INDICE A1 - RELAZIONE TECNICA - QUADRO PROGETTUALE DESCRIZIONE DELLE OPERE IN PROGETTO...6

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2 INDICE A1 - RELAZIONE TECNICA - QUADRO PROGETTUALE INTRODUZIONE DESCRIZIONE GENERALE DESCRIZIONE DELLE OPERE IN PROGETTO Opera di presa Canale di by-pass Sfioratore Limitazione della portata Fabbricato di Centrale Camera di carico Canale di Restituzione Misura diretta della portata ALLACCIAMENTO ENEL RENDIMENTO ENERGETICO DELL IMPIANTO Portate derivate Calcolo delle potenze nominali Calcolo della potenza effettiva Calcolo dell'energia producibile media annua REGOLA OPERATIVA DELL IMPIANTO Modalità di derivazione Modalità di funzionamento del gruppo turbina - generatore DESCRIZIONE DELLE FASI E MODALITA DI ESECUZIONE DEI LAVORI Descrizione del cantiere e dei ripristini Smantellamento dei cantieri Gestione rifiuti delle attività di costruzione PIANO DI DISMISSIONE DELL IMPIANTO E RIPRISTINO DEI LUOGHI...11

3 A1 - RELAZIONE TECNICA - QUADRO PROGETTUALE 1. INTRODUZIONE L iniziativa di costruzione della centralina è mossa dalla società EDIL CHIARI S.a.s. di Chiari Arioni Marco con sede in Dronero, via Brofferio n. 3. Il presente quadro progettuale è inerente alla fase di verifica della procedura di V.I.A. relativa alla realizzazione di un impianto idroelettrico con sub-derivazione d acqua ad uso energetico, dal Canale Irriguo Marchisa nel Comune di Dronero. Si precisa che ai sensi del D.P.G.R. n. 10/R e s.m.i, il progetto in oggetto è compreso fra quelli assoggettati a procedura semplificata, in quanto rientra nella categoria di cui all art. 34 comma 1 punto c.1) cioè i prelievi per produzione di energia a servizio di impianti di potenza nominale media annua inferiore o uguale a 250 kw, su canali esistenti, senza incremento di portata derivata dal corpo idrico naturale, aventi le medesime condizioni anche temporali di esercizio della concessione principale e che restituiscono le acque nello stesso corpo idrico artificiale dal quale sono state prelevate. Il Comune di Dronero è Il titolare della grande Concessione di derivazione acque dal torrente Maira a mezzo del Canale Marchisa (rif. D.M. n del 28/06/1935) CN Sul canale insistono 8 salti idraulici utilizzati ai fini di produzione di energia elettrica o forza motrice. I dati che seguono sono estrapolati dalla relazione di istruttoria realizzata dall ing. Salvatore Selleri nel 1999 professionista incaricato dal Ministero dei LL.PP. Provveditorato OO.PP. Regione Piemonte. Questi dati sono attualmente inseriti nella banca dati delle Autorità concedente/competente (Provincia di Cuneo Ufficio Acque; Regione Piemonte - Risorse Idriche) Dati identificativi Centrale Potenza nominale ratificata definita da relazione Salto nominale Portata media idroelettrica/forza motrice di istruttoria del Provveditorato OO.PP Regione deducibile da quanto deducibile da quanto Piemonte conseguente a sopralluogo del 1994 e ratificato Ministero ratificato Ministero risultante su banca dati Provincia di Cuneo LL.PP. dopo LL.PP. dopo (Uffico Acque) e Regione Piemonte (Risorse sopralluogo del 1994 sopralluogo del 1994) Idriche) (KW) (m) (l/s) Centrale Tetto Camosci (Ghio) 77,75 3, Salto idraulico Acchiardo-Bonfanti 38,93 2, Salto idraulico Chiari Arioni 15,44 2, Centrale idroelettrica Fucine (I.S.D.) 106,27 4, Centrale idroelettrica San Maurizio (Ghio) 71,59 3, Centrale idroelettrica San Maurizio (Ghio) 37,76 2,

