IDROLOGICA IN RELAZIONE ALLA L.R. 15 MARZO 2016 N. 4 · principio dell’invarianza idraulica e...

INVARIANZA IDRAULICA EDINVARIANZA IDRAULICA ED IDROLOGICA IN RELAZIONE ALLA

L.R. 15 MARZO 2016 N. 4

Fenomeno fisicoI d t tiInquadramento normativo

Esempi applicativiDimensionamento delle opere

Alberto Marinelli

Mantova, 2 marzo 2017

Il fenomeno fisicoIl fenomeno fisico

• Evento pluviometrico,id di i

Precipitazione realePrecipitazione reale

idrogramma di piena epollutogrammi reali

• Prime piogge da aree trafficate o industriali

IdrogrammaIdrogramma di piena e di piena e pollutogrammipollutogrammi realireali

trafficate o industriali fortemente inquinanti (Reg. reg. 4/2006)


C ffi i t di d fl• Coefficiente di deflusso=

• Perdite idrologichePerdite idrologiche=

(vol. piovuto – vol. defluito

• Infiltrazione nelle aree non impermeabilizzate:

principale perditaprincipale perdita idrologica in ambito

urbano


C l’i bili i di ’ d t t i lCon l’impermeabilizzazione di un’area precedentemente agricola, aumenta la portata di picco, aumenta il volume defluito e si

accorciano i tempi di corrivazione.

Il fenomeno fisicoPrecipitazioniPrecipitazioni

• In sede di dimensionamento non si fa riferimento direttamente allei it i i liprecipitazioni reali.

• Si utilizzano piogge teoriche, dedotte da quelle reali attraversoelaborazioni statistiche (curve di possibilità climatica o pluviometrica)

• Una curva per ogni tempo di ritorno cioè per differenti livelli di rischio• Una curva per ogni tempo di ritorno, cioè per differenti livelli di rischiod’insufficienza del sistema

100

120

))()()( TntTaTh

40

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0

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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Alte

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Durata (ore)

Il fenomeno fisico Elaborazioni di ARPAElaborazioni di ARPA

Il fenomeno fisicoTempo di ritorno TTempo di ritorno TRRpp

Se dimensioniamo un’opera per un tempo di ritorno pari a Tr , significa che:

nnT r

10 0,651 0,928 0,995 1,000 1,000

100 50010 25 50

25 0,335 0,640 0,870 0,983 1,00050 0,183 0,397 0,636 0,867 1,000100 0 096 0 222 0 395 0 634 0 993100 0,096 0,222 0,395 0,634 0,993500 0,020 0,049 0,095 0,181 0,632

Invarianza idraulica e idrologicaInvarianza idraulica e idrologica

• Sviluppo sostenibile• Utilizzo intelligente delle risorse del pianeta

P t i d ll i id i h (i i t id i t d ll• Protezione delle risorse idriche (inquinamento idrico generato dallearee urbanizzate – acque meteoriche inquinate quando dilavanoambienti fortemente antropizzati)P t i d l t it i d ll t t fi id l i h• Protezione del territorio dalle catastrofi idrogeologiche(conseguenza spesso di esasperate urbanizzazioni)

• L’aumento dell’estensione delle aree urbanizzate ha comeconseguenza inevitabile l’aumento delle massime portate dipiena e dei volumi scaricati, cioè l’aumento del rischiop ,idraulico?

Invarianza idraulica e idrologicag• INVARIANZA – non varia la grandezza fondamentale di riferimento del processo

fisico in esamefisico in esame

• INVARIANZA IDRAULICA – la grandezza di riferimento è la portata massima di piena. La portata massima scaricata da un’area urbanizzata non deve essere maggiore di quella preesistente all’urbanizzazione;

• INVARIANZA IDROLOGICA – il fenomeno di riferimento è il bilancioidrologico di bacino (quindi i termini relativi a volume in ingresso alla reteidrologico di bacino (quindi i termini relativi a volume in ingresso alla rete,volume defluito e volume infiltrato o trattenuto nel suolo). Sia il volumedefluito durante un evento, sia la portata massima, non devono esseremaggiori di quelli preesistenti all’urbanizzazione;gg q p ;

• DRENAGGIO URBANO SOSTENIBILE: sistema di gestione delle acquemeteoriche urbane (strategie, tecnologie e buone pratiche) volto a ridurre if i di ll b li i di i hfenomeni di allagamento urbano, a contenere gli apporti di acque meteoricheai corpi idrici ricettori mediante il controllo alla sorgente delle acquemeteoriche e a ridurre il degrado qualitativo delle acque.

