COMUNE DI FOLLONICA...pozzetto si diparte una condotta del diametro di 600mm verso il pozzetto PZ128...

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COMUNE DI FOLLONICA

Studio idrologico-idraulico e individuazione degli interventi per la

soluzione delle problematiche relative alla rete mista della citta’ di

Follonica

Committente: Acquedotto del Fiora s.p.a.

Il tecnico incaricato: Data: novembre 2007 Versione:1044.1.0

Prof. Ing. Stefano Pagliara

Collab. Ing. M.Palermo

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Indice

CAPITOLO 1 pag.2

1.1. Descrizione delle aree e della rete

CAPITOLO 2 pag.7

2.1. Sopralluoghi e rilievi

CAPITOLO 3 pag. 18

3.1. Stato attuale della rete

CAPITOLO 4 pag. 86

4.1. Analisi della qualità:introduzione

4.2. Schematizzazione bacino

4.3. Accumulo inquinanti

4.4. Lavaggio superficie

4.5.Trasporto attraverso la rete

4.6. Volume carico inquinante

CAPITOLO 5 pag. 126

5.1. Scenario progettuale 1



5.4 Scenario progettuale 4

5.5 Scenario progettuale 5

5.6 QUALITA’ DELLE ACQUE SFIORATE NELL’ANNO MEDIO E NEL PERDIODO ESTIVO NEGLI SCENARI DI PROGETTO 1, 2, 3 e 4.

CAPITOLO 6 pag.185

6.1 Analisi sommaria dei costi

Conclusioni

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CAPITOLO 1

1.1 DESCRIZIONE DELLE AREE E DELLA RETE

La zona in studio e’ quella dell’abitato di Follonica che va a scaricare, attraverso scaricatori di

piena, nel tratto finale del F.Petraia.

La rete oggetto dello studio è costituita da una parte in cui afferiscono sia acque meteoriche che

nere (rete mista) e da una restante in cui confluiscono esclusivamente acque nere. Le aree in cui la

rete ha funzionamento unitario sono quelle in prossimità della stazione di sollevamento di via

Palermo, viceversa dai sopralluoghi effettuati e dal materiale messo a disposizione dall’Ente si è

evinto che le aree più distanti sono pressoché tutte servite da un sistema di fognature separate. Di

seguito si riporta una schema della zona afferente alla stazione di sollevamento suddivisa per aree.

Si identificano 4 macro aree distinte: la zona 1A (zona a funzionamento separato), la zona 1B (zona

a funzionamento separato), la zona 2dx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in destra

idraulica rispetto al Petraia) e la zona 2sx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in sinistra

idraulica rispetto al Petraia). Nella zona 2dx sono praticamente concentrate la maggior parte delle

aree urbanizzate, essendo tale zona quella coincidente con parte del centro urbano dell’abitato di

Follonica. Le acque nere provenienti dalla zona 1A recapitano mediante una serie di pompe e una

condotta a gravità nella stazione di sollevamento posta su viale Carducci, la quale, mediante una

condotta in pressione del diametro di 200mm, recapita a sua volta nella stazione di sollevamento di

via Palermo. Per quanto riguarda le acque nere provenienti dalla zona 1B, esse risultano essere

convogliate nella stazione di sollevamento sostanzialmente a gravità. Per quanto riguarda la

stazione di sollevamento di via Palermo, le quattro pompe presenti riescono a smaltire le acque nere

senza che si verifichino esondazioni dagli sfiori. Il funzionamento della stazione di sollevamento di

via Palermo verrà descritto successivamente. Di seguito si riporta la schematizzazione delle macro

aree individuate.

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Fig. 1 Schematizzazione delle macro aree

Ai fini dello studio di particolare interesse risultano essere le macro aree denominate Zona 2dx e

Zona 2 sx.

• Zona 2dx

In tale zona si trovano tre dei cinque sfiori oggetti del presente studio. Le condotte principali sono

costituite da due leopoldine e da un tubo di diametro 800mm. Gli sfiori inoltre assicurano un

corretto funzionamento della rete per smaltire le acque nere (acque nere). Particolarmente articolata

è la geometria della rete lungo viale Carducci. Infatti lungo tale viale risultano essere presenti 4

condotte parallele, ovvero una condotta ovoidale, una condotta in cemento da 800mm, una condotta

afferente alla stazione 30 da 400mm e infine una condotta che recapita in un pozzetto a valle dello

sfioro le sole acque bianche provenienti sia dal viale medesimo che dal viale Giacomo Matteotti.

Inoltre sono presenti diversi bypass di raccordo tra le varia condotte. In particolare, in prossimità

della Pineta di Ponente vi è un baypass di raccordo costituito da un tubo tra la condotta di 400mm

(acque nere) e la condotta da 800mm. Un altro baypass costituito da una condotta circolare in

cemento del diametro di 1000mm è presente nel pozzetto PZ004, ovvero il pozzetto in cui è

presente la soglia di sfioro, e raccorda il tubo da 800mm con quello ovoidale da 600mm il quale

recapita nel nodo N0076 e ivi si raccorda con la Leopoldina di via Giacomelli. La presenza di tali

bypass evidenzia il fatto che si sono succeduti interventi mirati al miglioramento dell’efficienza

idraulica della rete. Dal nodo N0076 si diparte una condotta circolare dal diametro di 600mm la

quale si snoda lungo via Gorizia fino a sottopassare il torrente Petraia e recapitare nella stazione di

sollevamento di Via Palermo. Da informazioni raccolte in loco, altrimenti impossibili reperire dai

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rilievi effettuati, si è appreso che la condotta sottopassante il Petraia è costituita da una tubazione in

acciaio del diametro di 400mm per poi raccordarsi in prossimità del pozzetto PZ128 con una da

600mm. In tale macro area in prossimità del nodo PZ420 è localizzata una seconda soglia di sfioro,

la quale impedisce la tracimazione delle acque nere nel Petraia mediante un orifizio del diametro di

200mm che recapita nella sottopassante condotta da 600mm (nodo PZ419). Per maggiori dettagli

sulla geometria dei nodi si rimanda alle Tav. 2.2 e 2.3 in cui sono esplicitate tutte le dimensioni

geometriche rilevate. Di seguito si riporta un particolare della zona 2dx

Fig. 2 Schematizzazione della rete nella zona 2dx

• Zona 2sx

La zona in oggetto è servita anch’essa da una rete a funzionamento unitario. I collettori principali a

cui afferiscono tutte le diramazioni secondarie si snodano lungo Via della Repubblica e lungo Via

Palermo. In particolare il collettore di Via Palermo risulta essere un collettore del diametro di

1000mm ed afferisce al pozzetto PZ006 in cui è localizzato uno dei due sfiori presenti in tale

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sottozona. Viceversa, lungo via della Repubblica si snoda una condotta del diametro di 600mm che

afferisce al pozzetto PZ006, pozzetto nel quale è localizzata l’altro sfioro verso il Petraia.

Particolarmente importante quindi risulta essere la comprensione del funzionamento idraulico nei

nodi di allocazione degli sfiori, nonché la geometria delle condotte ad essi afferenti e da essi

dipartenti. Per quanto riguarda il nodo PZ006, in esso risultano afferire due tubazioni distinte e

dipartire altrettante, una verso il Petraia, l’altra verso la stazione di sollevamento. La condotta

congiungente i pozzetti PZ308-PZ306 è costituita da una tubazione del diametro di 400mm,

viceversa, mentre quella proveniente da via Palermo presenta un diametro di 1000mm. Da tale

pozzetto si diparte una condotta del diametro di 600mm verso il pozzetto PZ128 ed una rettangolare

(0.87x0.79m) in direzione del Petraia (scarico 7). Per quanto riguarda il nodo PZ308, in esso

afferisce la condotta da 600mm proveniente da Via della Repubblica e si dipartono due condotte

distinte, una di collegamento tra il pozzetto medesimo e il pozzetto PZ006 e l’altra ad arco in

mattoni diretta verso lo scarico 6. Per maggiori dettagli sulla geometria dei nodi si rimanda alla Tav.

2.2 e 2.3 in cui sono esplicitate tutte le dimensioni geometriche rilevate. Di seguito si riporta un

particolare della zona 2sx

Fig. 3 Schematizzazione della rete nella zona 2sx

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• Zona 1A

La zona 1A è servita sostanzialmente da una rete a funzionamento separato, ovvero vi sono

condotte che collettano solo acque nere, altre invece che collettano le acque meteoriche e

consentono lo scarico direttamente a mare delle medesime. In Particolare in tali zone sono presenti

diversi impianti di sollevamento che permettono la raccolta delle acque nere e il convogliamento

delle medesime in una tubazione del diametro di 400mm che si snoda lungo Viale Italia-Viale

Carducci, per poi confluire nell’impianto di sollevamento 30 posto in prossimità del pozzetto PZ004

ed essere direzionate mediante una condotta del diametro di 200mm verso la stazione principale di

via Palermo. In tale area le acque meteoriche sono scaricate direttamente a mare mediante 3

scarichi. Inoltre vi è da precisare che in tale zona insistono insediamenti turistici (campeggi) che

evidentemente in periodo estivo contribuiscono ad aumentare il carico di acque nere da smaltire. Di

seguito si riporta un particolare della zona 1A.

Fig. 4 Schematizzazione della rete nella zona 1A

• Zona 1B

La zona 1B insiste su una porzione di territorio variegata dal punto di vista strettamente urbanistico,

ovvero nella parte superiore della medesima si concentrano la maggior parte degli insediamenti

abitativi ricadenti su tale area, mentre in quella più prossima alla stazione di sollevamento si

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concentrano aree meno densamente abitate e destinate ad attività ricreative. Il funzionamento è

prossochè a gravità e nella parte terminale vi sono due condotte che si raccordano in una sola in

prossimità della stazione di via Palermo. Di seguito si riporta un particolare della zona 1B.

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CAPITOLO 2

2.1 SOPRALLUOGHI E RILIEVI La rete oggetto del presente studio raccoglie sia acque di origine meteorica sia reflue urbane che

recapitano nella stazione di sollevamento 10 di via Palermo. La rete risulta essere alquanto

articolata e insiste su vasta parte del territorio di Follonica. Essa è caratterizzata da zone a diverso

funzionamento idraulico. Ovvero, vi sono aree servite da fognature unitarie che pertanto svolgono

sia la funzione di allontanamento delle acque meteoriche sia quella di raccolta acque reflue urbane,

ed aree servite da fognature separate (vedi Tavola 1). Per la particolare orografia del territorio, sono

state previste e messe in funzione diverse stazioni di pompaggio al fine di garantire un corretto

deflusso e recapito delle acque reflue. Nella rete a funzionamento misto, inoltre, sono presenti

diversi organi di sfioro i quali, in tempo di pioggia, permettono lo sfioro di portate eccedenti

direttamente in un corpo idrico ricettore (torrente Petraia). In particolare gli sfiori presenti nella rete

a funzionamento unitario sono 5 e sono ubicati in via Giacomelli, Viale Carducci, Via Palermo, Via

della Repubblica e Via Gorizia (vedi Tav. 2.1). Per i rilievi si fa riferimento alle Tav. 2.1, 2.2. e 2.3.

Di seguito si riportano le foto degli sfiori suddetti e i rispettivi punti di scarico nel torrente Petraia:

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1. Sfioro situato in Viale Carducci che recapita nello scarico A

Fig. 1 Sfioro verso lo scarico A

Fig. 2 Scarico A in Petraia

Soglia

11

Fig. 3 Rilievo

12

2. Sfioro di Via Giacomelli che recapita nello scarico B

Fig. 4 Sfioro verso lo scarico B

Fig. 5 Scarico B in Petraia

Soglia

13

Fig. 6 Rilievo manufatto

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3. Sfioro di Via Gorizia che recapita nello scarico C

Fig. 7 Sfioro verso lo scarico C

Fig. 8 Scarico C in Petraia

Fig. 9 Rilievo del manufatto

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4. Sfioro di Via della Repubblica che recapita nello scarico 6

Fig. 10 Sfioro verso lo scarico 6 (particolare 1)


Fig. 12 Scarico 6 in Petraia (particolare 3)

Soglia

Sfioro

16

Fig. 13 Rilievo manufatto

17

5. Sfioro di Via Palermo che recapita nello scarico 7



Fig. 16 Scarico 7 in Petraia (particolare 2)

Soglia

18

Fig. 17 Rilievo del manufatto

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Innanzitutto si è proceduto al rilievo topografico dei manufatti (Tav. 2.1), ovvero, avvalendosi

di strumentazione GPS, si è determinata la quota assoluta sul livello del mare dei pozzetti

presenti nella zona oggetto dello studio (Tav. 2.2 e Tav. 2.3). Successivamente, sono stati

effettuati diversi sopralluoghi mirati, onde selezionare i pozzetti di maggiore rilevanza e poter

così ricostruire la geometria e il funzionamento idraulico della rete. In particolare si sono

rilevati il maggior numero possibile di pozzetti in prossimità della stazione di sollevamento di

via Palermo onde rappresentare al meglio nel modello di calcolo la rete. Si è proceduto poi man

mano al rilievo di tutti i pozzetti costituenti i nodi principali della rete ubicati in vari settori. Si è

potuto pertanto ricostruire i diametri delle condotte e le pendenze. Si riporta di seguito un

estratto della Tav. 3 in cui è possibile evincere i diametri delle condotte e la geometria delle

medesime in prossimità della zona della stazione di pompaggio di via Palermo.

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

=1000

=800

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1=800

ovoidale 600

=400=600

ovoidale 600

=600

=600

=600

attr. =400

=200

=200

=600

=400

rett. 0.87x0.79

arco 0.55x0.38

=600

=600

=400

=550

=1000

=1000

=600

leopoldina 0.75x1

Fig. 18 Geometria della rete in prossimità della stazione di sollevamento di Via Palermo.

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CAPITOLO 3

3.1 STATO ATTUALE DELLE RETE

Come detto nei capitoli precedenti, la rete oggetto di studio è caratterizzata da un funzionamento

unitario nella parte più prossima alla stazione di via Palermo e da un funzionamento separato in

quelle più distanti, ovvero zona 1A e zona 1B. Lo stato attuale della rete è il risultato di interventi

che si sono sovrapposti negli anni e che hanno mirato man mano a renderla più efficiente nel

complesso e a scongiurare il rischio di scarichi in Pietraia di acque molto inquinate. Tant’è che dalle

simulazioni effettuate si riscontra che la rete medesima è capace in tempo asciutto di assolvere la

funzione di smaltimento e recapito delle sole acque nere nella stazione di via Palermo per poi

recapitarle in ultima analisi al depuratore cittadino ed ivi eseguire gli opportuni trattamenti. La zona

su cui insiste la rete ha un particolare valore turistico essendo essa naturalmente vocata alla

balneazione. Pertanto risulta essere di estrema importanza la comprensione delle criticità idrauliche

che possano verificarsi, specialmente nei mesi estivi, in cui eventuali sversamenti di acque

meteoriche inquinate che possono verificarsi in concomitanza di eventi piovosi possono

danneggiare la qualità della fruizione della risorsa paesaggio.

