63.Buche scavate nel letto dei fiumi per la raccolta e la auto distribuzione remota e spontanea di immense quantità di acqua - SCRITTI INUMANI DI POETA ROLANDO PETRUS

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63.


BUCHE SCAVATE NEL LETTO DEI FIUMI PER LA RACCOLTA E LA AUTO-DISTRIBUZIONE REMOTA SPONTANEA DI IMMENSE QUANTITÁ DI ACQUA




Riassunto


Queste buche sono idonee al contenimento in modo estremamente economico di immense quantità di acqua, necessarie agli insediamenti urbani, all’agricoltura, ed alla zootecnia, per fronteggiare anche lunghissimi periodi di siccità climatiche.
Tali buche hanno la particolarità di poter essere sempre disponibili, perché sono scavate nel letto di fiumi o torrenti. In questo modo, essendo poste ad un livello inferiore a quello del letto di tali corsi d’acqua, sono le prime ad essere riempite dall’acqua quando questa tende a raccogliersi in tale letto, prioritario per sua natura.
La presenza di tali buche lascia inalterata la sezione maestra del fiume, necessaria per il suo normale e naturale scorrimento. Inoltre, quando nel fiume si ha il normale scorrimento delle sue acque, tali buche non sono visibili; esse costituiscono infatti zone del fiume con profondità maggiori e con forme esteticamente adattabili al paesaggio.
Tali buche sono realizzabili con draghe ed altri usuali escavatori in tempi brevissimi e sono operative singolarmente. Il sistema di raccolta acque può così essere progressivamente aumentato nel tempo, pur svolgendo immediatamente la sua funzione con la capacità provvisoriamente acquisita.
Nonostante queste buche siano poste al di sotto del livello del terreno in cui scorre il fiume, e quindi ancor più al di sotto dei suoi argini laterali, il prelievo dell’acqua da tali buche può avvenire senza richiedere fonti di energia per il loro sollevamento.
Tali buche sono infatti implementabili con tubazioni che, nelle zone a monte sono appoggiabili sul letto del fiume, mentre nelle zone a valle sormontano obliquamente gli argini per poter sfociare in località laterali adeguatamente remote. In tali località remote poste a valle, infatti, l’orifizio di efflusso può essere posto ad un livello inferiore a quello di presa e poter, così, creare il notorio effetto-sifone, idoneo a far risalire l’acqua al di sopra degli argini.
Per la generalità degli impieghi, tali tubazioni sono da intendersi tipicamente di piccolo diametro, come le usuali tubazioni per irrigazione.
Come queste, le citate tubazioni di cui all’invenzione potrebbero pertanto essere realizzate anche mediante usuali materiali plastici (Poli Etilene Low Density = PELD), allo scopo di poter essere arrotolate su grandi rocchetti. In questo modo, esse possono esprimere grandi vantaggi: una illimitata durata, costi bassi, lunghissimi tratti senza giunzioni, utilizzazione di tecnologie consolidate, posa in opera richiedente il semplice appoggio a terra delle tubazioni.





Le attuali fonti di approvvigionamento dell’acqua


Come è noto, gli insediamenti umani richiedono l’utilizzazione di acqua, sia per le attività urbane, sia per le attività agricole e zootecniche. Tale acqua viene fornita dalla pioggia, oppure dallo scioglimento delle nevi montane.
Tale acqua scorre lungo terreni in discesa e si raccoglie in torrenti e fiumi nel fondo delle valli. Quando il fondo della valle è irregolarmente infossato, esso consente ai fiumi di creare invasi lacustri, svolgenti una naturale riserva d’acqua. Poi, tali torrenti e fiumi proseguono nel loro percorso, fino ad immettersi nel mare.
Questi fatti notori sono citati per illustrare, in termini essenziali, una situazione di prelievo delle acque che è dipendente o dall’acqua scorrevole nei fiumi, o dall’acqua ferma in laghi naturali e/o artificiali.
I laghi artificiali sono quelli di piccola capienza ricavati in avvallamenti collinari per un impiego agricolo locale; oppure, sono quelli di grande capienza conseguenti allo sbarramento delle valli da parte di apposite dighe (generalmente utilizzate anche per scopi idro-elettrici).
Tali grandi invasi, creati dalle dighe idroelettriche, raccolgono l’acqua in quantità che, essendo molto grandi, potrebbero costituire un pericolo se esse precipitassero a valle. Ciò potrebbe avvenire a seguito della rottura della diga (attentati, guerre, errata progettazione), oppure a seguito di frane che dovessero interessare i fianchi delle montagne di contenimento laterale (per esempio, lo storico disastro del Vajont).
Tra gli aspetti negativi di tali grandi invasi, va considerato il fatto che essi sono possibili solo in territori di idonea conformazione, i quali sono di difficile reperimento.
Un altro svantaggio connesso alla presenza di grandi dighe sui fiumi è quello di interrompere la navigazione fluviale.
Inoltre, la realizzazione di grandi invasi sottrae grandi estensioni di terreno ad una loro qualsiasi utilizzazione (urbana, agricola e zootecnica), giacché esse verrebbero sommerse dalle acque.
Un caso eclatante, è costituito dal cosiddetto Invaso Pappadai, noto anche come invaso di Monteparano (provincia di Taranto).
Come è noto, la Puglia è una regione italiana con poca acqua, cosicché qualcuno ritenne giusto creare in essa un grande invaso preposto a risolvere tutti i problemi idrici di essa.
Così, nel 1984 iniziarono i lavori per la creazione di un grande invaso capace di contenere 20 milioni di metri cubi d’acqua, sufficienti all’irrigazione di un vasto territorio di ben 7.000 ettari di campagna nella zona di San Pancrazio, Salice, Guagnano, San Donaci, Nardò, Veglie.
C’era tuttavia un “piccolo” problema: dove prender tutta questa immensità di acqua. Si pensò pertanto di andarla a prendere a oltre 100 Km di distanza in Basilicata, nel lago di Monte Cotugno.
Così, fu creata la complessa rete di tubature necessaria allo scopo.
Purtroppo sorsero problemi vari di natura anche burocratica, cosicché l’invaso e le tubazioni, che erano state zelantemente approntate, non furono mai utilizzate.
Di fatto, attualmente c’è un immenso invaso che:
1) è costato circa 250 milioni di euro;
2) contiene un decimo dell’acqua per cui era stato costruito;
3) ha sottratto al territorio enormi estensioni di terreno agricolo perché, a differenza degli invasi montani che sono profondi, tale invaso è realizzato su un territorio pianeggiante che offre profondità minime e richiede vastità territoriali massime;
4) dopo oltre trent’anni non  si sa ancora dove prendere l’acqua per riempirlo.
Per ora si è nella fase di far conoscere tale spreco di denaro pubblico dopo i “consueti trent’anni”.
Cioè il tempo storicamente necessario per:
A) non trovare più alcun responsabile del danno;
B) far indignare la gente;
C) poter spendere un’altra montagna di soldi facendo i lavori necessari per il recupero dell’opera.
Al di là di fatti eclatanti come quello ora citato si ha comunque che, attualmente, le usuali fonti di approvvigionamento dell’acqua hanno dimostrato di essere insufficienti.
Sempre più frequentemente assistiamo, infatti, a prolungati periodi di siccità che prosciugano le storiche fonti di approvvigionamento idrico. Periodi di siccità che potrebbero addirittura aggravarsi a causa del riscontrato riscaldamento globale della Terra.
Ciò crea danni enormi all’agricoltura, alla zootecnia, nonché pesanti disagi a popolazioni servite da acquedotti urbani non alimentabili.
È dunque necessario poter disporre di ulteriori riserve di acqua.



L’attuale assenza di soluzioni al problema della siccità


In tempi recenti è emerso il problema di come rendere sempre disponibili grandi quantità di acqua: anche durante quei periodi di siccità che, i fatti, hanno evidenziato perduranti per tempi dannosamente lunghi.
La notoria soluzione istintivamente proposta per tale problema è quella di limitare il consumo dell’acqua e di ridurre gli sprechi di essa. Ciò è molto facile, specialmente se tale limitazione viene imposta dalle Autorità Civiche: o bloccando la sua erogazione per molte ore del giorno, o costringendo a pesanti sanzioni chi non rispetta quanto imposto dai Sindaci del proprio Comune di residenza.
Da vari anni questa è la “soluzione” più intelligente che sia stata trovata.
Come i fatti ampiamente dimostrano, questa “soluzione” non risolve affatto né il problema delle coltivazioni agricole, né il problema zootecnico, né il fabbisogno urbano dei cittadini.
Nonostante tutti siano bravi ad individuare tante cause del problema, nessuno è capace di risolverlo concretamente.
Tutte tali cause sono tipicamente sempre attribuite all’operato di “altri” soggetti evanescenti, cosicché non c’è da stupirsi se il problema della siccità rimane drammaticamente immutabile da sempre.
Conosciamo infatti dalle cronache il dramma di produzioni agricole dimezzate; il dramma di allevamenti di pecore, di maiali, di mucche, in cui si vedono morire di fame e di sete milioni di animali, con danni economici disastrosi.
Oltre alla “soluzione” di razionare l’acqua, c’è un’altra “soluzione” atta a non risolvere il problema, ma più apprezzata dagli elettori locali perché è politica. Tale “soluzione” è quella di dichiarare ufficialmente lo Stato di Calamità Naturale: in questo modo, si ha infatti almeno una “pioggia di soldi”! Il fatto che poi tale pioggia di soldi debba essere pagata coattivamente ed incontrollabilmente dalla collettività, non viene mai nemmeno menzionato da nessuno; si ritiene infatti che i danni provocati dalle avversità climatiche siano fatalità ineluttabili, da affrontare con doverosa solidarietà umana (dai soliti sfortunati….).
Benché sia vero che con tali indennizzi economici si risarciscono i poveri coltivatori ed allevatori (che altrimenti “morirebbero di fame o di sete” come i loro animali e le loro piantagioni), è altrettanto vero che dichiarare lo Stato di Calamità Naturale rimane comunque un intervento che è sempre tardivo e insufficiente. Le tragedie devono essere evitate, e non risarcite!
Al di là di queste mie critiche (che vorrebbero essere costruttive), va oggettivamente osservato che, se tutto ciò avviene, è perché nessuno è finora stato in grado di reperire le immense quantità di acqua che sarebbero necessarie quando i fiumi diventano secchi, e quando i laghi diventano pozzanghere a seguito della mancanza di pioggia.
Ciò dimostra che il problema della siccità è attualmente un problema insoluto.
D’altronde, i politici sono preposti ad esercitare il potere di spendere i soldi, facendo “programmi” risolutori da affidare ai tecnici. Tuttavia non si considera che, anche “blasonati ingegneri”, si avvalgono tipicamente di quelle tecnologie notorie obsolete che servono solo a triplicare i costi, pur fornendo risultati scadenti.
Basti considerare le tipiche “Messe in sicurezza del territorio”, che funzionano solo fino a quando pioverà poco o fino a quando non si verificheranno altre frane o altri terremoti.
Tecnicamente, la soluzione dei problemi sarebbe bello che non venisse affidata alle solite grandi Società, bensì che venisse affidata ad inventori che possano far valutare le loro soluzioni tecniche da Giurie Competenti non corruttibili.
Più concretamente sarebbe opportuno che, appositi organismi tecnici dello Stato, effettuassero delle ricerche sulla soluzione dei vari problemi nelle sterminate Banche Dati dei BREVETTI depositati in tutto il mondo.
Ricerche che attualmente sarebbero facili e fruttuose, per il fatto che i brevetti sono raggruppati per argomenti e per il fatto che sono disponibili potentissimi computer.
Nell’ambito di tale idealistico approccio alla soluzione dei grandi problemi mediante invenzioni FUORI DAL CORO, fornisco il mio personale contributo esponendo la mia soluzione al problema della siccità.
Siccome io sono un inventore (dimostrabilmente qualificato ai massimi livelli….), sento infatti il dovere di informare la collettività umana che ho trovato una soluzione tecnica al problema della siccità che ritengo IDEALE.



