ESAME DI PROGETTO DI OPERE IDRAULICHE PROGRAMMA...

ESAME DI PROGETTO DI OPERE IDRAULICHE

PROGRAMMA DEGLI INTERVENTI PORTE DI ROMA

RELAZIONE IDRAULICA

Studenti: Docente:

Alessandro Serafini Corrado Paolo Mancini

Gaetano Passaro

Flavio Consolo Anno accademico

2011/2012

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Sommario 1. GENERALITÀ ............................................................................................................................................. 2

1.1 Premessa ........................................................................................................................................... 2

1.2 Scelta del sistema fognario ................................................................................................................. 3

1.3 Tracciato della rete fognaria ............................................................................................................... 3

1.4. Normativa di riferimento ................................................................................................................... 5

2. STUDIO DELLE PRECIPITAZIONI INTENSE .................................................................................................. 6

2.1. Casi critici .......................................................................................................................................... 6

2.2. Regolarizzazione dei casi critici .........................................................................................................10

2.2.1. Determinazione dei parametri b e m .............................................................................................11

3. LEGGE DI PROBABILITA’ PLUVIOMETRICA ................................................................................................15

4. TEMPO DI RITORNO ................................................................................................................................21

5. DIMENSIONAMENTO DEGLI SPECHI ........................................................................................................23

5.1. Individuazione dell’aree di progetto .................................................................................................23

5.2. Determinazione della portata sanitaria.............................................................................................24

5.2.1. Calcolo della popolazione presente ...............................................................................................24

5.2.2. Determinazione della dotazione idrica ...........................................................................................25

5.2.3. Determinazione del coefficiente di punta e di minimo ...................................................................25

5.2.4. Calcolo della popolazione residenziale e commerciale ...................................................................26

5.2.5. Calcolo della portata media nera ...................................................................................................27

5.2.6. Calcolo portate di punta e di minimo sanitarie ..............................................................................28

5.3. Determinazione della portata pluviale ..............................................................................................29

5.3.1. Coefficienti di deflusso ..................................................................................................................29

5.3.2. Intensità di pioggia ........................................................................................................................32

5.3.3. Tempo caratteristico del bacino ....................................................................................................32

5.4. Scale di deflusso ...............................................................................................................................33

5.5. Applicazione della formula razionale ................................................................................................33

5.6. Criteri di dimensionamento ..............................................................................................................34

5.7. Tabella Riassuntiva: ..........................................................................................................................35

6. MANUFATTI ORDINARI ............................................................................................................................36

6.1. Pozzetti di linea ................................................................................................................................36

6.2. Camere di raccordo ..........................................................................................................................37

6.3. Pozzetti di cacciata ...........................................................................................................................38

7. SALTI A GRADINI .....................................................................................................................................39

8. CONSIDERAZIONI FINALI .........................................................................................................................43

9. ELABORATI GRAFICI ................................................................................................................................43

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1. GENERALITÀ 1.1 Premessa La zona interessata dal Programma degli interventi Porte di Roma , servita dal sistema fognario in

progetto, è ubicata in località Bufalotta ed è delimitata a Nord dal G.R.A., a Ovest dal quartiere

Castel Giubileo Nuovo e dalla borgata Fidene, a Sud dal quartiere Alto Salario e a Est dalla borgata

Casal Boccone e dal quartiere Bufalotta.

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1.2 Scelta del sistema fognario L’area in esame richiede la costruzione della rete fognaria per consentire la raccolta sia delle acque

nere che di quelle bianche: le acque nere provengono sia da abitazioni private che da edifici

commerciali o destinati a servizi, mentre le acque bianche derivano dal dilavamento di strade e

parcheggi nonche dalla mancata infiltrazione nelle aree permeabili.

E’ stato scelto di utilizzare un sistema fognario unitario, in particolare sono state realizzate due

condotte principali ubicate una lungo via Carmelo Bene che prosegue per via Pupella Maggio e si

immette nel collettore della Serpentaria (assi 220*275) con esito finale al depuratore di Roma nord,

la seconda interessa l’area del centro commerciale, in particolare si estende per tutto il viale Franco

Arcalli, e si immette nel collettore di Bufalotta (assi 245*340) con esito finale al depuratore di

Roma nord.

Il tempo di ritorno di progetto e stato fissato pari a 10 anni.

1.3 Tracciato della rete fognaria Di seguito viene elencato come sono composte le condotte principali:

Condotta principale viale Carmelo Bene (tronco B):

suddivisa in 8 tronchi (B2,B3,B7,B10,B26,B32,B34,B38), nel quale affluiscono anche altri tratti

(B1,B4,B5,B6,B8,B9,B11,B12,B13,B14,B15,B16,B17,B18,B19,B20,B21,B22,B23,B24,B25,B27,

B28,B29,B30,B31,B33,B35,B36,B37).

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Condotta principale centro commerciale (tronco A):

suddivisa in 9 tronchi (A1,A2,A3,A4,A5,A6,A11,A12,A17), nel quale affluiscono anche altri tratti

(A7,A8,A9,A10,13,A14,A15,A16).

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1.4. Normativa di riferimento Le normative di riferimento considerate nel progetto sono:

Principale normativa statale

D.M. LL.PP. 23/2/1971: “Norme tecniche per gli attraversamenti e per i parallelismi

dicondotte e canali convoglianti liquidi e gas con ferrovie e altre linee di trasporto”

Circolare ministeriale LL.PP. n° 11633/74: “Istruzioni per la progettazione dellefognature

e degli impianti di trattamento delle acque di rifiuto”

Legge 10/5/1976 n° 319: “Norme per la tutela delle acque dall'inquinamento”

Delibera C.I. 4/2/1977 – Allegato 4: “Norme tecniche generali per la regolamentazione

dell'installazione e dell'esercizio degli impianti di fognatura e depurazione”

D.M. LL. PP. 12/12/1985 : “Norme tecniche relative alle tubazioni”

Competenze regionali

Piano regionale di risanamento delle acque (art.8 Legge 319/76)

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2. STUDIO DELLE PRECIPITAZIONI INTENSE 2.1. Casi critici Per effettuare il calcolo delle portate bianche si sono dovuti estrapolare i dati relativi alle precipitazioni di

massima intensità dagli Annali Idrologici riferiti al pluviografo di Roma Macao.

Bisogna ordinare in senso decrescente le massime altezze annue di precipitazione relative a 1,3,6,12,24

ore in maniera da desumere i casi critici delle altezze e intensità di precipitazione;

Si fa riferimento alle massime precipitazioni per più ore consecutive registrate al pluviografo rappresentativo

dell’area drenata dalla fognatura in progetto.

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Costruzione delle curve di caso critico delle intensità di precipitazione che presentano un

andamento irregolare, variabile da caso a caso;

Si noti come le suddette curve mostrino comunque dei caratteri comuni:

La diminuzione delle intensità medie di precipitazione al crescere dell'intervallo di durata,

dapprima rapidamente, poi sempre più lentamente;

Le altezze aumentano con l’ampiezza dell’intervallo, ma meno che proporzionalmente;

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Curve di caso critico delle altezze delle precipitazioni di massima intensità registrate al pluviometro

Roma Macao tra il 1928 e il 2009.

Curve di caso critico delle intensità delle precipitazioni di massima intensità registrate al pluviometro

Roma Macao tra il 1928 e il 2009.

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2.2. Regolarizzazione dei casi critici Ai fini pratici può essere utile regolarizzare gli andamenti empirici per mezzo di curve analitiche .

Se si ipotizza che l’afflusso pluviometrico sia costituito da uno istogramma rettangolare,

uniformemente distribuito sul bacino e ricavato da una legge intensità- durata-frequenza (IDF), tra

le diverse formule per esprimere l’intensità di pioggia di durata t e tempo di ritorno T, la più

utilizzata è la legge IDF a due parametri del tipo:

con:

- t: è la durata della pioggia (h)

- T: è il tempo di ritorno [anni]

- n: è un parametro adimensionale positivo minore di uno

- ai(T): è una costante numerica pari all’intensità della pioggia di un’ora (mm/h), relativo al tempo

di ritorno considerato.

