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Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 28 giugno 2011 studente: __________________________________________

00.3

1.3

2.73

4

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15 20 25 30

Compito A In un bacino urbano di circa 4.5 Km2 è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane che converge tutta in un unico collettore. Si determini, dopo aver ricostruito l’idrogramma di piena con riferimento al metodo della corrivazione, il volume idraulico di una vasca di prima pioggia che cattura i primi 15 min di deflusso.

1) per un assegnato tempo di ritorno sono stati osservati i seguenti valori di altezza di pioggia relativamente alle prefissate durate:

t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 5.5 10.6 13.2 21.7 29.3

h=aΘn a (mm/h) n

2) per la determinazione dello ietogramma di progetto tipo Chicago, si ipotizza la durata critica della pioggia pari a 25 minuti; inoltre si assuma χ=0,4, e uno step d’analisi pari a 5 minuti:

t t i

[min] [ore] [mm/h] 2,5 7,5

12,5 17,5 22,5

3) si conoscono infine ϕ=0,72, assunto uniforme su tutto il bacino e la curva area-tempi, di seguito riportata:

t (min) 0 5 10 15 20 25

S (Km2) 0 0.5 1.2 1.5 0.6 0.7

t (min) Q (m3/s)

VVPP (m3)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


00.6

1.9

3.94.8

6

0

12

34

56

7

0 5 10 15 20 25 30

Compito B In un bacino urbano di circa 5.5 Km2 è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane che converge tutta in un unico collettore. Si determini, dopo aver ricostruito l’idrogramma di piena con riferimento al metodo della corrivazione, il volume idraulico di una vasca di prima pioggia che cattura i primi 15 min di deflusso.


t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 8 15.5 19.5 32.2 43.6

h=aΘn a (mm/h) n

2) per la determinazione dello ietogramma di progetto tipo Chicago, si ipotizza la durata critica della pioggia pari a 25 minuti; inoltre si assuma χ=0,4, e uno step d’analisi pari a 5 minuti:

t t i

[min] [ore] [mm/h] 2,5 7,5

12,5 17,5 22,5


t (min) 0 5 10 15 20 25

S (Km2) 0 0.5 1 1.8 0.9 1.3

t (min) Q (m3/s)

VVPP (m3)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 10 novembre 2010 studente: __________________________________________

Compito n.CI2B. Dopo aver verificato, con approccio economico, il diametro ottimale fra i tre proposti in tabella 1 si proceda a determinare:

1. la curva caratteristica dell’impianto; 2. la disposizione e il numero delle pompe con cui realizzare l’impianto; 3. il valore del coefficiente di perdita di carico da assegnare alla saracinesca di regolazione per consentire il

funzionamento dell’impianto al valore prefissato di portata; 4. le curve di sovrappressione e depressione indotte a seguito della chiusura dell’impianto; 5. il volume d’acqua nella casa d’aria, per attenuare il fenomeno del colpo d’ariete.

La condotta di mandata è dotata dei seguenti pezzi speciali di cui si riporta il coeff. di perdita di carico: • Valvola di fondo con succheruola (3,0) • Valvola di non-ritorno (2,6) • Saracinesca di regolazione a farfalla (2,5) • Saracinesca di intercettazione (1,0) • Venturimetro (0,4) • Curve e raccordi - compresi quelli di collegamento alla cassa d'aria (3,5) Si assumano i seguenti valori per lo sviluppo numerico dell’esercizio: Tabella dati

Y 40 m Altezza geodetica L 3000 m Lunghezza mandata

La 15 m Lunghezza aspirazione Q 100 l/s Portata di progetto λ 0.025 Coeff. di scabrezza di Darcy-Weisbach η 0.75 Rendimento globale del gruppo pompa r 0.1 Fattore di ammortamento k 0.1 Costo unitario energia elettrica

Tempo 8 Ore di funzionamento impianto Curva pompa H=12+6,5*q -300*q2

Risultati Tabella 1

D V La+L J J(La+L) ∑Pc ∆H E Ce CU rCi Pa

0.250 € 287.50

0.300 € 325.00

0.350 € 355.00

Quesito Algoritmo di soluzione Risultato

Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe

Coefficiente di perdita di carico concentrata per consentire il funzionamento dell’impianto

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 7 dicembre 2010 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.00A Si proceda al dimensionamento del volume di una vasca di prima pioggia in modo da trattenere mediamente l’80% della massa d’inquinanti. Per la valutazione della curva m(v) si assuma la seguente struttura:

bvavm ⋅=)( e per la determinazione dei coefficienti a e b si assumano noti i seguenti 5 punti misurati:

V M 15 22,00 20 36,00 30 48,00 48 69,00 98 100,00

Si assuma nota la serie di portate massime giornaliere annue e, dopo aver determinato la portata massima con tempo di ritorno di 30 anni, si ricostruisca l’idrogramma triangolare con tempo di picco pari a 5 minuti.

N Q(m3/s) 1 1.4 2 2.3 3 1.5 4 3.6 5 2.5 6 2 7 4.5 8 3.3 9 2.1 10 3.3

Si determini infine, con riferimento all’idrogramma determinato, il tempo di riempimento della vasca di prima pioggia.

Parametro Valore

V(80) in m3

Qp in m3/s

tr in s

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 7 dicembre 2010 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.00B Si proceda al dimensionamento del volume di una vasca di prima pioggia in modo da trattenere mediamente l’80% della massa d’inquinanti. Per la valutazione della curva m(v) si assuma la seguente struttura:


V M 16 22,00 23 36,00 35 48,00 55 69,00 99 100,00


N Q(m3/s) 1 1.5 2 1.6 3 1.1 4 2.5 5 1.7 6 1.4 7 3.1 8 2.3 9 1.5 10 2.3


Parametro Valore

V(80) in m3

Qp in m3/s

tr in s

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 7 dicembre 2010 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.00C Si proceda al dimensionamento del volume di una vasca di prima pioggia in modo da trattenere mediamente l’80% della massa d’inquinanti. Per la valutazione della curva m(v) si assuma la seguente struttura:


V M 20 22,00 28 36,00 36 48,00 52 69,00 95 100,00


N Q(m3/s) 1 1.4 2 2.3 3 1.5 4 3.6 5 2.5 6 2 7 4.5 8 3.3 9 2.1 10 3.3


Parametro Valore

V(80) in m3

Qp in m3/s

tr in s

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 11 novembre 2009 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.07.06.00B Dopo aver verificato, con approccio economico, il diametro ottimale fra i tre proposti in tabella 1 si proceda a determinare:

1. la curva caratteristica dell’impianto; 2. il numero e la disposizione delle pompe con cui realizzare l’impianto; 3. il valore del coefficiente di perdita di carico da assegnare alla saracinesca di regolazione per consentire il

funzionamento dell’impianto al valore prefissato di portata; La condotta di mandata è dotata dei seguenti pezzi speciali di cui si riporta il coeff. di perdita di carico: • Valvola di fondo con succheruola (2,5) • Valvola di non-ritorno (2,6) • Saracinesca di regolazione a farfalla (2,5) • Saracinesca di intercettazione (0,5) • Venturimetro (0,4) • Curve e raccordi - compresi quelli di collegamento alla cassa d'aria (3,5) Si assumano i seguenti valori per lo sviluppo numerico dell’esercizio: Tabella dati


La 10 m Lunghezza aspirazione Q 0.4 m3/s Portata di progetto λ 0.025 Coeff. di scabrezza di Darcy-Weisbach η 0.75 Rendimento globale del gruppo pompa r 0.1 Fattore di ammortamento k 32 Costo unitario energia elettrica

Tempo 7 Ore di funzionamento impianto Curva pompa H=35,7+12,7*q -1100*q2

Risultati Tabella 1

D V La+L J J(La+L) ∑Pc ∆H E Ce CU rCi Pa 0.700 € 295.00 0.800 € 325.00 0.900 € 355.00


Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe

Coefficiente di perdita di carico concentrata per

consentire il funzionamento dell’impianto

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 12 settembre 2011 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.001 A monte di un centro storico si realizza un nuovo insediamento che si estende su una superficie totale di circa 10 Ha. Il nuovo insediamento è servito da una rete di drenaggio per le sole acque piovane che può essere collegata solo alla rete esistente a servizio del centro storico. Il collettore del centro storico ha un diametro di 650 mm e smaltisce al momento una portata di piena (relativa al centro storico) pari 0,700 m3/s.

Nuovo insediamento

Centro storico

Vasca volano

Si proceda al calcolo:

1) dei parametri della curva di probabilità pluviometrica sapendo che per un assegnato tempo di ritorno sono stati osservati i seguenti valori di altezza di pioggia relativamente alle prefissate durate:

t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 15 23 33 45 61

h=aΘn a (mm/h) n

2) della portata massima che può essere inviata, in aggiunta, al collettore esistente del centro storico;

3) con riferimento al metodo della corrivazione, del diametro interno da assegnare al collettore di nuova costruzione a servizio del nuovo insediamento, assumendo un grado di riempimento massimo pari al 75%;

4) del volume idraulico da assegnare alla vasca volano da predisporre a valle del nuovo collettore per consentire il collegamento alla rete esistente.