Si è innanzitutto schematizzata la rete, rappresentando i collettori principali ed avendo cura di

dettagliare al meglio la rappresentazione delle zone nevralgiche, ovvero quei nodi in cui sono

ubicati gli sfiori. La schematizzazione idraulica ha riguardato le aree più prossime alla stazione di

sollevamento di via Palermo ed è stata distinta in due fasi: la prima nella quale si è schematizzato il

comportamento della rete in occasione di eventi piovosi, per la quale si ha un bacino di dimensioni

pari alle aree racchiuse nella Zona 2sx e 2dx; la seconda nella quale si è schematizzata l’intera area

oggetto di studio includendo quindi un bacino più ampio che sottende anche le zone 1A e 1B ai fini

della stima del rapporto di diluizione delle sole acque nere che possono essere sversate nel torrente

Petraia. Lo schema di modellazione adottato risulta essere il seguente, in cui l’etichetta dei nodi

corrisponde ai pozzetti segnati in Tav. 2.2 e Tav. 2.3, a patto di eliminare dai medesimi PZ o N,

ovvero per esempio il pozzetto PZ308 nella schematizzazione adottata diventa il nodo 308, il nodo

N0076 diventa il nodo 76, e così via. Di seguito si riporta la schematizzazione della rete effettuata

ai fini del calcolo:

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Fig. 1 schema generale della rete

Fig. 2 Particolare 1

22


23


24

Successivamente si è proceduto all’analisi delle caratteristiche del territorio al fine di rilevarne le

caratteristiche plano altimetriche necessarie alla schematizzazione del medesimo. Vista la non

particolare accidentalità dello stesso, nonché la sua omogeneità, si è ritenuto opportuno assegnare a

tutte le aree scolanti una pendenza uniforme dello 0.2%. Inoltre, tutte le aree suddette sono state

schematizzate per metà della loro estensione permeabili, ovvero si è ritenuto opportuno assumere

che il 50% delle stesse fosse costituito da suolo impermeabile. Tale ipotesi, in una realtà urbana,

risulta senz’altro accettabile. L’analisi della infiltrazione è stata condotta mediante la metodologia

di Horton.

Si è proceduto poi all’analisi dei dati storici di pioggia e alla determinazione della curva di

possibilità climatica. L’equazione determinata risulta essere la seguente:

mr

n Tth ⋅⋅= 29

nella quale h rappresenta l’altezza di pioggia, espressa in mm, t è la durata di pioggia, espressa in

ore, e Tr è il tempo di ritorno, espresso in anni. Per il coefficiente n si sono assunti i seguenti valori:

n = 0.49, per durate di pioggia inferiori ad 1 ora, e n = 0.26 per durate di pioggia superiori ad 1 ora.

Il coefficiente m è stato assunto pari a 0.22. Sono state condotte diverse simulazioni per varie durate

(1/2h, 1h e 2h) e diversi tempi di ritorno (1 e 2 anni), assegnando una pioggia di intensità costante e

di durata pari a quella che si voleva simulare. Inoltre sono state simulate in continuo le piogge

relative all’anno 2005, registrate da un pluviometro posto nella stazione di rilevamento di

Venturina. Tali dati hanno permesso di ricostruire per l’anno in questione il funzionamento della

rete e in particolare confermare le risultanze sul funzionamento della medesima che si erano

ottenute per le simulazioni aventi altezze di pioggia derivate dalla c.p.p. In particolare si sono

esaminati gli eventi del periodo estivo (mesi maggio-settembre) per i quali ovviamente si registrano

disagi maggiori alla balneazione. Per tali ragioni si sono effettuate delle specifiche elaborazioni

ideologiche, assumendo, in via cautelativa, che la massima pioggia annua caduta in questi mesi

fosse concentrata in un’ora. I dati idrologici relativi agli anni 1981-2001 sono stati presi a base delle

elaborazioni statistiche. Di seguito si riporta la tabella delle piogge massime, assunte orarie,

relative ai mesi estivi degli anni esaminati:

25

anno h (mm)1981 15.21984 39.81985 47.61986 30.81987 15.61988 50.81989 138.81990 89.81991 33.41992 30.41993 52.61994 571995 361996 77.81997 551998 24.81999 35.62000 24.62001 25

Tabella 1 Piogge massime estivenegli anni 1981-2001

Dall’elaborazione statistica si è dedotto che la piogge estive avente tempo di ritorno,

prudenzialmente assunta della durata di 1 ora, è di circa 15 mm.

Di seguito in vece si riportano gli idrogrammi degli eventi estivi occorsi nell’anno 2005 che hanno

determinato le esondazioni.

Fig. 6 Idrogramma evento 19-20 settembre 2005

26



27

Fig. 9 Idrogramma evento 7 settembre 2005

Fig. 10 Idrogramma evento 28 agosto 2005

28

Fig.11 Idrogramma evento 20 giugno 2005

Fig.12 Idrogramma evento 14-15 giugno 2005

29

Fig. 13 Idrogramma evento 17-18 maggio 2005

Di particolare gravità è stato l’evento del 14-15 giugno, infatti in occasione di tale evento si sono

registrati i massimi volumi sversati in Petraia per il periodo estivo dell’anno 2005 (circa 12000mc).

Si è poi proceduto alla valutazione dei volumi globali esondati derivanti sia da piogge la cui

intensità e il cui tempo di ritorno è stato ricavato dalla c.p.p. sia dalle piogge relative all’anno 2005

(periodo estivo). Si è pertanto dedotto che in generale piogge di 6 mm assunte di durate oraria sono

quelle per le quali in sostanza cominciano ad entrare in funzione gli sfiori, ovvero parte di essi visto

che il range entro il quale le piogge determinano sfiori varia da 6mm/h a 9mm/h (Tab. 3). Inoltre si

è determinata una relazione tra i mm di pioggia piovuti (derivati dalla c.p.p.) e i volumi esondati. La

tabella sottostante illustra quanto calcolato:

Volume sfiorato (mc) Durata e tempo di ritorno h pioggia corrispondente

8026.00 1h Tr 1anno 29mm9864.00 1h Tr 2 anni 34mm5025.00 1/2h Tr 1 anno 20.6mm6274.00 1/2h Tr 1 anno 24mm9941.00 2h Tr 1anno 34.8mm

11867.00 2h Tr 2anni 40mm15655.00 2h Tr 5 anni 49.6 mm

Tabella 2 volumi sfiorati – piogge derivate dalla c.p.p.

Dalla tabella 2 e dai dati derivanti dalle simulazione per l’anno 2005 si è ricostruito il seguente

grafico:

30

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0 10 20 30 40 50 60

h(mm)

Vo

lum

i sf

iora

ti (

mc

tr=1 anno

tr=2anni

19-20 set

17-18 set

8-9set

07-set

28-ago

20-giu

14-15 giu

17-18 mag

Tr= 5 anni

Fig. 14 Grafico che relaziona le altezze di pioggia e i volumi sfiorati sia per piogge derivate dalla

c.p.p. che per quelle estive relativo all’anno 2005

Elaborando tale risultati si è giunti ad un’equazione che lega le altezze di pioggia con i volumi

sfiorati (vedi Fig. 13)

y = 362.95x - 2507.4

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0 10 20 30 40 50 60

mm di pioggia

volu

mi

sver

sati

in

Pie

trai

a (m

c

dati derivati dalla c.p.p

Fig. 15 Relazione altezze di pioggia - volumi sfiorati

Da tale elaborazione si deduce che esiste una legge monotona lineare che lega le variabili h e V (h

mm di pioggia caduti nel bacino, V volumi sfiorati). Si evince inoltre che per altezze di pioggia

oraria all’incirca di 6 mm non vi sono sfiori.

L’equazione determinata è la seguente:

Vsfiorati=362.95*h-2507 (Eq.1)

31

Le elaborazioni numeriche hanno inoltre consentito di valutare per ciascun sfioro quale pioggia

oraria determina l’entrata in funzione del medesimo. Le risultanze avute sono sintetizzate nella

tabella seguente:

B Via Giacomelli (N0076) 4Qn 6mm/h 75l/sA Viale Carducci (PZ004) 6Qn 9mm/h 110l/s7 Via Palermo (PZ006) 5Qn 9mm/h 80l/s6 Via della Repubblica (PZ308) 3Qn 6.5mm/h 25l/sC Via Gorizia (PZ420) 6Qn 6mm/h 15l/s

Portata di inizio

UbicazioneScaricoRapporto di diliuzione

inizio sfioroPioggia oraria per entrata in

funzione dello sfioro

Tabella 3 Analisi degli sfiori con indicazione delle piogge orarie per cui essi entrano in funzione,

del rapporto di diluizione corrispondente e della portata di inizio sfioro.

Per quanto riguarda le elaborazioni relative al funzionamento in tempo di asciutto della rete si è

proceduto come segue. La rete oggetto dello studio raccoglie le acque nere e le convoglia verso le

varie stazioni di sollevamento presenti in situ con recapito finale presso la stazione di sollevamento

10. Di qui esse sono inviate al depuratore cittadino. Dai dati forniti, si è potuto ricavare che il

volume giornaliero inviato a depurazione tramite la stazione di sollevamento 10 è di circa

4000mc/giorno nel periodo invernale. Tuttavia le portate istantanee possono raggiungere e superare

nei periodi di punta i 100l/s. Facendo riferimento ad un grafico di funzionamento giornaliero

fornito, si è potuto stimare la Qn (portata nera media). Assegnando una dotazione idrica cautelativa

di 300l/(ab giorno), e considerando una popolazione estiva (dal momento che nell’area oggetto di

studio vi sono campeggi) di 22000 A.E. affinché si registri una Qn di circa 65l/s (desunta dal giorno

monitorato) si ha:

slQn /6586400

300*22000*85.0≈=

Considerando un coefficiente di punta orario di 1.6 si ha che Qnmax=1.6Qn ≈ 104l/s

Dal momento che l’area che sottende la rete è stimata in 294,54 ha si assume una densità media di

22000/294.54=74.4 ab/ha. Di seguito si riporta la tabella con i nodi di input delle portate nere,

indicando per ciascun sottobacino l’area sottesa, gli abitanti stimati e la portata nera.

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Nodo ha ab Qn (l/s)3 112.5 8404 24.80

444 108 8068 23.81777 1.77 132 0.39280 9.14 683 2.02999 0.16 12 0.0467 30 2241 6.61

423 6.48 484 1.43420 3.51 262 0.7776 2.29 171 0.505 0.19 14 0.04

126 0.48 36 0.11127 0.19 14 0.046 1.8 134 0.40

308 0.08 6 0.02303 0.64 48 0.14298 1.34 100 0.30362 15.23 1138 3.36128 0.21 16 0.05888 0.53 40 0.12

Totale 294.54 22002 64.94

Tabella 3 portata nera stimata per i nodi di ingresso e rispettive aree di pertinenza.

Gli impianti di sollevamento simulati invece sono due: la stazione di via Palermo (stazione 10), per

la quale si è dedotto, come riportato dai dati forniti dall’ente che la portata massima è di 170l/s e

quello di via Carducci per la quale si è stimata una portata massima di 60l/s. per la stima della

portata massima della stazione 30 sono stati effettuati i seguenti calcoli:

Stazione 30: 3 pompe FLYGT 3127

5

2

D

QJ β= Chezy-condotte circolari

3/12

3.10

DK=β

Assumendo K=63m1/3s-1

Si ha 0044.0=β per D=0.2m

Quindi:

05.05

2

==D

QJ β se Q=60l/s

mJLH 15300*05.0 ===Δ

Essendo nulla la prevalenza geodetica, dalla curva caratteristica si ricava che ciascuna eroga 20 l/s.

Essendo 3 pompe in parallelo erogano in tutto 60 l/s. risulta essere quindi verificata la portata

massima di 60l/s.

33

Tab. 4 Geometria delle condotte nella schematizzazione di calcolo

34

Si riportano ora i profili e gli idrogrammi nei tratti più significativi per piogge di varia durata e vari

tempi di ritorno:

• 1) Pioggia di durata 1/2h e Tr=1 anno

Idrogrammi:

Fig. 16 Idrogramma condotto 222-333 (verso depuratore)

Fig. 17 Idrogramma condotto 308160000 (verso scarico 6)

35

Fig. 18 Idrogramma condotto 41879 (verso scarico B)

Fig. 19 Idrogramma condotto 420110001 (verso scarico C)

36

Fig. 20 Idrogramma condotto 4178 (verso scarico A)


37

Prof

ili d

ei tr

atti

più

sign

ific

ativ

i:

Fig

. 22

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sta

zion

e di

sol

leva

men

to d

i Via

Pal

erm

o

38

Fig

. 23

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sca

rico

A

39

Fig

. 24

Pro

filo

trat

to N

0067

fino

a s

cari

co B

40

Fig

. 25

Pro

filo

trat

to P

Z423

fino

a s

cari

co C

41

Fig

. 26

Pro

filo

trat

to P

Z362

fino

a s

cari

co 7

42

Fig

. 27

Pro

filo

trat

to P

Z298

fino

a s

cari

co 6

43

• 2)Pioggia di durata 1/2h e Tr=2 anni

Idrogrammi:



44



45



46

Prof

ili d

ei tr

atti

più

sign

ific

ativ

i:

Fig

. 34

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sta

zion

e di

sol

leva

men

to d

i Via

Pal

erm

o

47

Fig

. 35

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sca

rico

A

48

Fig

. 36

Pro

filo

trat

to N

0067

fino

a s

cari

co B

49

Fig

. 37

Pro

filo

trat

to P

Z423

fino

a s

cari

co C

50

Fig

. 38

Pro

filo

trat

to P

Z362

fino

a s

cari

co 7

51

Fig

. 39

Pro

filo

trat

to P

Z298

fino

a s

cari

co 6

52

• 3) Pioggia di durata 1h e Tr=1 anno

Idrogrammi:



53



54



55

Prof

ili d

ei tr

atti

più

sign

ific

ativ

i:

Fig

. 46

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sta

zion

e di

sol

leva

men

to d

i Via

Pal

erm

o

56

Fig

. 47

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sca

rico

A

57

Fig

. 48

Pro

filo

trat

to N

0067

fino

a s

cari

co B

58

Fig

. 49

Pro

filo

trat

to P

Z423

fino

a s

cari

co C

59

Fig

. 50

Pro

filo

trat

to P

Z362

fino

a s

cari

co 7

60

Fig

. 51

Pro

filo

trat

to P

Z298

fino

a s

cari

co 6

61

• 4)Pioggia di durata 1h e Tr=2 anni

Idrogrammi:



62



63



64

Prof

ili d

ei tr

atti

più

sign

ific

ativ

i:

Fig

. 58

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sta

zion

e di

sol

leva

men

to d

i Via

Pal

erm

o

65

Fig

. 59

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sca

rico

A

66

Fig

. 60

Pro

filo

trat

to N

0067

fino

a s

cari

co B

67

Fig

. 61

Pro

filo

trat

to P

Z423

fino

a s

cari

co C

68

Fig

. 62

Pro

filo

trat

to P

Z362

fino

a s

cari

co 7

69

Fig

. 63

Pro

filo

trat

to P

Z298

fino

a s

cari

co 6

70

• 5) Pioggia di durata 2h e Tr=1 anni

Idrogrammi:



71



72



73

Prof

ili d

ei tr

atti

più

sign

ific

ativ

i:

Fig

. 70

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sta

zion

e di

sol

leva

men

to d

i Via

Pal

erm

o

74

Fig

. 71

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sca

rico

A

75

Fig

. 72

Pro

filo

trat

to N

0067

fino

a s

cari

co B

76

Fig

. 73

Pro

filo

trat

to P

Z423

fino

a s

cari

co C

77

Fig

. 74

Pro

filo

trat

to P

Z362

fino

a s

cari

co 7

78

Fig

. 75

Pro

filo

trat

to P

Z298

fino

a s

cari

co 6

79

• 6) Pioggia di durata 2h e Tr=2 anni

Idrogrammi:



80



81



82

Prof

ili d

ei tr

atti

più

sign

ific

ativ

i:

Fig

. 82

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sta

zion

e di

sol

leva

men

to d

i Via

Pal

erm

o

83

Fig

. 83

Pro

filo

trat

to 8

88 fi

no a

sca

rico

A

84

Fig

. 84

Pro

filo

trat

to N

0067

fino

a s

cari

co B

85

Fig

. 85

Pro

filo

trat

to P

Z423

fino

a s

cari

co C

86

Fig

. 86

Pro

filo

trat

to P

Z362

fino

a s

cari

co 7

87

Fig

. 87

Pro

filo

trat

to P

Z298

fino

a s

cari

co 6

88

CAPITOLO 4

4.1 ANALISI DELLA QUALITA’: INTRODUZIONE Accanto al calcolo delle volumetrie della vasca di pioggia destinata alla laminazione delle portate

direttamente immesse nel torrente petraia, sorge la necessità di una prima valutazione dei carichi

inquinanti e dell’eventuale riduzione degli stessi accompagnati all’accumulo nella vasca. La

laminazione dei picchi inquinanti permette, per piogge di breve durata e forte intensità, la riduzione

dello sversamento del picco inquinante che verrebbe, altrimenti, direttamente versato a mare, con il

conseguente aumento degli agenti patogeni presenti nella fognatura e l’aumento del rischio di

contagio per i bagnanti, oltre ad un degrado estetico e delle caratteristiche organolettiche legato al

trasporto del materiale più grossolano proveniente dalle fognature miste. Per fare questo è

necessario, quindi, simulare attraverso il codice di calcolo l’accumulo sulla superficie del bacino

direttamente connessa alla fognatura mista e il trasporto degli inquinanti attraverso i condotti

fognari.

La simulazione si compone di:

- Schematizzazione del bacino;

- Schematizzazione accumulo inquinanti sulla superficie;

- Schematizzazione lavaggio della superficie;

- Simulazione trasporto inquinanti attraverso la rete.

Grazie all’aiuto del codice di calcolo è possibile stabilire l’ammontare dei carichi inquinanti

correlati ai volumi totali e versati nel Petraia attraverso gli scaricatori. È possibile anche osservare

la correlazione presente trai picchi inquinanti presenti nei pollutogrammi uscenti dagli scaricatori e

la durata dell’evento meteorico.

4.2 SCHEMATIZZAZIONE BACINO

Come nel modulo EXTRAN, si è cercato di schematizzare il bacino nel modo più semplice

possibile, inserendo solo i collettori principali, come illustrato di seguito:

89

Figura 1: Rete di drenaggio reale e simulata

Un maggior dettaglio illustra meglio i collettori finali schematizzati nel modello di calcolo.

Figura 2: Particolare rete simulata con indicazione dei sottobacini

90

Le aree segnate identificano i sottobacini della fognatura bianca e mista. Anche per queste si è

cercato di utilizzare una schematizzazione più semplice possibile. Questo comporta considerare tutti

i sottobacini come aree rettangolari, di area pari alle dimensioni reali, lunghezza pari al percorso

idraulico più sfavorito e larghezza pari al rapporto tra area e lunghezza del percorso. La pendenza

media dell’area è assegnata, quindi, in base alla pendenza media di tale percorso idraulico.

Per poter simulare il carico inquinante viene fatto uso di due moduli presenti all’interno del

programma PCSWMM:

1) Modulo RUNOff: attraverso il quale è possibile definire e simulare:

- Geometria del bacino: vale a dire l’estensione del bacino costituente la rete e le dimensioni

dei suoi sottobacini, con le caratteristiche geometriche che competono ad ogni sottobacino;

- Inquinanti presenti sulla superficie: vale a dire le categorie di inquinanti che si vogliono

simulare con le loro caratteristiche, in termini di accumulo e di lavaggio;

- Caratteristiche della pioggia di progetto: attraverso durata e altezza di pioggia e tempo

asciutto in cui si accumulano gli inquinanti.

2) Modulo TRANSPort: col quale si definiscono:

- Geometria della rete: cioè tutte le caratteristiche principali della rete in termini di dimensioni

lunghezza, geometria, pendenza e scabrezza;

- Organi di scarico e di sollevamento: come stramazzi o diversori e stazioni di pompaggio;

- Flusso del periodo asciutto: portate associate al periodo di tempo asciutto nel quale scorre

solo la portata di base Qn legata alle acque nere proveniente dai vari sottobacini, con le loro

caratteristiche qualitative, in termini di solidi sospesi totali, BOD5 e TColi;

- Trasporto e deposito: determinate dalle caratteristiche sedimentologiche dei solidi presenti

in fognatura che possono depositarsi o essere erosi secondo le velocità in condotta;

- Pulizia delle strade: frequenza e grado di rimozione degli inquinati attraverso la pulizia

programmata, meccanica o manuale;

- Concentrazione nelle caditoie: con cui s’indicano le caratteristiche geometriche medie delle

caditoie e concentrazione di inquinanti presenti.

91

È da rimarcare come il modulo TRANSPort, il cui scopo è di calcolare le caratteristiche qualitative

della rete, non sia in grado di simulare i fenomeni di rigurgito della rete e come, là dove le portate

affluenti superino la capacità dei vari collettori, la portata in eccesso venga accumulata a nel

pozzetto immediatamente a valle, fino a quando il collettore non è di nuovo in grado di smaltire le

portate affluenti.

Le caratteristiche del bacino sono le stesse usate in concomitanza al modulo EXTRAN e sono così

riassumibili:

- Area

- Larghezza

- Pendenza media

- Percentuale aree impermeabili e aree depresse

- Altezza depressioni

- Scabrezza aree permeabili e impermeabili

- Parametri delle leggi di infiltrazione nel sottosuolo (modello Horton)

SUB AREA

NODOLARGHE-

ZZAAREA % IMP PENDENZA

SCABREZZA AREA IMP

SCABREZZA AREA PERM

DEPRESSIONI AERE IMP

DEPRESIONI AREE PERM

MAX INF MIN INF RID INF

# # m ha % - m 1/3 /s m 1/3 /s mm mm mm/ora mm/ora sec -1

1300 13 53 1.29 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115300 3 61 0.86 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115

88800 888 26 0.53 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011577700 777 84 1.77 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.001156700 67 470 30 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011542300 423 128 6.48 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115

420001 420 39 0.3 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115420002 420 110 3.21 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.001157600 76 86 2.29 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011541800 418 57 0.65 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115500 5 34 0.19 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115

12600 126 48 0.48 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011512700 127 33 0.19 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011512800 128 47 0.21 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115600 6 110 1.8 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115

30800 308 24 0.09 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011530300 303 62 0.64 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011529800 298 86 1.34 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115

362001 362 235 10.2 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115362002 362 92 1.67 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115362003 362 100 3.36 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115280001 280 215 8.39 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115280002 280 40 0.75 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011566600 666 110 0.98 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.001154100 41 37 1.95 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011599900 999 70 0.16 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115

Tabella 1: Caratteristiche sottobacini

Allo stesso modo le rete principale è stata modellata sulla base delle indicazioni fornite in

EXTRAN, eccezion fatta per le caratteristiche planimetriche, non richieste nel modulo TRANSport.

92

Per ogni condotto vengono definiti:

- Nodo di partenza e di arrivo;

- Forma della sezione : circolare, rettangolare, a semiarco ecc.

- Dimensioni: diametro o altezza e larghezza ecc.

- Lunghezza

- Pendenza: in parti per cento

- Scabrezza della condotta

CONDOTTO NODO1 NODO2 TIPOLUNGHE

ZZAPENDENZA

SCABREZZA

DIAMETRO ALTEZZA

# # # - m - m 1/3 /s m m1 4 41 Circ 5.5 2 0.02 0.80 0

1000110000 10001 10000 Rett 5 0.600000024 0.02 0.75 0.5510111 10 Circ 6 0.001 0.02 0.60 0126127 126 127 Circ 53 1.320000052 0.02 0.60 0127128 127 128 Circ 25 0.001 0.02 0.40 012810 128 10 Circ 29 1.100000024 0.02 0.60 013888 13 888 Circ 210 0.170000002 0.02 0.80 0222333 222 333 Circ 63 0.159999996 0.02 0.55 0280777 280 777 Circ 56.7 1.519999981 0.02 0.50 0298303 298 303 Circ 56.5 0.247999996 0.02 0.60 0303308 303 Circ 37.6 0.957000017 0.02 0.60 03086 308 Circ 23.8 0.920000017 0.02 0.40 0

30860000 308 60000 Circ-rett 85 0.294 0.02 0.10 0.73626 362 Circ 145.5 0.409999996 0.02 1.00 03777 3 777 Circ 220 0.170000002 0.02 0.40 0

417418 417 418 Circ 57 0.330000013 0.02 1.00 04178 41 78 Circ 84.9 0.270000011 0.02 0.80 041879 418 79 Circ 22.3 0.899999976 0.02 1.00 04195 419 5 Circ 36.6 0.330000013 0.02 0.60 0

420110001 4201 10001 Rett 70 0.560000002 0.02 1.00 0.75420419 420 419 Circ 10 0.001 0.02 0.20 0423420 423 Rett 186 0.50999999 0.02 1.00 0.75444111 444 Circ 140 1.139999986 0.02 0.40 04999 4 999 Circ 15 0.800000012 0.02 1.00 05126 5 126 Circ 22.2 0.360000014 0.02 0.60 06128 6 128 Rett 43.7 0.779999971 0.02 0.79 0.8766641 666 41 Circ 535 0.127000004 0.02 0.60 0666666 30 10 Circ 300 5 0.02 0.20 0670000 6 70000 Circ 100 0.001 0.02 0.40 06776 67 Rett 268 0.216000006 0.02 1.50 1

7 111 Circ 5 0.300000012 0.02 0.55 076419 76 419 Circ 79.6 0.079999998 0.02 0.60 077730 777 Circ 535 0.150000006 0.02 0.40 08884 888 Circ 535 0.127000004 0.02 0.80 099976 999 Circ 58.5 0.059999999 0.02 0.70 0

Tabella 2: Caratteristiche condotte reti

Una volta definite le caratteristiche geometriche dei vari condotti è necessario definire organi di

scarico come diversori, stramazzi e stazioni di sollevamento, che vengono definiti in prossimità dei

nodi.

Le caratteristiche di sfioro o di sollevamento sono state calibrate sulla base dei risultati forniti

attraverso il modulo EXTRAN, in modo da far coincidere, quando possibile, le portate e i volumi

defluenti attraverso le due reti.

93

ELEMENTO TIPOQ INIZIO SFIORO/

Q POMPA

VOLUME ATTACCO/ H

SOGLIA

Q MAX NODO

COSTANTE SFIORO

H MAX ELEMENTO

ELEMNTO FINALE

# # # - m 3 /s m 3 - m m 3 /s m m #111 10111 444111 POMPA 0.17 130 77730 POMPA 0.06 0.003308 303308 SFIORO 0.018 0.2 0.12 2.31 1.7 30864 8884 SFIORO 0.11 0.4 0.54 1.95 1.1 4999

420 423420 SFIORO 0.03 0.15 0.33 1 0.73 4204196 3086 3626 SFIORO 0.1 0.74 0.12 1.61 0.8 612876 761 99976 SFIORO 0.127 0.56 0.23 1.86 0.72 76419

ELEMENTI A VALLE

Tabella 3: Caratteristiche sfiori e pompe

4.3 ACCUMULO INQUINANTI

Nel caso in esame, e per rispondere efficacemente ai problemi di balneabilità anche in relazione al

D. Lgs. 152/2006, si è preferito procedere attraverso la simulazione di:

- Solidi Totali (TSS)

- Domanda biologica di ossigeno a cinque giorni (BOD5)

- Domanda chimica di ossigeno (COD)

- Coliformi totali (TColi)

Nel caso di scarichi di acque reflue la normative impone i seguenti limiti (allegato 5 D.Lgs

152/2006):

Come valore limite per gli escherichia coli, la legge suggerisce dei valori inferiori alle 5000

UFC/100 ml, valori che in ogni modo vanno confrontati con la normativa regionale là dove

presente.

All’interno del modulo RUNOff vengono, quindi, inseriti i dati relativi all’accumulo degli

inquinanti. L’accumulo di questi può essere simulato attraverso cinetiche di accumulo differenti,

che vanno dalle leggi lineare o espressioni a potenza, per le quali è necessario definire delle

concentrazioni limite, a leggi di tipo esponenziale e di Michaelis-Menton:

94

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

d d

[giorni]

C c

[Kg]

Lineare

Potenza

Esponenziale

Michaelis-Menton

C clim

Figura 3: Curve di accumulo

Nel caso in esame si è preferito studiare Tss, BOD5 e COD con una legge di tipo esponenziale:

mentre per TColi si è usata una legge lineare, seguendo le indicazioni fornite dal programma:

( )1 dDisp Dc imp

AccuC A e

Disp− ⋅= −

Dove con i simboli si definiscono:

Accu :la velocità di accumulo in kg/giorno�ha.

Disp :il coefficiente di riduzione dell’inquinate legato al vento e a fenomeni di degrado naturale in

giorni-1 .

Aimp : area impermeabile ha

Dd : periodo di tempo asciutto precedenti all’evento piovoso.

mentre per TColi si è usata una legge lineare, seguendo le indicazioni fornite dal programma:

95

limlim

climc

CC

cccc

rdc

CC CC

DAccuC

≥=

<⋅=

Dove in più si hanno il coefficiente di crescita r=1 nel caso di legge lineare e Cclim che definisce il

valore della concentrazione limite, assunto pari al valore d’accumulo raggiunto in 15 giorni.

Quindi per tempi asciutti che tendono all’infinito la concentrazione di inquinanti presenti sulla

superficie raggiunge il valore limite dato dal rapporto tra Accu/Disp

Attraverso il legame tra il tempo asciutto e le caratteristiche dell’area (principalmente il tipo di

attività antropiche) è possibile ricavare la quantità di inquinante che va ad accumularsi sulla

superficie del bacino.

Per motivi di semplicità si è preferito considerare l’area in esame come area multi-residenziale,

senza suddividere i bacini in eventuali zone commerciale e trascurando l’apporto proveniente da

eventuali lavorazioni presenti in zona.