La falsa convinzione che l’acqua disponibile sia insufficiente


Per capire il percorso razionale che ha portato alla concezione dell’invenzione anti-siccità qui esposta, è opportuno considerare quanto segue.
Si dice generalmente che l’acqua è poca, ma questa è una grossolana falsità. Di acqua ne esiste in abbondanza ovunque: per farsi cinque docce al giorno, per annaffiare “a go-go” il giardino, per rinfrescare terrazze, per cambiare quotidianamente l’acqua della propria piscina, e per qualsiasi altro uso voluttuario ed esagerato delle tipiche popolazioni civili.
Il problema non è la mancanza di acqua, bensì è il fatto che tale acqua abbondante viene buttata via! Da chi? Dai fiumi! Dove? Nel mare!
Volete sapere quanta acqua viene inutilizzata in Italia? È sufficiente considerare la seguente Tabella I, ricopiata da Wikipedia.org/fiumi d’Italia.





TABELLA I




Nell’intestazione di tale tabella c’è scritto: “Fiumi d’Italia  sopra  i
10 m3/s di portata media alla Foce”. Ad una lettura superficiale tale intestazione potrebbe apparire insignificante o banale.
Con una sua lettura attenta essa significa invece un REATO. Essa dice che, immaginando un muro teorico che divida geometricamente il mare dal fiume (oppure che divida il citato fiume da un altro fiume in cui sfocia), per ogni secondo che passa (il termine s) ognuno dei 75 principali fiumi d’Italia (intesi a sé stanti) rende inutilizzabile la quantità di acqua numericamente precisata in m3 (cioè in metri cubi, cioè in mille litri di acqua). Così per esempio, il settantacinquesimo fiume elencato nella tabella, il Senio (un piccolo fiume vicino a Faenza), butta verso il mare seicentomila litri di acqua in un minuto (10 metri cubi al secondo = 10.000 litri al secondo corrispondenti a 10.000 X 60 secondi = 600.000 litri al minuto), corrispondenti a (600.000 X 60 minuti = 36.000.000) trentasei milioni di litri d’acqua ogni ora!
Poiché molti dei fiumi elencati sono affluenti del PO, per capire la reale quantità di acqua sprecata dai citati fiumi, è opportuno conoscere la quantità di acqua sprecata dal solo fiume PO.
Qualsiasi enciclopedia, o libro di geografia, ci informa che la sua Portata Media alla Foce è di circa 1.500 metri cubi di acqua al secondo. Cioè, se ci fermassimo ipoteticamente a guardare il Po prima che esso sparisca nel mare, vedremmo che, per ogni secondo che passa, esso butta via un milione e mezzo di litri d’acqua! Per chi è poco abituato alle equivalenze, specifico che un metro-cubo contiene mille decimetri cubi. Il decimetro cubo è un cubetto largo dieci centimetri, spesso dieci centimetri e alto dieci centimetri che, se fosse riempito di acqua, ne conterrebbe un litro.
Proseguendo nell’esempio, si può dunque capire che, se in un secondo il PO butta via nel mare un milione e mezzo di litri d’acqua, in un minuto quanti ne butta via? Semplice, basta moltiplicare tale valore per 60, cioè per quanti secondi ci sono in un minuto.
Si ha quindi 1.500.000 x 60 = 90.000.000, ovvero novanta milioni di litri di acqua.
E in un’ora, quanti ne butta via? Semplice, basta moltiplicare novanta milioni per 60, cioè per quanti minuti ci sono in un’ora.
Si ha dunque 90.000.000 x 60 = 5.400.000.000 cinque miliardi e quattrocento milioni di litri d’acqua ogni ora.
E in un giorno, quanti ne butta via? Semplice, basta moltiplicare cinque miliardi e quattrocento milioni per 24, cioè per quante ore ci sono in un giorno.
Si ha dunque 5.400.000.000 x 24 = 129.600.000.000 centoventinove miliardi e seicento milioni di litri d’acqua.
Come ordine di grandezza si ha dunque che, mediamente, il PO butta via nel mare oltre cento miliardi di litri d’acqua ogni giorno!
Dico come ordine di grandezza, per capire meglio il significato di tale quantità di acqua buttata via ogni giorno. Un miliardo in più o un miliardo in meno non cambia la sostanza…..
Per essere precisi si potrebbe dire che la portata alla foce del PO può variare da 4.500 metri cubi al secondo a 350 metri cubi al secondo; cosicché, considerando il citato valore medio di 1.500 metri cubi al secondo, forniamo un valore più che significativo.
Significativo, per capire in modo sostanziale una quantità enorme di acqua che viene buttata via, e della quale sarebbe opportuno prelevare una congrua parte secondo criteri che creino vantaggi senza creare danni.
Conosciuta dalle cifre riportate la quantità di acqua sprecata dal PO, possiamo dedurre che tale quantità comprende anche l’acqua immessa dai suoi affluenti.
Da tale deduzione, risulta possibile conoscere la quantità di acqua sprecata da tutti gli altri fiumi italiani che non affluiscono nel PO.
Ciò è possibile sottraendo, alla somma delle portate di tutti i 75 fiumi elencati, la portata del solo fiume PO. Poiché tale somma totale delle portate dà il valore 2.456 metri cubi al secondo, sottraendo a tale valore la portata del fiume PO che è di 1.540 metri cubi al secondo si ha: 2.456 – 1.540 = 916 metri cubi al secondo. Tale valore costituisce dunque la somma parziale delle portate di tutti gli altri fiumi elencati che non sono affluenti del PO.
Si può così specificare che il bacino imbrifero del PO spreca 1.540 metri cubi di acqua al secondo; l’insieme dei bacini imbriferi degli altri fiumi elencati spreca poi 916 metri cubi di acqua al secondo (cioè quasi un milione di litri d’acqua al secondo).
Come impedire ai fiumi di sprecare la loro acqua

Stabilito in questo modo che, solo per parlare del PO (e trascurando quindi tutti gli altri fiumi d’Italia non confluenti in esso) si potrebbero avere a disposizione i citati cento miliardi di litri d’acqua al giorno, possiamo passare alla fase successiva del problema, consistente nella seguente domanda:
“Come fare a prendere tutta questa enorme quantità di acqua, o perlomeno quella parte di essa che ci è necessaria? Dove la immagazziniamo, per poterla usare quando non ci basta più quella reperibile dalle usuali fonti di approvvigionamento, quando si verificano condizioni di siccità molto prolungate”?  
La risposta è articolata.
Per prima cosa, tali “luoghi di immagazzinamento” dovrebbero essere vicini a quelli in cui tale acqua è destinata ad essere usata.
Ciò significa che, tali luoghi, devono essere tantissimi e distribuiti su tutto il territorio.
Significa inoltre che, tali luoghi, non devono appartenere a “soggetti privati”, giacché altrimenti avrebbero dei costi elevatissimi. Anche perché tali Soggetti Privati approfitterebbero della richiesta di tali territori per imporre costi maggiorati rispetto al loro oggettivo valore.
Dalle precedenti considerazioni, la risposta alle citate domande del problema è sostanzialmente la seguente.
La soluzione ottimale per risolvere tutti i problemi dell’approvvigionamento idrico, consiste nel creare invasi negli stessi letti naturali in cui scorrono ruscelli, torrenti e fiumi. Cioè in un territorio GRATIS.
Un notorio esempio applicativo di tale concetto è espresso dalla antica soluzione di sbarrare i corsi d’acqua con delle dighe: benché con tale soluzione si creino laghi e laghetti, tale soluzione è molto problematica.
Gli invasi idraulici (i cosiddetti laghi artificiali) con cui vengono alimentate le turbine idrauliche creanti l’energia meccanica rotante idonea ad azionare i generatori elettrici, sfruttano tale ipotesi di utilizzare il letto di torrenti e fiumi. Una soluzione notoria che i fatti dimostrano però come essa sia inadeguata a risolvere i problemi creati all’agricoltura ed alla zootecnìa dalle prolungate siccità; ciò, a causa principalmente degli inaccettabili costi di distribuzione dell’acqua immagazzinata in tali invasi.
Altrimenti non ci sarebbero stati i danni immensi, evidenziati dalle cronache, attinenti la recente siccità dell’estate 2017. Danni immensi e addirittura incalcolabili, perché i periodi di siccità presenti (ma anche passati ed ipotizzabili anche per il futuro) non coinvolgono solo l’aspetto economico. Tali lunghi periodi di siccità coinvolgono anche il dramma degli innumerevoli agricoltori che vedono vanificato il loro lavoro di mesi e di anni; agricoltori che perdono i mezzi di sostentamento su cui avevano fatto affidamento per dare un futuro a sé ed alla propria famiglia. Danni incalcolabili, anche perché non si può quantificare la sofferenza di milioni di animali che muoiono per denutrizione, per sete, per calura bruciante le loro bocche disidratate. Né si può quantificare il dolore spirituale dei tanti piccoli allevatori che stabiliscono un rapporto di affetto con i loro animali e che devono tradire la loro fiducia rifiutando ad essi quel cibo e quell’acqua che essi implorano.
Né si può quantificare la frustrazione dei tanti cittadini di moderne città che, aprendo i rubinetti dell’acqua, non ne vedono scendere neanche una goccia!
I danni della siccità sono dunque molteplici e dimostrano che le moderne società, estremamente industrializzate in certi settori, sono invece incredibilmente ad un livello preistorico di fronte al problema dell’approvvigionamento dell’acqua.
Infatti, come nella preistoria, attualmente si può far crescere l’erba e si può disporre di acqua abbondante solo se piove con una certa continuità! Nelle moderne società non si è ancora trovato il modo di accumulare l’acqua in modo abbondante, per avere disponibile l’acqua anche quando la regolarità della pioggia viene a mancare creando la siccità!
Come è possibile che l’essere umano faccia progetti faraonici di colonizzare la Luna e Marte, mentre non è ancora in grado di fornire alla popolazione umana neanche l’acqua necessaria per la sua vita e per un suo benessere minimo?
Sembra incredibile, eppure è tangibilmente vero.
Purtroppo le ragioni di tale follia umana esulano dalla presente esposizione tecnica materialistica; ma, soprattutto, esse costituiscono un tabù religioso la cui rivelazione “nuoce gravemente alla salute”.



