RELAZIONE DI VERIFICA IDRAULICA Codice Documento : …. RELAZIONE... · mediante uno schema di...

ing. Antonio Vecchiato – ingegnere idraulico

RELAZIONE DI VERIFICA IDRAULICA Codice Documento : 0167-Rel_Idr

Data : 26/03/2012 Pag. I/19

INDICE

1. PREMESSA ................................................................................................................................................... 2

2. VERIFICA IDRAULICA DELLO STATO DI FATTO ..................................................................................... 3

3. VERIFICA IDRAULICA DELLO STATO DI PROGETTO ........................................................................... 11

4. CONLUSIONI .............................................................................................................................................. 17

APPENDICE A – SEZIONI STATO DI FATTO IMPLEMENTATE NEL MODELLO IDRAULICO ............................... 18



Data : 26/03/2012 Pag. 2/19

1. PREMESSA

La presente relazione contempla la verifica di compatibilità idraulica del “Progetto per la realizzazione di una

nuova pista ciclo-pedonale, con passerella sul Taglio Novissimo il località Porto Menai in Comune di Mira (VE)” .

In generale, i problemi idraulici da prendere in considerazione per la costruzione di un ponte sopra un corso

d’acqua sono essenzialmente due. Il primo problema è quello di assicurare che il deflusso delle piene e dei

corpi eventualmente trascinati avvenga in condizioni di sicurezza sia per il ponte che per i tratti del corso

d’acqua di monte e di valle interessati dall’opera; il secondo problema riguarda la stabilità dell’alveo che deve

essere garantita nella sezione e nei tratti citati affinché sia a sua volta assicurata la stabilità delle opere di

fondazione, delle spalle e delle eventuali pile intermedie.

Nel caso in esame, dato che si tratta di una passerella dallo sviluppo contenuto, da un punto di vista meramente

idraulico si è preso in considerazione tra i due problemi solamente il primo essendo quello di maggiore

rilevanza; la valutazione specifica del secondo aspetto (stabilità dell’alveo) viene in questa fase trascurata, ed

eventualmente procrastinata ad una fase successiva di progettazione, in quanto sarebbero necessarie indagini

specifiche al momento non disponibili.

Le verifiche idrauliche riportate nella presente relazione sono state sviluppate mediante l’utilizzo del software

HEC-RAS® dell’Hydrologic Center (HEC), del Corpo degli Ingegneri dell’Esercito degli Stati Uniti d’America.

HEC-RAS® analizza reti di canali naturali ed artificiali, calcolando i profili del pelo libero basandosi su di

un’analisi a moto permanente e/o moto vario monodimensionale.

Il programma è in grado di effettuare l’analisi di più profili contemporaneamente, prevedendo la possibilità di

inserire punti singolari (ponti, sottopassi, ecc.) e portate con vari tempi di ritorno, é possibile, inoltre, un loro

confronto per sovrapposizione (es. stato attuale e modificato).



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2. VERIFICA IDRAULICA DELLO STATO DI FATTO

La verifica idraulica dell’interferenza tra la nuova passerella di progetto ed il regime di portate del Taglio

Novissimo è stata condotta a partire dalla verifica (o anche “taratura”) del modello idraulico utilizzato rispetto allo

stato di fatto sia in termini geometrici che di portate.

Per quanto riguarda la geometria del problema essa è stata determinata dal rilievo topografico allegato al

progetto; si pone in evidenza come il rilievo topografico, il quale per ovvi motivi è stato eseguito solamente a

terra, abbia il limite di non poter rappresentare con precisione la batimetria del fondale la quale è stata quindi

solamente dedotta. Nello schema idraulico utilizzato, il tratto interessato dall’intervento di cui era disponibile il

rilievo è stato diviso in 5 sezione denominate da valle a monte 400, 300, 200, 100 e riportate in Figura 2.