Sulla base dei dati provenienti da sperimentazioni dirette su bacini assimilabili a quello in esame e

sui dati presenti in letteratura (Manning et al., 1977), per ogni inquinante si definiscono i seguenti

valori per l’accumulo:

1) BOD5: Accu/Disp = 62.5 kg/ha; Disp =0.08 giorni-1;

2) Tss: Accu/Disp = 200 kg/ha; Disp =0.08 giorni-1;

3) Tcoli: Cclim = 1500�106 UFC/ha; Accu =100�106 UFC�giorni-1;

4) COD: Accu/Disp = 125 kg/ha; Disp =0.08 giorni-1;

96

0

50

100

150

200

250

300

0 5 10 15 20 25 30 35 40

d d

[giorni]

C c

[Kg/ha][UFC·10 7/ha ]

BOD5

Tss

TCcoli

COD

Figura 4: Curve di accumulo degli inquinanti simulati

Definiti parametri caratteristici degli inquinanti e le loro leggi di accumulo, il codice provvederà,

per ogni sottobacino precedentemente indicato, a calcolare le quantità accumulatisi disponibili al

lavaggio.

4.4 LAVAGGIO SUPERFICIE

Allo stesso modo è possibile modellare, all’interno del modulo RUNOff, il dilavamento superficiale

conseguente all’evento meteorico. Così, come per l’accumulo, è possibile definire diversi tipi di

leggi di dilavamento superficiale, funzione, principalmente, dell’intensità di pioggia. Nel caso in

esame la quantità di solidi dilavati nel tempo è proporzionale alla massa presente sul bacino e

all’intensità di pioggia, secondo la relazione:

ashWccoef c

dCR i C

dt= − ⋅ ⋅

Per la quale definiamo, sulla base dei bacini sperimentali precedentemente studiati:

Wash = 2 coefficiente numerico che tiene conto dell’intensità di pioggia

97

Rcoef = 0.18 mm-1 coefficiente di lavaggio dei solidi

i = intensità di pioggia [mm/h]

È da osservare come, nel calcolo delle caratteristiche di rimozione dell’inquinante, il valore

dell’intensità di pioggia non sia quello direttamente deducibile attraverso lo ietogramma, ma sia

quello netto, vale a dire quello relativo alla pioggia efficace, depurato, quindi dei volumi di pioggia

direttamente collegati alle depressioni del terreno, al valore delle zone permeabili e non permeabili,

e alla pioggia efficace, calcolata, nel caso in esame e per ogni sottobacino, attraverso il modello di

Horton:

0kt

c cf ( t ) f ( f f )e −= + −

In cui i coefficienti varranno, per il bacino in esame:

cf = 7.6 mm/h capacità di infiltrazione limite

0f = 127 mm/h capacità d’infiltrazione iniziale

k = 0.00115 s-1 coefficiente di esaurimento, corrispondente ad una riduzione della capacità di

infiltrazione del 98% in un’ora

Inoltre, attraverso il codice di calcolo è possibile tenere conto sia della concentrazione di inquinanti

presenti nelle caditoie, sia dell’efficienza della pulizia stradale, che del decadimento degli

inquinanti. Per semplificare il più possibile la schematizzazione del modello, si è preferito, in

questa fase, non introdurre questi parametri, trascurandone sia gli effetti positivi (decadimento,

pulizia delle strade) che quelli negativi (concentrazione nelle caditoie, concentrazioni nelle piogge),

difficilmente valutabili senza una precisa campagna sperimentale.

Quindi, per ogni sottobacino e, a titolo d’esempio per una pioggia di 13 mm in un’ora, si avranno,

in ogni nodo, i pollutogrammi:

98

0.00

0.01

0.02

0

500

1000

01000

2000

3000

0

25000

50000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

13 3 888

0.00.10.20.3

0

500

1000

01000

2000

3000

0

20000

40000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00 9.00

Flow

(m

³/s)

BO

D5

(/s

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

777 67 423

99

0.000

0.025

0.050

0

500

1000

0100020003000

0

25000

50000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

420 76 418

0.00000.00250.00500.0075

0

500

1000

0

2000

4000

0

25000

50000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00 4.00

Flow

(m

³/s)

BO

D5

(/s

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

5 126 127

100

0.0

0.1

0.2

0

500

1000

01000

2000

3000

0

25000

50000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

298 362 280

0.00

0.01

0.02

0500

1000

0

2000

4000

025000

50000

75000

01000

2000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00 9.00

Flow

(m

³/s)

BO

D5

(/s

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

666 41 999

101

0.000

0.005

0.010

0

500

1000

0

2000

4000

025000

50000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00 4.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

128 308 303

Figura 4: Pollutogrammi in ingresso dai vari sottobacini h=13 mm t=60’

Se invece si riportano i risultati relativi alla stessa altezza di pioggia, ma con intensità doppia, si

osserva :

102

0.000.010.020.03

0500

1000

1500

0

2000

4000

025000

50000

75000

01000

2000

3000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

13 3 888

0.0

0.2

0.4

0500

1000

0

2000

4000

025000

50000

75000

01000

2000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00 9.00

Flow

(m

³/s)

BO

D5

(/s

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

777 67 423

103

0.0000.0250.0500.075

0500

1000

1500

0

2000

4000

025000

50000

75000

01000

2000

3000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

420 76 418

0.0000.005

0.010

0.015

0500

10001500

0

2500

5000

0250005000075000

0100020003000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

Flow

(m

³/s)

BO

D5

(/s

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

5 126 127

104

0.00.10.20.3

0500

10001500

0

2000

4000

025000

50000

75000

01000

20003000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

298 362 280

0.000.010.020.03

0

1000

2000

0

2500

5000

0

50000

100000

0

2000

4000

Thu 1Jan 2004

3.00 6.00 9.00

Flow

(m

³/s)

BO

D5

(/s

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

666 41 999

105

0.00

0.01

0.02

0500

10001500

0

2500

5000

0

50000

100000

0100020003000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

128 308 303

Figura 5: Pollutogrammi in ingresso dai vari sottobacini h=13 mm t=30’

Sulla base dei dati di pioggia relativi all’anno 2005:

106

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005

Rai

nfal

l (m

m)

Date/Time

1

Figura 6: Eventi pluviometrici anno 2005

Si hanno i pollutogrammi per l’anno medio e il periodo estivo:

107

0.000.05

0.10

0.15

01000

20003000

0

2500

5000

0

50000

100000

0100020003000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TS

S (

mg

/l)TC

OLI

(U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

777

0.00.51.01.5

0100020003000

02500

50007500

050000

100000

150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (/

s m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI

(UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

67

0.0

0.2

0.4

0100020003000

02500

5000

050000

100000

150000

0

2000

4000


F

low

(m

³/s)

BO

D5

(/s

mg/

l)T

SS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

423

0.00.1

0.2

0.3

01000

20003000

0

2500

5000

0

50000

100000

0100020003000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

420

0.0

0.1

0.2

01000

2000

3000

0

2500

5000

050000

100000150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

76

108

0.0000.025

0.050

0

1000

2000

0

2000

4000

0

50000

100000

01000

2000

3000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

418

0.00

0.01

0.02

0100020003000

02500

5000

050000

100000

150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

5

0.00

0.02

0.04

01000

2000

02000

4000

0

50000

100000

01000

2000

3000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TS

S (

mg

/l)TC

OLI

(U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

126

0.00

0.01

0.02

010002000

3000

02500

5000

050000

100000

150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TS

S (

mg

/l)TC

OLI

(U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

127

0.00

0.01

0.02

0100020003000

02500

50007500

050000

100000

150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TS

S (

mg

/l)TC

OLI

(U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

128

0.000.050.100.15

0

1000

2000

0

2000

4000

0

50000

100000

01000

20003000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

6

0.000

0.005

0.010

0100020003000

02500

5000

7500

050000

100000

150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

308

0.0000.025

0.050

0

1000

2000

0

2000

4000

0

50000

100000

01000

2000

3000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

303

109

0.000.25

0.500.75

01000

2000

3000

0

2500

5000

050000

100000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

280

0.000.05

0.10

0

1000

2000

0

2000

4000

0

50000

100000

01000

20003000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

298

0.0

0.5

1.0

01000

2000

3000

0

2500

5000

050000

100000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

362

0.000.25

0.500.75

01000

2000

3000

0

2500

5000

050000

100000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (

/s m

g/l)

TSS

(m

g/l)

TCO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

280

0.00

0.05

0.10

0100020003000

02500

5000

050000

100000

150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (/

s m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI

(UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

41

0.0000.0050.0100.015

0

2000

4000

02500

5000

7500

050000

100000

150000

0

2000

4000


Flo

w (

m³/

s)B

OD

5 (/

s m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI

(UF

C/l)

CO

D (

mg/

l)

Date/Time

999

Figura 7: Pollutogrammi anno 2005 per i vari sottobacini

I cui risultati in termini di volumi sono riassunti nel §6., sia per l’intero anno che per il periodo

estivo (1 giugno-15 settembre)

110

4.5 TRASPORTO ATTRAVERSO LA RETE

La quantità d’inquinanti effluenti dalla rete, sia in termini di concentrazioni che in termini di volumi

totali che possono essere simulati attraverso il modulo TRANSport, dipende da:

1 Dilavamento e ruscellamento superficiale nei sottobacini

2 Fenomeni d’erosione e trasporto all’interno delle condotte

3 Portate di magra derivanti da acque nere

0

20

40

60

80

100

0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000

d xx[mm]

Passante[%]

Figura 8: curva granulometrica solidi totali

Gli apporti derivanti dal primo fenomeno coincidono con quelli già citati nel paragrafo derivante dal

dilavamento superficiale.

Secondariamente, la risospensione dei solidi eventualmente depositatisi nel periodo di magra, è in

grado di aumentare l’apporto di inquinanti verso la rete, soprattutto per fenomeni di primo lavaggio

e per piogge intense. In base alla teoria di Shields il fenomeno di trasporto o deposizione è funzione

della granulometria del materiale e del peso specifico dello stesso. Nello specifico è stata introdotta

solo la granulometria relativa ai solido sospesi, più nota a livello di dati sperimentali ricavati da

bacini sperimentali:

111

In terzo luogo, attraverso il modulo transport, è possibile simulare la quantità di BOD5, solidi totali

e coliformi presenti nella rete durante i periodi di tempo asciutto. Le concentrazioni d’inquinanti,

nel caso in cui non sia possibile misurare direttamente i valori delle concentrazioni nella rete, sono

stimate direttamente dal codice di calcolo:

BOD5 = 2.41 mg/l

Tss = 263 mg/l

Tcoli = 6.2·107 UFC/100 ml

Definiti i parametri caratteristici del bacino, delle piogge e della rete, il modulo TRANSPort è in

grado di simulare la diffusione degli inquinanti nella rete durante un evento meteorico. Questa

avviene, in ogni elemento nodo, per mescolamento totale tra l’inquinante e la portata liquida.

Quindi, per ogni nodo presente nella rete, il codice di calcolo fornisce i pollutogrammi in uscita.

Nel caso di una pioggia di durata oraria e altezza 13 mm, gli sfiori finali (nodi 10000, 60000, 78, 79

70000) e il depuratore (333) presentano i pollutogrammi;

0

250

500

750

0

1000

2000

0

20000

40000

0

500

1000

1500

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

10000

112

0

250

500

750

0

1000

2000

0

20000

40000

0

500

1000

1500

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

B

OD

5 (

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

60000

0

250

500

750

-0

500

1000

0

20000

40000

0

500

1000

1500

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

70000

113

0

500

1000

01000

2000

3000

0

20000

40000

60000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

B

OD

5 (

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

79

0

250

500

750

0

1000

2000

0

20000

40000

0

500

1000

1500

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

78

114

200

400

600

0

2000

4000

6000

0

10000

20000

30000

0

500

1000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

B

OD

5 (

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

333

Figura 9: pollutogrammi in uscita evento h=13mm t=60’

I picchi nel nodo 333 sono legati al funzionamento intermittente delle pompe che dal nodo 111

finiscono nel nodo 222 e quindi direttamente a depurazione e all’effetto combinato della

risospensione dei solidi.

Effettuando come in precedenza un confronto con una pioggia di intensità doppia si osserveranno

dei pollutogrammi con volumi inferiori e picchi inquinanti superiori, legati all’intensità maggiore

della pioggia:

115

0

500

1000

01000

2000

3000

0

20000

40000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

B

OD

5 (

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

10000

0

500

1000

0

2000

4000

0

20000

40000

60000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

60000

116

0

500

1000

0500

1000

1500

0

20000

40000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

B

OD

5 (

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

70000

0

500

1000

1500

0

2000

4000

0

25000

50000

75000

0

1000

2000

3000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

79

117

0

500

1000

0

1000

2000

3000

0

20000

40000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

B

OD

5 (

mg

/l)T

SS

(m

g/l)

TC

OL

I (U

FC

/l)C

OD

(m

g/l)

Date/Time

78

200

400

600

800

0

5000

10000

15000

0

20000

40000

0

500

1000

1500

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(m

g/l)

TS

S (

mg

/l)T

CO

LI (

UF

C/l)

CO

D (

mg

/l)

Date/Time

333

Figura 10: pollutogrammi in uscita evento h=13mm t=30’

Da questi si deduce facilmente come ci sia uno sfasamento temporale tra l’inizio della pioggia e i

pollutogrammi relativi agli sfiori, fenomeno causato dalla presenza degli organi di scarico che fanno

in modo da ritardare l’inizio dello sfioro. In più si osserva bene come, nonostante grazie all’azione

118

delle pompe una parte del picco inquinante sia derivato direttamente a rete, attraverso gli sfiori

riescano a defluire carichi inquinanti di notevole intensità e come l’effetto della laminazione non sia

sufficiente a garantire i limiti di legge rispetto agli inquinanti:

0

500

1000

1500

0

5000

10000

15000

0

25000

50000

75000

0

1000

2000

3000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(mg

/l)T

SS

(mg

/l)T

CO

LI (

UFC

/l)C

OD

(mg

/l)

Date/Time

10000 60000 70000 79 78 333

0

500

1000

-0

2000

4000

6000

0

20000

40000

60000

0

1000

2000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

BO

D5

(mg

/l)T

SS

(mg

/l)T

CO

LI (

UFC

/l)C

OD

(mg

/l)

Date/Time

10000 60000 70000 79 78 333 76

Figura 11: Confronto pollutogrammi tra i diversi sfiori e lo scarico a depurazione h=13 mm durata t=30’(a) e 60’(b)

I pollutogrammi per diverse durate e diverse intensità mostrano come all’aumentare dell’intensità di

pioggia aumenti il picco inquinante in termini di concentrazioni:

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

TS

S (

mg

/l)

Date/Time

10000

Figura 12: Tss scaricatore 10000 per h=13 e t=15’,30’, 45’ e 60’.

15’

30’

45’

60’

a b

119

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Thu 1Jan 2004

1.00 2.00 3.00

T

SS

(m

g/l)

Date/Time

10000

Figura 13: Tss scaricatore 10000 per t=30’ e h=2 mm, 9 mm, 13 mm, 20 mm.