Per lo svolgimento del compito si assumano i seguenti valori:

1) condotti di sezione circolare realizzati in PVC (scabrezza di Strickler Ks= 90), con i valori dei diametri commerciali disponibili riportati nella seconda tabella;

2) grado d’impermeabilità medio del bacino drenante il nuovo insediamento pari al 45%; 3) lunghezza del nuovo collettore : 1000 m; 4) pendenza del nuovo e dell’esistente collettore uguali fra loro e pari all’1,0%; 5) per la stima del volume da assegnare alla vasca volano, si consideri un idrogramma triangolare con portata di

piena che si verifica dopo un tempo pari al tempo di corrivazione.

Q(m3/s)=

D(mm) =

W(m3) =

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 12 settembre 2011 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.002 A monte di un centro storico si realizza un nuovo insediamento che si estende su una superficie totale di circa 6 Ha. Il nuovo insediamento è servito da una rete di drenaggio per le sole acque piovane che può essere collegata solo alla rete esistente a servizio del centro storico. Il collettore del centro storico ha un diametro di 570 mm e smaltisce al momento una portata di piena (relativa al centro storico) pari 0,350 m3/s.

Nuovo insediamento

Centro storico

Vasca volano

Si proceda al calcolo:

5) dei parametri della curva di probabilità pluviometrica sapendo che per un assegnato tempo di ritorno sono stati osservati i seguenti valori di altezza di pioggia relativamente alle prefissate durate:

t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 12 21 27 44 58

h=aΘn a (mm/h) n

6) della portata massima che può essere inviata, in aggiunta, al collettore esistente del centro storico;

7) con riferimento al metodo della corrivazione, del diametro interno da assegnare al collettore di nuova costruzione a servizio del nuovo insediamento, assumendo un grado di riempimento massimo pari al 75%;

8) del volume idraulico da assegnare alla vasca volano da predisporre a valle del nuovo collettore per consentire il collegamento alla rete esistente.

Per lo svolgimento del compito si assumano i seguenti valori:

6) condotti di sezione circolare realizzati in PVC (scabrezza di Strickler Ks= 85), con i valori dei diametri commerciali disponibili riportati nella seconda tabella;

7) grado d’impermeabilità medio del bacino drenante il nuovo insediamento pari al 42%; 8) lunghezza del nuovo collettore : 1000 m; 9) pendenza del nuovo e dell’esistente collettore uguali fra loro e pari all’1,0%; 10) per la stima del volume da assegnare alla vasca volano, si consideri un idrogramma triangolare con portata di

piena che si verifica dopo un tempo pari al tempo di corrivazione.

Q(m3/s)=

D(mm) =

W(m3) =

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 13 Luglio 2010 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.001 Dopo aver verificato, con approccio economico, il diametro ottimale fra i tre proposti in tabella 1 si proceda a determinare:






Risultati Tabella 1



Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe









Risultati Tabella 1



Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe



Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 dicembre 2009 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.00A Si proceda alla progettazione di una condotta di adduzione a servizio di un complesso residenziale tra il serbatoio ‘O’ e la colonna ‘E’ indicati sullo schema allegato

EQQDQCQBQA

DCBA

TOTL

DELCDLBCLABLOAL

O

E

Si assumano noti i seguenti dati:

Punto Portata [l/s] Carico idraulico al nodo

Distanze parziali m

LOA 15 O 50 m LAB 25 A 4 LBC 18 B 3 LCD 15 C 5 LDE 12 D 7 E 15 5 m

La condotta sia in acciaio con coeff. di scabrezza di Manning n =0,011. Per la stima del diametro commerciale si consideri un passo di 25 mm.

Soluzione Tratto Portata [l/s] D1 (mm) L1 (m) D2 (mm) L2 (m)

OA

AB

BC

CD

DE

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 dicembre 2009 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.00B Si proceda alla progettazione di una condotta di adduzione a servizio di un complesso residenziale tra il serbatoi O e l colonna E indicati sullo schema allegato

EQQDQCQBQA

DCBA

TOTL

DELCDLBCLABLOAL

O

E



Distanze parziali m




OA

AB

BC

CD

DE

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 dicembre 2009 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.00C Si proceda alla progettazione di una condotta di adduzione a servizio di un complesso residenziale tra il serbatoi O e l colonna E indicati sullo schema allegato

EQQDQCQBQA

DCBA

TOTL

DELCDLBCLABLOAL

O

E



Distanze parziali m




OA

AB

BC

CD

DE

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 18 Aprile 2011 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.001 Dopo aver verificato, con approccio economico, il diametro ottimale fra i tre proposti in tabella 1 si proceda a determinare:




La 10 m Lunghezza aspirazione Q 250 l/s Portata di progetto λ 0.023 Coeff. di scabrezza di Darcy-Weisbach η 0.85 Rendimento globale del gruppo pompa r 0.65 Fattore di ammortamento k 15 Costo unitario energia elettrica


Risultati Tabella 1



Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe



Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 gennaio 2010 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.A

La rete di distribuzione a due maglie, schematizzata in figura, è servita da una condotta adduttrice di diametro D=0,300 m. Dopo aver calcolato il raddoppio della condotta adduttrice con una parallela di diametro D3=0,200 m, affinché la portata totale addotta alla rete “Q” sia pari 1,5 volte quella attuale si determinino, con il metodo del bilanciamento dei carichi di Cross, le portate circolanti nei rami della rete e le velocità medie. Si calcoli preliminarmente la portata che scorre nell'adduttrice prima del raddoppio, sapendo che il dislivello fra i due serbatoi è pari a 150 m, e che la condotta è lunga 5,4 Km. Si faccia riferimento alle seguenti ipotesi di progetto: Diametro dei tratti AB, AD, BC, CD: 250 mm; Diametro del tratto AC: 300 mm; lunghezza dei tratti AB, AD, BC, CD: 500 m; lunghezza del tratto AC: 1200 m; QA=Q/4, QB=3/4Q, QC=3/8Q, QD=5/8Q Si lavori nelle ipotesi di moto assolutamente turbolento assumendo la viscosità dell’acqua υ=1,3*10-6. E la scabrezza delle condotte pari a ε=0,001. con riferimento all’erogazione di portate mostrata in figura:

B

QB

AQ A

CQ C

D

DQ

Soluzione

Lunghezza del raddoppio (m)

TRATTO Q (l/s) V (m/s)

AB

AD

CD

BC

AC

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 gennaio 2010 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.B


B

QB

AQ A

CQ C

D

DQ

Soluzione



AB

AD

CD

BC

AC

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 gennaio 2010 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.C


B

QB

AQ A

CQ C

D

DQ

Soluzione



AB

AD

CD

BC

AC

COSTRUZIONI IDRAULICHE I (corso B) - Prof. Patrizia Piro traccia A A.A. 2010/2011 - Appello scritto del 28 giugno 2011 Studente: matr.: .

1/2

Traccia n.1 (peso 2,5) Si consideri un bacino idrografico naturale con sezione di chiusura a quota H0=123 m s.l.m. e altitudine media Hm= 567 m s.l.m. Da rilevazioni e misurazioni effettuate in sito in concomitanza di eventi di pioggia più significativi si è trovato che il tempo di corrivazione dell’intero bacino è pari circa tc= 6 ore. La lunghezza del corso d’acqua principale fino alla sezione di chiusura è pari L= 15 Km. Sapendo che il 70% della superficie del bacino può considerarsi impermeabile si chiede di calcolare il coefficiente di afflusso caratteristico del bacino.

Domanda Relazione adottata Risposta

Stot [Km2]

ϕ

Traccia n.2 (peso 3,5) Dopo aver verificato il tipo di risalto che si genera a valle della traversa, si proceda al dimensionamento della vasca di dissipazione sapendo che la portata defluente nel corso d’acqua è di 6,0 m3/s, la sezione del canale, che si può assumere rettangolare, è pari a 10 m, la pendenza dello stesso è pari a 5‰ e l’altezza della traversa è pari 1,5 m. Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto: KG-S: 22 m1/3/s; γ: 9810 N/m3 ρ: 1000 Kg/m3 µ: 0,40


Tipo di alveo con indicazione

di altezza di moto uniforme e altezza critica

hu [m] =

hc [m] =

Tirante idrico sulla traversa h0 [m] =

Tipo di risalto con indicazione

delle altezze coniugate

h2 [m] =

h1 [m] =

Altezza gradino

Lunghezza vasca

COSTRUZIONI IDRAULICHE I (corso B) - Prof. Patrizia Piro traccia A A.A. 2010/2011 - Appello scritto del 28 giugno 2011 Studente: matr.: .

2/2

Traccia n.3 (peso 4) Con riferimento alla serie delle altezze di pioggia massima di durata 1 ora misurate ogni anno nella stazione di Cosenza nel periodo (1986-2005), si chiede di valutare l’altezza di pioggia massima di durata 1 ora ventennale (cioè N=20 anni), cui è associato un tempo di ritorno di 40 anni o se si preferisce, un rischio pari a 1/T=2.5%. Anno 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

h 10 24 21 37 33 25 13 25 21 24 33 24 25 27 29 27 27 42 29 7


Analisi probabilistica e parametri della distribuzione di

Gumbel

hmed =

ε =

α =

Altezza di pioggia di

durata massima 1 ora con tempo di ritorno T=20

hT,δ [mm] =

Altezza di pioggia

massima di durata 1 ora ventennale

hN,R [mm] =

COSTRUZIONI IDRAULICHE I (corso B) - Prof. Patrizia Piro traccia B A.A. 2010/2011 - Appello scritto del 28 giugno 2011 Studente: matr.: .

