La sorgente può essere rappresentata da un’ opera di presa presso un fiume, un lago oppure da un nodo di interconnessione di un acquedotto consortile.
Condotte
Le condotte, disposte in modo da creare schemi ramificati oppure a maglie, costituiscono l’elemento principale del modello rete.
Non vi è la necessità di definire i nodi, in quanto il software li crea in automatico prima di procedere al calcolo della rete.
L’utente dovrà avere cura di agganciare correttamente ogni elemento condotta al precedente e/o al successivo, in modo che il software riconosca la continuità della rete. E’ possibile far uso dei comandi di snap automatici e, comunque, esiste una certa tolleranza impostabile.
La condotta, dal punto di vista grafico, è rappresentata da una polilinea e può avere, pertanto, oltre ai due estremi anche un numero qualsiasi di vertici interni.
Il numero di vertici interni dipende ovviamente dal livello di modellazione che si vuole adottare, più o meno spinto. Nel primo caso si potrà seguire il percorso effettivo della condotta sulla mappa (cartografia, rilievo o mappa dinamica), nel secondo caso ci si può limitare a descrivere la rete come un semplice schema di linee senza vertici interni.
E’ opportuno sottolineare che ogni condotta dovrà avere caratteristiche idrauliche determinate (diametro, scabrezza, continuità della portata), per cui ogni qual volta tali caratteristiche cambiano (variazione di diametro, di materiale, confluenza o derivazione) sarà necessario introdurre un nuovo elemento condotta.
Un aumento del numero di vertici non comporta una maggiore complessità nel calcolo della rete, ma ovviamente nella gestione della stessa.
Ad ogni vertice è associato un valore di z che corrisponde all’abbassamento relativo del cielo della tubazione rispetto al piano campagna nello stesso punto. Ciò comporta che la condotta non avrà mai un valore della quota di progetto assoluta, ma sempre relativa a quella del territorio in cui è inserita. Se successivamente il modello del territorio viene modificato, integrato da rilievi particolareggiati, oppure la stessa rete viene traslata, l’ infrastruttura progettata non cambia, perché basata su quote relative.
Ad ogni condotta dovrà essere associata una tipologia della categoria Materiali.tubazioni.*, in modo da assegnare automaticamente all’elemento il diametro esterno, lo spessore del tubo ed i coefficienti di scabrezza per ognuna delle formule previste dal software. Nel caso in cui non ci sia la tipologia desiderata nell’archivio condiviso basterà crearne una nuova di progetto basandosi su quella più simile.
Sulla condotta infine potranno essere inseriti altri elementi accessori: pozzetti, apparecchiature, blocchi di ancoraggio, pezzi speciali, pompe e valvole.
Pozzetti
La modellazione della rete non prevede l’inserimento classico dei nodi, in quanto essi nella realtà non esistono, sono una astrazione, funzionale al calcolo e, pertanto, il solutore li genera in automatico. Ma per modellare una rete che funzioni occorrerà fissare almeno un carico ed assegnare almeno un’ utenza.
E’ necessario dunque introdurre alcuni pozzetti almeno per soddisfare il requisito del carico e quello delle utenze, l’introduzione di altri pozzetti è facoltativa.
I pozzetti in Acquedotti sono differenziati in base alla loro funzione principale:
- i pozzetti di presa prevalentemente modellano una presa e fissano un carico (ce ne vorrà almeno uno a meno che non si voglia utilizzare una vasca/serbatoio)
- i pozzetti di erogazione prevalentemente modellano un’ erogazione e fissano una portata media uscente dalla rete (la somma delle portate di tutti i pozzetti di erogazione costituirà l’erogazione media totale della rete); ne occorrerà almeno uno
- i pozzetti di alimentazione prevalentemente modellano una immissione di portata nella rete a carico sconosciuto e vengono utilizzati in casi particolari
- gli altri pozzetti, di ispezione, di confluenza, hanno una funzione accessoria e sono facoltativi (non sono necessari ai fini del calcolo)
I pozzetti, a seconda della loro funzione, sono posizionati con una modalità diversa:
- pozzetti esterni che, pur non appartenendo ad una particolare condotta (vedi il caso delle confluenze), devono essere agganciati ad un vertice di estremità di una condotta, in modo da essere collegati correttamente alla rete e non risultare isolati: tipicamente sono i pozzetti di presa, di erogazione/alimentazione e quelli di confluenza
- pozzetti interni che vengono inseriti sui vertici della condotta (che deve esistere) e pertanto sono di proprietà della condotta, spostati assieme alla condotta ed eliminati quando la condotta viene eliminata; tipicamente sono i pozzetti di ispezione ed i pozzetti di erogazione che simulano un allacciamento
Vasche/Serbatoi
In Acquedotti non si ha la necessità di utilizzare un elemento complesso come una vasca/serbatoio ai fini del calcolo idraulico di progetto o di verifica.
E’ sufficiente utilizzare, per modellare un serbatoio/vasca, il più semplice pozzetto di presa a carico fissato.
Ci sono soltanto due casi dove potrebbe essere opportuno inserire proprio un serbatoio/vasca:
- si vuole una migliore descrizione del modello di rete (obiettivo di rappresentazione)
- si vuole procedere ad una simulazione idraulica e pertanto interessa proprio il comportamento idraulico del serbatoio con la sua forma, il suo volume e le oscillazioni del suo livello in condizioni di esercizio (obiettivo di calcolo)
L’elemento vasca/serbatoio viene inserito indipendentemente dalle condotte (prima o dopo di esse). E’ comunque necessario collegare l’estremità della condotta di alimentazione alla vasca/serbatoio graficamente con l’apposito strumento di snap.