4 Centrale Falci Pratavecchia (I.S.D.) 42,73 3, Centrale Baudena 37,73 2, La ditta EDIL CHIARI di Chiari Arioni Marco S.a.s. titolare del salto idraulico Chiari Arioni della potenza nominale di 15,44 KW ha acquisito, con richiesta presentata al Comune di Dronero in data , la titolarità del salto idraulico Acchiardo-Bonfanti della potenza nominale di 38,93 KW a seguito di rinuncia da parte di questi ultimi presentata al Comune di Dronero in data con l intenzione di realizzare una centralina idroelettrica apportando le necessarie modifiche agli esistenti impianti che utilizzavano il salto idraulico per la produzione di forza motrice/idroelettrico, mantenendo inalterato il valore della potenza idraulica nominale dato dalla somma delle due utenze succitate (Delibera di Consiglio Comunale n.42 del ). Avremo pertanto i seguenti dati nominali: Dati identificativi Centrale Potenza nominale ratificata definita da relazione Salto nominale Portata media idroelettrica/forza motrice di istruttoria del Provveditorato OO.PP Regione deducibile da quanto deducibile da quanto Piemonte conseguente a sopralluogo del 1994 e ratificato Ministero ratificato Ministero risultante su banca dati Provincia di Cuneo LL.PP. dopo LL.PP. dopo (Uffico Acque) e Regione Piemonte (Risorse sopralluogo del 1994 sopralluogo del 1994) Idriche) Salto idraulico Chiari Arioni 54,37 2, DESCRIZIONE GENERALE Il presente progetto prevede l utilizzo del salto idraulico succitato, per la produzione di energia elettrica ad uso energetico. Attualmente è presente una traversa di derivazione costituita da uno sbarramento fisso, un canale di by pass a sezione rettangolare e due paratoie metalliche sul lato destro della traversa per il convogliamento delle acque derivate al fabbricato aggettante sul canale, che ospita il gruppo di produzione. Al di sotto del fabbricato, immediatamente a valle della derivazione, è presente il canale di scarico che restituisce le acque derivate al canale Marchisa. 2

5 Foto 1_Vista a monte dello sbarramento esistente FABBRICATO DI CENTRALE SBARRAMENTO FISSO BY-PASS DERIVAZIONE ESISTENTE CANALE MARCHISA SFIORATORE Foto 2_Vecchia turbina esistente 3

6 Foto 3 e 4_Locale di centrale 4

7 Foto 5_Vista a valle dello sbarramento esistente SBARRAMENTO FISSO FABBRICATO DI CENTRALE SCARICO BY-PASS CANALE MARCHISA Il presente progetto prevede di mantenere sostanzialmente invariate le opere esistenti, apportando lievi modifiche per la realizzazione del nuovo impianto. La derivazione, infatti, continuerà ad essere attuata sul lato destro della traversa esistente con la installazione di paratoie motorizzate per la apertura/chiusura della derivazione, in sostituzione di quelle esistenti. A valle delle stesse sarà installato l impianto sgrigliatore, mentre all interno dell esistente fabbricato, che fungerà anche da vasca di carico, sarà alloggiato il gruppo di produzione, costituito da una turbina Kaplan ad asse verticale con abbinato il generatore. Il prelievo idrico dal Marchisa sarà realizzato ad una quota pari a circa 615,70 m s.l.m, e la restituzione avverrà nel medesimo canale Marchisa a valle della traversa. Il salto nominale ottenuto dal dislivello tra la quota del livello idrometrico presente nella camera di carico ed il livello idrometrico presente nel canale di restituzione della centrale risulta pari a 2,40 m. La finalità del progetto in esame è quella di realizzare un utilizzo razionale della risorsa idrica per la produzione di energia rinnovabile compatibilmente con le caratteristiche geo-morfologiche del sito. 5