1/2

Traccia n.1 (peso 2,5) Si consideri un bacino idrografico naturale con sezione di chiusura a quota H0=423 m s.l.m. e altitudine media Hm= 781 m s.l.m. Da rilevazioni e misurazioni effettuate in sito in concomitanza di eventi di pioggia più significativi si è trovato che il tempo di corrivazione dell’intero bacino è pari circa tc= 3 ore. La lunghezza del corso d’acqua principale fino alla sezione di chiusura è pari L= 15.8 Km. Sapendo che il 36% della superficie del bacino può considerarsi impermeabile si chiede di calcolare il coefficiente di afflusso caratteristico del bacino.


Stot [Km2]

ϕ

Traccia n.2 (peso 3,5) Dopo aver verificato il tipo di risalto che si genera a valle della traversa, si proceda al dimensionamento della vasca di dissipazione sapendo che la portata defluente nel corso d’acqua è di 12 m3/s, la sezione del canale, che si può assumere rettangolare, è pari a 12 m, la pendenza dello stesso è pari a 0,005 e l’altezza della traversa è pari 12 m. Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto: KG-S: 24 m1/3/s; γ: 9810 N/m3 ρ: 1000 Kg/m3 µ: 0,40


Tipo di alveo con indicazione

di altezza di moto uniforme e altezza critica

hu [m] =

hc [m] =

Tirante idrico sulla traversa h0 [m] =

Tipo di risalto con indicazione

delle altezze coniugate

h2 [m] =

h1 [m] =

Altezza gradino

Lunghezza vasca

COSTRUZIONI IDRAULICHE I (corso B) - Prof. Patrizia Piro traccia B A.A. 2010/2011 - Appello scritto del 28 giugno 2011 Studente: matr.: .

2/2

Traccia n.3 (peso 4) Con riferimento alla serie delle altezze di pioggia massima di durata 1 ora misurate ogni anno nella stazione di Catanzaro nel periodo (1986-2005), si chiede di valutare l’altezza di pioggia massima di durata 1 ora trentennale (cioè N=30 anni), cui è associato un tempo di ritorno di 20 anni o se si preferisce, un rischio pari a 1/T=5%. Anno 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

h 4 9 8 13 12 9 5 9 8 9 12 9 9 10 10 10 10 15 10 3


Analisi probabilistica e parametri della distribuzione di

Gumbel

hmed =

ε =

α =

Altezza di pioggia di

durata massima 1 ora con tempo di ritorno T=30

hT,δ [mm] =

Altezza di pioggia

massima di durata 1 ora trentennale

hN,R [mm] =

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro

Appello scritto del 7 settembre 2010

Compito n.CI2B.001 In un bacino urbano di 4,0 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;

Nella tabella seguente sono riportati i dati, relativi alla rete ed al bacino, necessari per il dimensionamento.

Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 0,7 0,9 0,5 1,2 0,7 IMP [%] 85,0% 81,0% 65,0% 45,0% 30,0%

Li [m] 300 265 185 60 325 i 5.00% 3.50% 2.00% 1.50% 1.00%

Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto: • parametri delle curve di possibilità pluviometrica

a[mm/hn]= 68.00 e n=0.70 • coefficiente di afflusso φ calcolato con la formula seguente:

φ = 0.8 * IMP + 0.2 * (1-IMP) • condotti di sezione circolare realizzati in cls (scabrezza di Strickler Ks= 75); • Il tempo d'ingresso nella rete di drenaggio si assume pari a 5 min.

Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5

D [m] 0,300 0,400 0,600 0,500 0,800

h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51


Appello scritto del 7 settembre 2010 Compito n.CI2B.002 In un bacino urbano di 8,0 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 1,7 1,9 1,5 1,2 1,7 IMP [%] 31,0% 51,0% 55,0% 35,0% 25,0%

Li [m] 31 51 55 35 250 i 3.00% 1.50% 1.00% 2.00% 1.00%





D [m] 0,500 0,600 0,900 0,500 1,000

h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51


Appello scritto del 7 settembre 2010 Compito n.CI2B.003 In un bacino urbano di 10,5 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 1.2 2.5 3.8 0.9 2.1 IMP [%] 35.0% 40.0% 61.0% 47.0% 31.0%

Li [m] 175 160 120 210 130 i 1.50% 1.50% 1.00% 1.00% 1.00%





D [m] 0,400 0,600 0,900 0,400 1,000

h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51


Appello scritto del 22 febbraio 2011


della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 1.1 2.5 2.1 0.6 0.7 IMP [%] 85.0% 81.0% 65.0% 55.0% 40.0%

Li [m] 300 280 290 120 330 i 3.00% 2.50% 2.00% 1.50% 1.50%




Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 D [m] 0.5 0.6 0.8 0.4 0.9

h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51


Appello scritto del 22 febbraio 2011 Compito n.CI2B.002 In un bacino urbano di 11,0 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 2.5 3.2 2.5 1.8 1 IMP [%] 55.0% 65.0% 60.0% 35.0% 15.0%

Li [m] 150 250 190 350 450 i 2.00% 1.50% 2.00% 2.00% 1.30%




Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 D [m] 0.6 0.7 0.9 0.5 1

h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51


Appello scritto del 22 febbraio 2011 Compito n.CI2B.003 In un bacino urbano di 12 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 2.4 3 3.3 2.8 0.5 IMP [%] 33.0% 75.0% 80.0% 30.0% 10.0%

Li [m] 175 160 120 210 130 i 2.00% 1.50% 1.00% 1.00% 1.00%





h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51




della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 2.8 3 3.3 2 1 IMP [%] 45% 60% 75% 55.0% 40.0%

Li [m] 310 200 250 150 300 i 2.50% 3.00% 2.00% 1.50% 1.50%





h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51


Appello scritto del 23 febbraio 2012 Compito n.CI2B.002 In un bacino urbano di 9,5 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 1.5 2.0 2.8 2 1.2 IMP [%] 65% 73% 62% 55% 67%

Li [m] 500 305 120 350 200 i 1.50% 1.50% 2.00% 2.00% 1.80%





h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51

COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) - Prof. Patrizia Piro A.A. 2011/2012 - Appello scritto del 4 novembre 2011 Studente: matr.: .

1/1

Traccia n.1 (compito A) Si deve predimensionare una rete di drenaggio per le sole acque nere costituita da 5 collettori, per la quale è disponibile lo schema planimetrico.

Figura 1. Schema planimetrico della rete fognaria.

Per semplicità si suppongano già noti i valori delle pendenze dei singoli collettori e i dati relativi alla rete, necessari per il dimensionamento.


Li [m] 400 320 170 330 185 i 0,80% 1,00% 0,80% 0,90% 0,50% P 254 365 178 162 320

Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto: 1) Dotazione idrica: d = 250 l/ab*g 2) Coefficiente di riduzione: α= 0,8 3) Coefficiente di variazione giornaliera: cg = 1,3 4) Coefficiente di variazione oraria: ch = 1,25

5) Grado di riempimento massimo dei condotti, hD

, pari circa a 80%, comunque ≤ 80%;

6) Condotti in sezione circolare realizzati in PVC (scabrezza di Strickler KS = 120

13m

s);

7) Velocità dei condotti compresa tra 0,5 e 5 m/s.

COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) - Prof. Patrizia Piro A.A. 2011/2012 - Appello scritto del 4 novembre 2011 Studente: matr.: .

1/1

Traccia n.1 (compito A) Si deve predimensionare una rete di drenaggio per le sole acque nere costituita da 5 collettori, per la quale è disponibile lo schema planimetrico.

Figura 1. Schema planimetrico della rete fognaria.

Per semplicità si suppongano già noti i valori delle pendenze dei singoli collettori e i dati relativi alla rete, necessari per il dimensionamento.


Li [m] 400 320 170 400 185 i 1,00% 0,80% 0,70% 1,50% 0,50% P 327 265 215 178 223

Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto: 1) Dotazione idrica: d = 300 l/ab*g 2) Coefficiente di riduzione: α= 0,8 3) Coefficiente di variazione giornaliera: cg = 1,3 4) Coefficiente di variazione oraria: ch = 1,25

5) Grado di riempimento massimo dei condotti, hD

, pari circa a 80%, comunque ≤ 80%;

6) Condotti in sezione circolare realizzati in PVC (scabrezza di Strickler KS = 120

13m

s);

7) Velocità dei condotti compresa tra 0,5 e 5 m/s.

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 12 aprile 2010 studente: __________________________________________ Compito n.1 CI2B Si voglia aumentare del 35% la portata di un'adduttrice esistente di diametro D=0,5 m, provvedendo al raddoppio della stessa con una condotta parallela di diametro D2=0,55 m. Si calcoli preliminarmente la portata che scorre nell'adduttrice prima del raddoppio, sapendo che il dislivello fra i due serbatoi è pari a 120 m, e che la condotta presenta un coeff. di scabrezza ε=0,001 m. Dopo aver calcolato il raddoppio della condotta adduttrice si proceda alla progettazione di un acquedotto consortile tra i serbatoi B ed F, indicati sullo schema allegato, al fine di poter servire la popolazione residente nei rami CC’, DD’ ed EE’.