Una legge a 2 parametri, ha lo svantaggio che per t→0 fornisce un intensità infinita, quindi tende a

sopravvalutare le intensità di pioggia per le durate molto brevi

Nella pratica moderna della progettazione delle fognature, per ovviare gli svantaggi delle leggi a 2

parametri, i casi critici vengono regolarizzati con leggi a 3 parametri, come ad esempio:

In cui:

-b: è un parametro di deformazione della scala temporale

-m: è un parametro adimensionale, compreso tra 0 e 1

Ambedue i parametri sono indipendenti, sia dalla durata della pioggia t, sia dal tempo di ritorno T.

Il vantaggio dell’utilizzo della relazione IDF (intensità-durata-frequenza) a 3 parametri consiste nel

fatto che per tempi di concentrazione che tendono a zero, essa fornisce un’intensità di

precipitazione finita.

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2.2.1. Determinazione dei parametri b e m I parametri b e m si determinano come nel caso delle curve a 2 parametri, imponendo che sia

minima

la somma dei quadrati degli scarti tra i logaritmi dei valori osservati e quelli dei valori per tutti i casi

critici.

La funzione da minimizzare risulta:

Indicando con j = 1,2,3,4,5 rispettivamente le durate t =1,3,6,9,12,24

Annullando la derivata della formula precedente rispetto a m, si ottiene:

Dove :

Calcolo m ponendo inizialmente b=0

Per piogge di durata inferiore ad un’ora, Bell (1969) ha osservato che i rapporti tra rt le piogge di

durata t molto breve e la pioggia oraria sono relativamente poco dipendenti dalla località.

In termini d’intensità di pioggia, il rapporto r5’ determinato al pluviografo di Roma Macao è:

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Conoscendo inoltre:

Che si può mettere nella forma:

Ottengo i valori esatti di b e m facendo tendere la formula precedente a 0 al variare della cella in cui

è

presente il valore di b (posto inizialmente pari a 0).

Si è potuto effettuare questo calcolo tramite la funzione “Ricerca obiettivo” presente su Excel.

Per il pluviografo di Roma Macao, applicando la procedura iterativa descritta ,si ottiene:

b = 0,156782 (h)

m = 0,766259

Dopo aver trovato i valori di b e m , presenti nella funzione da minimizzare:

Indicando con j = 1,2,3,4,5 rispettivamente le durate t =1,3,6,9,12,24

Annullo la derivata della formula precedente rispetto agli ai con i valori definitivi di m e b, si ottengono i valori:

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dato questo metodo può accadere che le rette rappresentanti i casi critici si incrocino: si risolve il problema imponendone a priori il parallelismo (a tutte le rette è stato imposto lo stesso coefficiente angolare) accettando la minore accuratezza del modello così manipolato. Faccio gli esponenziali dei valori calcolati dalla formula precedente e ottengo “ai”. Inserisco i valori di “ai” nella formula :

Otterrò il “caso critico calcolato” per cui ho minimizzato la distanza tra punto e retta.

Regolarizzazione dei casi critici.

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Casi critici calcolati e casi critici osservati;

Sono evidenziati i casi critici rappresentati nel grafico a pagina precedente.

ln a (i) a (i) 1h 3h 6h 12h 24h 1h 3h 6h 12h 24h casi critici4.6106 100.5482 89.9332 41.6714 24.9772 14.8302 8.7627 102.0000 42.4000 26.1500 14.3333 7.5042 14.3613 78.3556 70.0836 32.4739 19.4643 11.5569 6.8286 79.0000 33.7333 21.5333 10.7667 5.6583 24.2069 67.1467 60.0580 27.8285 16.6799 9.9037 5.8518 59.0000 33.0000 16.8667 8.7333 5.6333 34.1607 64.1164 57.3476 26.5726 15.9272 9.4567 5.5877 58.2000 30.4000 15.9667 8.4333 5.3833 44.1271 62.0000 55.4546 25.6954 15.4014 9.1446 5.4033 58.0000 29.9333 15.6667 8.1500 4.8917 54.0288 56.1936 50.2612 23.2890 13.9591 8.2882 4.8972 55.8000 23.6333 14.1333 8.1333 4.3750 63.9613 52.5252 46.9800 21.7687 13.0478 7.7471 4.5775 45.0000 23.4000 13.5333 8.0500 4.1250 73.9391 51.3716 45.9482 21.2906 12.7612 7.5770 4.4770 44.0000 23.4000 12.5667 7.9667 4.1083 83.9150 50.1492 44.8549 20.7840 12.4576 7.3967 4.3705 43.6000 23.1000 12.2667 7.5500 4.0250 93.8872 48.7718 43.6229 20.2131 12.1154 7.1935 4.2504 41.4000 22.6000 11.8167 7.4167 3.9833 103.8582 47.3822 42.3800 19.6372 11.7702 6.9886 4.1293 40.8000 22.3333 11.8000 6.8583 3.8333 113.8544 47.1998 42.2169 19.5616 11.7249 6.9617 4.1134 40.5000 22.3333 11.7000 6.8500 3.8250 123.8181 45.5160 40.7108 18.8638 11.3066 6.7133 3.9667 40.2000 19.8000 11.5500 6.6333 3.7917 133.7561 42.7798 38.2635 17.7298 10.6269 6.3097 3.7282 40.0000 17.4000 10.3000 6.4667 3.6583 143.7290 41.6366 37.2410 17.2560 10.3430 6.1411 3.6286 38.8000 17.0000 10.0667 6.4500 3.4583 153.6876 39.9471 35.7298 16.5558 9.9233 5.8919 3.4814 34.6000 16.0667 9.7333 6.4500 3.4500 163.6637 39.0047 34.8869 16.1652 9.6892 5.7529 3.3992 32.4000 15.9333 9.5833 6.2833 3.4375 173.6370 37.9794 33.9698 15.7403 9.4345 5.6017 3.3099 32.2000 14.6000 9.3667 6.2167 3.4167 183.6213 37.3873 33.4402 15.4949 9.2874 5.5144 3.2583 31.8000 14.3333 9.3000 6.1500 3.3167 193.5875 36.1439 32.3281 14.9796 8.9785 5.3310 3.1499 31.0000 13.5333 9.1333 5.9083 3.2250 203.5646 35.3243 31.5951 14.6399 8.7749 5.2101 3.0785 30.2000 13.4000 8.8667 5.7750 3.1417 213.5462 34.6830 31.0214 14.3741 8.6156 5.1155 3.0226 30.2000 13.0000 8.7000 5.7333 3.0333 223.5114 33.4942 29.9582 13.8814 8.3203 4.9402 2.9190 30.2000 12.8667 8.0000 5.4333 2.9542 233.4912 32.8261 29.3606 13.6045 8.1543 4.8416 2.8608 30.0000 12.4000 8.0000 5.2500 2.8875 243.4739 32.2626 28.8566 13.3710 8.0144 4.7585 2.8117 30.0000 12.4000 7.5333 5.1500 2.8667 253.4508 31.5264 28.1981 13.0659 7.8315 4.6499 2.7475 29.6000 12.2667 7.5000 4.7917 2.8250 263.4354 31.0452 27.7677 12.8664 7.7119 4.5790 2.7056 29.6000 12.1667 7.5000 4.5000 2.8083 273.4027 30.0464 26.8743 12.4525 7.4638 4.4316 2.6185 27.0000 12.0000 7.4333 4.3500 2.7667 283.3800 29.3716 26.2709 12.1729 7.2962 4.3321 2.5597 26.4000 11.6667 7.3333 4.2167 2.7167 293.3695 29.0649 25.9965 12.0457 7.2200 4.2869 2.5330 26.0000 11.5333 7.3000 4.1667 2.6917 303.3547 28.6369 25.6137 11.8684 7.1137 4.2238 2.4957 26.0000 11.2000 7.1667 4.0833 2.6750 313.3272 27.8589 24.9178 11.5459 6.9204 4.1090 2.4279 25.4000 10.8000 6.9333 4.0167 2.6000 323.3098 27.3789 24.4884 11.3470 6.8012 4.0382 2.3860 25.4000 10.5333 6.6667 4.0167 2.5417 333.2926 26.9127 24.0715 11.1538 6.6854 3.9694 2.3454 25.2000 10.4667 6.6667 3.9667 2.3958 343.2548 25.9155 23.1796 10.7405 6.4377 3.8224 2.2585 24.0000 10.3333 6.1333 3.8167 2.3833 353.2474 25.7227 23.0071 10.6606 6.3898 3.7939 2.2417 24.0000 10.3333 6.0833 3.8000 2.3250 363.2238 25.1242 22.4718 10.4125 6.2411 3.7057 2.1896 23.8000 10.0667 6.0833 3.7667 2.1583 373.2059 24.6777 22.0725 10.2275 6.1302 3.6398 2.1506 23.6000 10.0000 5.7667 3.7167 2.1417 383.1836 24.1325 21.5848 10.0015 5.9948 3.5594 2.1031 23.0000 10.0000 5.6333 3.7000 2.0208 393.1638 23.6599 21.1621 9.8057 5.8774 3.4897 2.0619 23.0000 9.2000 5.5833 3.6833 2.0167 403.1519 23.3803 20.9120 9.6898 5.8079 3.4484 2.0376 23.0000 9.2000 5.5333 3.5167 2.0083 413.1200 22.6466 20.2557 9.3857 5.6256 3.3402 1.9736 22.0000 8.7333 5.5000 3.3500 1.9917 423.0992 22.1805 19.8389 9.1925 5.5099 3.2715 1.9330 20.8000 8.4667 5.5000 3.3500 1.9583 433.0786 21.7285 19.4346 9.0052 5.3976 3.2048 1.8936 20.4000 8.4000 5.4667 3.1250 1.9583 443.0450 21.0105 18.7924 8.7076 5.2192 3.0989 1.8311 19.8000 8.1667 5.1333 3.1000 1.8833 453.0353 20.8082 18.6114 8.6238 5.1690 3.0691 1.8134 19.4000 8.1333 5.0667 3.0667 1.8833 462.9966 20.0177 17.9044 8.2962 4.9726 2.9525 1.7445 18.4000 7.7333 5.0000 2.9167 1.8333 472.9706 19.5043 17.4452 8.0834 4.8451 2.8768 1.6998 18.2000 7.4667 4.9000 2.8333 1.7708 482.9186 18.5146 16.5600 7.6732 4.5992 2.7308 1.6135 15.2000 7.4000 4.6667 2.8167 1.7417 492.8912 18.0147 16.1128 7.4660 4.4750 2.6570 1.5700 15.1000 7.3333 4.5000 2.8167 1.6000 502.8370 17.0647 15.2631 7.0723 4.2390 2.5169 1.4872 14.7000 6.4667 4.4000 2.6000 1.5750 512.8009 16.4596 14.7219 6.8215 4.0887 2.4277 1.4344 14.4000 6.4000 4.2000 2.3833 1.5500 522.6304 13.8799 12.4146 5.7524 3.4479 2.0472 1.2096 11.8000 4.8000 3.9333 1.9667 1.3917 53