Caratteristiche della presente invenzione


Per il rispetto di queste considerazioni, almeno uno scopo dell’invenzione qui esposta è quello di costituire riserve idriche di nuova concezione. Riserve idriche tali che, oltre ad avere costi irrisori, siano atte ad una distribuzione capillare dell’acqua su tutto il territorio: sia sul territorio urbano, sia sul territorio utilizzato per le coltivazioni agricole e per gli allevamenti zootecnici.
Altro scopo della presente invenzione è quello di rispettare l’integrità dell’ambiente dal punto di vista paesaggistico come comunemente voluto.
Altro scopo della presente invenzione è quello di non peggiorare la normale capacità dei fiumi di raccogliere la pioggia, né di peggiorare le loro notoriamente scarse capacità di impedire le alluvioni dei terreni circostanti.
Questi ed altri scopi sono raggiunti dall’invenzione qui esposta, consistente essenzialmente nella creazione delle citate riserve d’acqua nei fiumi stessi, scavando delle buche nei loro letti.
Tali buche consentono infatti di essere prioritariamente riempite completamente di acqua fino al livello del terreno costitutivo del naturale letto del fiume. In questo modo, il fiume continuerebbe a fluire in un modo identico sul suo “letto”. Un letto di scorrimento che, in certi tratti di esso, con l’invenzione diventa costituito dal “pelo libero dell’acqua che ha riempito le buche”. Tale superficie del pelo libero dell’acqua sostituisce, pertanto, la naturale superficie rocciosa o sassosa asportata dallo scavo delle buche.
In tale condizione, il fiume scorre con maggiore facilità, giacché le sue acque di fondo, anziché essere frenate dalle irregolarità delle tipiche superfici naturali dei fondali, scorrono “acqua su acqua” sulla teorica superficie costitutiva del “piano di acqua” presente sulla sommità delle buche.
Vantaggiosamente, ciò significa che l’aumento di velocità di scorrimento delle acque del fiume anche nelle condizioni normali (o di magra), eviterebbe il pericoloso innalzamento del loro livello, da cui tipicamente derivano le alluvioni. È infatti scientificamente e sperimentalmente stabilito che, la Portata di qualsiasi liquido in scorrimento all’interno di tubi o di canali (fiumi), è fornita dal prodotto della Velocità di scorrimento per la “Sezione Maestra” della vena fluida, ovvero
Portata = Velocità   X   Sezione Maestra.
La Sezione Maestra è il valore in metri quadrati derivante sostanzialmente dal prodotto della larghezza per la profondità del fiume; un fiume che è qui ipotizzato come un canale a sezione rettangolare, per facilitare la comprensione del concetto a chi non è un tecnico.
In merito a tale soluzione va evidenziato un altro vantaggio.
Tutti i fiumi, nel corso della loro esistenza millenaria, trasportano pietre, sassi, sabbia, che man mano si depositano sul loro fondo. Ciò avviene per la presenza di avvallamenti in cui tali sassi rimangono imprigionati.
Tale deposito di pietrisco sul fondo avviene anche quando la velocità di scorrimento delle acque del fiume si riduce: a causa di una riduzione della pendenza, oppure a causa di una riduzione della portata del fiume.
Ulteriore notoria causa del deposito di pietrisco sul fondo dei fiumi è costituito dal fatto che la sezione maestra, presente nel terreno in cui scorre il fiume, aumenta (il letto del fiume diventa più largo e/o profondo). Infatti, a parità di quantità di acqua in transito (uguale portata), ed in ragione della sopra citata semplice formula matematica, l’aumento di uno (la sezione) dei due fattori, determina la riduzione dell’altro fattore (la velocità di scorrimento dell’acqua).
Per questa ragione, un territorio come quello della pianura Padana (dove scorre il fiume Po) è costituito dall’accumulo di pietre, sassi e sabbia, sedimentati in molti millenni.
Un accumulo notoriamente sfruttato dalla attuale presenza nella Pianura Padana di molte “cave di ghiaia” (sassolini indispensabili nell’edilizia).



Una miniera di……soldi


Nelle sole zone vicine alla foce del Po è stato calcolato che siano presenti 13 milioni di tonnellate di generici detriti pietrosi!
Poiché tali detriti pietrosi non galleggiano, essi hanno un peso specifico superiore a quello dell’acqua che è di 1 Kg per ogni decimetro cubo. Ciò significa che (scavando una buca) al posto di tali 13 milioni di tonnellate di detriti pietrosi potrebbero essere presenti, come minimo, 13 milioni di tonnellate d’acqua. Poiché una tonnellata di acqua corrisponde a 1000 chilogrammi ovvero a 1000 litri di acqua, togliendo tutto il citato pietrisco si potrebbe creare un invaso contenente 13 milioni di metri cubi di acqua, ovvero 13 miliardi di litri d’acqua!
Risulta inoltre che il continuo deposito di tali detriti (sassi, rena, sabbie) accresce l’aerea del delta del Po di circa 50 ettari ogni anno!
Per avere un’idea di tale creazione di terreni alluvionali si consideri che, nella zona del Polesine (nell’ultimo tratto del Po, dopo che esso ha ricevuto le acque del fiume Panaro), si ha una pendenza bassissima. In tale zona (delimitata a nord dal fiume Adige, a sud dal fiume Po, costituita dalla provincia di Rovigo), anche nel passato l’acqua era stagnante al punto che, per renderla vivibile, furono storicamente effettuate delle bonifiche: ovvero rimozione forzata delle acque lì presenti. La pendenza rilevata è, infatti, del 0,01 per mille!
Il terreno è cioè sostanzialmente orizzontale; pertanto esso riduce la velocità di scorrimento delle acque, facilitando così il deposito per decantazione perfino delle sabbie fini in sospensione.
Nel corso dei secoli, in questa zona si è avuto un accumulo di detriti, così rilevante, che ha creato un innalzamento del letto del fiume ad un livello superiore a quello dei terreni circostanti: il cosiddetto Letto Pensile.
Queste considerazioni sono finalizzate a far ben comprendere il concetto che, il letto dei fiumi, è sostanzialmente una inesauribile miniera di sabbia, rena, pietra: prodotti preziosissimi ed insostituibili nei campi dell’edilizia (costruzione di case, strade, ponti, eccetera). Se l’Italia utilizzasse i detriti presenti nei letti dei suoi fiumi, potrebbe risolvere molti dei suoi problemi economici.
Considerando la citata quantità di 13 milioni di tonnellate di detriti presenti nella sola foce del PO e considerando un valore indicativo di mercato di 10 euro per tonnellata, tali detriti varrebbero 130 milioni di euro (euro più, euro meno…).
In ogni caso si ha dunque che, il facilissimo scavo “a cielo aperto” delle citate buche (o corti canali) nei letti dei fiumi, potrebbe essere pagato mediante la vendita dei cosiddetti “inerti” (sabbia, rena, pietre frantumabili) asportati.
A prescindere dalla esattezza dei costi di realizzazione di tali “buche” in cui immagazzinare l’acqua, resta comunque il fatto che tali costi sarebbero, in ogni caso, almeno parzialmente compensati dai ricavi derivanti dalla vendita dei citati Inerti per Edilizia.
Peraltro, essere precisi nei costi di un’Opera Pubblica è generalmente  una barzelletta.
Infatti, tipicamente ci si accaparra un appalto offrendo la sua realizzazione a costi bassissimi; poi, in corso d’opera, tali costi “fatalmente” aumentano, aumentano, aumentano (proporzionalmente alla possibilità di non andare in carcere da parte degli addetti ai lavori….).
Queste considerazioni sono finalizzate unicamente a rendere inappropriate le critiche attinenti i costi.
Infatti, non è lecito criticare tale invenzione per i suoi costi, semplicemente perché essi sono sempre estremamente minori dei danni creati dalle siccità.



Ulteriori precisazioni sulla disponibilità di acqua


Precedentemente, la quantità di acqua presente nei fiumi è stata indicata in termini di Portata (metri cubi al secondo). Precedentemente, è stato precisato anche il fatto che il miglior luogo, in cui creare invasi di contenimento finalizzato a costituire riserve d’acqua per i periodi di siccità, è costituito dal letto dei fiumi.
Ciò premesso, per quantificare in modo realistico la quantità di acqua accumulabile in fosse scavate nel letto di qualsiasi fiume prendiamo in esame il fiume PO.
Nei periodi di piena la sua larghezza massima è di quattromila metri (4 chilometri); tuttavia, per i nostri conteggi prudenziali, possiamo considerare una fossa o canale che sia molto meno larga, e che possa risultare riferibile alla generalità dei piccoli fiumi italiani.
Consideriamo pertanto un canale largo solo cinque metri e profondo due metri, esprimendo cioè un canale con una sezione rettangolare di dieci metri quadrati   (5 X 2 = 10).
Il Po ha una profondità di circa due metri a Torino, di nove metri presso la confluenza del fiume Ticino, di sette metri a Piacenza, di dieci metri alla sua foce.
I citati due metri di profondità del canale scavato sono da aggiungere a tali profondità del PO, cosicché nel fondo del canale la profondità è 2+2 = 4 metri a Torino, 9+2 = 11 metri presso il Ticino, 10+2 = 12 metri alla foce.
Da notare che, in queste zone, la sezione di efflusso diventa aumentata di dieci metri quadrati (canali di 2 metri di profondità e 5 metri di larghezza) e risulta pertanto idonea a smaltire portate maggiori del fiume, qualora tale ipotetico canale scavato fosse adeguatamente lungo.
Da notare inoltre che, l’aumento della profondità del fiume, non crea alcun problema ai ponti. Innanzitutto perché consente di creare tratti di esso che sono più facilmente navigabili: infatti, i citati canali di fondo aumentano il pescaggio di due metri. Inoltre perché, aumentando la Sezione Maestra di efflusso (alla sezione naturale del fiume va aggiunta la sezione del tratto canaliforme scavato nel suo letto), a parità di portata, si determina una velocità di scorrimento delle acque che è minore. Ciò, per effetto della citata relazione matematica (P = S x V) che, riducendo la velocità di scorrimento, riduce anche la pressione cinetica delle acque sui piloni dei ponti.
Peraltro ciò non impedisce che, con l’aumento delle portate da smaltire, si abbia nel contempo un aumento delle possibilità di scorrimento delle acque. Le acque scorrerebbero infatti su una superficie di “letto di fiume” costituita dalle acque-ferme presenti sul livello di sommità del tratto di canale, anziché scorrere sui normali fondali scabrosi dei fiumi.
Il potenziale aumento della portata del fiume (che viene creato dalla presenza delle citate fosse scavate nel letto del fiume) è dunque dovuto a due fattori: l’aumento della Sezione Maestra (vantaggiosamente realizzabile da un aumento della profondità dove il fiume è più stretto) e la riduzione degli attriti che, notoriamente, ostacolano lo scorrimento delle acque.
Dopo queste opportune premesse giustificative, passiamo a quantificare le riserve d’acqua offerte dalla mia invenzione di scavare buche o fosse canaliformi nel letto dei fiumi. Consideriamo l’ipotesi di scavare in essi il citato canale largo 5 metri e profondo 2 metri, cioè con una sezione di 10 metri quadrati: un valore idoneo a facilitare i conteggi.
Ipotizziamo di scavare tale piccolo canale (non si dimentichi che il letto dei fiumi è generalmente largo più di 100 metri) per l’intera lunghezza dei maggiori fiumi d’Italia.
Riferiamoci inoltre alla Tabella II, tratta da Wikipedia e qui si seguito riportata. In essa è presente una colonna riportante l’elenco dei fiumi d’Italia aventi una lunghezza superiore ai 100 km.
Tali fiumi sono presi a sé stanti, ovvero prima che si immettano eventualmente in un altro fiume.
Pertanto, sommando le lunghezze indicate da tale colonna tabellare, possiamo conoscere quanti chilometri di “letto di fiume” potrebbero essere disponibili per attuare l’invenzione qui presentata.
La somma che così risulta è 9.876 km.
Considerando il fatto che, anche fiumi più piccoli o più corti di quelli elencati, hanno comunque un letto largo e lungo adattissimo allo scavo in esso delle buche o fosse o canali di cui all’invenzione, si può considerare una lunghezza totale dei fiumi d’Italia che è almeno doppia della lunghezza indicata. Realisticamente parlando, in Italia si ha dunque una lunghezza totale di fosse scavabili che potrebbe essere di Ventimila chilometri!  