HA 300 m

HB 180 m HF 130 m

D1 = D3 D 0.5 m

D2 0.55 m ε 0.001 m LAB 4000 m LBC 1330 m LCD 1900 m LDE 1800 m LEF 1800 m PopCC' 20000 ab PopDD' 30000 ab PopEE' 50000 ab dot 250 l / ab*g

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 12 aprile 2010 studente: __________________________________________ Soluzione

L1 m L2 m BC CD DE EF

Dteor Dcomm,MONTE m

LMONTE m Dcomm,VALLE m

LVALLE m


HA 300 m

HB 200 m HF 140 m

D1 = D3 D 0.6 m




Dteor Dcomm,MONTE m


LVALLE m


HA 300 m

HB 190 m HF 145 m

D1 = D3 D 0.45 m




Dteor Dcomm,MONTE m


LVALLE m


Compito n.CI2B.07.06.00B

Dopo aver verificato, con approccio economico, il diametro ottimale fra i tre proposti in tabella 1 si proceda a determinare:


funzionamento dell’impianto al valore prefissato di portata; La condotta di mandata è dotata dei seguenti pezzi speciali di cui si riporta il coeff. di perdita di carico:

Valvola di fondo con succheruola (2,5)

Valvola di non-ritorno (2,6)

Saracinesca di regolazione a farfalla (2,5)

Saracinesca di intercettazione (0,5)

Venturimetro (0,4)

Curve e raccordi - compresi quelli di collegamento alla cassa d'aria (3,5) Si assumano i seguenti valori per lo sviluppo numerico dell’esercizio: Tabella dati

Y 27 m Altezza geodetica

L 850 m Lunghezza mandata

La 10 m Lunghezza aspirazione

Q 0.4 m3/s Portata di progetto

λ 0.025 Coeff. di scabrezza di Darcy-Weisbach

0.75 Rendimento globale del gruppo pompa

r 0.1 Fattore di ammortamento

k 32 Costo unitario energia elettrica

Tempo 7 Ore di funzionamento impianto

Curva pompa H=35,7+12,7*q -1100*q2

Risultati Tabella 1


0.700 € 295.00

0.800 € 325.00

0.900 € 355.00


Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe



Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 dicembre 2009 studente: __________________________________________

Compito n.CI2B.00A

Si proceda alla progettazione di una condotta di adduzione a servizio di un complesso residenziale tra il serbatoio ‘O’ e la colonna ‘E’ indicati sullo schema allegato

EQQDQCQBQA

DCBA

TOTL

DELCDLBCLABLOAL

O

E



Distanze parziali m

LOA 15

O 50 m LAB 25

A 4 LBC 18

B 3 LCD 15

C 5 LDE 12

D 7

E 15 5 m


Soluzione

Tratto Portata [l/s] D1 (mm) L1 (m) D2 (mm) L2 (m)

OA

AB

BC

CD

DE

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 15 gennaio 2010 studente: __________________________________________

Compito n.CI2B.A

La rete di distribuzione a due maglie, schematizzata in figura, è servita da una condotta adduttrice di diametro

D=0,300 m. Dopo aver calcolato il raddoppio della condotta adduttrice con una parallela di diametro D3=0,200

m, affinché la portata totale addotta alla rete “Q” sia pari 1,5 volte quella attuale si determinino, con il metodo

del bilanciamento dei carichi di Cross, le portate circolanti nei rami della rete e le velocità medie.

Si calcoli preliminarmente la portata che scorre nell'adduttrice prima del raddoppio, sapendo che il dislivello fra

i due serbatoi è pari a 150 m, e che la condotta è lunga 5,4 Km.

Si faccia riferimento alle seguenti ipotesi di progetto:

Diametro dei tratti AB, AD, BC, CD: 250 mm;

Diametro del tratto AC: 300 mm;

lunghezza dei tratti AB, AD, BC, CD: 500 m;

lunghezza del tratto AC: 1200 m;

QA=Q/4, QB=3/4Q, QC=3/8Q, QD=5/8Q

Si lavori nelle ipotesi di moto assolutamente turbolento assumendo la viscosità dell’acqua υ=1,3*10-6. E la

scabrezza delle condotte pari a ε=0,001.

con riferimento all’erogazione di portate mostrata in figura:

B

QB

A

Q A

C

Q C

D

DQ

Soluzione



AB

AD

CD

BC

AC

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 12 aprile 2010 studente: __________________________________________

Compito n.1 CI2B

Si voglia aumentare del 35% la portata di un'adduttrice esistente di diametro D=0,5 m, provvedendo al

raddoppio della stessa con una condotta parallela di diametro D2=0,55 m. Si calcoli preliminarmente la portata

che scorre nell'adduttrice prima del raddoppio, sapendo che il dislivello fra i due serbatoi è pari a 120 m, e che

la condotta presenta un coeff. di scabrezza ε=0,001 m. Dopo aver calcolato il raddoppio della condotta

adduttrice si proceda alla progettazione di un acquedotto consortile tra i serbatoi B ed F, indicati sullo schema

allegato, al fine di poter servire la popolazione residente nei rami CC’, DD’ ed EE’.

HA 300 m

HB 180 m HF 130 m

D1 = D3 D 0.5 m


Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 13 Luglio 2010 studente: __________________________________________

Compito n.CI2B.001








Venturimetro (0,3)





Q 0.18 m3/s Portata di progetto






Curva pompa H=31,7+23,5*q -2153*q2

Risultati Tabella 1


0.700 € 295.00

0.800 € 325.00

0.900 € 355.00


Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe





Compito n.CI2B.001

In un bacino urbano di 4,0 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di:

verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo della corrivazione;



∆S [ha] 0,7 0,9 0,5 1,2 0,7

IMP [%] 85,0% 81,0% 65,0% 45,0% 30,0%

Li [m] 300 265 185 60 325

i 5.00% 3.50% 2.00% 1.50% 1.00%

Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto:

parametri delle curve di possibilità pluviometrica a[mm/hn]= 68.00 e n=0.70

coefficiente di afflusso φ calcolato con la formula seguente: φ = 0.8 * IMP + 0.2 * (1-IMP)

condotti di sezione circolare realizzati in cls (scabrezza di Strickler Ks= 75);

Il tempo d'ingresso nella rete di drenaggio si assume pari a 5 min.


D [m] 0,300 0,400 0,600 0,500 0,800

h/D

[rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51


Compito n.CI2B.



funzionamento dell’impianto al valore prefissato di portata; 4. le curve di sovrappressione e depressione indotte a seguito della chiusura dell’impianto; 5. il volume d’acqua nella casa d’aria, per attenuare il fenomeno del colpo d’ariete.

La condotta di mandata è dotata dei seguenti pezzi speciali di cui si riporta il coeff. di perdita di carico:





Venturimetro (0,4)





Q 100 l/s Portata di progetto




k 0.1 Costo unitario energia elettrica


Curva pompa H=12+6,5*q -300*q2

Risultati Tabella 1


0.250 € 287.50

0.300 € 325.00

0.350 € 355.00


Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe



Compito n.CI2B.00A

Si proceda al dimensionamento del volume di una vasca di prima pioggia in modo da trattenere mediamente l’80% della massa d’inquinanti. Per la valutazione della curva m(v) si assuma la seguente struttura:

bvavm )(

e per la determinazione dei coefficienti a e b si assumano noti i seguenti 5 punti misurati:

V M

15 22,00

20 36,00

30 48,00

48 69,00

98 100,00


N Q(m3/s) 1 1.4 2 2.3 3 1.5 4 3.6 5 2.5 6 2 7 4.5 8 3.3 9 2.1 10 3.3


Parametro Valore

V(80) in m3

Qp in m3/s

tr in s



Compito n.CI2B.001

In un bacino urbano di 7,0 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di:

verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo della corrivazione;



∆S [ha] 1.1 2.5 2.1 0.6 0.7 IMP [%] 85.0% 81.0% 65.0% 55.0% 40.0%

Li [m] 300 280 290 120 330 i 3.00% 2.50% 2.00% 1.50% 1.50%

Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto:

parametri delle curve di possibilità pluviometrica a[mm/hn]= 61.00 e n=0.60

coefficiente di afflusso φ calcolato con la formula seguente: φ = 0.8 * IMP + 0.2 * (1-IMP)

condotti di sezione circolare realizzati in cls (scabrezza di Strickler Ks= 75);

Il tempo d'ingresso nella rete di drenaggio si assume pari a 5 min.


D [m] 0.5 0.6 0.8 0.4 0.9

h/D

[rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 18 Aprile 2011 studente: __________________________________________

Compito n.CI2B.001








Venturimetro (0,3)





Q 250 l/s Portata di progetto






Curva pompa H=30,5+22,5*q -2250*q2

Risultati Tabella 1


0.900 € 285.00

0.960 € 325.00

1.000 € 355.00


Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe



Raccolta esercizi d’Esame – Costruzioni Idrauliche 2 (Prof.ssa P. Piro)

Compito n.CI2B.04.01.001

Si calcolino con il metodo di Cross del bilanciamento dei carichi le portate circolanti nei rami

della rete di condotte a maglie chiuse riportata in figura.

BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s

LAB 500 m Soluzione

LBC 500 m qab 9.78

LCD 500 m qbc -42.22

LAC 350 m qad 23.53

LAD 500 m qdc -22.47

DAB 0,200 mm qac 27.25

DBC 0,300 mm

DCD 0,300 mm

DAC 0,250 mm

DAD 0,250 mm

Coeff. di Manning “n” 0,01200 s/m1/3

Coeff. di Manning “n” su AC 0,01000 s/m1/3





BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s

LAB 1000 m Soluzione

LBC 1000 m qab -10.75

LCD 1000 m qbc 41.25

LAC 700 m qad -30.58

LAD 1000 m qdc 15.42

DAB 0,200 mm qac -21.17

DBC 0,300 mm

DCD 0,300 mm

DAC 0,250 mm

DAD 0,300 mm







BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s


LBC 1500 m qab 10.53

LCD 1500 m qbc -41.47

LAC 1050 m qad 31.25

LAD 1500 m qdc -14.75

DAB 0,200 mm qac 20.28

DBC 0,300 mm

DCD 0,300 mm

DAC 0,250 mm

DAD 0,300 mm







BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s

LAB 500 m Soluzione

LBC 500 m qab -26.37

LCD 500 m qbc 25.63

LAC 350 m qad -26.83

LAD 500 m qdc 19.17

DAB 0,350 mm qac -40.54

DBC 0,300 mm

DCD 0,300 mm

DAC 0,350 mm

DAD 0,300 mm







BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s


LBC 1000 m qab -25.57

LCD 1000 m qbc 26.43

LAC 700 m qad 22.52

LAD 1000 m qdc -23.48

DAB 0,300 mm qac -13.09

DBC 0,300 mm

DCD 0,300 mm

DAC 0,350 mm

DAD 0,300 mm







BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s


LBC 1500 m qab -22.19

LCD 1500 m qbc 29.81

LAC 1050 m qad -27.32

LAD 1500 m qdc 18.68

DAB 0,300 mm qac -35.87

DBC 0,300 mm

DCD 0,300 mm

DAC 0,350 mm

DAD 0,300 mm







BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s

LAB 500 m Soluzione

LBC 500 m qab -20.09

LCD 500 m qbc 31.91

LAC 350 m qad -25.54

LAD 500 m qdc 20.46

DAB 0,300 mm qac -35.56

DBC 0,300 mm

DCD 0,250 mm

DAC 0,300 mm

DAD 0,250 mm







BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s


LBC 1000 m qab -19.32

LCD 1000 m qbc 32.68

LAC 700 m qad -25.89

LAD 1000 m qdc 20.11

DAB 0,300 mm qac -34.42

DBC 0,300 mm

DCD 0,250 mm

DAC 0,300 mm

DAD 0,250 mm







BQB

AQ A

CQ C

DDQ


QA 41 l/s

QB 52 l/s

QC 47 l/s

QD 46 l/s


LBC 1500 m qab 18.51

LCD 1500 m qbc -33.49

LAC 1050 m qad 26.21

LAD 1500 m qdc -19.79

DAB 0,300 mm qac 33.30

DBC 0,300 mm

DCD 0,250 mm

DAC 0,300 mm

DAD 0,250 mm





In un bacino urbano di circa 15 ha si deve costruire una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Dall'analisi della morfologia del tessuto urbano e stradale è stato individuato il percorso, riportato in figura, che i collettori devono seguire. Si dimensionino i 5 collettori che compongono la rete secondo il metodo dell’invaso.

4

5

2

3

1

Per semplicità si suppongano già assegnati i valori delle pendenze dei singoli collettori. Nella tabella seguente sono riportati i dati, relativi alla rete ed al bacino, necessari per il dimensionamento. Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3 Collettore 4 Collettore 5

∆S [ha] 3.0 2.5 1. 5 3.0 5.0 IMP [%] 80.0% 79.0% 65.0% 82.0% 50.0% Li [m] 300 290 125 330 250

i 1.00% 0.40% 0.40% 1.50% 0.80% Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto: • parametri delle curve di possibilità pluviometrica

a[mm/hn]= 40 e n=0.62 • il volume specifico dei piccoli invasi w’= 10 m3/ha; • coefficiente di afflusso ϕ calcolato con la formula seguente:

ϕ = 0.8 * IMP + 0.1 * (1-IMP) • grado di riempimento massimo dei condotti, h/D, pari a circa il 70%, comunque ≤ 75%; • condotti di sezione circolare realizzati in cls (scabrezza di Strickler Ks= 70), con i valori dei

diametri commerciali disponibili (si assuma un passo di 100 mm); • velocità nei condotti compresa fra 0,5 e 5 m/s. Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3 Collettore 4 Collettore 5

∆S [ha] 3 2.5 7 3 15 IMP med 80.0% 79.0% 76.4% 82.0% 68.7%

ϕ 0.660 0.653 0.635 0.674 0.581 D [m] 0.6 0.6 0.9 0.6 1 h/D 0.66 0.74 0.69 0.60 0.69

Qm [m3/s] 0.435 0.318 0.851 0.456 1.594 W [m3] 89.8 90.2 253.3 88.1 535.2

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.436 0.318 0.851 0.456 1.594 Vc [m/s] 2.18 1.41 1.83 2.59 2.77




4

5

2

3

1


∆S [ha] 4 3 2 3.5 2 IMP [%] 80.0% 79.0% 65.0% 82.0% 50.0% Li [m] 300 290 125 330 250





∆S [ha] 4 3 9 3.5 14.5 IMP med 80.0% 79.0% 76.3% 82.0% 74.1%

ϕ 0.660 0.653 0.634 0.674 0.618 D [m] 0.7 0.7 1 0.6 1 h/D 0.62 0.63 0.68 0.67 0.69

Qm [m3/s] 0.595 0.390 1.122 0.537 1.594 W [m3] 115.2 104.7 311.6 101.2 576.6

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.595 0.390 1.122 0.537 1.594 Vc [m/s] 2.37 1.51 1.96 2.68 2.77




4

5

2

3

1


∆S [ha] 3 2.5 1.5 3 5 IMP [%] 55.0% 62.0% 85.0% 80.0% 65.0% Li [m] 300 290 125 330 250





∆S [ha] 3 2.5 7 3 15 IMP med 55.0% 62.0% 63.9% 80.0% 67.5%

ϕ 0.485 0.534 0.548 0.660 0.573 D [m] 0.5 0.6 0.9 0.6 1 h/D 0.72 0.62 0.62 0.59 0.69

Qm [m3/s] 0.296 0.251 0.730 0.445 1.617 W [m3] 75.1 78.6 220.2 86.9 502.6

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.296 0.250 0.730 0.445 1.617 Vc [m/s] 1.97 1.36 1.77 2.58 2.78




4

5

2

3

1


∆S [ha] 4 3 2 3.5 2 IMP [%] 55.0% 62.0% 85.0% 80.0% 65.0% Li [m] 300 290 155 330 430





∆S [ha] 4 3 9 3.5 14.5 IMP med 55.0% 62.0% 64.0% 80.0% 68.0%

ϕ 0.485 0.534 0.548 0.660 0.576 D [m] 0.6 0.6 0.9 0.6 0.9 h/D 0.63 0.71 0.74 0.66 0.75

Qm [m3/s] 0.404 0.303 0.931 0.524 1.349 W [m3] 96.3 92.6 286.9 99.8 627.6

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.404 0.304 0.932 0.524 1.349 Vc [m/s] 2.15 1.41 1.85 2.67 2.63




4

5

2

3

1


∆S [ha] 3 2.5 1.5 3 5 IMP [%] 80.0% 79.0% 65.0% 72.0% 50.0% Li [m] 230 350 45 450 95





∆S [ha] 3 2.5 7 3 15 IMP med 80.0% 79.0% 76.4% 72.0% 66.7%

ϕ 0.660 0.653 0.635 0.604 0.567 D [m] 0.6 0.6 0.9 0.5 1 h/D 0.70 0.71 0.74 0.71 0.75

Qm [m3/s] 0.472 0.299 0.937 0.360 1.769 W [m3] 79.0 99.6 216.3 97.3 423.3

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.472 0.300 0.937 0.360 1.769 Vc [m/s] 2.22 1.40 1.85 2.41 2.81




4

5

2

3

1


∆S [ha] 4 3 2 3.5 2 IMP [%] 80.0% 79.0% 65.0% 82.0% 88.0% Li [m] 230 350 45 330 35




diametri commerciali disponibili (si assuma un passo di 100 mm); • velocità nei condotti compresa fra 0,5 e 5 m/s. Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3 Collettore 4 Collettore 5 ∆S [ha] 4 3 9 3.5 14.5

IMP med 80.0% 79.0% 76.3% 82.0% 79.3% ϕ 0.660 0.653 0.634 0.674 0.655

D [m] 0.7 0.7 1 0.6 1.1 h/D 0.65 0.61 0.74 0.67 0.71

Qm [m3/s] 0.643 0.366 1.238 0.537 2.150 W [m3] 101.3 115.9 265.2 101.2 411.7

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.644 0.366 1.238 0.537 2.150 Vc [m/s] 2.41 1.49 1.99 2.68 2.97




4

5

2

3

1


∆S [ha] 3 2.5 1.5 3 5 IMP [%] 55.0% 62.0% 85.0% 80.0% 65.0% Li [m] 97 350 45 330 65




diametri commerciali disponibili (si assuma un passo di 100 mm); • velocità nei condotti compresa fra 0,5 e 5 m/s. Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3 Collettore 4 Collettore 5 ∆S [ha] 3 2.5 7 3 15

