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Il calcolo idraulico

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Progettare un impianto di irrigazione non vuol dire solo disegnare ma eseguire anche un calcolo idraulico per ottenere risultati quantitativi. Senza conoscere come si comporta (idraulicamente) una rete, in ogni punto, come si può sapere quale diametro delle condotte adottare oppure quanti e quali erogatori si possono alimentare?
Come si può affermare che un progetto sia ben fatto senza sapere se in ogni punto viene erogata la giusta quantità di acqua?
 
Il progetto corretto prende in considerazione tutti i parametri geometrici, fisici, topografici (come anche le condizioni al contorno dove verrà realizzato l'impianto) e sfrutta tutte le più avanzate metodologie ingegneristiche e formulazioni matematiche per analizzare la qualità dell'irrigazione.
I software di terze parti adottano metodi semplificati per calcolare la portata e la pressione: in genere progettano secondo il criterio della velocità costante in condotta o perseguono criteri di minimo costo (economici).
In questo modo si ottengono risultati approssimati e il tecnico non è in grado di rispondere alle domande: l'acqua raggiunge tutti i punti dell'impianto? Il sistema di irrigazione funziona bene?
 
L'impianto mi può garantire una qualità di irrigazione accettabile? Prendiamo ad esempio un impianto su una superficie di 0,6 ettari con circa 5000 erogatori realizzato su un terreno con pendenze variabili (con ali erogatrici che presentano una pendenza media del 2,5% variabile tra un valore minimo del -5% e massimo del +10%).

progetto1.jpg
 
Riportiamo in tabella quali conseguenze comporta ogni parametro non preso in considerazione nel calcolo:
 
 
IrriPro
Altri software
Errore massimo [%]
Commenti
Pendenza variabile
Elaborazione modello 3D del terreno per una pendenza variabile punto per punto, tratto per tratto, condotta per condotta
Inserimento di una pendenza costante per tutte le parti dell'impianto
40% per il valore dell'uniformità50% per la pressione minima
L'errore varia anche in funzione all'ordine con cui si presenta la variazione di pendenza
Velocità variabile
Calcolata come variabile in ogni punto
Imposta come valore costante
-
In genere la velocità dell'acqua è variabile in condotta laterale tra 5m/s e 0m/s
Perdite di carico continue
Calcolate considerando variabili le portate di ogni tratto di condotta e la portata uscente da ogni erogatore (formulazione rigorosa dell'equazione del moto e di continuità)
Calcolata considerando la portata equivalente transitante per l'intera lunghezza della condotta
30% delle perdite di carico totali
L'andamento delle pressioni dovute alle perdite di carico continue, calcolate come servizio di portata equivalente lungo la condotta, presenta una pendenza costante e diversa dall'andamento reale. Il calcolo dell'uniformità in questo caso non è affidabile
Perdite di carico localizzate
Considerate attraverso una formulazione rigorosa in funzione dell'ingombro dell'erogatore
Non considerata oppure imposta come percentuale costante della pressione
50% delle perdite di carico totali
Le perdite di carico localizzate (dovute alla presenza degli erogatori) comportano fino al 50% delle perdite di carico totali
Calcolo integrale dell'impianto
Calcolo integrale di tutte le ali elaborate considerando le rispettive e reciproche interazioni tra ogni elemento
Calcolo su una singola ala erogatrice scelta
-
L'attendibilità del calcolo eseguito per una singola ala (il cui risultato è poi esteso all'intero impianto) dipende dalla scelta dell'ala e dalla grandezza dell'impianto
Temperatura
Modificabile
Non modificabile
7-10% delle pressioni totali
La temperatura influenza la viscosità e la densità dell'acqua
 
In conclusione l'errore commesso non considerando tutte o parte delle componenti del calcolo può diventare significativo. In altre parole un calcolo semplificato non da alcuna garanzia nella buona riuscita di un progetto.

 

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