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Relazione idraulica

Adeguamento della S.S. 4 “Via Salaria” tratto Trisungo - Acquasanta Terme 1° lotto

___________________________ 1

INDICE

1. SISTEMAZIONE IDRAULICA DELLA PIATTAFORMA STRADALE 2

1.1. Premessa 2

1.2. Il modello probabilistico TCEV 3

1.2.1. Stima regionale dei parametri della TCEV 5

1.2.2. Regionalizzazione per l’Italia centrale 7

1.2.3. Piogge di massima intensità e breve durata 10

1.2.4. Risultati e grafici 14

1.3. Drenaggio della piattaforma 20

1.3.1. Embrici 21

1.3.2. Fossi di guardia al piede del rilevato 23

1.3.3. Fossi di guardia per la raccolta delle acque del versante 25

1.3.4. Tombini 26

2. REGIMAZIONE IDRAULICA DEI SITI DI DEPOSITO DELLE TERRE DI SCAVO IN ESUBERO 29

2.1. Fossi di guardia 29

3. DIMENSIONAMENTO DELLE VASCHE DI PRIMA PIOGGIA 31

3.1. Dimensionamento 31

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___________________________ 2

1. SISTEMAZIONE IDRAULICA DELLA PIATTAFORMA STRADALE

1.1. Premessa

In questa relazione i dati di input pluviometrici fanno riferimento ai risultati delle analisi pluviometri-

che effettuate dall’U.O. 1.34 del Consiglio Nazionale delle Ricerche Nazionale per la difesa dalle ca-

tastrofi idrogeologiche, mentre per le analisi idrometriche si rimanda ai contenuti del volume “Valuta-

zione delle Piene in Italia” (GNDCI, 1994) ed in particolare al capitolo F – “Valutazione delle piene

nei bacini delle sezioni idrografiche di Roma e Pescara” a cura di G. Calenda, F. Campolo, C. Cosen-

tino e R. Guercio.

Il progetto per la Valutazione delle Piene dei corsi d’acqua Italiani (Progetto VAPI) si è proposto di

fornire la valutazione delle massime portate di piena corrispondenti ad assegnati periodi di ritorno, per

i corsi d'acqua italiani. Lo studio è basato sull'analisi statistica, a base regionale, della frequenza dei

massimi annuali delle piogge di breve durata e delle piene osservate dal Servizio Idrografico Italiano e

ha come obiettivo quello di utilizzare in maniera ottimale l'informazione idro-pluviometrica raccolta

dal Servizio Idrografico ricorrendo a tecniche di analisi statistica su base regionale.

Il progetto VAPI, in particolare è caratterizzato dai seguenti aspetti

a) valutazione delle piene finalizzata alla pianificazione degli interventi, con un approccio di tipo pro-

babilistico;

b) Periodo di ritorno della piena di progetto: viene scelto in base a criteri socio-economici o almeno di

omogeneità in base al danno potenziale;

c) massima portata di piena QT, stimata in base ad un’analisi statistica di tipo regionale;

d) I criteri di valutazione delle procedure di regionalizzazione sono basati:

- sulla capacità descrittiva del modello cioè di riproduzione delle caratteristiche delle serie storiche

osservate nel campo dei valori estremi;

- sulla capacità previsionale cioè di stima della QT con minimo errore quadratico medio e con la

massima robustezza;

e) La procedura di regionalizzazione è basata:

- sul metodo della piena indice;

- sull’utilizzo integrato dell’informazione idrologica disponibile, pluviometrica ed idrometrica;

- su un modello probabilistico fenomenologicamente basato cioè sulla famiglia di modelli del massimo

di un processo poissoniano di eventi di piena indipendenti;

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___________________________ 3

- in tale famiglia la procedura VAPI da preferenza al modello dei valori estremi a doppia componenti -

Modello TCEV, capace di interpretare eventi di tipo straordinario, cioè di intensità straordinariamente

elevata, anche se molto rari in un singolo sito;

f) Nell’analisi regionale basata sul metodo della piena indice si possono distinguere due fasi fonda-

mentali:

- individuazione di zone idrometriche omogenee, caratterizzate da un’unica curva di crescita delle

portate di piena con il periodo di ritorno;

- definizione di relazioni per la valutazione della portata indice in funzione delle grandezze geo-

morfoclimatiche.

g) L’omogeneità delle zone idrometriche dipende essenzialmente dalle caratteristiche climatiche, in

particolare dalla probabilità degli eventi straordinari di conseguenza le zone idrometriche omogenee

coincidono con le zone pluviometriche omogenee, caratterizzate a loro volta da un’unica curva di cre-

scita delle massime piogge di assegnata durata con il periodo di ritorno.

1.2. Il modello probabilistico TCEV

Per la distribuzione di probabilità delle massime altezze di pioggia giornaliere, hd, è stata a-

dottata la legge TCEV che definisce la probabilità di non superamento di una mistura di due popo-

lazioni di eventi definite come componente bassa, che include gli eventi che potremmo chiamare ordi-

nari, e componente alta che include gli eventi che potremmo considerare straordinari, di cui fanno

parte gli eventuali outliers.

La distribuzione TCEV espressa nella forma

( ) 2

x

21

x

1 eeX exP

ΘΘ ΛΛ−−

−−= (1.01)

dove X è la variabile, x è un generico valore di X e i parametri indicano:

- 1Λ e 2Λ il valore atteso del numero degli eventi che nell’intervallo di tempo unitario, ad esem-

pio l’anno, che appartengono rispettivamente alla componente bassa e alla componente alta;

- 1Θ e 2Θ il valore atteso dell’intensità degli eventi che appartengono rispettivamente alla com-

ponente bassa e alla componente alta, in cui è ovviamente:

12 ΘΘ ≥ (1.02)

La TCEV può essere messa nella forma:

( ) ( ) ( )2x21x1 eeX exP

εαεα −−−− −−= (1.03)

avendo posto:

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___________________________ 4

11

1Θ

α = e 2

21

Θα =

111

11 ln

ln ΛΘα

Λε == e 222

22 ln

ln ΛΘα

Λε ==

Derivando la (1.01) rispetto a x si ottiene la densità di probabilità della TCEV:

( ) 2

x

21

x

121 eex

2

2

x

1

1X eeexp

ΘΘ ΛΛΘΘΘΛ

ΘΛ −−

−−−−

⋅��

�

�

��

�

�+= (1.04)

che può essere anche espressa nella forma:

( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )2x21x12211 eex

2x

1X eeexpεαεαεαεα αα

−−−− −−−−−− ⋅+= (1.05)

Ponendo:

1

2

ΘΘΘ =∗ (1.06)

∗Θ∗

ΛΛ=Λ

/11

2 (1.07)

la (1.01) diventa:

( ) 1

x11

1

x

1 eeX exP

ΘΘΘΘ ΛΛΛ ∗−

∗∗

−−−= (1.08)

e la (1.04):

