Prof. Maurizio CAVANNA UNIVERSITÀ di TORINO Torino, 8 giugno 2010
Università degli Studi di Torino Progetto Preliminare del ...
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Università degli Studi di Torino Progetto Preliminare del Polo Scientifico Universitario di Grugliasco PR.02.3 Relazione Tecnica delle Infrastrutture interne al Polo
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1) PREMESSEIl disegno complessivo del nuovo “Polo Scientifico Universitario”
di Grugliasco insiste su un’area compresa tra la linea ferroviaria
Torino – Modane; Corso Torino e Strada Antica di Grugliasco.
Nell’ambito di tale complesso il progetto preliminare riguarda le
attrezzature universitarie poste a nord di c.so Torino, nell’area
inclusa tra questa viabilità, i Dipartimenti di Agraria e Medicina
Veterinaria e la ferrovia Torino – Modane, ambito
convenzionalmente definito nel presente progetto preliminare
C1).
L’area è attualmente a destinazione agricola pertanto, seppur
già ampiamente urbanizzata, la sua fruizione necessita di
integrazione, mediante la realizzazione di tutte quelle
infrastrutture quali: viabilità carrabile, fognature, viabilità
pedonale e ciclabile, parcheggi; illuminazione, reti di
sottoservizi (energia elettrica, acquedotto, antincendio, reti
telematiche, distribuzione teleriscaldamento, ecc…).
L’area nel suo complesso si inserisce nel tessuto urbano del
territorio di Grugliasco pertanto nella progettazione delle
infrastrutture si è tenuto conto di quanto già esistente sia in
termini di viabilità, sia come sottoservizi e di quanto previsto
come opere di urbanizzazioni esterne all’area, di cui si tratta in
altra specifica relazione (vedi elaborato PR 02.04 – relazione
tecnica delle infrastrutture pubbliche esterne al Polo)
In questa fase progettuale sono stati presi in esame i seguenti
interventi:
• realizzazione della viabilità interna all’ambito suddivisa in
- viabilità veicolare;
- viabilità ciclo-pedonale;
• realizzazione delle opere fognarie;
• realizzazione dell’illuminazione della viabilità interna
pedonale e veicolare;
• aree a parcheggio in superficie;
• aree verdi (“parco universitario”);
• segnaletica ed arredo urbano
2) DESCRIZIONE DELLE OPERE IN PROGETTOLe indicazioni progettuali contenute nella presente relazione
dovranno essere contestualizzate negli sviluppi progettuali
successivi tenendo conto delle normative di riferimento, degli
standard costruttivi e dello sviluppo tecnologico ipotizzabile.
Sarà adottato il sistema di certificazione di sostenibilità
ambientale denominato protocollo LEED (Leadership in Energy
and Environmental Design) con livello atteso “LEED ORO”, che
valuterà sia la fase progettuale, sia la fase costruttiva che la
gestione delle infrastrutture.
Gli interventi previsti dovranno rispondere ai seguenti
prerequisiti di massima:
• totale utilizzo da parte dei soggetti diversamente abili;
• impiego di strategie per il contenimento
dell’inquinamento da smaltimento di acque reflue;
• impiego di strategie per il controllo quantitativo delle
acque meteoriche;
• impiego di strategie per il controllo qualitativo delle
acque meteoriche;
• impiego di strategie per l’abbattimento acustico prodotto
dalla viabilità;
• impiego di strategie per la riduzione dell’inquinamento
luminoso;
• utilizzo di materiali eco-compatibili.
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2.1 Viabilità interna
2.1.1 Viabilità veicolare
La viabilità veicolare prevede la realizzazione di una serie di
percorsi stradali che collegano la viabilità esterna con i vari
edifici.
I percorsi stradali avranno medesime caratteristiche costruttive
e geometriche delle strade urbane, larghezza m 7,00 ed un
marciapiede da m 1,50.
Come risulta dai particolari costruttivi (si veda elaborato grafico
Tav PR. 05.16 – Schema infrastrutture e sistemazioni interne al
Polo del 1° lotto d’intervento – sezioni), la nuova
pavimentazione stradale è così composta:
- strato di separazione dal terreno realizzato con telo in
geotessile tessuto non tessuto 100 g/mq;
- ove necessario, sottofondo con materiale idoneo ghiaio-
terroso per rilevato stradale, di spessore variabile, rullato e
compattato;
- cassonetto stradale in misto naturale dello spessore
minimo di cm 30, rullato e compattato;
- strato di base in misto granulare bitumato tout-venant
dello spessore di cm 10, rullato e compattato;
- strato di collegamento in conglomerato bituminoso
(binder) dello spessore di cm 6, rullato e compattato;
- manto di usura drenante-fonoassorbente dello spessore,
finito e rullato, di cm 4.5.
