Le Reti Idriche per la distribuzione dell’acqua potabile sono soggette a falle o rotture. In alcuni casi la fuoruscita dell’acqua in superficie segnala la presenza della perdita, consentendone la localizzazione e riparazione
In molti casi la fuoriuscita dell’acqua in superficie non avviene e la perdita idrica rimane occulta. In questi casi l’esistenza di perdite idriche viene individuata in seguito alle valutazioni di efficienza della Rete Idrica e misurata o stimata con la realizzazione di sistemi di monitoraggio di manutenzione predittiva (DMAs, Digital Twin, Leakage Detector System etc.). Una volta individuata l’esistenza di perdite occulte, per la loro localizzazione è consolidato, tra gli altri, l’uso di metodi di ricerca con strumenti elettroacustici.
La fuoriuscita di acqua in pressione dalla condotta idrica produce vibrazioni e rumore che può essere rilevato con idonei strumenti elettroacustici. In ragione della diversa tipologia di rumore da rilevare e delle diverse condizioni di campo varia il metodo e il tipo di strumento elettroacustico da utilizzare.
L’acqua in pressione che fuoriesce dalla condotta. produce due tipi di rumore:
- Il primo è il rumore prodotto dall’onda d’urto che si crea quando l’acqua è forzata ad uscire attraverso la rottura. Con una pressione differenziale di almeno 1 bar ci sono normalmente le condizioni perché si generino onde sonore tali da essere individuate. Questi suoni sono normalmente nel range di 500÷800 Hz e si trasmettono sulla rete idrica anche a notevoli distanze.
- Il secondo è il rumore generato tipicamente nel range di 20÷250 Hz ed è prodotto dall’impatto del flusso dell’acqua col terreno che circonda la condotta. Queste onde viaggiano attraverso il terreno e sono quindi confinate a distanze molto più ridotte, prima di essere attenuate e non essere più distinguibili dal rumore di fondo.
Il primo tipo, ovvero il rumore in alta frequenza che si propaga sulle condotte può essere rilevato e registrato con noise logger, si tratta di data logger che registrano livello, frequenza e ampiezza del rumore che si diffonde dalla perdita in più direzioni sulla rete idrica. L’impiego dei noise logger sostituisce o integra l’attività di sounding con le aste di ascolto. L’obiettivo dell’impiego di questi strumenti è quello di fare la “prelocalizzazione” delle perdite idriche in modo da restringere il campo di ricerca per le attività che consentono il tracciamento a terra del punto di scavo per la riparazione della perdita.
Il tracciamento a terra del punto di scavo è fatto con la ricerca correlativa, che rileva la stesse fascia di frequenze dei noise logger e le utilizza per calcolare la posizione della perdita (fonte di rumore). Il dettaglio sull’impiego del correlatore, così come dei singoli strumenti elettroacustici sarà oggetto degli articoli di prossima pubblicazione. Invia esemplificativa si riporta di seguito lo schema di funzionamento di accelerometri e unità centrale.
Il secondo tipo di rumore (in bassa frequenza) è rilevato a terra con il geofono posto sulla verticale della condotta ed utilizzato per tracciare a terra il punto di scavo per il ritrovamento e la riparazione della perdita idrica. Il geofono può essere utilizzato sia come conferma del dato di correlazione che autonomamente, nel caso che sia stato già possibile definire l’intorno della perdita con l’uso di noise logger, sounding di rete o test di tenuta della singola condotta.
Oltre al rumore prodotto dalle perdite, la rete idrica genera, raccoglie e trasporta altri rumori come quelli dei pompaggi o del transito dell’acqua in condotta, oppure il rumore del traffico veicolare e degli altri sottoservizi (fognature, cavidotti, gasdotti). Possiamo dire che ogni rete di distribuzione possiede una propria unica “firma acustica” che cambia da un punto del sistema ad un altro e da un orario all’altro della giornata
Per questo gli strumenti elettroacustici sono stati sviluppati con particolari filtri di riduzione dell’impatto dei rumori di fondo. Per questo è indispensabile avere una conoscenza dettagliata della struttura della rete idrica oggetto di ricerca ma, soprattutto curare la formazione del personale di campo e scegliere di volta in volta le metodologie di impiego degli strumenti in ragione della tipologia di materiale e condizioni di posa delle reti idriche oggetto della ricerca.