4.6 VOLUME CARICO INQUINANTE

Di seguito sono riassunti i vari eventi simulati in termini di durata e altezza di pioggia per i vari

inquinanti:

Pioggia Durata BOD 5 tot BOD 5 depBOD 5

sfioriTSS tot TSS dep TSS sfiori TColi tot TColi dep TColi sfiori COD tot COD dep COD sfiori Vol tot Vol dep Vol sfiori

mm minuti kg kg kg kg kg kg UFC UFC UFC kg kg kg m 3 m 3 m 3

2 60 156 154 2 734.8 727 7.8 2.10E+09 1.95E+09 1.49E+08 77.5 72 5.5 9.96E+02 9.76E+02 19.55 60 481.6 453 28.6 1313 1230 83 2.09E+10 1.93E+10 1.56E+09 760 706 54 1.74E+03 1.67E+03 719 60 1000 660 340 2430 1480 950 5.07E+10 3.26E+10 1.81E+10 1857 1180 677 2.37E+03 1.73E+03 64013 60 1371 631 740 3458 1440 2018 6.97E+10 3.15E+10 3.82E+10 2565 1150 1415 3.40E+03 1.75E+03 165420 60 1505 535 970 4297 1310 2987 7.83E+10 2.66E+10 5.17E+10 2893 971 1922 5.56E+03 1.77E+03 378640 60 1539 440 1099 4718 1490 3228 8.03E+10 2.20E+10 5.83E+10 2973 802 2171 1.20E+04 1.79E+03 102302 15 175.2 171 4.2 794.4 781 13.4 3.32E+09 2.89E+09 4.27E+08 115.9 107 8.9 1.05E+03 1.02E+03 259 15 1216 690 526 3440 1850 1590 6.26E+10 3.46E+10 2.80E+10 2297 1250 1047 2.74E+03 1.79E+03 95313 15 1452 550 902 4475 1740 2735 7.56E+10 2.74E+10 4.82E+10 2787 995 1792 3.89E+03 1.80E+03 209320 15 1535 422 1113 4868 1510 3358 8.01E+10 2.08E+10 5.93E+10 2966 756 2210 6.04E+03 1.81E+03 42282 30 165.3 162 3.3 646 635 11 2.64E+09 2.44E+09 2.02E+08 97.63 90.2 7.43 1.03E+03 1.01E+03 209 30 1125 686 439 2656 1360 1296 5.78E+10 3.43E+10 2.35E+10 2115 1240 875 2.63E+03 1.77E+03 85613 30 1491 595 896 4406 1820 2586 7.77E+10 2.98E+10 4.79E+10 2861 1080 1781 3.71E+03 1.78E+03 192620 30 1560 476 1084 4715 1540 3175 8.14E+10 2.36E+10 5.78E+10 3011 861 2150 5.84E+03 1.79E+03 40492 45 160.8 158 2.8 740.6 731 9.6 2.36E+09 2.19E+09 1.70E+08 87.22 81 6.22 1.01E+03 9.92E+02 219 45 1052 680 372 2513 1440 1073 5.37E+10 3.39E+10 1.98E+10 1966 1230 736 2.50E+03 1.75E+03 74713 45 1422 623 799 3654 1370 2284 7.39E+10 3.13E+10 4.26E+10 2722 1130 1592 3.56E+03 1.77E+03 178520 45 1534 524 1010 4631 1690 2941 8.00E+10 2.62E+10 5.38E+10 2955 952 2003 5.69E+03 1.78E+03 3907

715 anno 463500 436000 27500 397000 345000 52000 3.37E+12 2.23E+12 1.14E+12 96640 62000 34640 2271000 2200000 71000137.6 estate 410300 399000 11300 319300 298000 21300 1.07E+12 5.77E+11 4.91E+11 29690 15400 14290 2079000 2060000 19000

Tabella 4: volumi liquidi e inquinanti

Oltre agli eventi sopraindicati sono state simulate le precipitazioni relative all’anno 2005, come

precedentemente illustrato:

20 mm

13 mm

9 mm

120

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20


Rai

nfal

l (m

m)

Date/Time

1

Figura 14: piogge relative all’anno 2005 .

concentrando poi l’attenzione sugli eventi estivi

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Jun2005

Jul Aug Sep

Ra

infa

ll (m

m)

Date/Time

1

Figura 15: particolare piogge periodo estivo.

121

La figura 16 mostra come il rapporto tra i volumi totali e i volumi defluiti attraverso gli sfiori sia di

tipo lineare. L’intercetta tra la linea di interpolazione e l’asse delle ascisse fornisce la quantità, in

termini di volumi, che defluisce direttamente a depurazione senza che lo sfioro abbia inizio.

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Vol [m 3 ]

VolSfiori[m 3 ]

15

30

45

60

Figura 16: Rapporto volumi totali effluenti dal bacino-volumi immessi nel Petraia.

Il rapporto tra volumi effluenti dagli sfiori e volumi totali può essere riassunto da una relazione del

tipo:

1736−= totsfiori VV

Riportando graficamente i valori raggruppati per durata e per inquinante, si ha:

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

Tss [kg ]

TSS tot

TSS sfiori

15'

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

BOD 5

[kg ]

BOD5 tot

BOD5 sfiori

15'

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

COD [kg ]

COD tot

COD sfiori

15'

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

1.00E+11

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

TColi [UFC ]

TColi tot

TColi sfiori

15'

Figura 17: rapporto precipitazione-quantità per le varie fonti inquinanti. Durata 15’.

122

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

Tss [kg ]

TSS tot

TSS sfiori

30'

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

BOD 5

[kg ]

BOD5 tot

BOD5 sfiori

30'

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

COD [kg ]

COD tot

COD sfiori

30'

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

1.00E+11

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

Tcoli [UFC ]

TColi tot

TColi sfiori

30'


0

1000

2000

3000

4000

5000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

Tss [kg ]

TSS tot

TSS sfiori

45'

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

BOD 5

[kg ]

BOD5 tot

BOD5 sfiori

45'

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

COD [kg ]

COD tot

COD sfiori

45'

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

1.00E+11

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

TColi [UFC ]

TColi tot

TColi sfiori

45'

Figura 19x: rapporto precipitazione-quantità per le varie fonti inquinanti. Durata 45’.

123

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

Tss [kg ]

TSS tot

TSS sfiori

1h

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

BOD 5

[kg ]

BOD5 tot

BOD5 sfiori

1h

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

COD [kg ]

COD tot

COD sfiori

1h

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

1.00E+11

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

h [mm]

TColi [UFC ]

TColi tot

TColi sfiori

1h


Dalle figure 17,18,19 e 20 è subito possibile osservare, a parità di durata, come ci sia una aumento

del volume solido uscente dall’intera rete, con l’altezza di pioggia h, fino a raggiungere un valore

asintotico, legato alla durata del tempo asciutto e agli altri fattori precedentemente descritti. La

stessa cosa si osserva per le quantità direttamente immesse nel Petraia, con la differenza che, per le

piogge con altezze minori, i primi millimetri non siano in grado di apportare né sostanze inquinanti

né flussi liquidi (fig. 17,18,19 e 20), grazie alla funzione delle soglie presenti negli scaricatori finali.

Analizzando le piogge con la stessa altezza (figura 21) si osserva che al diminuire della durata della

pioggia (e quindi all’aumentare dell’intensità) i carichi d’inquinanti, in termini di massa totale,

tendono ad aumentare, fino a piogge di 13 mm. Per piogge di altezze maggiori i carichi tendono

invece a rimanere costanti, in relazione alla capacità di dilavamento della pioggia, che per altezze

molto elevate, rimuoverà le stesse quantità di inquinante.

124

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

10 20 30 40 50 60 70 80

durata [min]

Tss [kg ]

2 mm Tot

2 mm Sfiori

9 mm Tot

9 mm Sfiori

13 mm Tot

13 mm Sfiori

20 mm Tot

20 mm Sfiori

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

10 20 30 40 50 60 70 80

durata [min]

TColi [UFC ]

2 mm Tot

2 mm sfiori

9 mm Tot

9 mm sfiori

13 mm Tot

13 mm sfiori

20 mm Tot

20 mm sfiori

0

500

1000

1500

2000

10 20 30 40 50 60 70 80

durata [min]

BOD 5

[kg ]

2 mm Tot

2 mm Sfiori

9 mm Tot

9 mm Sfiori

13 mm Tot

13 mm Sfiori

20 mm Tot

20 mm Sfiori

0

1000

2000

3000

4000

10 20 30 40 50 60 70 80

durata [min]

COD [Kg ]

2 mm Tot

2 mm sfiori

9 mm tot

9 mm sfiori

13 mm Tot

13 mm sfiori

20 mm Tot

20 mm sfiori

Figura 21: Tss scaricatore 10000 per t=30’ e h=2 mm, 9 mm, 13 mm, 20 mm.

Quindi, grazie alle quantità calcolate attraverso il codice di calcolo, si costruiscono le curve che

mettono in relazione i volumi provenienti dal bacino ed effluenti con i relativi carichi inquinanti:

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

Tss [kg ]

TSS tot

TSS sfiori

0

500

1000

1500

2000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

BOD 5

[kg ]

BOD5 tot

BOD5 sfiori

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

1.00E+11

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

Tcoli [UFC ]

TColi tot

TColi sfiori

0

1000

2000

3000

4000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

COD [kg ]

COD tot

COD sfiori

Figura 22: Relazioni tra volumi liquidi immessi nella rete-quantità d’inquinanti direttamente immessi totali e nel

Petraia, per le varie fonti inquinanti.

125

Come mostrato dalla prima figura, i carichi inquinanti immessi nella rete mostrano inizialmente un

andamento ad “S”, con bassi carichi inquinanti per ridotti volumi immessi che crescono meno che

proporzionalmente con l’aumentare del volume immesso, per aumentare successivamente fino a

raggiungere un valore asintotico. La crescita degli inquinanti immessi nel petraia segue invece un

andamento subito fortemente crescente, per poi diminuire e raggiungere, al solito, dei valori

asintotici, funzione del massimo accumulo sul bacino. Questi andamenti possono essere riassunti

attraverso le:

( ) ( )

( ) ( )cbVtot

bVs

Sfiori

tot

fiori

eaCODTColiBODTss

eaCODTColiBODTss

−

−

−=

−=

1,,

1,,

5

5

In cui, per ogni tipologia inquinante e distinguendo tra gli sfiori e il totale immesso, si hanno i

coefficienti:

COD BOD 5 Tss TColi COD BOD 5 Tss TColia [kg] 2246 1134 3382 6.00E+10 2968 1560 4884 8.00E+10

b [1/m 3 ] 0.00065 0.000652 0.000626 0.000658 0.001465 0.001171 0.000744 0.001358c [-] 15.61 6.198 3.385 11.63

Sfiori Totali

Tabella 5: Coefficienti relazioni volume totale,sfiorato-massa totale,sfiorata

Le relazioni esistenti tra le masse immesse nella rete e quelle sfiorate mostrano un andamento

chiaramente asintotico, per cui, se inizialmente si osserva una forte laminazione dei carichi effluenti

dagli sfiori per bassi valori di massa immessi all’aumentare della massa immessa nella rete, i valori

effluenti dagli sfiori tenderanno, invece, a coincidere con la massa totale immessa (figura 23):

126

-1000

1000

3000

5000

7000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Tss tot [kg]

Tss Sfiori[kg ]

15

30

45

60

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

0.00E+00 2.00E+10 4.00E+10 6.00E+10 8.00E+10

TColi [UFC]

TColi Sfiori[UFC ]

15

30

45

60

0

1000

2000

3000

4000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

COD [kg]

COD Sfiori [kg ]

15

30

45

60

0

500

1000

1500

2000

0 500 1000 1500 2000

BOD 5 [kg]

BOD 5

Sfiori [kg ]

15

30

45

60

Figura 23: Relazioni tra totali immessi nella rete-direttamente immessi nel Petraia, per le varie fonti inquinanti.

Come prima questi andamenti possono essere riassunti mediante relazioni del tipo:

( ) ( ) ( )( )btotCODTColiBODTssa

totSfiori eCODTColiBODTssCODTColiBODTss ,,55

51,,,, ⋅−−=

In cui a e b valgono, per ogni inquinante:

COD BOD 5 Tss TColia [kg] 4.47E-08 3.96E-08 5.66E-05 2.28E-05

b [1/m 3 ] 2.136 2.335 1.169 2.47E+00 Tabella 6: Coefficienti relazioni massa totale-massa sfiorata

127

CAPITOLO 5

5.1 SCENARIO PROGETTUALE 1

Lo scenario progettuale 1 (Tav. 4.1) prevede la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento

dell’altezza di alcune soglie sfioranti ed il potenziamento della stazione di sollevamento di via

Palermo al fine di garantire che nel periodo estivo (Maggio-Settembre) si registrino sversamenti in

Pietraia con frequenza minore, ovvero con tempi di ritorno superiori ad 1 anno. Dall’analisi

idrologica dei dati di pioggia registrati tra gli anni 1981-2001 si è ricavato che l’altezza di pioggia,

assunta oraria a favore di sicurezza, avente tempo di ritorno 1 anno è di 15 mm. Di seguito si riporta

lo schema generale della soluzione progettuale. In Tav. 5 si riportano i profili delle condotte e i

particolari costruttivi della vasca e dello sfioro in Petraia.

leopoldina 1X1.5leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

=1000

=800

leopoldina 0.75x1


ovoidale 600

=400=600

ovoidale

600

=200

=200

=600

ret t. 0.87x0.79

arco 0.55x0.38

=600

=600

=400

=550

=1000

=1000

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =1100

=1100

=700

=600 da

PZ420 a PZ419

=600

=600

1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento

2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm

3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 15 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600

5-vasca da 3000 mc

4-potenziamento stazione per totali 900l/s

6-condotta in pressione da 600mm e condotta a gravità da 300mm

=300

7-realizzazione di unosfioro dalla vasca

Fig. 1 Schema generale rete di progetto

Pertanto assumendo tale altezza di pioggia si sono condotte le simulazioni e si è determinata la

seguente soluzione progettuale che prevede:

128

1. realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione dell’esistente a partire dal

nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto

dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano

scarichi in Pietraia dallo sfioro 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella

schematizzazione di calcolo adottata. Si riporta di seguito lo schema della condotta

utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi. In tale

particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52 (corrispondente al nodo N0081)

fino alla stazione di sollevamento.

=200

=600=400

rett. 0.87x0.79arco 0.55x0.38

=600

=600

=1000

=1000

=1100

attr. =1100

=700

=600


=30

Fig. 2 Particolare della condotta da realizzare lungo via Apuanea (tratto N0081-stazione di

sollevamento)

2. sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076 (ovvero in

prossimità di esso) fino alla stazione di sollevamento di via Palermo, prevedendo un

attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già attualmente esistente. Tale condotta

dovrà avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via

Albereta in prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata

una soglia e vi è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere

nella condotta attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede

l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto

sottopassante il nodo in esame. Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle

simulazioni di calcolo. In Fig. 3 si visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via

129

Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del

diametro di 600 mm che deriva le acque provenienti da via Albereta nella nuova condotta

sottopassante.

leopoldina 1X1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

=1000

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

ovoidale 600

=200

=200

=600

rett. 0.87x0.79

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =1100

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419



Fig. 3 Tratto da realizzare lungo via Gorizia a partire dal nodo N0076 fino alla stazione di

sollevamento

3. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 15 cm e sostituzione dell’orifizio da

200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa dell’intervento

e una foto dello sfioro in esame


Soglia da elevare di 15 cm

130

leopoldina 1X1.5

le opoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

=200

=200

=600leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =1100

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419




Fig. 5 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 15 cm

4. Ampliamento della stazione di sollevamento di Via Palermo con l’istallazione di nuove

pompe atte a sollevare una portata massima di 900l/s. Ovvero si prevede che le pompe

presenti dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di

funzionamento attuale, viceversa quelle di progetto dovranno recapitare i volumi eccedenti

attraverso una condotta in pressione nella vasca di progetto.