Tutti i cordoli a bordo strada sono in pietra naturale (granito),
delle dimensioni minime di cm 12 x (25÷30) x 90, con smusso di
cm 2 x 2, fiammati o lavorati, posati su letto di calcestruzzo e
rinfiancati con lo stesso.
I cordoli a delimitazione dei marciapiedi, su lato banchina, sono
in calcestruzzo delle dimensioni di cm 12 x (25÷30) x 90 con
smusso, posati e rinfiancati con calcestruzzo.
La pavimentazione dei marciapiedi è così composta:
- sottofondo in calcestruzzo dello spessore di cm 10;
- strato di sabbia dello spessore di cm 6;
- pavimentazione in marmette autobloccanti in cls o altro
similare, dello spessore di cm 6 nel caso dei marciapiedi e dello
spessore di cm 7÷8 nel caso di attraversamenti pedonali, o
comunque su pavimentazioni carreggiabili.
2.1.2 Viabilità ciclo-pedonale
Al fine di agevolare e rendere più sicura la circolazione ciclo-
pedonale è stata prevista la realizzazione di viali ad essa
esclusivamente dedicati, che si snodano all’interno delle varie
aree collegando i diversi edifici e la viabilità esterna.
I viali sono stati dimensionati anche al fine di invogliare questo
tipo di mobilità con ovvi benefici ambientali.
In previsione del traffico ipotizzato la sezione trasversale del
viale tipo varia da m 5,00 a m 7,00; la pavimentazione, nella
maggior parte dei casi è in marmette autobloccanti ed in alcuni
casi in asfalto colato o in resine colorate.
La pista avrà pendenza trasversale massima dell’1%.
Il sottofondo delle piste si compone di un rilevato in materiale
anidro; di un cassonetto in misto granulare anidro; di uno strato
di fondo in cls o in tout-venant e della pavimentazione
superficiale come prima descritta.
I camminamenti esclusivamente pedonali potranno essere
realizzati in terra stabilizzata, ovvero terra armata con
riempimento ghiaio-terroso.
In taluni casi i percorsi pedonali potranno essere accompagnati
e/o protetti da recinzioni/parapetti in legno
2.2 Opere di raccolta fognaria
La maggior parte delle acque superficiali che interessano la
viabilità interna, viene raccolta dalle caditoie stradali poste ai
lati dei vari percorsi, veicolari o ciclo-pedonali, per essere poi
smaltite all’interno dei collettori fognari previsti. Un’altra parte
delle acque superficiali verrà direttamente smaltita nei fossi
stradali.
I collettori fognari adeguatamente dimensionati, sono intervallati
ogni 40 m al massimo da pozzetti di ispezione di dimensioni
interne minime di m (1,00x1,00) dotati di chiusini in ghisa.
Le acque bianche, raccolte, verranno convogliate nei pozzi
perdenti ed eventualmente negli esistenti collettori fognari misti,
lungo corso Torino.
La presenza del vincolo relativo ai due pozzi dell’acquedotto
(G11 e G 12) comporta il divieto di svolgimento delle attività
contemplate all’art. 21, comma 5 del D.Lgs. n. 152/99 e s.m.i.,
come riprese dalle “Norme in materia ambientale” del D.Lgs.
n.152 del 3/4/2006 e s.m. e i. Si veda in proposito anche il
Regolamento Regionale 11.12.2006 n. 15/r recante “Disciplina
delle aree di salvaguardia delle acque destinate al consumo
umano”.
La Regione Piemonte, già con Determinazione dirigenziale
della Direzione Pianificazione delle Risorse Idriche n. 219 del
13.06.2001, con la quale sono state ridefinite le aree di
salvaguardia, ha individuato le seguenti prescrizioni:
“ - all’interno delle zone di rispetto allargata è consentita la
realizzazione di fognature a condizione che vengano adottati
accorgimenti tecnici in grado di evitare la diffusione nel
sottosuolo di liquami derivanti da eventuali perdite della rete
fognaria”; le soluzioni tecniche adottate, pertanto, dovranno
essere concordate con la SMAT e l’Agenzia Regionale per la
Protezione Ambientale (ARPA) territorialmente competente.