( )1

x11

1

x

1111ee

x

1

1x

1

1X eeexp

ΘΘΘΘ ΛΛΛΘΘΘ

ΘΘΘ

ΛΛΘΛ ∗

−∗

∗

−

∗

∗−−−

∗

∗−

��

�

�

��

�

�+= (1.09)

Si osservi che è sempre:

- per la (1.02):

1>∗Θ

- poiché è 01 ≥Λ e 02 ≥Λ :

0≥∗Λ

Momenti

Nella distribuzione TCEV i momenti di ordine r rispetto all’origine si esprimono (Versace e al., 1989):

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___________________________ 5

( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )��

�

�

��

��

�−−+��

�

��

�−=

∞

= =∗

−−∗

=

−

1j

r

1k

1kkr1

kjjr

1k

kkr1

kr1r jln

k

rk1

!j1

1lnk

r1' ΘΓΛΛΓΛΘµ

L’espressione della media è quindi:

βΘΘ

ΓΛΛΘµ 11j

jj

11j

!j)1(

5772,0ln =��

�

�

��

��

�−−+= ∞

= ∗

∗ (1.10)

con:

( ) ∞

= ∗

∗∗∗ ��

�

��

�−−+=1j

jj

11j

!j)1(

5772,0ln,,Θ

ΓΛΛΛΘΛβ (1.11)

Sostituendo la (1.10) nella (1.19), si ottiene:

( )x

x/11

xx

1 eeX exP

µΘβ

Θµβ

ΛΛΛ ∗−

∗∗

−−−= (1.12)

Si può dimostrare che:

a) il coefficiente di variazione teorico µσγ = dipende da 1Λ , ∗Λ �e ∗Θ ed è indipendente

da 1Θ ;

b) il coefficiente di asimmetria teorico [ ]

3

3

33 )X(E

σµ

σµξ −== dipende solo da ∗Λ �e ∗Θ

ed è indipendente da 1Λ e 1Θ .

1.2.1. Stima regionale dei parametri della TCEV

Nel caso delle piogge intense il numero degli eventi straordinari registrati da un singolo pluviometro è

molto basso, e ciò rende impossibile una stime efficace dei parametri della componente alta facendo

riferimento alle singole serie di osservazioni. È necessario quindi far ricorso a metodi regionali, in

modo da utilizzare per la stima dei parametri tutte le osservazioni di una regione pluviometricamente

omogenea. Il concetto di omogeneità pluviometrica risulterà definito dal modo in cui si sviluppa la

procedura di regionalizzazione.

Con regionalizzazione delle variabili Xi (i = 1 … n) s'intende l'aggregazione di tali variabili in gruppi

con caratteristiche stocastiche comuni. Nel caso di variabili distribuite sul territorio, come le piogge, si

richiede generalmente che tali raggruppamenti abbiano anche riferimenti geografici.

Secondo la procedura proposta da Versace e al. (1989) vengono considerati tre livelli di regionalizza-

zione, individuando:

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- al primo livello regioni omogenee rispetto ai parametri ∗Λ e ∗Θ , da cui deriva l'omogeneità an-

che rispetto al coefficiente di asimmetria;

- al secondo livello zone omogenee anche rispetto al parametro Λ1, da cui deriva l'omogeneità an-

che rispetto al coefficiente di variazione;

- al terzo livello sottozone omogenee rispetto alla dipendenza del parametro Θ1 - e quindi della

media - da alcune grandezze geografiche locali (quota, distanza dal mare, orientamento dei ver-

santi).

Si procede come segue:

A al primo livello di regionalizzazione:

- in base ai valori dei coefficienti di asimmetria empirici, s’individuano, in prima approssima-

zione, delle regione omogenee;

- in ciascuna regione viene eseguita la stima dei parametri ∗Λ e ∗Θ con il metodo proposto

da Fiorentino e Gabriele (1985), applicando il criterio della massima verosimiglianza a tutte

le variabili che ricadono in essa;

- con la legge standardizzata si determinano gli intervalli di confidenza, con livello di signifi-

catività α, del coefficiente di asimmetria, e si verifica se l’ipotesi di omogeneità è verificata,

con quel livello di significatività, per le regioni individuate;

- se tale condizione non è soddisfatta, si modificano le regioni e si riprende la procedura;

B al secondo livello di regionalizzazione, avendo fissato i valori di ∗Λ e ∗Θ determinati al primo

livello:

- in base ai valori dei coefficienti di variazione empirici, s’individuano, in prima approssima-

zione, delle zone omogenee;

- si stimano con il criterio della massima verosimiglianza i parametri Λ1,i relativi a ciascuna

stazione;

- si determinano i coefficienti di variazione della componente base di ciascuna stazione trami-

te la:

57722,0ln1,2825

i1,i1, +

=Λ

γ (1.13)

- in ciascuna zona omogenea si calcola il coefficiente di variazione della zona γ1 come media

dei γ1,i relativi a quella zona;

- per ciascuna zona omogenea si calcola la stima di Λ1 introducendo γ1 nella (1.13);

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- con la legge standardizzata si determinano gli intervalli di confidenza, con livello di signifi-

catività α, del coefficiente di variazione, e si verifica se l’ipotesi di omogeneità è verificata,

con quel livello di significatività, per le zone individuate;

- se questa condizione non è soddisfatta, si modificano le zone e si riprende la procedura;

C al terzo livello di regionalizzazione, avendo fissato i valori di ∗Λ , ∗Θ e Λ1 determinati ai prece-

denti livelli, per cui risulta fissato il parametro β :

- s’individuano, in prima approssimazione, in base all’andamento della media con la quota z,

le sottozone omogenee;

- s’interpolano gli andamenti di ( )zµ con la legge prescelta, e si verifica l’adattamento;

- se l’adattamento non risulta soddisfacente, si modificano le sottozone e si riprende la proce-

dura.

1.2.2. Regionalizzazione per l’Italia centrale

Piogge giornaliere

Per meglio definire le aree omogenee è stata preventivamente effettuata la regionalizzazione dei mas-

simi annuali delle altezze di pioggia giornaliere hd, in modo da utilizzare anche i pluviometri ordinari,

utilizzando tutte le serie con almeno 30 dati. Le stazioni complessivamente utilizzate sono 628 (626

con numerosità di almeno 30 anni e 2 con numerosità di almeno 20 anni) . La numerosità delle serie è

distribuita secondo i valori riporati nella seguente Tabella 1:

Tab. 1 - Numerosità delle serie dei massimi annuali delle piogge giornaliere

numerosità della serie < 20 20 ÷ 29 ≥ 30

numero di stazioni 206 131 627

Per la regionalizzazione si è utilizzato un criterio geografico, ed è sempre stato possibile conservare la

continuità territoriale delle aree omogenee.

