ITBO20090765A1 - Metodo e impianto per la captazione di acqua marina - Google Patents
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Description
Descrizione
METODO E IMPIANTO PER LA CAPTAZIONE DI ACQUA MARINA
Campo tecnico
La presente invenzione ha per oggetto un metodo e un impianto per la captazione di acqua marina lungo la fascia di battigia di un arenile.
Arte nota
È noto che tubi drenanti possono essere posizionati interrati, a ridosso del bagnasciuga di una linea costiera, per determinare una riduzione della pressione idraulica nel substrato poroso della riva e di conseguenza alterare il normale riflusso delle onde per favorire la sedimentazione delle particelle solide sospese nell'acqua. Ciò consente di ripristinare la linea di costa, ove le correnti altrimenti tendono a provocare l'erosione della spiaggia.
Il brevetto europeo EP 0.108.269 illustra un metodo per operare la sedimentazione di un materiale solido in sospensione in una massa di acqua naturale avente un substrato poroso. Tale metodo prevede di realizzare un canale di drenaggio sotterraneo al di sotto del livello medio della massa d'acqua e di ridurre la pressione idraulica all'interno del substrato poroso della massa d'acqua lungo una zona adiacente al canale di drenaggio, rimuovendo l'acqua dal canale di drenaggio in modo da portare il materiale solido di sedimentazione a depositarsi nella suddetta zona del substrato. Il canale di drenaggio viene posizionato nel substrato o nella terra ferma lungo una linea di confine fra la massa d'acqua e la terra ferma, in maniera da abbassare il livello della falda freatica nella zona adiacente alla terra ferma.
Il metodo descritto riduce le onde di riflusso e favorisce il deposito delle particelle solide sospese, con l'effetto di rigenerare i tratti di costa erosi e soggetti a erosione.
Il metodo descritto non à ̈ tuttavia di facile attuazione, perché richiede la realizzazione di uno scavo profondo a ridosso della linea di costa, che può essere realizzato solo con il mare calmo e durante la bella stagione, a meno di non prevedere importanti opere di protezione dalle onde.
Il brevetto italiano IT 1.354.750 illustra un procedimento per il posizionamento interrato di tubi drenanti che prevede di distendere nel terreno, alla profondità stabilita, un tubo di collegamento a perdere recante all'interno un cavo di trazione. Sulla linea di drenaggio vengono realizzati dei pozzetti che vengono congiunti dal tubo a perdere e dal cavo di trazione. Il tubo a perdere à ̈ quindi congiunto a un dispositivo a ogiva fissato al cavo di trazione e tirato da un pozzetto di partenza a un pozzetto di arrivo. Durante l'avanzamento, il dispositivo a ogiva rilascia una calza di materiale a basso attrito atta a delimitare una cavità entro cui à ̈ fatto scorrere il tubo drenante, tirato dal cavo di trazione, fino ad ancorare le sue estremità rispettivamente al pozzetto di partenza e al pozzetto di arrivo.
Anche questa soluzione si à ̈ rivelata però di esecuzione complessa, benché consenta l'esecuzione dei lavori in ogni periodo dell'anno.
Presentazione dell’invenzione
Il compito della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i problemi citati, escogitando un metodo e un impianto che consentano di operare in maniera ottimale la captazione di acqua marina lungo la fascia di battigia di un arenile. Nell'ambito di tale compito, à ̈ ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire un impianto di captazione dell'acqua marina tale da non alterare il grado di naturalità del paesaggio marino e non produrre effetti negativi sulla componente biologica dell'ecosistema litorale.
Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un impianto per la captazione di acqua marina di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotato di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile, nonché di costo relativamente economico.
Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dal metodo e dall'impianto per la captazione di acqua marina secondo le rivendicazioni 1 e 2. Il metodo per la captazione di acqua marina prevede di realizzare uno scavo lungo la linea di battigia di un arenile, a profondità definita sotto il livello del mare, e di introdurre al fondo dello scavo un serbatoio di raccolta delle acque drenate, presentante un'apertura nella parte superiore. L'apertura superiore del serbatoio di raccolta viene chiuso mediante un elemento filtrante costituito da un elemento tubolare di tessuto atto ad essere riempito da materiale filtrante inerte. L'elemento filtrante viene vincolato al serbatoio di raccolta mediante mezzi di supporto. Il serbatoio di raccolta viene sotterrato per drenare al suo interno un flusso di acqua marina trasportato a riva dal moto ondoso, sfruttando il moto di filtrazione per gravità attraverso l'arenile.
Secondo una preferita forma di realizzazione dell'invenzione, il serbatoio di raccolta à ̈ costituito da una serie di vasche in cemento armato, disposte in linea e collegate fra loro in maniera modulare.
Vantaggiosamente inoltre l'elemento filtrante à ̈ realizzato da un elemento tubolare di tessuto biassiale costituito da filamenti fibrillati in fibra di polipropilene nero.
Breve descrizione dei disegni
I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita dell'impianto per la captazione di acqua marina secondo l’invenzione, illustrato a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 mostra una vista schematica in sezione di un tratto di arenile nel quale à ̈ disposto l'impianto per la captazione di acqua marina in oggetto;
la figura 2 mostra una vista schematica in prospettiva dell'impianto per la captazione di acqua marina in oggetto;
la figura 3 mostra una vista in prospettiva di un elemento modulare dell'impianto in oggetto.
Forme di realizzazione dell’invenzione
Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato nell’insieme con 1 l'impianto per la captazione di acqua marina in oggetto. L'impianto 1 à ̈ destinato ad essere disposto lungo la linea di battigia di un arenile 2, a profondità definita sotto il livello del mare L.
L'impianto 1 prevede un serbatoio 10 di raccolta delle acque drenate presentante un'apertura nella parte superiore. Il serbatoio 10 Ã ̈ costituito preferibilmente da una serie di vasche 11 in cemento armato, disposte in linea e collegate fra loro in maniera modulare. Le vasche 11 hanno sezione trasversale a profilo sostanzialmente trapezoidale, di spessore adeguato in rapporto alle spinte idrostatiche e idrodinamiche che potrebbero provocare fenomeni di galleggiamento, ribaltamento o collassamento della struttura.
Le vasche 11 sono atte ad essere collegate l'una all'altra mediante elementi di tubatura 12 che attraversano le pareti frontali 11a delle stesse vasche 11. Opportunamente gli elementi di tubatura 12 sono scorrevoli assialmente rispetto alle pareti 11a delle vasche 11, tramite idonei mezzi di tenuta, in maniera da facilitare l'innesto nelle sedi predisposte su tali pareti 11a. Ovviamente à ̈ però possibile prevedere che la giunzione sia realizzata in maniera diversa, ad esempio mediante organi a flangia e simili.
Le vasche 11 costituenti il serbatoio drenante 10 sono destinate ad essere introdotte al fondo di uno scavo in trincea 3 praticato nell'arenile 2, di preferenza a gradoni. Al fine di poter eseguire lo scavo e la messa in opera del serbatoio drenante 10, à ̈ prevista l'installazione, parallelamente alla linea di battigia, di un un sistema di abbattimento della superficie piezometrica 20 del tipo noto come “well-point†, costituito da una pluralità di tubi verticali 21 piantati nel terreno a regolari distanze e collegati alla sommità da un tubo collettore 22.
Alla sommità delle vasche 11 sono fissate una serie di piastre 13 trasversali, preferibilmente realizzate di acciaio. Le piastre 13 sono regolarmente distanziate l'una rispetto all'altra, con interassi adeguati in rapporto alla resistenza ai carichi esterni.
Le piastre 13 definiscono un piano di supporto per un cuscino drenante 14 cosiddetto “geocomposito†, disposto sostanzialmente orizzontale in configurazione d'impiego. Il cuscino drenante 14 à ̈ formato da un'anima drenante costituita da una stuoia tridimensionale a struttura cuspidata composta da monofili di polipropilene termosaldati nei punti di contatto. La stuoia drenante à ̈ accoppiata termicamente nella parte superiore a uno strato di materiale tessile con funzione di separazione e filtrazione. La stuoia ha la funzione di conferire una maggiore resistenza a punzonamento dello strato tessile.