2.3 Illuminazione Pubblica
Per l’illuminazione della viabilità interna e dei parcheggi è stato
previsto un impianto con grado di protezione in classe II.
I punti luce dislocati lungo le strade ed i viali avranno interasse
di m 25 per la viabilità veicolare e m 20 per la viabilità ciclo-
pedonale.
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È previsto anche un sistema di illuminazione in parte delle aree
verdi a parco.
In ogni caso dovrà attentamente essere valutata la
minimizzazione dell’inquinamento luminoso.
2.4 Aree a parcheggio
Le aree esterne adibite a parcheggio dei veicoli, oltre i
parcheggi previsti all’interno degli edifici e sotto la piazza
principale, sono state individuate e quindi dislocate in modo da
poter servire agevolmente i fruitori dei vari edifici, cercando per
quanto possibile di uniformare la distribuzione delle auto.
Sono state create aree a parcheggio ognuna delle dimensioni di
circa mq 500/700.
La pavimentazione potrà essere di tipo asfaltico come quella
stradale con specifico impianto di raccolta delle acque
meteoriche. Non si escludono pavimentazioni permeabili previa
verifica di cui al precedente punto 2.2.
Si prevede che le aree a parcheggio siano occultate alla vista di
chi percorre il parco, attraverso la formazione di dune terrose e
di inserimento vegetazionale
2.5 Aree verdi
Le aree d’intervento sono vaste e nonostante la realizzazione
degli edifici e delle urbanizzazioni le superfici da sistemare con
inerbimento e piantumazioni varie sono molto estese.
Al fine di una migliore utilizzazione delle zone a verde è stato
previsto un generale inerbimento, oasi alberate in prossimità
dei viali ciclo-pedonali, oltre ad alberate lungo la rete viaria,
vedi a tal proposito il capitolo 7 - “Sistemazioni esterne”
dell’elaborato PR.02.1 - Relazione tecnica aspetti
architettonici/strutturali.
2.6 Segnaletica ed arredo
La segnaletica verticale ed orizzontale della viabilità è prevista
a norma del codice della strada.
È prevista anche la cartellonistica indicativa dei vari siti e punti
d’interesse.
A completamento delle opere è stato previsto l’inserimento di
arredo urbano quale panchine, porta-biciclette, cestini porta-
rifiuti, fontanelle.
3) RELAZIONE IDRAULICA
3.1 Premesse
La presente relazione idraulica ha lo scopo di valutare, con vari
tempi di ritorno delle piogge, i volumi delle portate di
precipitazione che interessano le superfici dell’intera area
oggetto del primo lotto d’intervento.
Dal calcolo delle portate di pioggia ne deriva il calcolo delle
portate (acque bianche) che andranno a confluire nei diversi
collettori fognari in progettazione, per poi essere convogliate nei
pozzi perdenti o in alternativa nei collettori esistenti. In questa
sede (progetto preliminare) ci limiteremo al calcolo delle portate
affluenti nei vani collettori in progetto e non al dimensionamento
degli stessi.
3.2 Elaborazione statistica dei dati di pioggia
Per individuare l'andamento pluviometrico della zona si è fatto
riferimento ai dati di precipitazione pubblicati dal Servizio
Idrografico Italiano
In particolare è stata presa in esame la serie storica dei valori
delle piogge massime annuali per durata di 0.5, 1, 3, 6, 12 e 24
ore consecutive.
Risultano disponibili nella zona in esame i dati relativi alla
stazione pluviografica di Torino, riportati nell'allegata tabella.
Poiché i dati in seguito riportati rappresentano i valori
sperimentali riscontrati nella stazione di misura, per poter
determinare i valori teorici massimi possibili di precipitazione
associati ad un determinato tempo di ritorno occorre elaborare i
suddetti dati con criteri statistici.
Le leggi comunemente utilizzate per tali elaborazioni sono la
legge di Gumbel (o legge asintotica del massimo valore) e la
legge di Galton-Gibrat (o log-normale a due parametri).
