Indice
Premessa... 2
1. Dati di partenza... 3
2. Stima della popolazione... 3
3 Calcolo della rete idrica ... 4
3.1 Dimensionamento ... 4
3.2 Risultati del calcolo preliminare ... 6
Premessa
Oggetto della presente relazione di calcolo idraulico è la descrizione delle opere riguardanti la realizzazione della nuova rete idrica a servizio dell’area industriale “Piccole Industrie S.S. 7 – S.P.
48” facenti parte delle Aree industriali del Consorzio ASI di Taranto.
L’area in cui verranno realizzate le nuove opere descritte nella presente è identificata dalle coordinate geografiche - Latitudine 40°30'14.83"N e Longitudine 17°13'44.60"E ed è ubicata in vicinanza della S.S. 7 e della S.P. 48 a meno di 1 km dall’abitato.
Topograficamente è situata ad una quota compresa tra i 17 m e gli 11 m s.l.m.
La stessa è tutta compresa nelle tavolette IGM 202 II NO e IGM 201 I SO. L’andamento orografico risulta, nel suo complesso, pressoché subpianeggiante degradando dolcemente verso la zona Sud dove raggiunge, in corrispondenza della S.S. 7, la parte più bassa con una quota pari a circa 11 m s.l.m. L’intero territorio ha una superficie complessiva di 114 ha circa ed ha una forma dai contorni piuttosto regolare.
Stralcio tavolette IGM 202 II NO e IGM 201 I SO
Essendo l’area industriale già dotata di tronchi principali di distribuzione idrica disposti lungo le arterie principali, la progettazione svolta è consistita nel dimensionare la rete di distribuzione idrica di secondaria di completamento, alimentata dai collettori esistenti.
Planimetricamente la rete progettata si compone di due maglie chiuse e due tronchi secondari, tali da asservire tutta l’area industriale.
Questo elaborato descrive le tappe che hanno portato alla realizzazione del modello idraulico, dall’implementazione dei dati topologici alla loro validazione, dall’attività di simulazione all’analisi dei risultati.
1. Dati di partenza
Le informazioni da cui si è partiti per la costruzione del modello consistono in una serie di dati contenenti le informazioni topologiche planimetriche ed altimetriche del territorio oggetto di intervento.
Topologicamente la rete è rappresentata mediante la schematizzazione: nodi e rami. I nodi rappresentano i pozzetti, i rami, invece, rappresentano i condotti. Le informazioni topologiche sono state acquisite dal rilievo di dettaglio effettuato su tutta la zona oggetto di progettazione.
Le informazioni relative alla topologia della rete consistono nella collocazione planimetrica dei condotti, degli organi di regolazione, degli organi di scarico e nell’inserimento del dato relativo alla quota del terreno, da cui si è partiti per la ricostruzione altimetrica della rete e quindi per l’assegnazione della quota di scorrimento dei condotti idrici.
Altresì, è presente l’informazione relativa al materiale e alle dimensioni del condotto nonché al tratto di strada dove è ubicato.
2. Stima della popolazione
Al fine di dimensionare la rete idrica in oggetto si è prevista una popolazione presunta pari a 2 addetti dell’industria ogni 1.000 metri quadrati.
I condotti relativi alle reti idrico e fognante da realizzarsi, sono stati dimensionati sulla base delle previsioni relative al tipo di insediamenti produttivi che si svilupperanno nella zona in esame.
La superficie complessiva del territorio industriale “Piccole Industrie” presa come riferimento per la determinazione della popolazione (abitanti equivalenti) è di 114 ha. Gli abitanti equivalenti sono stati assunti pari a 2280.
3 Calcolo della rete idrica
Per il dimensionamento delle due maglie e dei due tronchi secondari da realizzare si è tenuto conto della rete esistente.
La rete sarà realizzata con tubi in ghisa sferoidale di diametro DN 100, come riportato sulle tavole rappresentative del tracciato plano-altimetrico.
La pressione di esercizio nel punto di presa, da indagini svolte, è stata assunta pari a 30 atm.
Lo scavo per la posa in opera delle condotte sarà a sezione obbligata, saranno previste eventuali tubazioni di protezione dei sottoservizi, saranno regolarizzate le pareti lungo la verticale e spianato il fondo. Il rinterro sarà effettuato mediante materiale arido stabilizzato, proveniente da cave di prestito, costipato a strati spessi 50 cm ed eliminato il materiale di pezzatura grossolana.
Le deviazioni plano-altimetriche saranno realizzate per mezzo di apposite curve, le diramazioni si eseguiranno con pezzi a T o a croce ed infine i tratti di condotta terminale saranno chiusi mediante tappi. Tutti i pezzi speciali saranno in ghisa sferoidale per giunzioni di tipo express, comprensivi di controflange, anelli di gomma e bulloni.