ii(t,T) VALORI CALCOLATI ii(t,T) VALORI OSSERVATI

15

3. LEGGE DI PROBABILITA’ PLUVIOMETRICA La costruzione delle curve di caso critico è stata solo il primo dei due importanti passi che

compongono lo studio delle precipitazioni intense.

Il secondo consiste nell'attribuzione, all'insieme delle curve di criticità, di una legge di probabilità

che ci permetta tramite la scelta del tempo di ritorno di individuare l'espressione della curva di

intensità dipioggia di progetto.

Col metodo delle curve di probabilità pluviometrica si attribuisce alle curve di caso critico una

probabilità di essere superate (o di non essere superate).

Il procedimento si articola nelle seguenti fasi:

1. attribuire ad ognuna delle curve di caso critico una costante probabilità di non essere superate

(probabilità pluviometrica);

2. determinare la funzione di probabilità cumulata, ossia la probabilità che la massima altezza di

pioggia dell'anno (variabile aleatoria) di un assegnato tempo, sia minore od uguale ad un generico

valore di tale variabile;

3. determinare il valore della probabilità di non superamento della massima altezza di pioggia

dell'anno; a tal fine va ipotizzata la forma assunta dalla funzione di probabilità cumulata (e

successivamente stimare i parametri da cui questa funzione dipende) con l'obiettivo di adattarla nel

miglior modo possibile ai valori di precipitazione misurati nel sito;

La distribuzione scelta è quella asintotica del massimo valore tipo I (o di Gumbel):

Con la legge di Gumbel, la Probabilità cumulata si esprime:

Dove i parametri valgono:

Dove μ e ε sono rispettivamente la media e lo scarto quadratico medio della variabile, stimati

con il metodo dei momenti. (Le distribuzioni di Gumbel e quella logaritmica normale sono le più

comunemente usate come funzioni di probabilità cumulata delle piogge intense, ma non è escluso

che in qualche caso altre leggi possono risultare più adatte).

16

Per verificare l’adattamento del modello probabilistico al campione di dati, si sono confrontate

graficamente:

- le distribuzioni P(i) con la frequenza empirica Fi (dove il pedice i indica l’i-esimo valore della

serie delle altezze orarie osservate ordinate in senso decrescente) del campione in carta normale;

- le distribuzioni P(i) con la frequenza empirica Fi del campione in carta probabilistica di Gumbel;

- le densità di probabilità p(i) con le frequenze empiriche fk, ottenuto tramite la classificazione

del campione.

ai(altezza i-esima calcolata) e i1( intensità media di precipitazione della durata di un’ora) ordinate

in senso decrescente.

17

Sono stati ricavati i seguenti valori:

Media = 31,74569

Varianza = 15,15153

Parametri di Gumbel:

α = 0,084645

ε = 24,92659

Tramite questi valori si è passati al calcolo di P(i) e di Fi e al successivo confronto grafico.

Le formule utilizzate sono:

- Probabilità cumulata con la distribuzione di Gumbel:

- Frequenza empirica:

P( distribuzione cumulata) Fi ( frequenze empiriche).

18

confronto tra la distribuzione cumulata di Gumbel e le frequenze empiriche.

confronto tra : –ln(-ln(P)) e –ln(-ln( Fi)).

19

Carta probabilistica di Gumbel

Si confronta graficamente l’andamento della funzione [p(a)*Δa] con quello delle frequenze

empiriche.

Si suddivide il campione ai in k classi di ampiezza Δa ( si assume Δa = 5), e si indica con nk il

numero di valori che cadono nella k-esima classe di ampiezza.

Le frequenze empiriche si calcolano con la seguente formula:

20

Suddivisione del campione ai in k classi di ampiezza Δa ( si assume Δa = 5).

p(a) densità di probabilità e fk frequenze della serie classificata.

21

Confronto tra p(a) densità di probabilità e fk frequenze della serie classificata

4. TEMPO DI RITORNO

Il tempo di ritorno di progetto assunto dipende essenzialmente dalle conseguenze prodotte da

un’eventuale insufficienza della rete fognaria.

Per fognature che drenano aree pianeggianti, dove sono disponibili grandi capacità d’invaso

superficiale e non si temono concentrazioni di deflussi e forti velocità di scorrimento superficiale,

dove anche non sono presenti seminterrati o in generale beni esposti a quote depresse allagabili, si

ammettono tempi di ritorno variabile tra i 5 e i 20 anni (solitamente 10 anni).

22

Tempo di ritorno

Per un tempo di ritorno di 10 anni:

L’intensità sarà pari a : 57,6 mm/h , che è un valore compreso tra quelli evidenziati.

L’altezza di pioggia sarà pari a : 64,3935 mm, che è un valore compreso tra quelli

evidenziati.