Figura 1 – Sezioni utilizzate nel modello idraulico rappresentate in planimetria



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400

301 299

203

197

100

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Fatto 24/03/2012

Figura 2 – Vista 3D dello stato di fatto implementato nel modello idraulico



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Le 4 sezioni così ricostruite sulla scorta del rilievo topografico sono state quindi implementate nel modello

idraulico ottenendo lo schema tridimensionale riportato in Figura 2. Si osservi come la sezione denominata

“200” in corrispondenza della quale ricadrebbe l’asse del ponte esistente, nel modello idraulico per ragioni di

algoritmo di calcolo è stata “splittata” in due sezioni tra loro contigue denominate “197” e “203” distanti tra loro 6

metri. Per lo stesso motivo anche la sezione “300” ove ricadrebbe la nuova passerella è stata “splittata” nelle

sezioni “299” e “301 preposte a contenere al loro interno il nuovo manufatto. Le sezioni, rappresentate da monte

verso valle, sono riportate in APPENDICE A.

Per quanto riguarda la determinazione del regime di portate caratteristico del Taglio Novissimo, in assenza di

analisi idrologiche ed idrauliche specifiche nella sezione di interesse, si è fatto riferimento a quanto riportato nel

“ Quadro di riferimento conoscitivo relativo al territorio dei comuni della gronda lagunare per

l’applicazione delle Linee Guida ai sensi della L. 192/2004 ” redatto dal Magistrato alle Acque - Ufficio

Tecnico per l’Antinquinamento della Laguna di Venezia pubblicato nel giugno 2011. Le misure, avviate

nell’agosto 2000 (fatte salve due stazioni preesistenti), riguardano 12 stazioni: la statistica riassuntiva delle

portate misurate è riportata nella seguente.

Tabella 1 - Portate scaricate in laguna dai principali tributari [m3/s]. Statistiche riassuntive Elaborazioni su

dati della rete di monitoraggio del Magistrato alle Acque.



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Sulla scorta di quanto riportato nella tabella sopra riportata, nel caso in esame è stato deciso di calibrare la

verifica idraulica dell’intervento di progetto nel campo delle portate compreso fra 30 m3/s e 50 m3/s.

Dato il carattere artificiale ed destramente rettilineo del Taglio Novissimo, la verifica idraulica è stata condotta

mediante uno schema di calcolo monodimensionale. Le analisi idrauliche condotte si limitano ad un’indagine a

moto permanente non essendo disponibile in questa fase un modello afflussi-deflussi che permetta un’analisi a

moto vario.

Ciò premesso, i risultati ottenuti mediante l’implementazione del modello idraulico allo stato di fatto vengono

rappresentati graficamente nelle figure significative che seguono (Figura 3, Figura 4, Figura 5).

I dati significati dell’analisi idraulica nello stato di fatto vengono riassunti nella tabella che segue.

STATO DI FATTO

PORTATA (m3/s)

30 40 50

Quota idrometrica

riferita al rilievo alla sezione del ponte

esistente

+ 3,98 m + 4,54 m + 5,03 m

Nello stato di fatto, quindi, la portata di 50 m3/s transita sotto l’impalcato del ponte esistente alla quota di + 5,03

molto prossima alla quota all’intradosso dell’impalcato stesso (posto a quota circa + 5,14) ma senza andare un

pressione. La portata media di 30 m3/s transita invece con un franco idraulico di 116 cm.



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-15 -10 -5 0 5 10 150

1

2

3

4

5

6

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Fatto 24/03/2012 River = NUOVISSMO Reach = Mean RS = 200 BR PONTE_ESISTENTE

Station (m)

Ele

vation

(m

)

.09 .09 .09

Figura 3 – Sezione in corrispondenza del ponte esistente nello stato di fatto con Q = 30, 40, 50 m3/s



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0 20 40 60 80 1000

1

2

3

4

5

6


Main Channel Distance (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

WS PF 3

WS PF 2

WS PF 1

Ground

Figura 4 – Profilo idraulico nello stato di fatto con Q = 30, 40, 50 m3/s



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400

301 299

203

197

100


Figura 5 – Profilo idraulico in 3D nello stato di fatto con Q = 30, 40, 50 m3/s



Data : 26/03/2012 Pag. 11/19

3. VERIFICA IDRAULICA DELLO STATO DI PROGETTO

La verifica idraulica dello “stato di progetto” è stata eseguita sulla scorta delle valutazioni effettuate nella

taratura del modello nello stato di fatto riportata nel capitolo precedente.

Sono state usate sempre le stesse sezioni denominate 100, 197, 203, 299, 301 e 400 con l’aggiunta della

sezione della passerella riportata in Figura 8.