Applicando, per il tempo di ritorno di 10, 20 e 30 anni, tali
metodologie di elaborazione ai dati di massima precipitazione
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annuale rilevati nella stazione sopra menzionata si ottengono i
valori teorici delle massime precipitazioni.
Le elaborazioni sono state eseguite mediante elaboratore
elettronico ed hanno determinato i dati riportati nelle tabelle in
seguito allegate.
I valori delle massime precipitazioni pluviometriche per una
data stazione e per un dato tempo di ritorno sono generalmente
esprimibili con buona approssimazione mediante le curve di
massima possibilità pluviometrica che legano le altezze di
precipitazione alla durata della precipitazione stessa secondo
una espressione della seguente forma:
h = a * tn
dove i simboli hanno il seguente significato:
h = altezza di pioggia (mm)
a = intensità di pioggia unitaria (mm/ora)
t = durata della pioggia (ore)
n = esponente adimensionato
Applicando la legge sopra indicata ai dati delle massime
precipitazioni elaborate con le leggi di Gumbel e di Galton si
ottengono per i tempi di ritorno prescelti le curve di massima
possibilità pluviometrica riportate nell'allegata tabella.
Si rileva che i valori relativi alle elaborazioni di Gumbel risultano
sempre più gravose di quelle di Galton-Gibrat e pertanto la
verifica idraulica della rete viene eseguita usando i dati
dell'elaborazione di Gumbel.
Premesso quanto sopra, per il dimensionamento delle opere in
progetto, si è adottato come evento più gravoso quello
caratterizzato da un tempo di ritorno di 20 anni.
Per il calcolo delle portate, in considerazione della limitata
estensione dell’area, è stato effettuato cautelativamente con
metodo diretto, considerando il valore di massima portata
(Gumbel ) come uniformemente distribuito su tutta la superficie
in esame.
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TABELLA n. 1
PLUVIOGRAFO DI TORINO SERIE STORICA DEI VALORI DELLE PIOGGIE MASSIME ANNUALI
ANNO 30 ‘ 1 h 3 h 6 h 12 h 24 h mm mm mm mm mm mm
1932 15,4 62,2 64,2 65,2 65,2 72,6 1933 17,4 17,6 29 32,6 39,6 51,2 1934 --- 32,4 36 36 40 60 1935 --- 15,6 24,6 35,6 48,2 51,4 1936 --- --- --- --- --- --- 1937 --- 31 52 54,8 68,2 68,4 1938 41 42,6 54,6 54,8 54,8 70,6 1939 --- 31 33 33 35,4 51,6 1940 --- --- --- --- --- --- 1941 --- --- --- --- --- --- 1942 18 33 38 38 38 43 1943 23,8 24,2 24,2 25,4 32,2 44,6 1944 10,4 15 25,6 32,6 37 41 1945 --- --- --- --- --- --- 1946 12 15,6 23 25 41 66 1947 32,6 32,6 38 67 87,4 104 1948 --- --- --- --- --- --- 1949 26 30,4 30,4 30,4 44 65,6 1950 --- --- --- --- --- --- 1951 --- 20,4 30 48 67 71 1952 --- 53,6 69 70,6 70,6 72,8 1953 --- --- --- --- --- --- 1954 --- 57,6 61 61 61 64 1955 --- 30,8 45,6 45,6 64,6 81,6 1956 --- 32,6 41 52,2 52,8 73,6 1957 8 23,8 23,8 27,8 46 73 1958 6,6 31,4 33 35,8 53,4 74,4 1959 --- 36 48 70 110 140 1960 --- 60 61,6 72,6 80 82,8 1961 --- 58,4 61,2 61,2 78 135 1962 8,2 23,4 25,4 50 52,6 74,2 1963 21,2 27,2 52 64 73,6 93 1964 21 21 24 29,2 42,2 49,6 1965 --- 28 28 28 28 28 1966 19,2 28 31,2 34,8 54,6 57,8 1967 12,6 25 43 43 43 43 1968 --- 28 34,8 53,6 53,6 66,8 1969 --- 18 26,4 27,6 28,2 46,8 1970 --- 26,2 27 38 40,2 43 1971 --- 24 28,4 37,4 37,4 44 1972 --- 36 40 48,6 57 66 1973 --- 46,8 50,2 55 107 120,2 1974 --- 19,8 30,8 31 42,2 74,4 1975 --- 43,6 48,8 49,8 62,4 99,2 1976 --- 22,6 47,2 66,8 85 85 1977 --- 25,6 30 30 47 60,4 1978 --- --- --- --- --- --- 1979 --- 51 55,2 55,2 55,2 55,2 1980 --- 37 54 67,6 75,8 83 1981 --- 20,8 26,2 39,6 52 99 1982 --- 25,8 37,8 39 40 44 1983 --- 28,2 31,2 34,2 47,4 60,6 1984 --- 16 22 28,6 42,4 61,4 1985 --- 45,8 53,2 67,2 92,8 92,8 1986 --- 30,4 31 37 45,4 52