23

5. DIMENSIONAMENTO DEGLI SPECHI

5.1. Individuazione dell’aree di progetto

Aree di progetto

tronchi aree totali (m2)area edifici comerciali (marea edifici privati (mzona attorno edifici (m2) strade parcheggi (m2) verde (m2)B1 5658 0 0 0 3684 1974B2 10661 0 1970 5195 1660 1836B3 20182 0 3143 10184 2690 4165B4 6847 0 219 1656 2688 2284B5 7566 477 0 141 5600 1348B6 31816 4863 3149 17301 5110 1393B7 57566 6945 2535 5770 15207 27109B8 24785 5476 0 6462 8846 4001B9 7037 275 0 3524 2535 703B10 19007 0 0 0 9164 9843B11 12825 55 3946 4632 4192 0B12 9196 745 756 4245 2938 512B13 17124 0 3469 6231 6298 1126B14 14832 0 3581 3896 7355 0B15 6426 0 0 579 5670 177B16 11263 0 1159 5316 4713 75B17 13009 756 1398 6272 4583 0B18 15542 0 0 2808 12724 10B19 3100 0 664 538 1546 352B20 11651 0 1882 3265 5002 1502B21 21814 6343 0 6478 7989 1004B22 11490 3986 1258 3329 2917 0B23 12120 1938 1307 5049 3826 0B24 9831 887 935 3459 2847 1703B25 19841 2509 0 1856 15476 0B26 11879 171 507 5642 5559 0B27 11575 0 0 0 3151 8424B28 7817 427 261 1051 861 5217B29 12569 2321 0 1939 6721 1588B30 15762 2450 226 4352 6447 2287B31 19747 0 1620 7069 10306 752B32 5894 0 53 2682 3096 63B33 22551 0 4198 8690 9663 0B34 12812 0 834 5128 6304 546B35 11637 1032 0 6573 2494 1538B36 8078 1753 0 3723 2020 582B37 16063 555 773 4544 5280 4911B38 4298 0 0 557 215 3526

24

5.2. Determinazione della portata sanitaria La portata media delle acque nere può essere espressa in funzione della popolazione P e della

dotazione idrica D, per ogni sezione di calcolo, con la relazione:

con:

- Qn: portata nera;

- P: popolazione espressa in abitanti;

- d(abit.) : dotazione idrica della popolazione residente in abitazioni, pari a 350 l/(ab*g);

- d(comm.) : dotazione idrica della popolazione relativa ai servizi commerciali, pari a 120 l/(ab*g);

- f : indice di dispersione, frazione d’acqua che non raggiunge le fogne ,considera gli usi diversi da

quelli domestici, pari a 0,15.

5.2.1. Calcolo della popolazione presente Si è provveduto al calcolo dell'area residenziale e quindi della popolazione presente.

Considerando infatti tutta la zona con edifici perimetrati da 5 piani alti ognuno 3 mt, data l'area è

stato possibile calcolare la cubatura come il prodotto di questi termini.

La popolazione (in abitanti “ab”) quindi è stata ricavata da:

Con:

- V: cubatura dell’edificio, espressa in m3

- ν: indice di cubatura per vano, espresso in m3/vano, pari a 100 m3/vano.

- a: indice di affollamento, espresso in abitanti/vano, pari a 1 ab/vano per aree residenziali e 0.25

abitanti/vano per aree commerciali, la cubatura dell’edificio V (m3) è legata all’area netta A

dell’ edificio espressa in m2, dal numero di piani n dell’edificio e dall’altezza h di un singolo piano

espressa in m.

25

5.2.2. Determinazione della dotazione idrica La dotazione idrica d dipende dalla tipologia di zone servite (aree rurali, paesi, città, zone

residenziali o commerciali e per servizi, ecc).

In mancanza d’informazioni si può assumere in prima approssimazione:

nelle zone residenziali 350 litri/abitanti giorno;

nelle zone commerciali e servizi 150 litri /abitanti giorno.

5.2.3. Determinazione del coefficiente di punta e di minimo Si è calcolato il coefficiente di punta e di minimo in funzione della popolazione per determinare le

fluttuazioni della portata rispetto a quella media giornaliera, tramite le seguenti relazioni:

Come portata di progetto si è adottata la portata di punta:

26

5.2.4. Calcolo della popolazione residenziale e commerciale

Popolazione residenziale e commerciale.

m2 m2 m3 m3 ab ab

B1 0 0 0 0 0 0B2 1970 0 88650 0 887 0B3 3143 0 141435 0 1414 0B4 219 0 9855 0 99 0B5 0 477 0 12879 0 32B6 3149 4863 141705 131301 1417 328B7 2535 6945 114075 187515 1141 469B8 0 5476 0 147852 0 370B9 0 275 0 7425 0 19B10 0 0 0 0 0 0B11 3946 55 177570 1485 1776 4B12 756 745 34020 20115 340 50B13 3469 0 156105 0 1561 0B14 3581 0 161145 0 1611 0B15 0 0 0 0 0 0B16 1159 0 52155 0 522 0B17 1398 756 62910 20412 629 51B18 0 0 0 0 0 0B19 664 0 29880 0 299 0B20 1882 0 84690 0 847 0B21 0 6343 0 171261 0 428B22 1258 3986 56610 107622 566 269B23 1307 1938 58815 52326 588 131B24 935 887 42075 23949 421 60B25 0 2509 0 67743 0 169B26 507 171 22815 4617 228 12B27 0 0 0 0 0 0B28 261 427 11745 11529 117 29B29 0 2321 0 62667 0 157B30 226 2450 10170 66150 102 165B31 1620 0 72900 0 729 0B32 53 0 2385 0 24 0B33 4198 0 188910 0 1889 0B34 834 0 37530 0 375 0B35 0 1032 0 27864 0 70B36 0 1753 0 47331 0 118B37 773 555 34785 14985 348 37B38 4298 0 0 0 0 0

popolazione privata

popolazione commerciale

tratto area edifici privati

area edifici commerciali

volume edifici privati

volume edifici commerciali

27

5.2.5. Calcolo della portata media nera

Portata media nera

ab ab ab ab

B1 0 0 nessuno B1 0 0B2 887 0 B1 B1-B2 887 0B3 1414 0 B1-B2 B1-B2-B3 2301 0B4 99 0 nessuno B4 99 0B5 0 32 nessuno B5 0 32B6 1417 328 B4-B5 B4-B5-B6 1516 360B7 1141 469 B1-B2-B3-B4-B5-B6 B1-B2-B3-B4-B5-B6-B7 4957 829B8 0 370 nessuno B8 0 370B9 0 19 B8 B8-B9 0 388

B10 0 0 B1-B2-B3-B4-B5-B6-B7-B8-B9B1-B2-B3-B4-B5-B6-B7-B8-B9-B104957 1217B11 1776 4 nessuno B11 1776 4B12 340 50 nessuno B12 340 50B13 1561 0 B11,B12 B11,B12,B13 3677 54B14 1611 0 nessuno B14 1611 0B15 0 0 nessuno B15 0 0B16 522 0 B15 B15,B16 522 0B17 629 51 nessuno B17 629 51B18 0 0 nessuno B18 0 0B19 299 0 B17,B18 B17,B18,B19 928 51B20 847 0 B14,B15,B16,B17,B18,B19B14,B15,B16,B17,B18,B19,B203908 51B21 0 428 nessuno B21 0 428B22 566 269 nessuno B22 566 269B23 588 131 B21,B22 B21,B22,B23 1154 828B24 421 60 B11,B12,B13,14,B15,B16,B17,B18,B19,B20,21,B22,B23B11,B12,B13,14,B15,B16,B17,B18,B19,B20,21,B22,B23,B249160 993B25 0 169 nessuno B25 0 169

B26 228 12B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12

B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B 14345 2391

B27 0 0 nessuno B27 0 0B28 117 29 nessuno B28 117 29B29 0 157 B27-B28 B27-B28-B29 117 185B30 102 165 B27-B28-B29 B27-B28-B29-B30 219 351B31 729 0 nessuno B31 729 0

B32 24 0

B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12,B13,14,B15,B16,B17

B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12,B13 15317 2742

B33 1889 0 nessuno B33 1889 0

B34 375 0


B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12,B13 17582 2742

B35 0 70 nessuno B35 0 70B36 0 118 B35 B35-B36 0 188B37 348 37 nessuno B37 385 37

B38 0 0


B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12,B13 17929 2968

trattopopolazione commerciale

TOTALE

popolazione privata

popolazione commerciale TRATTI A MONTETRATTI DA

CONSIDERARE popolazione privata TOTALE

28

5.2.6. Calcolo portate di punta e di minimo sanitarie

Portata di punta e di minimo

l/s l/s

B1 5 0.2 0 0 0B2 5 0.2 14.36458333 177.3 0.002872917B3 4.351663311 0 32.44799616 0 0.007456458B4 5 0.2 1.596875 19.71 0.000319375B5 5 0.2 0.22359375 6.4395 4.47188E-05B6 4.502246504 0 24.36747123 0 0.005412292B7 3.731654781 0 64.24685083 0 0.017216719B8 5 0.2 2.566875 73.926 0.000513375B9 5 0.2 2.69578125 77.6385 0.000539156