Ricordando la (1.04) del paragrafo 1.2, la distribuzione di probabilità del massimo giornaliero si scri-

ve:

��

��

�

∗−

∗∗

��

��

�−

−−=β

µΘΘβ

µ ΛΛΛ hddh

/11

hddh

1 eed e)h(P (1.14)

dove con µhd si è indicata il valore medio delle massime altezze giornaliere.

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Primo livello di regionalizzazione

Il territorio è stato suddiviso in tre regioni omogenee, che si potrebbero definire: regione tirrenica (re-

gione A, con 154 stazioni), regione appenninica (regione B, con 353 stazioni) e regione adriatica (re-

gione C, con 120 stazioni).

I valori regionali dei parametri ∗Λ e ∗Θ sono riportati nella tabella 2

Tabella 2 - Parametri del primo livello di regionalizzazione

regione ∗Λ ∗Θ

A 0,174 3,490

B 0,762 1,241

C 0,795 2,402

Secondo livello di regionalizzazione Al secondo livello di regionalizzazione sono state considerate le stesse tre regioni individuate al primo

livello. L'ipotesi che ciascuna fosse omogenea anche rispetto al coefficiente di variazione è risultata

accettabile.

I valori regionali dei parametri Λ1 e β sono riportati nella tabella 3

Tabella 3 - Parametri al secondo livello di regionalizzazione

regione = zona A B C

Λ1 29,314 22,017 27,806

β 4,480 4,359 5,301

Terzo livello di regionalizzazione

Al terzo livello di regionalizzazione si è ipotizzato che la media dell'altezza giornaliera µhd dipenda

linearmente dalla sola quota z della stazione1:

µhd = cz + d

Sono state individuate 78 sottozone in cui i parametri della regressione e il coefficiente di correlazione

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assumono i valori indicati nella tabella 4 (la riga in rosso evidenzia i dati relativi all’area di progetto).

Tabella 4 - Terzo livello di regionalizzazione: parametri della regressione della media sulla quota

Sottozona N c (mm/m)

d (mm)

Sottozona N c (mm/m)

d (mm)

A1 10 0,01892 55,64 B19 6 0,01418 36,02

A2 8 0,02785 59,22 B20 5 0,01098 57,23

A3 9 0,02738 64,43 B21 6 0,15691 16,83

A4 13 0,03390 67,67 B22 7 0,01890 76,65

A5 7 0,03031 60,09 B23 5 0,04972 60,54

A6 8 0,13518 66,15 B24 7 0,07960 30,38

A7 7 0,03582 67,72 B25 10 0,02089 64,28

A8 16 0,01680 62,79 B26 9 0,13532 -48,29

A9 7 0,02671 61,61 B27 5 0,05786 67,35

A10 5 0,06301 67,83 B28 12 0,03599 63,48

A11 3 0,07624 41,70 B29 5 0,03152 87,30

A12 6 0,01510 72,77 B30 4 0,05066 68,93

A13 9 0,02714 50,42 B31 11 0,00116 60,07

A14 4 0,02517 62,33 B32 7 0,04004 27,64

A15 4 0,03647 68,78 B33 6 0,01264 54,93

A16 4 0,02592 52,00 B34 4 0,25615 -85,09

A17 7 0,10165 15,14 B35 5 0,07432 15,64

A18 11 0,02208 58,80 B36 7 0,05270 40,46

A19 5 0,03408 41,11 B37 2 0,03513 33,42

A20 7 0,03637 49,62 B38 10 0,01874 40,79

A21 4 0,02854 43,38 B39 4 0,04514 38,13

B1 13 0,03028 43,52 B40 8 0,04250 58,21

B2 5 0,02250 42,59 B41 4 0,08894 34,37

B3 11 0,03478 49,18 B42 9 0,02237 71,20

B4 10 0,02747 62,61 C1 19 0,00482 57,46

B5 13 0,03136 53,96 C2 34 0,02822 64,04

B6 6 0,03764 44,54 C3 8 0,05900 42,12

B7 9 0,01863 49,36 C4 5 0,06381 49,63

B8 4 0,02219 50,91 C5 6 0,01574 61,16

B9 16 0,04546 46,32 C6 5 0,01374 58,39

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___________________________ 10

B10 9 0,04145 37,12 C7 5 0,00985 62,40

B11 44 0,02300 35,60 C8 7 0,07690 50,19

B12 13 0,04292 45,49 C9 6 0,02767 51,23

B13 2 0,01793 20,47 C10 7 0,11377 38,98

B14 13 0,05343 55,04 C11 5 0,02573 57,44

B15 6 0,00153 69,69 C12 4 0,02395 44,17

B16 12 0,02565 22,88 C13 3 0,04634 -5,21

B17 5 0,00722 64,41 C14 4 0,03330 32,01

B18 3 0,00128 62,43 C15 4 0,00655 57,57

1.2.3. Piogge di massima intensità e breve durata

Per l'elaborazione delle precipitazioni intense di breve durata si è adottata la legge intensità-durata-

frequenza a tre parametri:

( )i Ta T

b tt m=

+( )

( ) (1.15)

dove:

T è il tempo di ritorno,

b è un parametro di deformazione della scala temporale, indipendente sia dalla durata t, sia dal

tempo di ritorno T,

m è un parametro adimensionale compreso tra 0 e 1, indipendente sia dalla durata, sia dal tem-

po di ritorno,

a(T) è un parametro dipendente dal tempo di ritorno, ma indipendente dalla durata.

La (1.15) può essere messa nella forma:

( ) ( )i T i Tb

b tt

m

=+

��

��0 (1.16)

dove i0(T) è l’intensità istantanea con tempo di ritorno T. La media di it risulta allora:

µ µit i

mbb t

=+

��

��0 (1.16’)

dove µi0 è la media dell’intensità istantanea.

Sono state assunte le seguenti ipotesi:

a) l’intensità media di 24 ore µi24 è proporzionale all'intensità media giornaliera µid::

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µi24 = δ.µid (1.17)

dove il coefficiente di proporzionalità, costante su tutta l'area esaminata, vale δ = 1,15;

b) il rapporto tra l'intensità media della pioggia di 5' e quella della pioggia oraria è costante su tutta

l'area esaminata, assunto pari al valore ottenuto dallo studio delle piogge intense della stazione

pluviometrica di Roma (Macao):

rb

bi

i

m

= =+

+��

�� =

µµ

5

1

10 0833

3 36'

,,

Ricavando b:

br

r

m

m=−

−1 0 0833

1

1

1, /

/ (1.18)

c) l’esponente m e il parametro di trasformazione temporale b sono indipendenti dal tempo di ritorno

T, in modo da imporre il parallelismo sul piano logaritmico delle leggi IDF relative a diversi tem-

pi di ritorno;

d) l’intensità istantanea media µi0 è dipendente dalla quota z della stazione pluviometrica secondo la

relazione:

µ

µµ

µi

i

hd

hd

z z0

0

( ) ( )= (1.19)

L'ipotesi a) è confermata con buona approssimazione dall'esame dei rapporti δ di tutte le stazioni della

area studiata. Da essa discende che anche per µi24 vale una relazione lineare con la quota:

µ δicz d

24 24=

+ (1.20)

L'ipotesi b) è suffragata da ricerche condotte su scala mondiale da diversi autori (Calenda e al., 1995).