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TABELLA n. 2
QUADRO RIASSUNTIVO PRECIPITAZIONI ELABORATE CON LA LEGGE DI GUMBEL
TEMPO DI 30 ‘ 1 h 3 h 6 h 12 h 24 h
RITORNO + + - - - - anni mm mm mm mm mm mm 10 33,5 49,8 57,9 66,7 84 104,1 20 39.9 57.5 66 75.7 96 118.8
30 43.5 62 70.6 80.9 102.9 127.3
TABELLA n. 3
QUADRO RIASSUNTIVO PRECIPITAZIONI ELABORATE CON LA LEGGE LOG NORMALE
TEMPO DI 30 ‘ 1 h 3 h 6 h 12 h 24 h RITORNO + + - - - -
anni mm mm mm mm mm mm 10 30 47,6 55,7 64,3 80,8 100,1
20 35.5 54.4 62.5 71.8 90.9 112.5 30 38.7 58.2 66.3 76 96.6 119.5
TABELLA n. 4
PARAMETRI a ED n DELLA CURVA DI POSSIBILITA’ CLIMATICA
TEMPO DI RITORNO
LEGGE DI GUMBEL LEGGE LOG NORMALE
anni a n * a n *
10 47.03 0.233 0.95 45.05 0.235 0.96 20 54.01 0.23 0.94 51.06 0.231 0.95 30 57.99 0.229 0.94 54.54 0.228 0.94
* Bontà della regressione lineare
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STAZIONE DI TORINO anni: 1932 - 1986
TEMPO DI 30' 1h 3h 6h 12h 24hRITORNO
anni mm mm mm mm mm mm10 33,5 49,8 57,9 66,7 84 104,120 39,9 57,5 66 75,7 96 118,830 43,5 62 70 80 102,9 127,3
33,5
186
39,9
222
43,5
242
altezza di pioggia ( 30' ): mm
coeff. Udometrico: ( l/sec x ha )
altezza di pioggia ( 30' ): mm
coeff. Udometrico: ( l/sec x ha )
CITTA' DI TORINO
QUADRO RIASSUNTIVO DELLE PRECIPITEZIONI ELABORATE CON LA LEGGE DI GUMBEL
Per tempi di ritorno di 30 anni:
CALCOLO DELLE PORTATE DI PIOGGIA
coeff. Udometrico: ( l/sec x ha )
Per tempi di ritorno di 10 anni:
altezza di pioggia ( 30' ): mm
Per tempi di ritorno di 20 anni:
Osservazioni
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Lo stesso calcolo delle portate bianche, affluenti ai singoli
collettori, è stato effettuato mediante l’utilizzo di quanto
previsto nella Norma UNI EN 12056 secondo la formula:
Q = r x A x C
Dove:
Q = portata in litri al secondo
r = intensità di precipitazione in litri al secondo per metro
quadrato, data dal prodotto tra l’intensità di precipitazione di
riferimento rr = 0,025 l/sec. Mq ed il coefficiente di rischio Cr
= 2; (r = 0,05)
A = area del bacino di competenza del collettore;
C = coefficiente di deflusso (C=1 per aree interamente
impermeabili)
Dalle tabelle successive risulta evidente che il calcolo delle
portate effettuato con l’utilizzo della formula prevista dalla
norma UNI EN fornisce valori di portata di gran lunga
superiori, comunque cautelativi, pertanto ai fini della verifica
dei condotti si adotteranno detti valori.
Occorre tuttavia sottolineare che il progetto per la raccolta e lo
smaltimento delle acque meteoriche prevede come detto la
realizzazione di una rete di canalizzazioni interne all’area, per
la raccolta delle acque “bianche” provenienti dai fabbricati, per
la raccolta di parte delle acque di superficie provenienti dalle
strade e dai piazzali ed il loro convogliamento prima in un
bacino di contenimento e di laminazione e solo dopo il
convogliamento nella rete fognaria mista già esistente.