=200

=600

rett. 0.87x0.79

=600

=400

=1100

attr. =1100

=60


=300

Fig. 6 Intervento di potenziamento stazione di Via Palermo

131

5. realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 3000 mc durante il periodo di pioggia.

Di seguito si riporta l’ubicazione in mappa della vasca e lo schema della medesima con

l’indicazione delle quote altimetriche e geometriche. Come si evince dalla figura il livello

di massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del fondo è posta a -0.45m s.l.m.

Inoltre le dimensioni geometriche in pianta della struttura sono 35m x 35m, per una

superficie totale occupata di 1125 mq.

=600

5-vasca da 3000 mc


Fig. 7 Particolare vasca da realizzare nella zona del vecchio depuratore

35

35

1

2,45

3.2ms.l.m.4.2ms.l.m.

2ms.l.m.

-0.45ms.l.m.

A A

0,6

da S

.S.

vers

o S

.S.

sfioro

sfioro

17

1 3000mc

0,3

copertura

0,95

Fig. 8 Caratteristiche geometriche della vasca

132

6. realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i volumi

eccedenti (stimati in circa 3000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzando vasca

di accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del

diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di

sollevamento di Via Palermo. Si riporta di seguito lo schema della condotta in pressione

utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.

=4

00

=550

=600

=600


5-vasca da 3000 mc

o stazione


=300


Fig. 9 Individuazione collocamento nuove condotte da e per la vasca e stazione di

sollevamento

7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il petraia. Tale sfioro permette di evacuare i

volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come sedimentatore al fine

di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà costituito da uno stramazzo

rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di 800mm che scarica in Pietraia

(vedi Tav. 5)

133

=600

5-vasca da 3000 mc


Fig. 10 realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia

2ms.l.m.

3.2ms.l.m.

0.95

0.8

1

sfioro rettangolare1x0.95

1

2.7

0.3ms.l.m.

23

condotta circolare da 800mm

Fig. 11 Particolare dello sfioro con indicazione della geometria e delle quote

134

Di seguito si riportano alcuni degli idrogrammi più significativi:

Fig. 12 Idrogramma della condotta che recapita al depuratore.

Fig. 13 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca.

135

Fig. 14 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Repubblica (Scarico 6)

Fig. 15 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Carducci (Scarico A);

l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal viale, non vi è sfioro.

136

Fig. 16 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Giacomelli (Scarico B);

l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal piccolo bacino sotteso

dal nodo PZ418.

Fig. 17 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Gorizia (Scarico C)

137

Fig. 18 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Palermo (Scarico 7)

138


Lo scenario progettuale 2 (Tav. 4.2) prevede sostanzialmente interventi simili a quello dello

scenario progettuale 1: la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento dell’altezza di alcune

soglie sfioranti ed il potenziamento della stazione di sollevamento di via Palermo al fine di garantire

che nel periodo estivo (Maggio-Settembre), anche in caso di volumi superiori a quelli della vasca di

progetto, si registrino sversamenti in Pietraia con un forte abbattimento del carico inquinante. Si è

scelta di simulare una pioggia di 18 mm/h e di durata un’ora (corrispondente a 4000mc sversati in

Petraia in assenza della realizzazione dell’intervento in oggetto, ovvero nello stato attuale), dal

momento che dall’analisi di qualità si è visto che l’andamento degli inquinanti in funzione dei

volumi sfiorati risulta essere asintotico per volumi superiori a 4000mc, ovvero anche forti

incrementi di volumi sfiorati determinano un incremento minimo (<10%) degli inquinanti nel corpo

idrico ricettore. Di seguito si riporta lo schema generale della soluzione progettuale. In Tav. 5 si

riportano i profili delle condotte e i particolari costruttivi della vasca e dello sfioro in Petraia.


leopoldina 1x1.5

=1000

=800

leopoldina 0.75x1


ovoidale 600

=400=600

ovoidale 60

0

=200

=200

=600

rett. 0.87x0.79

arco 0.55x0.38

=600

=600

=400

=550

=1000

=1000

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =1100

=1100

=700

=600 da

PZ420 a PZ419

=600

=600



3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 25 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600 5-vasca da 4000 mc



=300


8-innanlzamento soglia di sfioro PZ004 di 5 cm


139




nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto

dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano

scarichi in Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella

schematizzazione di calcolo adottata. Si riporta di seguito lo schema della condotta

utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi. In tale

particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52 (corrispondente al nodo N0081)

fino alla stazione di sollevamento.

=200

=600=400

rett. 0.87x0.79

arco 0.55x0.38

=600

=600

=1000

=1000

=1100

attr. =1100

=700

=600


=30


sollevamento)



attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già attualmente esistente. Tale condotta

dovrà avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via

Albereta in prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata

una soglia e vi è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere

nella condotta attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede

l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto

140

sottopassante il nodo in esame. Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle

simulazioni di calcolo. In Fig. 21 si visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via

Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del

diametro di 600 mm che deriva le acque provenienti da via Albereta nella nuova condotta

sottopassante.

leopoldina 1X1.5

le opoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

=200

=200

=600leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =1100

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419




sollevamento


200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa dell’intervento

e una foto dello sfioro in esame



141

leopoldina 1X1.5

leop oldina 1 x1.5

ldina 1x1.5

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

=200

=200

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =1100

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419




Fig.

23 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 25 cm


pompe atte a sollevare una portata massima di 1270l/s. Ovvero si prevede che le pompe




rett

=600

=400

0

r. =1100

=600


=300

Fig. 24 Intervento di potenziamento stazione di Via Palermo

142


Di seguito si riporta l’ubicazione in mappa della vasca e lo schema della medesima con

l’indicazione delle quote altimetriche e geometriche. Come si evince dalla figura il livello

di massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del fondo è posta a -0.5m s.l.m.



=550

=600

5-vasca da 4000 mc




143

40

40

1

2,5

3.2ms.l.m.4.2ms.l.m.

2ms.l.m.

-0.5ms.l.m.

A A

0,6

da S

.S.

vers

o S

.S.

sfioro.1

19,5

sfioro

4000mc

0,3

0,95

copertura

Fig. 26 Caratteristiche geometriche della vasca


eccedenti (stimati in circa 4000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca

di accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del




144

=60

=600

=400

=550

=1100

=700=6

00

=600


5-vasca da 4000 mc



=300


sollevamento

7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia. Tale sfioro permette di evacuare

eventuali volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come

sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà costituito da uno

stramazzo rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di 800mm che scarica in

Pietraia (vedi Tav. 5)

145

5-vasca da 4000 mc



2ms.l.m.

3.2ms.l.m.

0.95

0.8

1


1

2.7

0.3ms.l.m.

23



146

8. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 004 di 5 cm. Di seguito si riporta la

localizzazione in mappa dell’intervento e una foto dello sfioro in esame


leopoldina 1X1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

1x1.5

=1000

=800

ovoidale 600

=400=600

ovoidale 600



Soglia da innalzare di 5cm

147



Fig. 33 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca.

148




149



dal nodo PZ418.


150


151


Lo scenario progettuale 3 (Tav. 4.3) prevede due varianti ovvero lo scenario 3a e lo scenario 3b. In

entrambi si prevede la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento dell’altezza di alcune soglie

sfioranti, la realizzazione di un nuovo impianto di sollevamento e l’adeguamento della stazione di

sollevamento di via Palermo al fine di garantire che nel periodo estivo (Maggio-Settembre) si

registrino sversamenti in Pietraia con frequenza minore, ovvero con tempi di ritorno superiori ad 1

anno. Dall’analisi idrologica dei dati di pioggia registrati tra gli anni 1981-2001 si è ricavato che

l’altezza di pioggia, assunta oraria a favore di sicurezza, avente tempo di ritorno 1 anno è di 15 mm.

Di seguito si riporta lo schema generale della soluzione progettuale.

leopoldina 1X1.5

l eopol dina 1x1. 5

opoldina 1x1.5

=1000

=800

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

=200

=200

=600

rett. 0.87x0.79

arco 0.55x0.38

=600

=600

=400

=550

=1000

=1000

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

=1100

=700

=600 da

PZ420 a PZ419




4-stazione di sollevamento per totali 380l/s


attr. =500

scen

ario

3a=3

00

=300

=500

=500

scen

ario

3b=6

00

8-nuova stazione di sollevamentoper totali 600l/s

9-(scenario 3a) condottain pressione da 500mm

6-scenario 3a: condotta in pressione da 300mm e condotta a gravità da 300mm scenario 3b: condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm

10-(scenario 3b) condottain pressione da 500mm




1 Scenario 3a e 3b: si prevede la realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e

rimozione dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via

152

Palermo (stazione 10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce

sostanzialmente ad evitare che vi siano scarichi in Pietraia dallo sfioro 6 e 7,

rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di calcolo adottata. Si

riporta di seguito lo schema della condotta utilizzato nella simulazione con l’indicazione

della nomenclatura dei nodi. In tale particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52

(corrispondente al nodo N0081) fino alla stazione di sollevamento.

00

=550

=1000

=700


=300

=500


sollevamento)

2 Scenario 3a e scenario 3b: si prevede la sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a

partire dal nodo N0076 (ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127, in prossimità

del quale verrà realizzata la nuova stazione di sollevamento. Tale condotta dovrà avere un

diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in

prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi

è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta

attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da

600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.

Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle simulazioni di calcolo. In Fig. 41 si

visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal

153

nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del diametro di 600 mm che deriva le acque

provenienti da via Albereta nella nuova condotta sottopassante.

leopoldina 1X1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

=200

=200

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419




attr. =500


sollevamento

3 Scenario 3a e 3b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 15 cm e sostituzione

dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa

dell’intervento e una foto dello sfioro in esame



154

leopoldina 1X1.5

l eop oldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x

=200

=200

00

leopoldina 0.75x1

=1100

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419



attr


4 Scenario 3a e 3b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo per una

portata massima sollevabile di 380l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti dovranno

continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di funzionamento

attuale e recapitare i volumi eccedenti attraverso una condotta in pressione nella vasca di

progetto.

=200

=600

=400

=1100


attr. =500

=300

=500

=500

Fig. 44 Intervento di adeguamento stazione di Via Palermo

155

5 Scenario 3a e 3b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 3000 mc durante il

periodo di pioggia. Di seguito si riporta l’ubicazione in mappa della vasca. Il livello di

massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del fondo è posta a -0.45m s.l.m.



=600

5-vasca da 3000 mc



6 Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che

convogli i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzando vasca di

accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del




=600

=400

=550


=300

=300

=500



sollevamento

156

Scenario 3b: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i

volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo e quelli provenienti dalla nuova stazione di

sollevamento verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone del vecchio depuratore e

realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e

recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo. Come si evince dallo schema

sottostante la condotta in pressione da 500mm proveniente dalla nuova stazione di

sollevamento si innesta sulla condotta da 600mm proveniente dalla stazione di via Palermo per

poi definitivamente recapitare alla vasca di accumulo. Si riporta di seguito lo schema della

condotte in pressione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.

=200

=600

=400

=550

=1100



attr. =500

=300

=500

=600

6-condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm


sollevamento

7 Scenario 3a e 3b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il petraia. Tale sfioro

permette di evacuare i volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come

sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà costituito da uno

stramazzo rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di 800mm che scarica in

Pietraia (vedi Tav. 5)

157

=600

5-vasca da 3000 mc



2ms.l.m.

3.2ms.l.m.

0.95

0.8

1


1

2.7

0.3ms.l.m.

23



8 Scenario 3a e 3b: realizzazione di un nuovo impianto di sollevamento in prossimità

dell’attuale PZ127 per una portata massima di 600l/s.

leopoldina 0.75x1

=600

rett. 0.87x0.79

=600

=1100

=1100

attr. =500



Fig. 50 ubicazione planimetrica nuova stazione di sollevamento

158

9 Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova

stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede

l’attraversamento del Petraia a monte di quello esistente.

leopoldina 0.75x1

=200

=6

rett. 0.8

=600

=400

=550

=1100

=700





attr. =500

scen

ario

3a=3

00

=300

=500

=500

scen

ario

3b=60

0


Fig. 51 condotta in pressione da 500mm dalla nuova stazione di sollevamento alla vasca

10 Scenario 3b: in alternativa al punto 9, si prevede la realizzazione di una condotta in

pressione del diametro di 500mm che attraversa il Pietraia in corrispondenza dell’attuale

attraversamento di 400mm. Tale condotta di progetto si diparte dalla nuova stazione di

sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla

stazione di via Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in

un’unica condotta del diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.

leopoldina 0.75x1

=200

=600

=600

=400

=1100

=700

=600 da

PZ420 a PZ419

attr. =500

=300

=500


10-condottain pressione da 500mm

Fig. 52 condotta in pressione da 500mm dalla nuova stazione di sollevamento

159

11) scenario 3a e 3b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un

tratto di condotta da 400mm per recapito in tempo asciutto delle sole acque nere nella stazione di

sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a -

1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m

s.l.m.

200

=600

rett. 0.87x0.79

=600

=1100

=700

attr. =500

=

=500

attr. =400

11-abbassamento condotta da 400mm per recapito solo acque nere nella S.S. 10


160


Fig. 54 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca (scenario 3a).

161

Fig. 55 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca (scenario 3b).


162





dal nodo PZ418.

163



164


Lo scenario progettuale 4 (Tav. 4.4) prevede due varianti ovvero lo scenario 4a e lo scenario 4b. Gli

interventi progettuali previsti sono: la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento dell’altezza

di alcune soglie sfioranti, l’adeguamento della stazione di sollevamento di via Palermo e la

realizzazione di una nuova stazione di sollevamento in prossimità del pozzetto PZ127 al fine di

garantire che nel periodo estivo (Maggio-Settembre), anche in caso di volumi superiori a quelli

della vasca di progetto, si registrino sversamenti in Pietraia con un forte abbattimento del carico

inquinante. Si è scelta di simulare una pioggia di 18 mm/h e di durata un’ora (corrispondente a

4000mc sversati in Petraia in assenza della realizzazione dell’intervento in oggetto, ovvero nello

stato attuale), dal momento che dall’analisi di qualità si è visto che l’andamento degli inquinanti in

funzione dei volumi sfiorati risulta essere asintotico per volumi superiori a 4000mc, ovvero anche

forti incrementi di volumi sfiorati determinano un incremento minimo (<10%) degli inquinanti nel

corpo idrico ricettore. Di seguito si riporta lo schema generale della soluzione progettuale.


leopoldina 1x1.5

=1000

=800

leopoldina 0.75x1


ovoidale 600

=400

ovoidale 600

=200

=200

=600

rett. 0.87x0.79

arco 0.55x0.38

=600

=600

=400

=550

=1000

=1000

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =500

=1100

=700

=600 da

PZ420 a PZ419sc

enar

io 4a

=300






=300



=500



=500

scen

ario 4b

=600



165


seguenti soluzioni progettuali che prevedono:

1 Scenario 4a e 4b: realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione

dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo

(stazione 10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce

sostanzialmente ad evitare che vi siano scarichi in Pietraia dallo scarico 6 e 7,

rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di calcolo adottata. Si

riporta di seguito lo schema della condotta utilizzato nella simulazione con l’indicazione

della nomenclatura dei nodi. In tale particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52

(corrispondente al nodo N0081) fino alla stazione di sollevamento.