TABELLA II



Moltiplicando tale lunghezza complessiva di 20 milioni di metri (20.000 Km) per degli ipotetici 10 metri quadrati di una possibile Sezione Maestra (profonda 2 metri e larga 5 metri) si avrebbe un volume (o capacità di contenimento di tale ipotetico canale- fossa) di 20.000.000 X 10 = 200.000.000 (duecento milioni di metri cubi) corrispondenti, come è noto, a 200.000.000.000 (duecento miliardi) di litri di acqua.
Casualmente, tale quantità di acqua contenibile in un piccolo canale teoricamente scavabile nel letto dei fiumi italiani è uguale a quella che sarebbe stata ipoteticamente contenibile nel citato Invaso Pappadai o Invaso di Monteparano mai utilizzato. Tra queste due ipotetiche modalità di costituire una grande riserva d’acqua per i periodi di siccità c‘è tuttavia una differenza abissale. L’Invaso Pappadai, qualora fosse stato riempito, avrebbe potuto essere alimentato solo dal fiume Sinni; un piccolo fiume della Basilicata che peraltro, non rientrando nel citato elenco dei fiumi con portata superiore a 10 metri cubi al secondo (TABELLA I) , ben difficilmente avrebbe potuto offrire i 150 milioni di metri cubi all’anno necessari per un corretto impiego di tale Invaso Pappadai.
Creare invece una infinità di piccoli invasi nei letti dei fiumi avrebbe consentito, non solo volumi di contenimento ben maggiori di quelli indicati (che sono relativi a piccoli canali di 5 metri X 2 metri), ma anche possibilità di ripristino del riempimento di essi in modo immediato: sarebbero state sufficienti piogge minime, che avrebbero potuto cadere in territori relativamente lontani tra essi. Ovvero, in qualunque posto fosse caduta la pioggia, essa avrebbe prioritariamente sempre riempito le buche presenti nel territorio, giacché tali buche sono poste nei luoghi in cui l’acqua si raccoglie sempre in modo spontaneo: cioè nei letti dei torrenti e dei fiumi. Peraltro, il citato confronto tra possibilità di riempire nuovamente l’Invaso Pappadai a seguito di un suo eventuale svuotamento di utilizzazione, e la possibilità di riempire nuovamente tutti i canali ipoteticamente creati nei fiumi dopo un loro eventuale svuotamento di utilizzazione, è impietoso per la seguente ragione. Mentre l’Invaso Pappadai nella migliore delle ipotesi potrebbe utilizzare una portata che è quella del fiume Sinni e che è inferiore ai 10 metri cubi al secondo, la possibilità di riempimento delle citate canalizzazioni fluviali ritenute di capacità uguale a quella dell’Invaso Pappadai, si avvarrebbe della portata espressa dall’insieme dei citati fiumi.
Una portata che, dai calcoli precedentemente indicati è di 2.456 metri cubi al secondo, ovvero 500 volte maggiore della portata del fiume Sinni, che è di circa 5 metri cubi al secondo.
Questo confronto serve a capire che, qualsiasi invaso alimentato da un solo fiume, ha delle possibilità di essere nuovamente riempito dopo il suo uso che sono estremamente minori rispetto alle possibilità di nuovo riempimento offerto dalla molteplicità delle citate buche fluviali.
Tali buche fluviali numerose e sparse su tutto il territorio potrebbero, peraltro, essere utilizzate dagli elicotteri anti-incendio per renderli più efficienti: in ragione del maggior numero di interventi possibili in uno stesso tempo, ed in ragione delle grandi quantità di acqua rese disponibili dalle citate buche fluviali.
Considerando che la popolazione italiana è di circa 50 milioni di persone, utilizzando la citata tecnica di usare i letti dei fiumi per la realizzazione delle riserve d’acqua anche in modo minimo, si potrebbero rendere disponibili 4m3 di acqua (4.000 litri) per ogni italiano. Ciò, beninteso, oltre alla quantità di acqua che viene utilizzata normalmente prelevandola dalle altre fonti usuali (per esempio: laghi, falde acquifere, sorgenti, normali fiumi).

Se consideriamo come è fatto un bacino imbrifero (ovvero un avvallamento sul cui fondo scorre il fiume principale), vediamo facilmente che, alla lunghezza del fiume considerato, si potrebbero sommare anche i letti di piccoli torrenti e ruscelli che confluiscono su tale fiume.
Ciò significa che LE RISERVE D’ACQUA rese disponibili dall’invenzione qui presentata non sono realizzabili solo sui grandi fiumi, ma anche su qualsiasi torrente e ruscello, e servire così anche piccole attività agricole e zootecniche.
Tale fatto consente di capire che, la mia citata tecnica di creare buche nei letti naturali dei corsi d’acqua può creare una infinità di riserve d’acqua, l’una vicina all’altra. Ciò consente, non solo di servire facilmente il territorio in un modo vantaggiosamente ubiquitario, ma anche di richiedere tecnologie di basso costo, perché tali riserve d’acqua sono elementari ed attuate con materiali comuni.



Caratteristiche delle buche


Come già detto, nella sua espressione più semplice, l’invenzione consiste in una pluralità di buche scavate sul fondo del letto del ruscello o del torrente o del fiume.
Ognuna di queste buche, può avere la profondità che risulti più facilmente realizzabile con la rimozione di ciò che costituisce il normale terreno di scorrimento delle acque. Nel senso che in certe zone del fiume potrebbero essere scavate buche enormi, mentre in altre sue zone è più conveniente scavare buche piccole.
Uno scavo che deve essere effettuabile facilmente, giacché deve consistere nella semplice rimozione di terra, di sabbia o di sassi. Uno scavo che consenta pertanto di non interferire negativamente con gli strati impermeabili argillosi o rocciosi, ipoteticamente presenti al di sotto del citato pietrisco sedimentato sopra di essi.
Le due espressioni “interferire negativamente” e “ipoteticamente presenti” richiedono i seguenti chiarimenti. L’ipotesi di poter interferire negativamente sulla impermeabilità del letto dei fiumi, suggerisce il fatto che si possa interferire anche “positivamente” su tale citata impermeabilità del letto dei fiumi.
In effetti, tale impermeabilità è soltanto ipotizzabile ma non dimostrabile.
Quello che è certo è solo che nel letto del fiume scorre una certa quantità di acqua, ma non si sa se tale quantità di acqua sia tutta quella che è stata immessa nel fiume dal ruscellamento degli innumerevoli rivoli presenti al di sopra ed al di sotto nei fianchi di deflusso da colline e montagne.
È arcinoto che nel sottosuolo scorre acqua proveniente da infiltrazione e percolazione; un’acqua che a volte sgorga in superficie, ma che altre volte sgorga in modo sommerso in altri maggiori insiemi di acqua (sorgenti sommerse). Ciò significa, per contro, che il fiume stesso, in suoi tratti, abbia il suo letto permeabile e capace di alimentare altri rivoli d’acqua sotterranei e dal percorso misterioso.
Finché il fiume riceve una quantità di acqua maggiore di quella che esso perde attraverso la permeabilità del suo letto, esso risulterà pieno di acqua. Quando invece tale fiume risulterà senz’acqua, non è detto che sia diminuita la quantità di acqua che ha ricevuto: potrebbe infatti semplicemente averla perduta a causa di infiltrazioni di essa nel suo letto. Ciò significa dunque che il grado di impermeabilità del letto del fiume potrebbe subire interferenze anche tipo positivo. Ovvero, potrebbe ricevere dei trattamenti tecnologici che lo rendano maggiore, fino a renderlo TOTALMENTE IMPERMEABILE. Trattamenti tecnologici che potrebbero risultare opportuni considerando l’acqua raccolta dalle buche non più una quantità indefinita che va e viene quando e dove vuole come l’acqua che scorre in un fiume, bensì una quantità quantificata con precisione dal volume della buca e che deve essere utilizzata dall’agricoltura e dalle zootecnica con modalità specifiche.
Ciò significa dunque che tali buche potrebbero essere internamente rivestite con mezzi impermeabilizzanti notori: strati di cemento muniti in superficie di massi e pietre che li rendano simili ad una superficie pietrosa del letto del fiume per salvaguardare l’aspetto estetico del fiume senza ridurre il grande valore di disporre di invasi capaci di conservare TUTTA l’acqua che è stata fatta accumulare da essi: al fine di usarla quando e come sia conveniente farlo.
Peraltro, va considerato che tale impermeabilizzazione può essere fatta in modi più economici, come quelli che vengono attualmente usati per impermeabilizzare le immense buche destinate ad accogliere i rifiuti delle Discariche a cielo aperto per gli usuali R.S.U. (Rifiuti Solidi Urbani) allocate ai margini delle grandi città. Ovvero, con grandi teloni (fogli, pellicole) di polietilene liberamente colorabili per mimetizzarsi con i colori del letto del fiume in cui sono scavate le buche di cui alla presente invenzione.
Va in ogni caso considerato che, qualora fosse ritenuto conveniente, le buche di cui all’invenzione potrebbero essere impermeabilizzate con usuali tecnologie, non escluso il rivestimento con argille adeguate.
Peraltro, quando durante lo scavo del letto ci si imbattesse in terreni rocciosi, non si subirebbe alcun danno dalla limitazione di tali scavi e dalla realizzazione delle citate buche in altre zone, dove lo scavo fosse attuabile in modo più agevole. Infatti per scavare le buche si ha a disposizione, non solo la sovrabbondante lunghezza del corso d’acqua, ma anche la sovrabbondante possibilità di scegliere tra tanti corsi d’acqua per usare quello più vantaggioso.
Per quanto riguarda la grandezza delle “buche” nel piano orizzontale, essa può avere qualsiasi estensione o forma, giacché essa va sempre suggerita dalla regola che si deve scavare dove è più facile farlo.
Le citate buche si comportano come i tipici laghi alpini italiani. Per esempio il fiume Ticino: esso, scorrendo verso il mare, ha incontrato una grande buca, l’ha riempita d’acqua ed ha creato così il lago Maggiore. Così pure ha fatto il fiume Adda, quando ha riempito quella “buca” che è poi diventata il lago di Como.
Così pure ha fatto il fiume Oglio, quando ha riempito quella buca che poi è diventata il lago d’Iseo.
Così pure ha fatto il fiume Mincio, quando ha riempito quella buca che poi è diventata il lago di Garda.
Considerando che tanti fiumi italiani hanno il loro letto largo centinaia di metri, si può dunque capire che tanti fiumi potrebbero avere il loro corso implementato da propri laghi aventi una superficie di qualche chilometro quadrato e profondi anche una decina di metri. Ciò significa che un tratto di fiume lungo mille metri (un chilometro) che avesse una larghezza di cento metri, potrebbe esprimere un lago di  1000 X 100 = 100.000 metri quadrati. Se poi tale piccolo lago avesse una profondità di 10  metri, esso avrebbe un volume d’acqua di 100.000 X 10 = 1.000.000 metri cubi: ovvero 1.000.000 X 1.000 = un miliardo di litri di acqua. Ovviamente stiamo parlando di un solo laghetto!



Alcuni aspetti tecnici delle buche


Il modo più comodo di fare le citate “buche – laghetti” è quello di scavare il letto del fiume secondo il suo verso di scorrimento, specialmente quando è diritto: ciò conferisce a tali buche la conformazione di fosse, ovvero di canali brevi.
La vantaggiosa realizzazione di fosse è tuttavia assoggettata ad una particolare regola. Va infatti considerato che i fiumi ed i torrenti hanno un loro letto che è inclinato, giacché l’acqua scorre solo in discesa….
Per capire concretamente il significato dell’inclinazione del letto dei fiumi, può essere utile riferirsi alle inclinazioni del fiume Po.
Nel suo corso superiore tra montagne e colline, esso ha un pendenza del 4%.
Tale pendenza è quella dell'ipotenusa di un triangolo rettangolo formato da un cateto orizzontale lungo 100 metri e da un cateto verticale alto 4 metri.
Quando poi sfocia nella Pianura Padana, la pendenza del Po è di circa 1,5% (cioè un metro e mezzo di dislivello ogni 100 metri orizzontali; praticamente, 15 metri di dislivello ogni mille metri percorsi). Poi tale pendenza media si riduce ad un valore del 0,4% (dislivello di 4 metri ogni chilometro orizzontale percorso), ed infine ad un valore di sostanziale orizzontalità nelle zone della foce (Polesine). Ciò premesso, proseguiamo dunque nell’analisi tecnica dell’invenzione.
Qualora l’inclinazione fosse molto elevata, essa renderebbe più vantaggioso creare “buche – lago” che siano poco lunghe. Il concetto di buca-lago è infatti associato ad una quantità di acqua raccolta che è ferma. Tale acqua non è coinvolta dallo scorrimento delle acque del fiume ed ha il suo “pelo – libero” sempre orizzontale, indipendentemente dalla pendenza del letto del fiume.
Per comprendere meglio i suoi concetti basilari, l’invenzione è illustrata, a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo, dagli allegati disegni in cui:

la
Figura 1 mostra schematicamente in sezione longitudinale un breve tratto di fiume, nel cui letto sia stata scavata una buca o fossa;

la
Figura 2 mostra, in modo simile a quanto illustrato dalla figura precedente, un lungo tratto di fiume comprendente una pluralità di buche o fosse scavate sul suo letto di scorrimento;

la
Figura 3 mostra in un modo simile a quello delle figure precedenti, una zona del fiume ubicata a monte (a destra) ed un’altra zona del fiume lontana da essa ed ubicata a valle (a sinistra); per motivi di rappresentazione, i disegni di queste due zone dello stesso fiume sono separati da due convenzionali linee tratteggiate verticali parallele, che consentono di evidenziare le due differenti altitudini;

la
Figura 4 mostra invece una sezione trasversale di un fiume e di un buca (a sinistra) scavata in esso, per evidenziare i dislivelli che l’acqua deve inizialmente superare risalendo all’interno di un tubo disteso trasversalmente e fatto poi scendere nella zona di utilizzazione (a destra);

la
Figura 5 mostra un fiume visto dall’alto ed un tubo disteso in esso, preposto a far giungere l’acqua, prelevata da una buca di monte scavata nel letto del fiume, fino a luoghi di valle ubicati al di sopra degli argini;

la
Figura 6 mostra un fiume visto dall’alto nel cui letto  sono presenti molteplici buche di varia lunghezza, servite da propri tubi per convogliare l’acqua in esse contenuta fino al di sopra degli argini del fiume;

la
Figura 7 mostra una sezione longitudinale di un fiume in corrispondenza di una buca equipaggiata con dispositivi implementanti un tubo, per conferire a questo la funzione di un sifone auto-adescante;

la
Figura 8 mostra una piastra modulare per l’ancoraggio di tubi, sia al letto del fiume sia ad altri tubi paralleli affiancati.



