INDICE RELAZIONE IDROLOGICA-IDRAULICA

INDICE

RELAZIONE IDROLOGICA-IDRAULICA

Piano Attuativo “DT12” in località “Roccolino” zona Montegargnano per la realizzazione di Residenza turistico-alberghiera, normata dall’art. 20 delle NTA del Piano delle regole

1.0) Premesse

2.0) Inquadramenti geografico, geologico ed idrogeologico 3.0) Dati idrologici e dati idraulici (pluviometria)

4.0) Analisi delle piogge intense delle curve di possibilità pluviometrica del bacino 5.0) Determinazione della portata meteorica generata dal bacino imbrifero

5.1) Tecniche di smaltimento delle acque meteoriche 5.2) Definizione del coefficiente d’afflusso del bacino

5.3) Calcolo della portata meteorica afferente al sistema di smaltimento 5.3.1) Metodo dell’invaso lineare

6.0) Dimensionamento del sistema di smaltimento

7.0) Conclusioni

1.0 Premesse

Lo studio idrologico-idraulico di seguito evidenziato, viene condotto con l’obbiettivo di analizzare la fattibilità dell’intervento del P.A per realizzazione di RTA in ambito DT-12 Montegargano Roccolino situato in località Montegargano nel comune di Gargnano (BS) a seguito di un processo di trasformazione urbanistica.

Trattandosi di zona interessata da un processo di impermeabilizzazione, determinata dalla conversione dell’uso del suolo, la presente analisi si rende essenziale al fine di stabilire i manufatti idraulici atti ad immagazzinare le acque bianche prodotte dalla trasformazione afflussi-deflussi. Lo studio evidenziato di seguito, viene pertanto redatto con l’obbiettivo di stabilire le portata generate dal processo di trasformazione urbanistica, in modo tale da definire il volume utile dei sistemi di smaltimento o dispersione della portata prodotta dalla superficie scolante considerata. I risultati rappresentati nei paragrafi seguenti, sono pertanto il risultato di un’analisi idrologica-idraulica condotta sull’area di trasformazione stabiliti sulla base delle portate critiche prodotte dalla superficie scolante a seguito di eventi pluviometrici intensi di breve durata.

2.0 Inquadramenti geografico, geologico ed idrogeologico

Trattasi di area situata in località Montegargnano nel comune di Gargnano attualmente costituita da un territorio destinato a bosco e prato nel quale è prevista la realizzazione di un complesso di immobili a destinazione residenziale. L’ambito comprende tutta la zona collinare tra la Provinciale della Valvestino e la strada Comunale per Costa. Si sviluppa, per oltre 10 Ha, con terrazzamenti che partono dalla provinciale sul versante sud-est da quota 443,00 m fino a quota di 515,00 m di sommità per degradare verso la strada Comunale della Costa a quota 488,00 m. Attualmente il sito è caratterizzato dalla presenza, nella zona verso lago fino alla quota di 490,00 m del complesso alberghiero Lefay resorts, oltre che dalla vegetazione tipica locale quali ulivi lungo le balze, conifere in sommità, bosco ceduo verso est (vista Musaga) e da due

“rustici” da riattare. L’area interessata all’edificazione è nella zona che dalla collina volge verso ovest in continuazione con la definizione del raccordo con la “sella” di Navazzo.

3.0 Dati idrologici e dati idraulici (pluviometria)

Nella progettazione (o verifica) di un sistema idraulico complesso, o di una semplice struttura, occorre vagliare accuratamente le curve di possibilità pluviometrica. In definitiva occorre fare delle scelte circa il grado di rischio che si vuol correre per le opere da realizzare, questo nel caso delle piene e quindi delle piogge che le generano, comporta la scelta di una probabilità (o meglio di un tempo di ritorno “T” inteso come intervallo di anni in cui mediamente un certo evento viene eguagliato o superato mediamente una sola volta) dall’evento. Ne consegue che le indagini delle piogge intese vengono fatte con criteri statistici attraverso la definizione delle curve di possibilità pluviometrica corrispondenti ai prefissati valori del tempo di ritorno considerato.

4.0 Analisi delle piogge intense delle curve di possibilità pluviometrica del bacino

Un passo fondamentale dell’analisi idrologica per la stima della portata critica consiste nella determinazione delle curve di possibilità pluviometrica medie puntuali del bacino. L’operazione viene condotta in modi differenti a seconda del livello e della quantità delle informazioni disponibili. Se all’interno dell’area d’interesse del bacino cadono più stazioni pluviometriche o pluviografiche appare ragionevole fare riferimento ai metodi che stimano tale curva come media spaziale dei valori determinati per le singole stazioni pluviografiche. Trattandosi di bacino imbrifero afferente al comune di Salò, appare ragionevole considerare per la valutazione delle curve le misure di livelli della precipitazione registrati nella stazione pluviometrica presente nel comune stesso. La presenza di un campione di popolazione di misure limitato e quindi poco significativo, ha imposto la necessità di trascurare le misurazioni effettuate nella stazione di Salò e quindi i valori dei parametri delle curve segnalatrici che vengono di seguito rappresentati sono stati determinati sulla base delle rilevazioni effettuate dall’Arpa e stabiliti sulla base della procedura di seguito proposta.