=600

9

=600

=600

=1000

=1000

=700


=300

=500


sollevamento)

2 Scenario 4a e 4b: sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076

(ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127. Tale condotta dovrà avere un

diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in

prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi

è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta

attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da

600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.

Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle simulazioni di calcolo. In Fig. 63 si

166

visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal

nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del diametro di 600 mm che deriva le acque

provenienti da via Albereta nella nuova condotta sottopassante.

leopoldina 1X1.5

leo po ld ina

1 x1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

ale 600

=200

=200

=600

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =500

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419


4-stazione di sollevamentoper totali 430l/s



sollevamento

3 Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 25 cm e sostituzione

dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa

dell’intervento e una foto dello sfioro in esame



167

leopoldina 1X1.5

le op oldina 1 x1 .5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 0.75x1

leopoldina 0.75x1

=200

=200

=600

leopoldina 0.75x1

=1100

attr. =500

=1100

=600 da

PZ420 a PZ419




=500


=500


4 Scenario 4a e 4b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo affinché la

portata massima sollevabile sia di 430l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti

dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di

funzionamento attuale e i volumi eccedenti dovranno essere recapitati attraverso una

condotta in pressione nella vasca di progetto.

=200

=600

=400

=1100

attr. =500

scen

ario

4a=3

0


=300

=500

=500

scen

ario

4b

Fig. 66 Intervento di adeguamento della stazione di Via Palermo

168

5 Scenario 4a e 4b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 4000 mc durante il

periodo di pioggia. Il livello di massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del

fondo è posta a -0.5m s.l.m. Inoltre le dimensioni geometriche in pianta della struttura sono

40m x 40m, per una superficie totale occupata di 1600 mq.

=550

cena

rio 4

a=3

00

5-vasca da 4000 mc



scen

ario

4b=6

00


6 Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che

convogli i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di

accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del



con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.

169

=200

00

=400

=550

=1100

=300



5-vasca da 4000 mc


6-scenario 4a: condotta in pressione da 300mm e condotta a gravità da 300mm

=300

10 condotta in pressione da 500mm

=500


sollevamento


volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella

zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm

per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo. Si

riporta di seguito lo schema della condotta in pressione con l’indicazione della nomenclatura

dei nodi. =200

=600

=400

=550

=1100

attr. =500


ituzione condotta esistente0mm con una da 1100 mm

5-vasca da 4000 mc


6- condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm

=300

=500

=600

11condotta in pressione da 500mm


sollevamento(scenario 4b)

170

7 Scenario 4a e 4b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia. Tale sfioro

permette di evacuare eventuali volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca

anche come sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà

costituito da uno stramazzo rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di

800mm che scarica in Pietraia (vedi Tav. 5)

5-vasca da 4000 mc



171

2ms.l.m.

3.2ms.l.m.

0.95

0.8

1


1

2.7

0.3ms.l.m.

23



8 Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 004 di 5 cm. Di seguito si

riporta la localizzazione in mappa dell’intervento e una foto dello sfioro in esame


Soglia da innalzare di 5cm

172

leopoldina 1X1.5

leopoldina 1x1.5

leopoldina 1x1.5

1x1.5

=1000

=800

ovoidale 600

=400=600

ovoidale 600



9 Scenario 4a e 4b: Realizzazione di una nuova stazione di sollevamento in prossimità

dell’attuale pozzetto PZ127. Tale stazione dovrà essere in grado di sollevare una portata

massima di 830l/s.

leopoldina 0.75x1

0

=200

=600

rett. 0.87x0.79

=600

=1100

attr. =500

=1100



Fig. 74 ubicazione della nuova stazione di sollevamento

173

10 Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova

stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede

l’attraversamento del Petraia a monte di quello esistente.

=200

=600

=400

=550

=1100

=300



ento soglia di sfioro cm e sostituzione mm con tubo da 600

5-vasca da 4000 m


6-scenario 4a: condottpressione da 300mm ea gravità da 300mm

=300


one di

s

10 condotta in pressione da 500mm

=500

Fig. 75 ubicazione condotta in pressione dalla nuova stazione di sollevamento alla vasca di

progetto

11 Scenario 4b: in alternativa al punto 10, si prevede la realizzazione di una condotta in



sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla

stazione di via Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in

un’unica condotta del diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.

174

=200

=600

rett. 0.87x0.79

=600

=400

=550

=1100

attr. =500

=700




6- condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm

=300

=500

=600

11condotta in pressione da 500mm

Fig. 76 ubicazione condotta in pressione dalla nuova stazione di sollevamento alla condotta da

600 mm dipartentesi dalla stazione di via Palermo

12) scenario 4a e 4b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un


sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a

-1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m

s.l.m.

=600

rett. 0.87x0.79

arco 0.55x0 38

=600

100

attr. =500

=700


12-abbassamento condotta da 400mm per recapito solo acque nere nella S.S. 10

175




176

Fig. 79 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca (scenario 4b).


177




178



dal nodo PZ418.


179


180

5.5 SCENARIO PROGETTUALE 5 Lo scenario progettuale 5 prevede la realizzazione di una condotta sottomarina. La L.R. n. 20/06, in

accordo con l’articolo 105 del d.lgs. 152/2006, dispone, per gli scarichi di acque reflue in zona

balneare, la possibilità di scarico a mare attraverso una condotta sottomarina di lunghezza superiore

a 300 m in un fondale di profondità di almeno 25 m sotto il l.m.m., per raggiungere il quale è

necessario disporre una condotta per una lunghezza di Lc=4500 m

Sulla base dei precedenti calcoli si assume:

5Qnh=0.520 m3/s

y=25 m

db=0.10 m

Ab=0.008 m2

Dove Qnh è la massima portata nera oraria, precedentemente calcolata sui dati di bacino, y è la

quota sotto il livello medio del mare dalla quale si dipartono i diffusori, db corrisponde al diametro

della bocca di diffusione e Ab area singola bocca.

Supponendo una velocità attraverso la bocca del diffusore di Ub=1.5 m/s, si avrà una portata

attraverso ogni bocca pari a :

Qb=0.012 m3/s

Quindi verrà previsto nel diffusore un numero di bocche pari a:

Nb=5Qnh/Qb=44

Posto, quindi, un interasse di 1.5 m tra le bocche del diffusore si avrà una lunghezza di

Ld=66 m

Onde evitare il deposito di materiale all’interno della condotta è necessario garantire una velocità di

U=1 m/s, che corrisponderà ad un’area

181

A=5Qnh/U=0.520 m2

cui corrisponde una condotta in acciaio (UNI 6363/84) DN 800, per la quale si hanno

De=813 mm

Di=800 mm

A=0.502 m2

Le perdite di carico totali saranno pari a (considerando le perdite continue nel tratto di condotta fino

al diffusore e ipotizzando la portata uscente distribuita su tutto il tratto del diffusore e assumendo

una perdita di imbocco con un coefficiente ki=1):

( )22

2 2

5

2 2nhe e

ii

QQ LfY k

D gA gAΔ = ⋅ +

Dove

( )22 2 1

5 5 1222 753e e c nh d nhQ L L ( Q ) L Q .

� �= + =� ��

m7/s2

Con (assunto una scabrezza per condotte in acciaio pari a �=0.01 mm e Re=UD/10-6=8·105)

1 2 512 10 32

3 71 i

.log .

. Df Re f

ε� = − + = � �

�

Le perdite risultano, quindi, pari a

( )22

2 2

5

2 2nhe e

ii

QQ LfY k

D gA gAΔ = ⋅ + =2.95 m

182

5.6 QUALITA’ DELLE ACQUE SFIORATE NELL’ANNO MEDIO E NEL PERDIODO ESTIVO NEGLI SCENARI DI PROGETTO 1, 2, 3 e 4.

Facendo riferimento alle simulazioni di qualità effettuate per lo stato attuale, si è potuto stimare

l’effetto che gli interventi dovuti ai vari scenari di progetto (1, 2, 3 e 4) ipotizzati possono avere in

termini di riduzione del carico inquinante nell’eventualità che si verifichino piogge superiori a

quelle per le quali i due scenari inibiscono lo sfioro, ovvero piogge superiori a 15mm in un’ora

(caso dello scenario di progetto 1 e 3) o piogge superiori a 18 mm in un’ora (caso dello scenario 2 e

4). Infatti dalle simulazioni di qualità si è avuto:

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

Tss [kg ]

TSS tot

TSS sfiori

0

500

1000

1500

2000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

BOD 5

[kg ]

BOD5 tot

BOD5 sfiori

0.00E+00

2.00E+10

4.00E+10

6.00E+10

8.00E+10

1.00E+11

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

Tcoli [UFC ]

TColi tot

TColi sfiori

0

1000

2000

3000

4000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Vol [m 3 ]

COD [kg ]

COD tot

COD sfiori

Figura 1: Relazioni tra volumi liquidi immessi nella rete-quantità d’inquinanti direttamente immessi totali e nel

Petraia, per le varie fonti inquinanti.

Come risulta dalla figura, i carichi inquinanti immessi nella rete mostrano inizialmente un

andamento ad “S”, con bassi carichi inquinanti per ridotti volumi immessi che crescono meno che

proporzionalmente con l’aumentare del volume immesso, per aumentare successivamente fino a

raggiungere un valore asintotico. La crescita degli inquinanti immessi nel Petraia segue invece un

andamento subito fortemente crescente, per poi diminuire e raggiungere, al solito, dei valori

asintotici, funzione del massimo accumulo sul bacino. Questi andamenti possono essere riassunti

attraverso le:

183

( ) ( )

( ) ( )cbVtot

bVs

Sfiori

tot

fiori

eaCODTColiBODTss

eaCODTColiBODTss

−

−

−=

−=

1,,

1,,

5

5

(1)

In cui, per ogni tipologia inquinante e distinguendo tra gli sfiori e il totale immesso, si hanno i

coefficienti:

COD BOD 5 Tss TColi COD BOD 5 Tss TColia [kg] 2246 1134 3382 6.00E+10 2968 1560 4884 8.00E+10

b [1/m 3 ] 0.00065 0.000652 0.000626 0.000658 0.001465 0.001171 0.000744 0.001358c [-] 15.61 6.198 3.385 11.63

Sfiori Totali

Tabella 1: Coefficienti relazioni volume totale,sfiorato-massa totale,sfiorata

Inoltre si è visto che:

Pioggia Durata BOD 5 tot BOD 5 depBOD 5

sfioriTSS tot TSS dep TSS sfiori TColi tot TColi dep TColi sfiori COD tot COD dep COD sfiori Vol tot Vol dep Vol sfiori

mm minuti kg kg kg kg kg kg UFC UFC UFC kg kg kg m 3 m 3 m 3

2 60 156 154 2 734.8 727 7.8 2.10E+09 1.95E+09 1.49E+08 77.5 72 5.5 9.96E+02 9.76E+02 19.55 60 481.6 453 28.6 1313 1230 83 2.09E+10 1.93E+10 1.56E+09 760 706 54 1.74E+03 1.67E+03 719 60 1000 660 340 2430 1480 950 5.07E+10 3.26E+10 1.81E+10 1857 1180 677 2.37E+03 1.73E+03 64013 60 1371 631 740 3458 1440 2018 6.97E+10 3.15E+10 3.82E+10 2565 1150 1415 3.40E+03 1.75E+03 165420 60 1505 535 970 4297 1310 2987 7.83E+10 2.66E+10 5.17E+10 2893 971 1922 5.56E+03 1.77E+03 378640 60 1539 440 1099 4718 1490 3228 8.03E+10 2.20E+10 5.83E+10 2973 802 2171 1.20E+04 1.79E+03 102302 15 175.2 171 4.2 794.4 781 13.4 3.32E+09 2.89E+09 4.27E+08 115.9 107 8.9 1.05E+03 1.02E+03 259 15 1216 690 526 3440 1850 1590 6.26E+10 3.46E+10 2.80E+10 2297 1250 1047 2.74E+03 1.79E+03 95313 15 1452 550 902 4475 1740 2735 7.56E+10 2.74E+10 4.82E+10 2787 995 1792 3.89E+03 1.80E+03 209320 15 1535 422 1113 4868 1510 3358 8.01E+10 2.08E+10 5.93E+10 2966 756 2210 6.04E+03 1.81E+03 42282 30 165.3 162 3.3 646 635 11 2.64E+09 2.44E+09 2.02E+08 97.63 90.2 7.43 1.03E+03 1.01E+03 209 30 1125 686 439 2656 1360 1296 5.78E+10 3.43E+10 2.35E+10 2115 1240 875 2.63E+03 1.77E+03 85613 30 1491 595 896 4406 1820 2586 7.77E+10 2.98E+10 4.79E+10 2861 1080 1781 3.71E+03 1.78E+03 192620 30 1560 476 1084 4715 1540 3175 8.14E+10 2.36E+10 5.78E+10 3011 861 2150 5.84E+03 1.79E+03 40492 45 160.8 158 2.8 740.6 731 9.6 2.36E+09 2.19E+09 1.70E+08 87.22 81 6.22 1.01E+03 9.92E+02 219 45 1052 680 372 2513 1440 1073 5.37E+10 3.39E+10 1.98E+10 1966 1230 736 2.50E+03 1.75E+03 74713 45 1422 623 799 3654 1370 2284 7.39E+10 3.13E+10 4.26E+10 2722 1130 1592 3.56E+03 1.77E+03 178520 45 1534 524 1010 4631 1690 2941 8.00E+10 2.62E+10 5.38E+10 2955 952 2003 5.69E+03 1.78E+03 3907

715 anno 463500 436000 27500 397000 345000 52000 3.37E+12 2.23E+12 1.14E+12 96640 62000 34640 2271000 2200000 71000137.6 estate 410300 399000 11300 319300 298000 21300 1.07E+12 5.77E+11 4.91E+11 29690 15400 14290 2079000 2060000 19000

Ovvero, per l’anno medio (715mm di pioggia) BOD5sfiori=27500kg, CODsfiori=34600kg,

Tsssfiori=52000kg, mentre per il periodo estivo si ha BOD5sfiori=11300kg, CODsfiori=14290kg,

Tsssfiori=21300kg. I valori asintotici degli inquinanti in caso di sfioro per i singoli eventi sono (vedi

tab.1): BOD5sfiori=1134kg, CODsfiori=2246kg, Tsssfiori=3382kg. Pertanto negli scenari di progetto 1 e

3 (vasca da 3000mc), in caso di eventi che determinino volumi di sfioro che superino la capacità

della vasca, applicando la 1 ed assumendo Vsfiori =3000mc, si accumulerebbero in vasca

BOD5=975kg, COD=1925kg, Tss=2865kg, ovvero circa l’85% dei rispettivi valori asintotici. Per

l’anno medio e per il periodo estivo, si può ipotizzare in termini cautelativi, che l’effetto degli

interventi produca una riduzione degli sversamenti di inquinanti dello stesso ordine di grandezza,

ovvero dell’85% dei carichi totali valutati. Pertanto, negli scenari di progetto 1 e 3, si può ipotizzare

che vengano al massimo riversate in Pietraia nell’anno medio le seguenti quantità di inquinanti:

184

BOD5=3900kg, COD=4900kg, Tss=7600kg

Mentre nel periodo estivo:


Osservando i grafici, si evince che in generale il cambio di pendenza delle curve volumi sfiorati-

inquinanti, ovvero la tendenza al valore asintotico si registra mediamente per circa 4000mc. Quindi

con le stesse ipotesi fatte in precedenza, si ottiene che per gli scenari di progetto 2 e 4 (vasca da

4000mc), applicando la 1 ed assumendo Vsfiori =4000mc, si accumulerebbero in vasca

BOD5=1050kg, COD=2080kg, Tss=3105kg, ovvero circa il 92% dei rispettivi valori asintotici. Per

l’anno medio e per il periodo estivo, si può ipotizzare in termini cautelativi, che l’effetto degli

interventi produca una riduzione degli sversamenti di inquinanti dello stesso ordine di grandezza,

ovvero di circa il 92% dei carichi totali valutati. Pertanto, negli scenari di progetto 2 e 4, si può

ipotizzare che vengano al massimo riversate in Pietraia nell’anno medio le seguenti quantità di

inquinanti:


Mentre nel periodo estivo:


185

CAPITOLO 6

6.1 Analisi sommaria dei costi

Di seguito sono riportati, a livello di fattibilita’, i costi relativi ai vari scenari individuati.