La rete sarà sezionata in corrispondenza di ogni nodo a mezzo di saracinesche di ghisa a corpo ovale complete di aste di manovra con tubo protettore e volantino con chiusura antioraria con vitone in acciaio e tenuta idraulica senza premistoppa per pressioni di esercizio a 16 atm.
3.1 Dimensionamento
La progettazione è stata svolta partendo dalla valutazione della portata di punta nel giorno di max consumo, secondo la relazione:
Qmax = cp x α x Q media dove:
cp è il coefficiente di punta;
α è il coefficiente di perdita, posto uguale a 1,12.
Per la determinazione del coefficiente di punta si è sfruttata la relazione:
cp = 20 x P-0,2 = 20 x 2280-0,2 = 4,26
essendo P la popolazione costituita dagli addetti previsti all’interno dell’intera zona artigianale.
Dall’analisi di quanto argomentato nel Piano Direttore della Regione Puglia si è stimata una dotazione procapite giornaliera (d) di 250 litri/ab gg. Il numero di addetti previsti per un periodo di almeno 50 anni, pari cioè alla vita utile che si suppone per un’opera acquedottistica, secondo le elaborazioni statitistiche effettuate e descritte in precedenza, è stato posto pari a 2280 addetti.
La portata media annua:
Q media = (d x p)/86400 = (250 x 2280)/86400 = 6.59 l/sec
La portata di progetto risulta essere:
Qmax = cp x Q media = 4,26 x 6.59 = 28,07 l/sec
Ipotizzando una densità di popolazione uniforme nell’intero centro artigianale, si è supposta una distribuzione uniforme della portata di progetto su tutti i tronchi.
Tale portata specifica distribuita risulta:
q = Q max / L tot = 28,07 / 2874 = 0.0097 l/sec x m
La formula di resistenza adottata per il calcolo delle perdite di carico è quella di Gauckler - Strickler, si è previso di utilizzare una tubazione in ghisa sferoidale e la condizione di tubo usato con scabrezza K = 85 (coefficiente dimensionale).
La rete idrica sarà posata ad una profondità di scavo tale da garantire le condizioni di temperatura ottimali per la distribuzione idrica. Il dimensionamento è avvenuto in modo tale da garantire sull’erogatore idraulicamente più svantaggiato un carico minimo di 10,00 m.
3.2 Risultati del calcolo
Il calcolo e la verifica idraulica della rete è stato effettuato mediante l’utilizzo del modulo EPANET del pacchetto applicativo MARTE 2007 della DEK S.r.l.
Epanet è un programma che esegue la simulazione di un lungo periodo di comportamento idraulico e di qualità dell'acqua entro una rete di condotte in pressione.
Una rete può consistere in tronchi di condotte, nodi (giunti di collegamento), pompe, valvole, vasche di raccolta o serbatoi.
Epanet determina la portata d'acqua in ciascun tronco di condotta, la pressione in ciascun nodo, l'altezza dell'acqua nei serbatoi, e la concentrazione delle componenti chimiche dell'intera rete nel periodo di simulazione comprensivo di molteplici intervalli di tempo.
La versione Windows di Epanet fornisce un ambiente integrato per l'edizione dei dati di input della rete, della simulazione del funzionamento idraulico e della qualità dell'acqua con presentazione dei risultati in vari formati.
Sono incluse mappe con colori codificati, tabelle dati, serie di grafici temporali, disegno di profili.
Epanet è stato sviluppato da Water Supply and Water Resources Division (formerly the Drinking Water Research Division) of the U.S. Environmental Protection Agency's National Risk Management Research Laboratory.
Il Modulo Epanet di Marte 2007 fornisce dunque un pacchetto completo per l’analisi idraulica di periodi estesi con cui si è considerato:
- trattare sistemi di qualsiasi dimensione,
- considerare le piccole perdite di carico dovute alle curve, strozzature ecc.,
- considerare vari tipi di valvole incluse quelle di ritegno, chiusura, regolazione della pressione e controllo della portata,
- considerare molteplici categorie di richiesta idrica ai nodi ciascuna con proprie modalità di variazione nel tempo.
Per effettuare il calcolo della rete idrica è stato quindi necessario prima di tutto digitalizzare la rete e fornire la portata necessaria a soddisfare i fabbisogni della popolazione stimata.
I risultati del calcolo hanno dunque fornito valori di verifica positivi a garantire una distribuzione delle pressioni ottimali nei nodi con diametri del DN 100 per la rete di completamento da realizzare.