Da essa si può ricavare il valore del parametro di trasformazione temporale b per ciascuna stazione.

L'ipotesi c) è confermata con buona approssimazione dall’analisi delle curve di caso critico empiriche.

L'ipotesi d) è stata dedotta dai dati, anche se il numero molto ridotto delle stazioni pluviografiche pre-

senti in ciascuna sottozona non autorizza conclusioni definitive.

Dalla (1.19), tenuto conto della (1.20), si ricava:

( )24i24i

24i

0i

0i

24dcz)z()z(

µδ

µµ

µµ +== (1.21)

da cui:

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( )µ

µµ

δii

iz

cz d0

0

24 24( ) =

+ (1.22)

Dalla (1.16’) si ottiene:

µ µi i

m

z zb

b0 2424

( ) ( )=+�

��

�� (1.23)

Per cui, uguagliando la (1.22) alla (1.23), ricavando m e ricordando la (1.20) si ottiene:

mb

b

i

i=

�

��

�

��

+��

��

ln

ln

µµ

0

24

24

che sostituendo secondo la (1.18) diventa:

( )��

�

�

−−+

��

��

�

=

m/1

m/124i

0i

r0833,01

1r241ln

ln

mµµ

(1.24)

che costituisce un’equazione implicita, la cui soluzione fornisce il valore di m. Sostituendo a sua volta

questo nella (1.18) si ottiene b.

I valori regionali dei parametri b, m e µi0/µi24 che compaiono nella (1.24) sono riportati nella tabella 5 .

(la riga in rosso evidenzia i dati relativi all’area di progetto).

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Tabella 5 – Regionalizzazione delle piogge intense: parametri regionali delle relazioni IDF

Sottozona b (h)

m µιµιµιµιi0/µµµµi24 Sottozona b (h)

m µιµιµιµιi0/µµµµi24

A1 0,1660 0,7810 48,90 B19 0,1135 0,6951 41,48

A2 0,1528 0,7597 46,83 B20 0,1170 0,7010 41,90

A3 0,1454 0,7478 45,74 B21 0,1585 0,7690 47,72

A4 0,1705 0,7881 49,62 B22 0,1101 0,6895 41,08

A5 0,1621 0,7748 43,28 B23 0,1398 0,7387 44,94

A6 0,1137 0,6955 41,50 B24 0,1040 0,6792 40,38

A7 0,1054 0,6816 40,54 B25 0,0986 0,6700 39,80

A8 0,1323 0,7263 43,89 B26 0,0908 0,6565 39,02

A9 0,1502 0,7555 46,45 B27 0,1366 0,7335 44,49

A10 0,1415 0,7415 45,18 B28 0,1168 0,7007 41,88

A11 0,1744 0,7943 50,26 B29 0,0895 0,6542 38,89

A12 0,1251 0,7145 42,93 B30 0,1222 0,7097 42,56

A13 0,1484 0,7526 46,18 B31 0,0902 0,6555 38,96

A14 0,1521 0,7586 46,73 B32 0,1071 0,6844 40,73

A15 0,1326 0,7269 43,93 B33 0,0806 0,6389 38,13

A16 0,1427 0,7434 45,35 B34 0,0940 0,6620 39,33

A17 0,1728 0,7917 50,00 B35 0,0977 0,6684 39,71

A18 0,1498 0,7549 46,39 B36 0,1434 0,7446 45,45

A19 0,1729 0,7919 50,02 B37 0,1141 0,6962 41,56

A20 0,1456 0,7482 45,77 B38 0,1670 0,7826 49,06

A21 0,1437 0,7450 45,49 B39 0,0971 0,6674 39,65

B1 0,1168 0,7006 41,88 B40 0,1136 0,6953 41,49

B2 0,1603 0,7718 47,99 B41 0,1673 0,7830 49,11

B3 0,1252 0,7146 42,94 B42 0,1279 0,7190 43,29

B4 0,1015 0,6748 40,10 C1 0,1408 0,7403 45,08

B5 0,1302 0,7230 43,61 C2 0,1107 0,6905 41,15

B6 0,1354 0,7314 44,31 C3 0,1156 0,6986 41,73

B7 0,1275 0,7185 43,25 C4 0,1123 0,6932 41,34

B8 0,1768 0,7981 50,66 C5 0,1281 0,7195 43,33

B9 0,1455 0,7479 45,75 C6 0,0957 0,6650 39,50

B10 0,1136 0,6953 41,49 C7 0,1129 0,6942 41,41

B11 0,1035 0,6782 40,32 C8 0,1001 0,6725 39,96

Relazione idraulica


___________________________ 14

B12 0,1097 0,6887 41,02 C9 0,1076 0,6852 40,79

B13 0,0685 0,6173 37,30 C10 0,1034 0,6781 40,31

B14 0,1380 0,7357 44,68 C11 0,1101 0,6895 41,08

B15 0,1048 0,6804 40,47 C12 0,1100 0,6894 41,07

B16 0,1051 0,6811 40,51 C13 0,0821 0,6414 38,25

B17 0,0889 0,6532 38,84 C14 0,0897 0,6547 38,92

B18 0,1167 0,7005 41,87 C15 0,0863 0,6488 38,61

È ovviamente:

0i

0m

0i

m

0

24h

24

hd

d i

2424b

b

2424b

bi

hhµ

µδµδ

µ=

��

��

�

+

��

��

�

+== (1.25)

che sostituito nella (1.15) dà la distribuzione di probabilità dell'intensità di pioggia istantanea:

��

��

�

∗−

∗∗

��

��

�−

−−=β

µΘΘβ

µ ΛΛΛ 0i0i

/11

0i0i

1 ee0 e)i(P (1.26)

Sostituendo ancora nella (1.26) i0 secondo la (1.16) si ottiene la distribuzione di probabilità dell'inten-

sità it relativa alla durata t generica:

( ) ( ) �

�

�

�

��

��

� +

∗−

∗∗

��

�

�

��

��

� +−

−−=

m

btb

z0iti

/11

m

btb

z0iti

1 eet e)i(P

βµΘΘ

βµ

ΛΛΛ (1.27)

dove z è la quota del punto, µi0(z) è dato dalla (1.22), m si ricava dalla (1.24), b dalla (1.18), e i para-

metri ∗Λ , ∗Θ , Θ1 e β sono dati dalla procedura TCEV.

1.2.4. Risultati e grafici

In base all’applicazione della metodologia esposta nei precedenti paragrafi si sono ottenuti i parametri

della curva di possibilità pluviometrica a 3 parametri per l’area interessata dalla realizzazione del pro-

getto.