Questo tipo di scelta progettuale è stata adottata per
consentire il riutilizzo delle acque meteoriche principalmente a
scopi irrigui e come riserva idrica per l’impianto antincendio.
Le verifiche tecniche condotte con l’Ente gestore, hanno
dimostrato che il collettore consortile misto, ricettore anche
delle acque bianche, non è attualmente in grado di smaltire la
portata idrica calcolata con tempo di ritorno di 20 anni e che il
previsto collettore di raddoppio non è ancora stato inserito nel
programma d’interventi dell’Ente Gestore per la Città di
Grugliasco.
Il quadro generale degli interventi prevede la realizzazione del
citato raddoppio, tuttavia, alla luce di quanto sopra esposto, al
fine di dare comunque una soluzione al problema delle acque
meteoriche, si è optato per la realizzazione di una serie di
pozzi perdenti per lo smaltimento delle stesse mediante
l’infiltrazione nel sottosuolo, senza comunque abbandonare
l’ipotesi originaria dello smaltimento nelle condotte consortili.
Dalla stratigrafia del terreno (vedasi relazione geologica
allegata) e in analogia ad altri interventi simili effettuati a poca
distanza dall’area in esame, si può supporre che l’opzione
relativa allo smaltimento nel sottosuolo a mezzo di pozzi
filtranti sia possibile se non addirittura ottimale. Per ogni
pozzo è stato verificato uno smaltimento medio di circa 45
l/sec.
Ciò consente di non aggravare la situazione, già critica, delle
condotte consortili esistenti e di smaltire nel sottosuolo quanto
attualmente affluisce nell’intera area interessata.
Per la definizione delle dimensioni e il numero di pozzi
necessari è comunque necessario effettuare idonee prove di
infiltrazione nel sottosuolo.
La presenza del vincolo relativo ai due pozzi dell’acquedotto
(G11 e G 12) comporta la verifica con l’A.R.P.A. di tali ipotesi
alternative.
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CITTA' DI Grugliasco
OsservazioniSTAZIONE DI TORINO anni: 1932 - 1986
TEMPO DI 30' 1h 3h 6h 12h 24hRITORNO
anni mm mm mm mm mm mm10 33,5 49,8 57,9 66,7 84 104,120 39,9 57,5 66 75,7 96 118,830 43,5 62 70 80 102,9 127,3
Per tempi di ritorno di 10 anni:altezza di pioggia ( 30' ): mm 33,5coeff. Udometrico: ( l/sec x ha ) 186
Per tempi di ritorno di 20 anni:altezza di pioggia ( 30' ): mm 39,9coeff. Udometrico: ( l/sec x ha ) 222
Per tempi di ritorno di 30 anni:altezza di pioggia ( 30' ): mm 43,5coeff. Udometrico: ( l/sec x ha ) 242
collettore superficie: superficie: coeff def. Q(Tr 10) Q(Tr 20) Q(Tr 30)n. mq collettore ha psi l/sec l/sec l/sec Q = l/sec
Area A A A C r1 S-T-U-V: tetti 21 700 2,170 1 403,86 481,74 525,14 0,05 1 085,002 S-T-U-V: str. Interne 5 400 0,540 1 100,50 119,88 130,68 0,05 270,003 S-T-U-V: strade esterne 13 000 1,300 1 241,94 288,60 314,60 0,05 650,00
totale A1 970,42 2 005,00
4 M-N-P-R: tetti 21 700 2,170 1 403,86 481,74 525,14 0,05 1 085,005 M-N-P-R: viali interni 6 900 0,690 1 128,42 153,18 166,98 0,05 345,00
totale A2 692,12 1 430,00Area B
6 K-J: tetti 8 400 0,840 1 156,33 186,48 203,28 0,05 420,007 K-J: viali e parcheggi 10 200 1,020 1 189,83 226,44 246,84 0,05 510,00
totale B1 450,12 930,00
8 W-Y: tetti 2 000 0,200 1 37,22 44,40 48,40 0,05 100,009 W-Y: strade e parcheggi 5 400 0,540 1 100,50 119,88 130,68 0,05 270,00
totale B2 179,08 370,00Area C
10 H-G: tetti 10 800 1,080 1 201,00 239,76 261,36 0,05 540,0011 H-G: strade e parcheggi 7 000 0,700 1 130,28 155,40 169,40 0,05 350,00
