Analisi del potenziale idroelettrico di reti irrigue a basso salto mediante configurazioni impiantistiche innovative

In recent years increasing interest has been aroused by renewable energy sources, thanks to the incentive systems that resulted in high returns for investments. In particular, hydroelectric power is going through a new and important period of strong growth, through mini and micro systems. With an increasing saturation of so-called traditional sites, our gaze is now being turned to applications that once used to be considered as unprofitable: among them, the irrigation channels. Even the current legislation supports the development of these systems, and the legislazion in approval stage will do so even more. However the numerous problems, both in the design stage and in the operational stage, are totally different from conventional applications. Erroneous conclusions in the evaluation phase of the hydraulic potential can lead to huge economic losses once the facility has been realized. In this discussion we will be analyzing all the peculiarities and problems that plague this environment, analyzing the Naviglio Pavese. Its characteristics are common to most irrigation canals, such as a plentiful material transport, difficulties in determining the derivations and flow regime, which depend on the channel management. In addition, the Naviglio Pavese turned out to be a historic and monumental property, besides being a channel in which navigation services are being restored. This is therefore a very complex engineering and extremely relevant problem. As a matter of fact, in these small handiworks, they are no well-defined design criteria to be followed, but everything is highly dependent on the designer and the specific work. In fact, the traditional engineering solutions have proved themselves unsuitable to be well adapted to such a harsh environment. We are hence proposing a computational model for the evaluation of the potential of irrigation channels, depending on various assumptions of management. We have come to define some innovative design criteria, also through the comparison of two technologies: Kaplan and Archimedes screw turbine.

Negli ultimi anni sempre più interesse è stato suscitato dalle fonti di energia rinnovabile, grazie anche ai sistemi di incentivazione che hanno determinato un’elevata redditività per gli investimenti in questo campo. In particolare, l’idroelettrico sta attraversando un nuovo e importante periodo di forte crescita, attraverso i mini e micro impianti. Con una saturazione sempre crescente dei cosiddetti siti tradizionali, lo sguardo è ora rivolto verso applicazioni un tempo valutate non profittevoli: tra queste i canali irrigui. Anche l’attuale normativa favorisce lo sviluppo di tali impianti e in modo ancoramaggiore lo farà quella in fase di approvazione. Tuttavia le numerose problematiche sia in fase di progettazione che in fase operativa sono totalmente differenti dalle applicazioni convenzionali. Errate conclusioni in fase di valutazione del potenziale idraulico possono portare a ingenti perdite economiche a impianto realizzato. Verranno analizzate in questa trattazione tutte le peculiarità e le problematiche che affliggono questo ambiente, analizzando il Naviglio Pavese. Esso presenta caratteristiche comuni allamaggior parte dei canali irrigui, come forte trasporto dimateriale, difficoltà nel valutare le derivazioni e regime di portata dipendente dalla gestione del canale. Inoltre il Naviglio Pavese risulta essere un bene storico e monumentale, oltre ad essere un canale sul quale è in fase di ripristino la navigazione. Si tratta quindi di un problema ingegneristico assai complesso e di estrema attualità. Infatti, in queste piccole realizzazioni, non vengono seguiti criteri di progettazione ben definiti ma tutto risulta fortemente dipendente dal progettista e dalla specifica realizzazione. Infatti le soluzioni ingegneristiche tradizionali hanno dimostrato di non sapersi bene adattare a questo ambiente così difficile. Viene proposto un modello di calcolo per la valutazione del potenziale di canali irrigui, in funzione di diverse ipotesi di gestione, arrivando a definire criteri di progettazione innovativi, anche attraverso il confronto di due tecnologie: Kaplan e coclea idraulica.