Per curva caratteristica di possibilità pluviometrica si intende la relazione tra l’altezza di pioggia, “h”, caduta nella generica durata, “d”, e il tempo di ritorno, “T”, della stessa; tempo definito come il numero medio di anni in cui “h”, nella durata “d” viene superata in media una sola volta. La sua espressione per campi di durate abbastanza ampi, può essere rappresentata da relazioni del tipo:

h(d,T)=aT d ⁿ (4.1)

dove aT [mm/h ⁿ] rappresenta la pioggia oraria di tempo di ritorno “T” ed “n” è un esponenziale di scala.

Le piogge massime annuali che si verificano in una data località per un assegnata durata, date le loro caratteristiche di variabilità, possono essere assimilate a una variabile aleatoria. Della variabile aleatoria disponendo di una serie di osservazioni è possibile definire la distribuzione di probabilità “P(h)”, la quale è legata al tempo di ritorno dalla relazione:

T(h)=1/[1-P(h)] (4.2)

ove P è la probabilità di non superamento.

Disponendo in una serie di osservazioni di massimo annuale, “h”, dell’altezza di precipitazione con durata

“d”, scelta un tipo di legge probabilistica che si presta bene a interpolare le osservazioni è possibile pervenire alla determinazione del quantile “h(d)”. La distribuzione di probabilità scelta in questo particolare caso è la distribuzione a due parametri di Gumbel definita dalla relazione:

P(h)=exp(-exp(-y)) (4.3)

dove y è la variabile ridotta tale per cui:

y =αd (h – ud) (4.4)

dalla quale si consta che per definire la probabilità di non superamento di un evento è necessario stimare i parametri “αd”, “ud”. Stimando i parametri ad esempio con il metodo dei momenti (si considera la media, “µ”, e la deviazione standard, “σ”), supponendo che la media e lo scarto della popolazione coincidano con la media “m(h)” e lo scarto “s(h)” del campione delle osservazioni si determinano i quantili d’altezza di precipitazione a tempo di ritorno assegnato:

h(d)= u d – 1/(αd) lnln(T/(T-1) (4.5) dove:

αd = 1,283/σ ud =µ-0,45σ

Stimati i parametri attraverso i metodi sopra definiti, nella progettazione di un sistema idraulico complesso, o di una semplice struttura, occorre fare una scelta circa il grado di rischio che si vuol correre per l’opera da realizzare, questo implica nel caso delle portate critiche e quindi delle piogge che le generano la scelta di un tempo, di una probabilità e quindi di un tempo di ritorno. Per il bacino in esame, sono stati considerati tempi di ritorno 2, 5, 10, 20, 50, anni, ed in funzione di ciò sono stati individuati i diversi quantili di altezza di precipitazione al variare del tempo di ritorno e della durata della precipitazione stessa tramite la relazione (4.5). Attraverso l’interpolazione delle previsioni “h(d)” si ottiene quindi una relazione empirica tra i valori di

“h” e “d”, che corrisponde alla curva h(d) di crescita dell’afflusso meteorico di progetto con la durata. Questa procedura viene denominata metodo dei quantili regolarizzati, poiché si basa sulla regolarizzazione, mediante una opportuna funzione, dei quantili corrispondenti a diverse durate. Con la procedura sopra descritta i parametri aT e nT dipendono pertanto dallo specifico quantile preso in esame, ossia dal tempo di ritorno considerato. La regolarizzazione tramite la relazione (4.5) viene condotta tramite regressione dei valori stimati dai quantili “h(d)” sulle diverse durate, “d”, prese in esame, adottando solitamente uno schema lineare alle trasformazioni logaritmiche. Sulla base delle constatazioni effettuate precedentemente, di seguito vengono rappresentate le curve di possibilità pluviometrica calcolate attraverso la procedura definita precedentemente.