Pompe/Sollevamenti
Quando è necessario modellare una singola pompa, un gruppo di pompe oppure un intero impianto di sollevamento dovrà essere utilizzato l’elemento sollevamento/pompa.
L’elemento pompa/sollevamento non viene inserito in modo indipendente ma su un vertice interno di una condotta costituita da almeno tre vertici, per cui il primo tratto di condotta, che va dal primo vertice fino al sollevamento, fungerà da condotta di aspirazione, mentre il secondo, che va dal sollevamento fino all’estremità finale fungerà da condotta di mandata.
Se fosse necessario modellare le due condotte in modo diverso sarà sufficiente creare l’elemento condotta di lunghezza ridotta tale da consentire soltanto l’inserimento della pompa.
Alla pompa/sollevamento dovrà essere associata una tipologia della categoria Materiali.apparecchiature.pompe a cui sono associate tutte le caratteristiche della pompa, in primis la curva di funzionamento Q/H che potrà essere fornita in tre modalità:
- con un singolo punto di funzionamento Q/H
- con tre punti di funzionamento
- con N punti di funzionamento
Saracinesche e valvole
Su una condotta possono essere inserite più apparecchiature di linea. Una particolare categoria è rappresentata dalle saracinesche e valvole, data la particolare importanza che rivestono nel funzionamento della rete.
L’utilizzo delle saracinesche e valvole nel modello della rete può avere più obiettivi:
- durante la fase di progettazione servono esclusivamente ad indicare i sistemi di controllo del flusso nella rete ed ad ottenere il disegno di schemi delle apparecchiature
- durante la fase di progettazione servono a segnalare le perdite concentrate in corrispondenza di tali apparecchiature per tenerne conto nella fase di calcolo delle perdite di carico
- durante la fase di simulazione servono a studiare il funzionamento della rete a seguito di manovre di apertura e chiusura delle valvole
In ogni caso occorrerà inserire un elemento valvola nel modello. Una valvola non è un elemento indipendente, ma è sempre associata ad una condotta esistente. Per inserire una nuova valvola pertanto è necessario che sia presente la condotta su cui dovrà essere posizionata. La valvola viene inserita in uno dei vertici interni della condotta in modo grafico.
Altre apparecchiature
Esistono diverse categorie di apparecchiature di linea che possono essere inserite su di una condotta.
Vengono inserite in un vertice della condotta utilizzando l’elemento del modello apparecchiatura e particolarizzandolo con la proprietà funzione e tipologia.
Gli sfiati sono una tipologia di apparecchiature che, inserite su una condotta in pressione, consentono di allontanare le bolle d’aria che si creano inevitabilmente nel corso del funzionamento della rete.
Gli sfiati devono essere ubicati in numero adeguato per assolvere il loro compito e soprattutto in una posizione tale da essere efficaci, ovvero negli apici che si creano nei vertici delle condotte.
La presenza degli sfiati non è presa in considerazione né per la verifica idraulica né per una simulazione. Ma trattandosi di apparecchiature fondamentali per il funzionamento della rete, il loro inserimento ha un fine puramente descrittivo. Esiste nel modellatore una funzionalità che assiste il progettista nella ricerca della posizione ottimale degli sfiati nella rete.
Pezzi speciali
I pezzi speciali in una rete acquedottistica rappresentano tutti quegli elementi che consentono di raccordare i normali elementi di tubo tra loro.
Possono essere distinti in:
- curve di diversa tipologia
- pezzi a T
- riduzioni
I pezzi speciali sono facoltativi nella modellazione della rete. Essi possono essere inseriti per descrivere la rete con maggior dettaglio, evidenziandone i punti singolari.
Per inserire ogni singolo pezzo speciale occorre selezionare la condotta desiderata e posizionare su uno dei vertici interni il pezzo desiderato.
Blocchi di ancoraggio
I blocchi di ancoraggio sono necessari quando, in punti singolari planimetrici o altimetrici della rete, si creano forti spinte, non equilibrate, che potrebbero causare forti vibrazioni e rotture della condotta.
Il modellatore consente di inserire graficamente nei vertici delle condotte gli elementi blocco di ancoraggio.
Una particolare funzionalità è in grado di assistere il progettista nella individuazione dei punti idonei al posizionamento dei blocchi di ancoraggio.
E’ disponibile, inoltre, un opportuno modulo (esterno all’applicazione Acquedotti) che consente di eseguire la verifica o il progetto puntuale del blocco di ancoraggio.
Le Tipologie
In EdilStudio Idraulica le Tipologie assumono un ruolo centrale nella creazione del modello di una rete.
Infatti ogni elemento del modello che può essere visualizzato ed ha delle caratteristiche deve avere una tipologia assegnata.
Tali tipologie si dividono in Categorie, con una denominazione nidificata a più livelli che consente una comoda specializzazione.
Ad esempio avremo Materiali.tubazioni per indicare tubazioni generiche e Materiali.tubazioni.gres per indicare tubazioni in gres e cosi via. Esiste sempre un archivio fornito con il software dal quale recuperare le tipologie desiderate.
E’ possibile usare l’archivio delle tipologie condiviso tra più progetti o l’archivio di progetto che avrà valore solo per il progetto corrente.
L’utente potrà espandere l’archivio delle tipologie senza limiti, creando il proprio archivio di studio, oppure adottare quello fornito con l’ installazione.
Le tipologie includono la capacità di visualizzare l’elemento con blocchi cad (alcuni dei quali in grado di adattarsi al tipo di output) e contengono sia le caratteristiche comuni a tutti gli elementi (marca,modello,layer,tags,costo,etc.) e sia quelle specifiche di ogni categoria.
