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Le falde acquifere, in Italia, sono sempre più soggette a depauperamento e sovrasfruttamento a causa di fattori che comportano la diminuzione dell’infiltrazione e il rallentamento della ricarica come: il forte prelievo idrico, l’aumento delle superfici impermeabili e il disboscamento.
Un eccessivo sfruttamento delle falde porta a gravi conseguenze come l’abbassamento del livello di falda, la subsidenza e, nelle zone costiere, la sostituzione delle acque dolci con acque marine. Quest’ultimo fenomeno è noto come intrusione del cuneo salino che, comporta danni alla vegetazione per salinizzazione del suolo, ed è difficilmente reversibile.
Per i suddetti motivi è necessario fare un utilizzo sostenibile della risorsa, contenendo gli sprechi idrici e promuovendo l’impiego di sistemi che permettono di recuperare e utilizzare le acque superficiali al posto delle acque sotterranee.
Oggetto di questo studio è la proposta di una soluzione per il recupero della risorsa idrica nel comune di Pisa; questa consiste nella progettazione di invasi nei pressi di impianti idrovori, dislocati in varie aree del comune, nei quali convogliare parte delle acque sollevate e scaricate dai sistemi di pompaggio.
In questo lavoro di tesi è stato considerato il caso dell’impianto idrovoro di Pisa Sud, di recente installazione, dove attualmente l’acqua sollevata dal sistema di pompaggio viene recapita nel canale dei Navicelli, e quindi ha come recapito finale il mare.
Si progetta, dunque, un sistema che permette di convogliare parte dell’acqua sollevata dalle pompe in una vasca di accumulo, per poi essere riutilizzate con fine irriguo e antincendio.
La destinazione d’uso agricola dell’area rende idonea la disposizione di una vasca a cielo aperto, più economica e facilmente eseguibile rispetto a un serbatoio seminterrato.
Si prevede uno scavo di area 150x100 m di -1.20 dal piano campagna, in modo tale da eliminare completamente lo strato di terreno naturale e raggiungere l’orizzonte di argilla grigia; il fondo della vasca risulta quindi impermeabilizzato.
Per aumentare il volume d’invaso si posa un rilevato arginale costituito da terreno sabbioso limoso con buone caratteristiche meccaniche e di resistenza.Nella parte centrale del paramento, si prevede la presenza di un nucleo di materiale argilloso per abbattere la linea di saturazione, così da non avere rischio di rottura dell'argine a causa della filtrazione.
Le scarpate del rilevato hanno la stessa inclinazione a monte e a valle pari a 1:2.5, la berma superiore è di 4 m con pendenza verso l’esterno per favorire l’allontanamento dell’acqua piovana
Il volume della vasca è destinato ad invasare le acque provenienti dall’impianto idrovoro fino al livello di massimo invaso, quando questo livello viene raggiunto si chiude la condotta tramite una valvola automatica.
Le acque in eccesso sono sfiorate e convogliate tramite canale a superficie libera in un piccolo canale limitrofo.
La modellazione della derivazione è stata effettuata tramite il programma EPANET, con il quale è stato possibile definire il valore preciso della portata che viene derivata dalla condotta della pompa al canale di adduzione della vasca.
EPANET è un software per l’analisi di reti di tubazioni in pressione con il quale si possono effettuare simulazioni stazionarie o estese a lungo periodo circa il comportamento idraulico e la quantità delle acque all’interno di un sistema di distribuzione.
Dall’elaborazione del programma risulta che la portata derivata verso la vasca è circa 0.5 m3/s.
Oltre alla valvola automatica si prevede l’installazione di una valvola manuale per l’intercettazione del flusso, da utilizzare in caso di mancato funzionamento di quella automatica.
Lungo il percorso della condotta si prevede l'installazione di compensatori di dilatazione assiale che vengono impiegati per assorbire le dilatazioni e le contrazioni che avvengono nelle tubazioni al variare della temperatura del fluido convogliato e dell'ambiente.
Inoltre, si dispone un giunto dielettrico la cui funzione è quella di assicurare permanentemente la separazione elettrica tra la parte interrata e quella fuori terra al fine di proteggere la parte di tubazioni a valle del giunto da eventuali correnti vaganti che potrebbero danneggiare la tubazione favorendo la corrosione.
Questo studio vuole essere l’input per la progettazione e realizzazione di altri invasi artificiali collegati a impianti idrovori dislocati nel comune di Pisa, e più in generale vuole incentivare la risoluzione di problematiche legate al deperimento delle risorse idriche sotterranee.