a1 [mm/oreⁿ] n w2 w5 w10 w20 w50 w100 w200

25,4 0,331 0,944 1,21 1,387 2 1,809 1,99 2,19

parametri

1-24 ore

Tabella n.1-Valori dei parametri stabiliti dall’Arpa ai fini della determinazione dei valori dei parametri aT(d) e nT

wT w2 w5 w10 w20 w50 w100 w200 0,94400 1,21000 1,38700 1,56800 1,80900 1,99000 2,19000

ore T=2 T=5 T=10 T=20 T=50 T=100 T=200

1 23,98 30,73 35,23 39,83 45,95 50,55 55,63

2 30,16 38,66 44,32 50,10 57,80 63,58 69,97

3 34,49 44,21 50,68 57,29 66,10 72,71 80,02

4 37,94 48,63 55,74 63,02 72,70 79,98 88,02

5 40,85 52,36 60,02 67,85 78,28 86,11 94,76

6 43,39 55,61 63,75 72,07 83,15 91,46 100,66

7 45,66 58,53 67,09 75,84 87,50 96,25 105,93

8 47,72 61,17 70,12 79,27 91,45 100,60 110,71

9 49,62 63,60 72,91 82,42 95,09 104,60 115,12

10 51,38 65,86 75,49 85,35 98,46 108,31 119,20

11 53,03 67,97 77,91 88,08 101,62 111,79 123,02

12 54,58 69,96 80,19 90,65 104,59 115,05 126,62

13 56,04 71,83 82,34 93,09 107,40 118,14 130,01

14 57,43 73,62 84,39 95,40 110,06 121,08 133,24

15 58,76 75,32 86,34 97,60 112,61 123,87 136,32

16 60,03 76,95 88,20 99,71 115,04 126,55 139,26

17 61,25 78,51 89,99 101,73 117,37 129,11 142,09

18 62,42 80,00 91,71 103,68 119,61 131,58 144,80

19 63,54 81,45 93,36 105,55 121,77 133,95 147,42

20 64,63 82,84 94,96 107,35 123,85 136,25 149,94

21 65,68 84,19 96,51 109,10 125,87 138,47 152,38

22 66,70 85,50 98,01 110,80 127,82 140,61 154,75

23 67,69 86,77 99,46 112,44 129,72 142,70 157,04

24 68,65 88,00 100,87 114,03 131,56 144,72 159,27

LSPP 1 - 24 ore

Tabella n.2-Valori dell’altezza di precipitazione valutati per i diversi tempi di ritorno alle diverse durate

LSPP 1- 24 ore Spazializzata

y = 23,978x^0,331 y = 30,734x^0,331 y = 35,23x^0,331 y = 39,827x^0,331

y = 45,949x^0,331 y = 50,546x^0,331 y = 55,626x^0,331

0 30 60 90 120 150 180

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

ore

mm

T=2 T=5 T=10 T=20 T=50 T=100 T=200

Grafico n.1-Curve segnalatrici di possibilità pluviometrica

Analizzando il grafico n.1 si osserva che i valori dei parametri della curva di possibilità pluviometrica valutati per i diversi tempi di ritorno valgono:

T(anni)

T T

T

d a d n

h ( ) = ( ) ×

2

23 , 978 × 0 , 331

5

30 , 734 × 0 , 331

10

35 , 23 × 0 , 331

20

39 , 827 × 0 , 331

50

45 , 949 × 0 , 331

100

50 , 546 × 0 , 331

200

55 , 626 × 0 , 331

Tabella n.2-Curve di possibilità pluviometrica valutate per i diversi, T.

5.0 Determinazione della portata meteorica generata dal bacino imbrifero

5.1 Tecniche di smaltimento delle acque meteoriche

La crescente urbanizzazione di alcune aree, comporta in alcune occasioni incrementi eccessivi del deflusso prodotto dal bacino imbrifero che possono portare ad un sovraccarico della rete di smaltimento eccedendo un assegnato limite di progetto. In questi casi, può risultare vantaggiosa una soluzione che preveda l’abbattimento delle portate di piena mediante una laminazione piuttosto che una completa ricostruzione della rete idraulica ricettrice. La moderazione dei deflussi, può essere pertanto effettuata attraverso il ricorso di tecniche che risultano essere molto simili nel tipo di effetto prodotto, ma molte volte diverse nel meccanismo attraverso il quale si ottiene la riduzione della portata. Nella nostra particolare circostanza trattandosi di area soggetta ad trasformazione dell’uso del suolo, è sorta l’esigenza d’intervenire sulla stessa attraverso della opere atte allo stoccaggio temporaneo e successiva dispersione della portata prodotta.