Spiegazione delle figure


Con riferimento alla sopra citata
Figura 1, in essa è disegnato un fiume 6 in sue due tipiche condizioni, di normalità e di magra, mediante loro sovrapposizione di confronto. Tale fiume ha la notevole pendenza indicata da un angolo a. La condizione di magra di esso è espressa da un rivolo d’acqua 1. Tale rivolo d’acqua 1 mostra la sua esiguità se confrontato con l’altezza posseduta da un argine laterale 9 del fiume. Tale argine laterale 9 esprime infatti, implicitamente, il livello massimo che le acque del fiume potrebbero acquisire nelle fasi di piena. Un livello connesso, dunque, con una ipotetica portata molto maggiore di quella implicita nel piccolo livello posseduto dal rivolo 1 disegnato nella figura citata.
Si può così vedere che, appena la poca acqua del rivolo 1 trova una buca 2, vi precipita dentro fino a riempirla con una quantità di acqua 17. La poca acqua del rivolo 1, dopo aver percorso un iniziale tratto verticale 1A in caduta, scorre poi orizzontalmente per un tratto 1B su un “pelo libero” 3 dell’acqua sottostante 17 ferma nella buca 2. Infine, tale acqua del rivolo 1 si riversa nuovamente su un letto inclinato 4 presente a valle della buca 2, nel modo illustrato da un suo tratto inclinato 1C.
In questa
Figura 1, la buca 2 ha una sua parte superiore 5 che è contraddistinta graficamente mediante sottili linee verticali 8. Ciò, allo scopo didattico di evidenziare la forma di un triangolo rettangolo posseduta dai due teorici fianchi laterali della buca 2, essendo questa concettualmente considerata con pareti laterali verticali.
La citata parte superiore 5 (contrassegnata dalle linee verticali 8 delimitate in alto dalla linea di un letto 11 del fiume 6) della buca è, infatti, geometricamente cuneiforme (simile alla forma delle stanze a mansarda, dotate di soffitto inclinato….).
Questa parte superiore 5 concettualmente cuneiforme della buca è posta in evidenza da una condizione di scarsa portata del fiume. Una scarsa portata deducibile dal citato percorso prima verticale 1A (in caduta) e poi orizzontale 1B (scorrimento in piano), seguito dal rivolo d’acqua 1 all’interno della buca 2 riempita dall’acqua 17. Tale parte superiore 5 della buca 2, viene invece riempita di acqua solo quando il fiume è dotato di una portata maggiore e, tale, da coinvolgere il suo letto fino ai suoi due argini laterali 9 (argine destro ed argine sinistro). In questa evenienza di acqua abbondante, il fiume non è più espresso dall’esiguità del rivolo di acqua 1, ma da un livello 10 delle sue acque di superficie. Tali acque del fiume scorrono pertanto con la stessa inclinazione del suo letto naturale 11, anziché scorrere secondo le citate traiettorie verticale 1A ed orizzontale 1B, imposte dalla presenza della buca 2 e seguite dal rivolo d’acqua 1. Ciò significa che, quando nel fiume c’è abbondanza di acqua, la sua superficie liquida indicata dal livello 10 ha la stessa planarità obliqua del letto 11, come se la buca 2 non esistesse.
Benché in questa situazione la buca 2 venga dunque completamente riempita dall’acqua, di fatto, la quantità di acqua contenuta nella citata zona cuneiforme della parte superiore 5 di tale buca è inutilizzabile. Infatti, nei periodi di siccità, quando si ha bisogno dell’acqua immagazzinata dalle buche 2, l’acqua teoricamente presente in tale parte superiore 5 non può essere trattenuta dalla buca. Tale quantità di acqua è infatti ubicata al di sopra del livello posseduto da un bordo 7 della buca 2, il quale è presente nella zona più a valle di tale buca.
Nella buca 2 può essere trattenuta solo una quantità di acqua 17 che abbia il suo pelo libero orizzontale 3 allo stesso livello del bordo 7.
Pertanto, l’acqua che riempie la cavità cuneiforme della parte superiore 5 della buca (quando il fiume è in piena) è soggetta a defluire a valle della buca e consentire così al rivolo d’acqua 1 i citati percorsi dei tratti 1A e 1B.
A seguito di tale proprietà, per evitare di fare scavi nel letto del fiume che non siano pienamente utilizzabili si ha che, la lunghezza della buca nel verso di scorrimento delle acque, deve avere una brevità proporzionale all’angolo di pendenza a del letto naturale 11 del fiume 6.
Più il fiume 6 scorre orizzontalmente, più una lunghezza L della buca 2 può essere notevole: al punto da conferire conseguentemente alla “buca” la forma di una fossa, o di un corto canale.
Ciò significa che, in fiumi tumultuosi, è concettualmente conveniente fare semplici “pozzi”, ovvero buche che potrebbero essere anche molto profonde e molto larghe, ma poco lunghe nel verso di scorrimento delle acque.
Dalla proprietà dell’invenzione illustrata dalla
Figura 1, si può capire che le buche 2, da scavare nel letto del fiume 6, non possono consistere in un generico canale, bensì in una moltitudine di canali molto corti.
Infatti, va sempre considerato che le buche 2 consentono il ritegno dell’acqua al loro interno mediante il loro bordo di sommità 7, posto a valle della buca 2 ad un livello più basso rispetto al livello di un bordo 12, posto a monte e dal quale avviene l’ingresso dell’acqua nella buca.
Un ipotetico generico canale, scavato al centro del fiume senza il citato bordo di valle 7, non potrebbe esercitare alcun trattenimento delle acque fluviali; tale canale sarebbe inutile, giacché non potrebbe creare le riserve d’acqua volute.
Ciò significa che gli scavi del letto del fiume devono creare una molteplicità di buche 2, atte a realizzare superfici di pelo libero 3 dell’acqua trattenuta all’interno di esse; superfici che esprimano la base orizzontale del concettuale triangolo rettangolo geometrico indicato graficamente dalle sottili linee verticali 8 (definenti le pareti laterali della parte superiore 5 della buca 2).
Tale fatto è illustrato dalla sezione longitudinale del fiume 6 indicata dalla
Figura 2.
Anche in tale figura si ha una inclinazione a del letto 11 del fiume 6 che è particolarmente ripida, per meglio comprendere il concetto alla base dell’invenzione che consente il ritegno e la gestione delle sue acque. A tale scopo, il fiume non è stato disegnato, bensì solo indicato mediante una linea 13, espressa con interruzioni formate da una sequenza di “tratto-due punti” e rappresentativa di un livello delle sue acque in condizioni normali.
In tale
Figura 2, anche il rivolo d’acqua 1 (che in Figura 1 cadeva verticalmente con il suo tratto 1A nella parte “a monte” della buca ed usciva quasi orizzontalmente con il suo tratto 1C nella zona 4 del letto del fiume posta “a valle” di essa) non è stato disegnato: ciò allo scopo di meglio illustrare il seguente fatto. Nei periodi di siccità il fiume non esiste più, a causa della totale assenza della sua tipica acqua in scorrimento nel suo usuale letto naturale 11. In tali periodi, tuttavia, in tale letto 11 sono presenti tante buche 2 sommerse, specificabili in 2A, 2B, 2C, 2D, 2E.
Tali buche sono indicate con acqua 17 presente al loro interno, ipotizzando che il fiume le abbia precedentemente riempite completamente, quando la sua acqua scorreva con un’abbondanza compatibile con il suo riversarsi nel mare.
Tale
Figura 2 consente di capire un ulteriore importante aspetto dell’invenzione: quello di poter effettuare l’estrazione gratuita dell’acqua 17 (raccolta sul fondo delle buche) durante i “periodi di secca” del fiume.
Infatti per tale estrazione, che richiede notoriamente il sollevamento dell’acqua, non viene utilizzata alcuna pompa, cosicché non si consuma la tipica energia esterna di pompaggio. Ciò è dimostrato da quanto segue.
Consideriamo la buca 2A contenente l’acqua 17, trattenuta dal bordo 7 e dotata del livello espresso dal pelo libero 3A.
Tale livello del pelo libero 3A dell’acqua è posto ovviamente più in basso di uno specifico livello 9A di un generico argine laterale 9 del fiume.
L’inclinazione di tale argine 9 (la quale è ipotizzabile sostanzialmente uguale alla inclinazione a del fiume), crea una molteplicità di suoi dislivelli laterali 46, i quali costituiscono l’altezza che l’acqua 17 delle buche deve risalire, per giungere ai terreni presenti lateralmente oltre tali argini del fiume. Ciò, allo scopo di poter giungere ad una generica zona laterale asciutta 14A servita dalla sua corrispondente buca. Tale zona laterale 14A (espressa da un convenzionale cerchietto con crocicchio di centratura) è quella in cui l’acqua prelevata dalla sua specifica buca viene utilizzata dalle attività umane: siano esse urbane, agricole, zootecniche, industriali.
L’attività umana si svolge infatti sempre in zone asciutte 14 che sono poste lateralmente, al di là degli argini dei fiumi.
Per poter essere raggiunte dall’acqua da utilizzare, tali zone 14 devono pertanto consentire ad essa di superare differenti, molteplici altezze, possedute dal citato generico argine 9 in corrispondenza delle specifiche buche da cui è estratta l’acqua.
Tale argine è quello che il fiume presenta specificamente sui suoi due lati (destro e sinistro), in corrispondenza di zone in cui potrebbero essere presenti buche che, tuttavia, non riguardano gli argini vicini ad esse. Tali buche sono infatti abbinate a proprie tubazioni che sormontano gli argini 9 in zone lontane, ubicate molto più a valle.  
L’acqua va generalmente verso il basso e non verso l’alto. Da questa ovvia considerazione si deduce che, per portare l’acqua 17 al di sopra dell’argine 9 del fiume è normalmente necessaria una pompa idraulica e, quindi, un’energia meccanica esterna che la azioni.
Ciò è quanto si fa abitualmente con i tipici trattori agricoli, equipaggiati allo scopo con una grossa pompa centrifuga, preposta ad essere pescante (parzialmente immersa) in un fosso pieno d’acqua. In questo modo, tale pompa centrifuga (azionata meccanicamente dal motore diesel del trattore) riversa nel sovrastante livello del campo agricolo, la citata acqua prelevata dal sottostante fosso. Questo fatto consente di capire che i normali fossi di irrigazione agricola sono utili, sì, ma solo se ci sono mezzi (le pompe centrifughe) che sollevino la loro acqua fino al livello dei campi da irrigare.
Ebbene, con la presente invenzione comprendente buche scavate nel letto inclinato dei fiumi, per effettuare il citato usuale sollevamento continuo dell’acqua, imprigionata in tali buche poste più in basso rispetto agli argini, non è necessaria nessuna pompa: per le seguenti ragioni.
Tipicamente, il letto naturale 11 del fiume è inclinato. Da ciò deriva che, disponendo innumerevoli buche 2A, 2B, 2C, 2D, 2E……..lungo tale letto, le si dispone a livelli (altitudini, altezze geodetiche, livello piezometrico) differenti, conferendo livelli differenti 3A, 3B, 3C, 3D, 3E anche al generico pelo libero 3 dell’acqua 17 in esse contenuta.
Per esempio la buca 2A, essendo posta a valle, è più in basso della buca 2E posta a monte; tale buca 2E ha pertanto un livello del suo pelo libero 3E (dell’acqua in essa contenuta) che è posto più in alto della zona di argine 9A presente lateralmente nelle vicinanze della buca 2A.
Consegue da ciò che, in uno specifico luogo 14A di una zona asciutta 14 di utilizzazione dell’acqua, posto al di sotto di una linea astratta di livello altimetrico 15 dell’acqua contenibile nella buca 2E, l’acqua potrebbe giungerci spontaneamente per il noto “principio dei vasi comunicanti”.
In base a tale principio, una quantità di acqua contenuta ad un generico livello superiore tende a defluire verso il basso, secondo il verso di scorrimento che la conduce dove altra acqua si trova ad un livello inferiore, qualora tali due quantità di acqua siano tra esse comunicanti.
Tale principio è molto usato sin dall’antichità. Tuttavia, generalmente esso utilizza canali (che possono operare solo alla pressione atmosferica), entro i quali si fa entrare l’acqua fornita dal livello elevato del fiume per farla scendere in altri luoghi posti più in basso.
Nel caso delle buche in argomento, l’applicazione di tale principio notorio sarebbe molto problematica; praticamente irrealizzabile, per la devastazione del territorio richiesta dalla costruzione di tali canali e per il loro insostenibile costo.
Potendo funzionare solo alla pressione atmosferica, i canali richiedono infatti un piano di scorrimento rettilineo (espresso chiaramente dagli antichi architettonici acquedotti romani).