Ciò premesso, i risultati ottenuti mediante l’implementazione del modello idraulico allo stato di progetto vengono

rappresentati graficamente nelle figure significative che seguono (Figura 8, Figura 9, Figura 10).

I dati significati dell’analisi idraulica nello stato di fatto vengono riassunti nella tabella che segue.

STATO DI PROGETTO

PORTATA (m3/s)

30 40 50

Quota idrometrica

riferita al rilievo alla sezione del ponte

esistente

+ 3,98 + 4,54 + 5,03

Quota idrometrica

riferita al rilievo alla sezione della nuova

passerella

+ 4,02 m + 4,58 m + 5,07 m

Come si evince dalla tabella sopra riportata la quota idrometrica alla sezione del ponte esistente con

l’inserimento della nuova passerella è rimasta invariata; ciò significa che la sezione ove ricade il ponte

esistente, da un punto di vista idraulico, non è influenzata da ciò che accade nella sezione più a monte ove

ricade la nuova passerella.

Da un punto di vista scientifico ciò si spiega mediante la teoria delle correnti subcritiche (anche chiamate

correnti lente); in idraulica una corrente si definisce come subcritica quando è generalmente caratterizzata da

un numero di FROUDE < 1. Tralasciando in questa sede la definizione del numero di FROUDE, si riporta nel

grafico che segue (Figura 6) l’andamento del numero di FROUDE lungo il tratto di canale analizzato per le

portate di 30, 40 e 50 m3/s.

Come si puo’ vedere, indipendentemente dalla portata e dalla sezione, il numero di FROUDE rimane sempre

inferiore di 1: quindi la corrente si puo’ evidentemente definire come generalmente sub-critica.



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0 20 40 60 80 1000.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18


Fro

ud

e #

Ch

l

Figura 6 – Numero di FROUDE nello stato di progetto lungo il tratto di canale analizzato per le portare di 30, 40 50 m3/s

Quanto una corrente è generalmente subcritica lungo un tratto di canale, il relativo profilo idraulico è

“comandato” da valle verso monte; ciò significa che la quota idrometrica che si instaura in una sezione di tale

tratto è determinata esclusivamente da ciò che accade a valle di essa e non da ciò che avviene a monte.

Nel caso in esame, quindi, la nuova passerella inserita a monte del ponte esistente non puo’ influenzare

la quota idrometrica che si instaura in corrispondenza del ponte esistente posto piu’ a valle.

Nello stato di fatto, quindi, la portata di 50 m3/s transita sotto l’impalcato del ponte esistente alla quota di + 5,03

molto prossima alla quota all’intradosso dell’impalcato stesso (posto a quota circa + 5,14) ma senza andare un

pressione. La portata media di 30 m3/s transita invece con un franco idraulico di 116 cm.

Come si evince dalla Figura 8, vi è da segnalare come la portata di 50 m3/s transiti anche in corrispondenza

della nuova passerella totalmente a pelo libero (senza andare in pressione) alla quota di + 5,07 m dato che

l’intradosso della passerella stessa è posto ad una quota variabile tra +5,73 m ed un minimo di + 5,07 m.



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400

301

299

203

197

100

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Progetto 26/03/2012

Figura 7 – Vista 3D dello stato di progetto implementato nel modello idraulico



Data : 26/03/2012 Pag. 14/19

-15 -10 -5 0 5 10 150

1

2

3

4

5

6

7

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Progetto 26/03/2012 River = NUOVISSMO Reach = Mean RS = 300 BR

Station (m)

Ele

va

tio

n (

m)

Legend

WS PF 3

WS PF 2

WS PF 1

Ground

Ineff

Bank Sta

Figura 8 – Sezione in corrispondenza della nuova passerella nello stato di progetto con Q = 30, 40, 50 m3/s



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0 20 40 60 80 1000

1

2

3

4

5

6

PASSERELLA_MENAI Plan: Plan 03 24/03/2012


Ele

vation

(m

)

Legend

WS PF 3

WS PF 2

WS PF 1

Ground

Figura 9 – Profilo idraulico nello stato di progetto con Q = 30, 40, 50 m3/s



Data : 26/03/2012 Pag. 16/19

400

301

299

203

197

100

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Progetto 26/03/2012

Figura 10 – Profilo idraulico in 3D nello stato di progetto con Q = 30, 40, 50 m3/s