totale C 430,76 890,00
calcolo portate con quanto previsto nella Norma UNI EN
Q= A x r x C
calcolo portate con legge di Gumbel semplificato
CALCOLO DELLE PORTATE DI PIOGGIAnuovo polo scientifico
QUADRO RIASSUNTIVO DELLE PRECIPITEZIONI ELABORATE CON LA LEGGE DI GUMBEL
CALCOLO DELLE PORTATE
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Per il calcolo delle portate afferenti ai singoli pozzi si
utilizzano i parametri della curva di possibilità climatica
ricavati Piano Stralcio per l’Assetto Idrogeologico (PAI) all.7
norme di attuazione, direttiva sulla piena di progetto da
assumere per la progettazione e le verifiche di compatibilità
idraulica All.3
L’area in cui si sviluppa il Nuovo Polo Universitario è
individuata all’interno dalla “cella AS 105” alla quale
corrispondono per un tempo di ritorno Tr di 20 anni i seguenti
parametri:
a=50,14
n=0,279
La portata di pioggia afferente ad ogni pozzo perdente è
funzione della Superfice di pertinenza, del tempo di
corrivazione, e del coefficiente di deflusso.
Di seguito si riporta il calcolo esemplificativo del volume di
acque meteoriche da smaltire all’interno dei pozzi perdenti per
una fittizia area di pertinenza.
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INDIVIDUAZIONE DEL BACINO IMBRIFERO
Dalla corografia in scala 1:10.000 si ricava il bacino imbrifero
dell’area ove è prevista la realizzazione dei pozzi perdenti.
Per l’area di cui sopra sono stati individuati i principali dati
caratteristici riportati di seguito:
S = superficie bacino km2;
L = lunghezza dell'asta principale km;
Hm = altezza media del bacino riferita alla sezione di
chiusura m
ELABORAZIONE DEI DATI IDROLOGICI
Valutazione delle curve di possibilità pluviometrica
Al fine di poter procedere con il calcolo della portata di verifica
si è provveduto ad effettuare la valutazione dalla curve di
massima possibilità pluviometrica, utilizzando i coefficienti “a”
e “n” proposti dall’Autorità di Bacino nella Direttiva Piena di
Progetto.
Per poter giungere ad un risultato medio valido per tutto il
bacino, si è provveduto ad eseguire il calcolo delle portate
assumendo come costante su tutto il bacino una
precipitazione oraria caratterizzata dalla legge:
corrispondente alla precipitazione dedotta effettuando la
media tra i coefficienti “a” e l’esponente “n” delle quattro celle
considerate. I parametri “a” ed “n” sono anche in funzione del
tempo di ritorno, il quale indica il tempo in cui mediamente
una grandezza statistica, nel nostro caso l'altezza di pioggia,
viene superata una sola volta nell'intervallo di tempo
considerato.
Tab. 1– coefficienti a e n per i quadranti interessati dalla superficie dell’area interessata
Pertanto la curva di possibilità climatica adottata nei calcoli
successivi è:
Tr = 20 anni h = 50,14t 0,279
Tr20
Celle geografiche a n
AS 105 50,14 0,279
ntah ×=
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Valutazione delle probabili portate di piena
La valutazione delle portate di piena in progetto è stata
effettuata adottando la nota relazione che lega le portate alla
superficie ed alle caratteristiche di permeabilità dell’area
stessa, nonché all'intensità di pioggia che cade sull'intera
area.
Tale relazione è esprimibile secondo la:
Q S i=
⋅ ⋅ϕ3 6,
dove:
Q = portata in mc/s;
ϕ = coefficiente di deflusso;
S = superficie del bacino o dell’area (kmq);
i = intensità di pioggia (mm/h).