Inoltre, tale usuale canalizzazione notoria richiederebbe un “livello elevato di presa” delle acque che deve essere fisso (stabilito dai tipici sbarramenti con stramazzo, presenti nei fiumi che attraversano le città).
Il livello delle acque contenute nelle buche 2 di cui all’invenzione è invece variabile, a causa del loro potenziale svuotamento progressivo.
Per ovviare a tali impedimenti connessi alle notorie canalizzazioni in discesa, la soluzione della presente invenzione (di accumulo dell’acqua entro buche realizzate nel letto del fiume) utilizza invece tubazioni in pressione e, così, può avvalersi dei vantaggi offerti dall’effetto-sifone.
Con apposita tubazione, un generico sifone 16 può infatti pescare a varie profondità l’acqua contenuta in buche di accumulo che sono poste a monte (per esempio la buca 2E) e convogliarla, per moto proprio, ai livelli posti più in basso (ubicati a valle): per esempio, la zona asciutta 14A. Come visibile dalla
Figura 2, tale zona è infatti al di sotto della linea astratta orizzontale 15 di livello altimetrico (o piezometrico).
Con riferimento anche alla
Figura 3, si può rilevare che il generico
sifone 16 è sostanzialmente un tubo 18 comprendente una forma di U capovolta, il quale consente all’acqua di risalire molto al di sopra del livello espresso dal pelo libero 3E offerto dall’acqua presente nella buca 2E in cui pesca con una bocca di entrata 19: purché una bocca di uscita 20 di tale tubo 18 sia posta a valle, ad un livello inferiore al livello altimetrico 15 inerente la sua citata bocca di entrata 19 posta a monte.
Tale livello altimetrico 15 è riferito al fondo della bocca 2E, cioè al suo valore minimo conseguente ad una ipotetica minima quantità di acqua presente nella buca.
Il sifone 16 può essere realizzato da un generico tubo 18 adeguatamente lungo.
Vantaggiosamente, con l’adozione del citato sifone 16 le altitudini intermedie, presenti nel tratto di fiume delimitato dalle due citate bocche di entrata 19 e di uscita 20 ed espresse dall’altezza degli argini 9 da sormontare, non costituiscono alcun impedimento alla risalita dell’acqua.
Ciò che invece è importante è il fatto che, tutto il tubo 18 realizzativo del sifone, sia pieno di acqua; solo così esso può infatti fornire la continuità necessaria alla creazione della notoria depressione, richiesta dall’innesco iniziale.
Il riempimento di un tipico tratto verticale 47 del sifone fino ad un livello massimo 49 di una sua sommità di curvatura è attuato da un dislivello 48 tra le due imboccature di entrata 19 e di uscita 20 del tubo 18 costitutivo di esso (vedasi anche
Figura 4).
Nell’antichità, tale principio di funzionamento del sifone era usato per travasare il vino: da una damigiana posta in alto ad una bottiglia posta in basso. Ponendosi in basso, l’utente aspirava con la sua bocca attraverso l’estremità di un tubo posta in basso, dalla quale doveva poi uscire il vino (bocca di uscita 20) fatto così entrare nell’altra estremità del tubo (bocca di entrata 19) immersa nella damigiana.
Tale aspirazione creava infatti nella zona “a valle” una depressione che, rispetto alla pressione (atmosferica) esistente all’interno della damigiana “a monte”, spingeva il vino a risalire fino alla sommità di curvatura 49 posta al livello massimo, oltre il quale tale tubo era ripiegato per creare la discesa in cui far defluire il vino verso la bottiglia da riempire e posta in basso (a valle).
Per capire meglio la posizione del livello massimo inerente la sommità di curvatura del sifone 16 ci si può riferire anche alla
Figura 2.
La presente invenzione ha, vantaggiosamente, la proprietà teorica di non richiedere alcuna forma di aspirazione ausiliaria iniziale necessaria all’innesco del sifone e, per questo, non richiede il tipico intervento iniziale di pompe aspiranti.
Peraltro, ciò non esclude l’impiego di esse per un eventuale innesco iniziale richiesto da impianti di concezione più complessa.
Oppure, in territori in cui non sussista un dislivello sufficiente all’impiego di sifoni, cioè dove l’inclinazione del fiume è insufficiente (letto del fiume quasi orizzontale).
Comunque, utilizzando pompe centrifughe per creare l’iniziale aspirazione richiesta dall’adozione di sifoni, si avrebbe la possibilità di non farle più azionare dal motore dopo aver effettuato l’iniziale “sollevamento di sormonto”, espresso dalla sommità di curvatura 49 presente nel sifone.
Infatti, la girante delle pompe centrifughe verrebbe trascinata passivamente dal successivo transito dell’acqua inizialmente creato (trasformandosi cioè da pompa a turbina idraulica “in folle”).
Una possibilità di adottare un sifone che non richieda aspirazione ausiliaria iniziale esterna è creata dal seguente accorgimento tecnico, illustrato dalla
Figura 5, in cooperazione anche con le Figure 2, 4 e 7.
Il tubo 18 utilizzato per la creazione del sifone viene dotato di due generici rubinetti 21 e 22 (per esempio, del tipo a maschio cilindrico forato, oppure a saracinesca, eccetera) rispettivamente nelle sue due estremità di ingresso (a monte) e di uscita (a valle). Esso viene appoggiato disteso lungo il letto del fiume 6 fino a raggiungere le zone laterali di utilizzazione 14 poste “a valle”, in cui l’argine naturale 9 del fiume è al di sotto della linea astratta 15 di livello altimetrico (visibile nelle
Figure 2, 3, 4).
Tale linea 15 coincide con il pelo libero 3 dell’acqua presente nella buca di prelievo (a monte); tuttavia, da un punto di vista pratico la si può identificare con il livello posseduto dalla bocca di entrata 19 dell’acqua nel tubo 18.
Nelle citate zone 14 poste a valle va collocata la bocca 20 di uscita dell’acqua dal tubo-sifone 18, la quale si trova pertanto in una posizione, nel piano del terreno, che può essere molto lontana dagli argini del fiume.
Tale bocca 20 è abbinata al suo rubinetto 22 inteso in una condizione di “chiuso”. L’altro rubinetto 21 presente sull’altra estremità a monte, posta ad un livello più in alto, è mantenuto in condizione “aperto”.
In questo modo, il lungo tubo 18 risulta sostanzialmente inclinato, cosicché può essere riempito semplicemente introducendo in esso acqua attraverso la sua bocca di entrata 19 aperta (bocca a monte, dotata del rubinetto 21).
Tale semplice ipotetico riempimento del tubo 18 con acqua potrebbe essere effettuato usando gli eventuali rivoli 1 del fiume, presenti leggermente a monte della buca ancora vuota (per esempio la 2E). Una volta completamente riempito tale tubo 18, si chiude il rubinetto 21 di monte posto alla sua estremità. Poi (avvalendosi per esempio della flessibilità della plastica con cui si ipotizza sia costruito il tubo 18), si introduce tale estremità del tubo 18 nella buca 2E dopo che è stata riempita (per esempio, dallo stesso rivolo 1 con cui è stato precedentemente riempito il tubo 18).
Infine, si riapre il suo rubinetto 21 dopo che è stato sommerso dall’acqua successivamente entrata nella buca. In questo modo si mette a contatto l’acqua presente all’interno del tubo 18 con l’acqua 17 contenuta nella buca 2E.
Dopo tale manovra, l’acqua presente nel tubo 18 non esce, perché l’altro rubinetto 22 presente sull’estremità a valle è chiuso. A questo punto, è tuttavia sufficiente aprire tale rubinetto 22 di valle per determinare la risalita dell’acqua 17 contenuta nella buca 2E fino a sormontare il bordo 7 di essa; dopo di ciò, tale acqua potrà poi scendere liberamente fino alla zona di utilizzazione 14. Una zona che è ovviamente posta oltre un generico argine 9A del fiume nelle citate zone 14A, ubicate molto più a valle rispetto alle “zone di presa dell’acqua” ubicate a monte.  
Ciò consente di far sgorgare immediatamente dalla bocca di uscita 20 la quantità di acqua voluta. Inoltre, la chiusura del rubinetto di valle 22 consente di bloccare tale efflusso senza sciupare l’acqua contenuta nel tubo 18 e proveniente dalla citata buca 2E.
L’osservazione della
Figura 4 (esprimendo una sezione trasversale anziché una sezione longitudinale come le altre figure) potrebbe trarre in inganno con il fatto che la tubazione 18 appare disposta “in salita”. Si precisa pertanto che essa va riferita ad un tratto del tubo 18 ipotizzato vicino alla zona di presa dell’acqua posta a monte: in questo modo si può evidenziare la risalita dell’acqua necessaria per sormontare l’argine.
Per meglio capire correttamente che il tubo illustrato in
Figura 4 è obliquo nel senso longitudinale in cui scorre l’acqua del fiume, si osservi la sua bocca di entrata 19 posta a monte (a sinistra nel disegno) e la sua bocca di uscita 20 posta a valle (a destra nel disegno): la prima mostra il tipico foro centrale dei tubi, mentre la seconda mostra solo il tipico dorso convesso espresso dalla forma cilindrica del tratto finale del tubo 18.
L’apertura del rubinetto a monte 21, associata alla continuità dell’acqua dentro il tubo 18, fa esercitare sul rubinetto 22 posto a valle la Pressione Idrostatica attinente la differenza di altitudine tra i due livelli e, quindi, la fuoriuscita dell’acqua dalla bocca 20 quando tale rubinetto 22 viene volontariamente aperto per utilizzare l’acqua.
Implementare tale erogazione di acqua con un usuale contatore consentirebbe, eventualmente, di far pagare agli utenti soltanto l’acqua utilizzata.
I sifoni 16 creati dal citato lungo tubo di plastica 18 non hanno la notoria conformazione ad U rovesciata (
Figura 3), bensì hanno una qualsiasi conformazione che sia suggerita dal terreno in cui è disteso tale tubo; pertanto, il loro tipico arco potrebbe avere un raggio anche di un chilometro (come è deducibile osservando la Figura 4).
La necessità di creare un sifone comporta l’utilizzazione di tubazioni che siano ermetiche in tutta la loro lunghezza.
Tali tubazioni sono tipicamente preposte al transito delle modeste portate di acqua richieste dalle utilizzazioni agricole, zootecniche ed urbane; portate, che sono modeste considerando che tali utilizzazioni non avvengono in modo massiccio, bensì in un modo graduale distribuito nell’intera giornata.
Ciò significa che tali tubazioni possono essere realizzate anche mediante gli usuali piccoli tubi arrotolabili, in polietilene a bassa densità (PELD) o in altre materie plastiche, che hanno generalmente un diametro massimo non superiore a 10 cm.
Ciò implica costi talmente bassi da essere compatibili con distanze, tra la buca di accumulo dell’acqua e l’utilizzatore finale, che possono essere anche di vari chilometri.
La distanza tra buca 2 di prelievo dell’acqua e zona 14 di utilizzazione dipende da due fattori: la pendenza del fiume e l’altezza dei suoi argini.
Come già detto, il valore numerico della pendenza percentuale indica quanti metri di dislivello sono sormontabili con un tratto di fiume lungo cento metri. Se un fiume ha una pendenza del 4% significa che un sifone con tubo lungo cento metri può sormontare tutt’al più un argine alto 4 metri.
Se l’argine da superare fosse, per esempio, di 8 metri, sarebbe necessario un sifone realizzato con un tubo lungo duecento metri. Peraltro, più il tubo del sifone è lungo, a parità di pendenza diventa più grande la pressione dell’acqua nella sua bocca di uscita 20.
Ciò significa che, considerando ancora la citata pendenza del 4% ed un tubo 18 lungo duecento metri, la pressione dell’acqua all’uscita sarebbe di circa 0,8 atmosfere (paragonabile al valore in bar) e potrebbe schizzare verso l’alto fino ad un’altezza di circa 8 metri.
Da tale proprietà si può pertanto capire il fatto che, nonostante non si utilizzano pompe, è comunque possibile far risalire l’acqua ad altezze ragguardevoli, utilizzabili per esempio con gli usuali sistemi di irrigazione agricola “a pioggia”.
Il tubo 18 costitutivo del sifone ha la sua lunghezza che può svilupparsi agevolmente anche in direzioni perpendicolari a quella di scorrimento del fiume.
Ogni singolo tubo 18, comprensivo del proprio sifone creabile in ogni suo tratto, può dunque svilupparsi in qualsiasi direzione che fosse necessaria.  Pertanto, tali tubi 18 possono rifornire anche utenze molto lontane dalle buche presenti nel fiume; e ciò, senza alcuno spreco di acqua, né alcuna necessità di implementazione con pompe, né particolari opere di interramento.