L’approccio impiegato nella verifica, si basa pertanto sull’identificazione della portata generata in modo tale, compatibilmente con le caratteristiche geologiche del sito si provvede alla determinazione dei volumi di stoccaggio da attribuire al sistema di dispersione da realizzare

La garanzia per un drenaggio sostenibile nel sito, verrà pertanto effettuata sulla base:

caratteristiche di uso del suolo caratteristiche del terreno

caratteristiche qualitative e quantitative richieste caratteristiche estetiche ed ecologiche richieste posizione della falda freatica

della rete idrografica presente

Sulla base delle osservazioni effettuate, si osserva che per l’intervento in oggetto la tecnica che risulta maggiormente efficace per l’attenuazione degli eventi piena a valle, è quella che fa riferimento alla realizzazione di un sistema di pozzi perdenti che consento di immagazzinare e successivamente disperdere nel terreno le acque bianche prodotte durante la trasformazione afflussi-deflussi.

5.2 Definizione del coefficiente d’afflusso del bacino

La verifica ed il dimensionamento dei manufatti idraulici presenti all’interno della rete di smaltimento delle acque bianche, viene effettuata attraverso la definizione della portata afferente al sistema di dispersione.

Sulla scorta delle constatazioni effettuate, risulta indispensabile stabilire per ogni superficie scolante considerata, l’aliquota parte della precipitazione (al netto delle perdite) defluenti sul bacino e che devono essere convogliate nei sistemi di attenuazione previsti. L’effettivo deflusso da canalizzare all’interno deli sistemi di dispersione e prodotto dal processo di trasformazione afflussi-deflussi, viene garantito attraverso l’assegnazione del coefficiente d’afflusso, φ. La definizione del valore da assegnare al parametro, viene effettuata attraverso la suddivisione della superfici in esame in aree impermeabili e permeabili, in modo tale da assegnare ad ognuna di esse lo specifico coefficiente d’afflusso, stabilito in funzione delle caratteristiche fisiche e geologiche del terreno. La letteratura fornisce valori di coefficienti di afflusso variabili in funzione della tipologia di superficie di scorrimento e del tempo di ritorno. Per il caso in esame, tenendo conto del collegamento diretto o meno alla rete di smaltimento , si sono assunti i seguenti parametri:

strade dotate di caditoie: φ^=0,80 tetti e piazzali: φ^=0,90;

aree di prevista edificazione: φ =0,40-0,60;

aree verdi φ =0,10-0,15

Una ulteriore definizione del valore da attribuire al coefficiente d’afflusso, viene fornito da definiti da Handbook of Applied Hydrology attraverso il quale si ha:

Caratteristiche dell’area Coeff.afflusso-φφφφ1

Superfici impermeabili o pavimentate

(strade, aree coperte, etc) 0,70 ÷ 0,95 Suoli sabbiosi a debole pendenza (2%) 0,05 ÷ 0,10 Suoli sabbiosi a media pendenza (2÷7%) 0,10 ÷ 0,15 Suoli sabbiosi a forte pendenza (7%) 0,15 ÷ 0,20 Suoli argillosi a debole pendenza (2%) 0,13 ÷ 0,17 Suoli argillosi a media pendenza (2÷7%) 0,18 ÷ 0,22 Suoli argillosi a forte pendenza (7%) 0,25 ÷ 0,35

Tabella n.2-Valori del coefficiente d’afflusso in funzione delle caratteristiche litologiche del bacino

“φφφφ2”-Uso del suolo TIPO DI SUOLO

Coltivato Bosco Suolo con infiltrazione elevata, normalmente

sabbioso o ghiaioso 0,20 0,10

Suolo con infiltrazione media, senza lenti argillose;

suoli limosi o simili 0,40 0,30

Suolo con infiltrazione bassa, suoi argillosi e suoli con lenti argillose vicine alla superficie,

strati di suolo sottile al di sopra di roccia impermeabile

0,50 0,40

Tabella n.3-Valori del coefficiente di afflusso definiti da Handbook of Applied Hydrology, Veri Te Chow, 1964

La valutazione di tale parametro è stato pertanto effettuato tenendo in considerazione la seguente relazione;

∑

∑ ^⋅

=

Φ

_n

i n

i i

A A

1 1

φ

(5.0)

Dall’analisi svolta, si osserva che l’intervento in oggetto viene ristretto ad una sola porzione del comparto, riguardante una superficie di circa 8.900,00 m² alla quale va aggiunta ulteriore superficie presso la quale è prevista la realizzazione di una nuova strada.

La nuova trasformazione urbanistica, comporta pertanto la realizzazione di nuove unità immobiliari destinate alla residenza turistica che verranno considerate pertanto come superfici impermeabili e valutate pari ad Aimm-imp=2955,00 m² a cui va aggiunta la superficie impermeabile della nuova strada Astrada-imp=1188,00 m² e del vialetto pavimentato carraio che consente l’accesso alle varie unità immobiliari presenti, Avialetto- imp=840,00 m²

Nel calcolo posto di seguito, verrà pertanto attribuito un coefficiente pari ad φ=0,90 per le superfici impermeabili, mentre un coefficiente pari ad φ=0,15 per le superfici caratterizzate da prato e bosco.