IMP med 55.0% 62.0% 63.9% 80.0% 67.5% ϕ 0.485 0.534 0.548 0.660 0.573

D [m] 0.6 0.6 0.9 0.6 1.1 h/D 0.62 0.60 0.69 0.59 0.68

Qm [m3/s] 0.390 0.236 0.854 0.445 2.012 W [m3] 47.7 86.6 170.4 86.9 351.8

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.391 0.236 0.854 0.445 2.012 Vc [m/s] 2.14 1.34 1.83 2.58 2.94




4

5

2

3

1


∆S [ha] 4 3 2 3.5 2 IMP [%] 55.0% 62.0% 85.0% 80.0% 65.0% Li [m] 93 350 45 330 125





∆S [ha] 4 3 9 3.5 14.5 IMP med 55.0% 62.0% 64.0% 80.0% 68.0%

ϕ 0.485 0.534 0.548 0.660 0.576 D [m] 0.7 0.6 1 0.6 1 h/D 0.58 0.68 0.69 0.66 0.74

Qm [m3/s] 0.533 0.286 1.131 0.524 1.759 W [m3] 61.4 101.9 209.3 99.8 407.3

εc 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 Qc [m3/s] 0.532 0.287 1.131 0.524 1.759 Vc [m/s] 2.32 1.39 1.96 2.67 2.81


Appello scritto del 18 aprile 2005

Compito n.CI2B.05.02.001 Si consideri un impianto di sollevamento che alimenta per 10 ore al giorno un serbatoio pensile di una rete di distribuzione urbana, attingendo acqua da una vasca posta a una distanza di circa 3 Km. Con riferimento ai dati di progetto riportati nella seguente tabella:

Portata di progetto Qmax: 270 l/s Durata funzionamento : 10 ore/g anni di vita dell'impianto "n": 25 anni tasso interesse medio : 5% peso specifico dell'acqua : 9806 N/m3 ipotesi di rendimento della pompa : 0.8 ipotesi di rendimento del motore : 0.95 costo dell'energia : 0.15 €/kWh rendimento globale : 0.76 Vasca di presa livello minimo HAmin: 35 m livello massimo HAmax 38 m Serbatoio livello minimo HBmin: 78 m livello massimo HBmax 100 m Condotta aspirante Lunghezza: 5 m per il calcolo delle perdite concentrate parametro a succheruola: 2.5 parametro a saracinesca: 0.5 Condotta premente Lunghezza: 3000 m per il calcolo delle perdite concentrate parametro a cassa d'aria: 3.5 parametro a venturimetro: 0.4 parametro a valvola di ritegno: 2.6 parametro a valvola a farfalla: 2.5

Tipo di tubazioni : in acciaio Coeff. KS per tubi usati: 80 m1/3/s

1) si proceda alla scelta del diametro della tubazione;

D V J J(L1+L2) ΣPc ∆Htot Pot E Ce Ci unit r*Ci Pa mm m/s m/m m m m kW 103 kWh/anno 103 €/anno €/m 103 €/anno 103 €/anno

450 1.70 0.008289 24.91 1.76 91.67 319.4 1165.7 174.9 195.00 41.6 216.4 500 1.38 0.004726 14.20 1.16 80.36 279.9 1021.8 153.3 212.50 45.3 198.6 600 0.96 0.001787 5.37 0.56 70.93 247.1 901.9 135.3 250.00 53.3 188.6 700 0.70 0.000785 2.36 0.30 67.66 235.7 860.4 129.1 287.50 61.3 190.4

800 0.54 0.000385 1.16 0.18 66.33 231.1 843.5 126.5 325.00 69.3 195.8

2) si determini la curva caratteristica di funzionamento dell’impianto

3) s’individuino le coordinate del punto di funzionamento dell’impianto considerando tre pompe in

parallelo con curva caratteristica della singola pompa: H= 80.7 + 38.6 Q – 1602 Q2

H : Q:


Appello scritto del 18 aprile 2005

Compito n.CI2B.05.02.001 Si consideri un impianto di sollevamento che alimenta per 10 ore al giorno un serbatoio pensile di una rete di distribuzione urbana, attingendo acqua da una vasca posta a una distanza di circa 3 Km. Con riferimento ai dati di progetto riportati nella seguente tabella:

Portata di progetto Qmax: 300 l/s Durata funzionamento : 10 ore/g anni di vita dell'impianto "n": 20 anni tasso interesse medio : 5% peso specifico dell'acqua : 9806 N/m3 ipotesi di rendimento della pompa : 0.8 ipotesi di rendimento del motore : 0.95 costo dell'energia : 0.15 €/kWh rendimento globale : 0.76 Vasca di presa livello minimo HAmin: 54 m livello massimo HAmax 60.5 m Serbatoio livello minimo HBmin: 78 m livello massimo HBmax 82 m Condotta aspirante Lunghezza: 5 m per il calcolo delle perdite concentrate parametro a succheruola: 2.5 parametro a saracinesca: 0.5 Condotta premente Lunghezza: 3000 m per il calcolo delle perdite concentrate parametro a cassa d'aria: 3.5 parametro a venturimetro: 0.4 parametro a valvola di ritegno: 2.6 parametro a valvola a farfalla: 2.5

Tipo di tubazioni : in acciaio Coeff. KS per tubi usati: 80 m1/3/s

4) si proceda alla scelta del diametro della tubazione;

D V J J(L1+L2) ΣPc ∆Htot Pot E Ce Ci unit r*Ci Pa mm m/s m/m m m m kW 103 kWh/anno 103 €/anno €/m 103 €/anno 103 €/anno

450 1.89 0.010233193 30.75 2.18 60.93 235.8 860.8 129.1 195.00 47.0 176.1

500 1.53 0.005834064 17.53 1.43 46.96 181.8 663.5 99.5 212.50 51.2 150.8

600 1.06 0.002206334 6.63 0.69 35.32 136.7 499.0 74.9 250.00 60.3 135.1

700 0.78 0.000969665 2.91 0.37 31.29 121.1 442.0 66.3 287.50 69.3 135.6

800 0.60 0.000475698 1.43 0.22 29.65 114.8 418.9 62.8 325.00 78.4 141.2

5) si determini la curva caratteristica di funzionamento dell’impianto

6) s’individuino le coordinate del punto di funzionamento dell’impianto considerando tre pompe in

parallelo con curva caratteristica della singola pompa: H= 43.7 + 38.6 Q – 1602 Q2

H : Q:


Appello scritto del 15 luglio 2005

Compito n.CI2B.05.03.001 In un bacino urbano di circa 6,8 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 3 collettori che compongono la rete con il metodo della corrivazione; − verificare i 3 collettori che compongono la rete con il metodo dell’invaso; − scrivere e motivare il diverso grado di riempimento evidenziato dalle due verifiche per ciascuno collettore. −

Nella tabella seguente sono riportati i dati, relativi alla rete ed al bacino, necessari per il dimensionamento. Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3

∆S [ha] 2 3 1,8 IMP [%] 30,0% 80,0% 70,0%

Li [m] 220 180 250 i 1,20% 1,00% 0,60%


a[mm/hn]= 40 e n=0.62 • il volume specifico dei piccoli invasi w’= 10 m3/ha; • coefficiente di afflusso φ calcolato con la formula seguente:

φ = 0.8 * IMP + 0.1 * (1-IMP) • condotti di sezione circolare realizzati in cls (scabrezza di Strickler Ks= 70); • Il tempo d'ingresso nella rete di drenaggio si assume pari a 5 min. Invaso Corrivazione Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3 Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3

ΣS [ha] 2 3 6,8 2 3 6,8 IMP med 30 80 62,6 30 80 62,6

φ 0,31 0,66 0,54 0,31 0,66 0,54 D [m] 0,4 0,6 0,8 0,4 0,6 0,8 h/D 0,56 0,79 0,67 0,69 0,82 0,82

Qm [m3/s] 0,125 0,540 0,731 0,169 0,557 0,928 W [m3] 35,9 73,1 216,1 - - - εc 1,22 1,22 1,22 - - -

tr [min] - - - 2,0 1,3 4,0 Tc [min] - - - 6,3 5,9 7,6 Qc [m3/s] 0,125 0,540 0,731 0,169 0,557 0,928


Appello scritto del 15 luglio 2005 Compito n.CI2B.05.03.002 In un bacino urbano di circa 5,3 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 3 collettori che compongono la rete con il metodo della corrivazione; − verificare i 3 collettori che compongono la rete con il metodo dell’invaso; − scrivere e motivare il diverso grado di riempimento evidenziato dalle due verifiche per ciascuno collettore. −

Nella tabella seguente sono riportati i dati, relativi alla rete ed al bacino, necessari per il dimensionamento. Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3

∆S [ha] 2 1,5 1,8 IMP [%] 30,0% 80,0% 70,0%

Li [m] 220 180 250 i 1,20% 1,00% 0,60%


a[mm/hn]= 40 e n=0.62 • il volume specifico dei piccoli invasi w’= 10 m3/ha; • coefficiente di afflusso φ calcolato con la formula seguente:

φ = 0.8 * IMP + 0.1 * (1-IMP) • condotti di sezione circolare realizzati in cls (scabrezza di Strickler Ks= 70); • Il tempo d'ingresso nella rete di drenaggio si assume pari a 5 min. Invaso Corrivazione Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3 Collettore 1 Collettore 2 Collettore 3