Riepilogo


Riassumendo, si ha dunque sempre che, nonostante il citato luogo di utilizzazione 14 sia vicino alla buca 2A, esso deve essere servito da una buca 2E che sia sufficientemente lontana, in modo che essa si possa trovare ad un livello (o altitudine) superiore a tale luogo 14 di utilizzazione dell’acqua.
Ciò, allo scopo di offrire il dislivello attuativo della pressione idrostatica creante il funzionamento dei sifoni.
Più il territorio è pianeggiante, maggiore è la distanza necessaria tra le due bocche di entrata 19 e di uscita 20 dell’acqua, attinenti il loro tubo 18.
Bocche che, per le ragioni esposte, sono preferibilmente implementate con un proprio generico rubinetto 21 e 22. Esse differiscono per il fatto che la bocca di entrata 19 è equipaggiata con un usuale filtro 23, atto ad impedire l’ingresso nel tubo di sassi o altri oggetti che potrebbero ostruirlo (
Figura 4).
Il vantaggio dei tubi liberamente conformabili a sifone è quello di una realizzazione funzionale, estremamente economica, ispezionabile, inseribile nel paesaggio, perché a tali tubi è richiesto solo di scendere ad un livello inferiore a quello posseduto dall’acqua presente nella buca di prelievo posta a monte. Tali tubi potrebbero seguire percorsi di discesa a valle anche sotterranei e liberamente definibili, potendo tali tubi essere semplicemente appoggiati sul terreno.
Con particolare riferimento alla
Figura 4, da quanto finora detto, è emerso che l’invenzione qui presentata consiste in buche ricavate nei letti dei fiumi e che pertanto, essendo tali letti in discesa, esse sono ad un’altitudine maggiore quanto più sono disposte a monte.
È emerso inoltre che tale dislivello è utilizzabile per la creazione di sifoni, mediante i quali l’acqua contenuta nelle citate buche è tutta prelevabile mediante tubazioni richiedenti soltanto un loro riempimento iniziale; un riempimento iniziale che superi un dislivello 24 tra un fondo 25 delle buche e la sommità del bordo di valle 7 della buca da sormontare.
Un ulteriore dislivello 27 tra tale bordo 7 della buca 2 e la sommità 9A dell’argine laterale (vedasi anche
Figura 2) è superato dal tubo 18 semplicemente discendendo a valle con il letto del fiume fino a giungere al di sotto del livello altimetrico 15 dell’acqua presente nella buca di prelievo ubicata a monte.
Acquisita tale posizione, la bocca di uscita 20 del tubo 18 può essere posizionata nella zona 14A di utilizzazione adagiando obliquamente tale tubo 18 sui fianchi tipicamente inclinati dell’argine per risalirlo e sormontarlo (
Figure 5, 6). Benché il superamento di tali dislivelli 24 e 27 possa essere realizzato con sifoni usuali assistiti da pompe centrifughe usuali, l’invenzione qui presentata comprende innovazioni consistenti in sifoni che sono vantaggiosamente “riempibili per caduta” con la quantità di acqua necessaria nel loro tratto iniziale verticale 47 (di risalita al livello 49 di sormonto, Figura 3) senza alcun ausilio di pompe.
Inoltre, tale invenzione comprende mezzi, attuativi del citato riempimento del tratto iniziale verticale 47 dei sifoni che, qualora ciò sia ritenuto utile, impediscono a tale tratto iniziale di svuotarsi a seguito del prosciugamento della buca 2, presente nel letto del fiume ed alimentatrice del generico sifone 16.



La realizzazione manuale del tubo-sifone


Dalla
Figura 4 si può rilevare un tratto iniziale 18A di un tubo 18 che si ipotizza possa essere costituito da un usuale tubo in plastica (Polietilene a bassa densità PELD) dotato di una flessibilità che consenta a tale tratto iniziale di essere afferrato manualmente: ciò allo scopo di posizionarlo prima su bordi esterni laterali 7B della buca 2E nella fase di riempimento, e poi (dopo aver chiuso il rubinetto 21) per posizionarlo sul fondo 25 della stessa buca 2E.
Per il deposito dell’estremità del tratto iniziale 18A del tubo 18 sul fondo 25 della buca 2E si può utilizzare una rampa obliqua 26 (
Figura 3), preposta all’ingresso entro tale buca di un escavatore cingolato.
Gli escavatori cingolati sono infatti dotati di un braccio meccanico-idraulico utilizzabile per il sollevamento ed il posizionamento della citata estremità 18A del tubo 18, qualora risultasse faticoso operare manualmente.
Peraltro, tali mezzi cingolati sono tipicamente equipaggiati con un braccio articolato munito alla sua estremità di una benna o di un “cucchiaio” per rimuovere dal terreno, ghiaia e pietre….
Con tali mezzi cingolati è anche possibile provvedere alla rimozione annuale dalla buca delle eventuali cose o pietre cadute al suo interno, a seguito del loro trascinamento effettuato dalla corrente del fiume nei periodi di piena.
Con tale possibilità di spostare manualmente (nei periodi di magra in cui si ha il fiume in secca) l’estremità 18A del tubo 18 dotata della bocca di entrata 19 si può disporre, sui bordi laterali 7B della buca, il tubo 18 in un modo disteso nel verso della corrente di eventuali rivoli 1 di acqua del fiume. Ciò allo scopo di far penetrare l’acqua di essi all’interno della bocca 19 configurata con il suo rubinetto 21 aperto. In questo modo, può essere completamente riempito d’acqua il tubo 18 fino all’altra sua estremità dotata della bocca di uscita 20, posta più a valle e con il suo rubinetto 22 chiuso.
Per consentire tale operazione, ovviamente non deve esistere il dislivello 27. Per annullare tale dislivello la bocca di entrata 19 deve essere inizialmente mantenuta al di sopra del livello 9A dell’argine, giacché solo così (considerando il disegno di
Figura 4) il tubo 18 può essere completamente riempito prima di ridepositare sul fondo 25 la bocca 19.
A riempimento per caduta così effettuato, si chiude il rubinetto 21 e si cala dunque manualmente nel fondo 25 della buca di monte 2E tale estremità 18A.
Con questo procedimento di sollevare la bocca 19 al di sopra di qualsiasi tratto del tubo 18, di versare all’interno di esso acqua fino a riempirlo, chiudere il rubinetto 21 e poi riporre nel fondo 25 della buca 2E la bocca 19, si ha a disposizione un sifone già innescato. Innescato, nel senso che esso ha pieno di acqua il suo tratto 18A finalizzato ad esprimere il tipico tratto verticale 47 del sifone, preposto alla risalita dell’acqua; una risalita creata dal richiamo conseguente all’apertura del rubinetto 22 della bocca di uscita 20 posta a valle.
Tale risalita avviene ovviamente quando si dovrà utilizzare l’acqua che, con le successive piogge, avrà riempito tale specifica buca di monte 2E.
In questa evenienza, si aprirà prima il rubinetto 22 di valle, nonostante da esso non uscirà acqua. L’uscita dell’acqua si verificherà infatti dopo che verrà aperto anche il rubinetto 21 di monte; in questo modo si determinerà l’ingresso dell’acqua della buca 2E nella bocca 19 (aspirazione dell’acqua presente nella buca per effetto della discesa dell’acqua all’interno del tubo 18).
Da notare che il procedimento di riempimento del sifone precedentemente illustrato è da intendersi essenzialmente didattico; cosicché, la citata apertura del rubinetto 21 immerso nell’acqua, la si ritiene effettuabile con qualsiasi mezzo usuale che sia di agevole manovra.
Peraltro, ciò significa che tale operazione potrebbe essere effettuata in altri modi, avvalendosi di altri mezzi.
Ciò che è importante rimarcare è il fatto che, nella tecnica notoria, il tratto iniziale verticale 47 dei sifoni (in cui il liquido deve risalire per giungere alla sommità 49 di essi per poi discendere liberamente) viene riempito dal liquido mediante suo sollevamento con un’azione aspirante ausiliaria, esercitata in una zona 18C del tubo, la quale è posteriore alla citata sommità 49 della U rovesciata (cioè a valle). Un’aspirazione esercitata generalmente mediante una pompa e paragonabile al risucchio effettuato con la bocca, nel tipico esempio domestico del travaso di vino dalla damigiana alla bottiglia.
Con il procedimento precedentemente illustrato nella Figura 4, invece, tale riempimento avviene eliminando la citata forma a U rovesciata del tubo; ciò è attuato mediante raddrizzamento e disposizione obliqua di esso, per posizionare la sua bocca di entrata 19 in una zona più in alto da cui introdurre l’acqua di un rivolo 1 per sua semplice caduta (oppure per usuale versamento con modi usuali manuali, tipo brocca e imbuto…). Ciò, fino ad un completo riempimento di tutta la lunghezza del tubo 18, e ad una successiva chiusura del rubinetto 21 della sua bocca di entrata 19. Dopo tale operazione, si incurva leggermente all’ingiù l’estremità del tubo 18 per collocare la sua bocca di entrata 19 nel fondo 25 della buca 2E, contenente l’acqua da travasare (e realizzare così teoricamente la forma della citata U rovesciata).