Le acque prodotte dalla nuova strada da realizzare, verranno convogliate separatamente dall’area in cui è prevista la realizzazione del gruppo di immobili.

Utilizzando la formula sopra definita, con i valori del coefficiente d’afflusso appena menzionati, si osserva che il coefficiente d’afflusso per l’area in esame vale:

46 , 8900 0

90 , 0 3795 5105 15 ,

0 × + × =

= Φ

5.3 Calcolo della portata meteorica afferente al sistema di smaltimento

La valutazione della portata da avviare al sistema di stoccaggio temporaneo, analizza la tipologia d’intervento da effettuarsi sull’area, è stata individuata a partire dai soli dati pluviometrici considerando come livello di rischio un evento caratterizzato da tempi di ritorno T=5 anni, in quanto trattasi di valori generalmente usati per il dimensionamento di impianti di smaltimento di acque bianche. Trattandosi di misure dell’altezza di pioggia effettuate in modo puntuale, si deve provvedere al ragguaglio della curva di possibilità pluviometrica mediante le relazioni riportate di seguito e note come formule di Marchetti:

a¹ = a [1-0,06 ( A) ^0.40 ] (5.1)

n¹ = n0 + 0,003 ( A ) ^0.60 (5.2)

n0 = ¹

3

4 n

(5.3)

La valutazione della portata generata dall’area oggetto di studio, è stata valutata nella condizione post- intervento a cui è sottoposta l’area, in modo tale da valutare il valore del deflusso dovuto al mutamento di destinazione d’uso dell’intera area in esame. La determinazione del valore di portata prodotta, è quantificabile servendosi di più metodologie di calcolo anche se del resto, per bacini urbani costituiti da un’estensione inferiore ai 10 km² il metodo più appropriato si rileva quello dell’invaso lineare che pertanto verrà impiegato per la definizione del deflusso massimo transitabile presso la sezione di chiusura considerata. Sulla scorta delle relazioni sopra esposte, si osserva che il valore dei parametri delle curve devono essere ragguagliati, in quanto le misure di precipitazione che vengono effettuate sono condotte i modo puntuale. Pertanto supposto di effettuare la progettazione per un evento caratterizzato da un livello di rischio di 5 anni, si ricava che la curva segnalatrice ragguagliata ed impiegata è:

331 , 0 45 , 30 )

5

( d = ×

h

(curva di possibilità pluviometrica per T=5 anni, ragguagliata all’area in esame

5.3.1- Metodo dell’invaso lineare

Il metodo dell’invaso assimila il comportamento del bacino a quello di un serbatoio nel quale entra una portata “p” e dal quale esce, attraverso una luce, la portata “q”. La portata entrante “p”, generalmente variabile nel tempo secondo una legge p=p(t), rappresenta la precipitazione meteorica che si abbatte sul bacino, portata uscente “q” rappresenta la portata che transita nella sezione di chiusura in seguito all’evento di pioggia. Il serbatoio è provvisto di una propria capacità, indicata con “W” che, simula la capacità del bacino, praticamente coincidente con la capacità della rete idrografica. Il metodo dell’invaso si basa sulle ipotesi:

a) il volume “W” è determinato dalla relazione W=Kxq, dove la costante “K” dipende dalla morfologia della rete idrografica, essa può essere stimata attraverso formule empiriche o metodi di taratura. La formula empirica più semplice è quella che lega “K” al tempo di corrivazione del bacino τc è data: K=0,7xτc

b) quando in una vasca entra un certo volume d’acqua il pelo libero s’innalza con tutti i suoi punti contemporaneamente e di una stessa quantità, pertanto assimilare il comportamento della rete idrografica a quello del serbatoio vuol dire ammettere che i diversi rami di questa si riempiono contemporaneamente (ipotesi di sincronismo)

c) la precipitazione si realizza con intensità costante nel tempo e pari ad “i”, pertanto la precipitazione p=ixφxA, intendendo con il simbolo “φ” il coefficiente d’afflusso e con “A” la superficie del bacino idrografico.

L’equazione che regge il funzionamento del serbatoio è quella di continuità:

p dt-q dt=dW (5.4)

che opportunamente integrata, permette di determinare l’andamento della portata uscente dal serbaoio nel tempo:

K t K

t

e q e p t q

−

−

 +



 



 −

= 1

₀

)

(

(5.5)

Nella realtà questa curva vale solo fino alla durata della precipitazione tp, infatti non bisogna dimenticare che l’intensità di pioggia i=aTd^n-1, essa fornisce per assegnato tempo di ritorno “T”, l’intensità massima di precipitazione che corrisponde ad ogni durata “d”; viceversa, fissata l’intensità di pioggia, ad essa corrisponde un preciso valore della durata “t”. Assegnata l’intensità di pioggia è pure fissata la durata dell’evento meteorico e pertanto si ha che l’andamento dell’onda di piena risulta massima con la durata “tp” della precipitazione.