Invarianza idraulica e idrologicag

Inquadramento normativoPrecedenti regolamenti (comunali di fognatura e AATO)Precedenti regolamenti (comunali di fognatura e AATO)

eLR n.4: “Revisione della normativa regionale in materia di difesa del suolo, di prevenzione e

mitigazione del rischio idrogeologico e di gestione dei corsi d’acqua”

• Art. 3 ‐ Competenze della Regione relative alla difesa del suolo e alla gestione delle acque pubbliche Predispone e approva i programmi di intervento partecipa alla pianificazione attua la pianificazione di

g g g g q

Predispone e approva i programmi di intervento, partecipa alla pianificazione, attua la pianificazione dibacino, progetta e realizza le opere di difesa, promuove, progetta e realizza interventi per lariqualificazione fluviale, riqualifica il sistema dei navigli e dei corsi d’acqua lombardi, etc..

• Art. 5 ‐ Gestione coordinata del reticolo idrico e dei pareri idraulici allo scaricod l d ll ll d f d l l l d d fl l• Art. 6 ‐ Quadro regionale delle conoscenze sulla difesa del suolo e sul demanio idrico fluviale

Realizzazione di un sistema integrato di banche dati relativamente alle caratteristiche geologiche,idrogeologiche, idrauliche del territorio lombardo, dei fattori e alle condizioni di rischio derivante dafenomeni alluvionali, da dissesti gravitativi e da eventi sismici, delle opere strutturali per attenuare ilrischio idrogeologico ed idraulico, …

• Art. 8 ‐ Banca dati delle reti tecnologiche inerenti al demanio idrico fluviale • Art. 10 ‐ Interventi di nuova costruzione in prossimità dei corsi d’acqua

Distanza minima 10 m dai corsi d’acqua pubblici (art 96 R D 523/1904) 5 m dai canali consortiliDistanza minima 10 m dai corsi d acqua pubblici (art. 96 R.D. 523/1904), 5 m dai canali consortili,fasce inedificabilità (art.9 L.R. 12/2005)

• Art. 11 ‐ Opere e occupazioni senza autorizzazione idraulica a distanze dai corsi d’acqua inferiori

• Art. 14 – Scarichi in acque superficiali• Art. 24 – Norme sull’accatastamento delle opere

Inquadramento normativo

• Art. 7 ‐ Invarianza idraulica, invarianza idrologica e drenaggio urbano sostenibile.

Finalità: prevenire e di mitigare i fenomeni di esondazione e di dissesto idrogeologico provocati dall’incremento dell’impermeabilizzazione dei suoli

Strumenti: gli strumenti urbanistici e i regolamenti edilizi comunali recepiscono il principio di invarianza idraulica e idrologica per le trasformazioni di uso del suolo.

Il piano dei servizi individua e definisce le infrastrutture pubbliche necessarie per soddisfare ilprincipio dell’invarianza idraulica e idrologica sia per la parte già urbanizzata del territorio, sia pergli ambiti di nuova trasformazione.

Il regolamento edilizio comunale disciplina le modalità per il conseguimento dell’invarianzaid li id l i d i it i i t di t biliti il l t i lidraulica e idrologica secondo i criteri e i metodi stabiliti con il regolamento regionale.

Il regolamento edilizio recepisce i criteri e i metodi di cui al primo periodo entro sei mesi dallapubblicazione del regolamento regionale di cui al comma 5 nel Bollettino ufficiale della RegioneLombardia Decorso inutilmente il termine di cui al secondo periodo i comuni sono comunqueLombardia. Decorso inutilmente il termine di cui al secondo periodo, i comuni sono comunquetenuti a dare applicazione alle disposizioni del regolamento regionale.

In che modo: modifiche apportate alla L.R. 12/2005 e regolamento attuativo

Inquadramento normativoArt. 7 ‐ Invarianza idraulica, invarianza idrologica e drenaggio urbano sostenibile.

A cosa si applica: i principi di invarianza idraulica e idrologica si applicano agli interventiedilizi definiti dall’articolo 27 LR 12/2005, comma 1, lettere a), b) e c) (interventi di/ , , ), ) ) (manutenzione ordinaria, straordinaria e restauro e risanamento conservativo) e a tutti gliinterventi che comportano una riduzione della permeabilità del suolo rispetto alla suacondizione preesistente all’urbanizzazione (non rispetto alla condizione attuale), compresi glii t ti l ti i ll i f t tt t d li t t d li l ti i h i ILinterventi relativi alle infrastrutture stradali e autostradali, loro pertinenze e i parcheggi. ILREALE CAMPO APPLICATIVO VIENE SPIEGATO DAL REGOLAMENTO. ASPETTO OPERATIVOCRUCIALE!!!