B10 3.691488455 0 65.54560758 0 0.017755875B11 4.542105647 0.220162206 26.16 1.268076974 0.057597396B12 5 0.2 5.86 0.23446875 0.011723438B13 4.014826353 0.249076775 48.14 2.986689987 0.119910417B14 4.617786664 0.216553962 24.12 1.130907954 0.052222917B15 5 0.2 0.00 0 0B16 5 0.2 8.45 0.338041667 0.016902083B17 5 0.2 10.55 0.421925 0.02109625B18 5 0.2 0.00 0 0B19 5 0.2 15.39 0.615591667 0.030779583B20 3.975351445 0.251550087 50.63 3.203500834 0.127350417B21 5 0.2 2.97 0.11893125 0.005946563B22 5 0.2 11.04 0.441654167 0.022082708B23 4.461108421 0.224159537 21.82 1.096287243 0.048906563B24 3.39786868 0.294302133 105.55 9.142035914 0.310634375B25 5 0.2 1.18 0.04704375 0.002352188

B26 3.126270298 0.319869974 155.72 15.93270343 0.498099375B27 5 0.2 0 0 0B28 5 0.2 2.10328125 29.2545 0.000420656B29 5 0.2 3.19125 60.588 0.00063825B30 5 0.2 5.987604167 114.003 0.001197521B31 5 0.2 11.81 0.4725 0.023625

B32 3.086883027 0 164.9854089 0 0.05344725B33 4.497047895 0.222368101 27.53 1.361356044 0.061220833

B34 3.026703135 0 183.9799157 0 0.060785583B35 5 0.2 0.48375 13.932 0.00009675B36 5 0.2 1.30546875 37.5975 0.000261094B37 5 0.2 6.503645833 84.555 0.001300729

B38 3.012702799 0 187.4684444 0 0.062226

portata di min.Kmportata di punta Qp

Kptrattoportata media nera Qmn in

m3/s

29

5.3. Determinazione della portata pluviale Per la determinazione delle portate pluviali si è adottato il modello cinematico tramite la formula

razionale in base alla quale il collettore che serve una data area A (in mq) deve smaltire la portata:

con:

- Q : massima portata al colmo dell’anno relativa al tempo di ritorno T, portata pluviale in m3/s

- φ : coefficiente di deflusso relativo al tempo dio ritorno T, parametro che rappresenta le perdite

idrologiche

- i : intensità di pioggia [mm/h]

Per poter utilizzare il modello è quindi necessario valutare per ogni tronco l'area contribuente

effettiva (quella di competenza diretta di ogni tronco moltiplicata per il coefficiente di deflusso) e

l'intensità di pioggia corrispondente al tempo di ritorno fissato.

5.3.1. Coefficienti di deflusso Nei centri abitati la maggior parte dell'acqua precipitata contribuisce al deflusso superficiale, a differenza

delle zone rurali o non urbanizzate, dove è possibile raggiungere percentuali molto basse di deflusso a causa

dell'assorbimento del terreno. Il coefficiente di deflusso considera questa differenza, pertanto sono state

considerate le seguenti tipologie di aree:

Coefficienti di deflusso

Definiti tali coefficienti, si è proceduto come segue:

Per ogni area, individuata precedentemente, si è calcolata l' “area pluviometrica”

moltiplicando le zone contribuenti per il loro coefficiente di deflusso.

Dalle aree precedenti si sono ricavate quelle contribuenti totali, sommando a quelle

specifiche di una sezione quelle a monte di essa in modo da ottenere l'area di calcolo per

ogni tronco da dimensionare.

30

Aree di pertinenza

B1 5658 0 0 3684 1974 5658B2 10661 1970 5195 1660 1836 16319B3 20182 3143 10184 2690 4165 36501B4 6847 219 1656 2688 2284 6847B5 7566 477 141 5600 1348 7566B6 31816 8012 17301 5110 1393 46229B7 57566 9480 5770 15207 27109 140296B8 24785 5476 6462 8846 4001 24785B9 7037 275 3524 2535 703 31822

B10 19007 0 0 9164 9843 191125B11 12825 4001 4632 4192 0 12825B12 9196 1501 4245 2938 512 9196B13 17124 3469 6231 6298 1126 39145B14 14832 3581 3896 7355 0 14832B15 6426 0 579 5670 177 6426B16 11263 1159 5316 4713 75 17689B17 13009 2154 6272 4583 0 13009B18 15542 0 2808 12724 10 15542B19 3100 664 538 1546 352 31651B20 11651 1882 3265 5002 1502 75823B21 21814 6343 6478 7989 1004 21814B22 11490 5244 3329 2917 0 11490B23 12120 3245 5049 3826 0 45424B24 9831 1822 3459 2847 1703 170223B25 19841 2509 1856 15476 0 19841B26 11879 678 5642 5559 0 393068B27 11575 0 0 3151 8424 11575B28 7817 688 1051 861 5217 7817B29 12569 2321 1939 6721 1588 31961B30 15762 2676 4352 6447 2287 47723B31 19747 1620 7069 10306 752 19747B32 5894 53 2682 3096 63 466432B33 22551 4198 8690 9663 0 22551B34 12812 834 5128 6304 546 501795B35 11637 1032 6573 2494 1538 11637B36 8078 1753 3723 2020 582 19715B37 16063 1328 4544 5280 4911 16063B38 4298 0 557 215 3526 541871

tratto AREA TOTALE DI

PERTINENZA

aree totali area edifici zona attorno edifici strade parcheggi verde

31

Area pluviometrica totale

B1 0 0 2947.2 197.4 3144.6 3144.6 0.56B2 1576 2078 1328 183.6 5165.6 8310.2 0.51B3 2514.4 4073.6 2152 416.5 9156.5 17466.7 0.48B4 175.2 662.4 2150.4 228.4 3216.4 3216.4 0.47B5 381.6 56.4 4480 134.8 5052.8 5052.8 0.67B6 6409.6 6920.4 4088 139.3 17557.3 25826.5 0.56B7 7584 2308 12165.6 2710.9 24768.5 68061.7 0.49B8 4380.8 2584.8 7076.8 400.1 14442.5 14442.5 0.58B9 220 1409.6 2028 70.3 3727.9 18170.4 0.57

B10 0 0 7331.2 984.3 8315.5 94547.6 0.49B11 3200.8 1852.8 3353.6 0 8407.2 8407.2 0.66B12 1200.8 1698 2350.4 51.2 5300.4 5300.4 0.58B13 2775.2 2492.4 5038.4 112.6 10418.6 24126.2 0.62B14 2864.8 1558.4 5884 0 10307.2 10307.2 0.69B15 0 231.6 4536 17.7 4785.3 4785.3 0.74B16 927.2 2126.4 3770.4 7.5 6831.5 11616.8 0.66B17 1723.2 2508.8 3666.4 0 7898.4 7898.4 0.61B18 0 1123.2 10179.2 1 11303.4 11303.4 0.73B19 531.2 215.2 1236.8 35.2 2018.4 21220.2 0.67B20 1505.6 1306 4001.6 150.2 6963.4 50107.6 0.66B21 5074.4 2591.2 6391.2 100.4 14157.2 14157.2 0.65B22 4195.2 1331.6 2333.6 0 7860.4 7860.4 0.68B23 2596 2019.6 3060.8 0 7676.4 29694 0.65B24 1457.6 1383.6 2277.6 170.3 5289.1 102253.5 0.60B25 2007.2 742.4 12380.8 0 15130.4 15130.4 0.76B26 542.4 2256.8 4447.2 0 7246.4 226141.3 0.58B27 0 0 2520.8 842.4 3363.2 3363.2 0.29B28 550.4 420.4 688.8 521.7 2181.3 2181.3 0.28B29 1856.8 775.6 5376.8 158.8 8168 8168 0.26B30 2140.8 1740.8 5157.6 228.7 9267.9 22980.4 0.48B31 1296 2827.6 8244.8 75.2 12443.6 12443.6 0.63B32 42.4 1072.8 2476.8 6.3 3598.3 265163.6 0.57B33 3358.4 3476 7730.4 0 14564.8 14564.8 0.65B34 667.2 2051.2 5043.2 54.6 7816.2 287544.6 0.57B35 825.6 2629.2 1995.2 153.8 5603.8 5603.8 0.48B36 1402.4 1489.2 1616 58.2 4565.8 10169.6 0.52B37 1062.4 1817.6 4224 491.1 7595.1 7595.1 0.47B38 0 222.8 172 352.6 747.4 306056.7 0.56

fi medioarea edifici*0,8

zona attorno edifici *

0,4

strade parcheggi

*0,8verde *0,1

Area equivalente parziale del

tratto singolo

Area equivalente parziale

tratto

32

5.3.2. Intensità di pioggia Per la valutazione dell'intensità di pioggia è necessario basarsi sui risultati dell'analisi statistica

precedentemente descritta.