Il cuscino drenante 14 funge da base per un elemento tubolare 15 cosiddetto “geotubo†, realizzato di un tessuto biassiale costituito da filamenti fibrillati in fibra di polipropilene nero. L'elemento tubolare 15 di polipropilene à ̈ atto ad essere riempito da materiale filtrante inerte di origine alluvionale. Tale materiale inerte à ̈ opportunamente formato da ghiaia fine con sabbia grossolana, contenente quarzo al 98%, avente in sostanza i grani arrotondati in modo da non danneggiare il materiale tessile con cui à ̈ a contatto.
Il cuscino drenante 14 e l'elemento tubolare 15 hanno lunghezza sostanzialmente pari a quella della relativa vasca 11.
Per una maggiore sicurezza di stabilità , l'elemento tubolare 15 di polipropilene à ̈ opportunamente ancorato alla vasca 11 del serbatoio drenante 10, ad esempio in corrispondenza di porzioni terminali delle piastre 13 sporgenti dalla stessa vasca 11.
Il metodo per la captazione di acqua marina risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede.
Per realizzare l'impianto, si provvede dapprima a realizzare uno scavo lungo la linea di battigia dell'arenile 2, a profondità definita sotto il livello del mare L, e si introducono quindi al fondo di tale scavo le vasche 11 costituenti il serbatoio 10 di raccolta delle acque drenate. Le vasche 11 vengono quindi collegate l'una all'altra in maniera modulare mediante gli elementi di tubazione 12.
L'apertura superiore delle vasche 11 viene quindi chiusa mediante il cuscino drenante 14 e l'elemento tubolare 15 di tessuto riempito da materiale filtrante inerte, opportunamente vincolati alle vasche 11 stesse.
Il serbatoio 10 di raccolta viene infine sotterrato in maniera tale da non risultare visibile.
L'impianto così realizzato consente di drenare all'interno del serbatoio 10 di raccolta un flusso di acqua marina trasportato a riva dal moto ondoso, sfruttando il moto di filtrazione per gravità attraverso la sabbia dell'arenile 2.
Inoltre à ̈ da notare che l'abbassamento della falda freatica generato dall'impianto di captazione consente la stabilizzazione della sabbia e una sensibile riduzione del flusso di ritorno, favorendo così il deposito di sedimenti sulla zona di battigia. Per la sola captazione dell'acqua di mare, i processi di sedimentazione indotti dal drenaggio sono comunque considerati secondari nel dimensionamento dell'impianto, privilegiando viceversa la capacità di assorbire adeguati volumi idrici e garantire le portate richieste.
L'acqua raccolta nel serbatoio 10 viene opportunamente evacuata, ad esempio fornendo allo stesso serbatoio una leggera pendenza, tale da convogliare l'acqua a una zona di evacuazione. In particolare, à ̈ possibile prevedere che l'acqua raccolta dalle vasche 11 sia convogliata, tramite apposite tubazioni, a un serbatoio ausiliario di idonea capacità , dotato di appositi organi pompanti. Al raggiungimento di un prefissato livello di riempimento, gli organi pompanti vengono messi in azione per operare lo svuotamento del serbatoio ausiliario. Il metodo e l'impianto descritti raggiungono lo scopo di operare in maniera ottimale la captazione di acqua marina lungo la fascia di battigia di un arenile, sfruttando il moto di filtrazione per gravità attraverso lo stesso arenile, inteso come mezzo poroso permeabile capace di assorbire i flussi di acqua trasportati a riva dal moto ondoso.
Il metodo di captazione produce infatti un abbassamento della linea di saturazione della falda in prossimità della linea di riva, amplificando il naturale percolamento dell'acqua di mare nella zona interessata dal moto ondoso.
L'impianto di captazione si offre pertanto anche come sistema di stabilizzazione e accrescimento dell'arenile, in quanto favorisce i processi di sedimentazione del solido sospeso trasportato dal moto ondoso e inibisce il trasporto verso il largo di sedimento nella fase di deflusso dell'onda dalla battigia.