ΣS [ha] 2 1,5 5,3 2 1,5 5,3 IMP med 30 80 57,7 30 80 57,7

φ 0,31 0,66 0,50 0,31 0,66 0,50 D [m] 0,4 0,5 0,8 0,4 0,5 0,8 h/D 0,56 0,65 0,54 0,69 0,68 0,63

Qm [m3/s] 0,125 0,258 0,524 0,169 0,276 0,675 W [m3] 35,9 39,2 161,7 - - - εc 1,25 1,25 1,25 - - -

tr [min] - - - 2,0 1,5 4,1 Tc [min] - - - 6,3 6,0 7,7 Qc [m3/s] 0,126 0,258 0,525 0,169 0,276 0,675


Compito n.CI2B.06.03.001 In un bacino urbano di circa 4 Km2 è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane che converge tutta in un unico collettore. Si determini, dopo aver ricostruito l’idrogramma di piena con riferimento al metodo della corrivazione, la portata di piena in riferimento alla quale dimensionare la sezione del collettore.


t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 4,2 7,1 9,2 14,8 19,0

h=aΘn a (mm/h) n

2) per la determinazione dello ietogramma di progetto tipo Chicago, si sa che la durata critica della pioggia è di 25 minuti; inoltre si assuma χ=0,4, e uno step d’analisi pari a 5 minuti:

t t i

[min] [ore] [mm/h] 2,5 7,5

12,5 17,5 22,5

3) si conoscono infine ϕ=0,71, assunto uniforma su tutto il bacino e la curva area-tempi, di seguito riportata:

t (min) 0 5 10 15 20 25

S (Km2) 0 0,4 0,9 1,3 0,6 0,8

t (min) Q (m3/s) 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

00.4

1.3

2.63.2

4

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15 20 25 30

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 03 aprile 2006 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.06.03.002 In un bacino urbano di circa 5.5 Km2 è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane che converge tutta in un unico collettore. Si determini, dopo aver ricostruito l’idrogramma di piena con riferimento al metodo della corrivazione, la portata di piena in riferimento alla quale dimensionare la sezione del collettore.


t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 5,5 9,2 11,9 19,3 24,7

h=aΘn a (mm/h) n


t t i

[min] [ore] [mm/h] 2,5 7,5

12,5 17,5 22,5


t (min) 0 5 10 15 20 25

S (Km2) 0 0,5 1,1 1,5 1,3 1,1

t (min) Q (m3/s) 0 5

10 15 20 25 30 35 40 45 50

00.5

1.6

3.1

4.4

5.5

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20 25 30

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 03 aprile 2006 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.06.03.003 In un bacino urbano di circa 3.5 Km2 è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane che converge tutta in un unico collettore. Si determini, dopo aver ricostruito l’idrogramma di piena con riferimento al metodo della corrivazione, la portata di piena in riferimento alla quale dimensionare la sezione del collettore.


t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 4,7 7,8 10,0 16,3 20,9

h=aΘn a (mm/h) n


t t i

[min] [ore] [mm/h] 2,5 7,5

12,5 17,5 22,5


t (min) 0 5 10 15 20 25

S (Km2) 0 0,2 0,9 1,5 0,4 0,5

t (min) Q (m3/s) 0 5

10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 0.2

1.1

2.63

3.5

00.5

11.5

22.5

33.5

4

0 5 10 15 20 25 30

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 11 gennaio 2007 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.0607.02.001

Si calcolino, con il metodo di Cross del bilanciamento dei carichi, le portate circolanti nei rami della rete di condotte a maglie chiuse riportata in figura e si verifichi la velocità media all’interno di ogni condotta. Si faccia riferimento alle seguenti ipotesi di progetto: Coeff. di Manning per tutte le condotte: 0,015; Diametro per tutte le condotte: 400 mm; lunghezza dei tratti 1, 3, 4, 5, 6 e 8: 1000 m; lunghezza dei tratti 2 e 7: 1300 m; si faccia inoltre riferimento all’erogazione di portate mostrata in figura:

1 4

23

6

57

8

500 l/s 300 l/s 200 l/s

200 l/s 200 l/s200 l/s

Soluzione


1

2

3

4

5

6

7

8

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 11 gennaio 2007 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.0607.02.001

Si calcolino, con il metodo di Cross del bilanciamento dei carichi, le portate circolanti nei rami della rete di condotte a maglie chiuse riportata in figura e si verifichi la velocità media all’interno di ogni condotta. Si faccia riferimento alle seguenti ipotesi di progetto: Coeff. di Manning per tutte le condotte: 0,015; Diametro per tutte le condotte: 400 mm; lunghezza dei tratti 1, 3, 4, 5, 6 e 8: 500 m; lunghezza dei tratti 2 e 7: 700 m; si faccia inoltre riferimento all’erogazione di portate mostrata in figura:

200 l/s 300 l/s100 l/s

200 l/s100 l/s300 l/s

8

75

6

32

41

Soluzione


1

2

3

4

5

6

7

8


Appello scritto del 11 gennaio 2006

Compito n.CI2B.06.01.001 In un bacino urbano di 8,9 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 2 1,5 1,6 1,8 2 IMP [%] 70,0% 65,0% 65,0% 45,0% 75,0% Li [m] 250 215 80 330 170

i 1,50% 1,50% 1,50% 1,50% 1,50% Si considerino inoltre i seguenti dati di progetto: • parametri delle curve di possibilità pluviometrica



Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 D [m] 0,65 0,55 0,9 0,55 1 h/D 0,63 0,69 0,64 0,65 0,75

α [rad] 3,68 3,91 3,72 3,74 4,19 R [m] 0,19 0,16 0,26 0,16 0,30

Vm [m/s] 2,79 2,55 3,48 2,51 3,86 Ω [m2] 0,222 0,174 0,432 0,163 0,632

Qm [m3/s] 0,618 0,443 1,502 0,408 2,436 Sinc [ha] 2,0 1,5 5,1 1,8 8,9 tr [min] 1,5 1,4 1,9 2,2 2,9 Θc [min] 6,0 5,9 6,3 6,5 7,0 Qc [m3/s] 0,618 0,443 1,501 0,408 2,438

5

4

3

2

1

4

2

3 51




della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 IMP [%] 60,0% 60,0% 45,0% 45,0% 60,0% Li [m] 180 185 95 220 140




Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 D [m] 0,55 0,55 0,8 0,55 1 h/D 0,69 0,69 0,70 0,60 0,64

α [rad] 3,92 3,91 3,97 3,56 3,72 R [m] 0,16 0,16 0,24 0,15 0,29

Vm [m/s] 2,94 2,94 3,79 2,83 4,30 Ω [m2] 0,175 0,174 0,376 0,150 0,533


5

4

3

2

1

4

2

3 51




della corrivazione;


Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 ∆S [ha] 2 2,2 1,8 1,9 1 IMP [%] 65,0% 60,0% 55,0% 52,0% 61,0% Li [m] 175 160 120 210 130




Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 D [m] 0,65 0,65 1 0,6 1,2 h/D 0,71 0,74 0,65 0,72 0,59

α [rad] 4,03 4,16 3,75 4,04 3,51 R [m] 0,19 0,20 0,29 0,18 0,33

Vm [m/s] 2,34 2,36 3,05 2,22 3,35 Ω [m2] 0,254 0,265 0,539 0,217 0,696


5

4

3

2

1

4

2

3 51




della corrivazione;






Collet. 1 Collet. 2 Collet. 3 Collet. 4 Collet. 5 D [m] 0,5 0,5 0,7 0,65 1,1 h/D 0,55 0,67 0,72 0,70 0,61

α [rad] 3,36 3,83 4,07 3,96 3,60 R [m] 0,13 0,15 0,21 0,19 0,31

Vm [m/s] 2,58 2,74 3,49 2,33 3,20 Ω [m2] 0,112 0,140 0,298 0,248 0,611


5

4

3

2

1

4

2

3 51


Compito n.CI2B.06.04.00A Si proceda al completamento della progettazione dell’impianto di sollevamento di cui si conoscono già le caratteristiche geometriche riportate nella tabella dati. La condotta di mandata è dotata dei seguenti pezzi speciali di cui si riporta il coeff. di perdita di carico: • Valvola di fondo con succheruola (2,5) • Valvola di non-ritorno (2,6) • Saracinesca di regolazione a farfalla (2,5) • Saracinesca di intercettazione (0,5) • Venturimetro (0,4) • Curve e raccordi - compresi quelli di collegamento alla cassa d'aria (3,5) Si assuma l’utilizzo di una tubazione in acciaio con coefficiente di resistenza di Darcy-Weisbach per tubi usati λ=0.025 (assunto costante al variare delle condizione di moto per semplicità). Si chiede:


funzionamento dell’impianto al valore prefissato di portata; 4. dopo aver calcolato le piezometriche di sovrappressione e di depressione, di dimensionare il volume della

cassa d’aria per l’attenuazione degli effetti del colpo d’ariete affinché la pressione minima sulla pompa si mantenga pari ad almeno 5 mH2O.