Dato il tempo di ritorno di 10 anni, si ha per ogni tronco:

con:

ai(T) : altezza di pioggia unitaria pari a 64,3935 mm;

b = 0,156782 (h);

m = 0,766259.

5.3.3. Tempo caratteristico del bacino Il tempo di corrivazione per il tronco i-esimo, è composto dal tempo di afflusso in fogna (ta), e

quello di deflusso nei canali sino alla sezione che si sta calcolando (trete).

Con:

ta : tempo di afflusso in fogna 10 min;

-Lj , vj : sono rispettivamente le lunghezze e le velocità delle canalizzazioni di monte

appartenenti al percorso idraulicamente più lungo, che conduce al collettore i;

Li, vi : sono la lunghezza e la velocità del tratto in esame.

Il calcolo va eseguito per iterazioni successive, infatti le velocità sui canali a monte di quello di

calcolo sono note, mentre le velocità nel canale che si sta calcolando, non lo è a priori.

33

5.4. Scale di deflusso Le scale di deflusso sono lo strumento fondamentale per la scelta dello speco in quanto forniscono

tutti i valori necessari (portata e velocità specifica, riempimento, Froude, ecc..).

Nel progetto le scale sono state costruite considerando il coefficiente di scabrezza di Manning

ottenendo quindi l'equazione di Chezy nella seguente forma:

con:

Q : portata [m3/s];

h : altezza di corrente [m];

i : pendenza del tronco;

n : coefficiente di scabrezza di Manning, pari a 0,0014 s/m1/3 (spechi in calcestruzzo);

Ω : area bagnata [m2];

R : raggio idraulico [m].

Le scale di deflusso sono state completate con l'inserimento del calcolo della portata e velocità

specifica, in modo da lavorare su parametri indipendenti dalla pendenza del tronco:

Inoltre si considerano anche le altre grandezze presenti nelle relazioni:

b(h): larghezza della superficie libera [m];

C(h): contorno bagnato [m];

Gr: grado di riempimento [%].

5.5. Applicazione della formula razionale Per ogni tronco sono noti: lunghezza (Li) , area contribuente e il tempo di afflusso in fogna (ta)

preso pari a 600 secondi (10 min).

Da questi dati si è calcolata per ogni tronco la portata di pioggia con la quale, sommata con lo

portata nera calcolata precedentemente per ogni tratto, si è dimensionato poi lo speco, in base al

seguente processo iterativo:

Si è ipotizzato un valore della velocità in fogna (vi) di prima iterazione pari a 1 m/s.

Si è calcolato il tempo di percorrenza del tronco di fognatura (tc) come precedentemente

indicato.

Con questo valore del tempo caratteristico si è calcolata l'intensità di pioggia.

34

Nota l'area pluviometrica totale d'interesse del collettore e nota l'intensità si è calcolata la

portata di prima iterazione ipotizzando la pendenza del tronco (J).

Fissata la pendenza e pre-dimensionato il tipo di collettore, si è calcolata la portata specifica

e quindi le scale di deflusso.

Dalle tabelle si è ricavato il riempimento, il Froude e soprattutto la velocità specifica

corrispondente la quale, moltiplicata per la pendenza utilizzata, fornisce la velocità del

canale da confrontare con quella utilizzata nell'iterazione. Se diversa si ripete il ciclo

utilizzando questo valore, iterazioni che comunque convergono rapidamente (max 3

tentativi).

Il grado di riempimento, il numero di Froude, la velocità specifica la determino consultando

le scale di deflusso, ricordando che :

Il grado di riempimento non deve superare l’ 80%

Il numero di Froude deve essere sempre minore di 1, così ci troviamo in corrente lenta e

non in corrente veloce

Le pendenze devono essere comprese tra 0,001 e 0,008

Inoltre devo verificare che la velocità per la portata sanitaria sia maggiore di 0,5 m/s (in caso

contrario posso: aumentare la pendenza, cambiare la grandezza dello speco o inserire

pozzetti di cacciata.)

5.6. Criteri di dimensionamento Il dimensionamento è stato guidato dai seguenti criteri:

- Si è optato per spechi ovoidali vecchio inglese in calcestruzzo rivestiti in gres ceramico nella

parte lottizzata, sfruttando la loro maggiore capacità di far “correre” le basse portate meglio

dei circolari.

- Si è cercato di non differenziare eccessivamente le pendenze dei tronchi utilizzando valori

convenzionalmente adottati per garantire più facilmente il rispetto della livelletta nella fase di

posa in opera (0,005)

- Il dimensionamento è stato effettuato in modo da garantire quando possibile un deflusso in

corrente lenta (Fr<1) nella zona lottizzata; il livell0 di riempimento non supera l’80%.

35

5.7. Tabella Riassuntiva:

B1 89 5658 0.56 0.1867 130.6017 0.1141 CIRCOLARE 600 36.7 0.98 1.23 0.005 201.63B2 87 16319 0.51 0.2026 126.1512 0.2941 OVOIDALE (T.VI) 60x90 52.8 0.84 1.52 0.005 180.21B3 129 36501 0.48 0.2219 121.2160 0.5956 OVOIDALE (T.VII) 80x120 50.8 0.93 1.83 0.005 163.17B4 177 6847 0.47 0.2066 125.0957 0.1121 CIRCOLARE 600 36.7 0.98 1.23 0.005 163.70B5 157 7566 0.67 0.1982 127.3630 0.1788 CIRCOLARE 600 46.7 0.95 1.38 0.005 236.33B6 189 46229 0.56 0.2333 118.4919 0.8555 OVOIDALE (T.VII) 80x120 61.7 0.85 1.97 0.005 185.05B7 400 140296 0.49 0.2792 108.8057 2.0743 OVOIDALE (T.VIII) 100x150 74.0 0.82 2.42 0.005 147.85B8 238 24785 0.58 0.2053 125.4341 0.5037 OVOIDALE (T.VI) 60x90 73.0 0.76 1.71 0.005 203.24B9 161 31822 0.57 0.2290 119.4948 0.6037 OVOIDALE (T.VI) 60x90 76.4 0.81 1.89 0.006 189.70B10 388 191125 0.49 0.3205 101.5157 2.6839 OVOIDALE (T. IX) 120x180 64.4 0.9 2.61 0.005 140.43B11 88 12825 0.66 0.1818 132.0503 0.3660 CIRCOLARE 600 75.0 0.78 1.61 0.005 285.36B12 93 9196 0.58 0.1845 131.2630 0.2050 CIRCOLARE 600 51.7 0.93 1.45 0.005 222.91B13 158 39145 0.62 0.2062 125.1917 0.9589 OVOIDALE (T.VII) 80x120 66.7 0.83 2.02 0.005 244.96B14 219 14832 0.69 0.2011 126.5703 0.4146 CIRCOLARE 600 78.3 0.82 1.77 0.006 279.54B15 188 6426 0.74 0.2050 125.5202 0.1668 CIRCOLARE 600 45.0 0.96 1.36 0.005 259.64B16 233.81 17689 0.66 0.2451 115.8078 0.3906 OVOIDALE (T.VI) 60x90 61.8 0.81 1.62 0.005 220.82B17 216.97 13009 0.61 0.2056 125.3752 0.2962 CIRCOLARE 600 63.3 0.87 1.55 0.005 227.67B18 274.91 15542 0.73 0.2138 123.2295 0.3869 OVOIDALE (T.VI) 60x90 61.8 0.81 1.62 0.005 248.95B19 63 31651 0.67 0.2229 120.9562 0.7438 OVOIDALE (T.VII) 80x120 57.5 0.86 1.92 0.005 234.99B20 139.11 75823 0.66 0.2392 117.1368 1.9333 OVOIDALE (T.VIII) 100x150 70.7 0.84 2.38 0.005 254.98B21 306.3 21814 0.65 0.2170 122.4185 0.4874 OVOIDALE (T.VI) 60x90 70.8 0.77 1.69 0.005 223.42B22 119.25 11490 0.68 0.1878 130.3052 0.3066 CIRCOLARE 600 66.7 0.85 1.57 0.005 266.84B23 147.69 45424 0.65 0.2371 117.5998 1.0189 OVOIDALE (T.VII) 80x120 69.2 0.82 2.04 0.005 224.31B24 104.4 170223 0.60 0.2469 115.4137 3.5888 OVOIDALE (T.IX) 120x180 72.8 0.93 2.97 0.006 210.83B25 300.37 19841 0.76 0.2155 122.8094 0.5185 OVOIDALE (T.VI) 60x90 74.2 0.76 1.71 0.005 261.33B26 167 393068 0.58 0.3347 99.2556 6.7330 OVOIDALE (T.XI) 160x240 70.4 0.91 3.26 0.005 171.29B27 87 11575 0.29 0.1859 130.8597 0.1223 CIRCOLARE 600 38.3 0.97 1.26 0.005 105.62B28 57 7817 0.28 0.1806 132.4342 0.0807 CIRCOLARE 600 31.7 0.98 1.14 0.005 103.19B29 216 31961 0.26 0.2247 120.5120 0.2741 CIRCOLARE 600 61.7 0.88 1.54 0.005 85.75B30 211 47723 0.48 0.2549 113.6790 0.7269 CIRCOLARE 800 71.3 0.85 1.94 0.005 152.31B31 161.39 19747 0.63 0.1934 128.7091 0.4685 OVOIDALE (T.VI) 60x90 69.7 0.78 1.68 0.005 237.26B32 75.4 466432 0.57 0.3410 98.2874 7.2930 OVOIDALE (T.XI) 160x240 74.2 0.88 3.31 0.005 156.36B33 338.66 22551 0.65 0.2210 121.4161 0.5524 OVOIDALE (T.VI) 60x90 76.4 0.74 1.73 0.005 244.98B34 128.21 501795 0.57 0.3517 96.7040 7.7849 OVOIDALE (T XI) 160x240 77.5 0.86 3.34 0.005 155.14B35 170 11637 0.48 0.1998 126.9266 0.1977 CIRCOLARE 600 50.0 0.94 1.43 0.005 169.87B36 204 19715 0.52 0.2354 117.9905 0.3336 CIRCOLARE 600 70.0 0.82 1.59 0.005 169.20B37 236 16063 0.47 0.2076 124.8242 0.2646 OVOIDALE (T.VII) 60x90 47.2 0.94 1.60 0.006 164.76B38 38.4 541871 0.56 0.3546 96.2791 8.2475 OVOIDALE (T XII) 180x270 65.6 0.95 3.64 0.005 152.20