Una prerogativa del metodo e dell'impianto in oggetto à ̈ costituita dal fatto che il grado di naturalità del paesaggio marino non viene turbato e non si produce nessun effetto negativo sulla componente biologica dell'ecosistema litorale. Una volta installato, l'impianto non presenta alcuna parte visibile.
La zona di modificazione sedimentologica o di trasporto litoraneo in seguito all'attivazione del sistema à ̈ limitata a pochi metri di distanza dalla linea di battigia alla spiaggia sommersa, per cui non ci sono influenze rispetto a eventuali vegetazioni sommerse. In sostanza l'impianto amplifica un processo naturale, cooperando con la natura del moto ondoso.
Un altro vantaggio del metodo e dell'impianto in oggetto à ̈ dato dal fatto che le caratteristiche qualitative dell'acqua di captazione sono tali da abbassare notevolmente i costi di pretrattamento delle acqua captate e di manutenzione del sistema di trattamento.
Un ulteriore vantaggio del metodo e dell'impianto in oggetto à ̈ costituito dalla sua semplicità costruttiva e funzionale e di conseguenza dai bassi costi di gestione e di manutenzione.
Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.
Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.
Claims (8)
- Rivendicazioni 1) Metodo per la captazione di acqua marina, caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di a. realizzare uno scavo lungo la linea di battigia di un arenile (2), a profondità definita sotto il livello del mare (L); b. introdurre al fondo di detto scavo un serbatoio (10) di raccolta delle acque drenate presentante un'apertura nella parte superiore; c. chiudere detta apertura superiore del detto serbatoio (10) di raccolta mediante almeno un elemento filtrante (15) costituito da un elemento tubolare di tessuto atto ad essere riempito da materiale filtrante inerte; d. vincolare stabilmente detto elemento filtrante (15) a detto serbatoio (10) di raccolta mediante mezzi di supporto (13, 14); e. sotterrare detto serbatoio (10) di raccolta per drenare al suo interno un flusso di acqua marina trasportato a riva dal moto ondoso, sfruttando il moto di filtrazione per gravità attraverso il detto arenile (2); f. evacuare l'acqua raccolta nel detto serbatoio (10).
- 2) Impianto per la captazione di acqua marina, caratterizzato dal fatto che comprende un serbatoio (10) di raccolta delle acque drenate presentante un'apertura nella parte superiore e atto ad essere introdotto al fondo di uno scavo realizzato lungo la linea di battigia di un arenile (2), a profondità definita sotto il livello del mare (L); un elemento filtrante (15) atto ad essere disposto a chiusura di detta apertura superiore del serbatoio (10) di raccolta e costituito da un elemento tubolare di tessuto atto ad essere riempito da materiale filtrante inerte; mezzi di supporto (13, 14) di detto elemento filtrante (15) atti a vincolare stabilmente lo stesso elemento filtrante (15) a detto serbatoio (10) di raccolta.
- 3) Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (10) di raccolta à ̈ costituito da una serie di vasche (11) in cemento armato, disposte in linea e collegate fra loro in maniera modulare.
- 4) Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento tubolare (15) Ã ̈ realizzato di un tessuto biassiale costituito da filamenti fibrillati in fibra di polipropilene nero.
- 5) Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto materiale inerte à ̈ formato da ghiaia fine con sabbia grossolana, contenente quarzo al 98%.
- 6) Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto (13, 14) comprendono un cuscino drenante (14) formato da un'anima drenante costituita da una stuoia tridimensionale a struttura cuspidata composta da monofili di polipropilene termosaldati nei punti di contatto.
- 7) Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta stuoia drenante à ̈ accoppiata termicamente nella parte superiore a uno strato di materiale tessile con funzione di separazione e filtrazione.
- 8) Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto (13, 14) comprendono una serie di piastre (13) trasversali di acciaio, fissate alla sommità di dette vasche (11) regolarmente distanziate l'una rispetto all'altra.
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