La realizzazione della nuova infrastruttura (comuni di Arquata del Tronto e Acquasanta Terme) ricade

all’interno della sottozona omogenea B14 della zona B (zona appenninica) (figura 1).

Per tale sottozona i valori dei parametri individuati in fase di regionalizzazione sono riportati di segui-

to nella tabella 6.

Relazione idraulica


___________________________ 15

sottozona Numerosità dei plu-

viometri

c

(mm/m)

d

(mm)

B14 9 0,05343 55,04

sottozona b(h) m µιi0/µi24

B14 0,138 0,7357 44,68

Tabella 6 – parametri individuati in fase di regionalizzazione

��

Figura 1– Regionalizzazione Vapi dell’Italia centrale. Sottozona relativa all’infrastruttura considerata

Relazione idraulica


___________________________ 16

I parametri b ed m, che rappresentano rispettivamente la trasformata temporale della curva e

l’esponente di crescita con la durata, sono unici per tutti i tempi di ritorno e le durate:

b = 0,138

m = 0,7357

I valori dei coefficienti A(Tr) vengono riportati di seguito per i principali tempi di ritorno unitamente

alle corrispondenti intensità e altezze di pioggia, rispettivamente per le precipitazioni superiori all’ora

ed inferiori all’ora.

A(Tr) P(I) Tr(I) i1h i3h i6h i12h i24h 33,528 0,500 2 30,486 14,455 8,824 5,343 3,222 37,719 0,667 3 34,297 16,262 9,927 6,011 3,625 43,656 0,800 5 39,696 18,822 11,489 6,957 4,196 50,641 0,900 10 46,047 21,833 13,328 8,070 4,867 57,277 0,950 20 52,081 24,694 15,074 9,128 5,505 60,071 0,967 30 54,621 25,899 15,809 9,573 5,773 66,008 0,980 50 60,020 28,458 17,372 10,519 6,344 72,295 0,990 100 65,736 31,169 19,026 11,521 6,948 78,930 0,995 200 71,770 34,030 20,773 12,579 7,586 81,724 0,997 300 74,310 35,234 21,508 13,024 7,854 87,662 0,998 500 79,709 37,794 23,071 13,970 8,425 94,297 0,999 1000 85,742 40,655 24,817 15,028 9,062

Tabella7 - Coefficienti e intensità per vari tempi di ritorno e durate superiori ad un’ora

A(Tr) P(I) Tr(I) io i5' i10' i20' i30' 33,528 0,500 2 143,95 101,68 80,38 58,31 46,67 37,719 0,667 3 161,94 114,40 90,43 65,60 52,50 43,656 0,800 5 187,43 132,40 104,66 75,92 60,76 50,641 0,900 10 217,42 153,59 121,41 88,07 70,49 57,277 0,950 20 245,91 173,71 137,32 99,61 79,72 60,071 0,967 30 257,90 182,19 144,02 104,47 83,61 66,008 0,980 50 283,39 200,19 158,25 114,80 91,87 72,295 0,990 100 310,38 219,26 173,32 125,73 100,62 78,930 0,995 200 338,87 239,38 189,23 137,27 109,86 81,724 0,997 300 350,87 247,86 195,93 142,13 113,75 87,662 0,998 500 376,36 265,86 210,16 152,46 122,01 94,297 0,999 1000 404,85 285,99 226,07 164,00 131,25

Tabella 8 - Coefficienti e intensità per vari tempi di ritorno e durate inferiori ad un’ora

Relazione idraulica


___________________________ 17

A(Tr) P(I) Tr(I) H1h H3h H6h H12h H24h

33,528 0,500 2 30,486 43,365 52,943 64,118 77,333 37,719 0,667 3 34,297 48,786 59,561 72,133 87,000 43,656 0,800 5 39,696 56,465 68,936 83,487 100,694 50,641 0,900 10 46,047 65,499 79,966 96,845 116,805 57,277 0,950 20 52,081 74,082 90,444 109,535 132,111 60,071 0,967 30 54,621 77,696 94,856 114,878 138,555 66,008 0,980 50 60,020 85,375 104,231 126,233 152,249 72,295 0,990 100 65,736 93,506 114,158 138,255 166,749 78,930 0,995 200 71,770 102,089 124,636 150,945 182,055 81,724 0,997 300 74,310 105,702 129,048 156,288 188,499 87,662 0,998 500 79,709 113,382 138,423 167,642 202,194 94,297 0,999 1000 85,742 121,964 148,902 180,332 217,499

Tabella 9 Coefficienti e altezze per vari tempi di ritorno e durate superiori ad un’ora

A(Tr) P(I) Tr(I) Ho H5' H10' H20' H30' 33,528 0,500 2 0,00 8,47 13,40 19,437 23,33 37,719 0,667 3 0,00 9,53 15,07 21,866 26,25 43,656 0,800 5 0,00 11,03 17,44 25,308 30,38 50,641 0,900 10 0,00 12,80 20,23 29,357 35,24 57,277 0,950 20 0,00 14,48 22,89 33,204 39,86 60,071 0,967 30 0,00 15,18 24,00 34,824 41,80 66,008 0,980 50 0,00 16,68 26,38 38,266 45,94 72,295 0,990 100 0,00 18,27 28,89 41,910 50,31 78,930 0,995 200 0,00 19,95 31,54 45,757 54,93 81,724 0,997 300 0,00 20,65 32,66 47,376 56,87 87,662 0,998 500 0,00 22,16 35,03 50,818 61,01 94,297 0,999 1000 0,00 23,83 37,68 54,665 65,62

Tabella 10 Coefficienti e altezze per vari tempi di ritorno e durate inferiori ad un’ora

Relazione idraulica


___________________________ 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 ORE

INTE

NS

ITA

'(mm

/h)

T2 T3T5 T10T20 T30T50 T100T200 T300

Figura 2 - Intensità di precipitazione per vari tempi di ritorno e durate superiori ad un’ora

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30

MINUTI

INTE

NS

ITA

'(mm

/h)

T2 T3T5 T10T20 T30T50 T100T200 T300

Figura 3 - Intensità di precipitazione per vari tempi di ritorno e durate inferiori ad un’ora

Relazione idraulica


___________________________ 19

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5 10 15 20 ORE

ALT

EZZ

E (m

m)

T2 T3T5 T10T20 T30T50 T100T200 T300

Figura 4 - Altezze di precipitazione per vari tempi di ritorno e durate superiori ad un’ora

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25 30MINUTI

ALT

EZZ

E (m

m)

T2 T3T5 T10T20 T30T50 T100T200 T300

Figura 5 - Altezze di precipitazione per vari tempi di ritorno e durate inferiori ad un’ora

Relazione idraulica


___________________________ 20

1.3. Drenaggio della piattaforma

Per le opere di drenaggio previste vengono esposti i criteri di verifica consistenti nel determinare le

portate o gli sviluppi massimi in funzione delle pendenze delle canalizzazioni e delle sezioni trasversa-

li previste.

