Piattaforma per acqua, gas e calore
La nuova direttiva elenca in modo esaustivo le misure e le disposizioni che devono essere seguite, specificandone anche l’intervallo, per mantenere sotto controllo il pozzo durante il suo esercizio. Nel capitolo 12 ed in particolare all’allegato 5 sono riportati tutti questi controlli che sono suddivisi nei sottocapitoli: Registrazione dei dati, Controlli Periodici e Controllo degli impianti elettrici.
Nella verifica dei controlli abitualmente già eseguiti, da entrambe le aziende, abbiamo evidenziato come la registrazione dei dati venga già eseguita conformemente alla direttiva. In particolare, per tramite dei rispettivi sistemi di automazione SCADA, che registrano i dati di funzionamento del pozzo quali livello, portata, ore funzionamento, consumo energia, analisi dell’acqua, altri controlli come la prevalenza o la calibrazione della strumentazione vengono fatti ancora manualmente.
Le disposizioni e le misure inerenti i controlli degli impianti elettrici non si applicano esclusivamente ai pozzi ma bensì a tutte le installazioni allacciate alla rete elettrica e sono già parte delle procedure di entrambe le aziende.
Per quanto riguarda il sottocapitolo dei controlli periodici abbiamo evidenziato tre controlli che riguardano l’invecchiamento delle captazioni e che non vengono ancora effettuati conformemente alla direttiva. Ci siamo quindi concentrati sui seguenti punti dell’allegato 5 della direttiva:
12 Verifica dell’efficacia specifica del pozzo sulla base della prova di pompaggi (eseguito all’impianto AMB di Gorduno-Gnosca);
13 Ispezioni strutturali del pozzo e delle sue installazioni (eseguite all’impianto AIL SA di Bioggio);
14 Ispezioni con telecamera (eseguite all’impianto AIL SA di Bioggio).
Nel 2018 la città di Bellinzona ha messo in esercizio la nuova stazione di pompaggio ed i relativi tre pozzi verticali di captazione dell’acqua di falda della piana di Gorduno – Gnosca definita quale riserva idrica cantonale dal lontano 1983. La concessione di prelievo totale è di 220 l/s. La composizione chimico-fisica dell’acqua non necessita di alcun trattamento in quanto si presenta poca aggressiva/dolce.
| Anno di costruzione | 2018 |
| Tipologia | Verticale |
| Diametro | 1 m |
| Profondità | 26 m |
| Capacità | 96 l/s |
| Tubo filtrante | 1 drenaggio su 2 livelli |
| Superficie filtrante | 44 m2 |
| Numero pompe | 2 |
| Tipo pompe | Verticale |
| Potenza pompa | 15 kW |
Dati tecnici del pozzo A dell’impianto di captazione di Gorduno – Gnosca
Il pozzo che abbiamo preso in considerazione è stato messo in esercizio nella primavera 2018. Trattandosi di un nuovo pozzo, eseguiamo la prova per definire una “curva zero”. Questo ci permetterà, nei prossimi anni, di verificare l’invecchiamento del pozzo paragonando i risultati delle prove future con la “curva zero”, così come specificato nella figura 18 al capitolo 13.3 della direttiva.
Per iniziare abbiamo disinserito tutte le pompe (incluse quelle degli altri due pozzi) per poter rilevare la quota della falda a riposo. Essendo la portata massima di 96 l/s, abbiamo poi definito tre portate caratteristiche di 30, 60 rispettivamente 90 l/s. La scelta del momento in cui misurare il Δh non è stata semplice: meglio scegliere un momento vicino all’avvio delle pompe e così vedere la reazione del pozzo oppure attendere lo stabilizzarsi della nuova quota? Nel rispondere a questa domanda la direttiva non ci è venuta in aiuto in quanto non vi abbiamo trovato indicazioni didettaglio. La cosa più importante è mantenere gli intervalli di tempo costanti negli anni, così da potere comparare i Δh. Nel nostro caso abbiamo scelto di misurare la quota dopo 30 minuti dall’inserimento della pompa. Un altro elemento importante, da mantenere possibilmente uguale nelle verifiche future, è la quota della falda a riposo. Per rilevare i dati ci siamo appoggiati al sistema SCADA di telegestione. Le pompe sono state attivate e impostate manualmente con il variatore di frequenza.
Trattandosi della prima prova di un pozzo nuovo i risultati non danno alcuna indicazione particolare. Sarà il confronto tra le serie di dati (Δh in particolare) ottenuti nel tempo, paragonati con le curve caratteristiche d’invecchiamento contenute nella direttiva, a dare informazioni utili all’azienda.
| Portata definita (l/s) | Q1 = 30 | Q2 = 60 | Q3 = 90 |
| Durata pompaggio (min) | 30 | 30 | 30 |
| Durata avviamento pompa (s) | 75 | 75 | 70 |
| Livello falda in servizio (msm) | 233.56 | 233.12 | 232.61 |
| Differenza altezza Δh (cm) | 36 | 80 | 131 |
Dati prova pompaggio (3 febbraio 2020)
L’acquedotto della città di Lugano è approvvigionato per il 60% dall’acqua proveniente dalla falda del Vedeggio. L’acqua è captata dai pozzi orizzontali di Bioggio e di Manno la cui concessione di prelievo è di 600 l/s. L’acqua prelevata prima di essere distribuita viene trattata tramite filtrazione su letto di dolomia per diminuire il contenuto di anidride carbonica libera rendendola di fatto meno aggressiva.