Fissata la durata “tp” dell’evento si ricava che la portata defluita dalla sezione di chiusura considerata vale:

 



 

 −

= iA e

^−Kt

t

q ( ) φ 1

valida per t< tp (5.6)

 



 

 −

= q e

^−tK−tp

t

q

) (

1

* )

(

valida per t> tp (5.7)

dove

 

 



 −

−

= K

e t iA

q * φ 1

^{p (5.8)}

La determinazione della portata massima transitabile, viene effettuata considerando un evento meteorico caratterizzato da un tempo di ritorno T=5 anni con deflusso scaturito da una pioggia avente durata pari al tempo di corrivazione del bacino in esame. Trattandosi di progettazione basata sull’ipotesi di determinazione della portata massima transitabile nella sezione di chiusura considerata di un evento meteorico caratterizzato da una durata pari al tempo di corrivazione del bacino Tc, la determinazione di tale parametro è stata effettuata:

a) considerando come tempo d’ingresso del deflusso in rete Ti, un valore fissato pari ad 5 min=300 s b) rilevato il tragitto della rete di collettamento delle acque bianche e considerando una velocità del

deflusso nel recapito ricettore pari ad 0,7 m/s, si osserva che il tempo di percorrenza della rete vale:

Trete=Lmax/V=260/0,7=371,42 s

da cui si ricava pertanto che il tempo di corrivazione del bacino vale Tc= Ti,+ Trete=300+371,42=671,42 s

STATO POST-INTERVENTO. Evento T=5 anni intensità di pioggia i=96,13 mm/h

a(d) n(d) ΦΦΦΦ A (mq) Tc (ore) K (ore) d (ore) i (mm/ore)

30,45 0,3154 0,46 8900 0,1865 0,13055 0,1865 96,13478641

Tabella n.4-Valori dei parametri impiegati per la determinazione del deflusso massimo transitabile

Nel prospetto evidenziato di seguito, si evidenzia la massima portata generata dall’evento meteorico considerato coincidente con l’istante temporale della durata della pioggia che in detta particolare circostanza è stata considerata pari al tempo di corrivazione del bacino.

t(s) t(ore) Qgen (l/s)

30 0,0083 6,7605

60 0,0167 13,1030

90 0,0250 19,0533

120 0,0333 24,6356

150 0,0417 29,8727

180 0,0500 34,7859

210 0,0583 39,3954

240 0,0667 43,7198

270 0,0750 47,7768

300 0,0833 51,5829

330 0,0917 55,1536

360 0,1000 58,5036

390 0,1083 61,6464

420 0,1167 64,5948

450 0,1250 67,3609

480 0,1333 69,9560

510 0,1417 72,3906

540 0,1500 74,6746

570 0,1583 76,8174

600 0,1667 78,8277

630 0,1750 80,7137

660 0,1833 82,4831

690 0,1917 79,9008

720 0,2000 74,9599

750 0,2083 70,3245

780 0,2167 65,9758

810 0,2250 61,8960

840 0,2333 58,0685

870 0,2417 54,4777

900 0,2500 51,1089

930 0,2583 47,9484

960 0,2667 44,9834

990 0,2750 42,2017

1020 0,2833 39,5921

1050 0,2917 37,1438

1080 0,3000 34,8469

1110 0,3083 32,6920

1140 0,3167 30,6704

1170 0,3250 28,7738

1200 0,3333 26,9945

1230 0,3417 25,3252

1260 0,3500 23,7592

1290 0,3583 22,2899

1320 0,3667 20,9116

1350 0,3750 19,6185

1380 0,3833 18,4053

1410 0,3917 17,2671

1440 0,4000 16,1994

1470 0,4083 15,1977

1500 0,4167 14,2579

1530 0,4250 13,3762

1560 0,4333 12,5490

1590 0,4417 11,7730

1620 0,4500 11,0450

1650 0,4583 10,3620

1680 0,4667 9,7212

1710 0,4750 9,1201

1740 0,4833 8,5561

1770 0,4917 8,0270

1800 0,5000 7,5307

1830 0,5083 7,0650

1860 0,5167 6,6281

1890 0,5250 6,2182

1920 0,5333 5,8337

1950 0,5417 5,4730

1980 0,5500 5,1345

2010 0,5583 4,8170

2040 0,5667 4,5191

2070 0,5750 4,2397

2100 0,5833 3,9775

2130 0,5917 3,7316

2160 0,6000 3,5008

2190 0,6083 3,2843

2220 0,6167 3,0812

2250 0,6250 2,8907

2280 0,6333 2,7119

2310 0,6417 2,5442

2340 0,6500 2,3869

2370 0,6583 2,2393

2400 0,6667 2,1008

2430 0,6750 1,9709

2460 0,6833 1,8490

2490 0,6917 1,7347

2520 0,7000 1,6274

2550 0,7083 1,5268

2580 0,7167 1,4324

2610 0,7250 1,3438

2640 0,7333 1,2607

2670 0,7417 1,1827

t(s) t(ore) Qgen (l/s)