Per il dimensionamento delle opere di drenaggio della sede stradale, l'intensità critica adottata è quella

relativa ad un tempo di corrivazione tc = 5 minuti, date le limitate estensioni delle superfici scolanti.

Per tutte le opere idrauliche di drenaggio, il tempo di ritorno T di progetto è di 25 anni.

In base allo studio idrologico proposto nei paragrafi precedenti, si può assumere per l'altezza di piog-

gia h il valore di 14,5 mm e per l’intensità di pioggia dei 5 minuti si può assumere il valore di 177,95

mm/h.

Assunti tali valori la formula razionale si presenta nella forma

AAQ 0361.0 3600223

Φ=Φ= = ��

dove:

� Q = portata in l/s

� A = superficie del bacino in mq

� I = intensità in mm/h

� � coefficiente di deflusso globale dato dalla media pesata di:

�1 = 0.95 per le superfici pavimentate e le zone edificate

�2 = 0.50 per le zone a terreno naturale o inerbito in pendenza (scarpate e terrapieni)

�3 = 0.20 per il terreno naturale pianeggiante destinato a verde.

La raccolta e lo smaltimento delle acque meteoriche provenienti dalla piattaforma stradale, che con-

fluiscono in corrispondenza della banchina laterale bitumata, limitata all'estremità esterna dall'arginel-

lo, viene assicurato attraverso i seguenti sistemi:

a) nel tratto all’aperto lato-Trisungo, sulle scarpate dei rilevati dell’asta principale e delle

rampe di svincolo, sono state previste canalette di scarico, costituite da embrici che

raccolgono le acque di piattaforma convogliate dalle canalette a bordo carreggiata; nei

due brevi tratti all’aperto tra le sez. 90 e 113, in trincea, è prevista una canaletta in c.a.

a bordo carreggiata per lo smaltimento delle acque di piattaforma;

Relazione idraulica


___________________________ 21

La raccolta delle acque di pendìo è affidata a fossi di guardia a sezione trapezoidale. Nell’area

all’aperto lato - Trisungo, essi sono posti a margine della bretella di raccordo alla viabilità locale. Nei

tratti all’aperto fra le sez. 90 e 113 si trovano a tergo del coronamento del muro di monte.

1.3.1. Embrici

Sulle scarpate dei rilevati dell’asta principale e delle rampe di svincolo lato - Trisungo, sono previste

canalette di scarico, costituite da embrici, per l'allontanamento dalla sede stradale delle acque meteori-

che che si raccolgono nella banchina limitata all'estremità esterna dall'arginello.

In corrispondenza di questa zona marginale, si realizza un canale di bordo triangolare, la cui larghezza

massima di impegno, viene assunta cautelativamente pari a B = 1,00 m e con un tirante d'acqua dipen-

dente dalla pendenza trasversale i della carreggiata.

La determinazione dell'interasse tra gli embrici viene effetta confrontando la portata massima che può

essere smaltita dal suddetto canale di sezione triangolare, con la portata affluente sulla piattaforma

stradale di larghezza B e lunghezza L, quest’ultima ricavata con la formula di Gauckler-Strickler,:

Q = K A R2/3.i1/2 > 3600

1 BLI ⋅⋅⋅Φ con K = 60 m1/3.sec-1

Con pendenza trasversale pt che varia tra 2.5% e 7.0%, si ha

A = area bagnata = pt.B2/2

C = contorno bagnato = B(1+pt)

R = raggio idraulico = A/C = t

t

ppB

+⋅12

0,025 0,030 0,040 0,050 0,060 0,0701,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,000,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,041,03 1,03 1,04 1,05 1,06 1,070,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03

0,01 3,97 5,37 8,61 12,41 16,72 21,480,02 5,62 7,59 12,18 17,56 23,64 30,380,03 6,88 9,30 14,92 21,50 28,95 37,200,04 7,95 10,73 17,23 24,83 33,43 42,960,05 8,89 12,00 19,26 27,76 37,38 48,030,06 9,73 13,15 21,10 30,41 40,95 52,61

i pen

denz

a ci

glio

Q p

orta

ta l/

s

Por

tata

arg

inel

lo in

rile

vato

Pt pend. Trasv. Piattaf.B largh. Banchina mK coeff. Scabrezza

A area mqC contorno bagnato mR raggio idraulico m

Tabella 11 portata arginello in rilevato in funzione della pendenza trasversale e longitudinale della piattaforma

Relazione idraulica


___________________________ 22

Portata degli Embrici con B = 1,00 m.i = pendenza longitudinale ciglio

Coeff. di Scabrezza K = 60

0

10

20

30

40

50

60

0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070

Pendenza trasversale della piattaforma

Po

rtat

a in

l/se

c

i = 0,01

i = 0,02

i = 0,03

i = 0,04

i = 0,05

i = 0,06

Figura 6 - portata arginello in rilevato in funzione della pendenza trasversale e longitudinale della piattaforma

in base al tempo di ritorno prescelto e fissato il tempo di corrivazione della piattaforma pari a 5 minuti,

assumendo un ingombro della carreggiata e delle banchine pari ad un’area equivalente di 14 metri, il

contributo di portata per metro lineare di infrastruttura risulta pari a 0.82 l/s.

Pertanto risultano fissati, in funzione della pendenza trasversale e longitudinale della strada, gli inte-

rassi massimi tra due embrici. Tali interassi sono riportati in metri nella tabella che segue.

Pt pend. Trasv. Piat-taf. 0.025 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070

0.01 6,0 8,2 13,1 18,9 25,4 32,7 0.02 8,5 11,5 18,5 26,7 36,0 46,2 0.03 10,5 14,1 22,7 32,7 44,0 56,6 0.04 12,1 16,3 26,2 37,8 50,9 65,3 0.05 13,5 18,3 29,3 42,2 56,9 73,1

i pen

denz

a ci

glio

0.06 14,8 20,0 32,1 46,3 62,3 80,0

Tabella 12 interasse massimo embrici in funzione della pendenza trasversale e longi\tudinale della piattaforma Il valore limite di tali interassi è stato posto a 20 m non ritenendosi prudenziale superare tale misura.

Relazione idraulica


___________________________ 23

1.3.2. Fossi di guardia al piede del rilevato

Il fosso di guardia, del tipo rivestito in cls, è previsto a valle delle scarpate del di rilevato stradale ed

ha le caratteristiche geometriche indicate nell’elaborato grafico Tav. 9 - sezioni tipo. La sua funzione è

quella di smaltire in maniera adeguata le acque provenienti dalla pavimentazione stradale e delle scar-

pate del rilevato.

