in virtù del quale il proprietario del fondo soggetto alla servitù di acquedotto può impedire la costruzione di un nuovo acquedotto, consentendo il passaggio nei proprî acquedotti già esistenti, qualora ciò non rechi notevole pregiudizio alla condotta che si domanda. In tal caso, al proprietario dell'acquedotto è dovuta un'indennità da determinarsi tenendo presenti l'acqua che si introduce, il valore dell'acquedotto, le opere che si rendono necessarie per il nuovo passaggio e le maggiori spese di manutenzione. Il terzo ed ultimo comma dello stesso art. 1034 precisa che tale facoltà non è consentita al proprietario del fondo servente nei confronti della pubblica amministrazione. Il passaggio, menzionato nell'art. 1035, può essere domandato sia contro il proprietario del fondo, sia contro quello del canale. Quale servitù coattiva, è capace di essere costituita mediante convenzione o sentenza. Si è discusso se il privato abbia contro gli enti pubblici, per passaggio forzoso attraverso strade o fiumi, un vero e proprio diritto soggettivo, giudiziariamente tutelabile, ovvero un semplice interesse, devoluto al potere discrezionale delle pubbliche amministrazioni: è prevalsa questa ultima soluzione.