| Anno di costruzione | 1995 |
| Tipologia | Orizzontale |
| Diametro | 3 m |
| Profondità | 48 m |
| Capacità | 400 l/s |
| Tubo filtrante | 17 drenaggi su 4 livelli |
| Superficie filtrante | 311 m2 |
| Numero pompe | 2 + 1 riserva |
| Tipo pompe | Verticale |
| Potenza pompa | 115 kW |
Dati tecnici del pozzo di Bioggio
Per poter verificare lo stato della struttura e delle installazioni idrauliche presenti all’interno del pozzo si è reso necessario procedere con la vuotatura dello stesso. Questo ha comportato la chiusura dei drenaggi orizzontali e, tramite una pompa ad immersione, è stata evacuata l’acqua presente all’interno del pozzo di raccolta. Grazie ad una cabina azionata tramite un argano elettrico si è potuto raggiungere il fondo del pozzo posto a 45 m di profondità.
Durante la discesa sono stati verificati visivamente i punti seguenti:
Considerata l’età di 25 anni il pozzo nel suo insieme si presenta in ottime condizioni. Si sono rilevati alcuni piccoli difetti sul rivestimento impermeabile come la formazione di bolle della dimensione di 3-4 mm come alcuni vecchi fori eseguiti per la posa di installazioni poi smontate.
Per poter essere ispezionati, gli organi di chiusura dei drenaggi orizzontali del pozzo devono essere aperti e quindi il pozzo sarà pieno di acqua. È quindi necessario affidare l’ispezione a sub professionisti dotati di un’apposita telecamera direzionabile con telecomando. Vista la profondità del pozzo, l’intervento ha richiesto una squadra di sub che si alternano nell’ispezione (per rispettare i tempi di immersione). L’operatore che si trova in acqua è dotato di scafandro completo ed è collegato con la superfice da una specie di cordone ombelicale che consente la trasmissione di aria, elettricità per l’illuminazione e che permette la trasmissione di dati e immagini e la comunicazione audio. La telecamera è stata calata separatamente in acqua con una fibra ottica.
Il sub riceve le istruzioni dalla superficie e inserisce lentamente la videocamera in ogni drenaggio (con lunghezze da 30 m a 70 m). Il personale dell’azienda segue le operazioni e in particolare le immagini della videocamera. L’intera ispezione viene registrata su file video da dove si possono estrarre anche singoli fotogrammi. La fibra ottica della videocamera è collegata con un dispositivo di misura che permette di capire a che profondità del drenaggio si sta monitorando.
Quando un sub ha esaurito il suo tempo risale, rispettando i tempi di decompressione, mentre un collega si prepara all’immersione. Per ottenere una buona ispezione in poco tempo è fondamentale preparare bene il lavoro, con un breefing dettagliato e con i piani del pozzo stampati su carta.
Tutti i drenaggi presentano una rottura a pochi centimetri dalla parete del pozzo. Nei primi 5 anni il pozzo era collegato in modo solidale all’edificio tramite dei pozzetti di cemento. L’edificio, a causa dell’abbassamento della falda, sprofonda lievemente. Tagliando questi collegamenti vi è stato un abbassamento repentino dell’edificio. Ora è solo l’edificio che si abbassa e quindi difetto non dovrebbe peggiorare.
Le misure che abbiamo deciso di sperimentare hanno fornito osservazioni e dati molto utili per stabilire lo stato d’invecchiamento dei nostri impianti di captazione.
La prova di pompaggio all’impianto di Gorduno-Gnosca ci ha dato una prima serie di valori Δh per valutare lo stato d’invecchiamento del pozzo. Sarà quindi necessario ripetere questa prova, con gli stessi parametri, ogni 5 anni per confrontare le curve di abbassamento della falda. Questo confronto ci permetterà di valutare se l’invecchiamento della struttura è in linea con quanto previsto o se invece è accelerato a causa di anomalie come ad esempio la colmatazione della colonna filtrante.
Per quanto riguarda invece le ispezioni visive al pozzo di Bioggio (a secco sulle pareti del pozzo e in acqua per i drenaggi), i difetti trovati non verranno eliminati perché da un lato sono inaccessibili a secco (drenaggi) dall’altro non sono ritenuti critici per la funzionalità del pozzo. I risultati ottenuti danno invece indicazioni importanti sullo stato d’invecchiamento del pozzo. In questo modo il gestore dell’impianto capisce quando iniziare la pianificazione per il rifacimento dell’opera.
La nuova direttiva W9 va a colmare una lacuna importante nell’ambito dell’approvvigionamento idrico in quanto permette gestire in modo ottimale gli impianti di captazione da falda, che rappresentano circa il 40% dell’approvvigionamento di acqua potabile in Svizzera, su tutto il loro ciclo di vita.
SSIGA (2020): Direttiva per le captazioni di falda: Pianificazione, progettazione, costruzione, esercizio, manutenzione e smantellamento delle captazioni di falda. epaper.svgw.ch
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