Il sifone automatico


Le citate operazioni manuali sono state descritte per una finalità esplicativa del concetto inventivo di un sifone idoneo ad un suo innesco senza pompe aspiranti e che può pertanto essere realizzato nel caso di piccole utenze agricole o zootecniche da una sola persona senza l’ausilio di nessuna attrezzatura tecnologica, avvalendosi cioè soltanto di un tubo ripieghevole dotato di rubinetti alle sue due estremità. Ciò non esclude che un analogo riempimento di acqua per caduta possa avvenire anche in modo automatico, avvalendosi degli speciali mezzi attuativi illustrati nella
Figura 7.
In tale figura è illustrata una sezione longitudinale di una corta buca 2F, scavata nel letto 11 di un generico fiume quasi secco, dotato della sua pendenza a e di un rivolo d’acqua 1 penetrante in una bocca di entrata 19A di un tubo 18, equipaggiata con un filtro 28.
Tale bocca 19A è utilizzata per l’entrata in essa del rivolo d’acqua 1, ed è posta sull’estremità di una particolare propaggine 18A del tubo 18.
La effettiva bocca 19 di alimentazione continua del tubo 18 è invece un’altra bocca posta alla base di un tratto di tubo 18B che è verticale, ed è perciò quasi perpendicolare ad un altro tratto di tubo 18C, inteso idealmente come orizzontale.
Il tratto 18C costituisce il livello massimo (sommità) 49 della teorica forma ad U rovesciata con rebbi di differente lunghezza, tipica dei sifoni ed illustrata nella
Figura 2. Il tratto verticale 18B costituisce invece una particolare versione del rebbio corto verticale (47 in Figura 3) di tale U rovesciata. Tale tratto è quello che viene risalito dall’acqua quando essa viene aspirata (o risucchiata) da un tratto di tubo 18D (18C in Figura 3) costitutivo del rebbio lungo. Un rebbio che va inteso in senso teorico, giacché si prolunga verso il basso, fino a posizionare la sua bocca di uscita 20 nel citato luogo lontano 14 e ad un’altitudine molto minore (inferiore livello di valle).
Si può pertanto considerare la propaggine 18A come una parte accessoria del sifone di cui all’invenzione, il quale ha comunque la sua forma teorica simile a quella citata di una U rovesciata.
Tale U rovesciata è costituita dunque dal rebbio lungo 18D preposto alla discesa dell’acqua; dalla sommità orizzontale 18C (paragonabile al livello massimo 49 di
Figura 3) determinante la separazione dei due livelli (livello di monte e livello di valle) posseduti dall’acqua. Infine essa è costituita anche dal rebbio corto realizzato dal tratto verticale 18B e preposto alla risalita dell’acqua entrante attraverso la sua bocca “aspirante” 19 rivolta verso il basso.
Per capire il senso del congegno illustrato in tale
Figura 7, è opportuno ricordare la problematica essenziale di tutti i sifoni conformati ad U rovesciata. Ovvero che, per consentire ad essi di travasare l’acqua da un livello più in alto (a monte) ad un livello posto più in basso (a valle), è prima necessario far risalire (ovvero sollevare) l’acqua posta a monte dentro il rebbio verticale corto (tratto 47) della U rovesciata, e poi fargli percorrere il livello massimo (sommità 49) della forma ad U rovesciata; dopo di ciò, l’acqua potrà poi spontaneamente discendere nel rebbio lungo (18C, 18D) della citata forma ad U rovesciata.
La risalita del’acqua dentro il rebbio corto è consentita dalla tecnica notoria dello “Stato dell’Arte” solo mediante la fornitura di un’energia esterna, eseguita mediante una pompa attuativa dell’aspirazione verso l’alto dell’acqua.
Come detto illustrando la
Figura 4, tale problematica è stata risolta dalla presente invenzione mediante semplice versamento di riempimento per caduta dell’acqua (rivolo 1) dentro il citato rebbio corto 18A: disteso provvisoriamente diritto all’esterno della buca, sul suo bordo laterale 7B, oppure addirittura sollevato per superare il dislivello 27.
Tale operazione richiedeva un faticoso rovesciamento manuale verso l’alto di tale rebbio corto 18A per spostare la sua bocca di entrata 19 al di sopra della sommità della citata U. Per ovviare a tale difficoltà si è resa opportuna una modifica che rendesse più agevole e funzionale (automatica) tale trasformazione di forma della U; trasformazione effettuata dalla piegatura manuale del tubo 18, necessaria per disporlo sul bordo laterale 7B della buca, o sollevarlo al di sopra del livello dell’argine 9A.
Eccoci pertanto a capire meglio il perché delle particolari forme conferite al generico tubo 18 ed illustrate nella
Figura 7.
In questa soluzione inventiva, la U rovesciata ed a rebbi differenziati (18D-18C-18B) conserva la sua forma in modo stabile, e viene fissata (anche per semplice appoggio) sul fondo di una generica buca 2F.
Mediante un usuale raccordo 29 a forma di “T”, il tratto orizzontale 18C viene fatto proseguire orizzontalmente per costituire la propaggine 18A.
Tale propaggine (avente grossolanamente una forma ad “S”) possiede un tratto 18E disposto verticalmente ed avente una sua forma interna tale da esprimere un’imboccatura circolare (foro) 45 posta sul fondo di una camera cilindrica 30, alloggiante con grande gioco una sfera galleggiante 31.
Si realizza in questo modo una valvola di chiusura avente il seguente comportamento particolare.
Quando all’interno del tratto di tubo 18E non c’è acqua, la sfera 31 appoggia sul fondo della camera cilindrica 30 e tappa pertanto il foro presente in essa e costituito dalla citata imboccatura circolare 45.
Allorché, attraverso la superiore bocca di entrata 19A, penetra nella camera cilindrica 30 l’acqua del rivolo 1, tale acqua fa galleggiare la sfera 31, che pertanto si stacca dal foro 45 di fondo e permette all’acqua di penetrarvi.
Scendendo così verso il basso, tale acqua percorre il tratto orizzontale 18C e poi il tratto di tubo 18D (rebbio lungo). Tale tratto di tubo è quello che scende a valle e che possiede nella sua bocca di uscita 20 il rubinetto 22 in configurazione di “chiuso”.
Consegue da ciò che, il rivolo d’acqua 1 che scorre più a monte della buca 2F, entra attraverso la bocca 19A e riempie completamente il tubo 18 disteso a valle nel letto del fiume (in condizioni di magra o di secca).
Osservando la
Figura 7 si può vedere che, transitando nel raccordo 29 a forma di T, l’acqua cade anche nel tratto verticale del tubo 18B.
Tale tubo verticale 18B è tuttavia equipaggiato con una sua “pesante” sfera 32 alloggiata in una camera grande 34 ed appoggiata su una base sagomata 44 con foro 33 centrale. In questo modo tale sfera 32, “pesante” nel senso di non galleggiante, impedisce all’acqua penetrata nella propaggine 18A di uscire verso il basso; ovvero, gli impedisce di riempire la buca 2F.  
Tale valvola di fondo 34-32-33 che così risulta, è differente dalla valvola 19A-30-31-45 presente nella propaggine 18A perché, nonostante sia sovrastata dall’acqua, tale sfera 32 rimane sempre sul fondo con la funzione di tappare il foro 33 presente nella camera grande 34.
In questo modo, l’acqua del rivolo 1 viene più vantaggiosamente utilizzata solo per riempire il tubo 18 per la sua intera lunghezza, e non per riempire la buca 2F.
L’importante è infatti avere sempre un sifone pronto all’uso che, quando successive piene del fiume 6 riempiranno la buca 2F, esso potrà funzionare semplicemente aprendo il rubinetto 22 posto a valle, e consentire così l’utilizzazione dell’acqua presente nella buca 2F. Aprendo infatti tale rubinetto 22 posto a valle, tutta l’acqua contenuta nel tubo 18 tenderà ad uscire da esso fluendo verso il basso. Infatti, tale acqua non potrà aspirare aria dalla propaggine 18A perché (nel caso che il fiume sia in secca) la sfera galleggiante 31 è comunque appoggiata sull’imboccatura circolare 45 per mantenerla chiusa. Per contro, tale acqua in uscita dalla bocca 20 eserciterà una depressione che solleverà la sfera non galleggiante 32 dal suo foro di fondo 33 e la disporrà nella camera 34: una camera grande abbastanza per far avvolgere la sfera 32 dall’acqua in transito di risalita e prelevata dalla buca 2F. Si realizza in questo modo un congegno che svolge la citata funzione del rubinetto 21 in un modo automatico.
La sfera non galleggiante 32 è realizzata in materiale gommoso, oppure in metallo rivestito di gomma morbida, idonea a garantire la necessaria tenuta all’acqua anche in presenza di sabbia. Ciò non esclude che il foro di fondo 33 sia assistito da un usuale filtro 23 finalizzato ad evitare ostruzioni generiche nel lungo tubo 18, nonché ad evitare che nel tratto di tubo 18B possa depositarcisi della sabbia o della rena. Con tale filtro 23 è dunque migliorabile l’azione di tenuta ermetica esercitata dal rivestimento in gomma morbida della sfera non galleggiante 32. La realizzazione della citata valvola di fondo mediante la sfera 32 è puramente didattica, giacché la sua citata azione tappante unidirezionale può essere svolta anche da altri usuali dispositivi a molla di richiamo tarata.



L’ancoraggio dei tubi sul fiume


Finora si  è parlato di tubi 18 appoggiati sul letto del fiume; tuttavia, poiché tali tubi sono sollecitati dalla corrente del fiume e dai detriti da esso trasportati, è opportuno che tale appoggio dei tubi 18 esprima anche un’azione ancorante.
A tale scopo essi sono preferibilmente equipaggiati con una particolare piastra modulare multifunzione 35.
Tale piastra deve infatti esercitare un’azione di ancoraggio al suolo che può avvenire sia per semplice appoggio, sia per vincolo con mezzi ausiliari specifici.
Inoltre, tale piastra deve esprimere una modularità che consenta il vincolo anche tra una pluralità di tubi 18 affiancati e paralleli tra essi.
Ciò è quanto consentito dalla piastra modulare illustrata dalla
Figura 8. Tale piastra 35 consiste in una lastra di acciaio o di altri materiali (ghisa, plastica, cemento, eccetera) opportunamente conformata ed avente una pianta quadrangolare.
Nella sua zona centrale, una piastra 35A presenta un incavo a “V” preposto a contenere il generico tubo 18 in cooperazione con un’altra piastra 35B, contrapposta specularmente alla piastra 35A.
Tali due piastre 35A, 35B sono unite sovrapposte tra di esse mediante bulloni 37.
In posizione laterale di estremità, ogni piastra presenta due pareti 38 e 39 dotate ognuna di almeno una coppia di fori 40, 41.
Tale coppia di fori può essere utilizzata per unire le citate due piastre 35A, 35B in una configurazione affiancata con altre due analoghe piastre 35C, 35D, mediante usuali bulloni 42, 43.
Inoltre, può essere usata per l’ancoraggio di cavallotti 50 equipaggiati con fune 36 ancorata a parti inamovibili reperite nel fiume stesso o in suoi argini.
Tali piastre esercitano un’azione ancorante e mordente realizzata mediante le sporgenze espresse dalle pareti laterali 38 e 39 appoggiate sulla superficie scabrosa del letto del fiume.
Tale ancoraggio per appoggio sul letto del fiume può essere rafforzato mediante grosse pietre prelevate dallo stesso letto del fiume o selezionate tra quelle derivanti dallo scavo delle buche 2.



FIGURA 1





FIGURA 2






FIGURA 3








FIGURA 4








FIGURA 5






FIGURA 6





FIGURA 7







FIGURA 8



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