JGr % Fr v (m/s) Q(*1000)/A(ha)L (m)trattoArea totale di

pertinenza (m2)φ medio tc (h) i (mm/h) Q (m3/s) TIPO SPECO

dimensioni speco

A1 173 16042 0.69 0.1941 127.9471 0.3943 OVOIDALE (T.VI) 60x90 59.6 0.90 1.75 0.006 245.79A2 95 34940 0.65 0.2076 124.2998 0.7876 OVOIDALE (T.VII) 80x120 59.2 0.86 1.94 0.006 225.42A3 245 56541 0.66 0.2400 116.4839 1.2190 OVOIDALE (T.VII) 80x120 77.5 0.76 2.10 0.005 215.60A4 71 83631 0.70 0.2484 114.6551 1.8597 OVOIDALE (T.VIII) 100x150 69.3 0.85 2.37 0.005 222.37A5 178 106260 0.68 0.2686 110.4661 2.2121 OVOIDALE (T.VIII) 100x150 77.3 0.80 2.44 0.005 208.18A6 131 125079 0.66 0.2828 107.7414 2.4791 OVOIDALE (T.IX) 120x180 61.1 0.91 2.57 0.005 198.21A7 208 25893 0.71 0.1971 128.2883 0.6583 CIRCOLARE 800 66.3 0.89 1.90 0.005 254.23A8 163 55555 0.67 0.2184 122.6205 1.2716 OVOIDALE (T.VII) 80x120 80.0 0.75 2.12 0.005 228.89A9 235 83097 0.70 0.2460 116.1053 1.8850 OVOIDALE (T.VIII) 100x150 69.3 0.85 2.37 0.005 226.84

A10 127 123139 0.66 0.2597 113.1567 2.5405 OVOIDALE (T.IX) 120x180 62.2 0.91 2.58 0.005 206.31A11 210 275781 0.64 0.3020 104.3400 5.1418 OVOIDALE (T.X) 140x210 74.3 0.86 3.03 0.005 186.44A12 155 296861 0.61 0.3162 101.9834 5.1589 OVOIDALE (T.X) 140x210 74.8 0.86 3.03 0.005 173.78A13 182 15605 0.57 0.1987 127.0628 0.3178 CIRCOLARE 600 68.3 0.83 1.58 0.005 203.64A14 103 46410 0.44 0.2136 123.0929 0.7089 CIRCOLARE 800 68.8 0.87 1.92 0.005 152.75A15 344 70370 0.48 0.2600 112.4702 1.0679 OVOIDALE (T.VII) 80x120 70.8 0.81 2.06 0.005 151.75A16 298 99203 0.53 0.2963 105.5084 1.5436 OVOIDALE (T.VIII) 100x150 62.0 0.88 2.28 0.005 155.60A17 107 416093 0.57 0.3254 100.5497 6.7015 OVOIDALE (T.XI) 160x240 70.0 0.91 3.25 0.005 161.06

JGr % Fr v (m/s) Q(*1000)/A(ha)tratto L (m)Area totale di

pertinenza (m2)φ medio tc (h) i (mm/h) Q (m3/s) TIPO SPECO

dimensioni speco

36

6. MANUFATTI ORDINARI 6.1. Pozzetti di linea Per poter provvedere alla pulizia e all'ispezione dei collettori e stato necessario disporre lungo i

collettori dei pozzetti di linea che permettano l'accesso in fogna.

Sono costituiti da due camere, una con accesso dalla strada nella quale possono scendere gli operai,

l'altra cieca distante 1 m dall'esterno dove e presente il manufatto.

Il loro posizionamento e stato effettuato dopo aver precedentemente individuato l'ubicazione di

quelli di confluenza, in modo da evitare che ci fossero tratti di fognatura piu lunghi di 25÷30 m

privi di ispezione.

I pozzetti sono conformati in modo da non introdurre apprezzabili perdite di carico per le portate di

tempo asciutto e da evitare il ristagno del liquame e quindi la formazione di depositi putrescibili.

Pozzetti di linea.

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6.2. Camere di raccordo Le camere di raccordo chiamate anche pozzetti di confluenza, sono disposte in corrispondenza di

tutte le intersezioni tra i collettori, realizzando quindi dei piccoli salti all'interno dei pozzetti stessi.

Tuttavia, a causa delle basse portate in gioco e i bassi valori di dislivelli, si possono trascurare tutte

le problematiche legate alla dissipazione di energia.

Camere di raccordo.

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6.3. Pozzetti di cacciata Nelle fognature è frequente la necessità di effettuare operazioni di pulizia, particolarmente nei tratti

con minor velocità ed in presenza di acque ricche di sostanze sedimentabili.

Sono quindi soggetti a depositi soprattutto i condotti neri con scarsa pendenza ed anche i tronchi

iniziali, con maggior pendenza, ma spesso con dimensioni esuberanti rispetto alla portata, poiché il

diametro di calcolo è inferiore a quello minimo. Per lo stesso motivo, anche nei tronchi iniziali dei

condotti misti, l'autolavaggio in tempo di pioggia può essere insufficiente.

Per risolvere questi problemi, si può periodicamente realizzare, nelle tratte critiche della fognatura,

una portata che scorre con elevata velocità, anche se per un tempo abbastanza modesto, con l'effetto

di asportare le sostanze sedimentate.

Sia che il tronco di fognatura da pulire sia vuoto, oppure convogli la portata abituale, l'immissione

dell'acqua di lavaggio produce un'onda, il cui fronte si propaga verso valle.

Nel caso più semplice, si utilizza la capacità degli stessi manufatti d'ispezione di tipo corrente, la

quale viene riempita d'acqua, sbarrando l'accesso al condotto di valle, che viene poi

improvvisamente aperto, con la fuoriuscita del getto di lavaggio.