La portata massima smaltibile dal fosso di guardia in funzione della pendenza longitudinale del terreno

è stata calcolata con la legge di Gauckler-Strickler, avendo fissato il massimo riempimento H = 50 cm:

secmc

i RAK 2132⋅⋅=Q con:

K = coefficiente di scabrezza pari a 60 m1/3s-1

i = pendenza longitudinale

A = Area Bagnata in mq

C = Contorno bagnato in m

R = Raggio idraulico in m

La portata Q per le varie pendenze longitudinali i del terreno è riportata nel grafico seguente (Fig. 9):

Portata Fossi per larghezza B=1,00 - 1,50 - 2,00 m H=0,50 m


0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250

Pendenza longitudinale della piattaforma

Por

tata

in m

c/se

c

B=1,00 mB=1,50 mB=2,00 m

Figura 9 Portata smaltibile dai fossi di guardia in funzione della larghezza

Relazione idraulica


___________________________ 24

La portata affluente per metro lineare si calcola con la formula seguente:

⋅⋅⋅Φ⋅Φ

3600 S)I+l(

=qaff 21 da cui:

S)I l(Qmax 3600

21 ⋅Φ+⋅Φ=L dove:

L = sviluppo massimo assegnabile al fosso di guardia in m;

Q max= portata massima di smaltimento in l/s;

l = larghezza di piattaforma in m;

S = larghezza media, in proiezione orizzontale, del terreno e della scarpata;

�1 = coefficiente di deflusso della superficie pavimentata = 0.95;

�2 = coefficiente di deflusso del terreno circostante e della scarpata = 0.5;

I = intensità di pioggia per un tempo di corrivazione di 5 minuti

Quando l’apporto di acqua piovana di un determinato tratto di strada raggiunge la predetta portata

massima, il fosso di guardia non sarà più in grado di smaltire le portate affluenti, per cui se ne dovrà

prevedere l'allargamento.

Nel caso presente, cautelativamente si adotta per l (larghezza carreggiata) il valore l = 19 m, corri-

spondente al tratto fra le sez. 6 e 9 in cui si ha l’affiancamento, con pendenza trasversale unica, tra

l’asse principale e la rampa di decelerazione in uscita verso lo svincolo di Trisungo.

Nella tabella seguente (Tab. 14) è riportata la massima estesa del fosso (con sezione b=1,50 m e

b=2,00 m) in funzione della pendenza longitudinale del terreno; quest’ultima risulta mediamente del

0.5 %.

Ne discende che per il tratto in questione è possibile adottare fossi rivestiti in c.a. con sezione

b=1,50 m.

Tabella 14 massima estesa del fosso (con sezione b=1,50 e 2,00 m) in funzione della pendenza longitudinale del terreno

tratti in curva

estesa max fossi L=1,5 m

estesa max fossi L=2,0 m

0,005 556,1 729,2 0,030 1362,2 1786,1 0,050 1758,6 2305,8 0,010 2487,0 3260,9 0,015 3046,0 3993,7 0,020 3517,2 4611,6

i pen

denz

a lo

ngitu

dina

le

0,025 3932,3 5155,9

Relazione idraulica


___________________________ 25

1.3.3. Fossi di guardia per la raccolta delle acque del versante

Per la verifica, si prende a riferimento il bacino più ampio drenato da un singolo tratto di fos-

so, che è quello sotteso al tratto fra le sez. 1 e 10 della bretella di collegamento alla viabilità locale, la-

to Roma. Tale bacino è definito dai seguenti parametri morfologici:

Superficie = 75679 mq

Quota sezione di chiusura = 602 m s.l.m.

Quota media = 700 m s.l.m

Lunghezza di ruscellamento = 464 m

Pendenza media del bacino = 51%

Pendenza media dell’asta di ruscellamento = 47%

Il tempo di corrivazione, calcolato su una media dei valori risultanti dall’applicazione delle�diverse

formule (Giandotti; Puglisi; Merlo; Pezzoli; Ventura) è pari a

�

tc = 0,24 ore (15 min ca.)

L’intensità di pioggia corrispondente ad un tempo di pioggia pari a tc per un T di ritorno di 25 anni è

i = 117,74 mm/ora

�

Il valore medio del coefficiente di deflusso è stato assunto pari a 0,50 in accordo con le caratteristiche

litologiche e vegetazionali dell’area.

Pertanto, l’intensità efficace ie è pari a

ie = 58,87 mm/ora

�

Ne risulta una portata da smaltire Q pari a:

�

��

Essendo la pendenza longitudinale del fosso pari al 4,2%, dal grafico di fig. 9 risulta che anche una

canaletta con B = 1,0 m smaltisce senza problemi tale portata.

�

Relazione idraulica


___________________________ 26

1.3.4. Tombini

Nei tratti all’aperto fra le gallerie, i fossi di guardia convogliano le acque in manufatti di attraversa-

mento della carreggiata, realizzati, per ciascun tratto, con due tubazioni in cls del diametro di 500 mm

o di 400 mm, collegati alle estremità con pozzetti in c.a. prefabbricati di dimensioni 1.00x1.00x1.00.

La loro funzione è quella di garantire la continuità dei fossi di guardia in corrispondenza delle opere di

attraversamento.

Portata dei tombini in cls ΦΦΦΦ 400 - 500 mm i = pendenza longitudinale Coeff. di Scabrezza K = 70

400 mm

500 mm

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060

Pendenza longitudinale della condotta

Por

tata

in m

c/se

c

Figura 10 Portata smaltibile dai tombini in funzione della pendenza longitudinale

Dal grafico di Fig. 10 si evince come i due collettori in calcestruzzo impiegato, del diametro φ 500 e φ

400 mm, siano in grado di smaltire, per pendenze longitudinali della condotta dell’ordine del 2 %,

portate di 1,91 m3/s. Questo ultimo valore risulta compatibile con la massima portata che confluisce

dai fossi.

Relazione idraulica


___________________________ 27

Inoltre, è previsto un tombino di attraversamento della bretella di collegamento alla viabilità locale in

corrispondenza della sezione B13, più impegnativo in quanto convoglia un fosso naturale. Questo

tombino sarà uno scatolare di dimensioni minime 1 m x 1 m.

Per la stima degli afflussi da smaltire, si prende a riferimento il medesimo bacino del par. precedente,

definito dai relativi parametri morfometrici, ma viene assunto, per l’intensità di pioggia, un tempo di

ritorno T di 200 anni.


i = 190,53 mm/ora

�




ie = 95,27 mm/ora

�


�

��

La verifica di questo tombino è stata effettuata con la formula di Gauckler-Strickler con K = 70 m1/3 s-

1, ipotizzando una portata di esercizio pari all’80 % di quella massima delle tubazioni al fine di garan-

tire un sensibile margine di sicurezza .

secmc

i RAK8,0 2132⋅⋅⋅=Q con: i = pendenza longitudinale della tubazione

A = �D2/4 = Area Bagnata in mq C = �D = Contorno bagnato in m R = D/4 = Raggio idraulico in m

Dal successivo grafico di Fig. 10 si evince come i due collettori in calcestruzzo impiegato, del diame-

tro φ 1000 mm, siano in grado di smaltire, per pendenze longitudinali della condotta dell’ordine del 2

%, portate di 3,05 m3/s. Questo ultimo valore risulta compatibile con la portata di afflusso sopra calco-

lata.