Data : 26/03/2012 Pag. 17/19

4. CONLUSIONI

La verifica idraulica condotta e riportata nella presente relazione ha dimostrato come l’inserimento della nuova

passerella a monte del ponte esistente non puo’ determinare una variazione dei livelli idrometrici

caratteristici della sezione ove ricade il ponte stesso. Questa considerazione si deduce direttamente dalla

dimostrazione scientifica che la corrente, nel tratto di canale analizzato, è generalmente subcritica, cioè è

caratterizzata da un numero di FROUDE sempre inferiore di 1 al variare del campo delle portate analizzato ed

in ogni sezione. Quindi l’inserimento della nuova passerella puo’ generare una variazione dei profili idraulici

solamente nel tratto del Taglio Novissimo ad essa a monte: le analisi condotte hanno comunque dimostrato

come anche nel tratto a monte della passerella le variazioni idrometriche derivanti dal nuovo manufatto siano

trascurabili.

Il campo di portate analizzato nella presente relazione compreso fra i 30 m3/s ed i 50 m3/s, in assenza di analisi

idrologiche ed idrauliche specifiche nella sezione di interesse, è stato selezionato sulla scorta di quanto riportato

nel “Quadro di riferimento conoscitivo relativo al territorio dei comuni della gronda lagunare per

l’applicazione delle Linee Guida ai sensi della L. 192/2004” redatto dal Magistrato alle Acque - Ufficio

Tecnico per l’Antinquinamento della Laguna di Venezia pubblicato nel giugno 2011. Anche se nella

pubblicazione citata la portata massima per il Taglio Novissimo è stata fissata in 30 m3/s, nel presente

studio si è ritenuto di indagare i profili idraulici fino a portate di 50 m3/s al fine di tenere conto di eventuali

maggiori futuri carichi cui potrebbe essere chiamato a ricevere il Taglio Novissimo essendo esso un canale

artificiale a portata regolata. Si tenga conto che con la portata di 50 m3/s il canale risulterebbe molto prossimo

all’esondazione quindi è da escludersi che sia chiamato a ricevere portare significativamente superiori a questa.

Vi sono infine le seguenti importanti considerazioni di cui tenere positivamente conto:

• al disotto della nuova passerella è possibile il transito di una portata fino 50 m3/s totalmente a pelo

libero (senza andare in pressione) alla quota di + 5,07 m in quanto l’intradosso della passerella stessa

è posto ad una quota variabile tra +5,73 m ed un minimo di + 5,07 m;

• l’intradosso della passerella di progetto è correttamente impostato ad un quota media di + 5.40 m la

quale permette un franco abbondantemente superiore ad 1,00 m rispetto alla quota di + 4,02 m cui

transita la portata massima di 30 m3/s

IL PROGETTISTA

ing. Antonio Vecchiato



Data : 26/03/2012 Pag. 18/19

APPENDICE A – SEZIONI STATO DI FATTO IMPLEMENTATE NEL MODELLO IDRAULICO

-30 -20 -10 0 10 200

1

2

3

4

5

6

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Fatto 24/03/2012 River = NUOVISSMO Reach = Mean RS = 100 Valle

Station (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

Ground

Bank Sta

.09 .09 .09

Sezione iniziale di monte (Sez. 400)

-15 -10 -5 0 5 10 150

1

2

3

4

5

6

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Fatto 24/03/2012 River = NUOVISSMO Reach = Mean RS = 301 Passerella_Monte

Station (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

Ground

Bank Sta

.09 .09 .09

Sezione ove ricade passerella (Sez. 299 - 301)



Data : 26/03/2012 Pag. 19/19

-15 -10 -5 0 5 10 15 200

1

2

3

4

5

6

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Fatto 24/03/2012 River = NUOVISSMO Reach = Mean RS = 200 BR PONTE_ESISTENTE

Station (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

Ground

Ineff

Bank Sta

.09 .09 .09

Sezione ponte esistente (Sez. 197 – 203)

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 200

1

2

3

4

5

6

PASSERELLA_MENAI Plan: Stato_Fatto 24/03/2012 River = NUOVISSMO Reach = Mean RS = 400 Monte

Station (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

Ground

Bank Sta

.09 .09 .09

Sezione finale di valle (Sez. 100)

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