Prevista monetizzazione: valore della monetizzazione è pari al volume d’acquamoltiplicato per il valore medio del costo unitario di una vasca volano. I comuni destinano talirisorse al finanziamento di interventi necessari per soddisfare il principio dell’invarianzap p pidraulica e idrologica di cui al presente articolo. I comuni procedono direttamente allaprogettazione e realizzazione delle opere o ne affidano l’attuazione ai gestori d’ambito delservizio idrico integrato se compatibile con la convenzione di affidamento.

Inquadramento normativoBozza del Regolamento RegionaleBozza del Regolamento Regionale

Il Regolamento regionale stabilisce:• principi base;

• gli ambiti territoriali regionali caratterizzati da alta, media, bassa criticità idraulica;

• i valori massimi ammissibili delle portate meteoriche scaricabili nei ricettori per i differentiambiti territoriali;

• i livelli di importanza degli interventi secondo tre classi di impermeabilizzazione potenziale(alta, media, bassa);

• le metodologie da utilizzare, nei tre ambiti territoriali e per le tre classi diimpermeabilizzazione potenziale, per il dimensionamento delle opere di infiltrazione e dipe eab a o e pote a e, pe d e s o a e to de e ope e d t a o e e dlaminazione delle portate meteoriche, ai fini del rispetto delle portate massime ammissibili;

• esempi di calcolo e tipologie degli interventi di invarianza idrologica e idraulica.


• Le misure di invarianza idraulica necessarie per compensare interventi

Bozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– principi baseprincipi base

Le misure di invarianza idraulica necessarie per compensare interventicomportanti una riduzione della permeabilità del suolo sono da calcolare inrapporto alla condizione preesistente all’urbanizzazione; quindi non allacondizione urbanistica pre‐intervento, eventualmente già alterata, ma rispetto allapermeabilità “naturale” originaria del sitopermeabilità naturale originaria del sito.

• Le misure di invarianza idraulica sono da calcolare con riferimento alla superficieinteressata dall’intervento comportante una riduzione della permeabilità del suolorispetto alla sua condizione preesistente all’urbanizzazione. Dunque unarispetto alla sua condizione preesistente all urbanizzazione. Dunque unaristrutturazione in un lotto con aumento del suo grado di impermeabilizzazionedeve esser compensata da misure di invarianza idraulica calcolate rispetto allasuperficie modificata e non anche rispetto alla restante superficie del lotto chemantiene l’esistente grado di impermeabilizzazione.mantiene l esistente grado di impermeabilizzazione.

• Non sono soggetti ai requisiti di invarianza idraulica o idrologica gli interventi checomprendono il ripristino o la sostituzione o la modifica o l’inserimento dielementi costitutivi che non comportino una maggiore superficie della proiezionesul suolo del filo esterno dell’edificio.

• Sono soggetti ai requisiti di invarianza idraulica o idrologica, indipendentementedalla modifica o mantenimento della superficie edificata preesistente, gli interventidi n o a costr ione o di demoli ione fino al piano terra e ricostr ione o didi nuova costruzione o di demolizione fino al piano terra e ricostruzione o ditrasformazione edilizia e urbanistica o di ristrutturazione

Inquadramento normativoBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– massime portate scaricabilimassime portate scaricabili

Confronto con la situazione esistenteConfronto con la situazione esistente


Alla quota parte di portata dello scarico esistente si aggiunge la portata relativa alla superficie ampliata, soggetta ai vincoli del Regolamento

Inquadramento normativoBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– principi baseprincipi base

• Reti meteoriche separate: devono essere distinte le superficiscolanti accessibili a traffico veicolare e le superfici scolanticomunque non suscettibili di inquinamentocomunque non suscettibili di inquinamento

• Equipaggiamenti atti a garantire il rispetto della portata limiteammissibileammissibile

• Infiltrazione per le acque pluviali relative a superfici nonsuscettibili d’inquinamento (smaltite senza trattamenti neii tt i l l li t ti fi i li d l tt l )ricettori, sul suolo o negli strati superficiali del sottosuolo)

• Dispositivi di laminazione per adeguarsi alle portate specifichemassime allo scaricomassime allo scarico

Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– limitatori di portatalimitatori di portata

Esempi di

g gg g pp

Esempi di limitatori di portata

Esempi applicativiBozza del Regolamento RegionaleBozza del Regolamento Regionale –– limitatori di portatalimitatori di portata

Schema di funzionamento limitatori di portata

Bozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale limitatori di portatalimitatori di portata

Bozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– opere per l’infiltrazioneopere per l’infiltrazione

Esempi applicativi

Infiltrazione

g gg g p pp p

B d l R l t R i lB d l R l t R i l l’i filt il’i filt i

Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– opere per l’infiltrazioneopere per l’infiltrazione