Si assumano i seguenti valori per lo sviluppo numerico dell’esercizio: Tabella dati

Y 18 m Celerità del suono in acqua = C 1425 m/s L 500 m ε/E= 0,015

La 5 m D/s = 100 D 500 mm Tempo di chiusura = tc 7,5 sec Q 350 l/s Min pressione ammessa sulla pompa 5 m α 12

Curva pompa H=35,7+12,7*q -1438*q2

Risultati


Curva d’impianto

Numero di pompe



Volume della cassa d’aria


Compito n.CI2B.06.04.00B Si proceda al completamento della progettazione dell’impianto di sollevamento di cui si conoscono già le caratteristiche geometriche riportate nella tabella dati. La condotta di mandata è dotata dei seguenti pezzi speciali di cui si riporta il coeff. di perdita di carico: • Valvola di fondo con succheruola (2,5) • Valvola di non-ritorno (2,6) • Saracinesca di regolazione a farfalla (2,5) • Saracinesca di intercettazione (0,5) • Venturimetro (0,4) • Curve e raccordi - compresi quelli di collegamento alla cassa d'aria (3,5) Si assuma l’utilizzo di una tubazione in acciaio con coefficiente di resistenza di Darcy-Weisbach per tubi usati λ=0.025 (assunto costante al variare delle condizione di moto per semplicità). Si chiede:


funzionamento dell’impianto al valore prefissato di portata; 4. dopo aver calcolato le piezometriche di sovrappressione e di depressione, di dimensionare il volume della

cassa d’aria per l’attenuazione degli effetti del colpo d’ariete affinché la pressione minima sulla pompa si mantenga pari ad almeno 5 mH2O.

Si assumano i seguenti valori per lo sviluppo numerico dell’esercizio: Tabella dati

Y 25 m Celerità del suono in acqua = C 1425 m/s L 800 m ε/E= 0,012

La 5 m D/s = 100 D 600 mm Tempo di chiusura = tc 4 sec Q 300 l/s Min pressione ammessa sulla pompa 5 m α 12

Curva pompa H=35,7+12,7*q -1438*q2

Risultati


Curva d’impianto

Numero di pompe



Volume della cassa d’aria

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 6 dicembre 2005 studente: __________________________________________ Compito n.CI2B.0506.01.001

Si calcolino, con il metodo di Cross del bilanciamento dei carichi, le portate circolanti nei rami della rete di condotte a maglie chiuse riportata in figura e si verifichi la velocità media all’interno di ogni condotta. Si faccia riferimento alle seguenti ipotesi di progetto:

QA 145 QB 110 QC 45 QD 210 LAB 2000 LBC 1500 LCD 1500 LAC 1050 LAD 1500 DAB 0,150 DBC 0,300 DCD 0,250 DAC 0,250 DAD 0,300

Coeff. di Manning

“n”

0,020

B

QB

AQ A

CQ C

D

DQ

Soluzione

Q (l/s) V (m/s)

TRATTOab -12,47 -0,71

TRATTObc 97,53 1,38

TRATTOad -131,88 1,59

TRATTOdc 78,12 -0,52

TRATTOac -25,59 -1,87




Coeff. di Manning

“n” 0,012

B

QB

AQ A

CQ C

D

DQ

Soluzione

Q (l/s) V (m/s)

TRATTOab -34,67 -1,10

TRATTObc 115,33 1,63

TRATTOad -129,85 1,43


TRATTOac -54,81 -1,84




Coeff. di Manning

“n” 0,020

B

QB

AQ A

CQ C

D

DQ

Soluzione

Q (l/s) V (m/s)

TRATTOab -16,37 -0,93

TRATTObc 74,63 1,52

TRATTOad -40,30 -0,82

TRATTOdc -40,30 -1,06

TRATTOac -52,08 -0,57




Coeff. di Manning

“n” 0,012

B

QB

AQ A

CQ C

D

DQ

Soluzione

Q (l/s) V (m/s)

TRATTOab -30,10 -0,61

TRATTObc 60,90 1,24

TRATTOad -52,49 0,48


TRATTOac -53,61 -1,07



Compito n.CI2B.05.06.001 In un bacino urbano di circa 6 Km2 è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane che converge tutta in un unico collettore. Si chiede di verificare con quale grado di riempimento transita la portata di piena, sapendo che a sezione piena il collettore può convogliare 30 m3/s. Si proceda:

1) calcolando la curva di probabilità pluviometrica, sapendo che per un assegnato tempo di ritorno sono stati osservati i seguenti valori di altezza di pioggia relativamente alle prefissate durate:

t (min) 5 10 15 30 45

h (mm) 6,00 9,20 10,85 15,78 18,80

h=aΘn a (mm/h) 22,29 n 0,52

2) determinando lo ietogramma di progetto tipo Chicago per una pioggia di durata pari a 25 minuti, fissando χ=0,4, ed uno step d’analisi pari a 5 minuti:

t t i

[min] [ore] [mm/h] 2.5 0.042 20.20 7.5 0.125 34.36

12.5 0.208 41.80 17.5 0.292 24.58 22.5 0.375 19.20

3) ricostruendo l’idrogramma di piena con il metodo della corrivazione assumendo un valore uniforme ϕ=0,54 su

tutto il bacino, adottando la seguente curva area-tempi:

t (min) 0 5 10 15 20 25

S (Km2) 0 0,6 1,3 1,6 0,7 1,8

t (min) Q (m3/s)

0 0.00 5 1.82

10 7.03 15 15.31 20 20.73 25 25.61 30 23.31 35 18.47 40 8.65 45 5.18 50 0.00

00.6

1.9

3.54.2

6

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 11 Settembre 2013 studente: __________________________________________ Dopo aver verificato, con approccio economico, il diametro ottimale fra i tre proposti in tabella 1 si proceda a determinare:




La 10 m Lunghezza aspirazione Q 250 l/s Portata di progetto λ 0.023 Coeff. di scabrezza di Darcy-Weisbach η 0.85 Rendimento globale del gruppo pompa r 0.65 Fattore di ammortamento k 15 Costo unitario energia elettrica


Risultati Tabella 1



Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe



Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 A.A. 2013/2014 Appello scritto del 5 Novembre 2013

Compito In un bacino urbano di 15 ha è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane. Il percorso, riportato in figura, e i collettori sono conosciuti e già riportati in tabella. Si chiede di: − verificare i 5 collettori che compongono la rete con il metodo

della corrivazione;




a[mm/hn]= 43,0 e n=0,72 • coefficiente di afflusso φ calcolato con la formula seguente:



D [mm] 600 600 900 600 1000

h/D

α [rad]

R [m]

Vm [m/s]

Ω [m2]

Qm [m3/s]

Sinc [ha]

tr [min]

Θc [min]

Qc [m3/s]

5

4

3

2

1

4

2

3 51

Esame di COSTRUZIONI IDRAULICHE 2 (corso B) Prof.ssa Patrizia Piro Appello scritto del 19 luglio 2013 studente:__________________________________________



funzionamento dell’impianto al valore prefissato di portata; 4. le curve di sovrappressione e depressione indotte a seguito della chiusura dell’impianto;

La condotta di mandata è dotata dei seguenti pezzi speciali di cui si riporta il coeff. di perdita di carico: • Valvola di fondo con succheruola (2,5) • Valvola di non-ritorno (2,6) • Saracinesca di regolazione a farfalla (2,5) • Saracinesca di intercettazione (0,5) • Venturimetro (0,4) • Curve e raccordi - compresi quelli di collegamento alla cassa d'aria (3,5) Si assumano i seguenti valori per lo sviluppo numerico dell’esercizio: Tabella dati


La 5 m Lunghezza aspirazione Q 0.4 m3/s Portata di progetto λ 0.025 Coeff. di scabrezza di Darcy-Weisbach η 0.75 Rendimento globale del gruppo pompa r 0.1 Fattore di ammortamento k 0.3 Costo unitario energia elettrica


Risultati Tabella 1


0.800 € 325.00

0.900 € 355.00

1.000 € 400.00


Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe

Punto di funzionamento del sistema di pompe



Compito n.CI2B.08.03.001 In un bacino urbano di circa 4 Km2 è presente una rete di drenaggio per le sole acque piovane che converge tutta in un unico collettore. Si determini, dopo aver ricostruito l’idrogramma di piena con riferimento al metodo della corrivazione, il volume di una vasca volano, da posizionare a valle del bacino individuato, affinché la portata massima a valle della stessa non superi i 17,6 m3/s.

1) per un assegnato tempo di ritorno è stata calcolata la seguente curva di possibilità pluviometrica:

h=34 t0.30


t t i

[min] [ore] [mm/h] 2,5 0,042 7,5 0,125

12,5 0,208 17,5 0,292 22,5 0,375


t (min) 0 5 10 15 20 25

ΔS (Km2) 0,00 0,30 1,10 1,00 0,45 0,95

t (min) Q (m3/s) 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Volume della vasca volano (m3)


Compito n.CI2B. Dopo aver verificato, con approccio economico, il diametro ottimale fra i tre proposti in tabella 1 si proceda a determinare:




La 100 m Lunghezza aspirazione Q 100 l/s Portata di progetto λ 0.025 Coeff. di scabrezza di Darcy-Weisbach η 0.75 Rendimento globale del gruppo pompa r 0.1 Fattore di ammortamento k 0.1 Costo unitario energia elettrica

Tempo 8 Ore di funzionamento impianto Curva pompa H=12+6,6*q -300*q2

Risultati Tabella 1


0.200 € 212.50

0.250 € 287.50

0.300 € 325.00


Diametro scelto

Curva d’impianto

Numero di pompe


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