2730 0,7583 1,0410

2760 0,7667 0,9766

2790 0,7750 0,9162

2820 0,7833 0,8596

2850 0,7917 0,8064

2880 0,8000 0,7565

2910 0,8083 0,7098

2940 0,8167 0,6659

2970 0,8250 0,6247

3000 0,8333 0,5861

3030 0,8417 0,5498

3060 0,8500 0,5158

3090 0,8583 0,4839

3120 0,8667 0,4540

3150 0,8750 0,4259

3180 0,8833 0,3996

3210 0,8917 0,3749

3240 0,9000 0,3517

3270 0,9083 0,3300

3300 0,9167 0,3095

3330 0,9250 0,2904

3360 0,9333 0,2724

3390 0,9417 0,2556

3420 0,9500 0,2398

3450 0,9583 0,2250

3480 0,9667 0,2111

3510 0,9750 0,1980

3540 0,9833 0,1858

3570 0,9917 0,1743

3600 1,0000 0,1635

3630 1,0083 0,1534

3660 1,0167 0,1439

3690 1,0250 0,1350

3720 1,0333 0,1267

3750 1,0417 0,1188

3780 1,0500 0,1115

3810 1,0583 0,1046

3840 1,0667 0,0981

3870 1,0750 0,0920

3900 1,0833 0,0864

3930 1,0917 0,0810

3960 1,1000 0,0760

3990 1,1083 0,0713

4020 1,1167 0,0669

4050 1,1250 0,0628

4080 1,1333 0,0589

4110 1,1417 0,0552

4140 1,1500 0,0518

4170 1,1583 0,0486

4200 1,1667 0,0456

4230 1,1750 0,0428

4260 1,1833 0,0401

4290 1,1917 0,0377

4320 1,2000 0,0353

4350 1,2083 0,0331

4380 1,2167 0,0311

4410 1,2250 0,0292

Tabella n.5-Valori della portata generata al variare della durata della precipitazione

Il massimo valore della portata transitabile vale Q5=82,48 l/s

PORTATA GENERATA DAL BACINO IMBRIFERO

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Durata (ore)

Portata (l/s)

Grafico n.2-Andamento delle portate generate al variate della durata della precipitazione

6.0 Dimensionamento del sistema di smaltimento

Il sistema d’infiltrazione è costituito da una batteria di cerchi in calcestruzzo dotati di fori per la dispersione nel terreno circostante dell’acqua meteorica. Poiché il terreno in cui si prevede di realizzare l’intervento è caratterizzato da bassa permeabilità (k=

1 , 00 × 10

⁻⁵

m / s )

, e pertanto non disperderà con continuità la portata influente. Il dimensionamento del sistema di infiltrazione viene eseguito confrontando le portate in arrivo al sistema (quindi l’idrogramma di piena di progetto) con la capacità d’infiltrazione del terreno e con l’eventuale volume immagazzinato nel sistema; tale confronto può essere espresso con l’equazione di continuità, che rappresenta il bilancio delle portate entranti e uscenti nel mezzo filtrante:

W t Q

Q

_p

−

_f

) × ∆ = ∆

(

(4.16)

con:

Qp = portata influente Qf = portata infiltrata

∆t = intervallo di tempo

∆W = variazione del volume nel mezzo filtrante

La capacità d’infiltrazione può essere stimata in prima approssimazione attraverso la relazione di Darcy:

A J k

Q

_f

= × ×

^(4.17)

con:

Qf = portata infiltrata [m³/s]

k= coefficiente di permeabilità [m/s]

J = cadente piezometrica [m/m]

Af = superficie netta d’infiltrazione considerata

La valutazione del volume statico filtrante è stata condotta sulla base di determinate ipotesi:

- la cadente piezometrica J è posta unitaria, in quanto si suppone che la superficie piezometrica della falda sia convenientemente al di sotto del fondo disperdente

- il valore della permeabilità del terreno è stato stabilito in funzione dei dati evidenziati nella relazione geologica redatta dai geologi Bembo e Zecchini ed allegata al progetto. Sulla scorta di quanto rilevato si è assunto come valore di permeabilità del terreno un coefficiente pari a K=10^-5 m/s. (sarà cura in fase esecutiva verificare tali dati con prove in sito di permeabilità del sottosuolo da realizzarsi nelle zone di previsione cosi da confermare i dati sin qui ipotizzati )

- si considera la sola filtrazione in direzione verticale

- l’intervallo temporale ∆t è stato posto di poco superiore al tempo di corrivazione del bacino e considerato pari ad 780 s

- il pietrisco, ciottolame caratterizzato da permeabilità K=10^-2 m/s posizionato nell’intorno della vasca presenta una porosità stimata in incirca 25% avente dimensione 7-8 cm.