Tuttavia la capacità delle camerette normali spesso non è sufficiente per generare una buona

corrente di lavaggio; perciò è preferibile ricorrere ad un pozzetto addizionale, ricavato su di un lato

del manufatto, con un volume minimo di 3 m³.

È possibile inoltre dotare questi pozzetti di sistemi di tipo automatico, in cui la portata di pulizia

viene scaricata a intervalli regolari; gli effetti della cacciata si risentono fino a una distanza variabile

in relazione alle dimensioni dei condotti da lavare e alla tipologia dei manufatti.

L'acqua viene immessa tramite un rubinetto regolabile ed il funzionamento si basa sul medesimo

principio di adescamento di un sifone, il quale consente di vuotare rapidamente la cameretta.

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7. SALTI A GRADINI Nel nostro caso, lo scopo dei salti a gradini, è stato quello di abbassare la quota progetto rispetto al

piano campagna, in maniera tale da poter garantire la quota minima di 2 metri tra il piano campagna

e il cielo fogna.

Sono stati dimensionati tre tipologie di gradini:

Di seguito viene descritto il procedimento di dimensionamento delle tre tipologie di gradino

utilizzate:

40

1° GRADINO: DATIQ= 0.5916 m3/sb=Pi= 0.8 mtratti B3-B4hu a monte: 0.49 mDiametro= 800 mmhu a valle= 0.33987 m b vasca= 1mAltezza gradino 0.75 m

1° passo: 7° passo calcolo la lunghezza totale della vascacalcolo altezza di moto uniforme hu: LTOT=L1+L2

hu 0.33987 m L1 viene determinato graficamente 0.00

Tramite Chezy determino hu, inizialmente nella formulazione, pongohu uguale a o. Successivamente con ricerca obiettivo determino quel valore di hu che mi rende l'equazione uguale a zero2°passo:

hc= ((Q/(b*g^(1/2)))^(2/3)

hc= 0.382005hu>hc amonte quindi ok (sto in corrente lenta)3° passo:tramite Bernoulli determino h3

da qui trovo y/h, sapendo che y è uguale al delta e h è hc è uguale a hu

1962x3-25.89x2+0.35=0y/h= 1.963325

ha= 1.3 -0.11 0.12

4° passo: determino h4 tramite l'eq. delle spinte.

500x3-297.281x+34.81=0ricavo graficamente x/h= 2.7

h4= 0.12 -0.82 0.7L1= 1.0 m

determino L2= 4*(h4-h3)+1

5° passo: dove 1 è la distanza impostata da noi dalla fine di L2 all'inizio del dentedetermino a tramite l'eq. Degli stramazzi rigurgitati.

L2= 3.3

LTOT=L1+L2

Nel caso di più salti consecutivi, la lunghezza del sato sarà parialla somma sopra riportata, ad eccezione dell'ultimo salto incui si somma alla lunghezza totale, 2 metri per garantire allacorrente di ristabilire la configurazione di moto uniforme. Stessa

μ= 0.6 coeff. Di deflusso cosa nel caso in cui si ha un solo salto.devo determinare hm=h5-a Ltot= 4.4 approssimo a 4.5 mdove hm= (h4+10)-a"a" inizialmente lo ipotizzo poi vado a verificare il valore attraverso un Lultimo salto= 6.4 approssimo a 6.5 mprocesso iterativo. Con excel pongo "a" uguale a zero, poi con ricerca obiettivo ponendo la funzione uguale a zero, determino il valoredefinitivo di "a" che mi manda la funzione a zero.

a= 0.236422

0 funzione sopra riportata

a= 0.25 m presa con ricerca obiettivo attraverso cella B666° passo:h5=hm+a 0.8h4= 0.77

dove hm=(h4+10)-a 0.5

con la Q calcolata attraverso la determinazione degli spechi, determino

con script java risolutore determino i 3 risultati dopo aver esplicitato le x a mano


41

2° GRADINO: DATIQ= 2.07 m3/sb=Pi= 1 mtratti B10-B26hu a monte: 1.11 mDiametro=100x150 mmhu a valle= 0.719354b vasca= 1.20mAltezza gradino 1.5 m




hc= ((Q/(b*g^(1/2)))^(2/3)



28.25x3-74.58x2+4.28=0y/h= 1.976973

ha= 2.6 -0.22 0.25



h4= 0.25 -1.67 1.42L1= 2.0 m

determino L2= 4*(h4-h3)+15° passo: dove 1 è la distanza impostata da noi dalla fine di L2 all'inizio del dentedetermino a tramite l'eq. Degli stramazzi rigurgitati.

L2= 5.7

LTOT=L1+L2

Nel caso di più salti consecutivi, la lunghezza del sato sarà parialla somma sopra riportata, ad eccezione dell'ultimo salto incui si somma alla lunghezza totale, 2 metri per garantire allacorrente di ristabilire la configurazione di moto uniforme. Stessa

μ= 0.6 coeff. Di deflusso cosa nel caso in cui si ha un solo salto.devo determinare hm=h5-a Ltot= 7.7 approssimo a 8 mdove hm= (h4+10)-a"a" inizialmente lo ipotizzo poi vado a verificare il valore attraverso un Lultimo salto= 9.7 approssimo a 10 mprocesso iterativo. Con excel pongo "a" uguale a zero, poi con ricerca obiettivo ponendo la funzione uguale a zero, determino il valoredefinitivo di "a" che mi manda la funzione a zero.

a= 0.382657


a= 0.4 presa con ricerca obiettivo attraverso cella B666° passo:h5=hm+a 1.52h4= 1.42

dove hm=(h4+10)-a 1.12

con la Q calcolata attraverso la determinazione degli spechi, determino



42

3° GRADINO: DATIQ= 7.29 m3/sb=Pi= 1.6 mtratti B32-B34hu a monte: 1.78 mDiametro=160x240 mmhu a valle= 1.238164b vasca = 1.8mAltezza gradino 2 m




hc= ((Q/(b*g^(1/2)))^(2/3)



63.56x3-301.41x2+53.14=0y/h= 1.557811

ha= 4.7 -0.4 0.44



h4= 0.44 -2.95 2.51L1= 3.1 m

determino L2= 4*(h4-h3)+15° passo: dove 1 è la distanza impostata da noi dalla fine di L2 all'inizio del dentedetermino a tramite l'eq. Degli stramazzi rigurgitati.

L2= 9.3

LTOT=L1+L2Nel caso di più salti consecutivi, la lunghezza del sato sarà parialla somma sopra riportata, ad eccezione dell'ultimo salto incui si somma alla lunghezza totale, 2 metri per garantire allacorrente di ristabilire la configurazione di moto uniforme. Stessa

μ= 0.6 coeff. Di deflusso cosa nel caso in cui si ha un solo salto.devo determinare hm=h5-a Ltot= 12.4 approssimo a 13 mdove hm= (h4+10)-a"a" inizialmente lo ipotizzo poi vado a verificare il valore attraverso un Lultimo salto= 14.4 approssimo a 15 mprocesso iterativo. Con excel pongo "a" uguale a zero, poi con ricerca obiettivo ponendo la funzione uguale a zero, determino il valoredefinitivo di "a" che mi manda la funzione a zero.

a= 0.689009


a= 0.7 presa con ricerca obiettivo attraverso cella B666° passo:h5=hm+a 2.61h4= 2.51

dove hm=(h4+10)-a 1.91



con la Q calcolata attraverso la determinazione degli spechi,

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8. CONSIDERAZIONI FINALI L’inserimento del manufatto progettato risulta estremamente compatibile con le esigenze territoriali

e ambientali.

9. ELABORATI GRAFICI

TAVOLA 1: Schema planimetrico generale; TAVOLA 2: Schema planimetrico suddivisione aree;

TAVOLA 3: Schema planimetrico progetto fognature;

TAVOLA 4: Schema planimetrico fognatura. Stralcio Viale Carmelo Bene;

TAVOLA 5: Schema planimetrico fognatura. Stralcio Centro Commerciale;

TAVOLA 6: Profilo altimetrico Viale Carmelo Bene;

TAVOLA 7: Profilo altimetrico Centro Commerciale;

TAVOLA 8: Particolare manufatto.

ESAME DI PROGETTO DI OPERE IDRAULICHE PROGRAMMA...

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