Per quanto attiene alla superficie del bacino occorre definire
un opportuno coefficiente di deflusso ϕ, il quale rappresenta
la quota di volume di afflussi meteorici gravanti sull'intera area
defluente in questo caso si tratta di superfici completamente
impermeabili per cui:
Il coefficiente ϕ del bacino in esame è stato ipotizzato pari a 1
Calcolo del tempo di corrivazione
Per la determinazione del tempo di corrivazione normalmente
si utilizzano le seguenti formule, già ampiamente
sperimentate:
1) VENTURA mc i
ST ×= 1272,0
2) PASINI mc i
LST3
108,0 ××=
3) GIANDOTTI mc h
xLST8,0
5,14 +=
dove:
S = superficie del bacino (kmq)
L = lunghezza dell’asta principale (km)
hm = differenza tra la quota media del bacino e la quota
della sezione di chiusura (m)
im = pendenza media del bacino
Tc = tempo di corrivazione (h)
Calcolo delle intensità di pioggia
L'intensità di pioggia "i", ossia l'altezza di pioggia rapportata
all’intervallo di tempo tc, può essere valutata attraverso il
"metodo di corrivazione" con la seguente relazione:
i ht
tctc
c=
Con l'applicazione di tale metodo si considera l'altezza di
pioggia htc che cade nell'intervallo di tempo Tc n cui la
particella "idraulicamente" più distante giunge alla sezione di
verifica (tempo di corrivazione).
L'adozione dei parametri di precipitazione, relativi ai dati
registrati nella stazione pluviometrica sopra citata e relativi ai
tempi di corrivazione dei vari bacini hanno permesso di
calcolare le intensità di pioggia relative ad un tempo di ritorno
di 20 anni con riferimento al bacino in esame
Tab. 3 - Intensità di pioggia "i" per Tr = 20 anni:
intensità di pioggia per Tr=20 anni
htc tc i
valore valore valore
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Calcolo della portata di piena
Come già evidenziato in precedenza, la portata defluente in
una data sezione associata ad un certo evento di pioggia, può
essere valutata come:
Q S i=
⋅ ⋅ϕ3 6,
dove i simboli hanno il significato ed i valori già precisati e
calcolati nei paragrafi precedenti.
La portata di deflusso calcolata secondo la relazione sopra
esposta è espressa in mc/sec
Questa portata deve essere smaltita dai pozzi perdenti.
Dagli studi e dalla verifica dello smaltimento di pozzi analoghi
realizzati e tutt’ora funzionanti in zone molto prossime a
quella in esame, risulta che ogni pozzo ha una capacità di
smaltimento nel sottosuolo di circa (45 – 50) litri al secondo,
per cui è necessaria la realizzazione di almeno due pozzi
perdenti.
Da qui l’esigenza di realizzare un adeguato numero di pozzi
(45 l/sec) per lo smaltimento delle acque piovane
4) RELAZIONE DI CALCOLO DELLE PORTATE NERE Per le acque nere il computo è stato fatto in base alla
“popolazione” pertinente alla zona di competenza del
collettore.
La dotazione idrica giornaliera, trattandosi di attività
prevalentemente scolastica, è di 120 litri/giorno per unità, con
portata di punta pari a due volte e mezzo la portata media.
Oltre alla suddetta portata nera è stato considerato l’apporto
in rete delle acque di lavaggio, provenienti dalle apposite
vaschette, a funzionamento automatico e saltuario in ragione
di 10 litri/secondo.
Per il calcolo della portata nera sarà utilizzata la formula:
a x b x d x n. unità
Q = ------------------------
86.400
Dove:
a = coefficiente di riduzione delle portate = 0,8
b = coeff. di maggioranza per le ore di punta= 2,5
d = dotazione giornaliera per utente = litri/giorno
n. unità = numero delle unità pertinenti alla zona di
competenza del collettore.
Dai calcoli risulta una portata nera complessiva afferente al
collettore consortile, pari a
Q = 17,22 litri/sec.
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Sommario
1) PREMESSE 1
2) DESCRIZIONE DELLE OPERE IN PROGETTO 1
2.1 Viabilità interna 2
2.1.1 Viabilità veicolare 2
2.1.2 Viabilità ciclo-pedonale 2
2.2 Opere di raccolta fognaria 2
2.3 Illuminazione Pubblica 2
2.4 Aree a parcheggio 3
2.5 Aree verdi 3
2.6 Segnaletica ed arredo 3
3) RELAZIONE IDRAULICA 3
3.1 Premesse 3
3.2 Elaborazione statistica dei dati di pioggia 3
ELABORAZIONE DEI DATI IDROLOGICI 11
Valutazione delle curve di possibilità pluviometrica 11
4) RELAZIONE DI CALCOLO DELLE PORTATE NERE 13