- la superficie netta d’infiltrazione per l’intero sistema statico è considerata pari a:

Af =ab, (a favor di sicurezza si suppone che l’infiltrazione avvenga solo lungo la base del sistema filtrante)

Schema della singola batteria di pozzi

Supposto che ad ogni singola batteria di pozzi rappresentati nella tavola 9 (reti tecnologiche) venga convogliata un’aliquota parte della portata prodotta (in fase preliminare si è considerata uguale), si ricava che la dimensione del volume di stoccaggio necessario per l’immagazzinamento della portata precedentemente calcolata vale:

Per ogni singola batteria delle sette previste (vedi tavola 9 reti tecnologiche), si deve realizzare un comparto costituito da n.2 pozzi aventi le seguenti caratteristiche:

Vpozzo= ³

2

41 , 4 5 ,

4 Φ × 2 = m

×

Π

(volume del singolo pozzo costituito da 5 anelli di altezza hp=0,50

m e diametro φ=1,50 m), pertanto essendo ogni singola batteria costituita da n.2 pozzi, si ha che il volume vale V2-pozzi=8,83 m³

Imposto di contornare la singola batteria con del dreno di dimensioni a=4,00 b=7,20 m, c=3,00 m, si ricava che il volume del dreno è pari a:

3

2

4 7 , 20 3 8 , 83 77 , 57 m

V c b a

V

_dreno

= × × −

_−pozzi

= × × − =

39

3

, 19 25 , 0 57 , 77 25 ,

0 m

V

V

_{utile−dreno}

=

_dreno

× = × =

da cui si ricava che la capacità totale del sistema vale:

3

2

19 , 39 8 , 83 28 , 22 m

V V

V

_utiletotale

=

_{utile−dreno}

+

_−pozzi

= + =

n° batterie Ø pozzo n° anelli hp anelli [m] h tot [m]

2 1,5 5 0,5 2,5

a [m] b [m] c [m] Sup filtrante verticale Dreno [mq] Sup lat Dreno [mq]

4 7,18191793 3 28,72767172 67,09150758

portata influente [mc/s] Kp verticale [m/s] Kp orizzontale [m/s] portata infiltrazione vert. [mc/s] portata infiltrazione orizz. [mc/s]

0,01171 0,00001 0 0,000287277 0

Tempo[s] Vcollettato [mc] Vinfilt [mc] Vutile totale [mc] DV [mc]

780 9,1338 0,224075839 28,17255079 8,909724161

dati pozzo► dati dreno► portate► volumi statici►

Tabella n.6- parametri della singola batteria di pozzi.

Analizzando la tabella 6, si osserva che il volume collettato risulta di 9,13 m³, quello infiltrato di 0,224 m³, mentre quello a disposizione per lo stoccaggio vale 28,17 m³ e pertanto più che sufficiente per l’immagazzinamento del volume affluito in essi.

7.0 Conclusioni

Sulla scorta dei valori precedentemente evidenziati, si constata pertanto che ogni singola batteria di pozzi delle sette previste deve essere caratterizzata da un comparto statico costituito da:

N.2 pozzi, costituiti da 5 anelli ( H 2,50 di profondità al di sotto del tubo di arrivo) l’altezza di ogni singolo anelli hp=0,50 m con diametro φ=1,50 m

materiale poroso, posizionato nell’intorno dei 2 pozzi, caratterizzato dalle seguenti dimensioni a=4,00 b=7,20 m, c=3,00m

già in questa fase preliminare si può evidenziare che il sistema di smaltimento delle acque pluviali del nuovo comparto non procura maggior deflusso sulla rete di valle dell’ambito.

In fase esecutiva, come già accennato,si dovranno confermare o meno i dati di permeabilità ipotizzati in questa fase e verificare la capacità di deflusso anche della rete dello stesso comparto a valle del nuovo intervento quale eventuale recapito dell’esubero per deflussi con riferimento a eventi con TR superiori.

Gavardo giugno 2013

Il tecnico

Dott. Ing. Gian Pietro Avanzi