COSTO ANALITICO DEGLI INTERVENTI INTERVENTO (VEDI TAV.4.1) Interventi Importo

NUMERO SCENARIO 1

1 CONDOTTA N0081-S.S.10 (IN CEMENTO DA 700MM) � 72,000.00

2 CONDOTTA N0076 S.S.10 (IN CEMENTO DA 1100MM) � 200,000.00

3

ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 15 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm) � 10,000.00

4

STAZIONE DI POMPAGGIO VIA PALERMO-ADEGUAMENTO PER TOTALI 900l/s � 150,000.00

5 E 7 VASCA 3000mc ED OPERE DI SFIORO IN PETRAIA � 400,000.00

6

CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 600mm CONDOTTA A GRAVITA' IN PEAD DA 300mm � 115,000.00

IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 1 � 947,000.00


NUMERO SCENARIO 2


2 CONDOTTA N0076 S.S.10 (IN CEMENTO DA 1100MM) � 200,000.00

3

ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 25 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm � 10,000.00

186

4



6


8 ADEGUAMENTO SFIORO PZ004 � 10,000.00

IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 2 � 1,102,000.00


NUMERO SCENARIO 3a


2

CONDOTTA N0076 -NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO (IN CEMENTO DA 1100MM) � 155,000.00

3


4



6


8

NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO IN PROSSIMITA' DELL'ATTUALE PZ127 PER TOTALI 600l/s � 147,000.00

9

CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO VERSO LA VASCA DI PROGETTO � 130,000.00

11

CONDOTTA DA 400mm IN PEAD PER RECAPITO SOLO ACQUE NERE DAL PZ127 ALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 23,000.00

187

IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 3a � 1,130,000.00


NUMERO SCENARIO 3b


2


3


4



6


8


10

CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE VERSO CONDOTTA DI PROGETTO IN PRESSIONE DA 600mm IN ACCIAIO PROVENIENTE DALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 60,000.00

11


IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 3b � 1,060,000.00

188


NUMERO SCENARIO 4a


2


3

ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 25 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm � 10,000.00

4



6



9


10

CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO VERSO LA VASCA DI PROGETTO � 129,000.00

12


IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 4a � 1,289,000.00


NUMERO SCENARIO 4b


2 CONDOTTA N0076 -NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO (IN CEMENTO DA � 155,000.00

189

1100MM)

3


4



6



9


11

CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE VERSO CONDOTTA DI PROGETTO IN PRESSIONE DA 600mm IN ACCIAIO PROVENIENTE DALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 53,000.00

12


IMPORTO TOTALE LAVORISCENARIO 4b � 1,228,000.00 QUADRO ECONOMICO

QUADRO ECONOMICO DI MASSIMA SCENARIO 1 SCENARIO 2 SCENARIO 3a

Lavori (tutti a corpo) a base di gara � 947,000.00 � 1,102,000.00 � 1,130,000.00 oneri per la sicurezza 3% � 28,410.00 � 33,060.00 � 33,900.00

sommano � 975,410.00 � 1,135,060.00 � 1,163,900.00 Somme a disposizione della stazione appaltante per : IVA su lavori 20% � 195,082.00 � 227,012.00 � 232,780.00 Imprevisti (compresa IVA) � 47,350.00 � 55,100.00 � 56,500.00

Corrispettivi delle attività di cui all'art. 17 L.109/94, PROGETTAZIONE, dd.ll, indagini � 85,230.00 � 99,180.00 � 101,700.00 indennita' per espropri � 100,000.00 � 100,000.00 � 100,000.00 � 427,662.00 � 481,292.00 � 490,980.00

IMPORTO TOTALE DEI LAVORI � 1,403,072.00 � 1,616,352.00 � 1,654,880.00

190

QUADRO ECONOMICO DI MASSIMA SCENARIO 3b

SCENARIO 4a SCENARIO 4b

Lavori (tutti a corpo) a base di gara � 1,060,000.00 � 1,289,000.00 � 1,228,000.00 oneri per la sicurezza 3% � 31,800.00 � 38,670.00 � 36,840.00

sommano � 1,091,800.00 � 1,327,670.00 � 1,264,840.00 Somme a disposizione della stazione appaltante per : IVA su lavori 20% � 218,360.00 � 265,534.00 � 252,968.00 Imprevisti (compresa IVA) � 53,000.00 � 64,450.00 � 61,400.00

Corrispettivi delle attività di cui all'art. 17 L.109/94, PROGETTAZIONE, dd.ll, indagini � 95,400.00 � 116,010.00 � 110,520.00 indennita' per espropri � 100,000.00 � 100,000.00 � 100,000.00 � 466,760.00 � 545,994.00 � 524,888.00

IMPORTO TOTALE DEI LAVORI � 1,558,560.00 � 1,873,664.00 � 1,789,728.00

191

CONCLUSIONI La rete oggetto dello studio è costituita da una parte in cui afferiscono sia acque meteoriche che

luride (rete mista) e da una restante in cui confluiscono esclusivamente acque luride (rete nera). Si

identificano 4 macro aree distinte: la zona 1A (zona a funzionamento separato), la zona 1B (zona a

funzionamento separato), la zona 2dx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in destra

idraulica rispetto al Petraia) e la zona 2sx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in sinistra

idraulica rispetto al Petraia). Nella zona 2dx sono praticamente concentrate la maggior parte delle

aree urbanizzate, essendo tale zona quella coincidente con parte del centro urbano dell’abitato di

Follonica. Le acque luride provenienti dalla zona 1A recapitano mediante una serie di pompe e una

condotta a gravità nella stazione di sollevamento posta su viale Carducci, la quale, mediante una

condotta in pressione del diametro di 200mm, recapita a sua volta nella stazione di sollevamento di

via Palermo. Per quanto riguarda le acque luride provenienti dalla zona 1B, esse risultano essere

convogliate nella stazione di sollevamento sostanzialmente a gravità. Lo studio effettuato ha

permesso di valutare l’efficienza idraulica della rete medesima, in particolare dei cinque sfiori ivi

presenti nelle diverse condizioni di funzionamento che possono verificarsi. La rete simulata

comprende la parte circostante la stazione di sollevamento di Via Palermo, ovvero la parte in cui

sono localizzati gli scarichi in Petraia. Dalle simulazioni effettuate è risultato che le soglie sfioranti

inibiscono lo sversamento delle acque luride in Pietraia in periodo asciutto, infatti la portata minima

per cui il primo sfioro entra in funzione è pari a 3Qn. Tuttavia, in caso di pioggia, si è constato che

ingenti volumi liquidi possono essere sfiorati nel corpo idrico ricettore, a seconda dell’evento che si

verifica. Di seguito si riporta la tabella altezze di pioggia -volumi sfiorati.

Volume sfiorato (mc) Durata e tempo di ritorno h pioggia corrispondente

8026.00 1h Tr 1anno 29mm9864.00 1h Tr 2 anni 34mm5025.00 1/2h Tr 1 anno 20.6mm6274.00 1/2h Tr 1 anno 24mm9941.00 2h Tr 1anno 34.8mm

11867.00 2h Tr 2anni 40mm15655.00 2h Tr 5 anni 49.6 mm

Vista la vocazione turistica del luogo, si è ritenuto di focalizzare l’attenzione ed approfondire lo

studio nei periodo estivo (maggio-settembre) in cui l’eventuale superamento delle soglie sfioranti da

parte dei flussi collettati può arrecare più disturbo alla fruizione della risorsa paesaggio. Basandosi

sull’analisi della qualità delle acque che possono essere sfiorate in periodo estivo, si sono condotte

simulazioni di calcolo relative a una pioggia di 15 mm e durata un’ora (pioggia avente Tr=1 anno

192

nel periodo maggio-settembre) e una pioggia di 18mm di durata un’ora, desunta dal grafico volumi

sfiorati-carico inquinanti versati, per la quale anche aumentando notevolmente i volumi sfiorati si

registrano aumenti molto lievi del carico di inquinanti sversati in Pietraia. Di seguito si riportano gli

interventi previsti nei vari scenari progettuali simulati.

• SCENARIO PROGETTUALE 1

Lo scenario progettuale 1, relativo a una pioggia di 15 mm e durata un’ora (pioggia avente Tr=1

anno nel periodo maggio-settembre), prevede i seguenti interventi:


nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto dovrà

avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano sversamenti in

Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di

calcolo adottata.

2. sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076 fino alla stazione di

sollevamento di via Palermo, prevedendo un attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già

attualmente esistente. Tale condotta dovrà avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la

condotta proveniente da Via Albereta in prossimità del nodo PZ420.

3. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ420 di 15 cm e sostituzione dell’orifizio da

200mm con uno da 600mm verso la condotta sottopassante.


pompe atte a sollevare una portata massima totale di 900l/s. Ovvero si prevede che le pompe






eccedenti (stimati in circa 3000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di

accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro

di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via

Palermo.

7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia.

193


Lo scenario progettuale 2, relativo a una pioggia di 18 mm e durata un’ora, prevede i seguenti

interventi:


nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto dovrà

avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano sversamenti in

Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di

calcolo adottata.



attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già attualmente esistente. Tale condotta dovrà

avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in

prossimità del nodo PZ420.


200mm con uno da 600mm verso la condotta sottopassante.


pompe atte a sollevare una portata massima di 1270l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti

dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di funzionamento

attuale, viceversa quelle di progetto dovranno recapitare i volumi eccedenti attraverso una condotta

in pressione nella vasca di progetto.



eccedenti (stimati in circa 4000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di

accumulo nella zona del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro

di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via

Palermo.

7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia.

8. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ004 di 5 cm.

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Lo scenario progettuale 3 si articola in due sottoscenari: 3a e 3b. Esso è relativo a una pioggia di 15

mm e durata un’ora e prevede i seguenti interventi:

1. Scenario 3a e 3b: si prevede la realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione

dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione

10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che

vi siano scarichi in Pietraia dallo sfioro 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella

schematizzazione di calcolo adottata.

2. Scenario 3a e scenario 3b: si prevede la sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a

partire dal nodo N0076 (ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127, in prossimità del

quale verrà realizzata la nuova stazione di sollevamento. Tale condotta dovrà avere un diametro di

1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in prossimità del nodo

PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi è un tubo di diametro 200

mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta attualmente passante lungo via

Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella

condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.

3. Scenario 3a e 3b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 15 cm e sostituzione

dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm.

4. Scenario 3a e 3b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo per una

portata massima sollevabile di 380l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti dovranno continuare

a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di funzionamento attuale e recapitare i

volumi eccedenti attraverso una condotta in pressione nella vasca di progetto.

5. Scenario 3a e 3b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 3000 mc durante il

periodo di pioggia.

6. Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che convogli

i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone

del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo

svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo.


volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo e quelli provenienti dalla nuova stazione di

sollevamento verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone del vecchio depuratore e

realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e

recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo.

195

7. Scenario 3a e 3b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il petraia. Tale sfioro

permette di evacuare i volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come

sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente.

8. Scenario 3a e 3b: realizzazione di un nuovo impianto di sollevamento in prossimità

dell’attuale PZ127 per una portata massima di 600l/s.

9. Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova

stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede l’attraversamento del

Petraia a monte di quello esistente.

10. Scenario 3b: in alternativa al punto 9, si prevede la realizzazione di una condotta in



sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla stazione di via

Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in un’unica condotta del

diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.

11. scenario 3a e 3b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un


sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a -

1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m

s.l.m.


Lo scenario progettuale 4 si articola in due sottoscenari: scenario 4a e 4b. esso è relativo a una

pioggia simulata di 18 mm e durata un’ora e prevede i seguenti interventi:

1. Scenario 4a e 4b: realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione

dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione

10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che

vi siano scarichi in Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella

schematizzazione di calcolo adottata.

2. Scenario 4a e 4b: sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076

(ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127. Tale condotta dovrà avere un diametro di

1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in prossimità del nodo

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PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi è un tubo di diametro 200

mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta attualmente passante lungo via

Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella

condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.

3. Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 25 cm e sostituzione

dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm.

4. Scenario 4a e 4b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo affinché la

portata massima sollevabile sia di 430l/s.

5. Scenario 4a e 4b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 4000 mc durante il

periodo di pioggia.

6. Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che convogli

i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone




volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone



7. Scenario 4a e 4b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia. Tale sfioro

permette di evacuare eventuali volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche

come sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente.

8. Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 004 di 5 cm.

9. Scenario 4a e 4b: Realizzazione di una nuova stazione di sollevamento in prossimità

dell’attuale pozzetto PZ127. Tale stazione dovrà essere in grado di sollevare una portata massima di

830l/s.

10. Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova

stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede l’attraversamento del

Petraia a monte di quello esistente.

11. Scenario 4b: in alternativa al punto 10, si prevede la realizzazione di una condotta in



sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla stazione di via

Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in un’unica condotta del

diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.

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12. scenario 4a e 4b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un


sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a

-1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m

s.l.m.


Lo scenario progettuale 3 prevede i seguenti interventi:

1. realizzazione di una condotta sottomarina capace di scaricare ad una distanza di 4500m dalla

costa una portata pari a 0.52 mc/s. tale condotta dovrà essere appunto di 4500m di lunghezza

affinché la profondità di scarico sia di 25m e dovrà avere un diametro di 0.8m.

Pisa 20 novembre 2007

Prof. Ing. S.Pagliara

COMUNE DI FOLLONICA...pozzetto si diparte una condotta del diametro di 600mm verso il pozzetto PZ128...

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