Relazione idraulica


___________________________ 28

Portata Tombino scatolare 1,00 x 1,00 m Coeff. di Scabrezza K = 70

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250

Pendenza longitudinale della piattaforma

Por

tata

in m

c/se

c

B=1,00 m

Figura 11 Portata smaltibile dai tombini in funzione della pendenza longitudinale

Relazione idraulica


___________________________ 29

2. REGIMAZIONE IDRAULICA DEI SITI DI DEPOSITO DELLE TERRE DI

SCAVO IN ESUBERO

2.1. Fossi di guardia

Il progetto di sistemazione del materiale di scavo in esubero, prevede una regimazione idraulica com-

plessiva, sia delle acque ruscellanti all’interno dei siti, che di quelle provenienti dal versante a monte

(fossi di guardia).

La verifica idraulica viene eseguita unicamente per le acque di versante, e soltanto nel caso del sito

n.1, trattandosi dell’unica situazione in cui sono prevedibili afflussi sensibili.

Lungo il perimetro dell’area sono posizionati due fossi di guardia, in legname-pietrame, che intercet-

tano le acque ruscellanti dal versante.

Il relativo bacino idrografico è definito dai seguenti parametri morfologici:

Superficie = 175192 mq

Quota sezione di chiusura = 845 m s.l.m.

Quota media = 1070 m s.l.m

Lunghezza di ruscellamento = 998 m

Pendenza media del bacino = 58%

Pendenza media dell’asta di ruscellamento = 56%

Il tempo di corrivazione, calcolato su una media dei valori risultanti dall’applicazione delle�diverse

formule (Giandotti; Puglisi; Merlo; Pezzoli; Ventura) è pari a

�

tc = 0,30 ore (18 min ca.)


i = 107,70 mm/ora

�




ie = 53,85 mm/ora

�


�

Relazione idraulica


___________________________ 30

��

Essendo la pendenza longitudinale minima del fosso pari al 16%, dal grafico di fig. 10 risulta che una

canaletta di B = 1,0 m smaltisce senza problemi tale portata; senza contare che le canalette sono due,

pertanto la portata da smaltire per ognuna è minore del valore calcolato.

Portata Fossi per larghezza B=1,00 - 1,50 - 2,00 m H=0,50 m


0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250

Pendenza longitudinale della canaletta

Por

tata

in m

c/se

c

B=1,00 mB=1,50 mB=2,00 m

Relazione idraulica


___________________________ 31

3. DIMENSIONAMENTO DEGLI IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE

DI PATTAFORMA

Nel presente progetto sono stati inseriti due impianti di trattamento delle “acque di prima pioggia” e

di raccolta di eventuali sversamenti accidentali di idrocarburi sulla carreggiata stradale. Essi sono ubi-

cati rispettivamente all’inizio e alla fine del lotto.

�

3.1. Scelta del tipo di trattamento

Le modalità di trattamento sono di tipo fisico e sfruttano la tendenza degli inquinanti a flottare o de-

cantare. Esistono due tipi di impianti di trattamento che si differenziano per la quantità di acqua tratta-

ta:

-le vasche di prima pioggia che sono dimensionate per accumulare e trattare un volume d’acqua

pari a 5 mm di pioggia sull’intera superficie scolante

-i separatori di oli e idrocarburi che raccolgono e trattano in continuo una portata fissa durante

tutta la durata dell’evento meteorico.

Le vasche di prima pioggia sono indicate per il trattamento di piazzali o tratti di strada non molto lun-

ghi. In caso di tratti molto lunghi, conviene utilizzare i separatori a trattamento continuo, per garantire

il trattamento delle acque di prima pioggia provenienti anche dai settori più lontani. Infatti, una vasca

di accumulo si riempirebbe prima che le acque più lontane abbiano raggiunto l’impianto.

Nel caso in esame, poiché i tratti di strada da trattare sono brevi, si è scelto di utilizzare il primo tipo di

impianti (vasche di accumulo e disoleatori).

�

3.2. Dimensionamento

�

Come definito dalla L.R. del 24 marzo 2006 n° 4 (Regione Lombardia)�� ! � �

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Il progetto prevede due impianti, ubicati rispettivamente all’inizio e alla fine del lotto.

Relazione idraulica


___________________________ 32

L’impianto 1 tratta le acque del breve tratto di carreggiata principale e rampa di decelerazione

all’aperto prima dell’imbocco lato Roma della galleria, nonché l’anello della bretella di collegamento

alla viabilità esistente.

La superficie scolante complessiva è di circa 4756 mq (0,4756 ha) L’impianto 2 è invece destinato a trattare le acque dei brevi tratti all’aperto tra le gallerie “Trisungo” e

“Monte Castello” (175 m di lunghezza) e tra quest’ultima e l’esistente galleria “Valgarizia” (118 m)

La superficie scolante complessiva è dunque:

S2 : 2104 + 1365 = 3469 mq (0,3469 ha)

Per il calcolo delle massime portate affluenti, ci si basa sull’intensità di pioggia con tempo di ritorno

25ennale e durata pari al tempo di corrivazione (criterio più rigoroso e cautelativo di quello indicato

nel sopracitato riferimento normativo).

La seguente tabella riporta i dati idrometrici relativi alle superfici scolanti di pertinenza dei due im-

pianti.

IMPIANTO 1 IMPIANTO 2

Superficie scolante (mq) 4756 3469

Quota sez.ne di chiusura (mslm) 592 511

Quota media (mslm) 598 516

Lunghezza di ruscellamento (m) 255 450

Pendenza media 6% 4%

Tempo di corrivazione (min) 24 34

Intensità di pioggia efficace (mm/ora) 66,64 54,57

Tempo per 5 mm di pioggia (min) 4,5 5,5

NB:

- Il tempo di corrivazione è calcolato su una media dei valori risultanti dall’applicazione delle diverse

formule (Giandotti; Puglisi; Merlo; Pezzoli; Ventura)

Relazione idraulica


___________________________ 33

Si ritiene corretto utilizzare, per entrambe le superfici, la media delle due diverse intensità di pioggia

calcolate∗. Pertanto, si ha:

T (5 mm di pioggia) = (4.5+5.5)/2 = 5 min

La portata per ettaro, in litri/sec, è pari a:

Qu = 0,05 x (1000x1000)/(5x60) = 166,67 l/(s*ha)

Ne risulta una portata massima da smaltire, per i due impianti, pari a :

��

��

�

Poiché i due disoleatori in progetto sono tarati per trattare in continuo portate, rispettivamente, di 80

l/sec e 65 l/sec, la verifica risulta soddisfatta.

∗��

�� !

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