SI

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Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– opere per opere per la laminazione e infiltrazione la laminazione e infiltrazione –– basso basso

costo unitariocosto unitario

B d l R l R i lB d l R l R i l didi l i i i fil il i i i fil i bb

Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– opere di opere di laminazione e infiltrazione laminazione e infiltrazione –– basso basso

costo unitariocosto unitario

Studio Marinelli

B d l R l t R i lB d l R l t R i l l l i il l i i di tdi t

Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– opere per opere per la laminazione la laminazione –– medio costo medio costo

unitariounitario

B d l R l t R i lB d l R l t R i l l l i il l i i lt t it ilt t it i

Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– opere per opere per la laminazione la laminazione –– alto costo unitarioalto costo unitario

B d l R l t R i lB d l R l t R i l l l i il l i i lt t it ilt t it i


Bozza del Regolamento RegionaleBozza del Regolamento Regionale –– opere peropere per la laminazionela laminazione –– alto costo unitarioalto costo unitario

Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale opere per opere per la laminazione la laminazione alto costo unitarioalto costo unitario

Esempi applicativiBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– opere di opere di laminazione (regolamento edilizio Trento)laminazione (regolamento edilizio Trento)

Inquadramento normativoBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– ambiti territorialiambiti territoriali

• Aree ad alta pericolosità idraulica: elenco nel regolamento e tutte le aree lombarde inserite nei PGT comunali come ambiti di trasformazione

• Aree a media pericolosità idraulica: tra le altre quelle situate a sud dell’allineamentopedemontano dell’autostrada A4 tra Bergamo, Brescia e Peschiera del Garda

• Aree a bassa pericolosità idraulica: tra le altre quelle direttamente gravitanti sui laghi osui fiumi Po, Oglio, Chiese e Mincio

Studio Marinelli

Inquadramento normativoBozza del Regolamento Bozza del Regolamento Regionale Regionale

ipotesi alla base del dimensionamento delle opereipotesi alla base del dimensionamento delle opere

• Tempo di ritorno per il dimensionamento delle opere di collettamento: Tr = 10anni (tranne casi speciali)

T di it il di i t d ll di l i i T 50 i• Tempo di ritorno per il dimensionamento delle opere di laminazione : Tr = 50 anni

• Tempo di ritorno per verifica franchi sicurezza opere di laminazione: Tr = 100 anni

• Parametri della precipitazione di progetto dal sito di ARPA Lombardia• Parametri della precipitazione di progetto dal sito di ARPA Lombardia

• Serve la caratterizzazione del terreno (curva granulometrica e permeabilità) edella successione stratigrafica, la conoscenza dell’andamento altimetrico del I°/II°acquifero (interazione tra opere d’infiltrazione e falda)

• Parametri predefiniti per la definizione della capacità d’infiltrazione e deicoefficienti di deflusso delle aree con differenti permeabilitàcoefficienti di deflusso delle aree con differenti permeabilità.

• Nessun riferimento relativamente ai valori percentuali del volume defluito rispettoal volume piovuto prima e dopo l’urbanizzazione


Infiltrazione

Bozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– livelli di importanza e metodi di livelli di importanza e metodi di dimensionamentodimensionamento

Dipendenza della capacità d’infiltrazione da tanti fattori tra cui l’imbibizione del terreno e l’intasamento dello strato filtrante

Considerare solo i valori fc

Necessità di manutenzione degli strati filtranti

Coefficienti di deflusso (1‐ 0,7 – 0,3)

Inquadramento normativoBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– volumi di laminazione minimivolumi di laminazione minimi

Inquadramento normativometodi di dimensionamentometodi di dimensionamento

1‐ Applicazione dei valori minimi di regolamento2 ‐Metodo delle sole piogge: si considerano piogge ad intensità costante,

portate costanti nel tempo in uscita dalla laminazione pari a quella massima ammessa, perdite per infiltrazione dettate dal coefficiente di deflusso. Si trascura l’effetto laminante della rete di fognatura.

l l lFormulazione numerica molto semplice3 ‐Metodo di calcolo dettagliato: piogge ad intensità costante e variabile ed

eventi pluviometrici reali, perdite per infiltrazione valutate con formulazioni non percentuali, modellazione della trasformazione afflussi‐deflussi che tiene conto della rete di fognatura, portata in uscita dalla vasca e portate d’infiltrazione variabili nel tempo in base ai livelli idrici. F l i i iù lFormulazione numerica più complessa

• Verifica tempo svuotamento opere di laminazione: < 48 ore p p• Verifica dei franchi di sicurezza con precipitazione avente tempo di ritorno

più elevato• Verifica del funzionamento delle luci di efflusso e dei diversi dispositivi di• Verifica del funzionamento delle luci di efflusso e dei diversi dispositivi di

controllo

Inquadramento normativoBozza del Regolamento Regionale Bozza del Regolamento Regionale –– classi d’intervento e classi d’intervento e metodi di dimensionamentometodi di dimensionamento

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!

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