8 Le caratteristiche dell impianto in progetto risultano quindi essere: - Impianto ad acqua fluente; - Opera di presa nel canale Marchisa: Sbarramento esistente - Quota pelo morto nella camera di carico: 615,70 m s.l.m. circa - portata massima derivata: 2150 l/s; - portata media derivata: 2150 l/s; - salto nominale: 2,40 m; - potenza nominale media: 54,37 kw; - produzione media annua 350 MWh. 2. DESCRIZIONE DELLE OPERE IN PROGETTO In sintesi, il progetto prevede l attuazione dei seguenti interventi, nel seguito descritti in dettaglio: utilizzo dell attuale opera di presa per la derivazione Chiari Arioni ; installazione di nuove paratoie meccaniche motorizzate e sgrigliatore automatico; utilizzo dell esistente fabbricato come locale di centrale e vasca di carico; installazione del gruppo di produzione turbina-generatore all interno del fabbricato; allacciamento alla rete elettrica del distributore. Il progetto in esame è nato dopo un attenta analisi delle possibili soluzioni tecniche adottabili. L ipotesi di progetto sviluppata e di seguito descritta è quella che meglio si adatta alla morfologia del luogo e che attua un razionale utilizzo della risorsa idrica, con un inserimento nel contesto ambientale pressoché impercettibile, in quanto sostanzialmente non modifica lo stato dei luoghi Opera di presa Il canale irriguo Marchisa, nella sezione in oggetto, presenta una larghezza di m 7,50 circa per una altezza, sul lato sinistro ove il muretto è più basso, di m 1,10. Come opera di presa viene utilizzato l attuale sbarramento esistente di altezza pari a1,00m sul canale Marchisa derivando tutta la portata sul lato destro della traversa. Su tale derivazione, di larghezza pari a 2,80m ed altezza 1,00m, sono presenti due paratoie manuali che verranno sostituite con due nuove paratoie motorizzate, ed immediatamente a valle della stesse verrà installato uno sgrigliatore a catena. L acqua derivata verrà quindi convogliata nel locale interrato esistente, in c.a., adattato a vasca di carico. 6

9 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 REALIZZAZIONE IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA IDROELETTRICA A lato della derivazione è presente, e viene mantenuto, un canale di by-pass a sezione rettangolare delle dimensioni medie pari a 1,00 x 0,80m. Su tale canale di by-pass verrà installata una paratoia motorizzata contrappesata atta a rilasciare la portata in caso di necessità. La rimanente parte dello sbarramento è costituito da una traversa fissa esistente della larghezza di 3,15 m ed altezza 1,00 m Canale di by-pass In caso di fermo impianto tutta la portata potrà transitare nel canale di by-pass dove è installata una paratoia contrappesata che si apre in caso di emergenza. Verifica del canale di by-pass Il canale di by-pass ha sezione netta di circa 1,00 m per un altezza di 0,80 m. Lo sviluppo è di 14 m per un dislivello di 2,29 m. Canale di by-pass larghezza 1,00 m pendenza 16,30 % n 0,016 Q=A*X*(R*i)^0,5 dove: Q = portata teorica; v = velocità media dell acqua; A = sezione liquida; R = raggio idraulico (sezione liquida A / contorno bagnato B); i = pendenza del fondo; χ = coeff. d attrito con la formula di Manning altezza Canale di by-pass riempimento X R v Q m m/s [mc/s] 0,00 0,00 0,000 0,000 0,00 0,05 37,34 0,045 3,214 0,16 0,10 41,31 0,083 4,814 0,48 0,15 43,61 0,115 5,981 0,90 0,20 45,19 0,143 6,896 1,38 0,25 46,36 0,167 7,642 1,91 0,30 47,28 0,188 8,266 2,48 0,35 48,03 0,206 8,798 3,08 0,40 48,64 0,222 9,258 3,70 0,45 49,16 0,237 9,659 4,35 0,50 49,61 0,250 10,014 5,01 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Q derivata Q derivata Come si può notare dalla formula con una altezza di 0,30 m la quantità d acqua transitante è superiore alla quantità massima derivabile. 7

10 2.3. Sfioratore Limitazione della portata Sul lato destro del canale è presente uno sfioratore laterale di lunghezza 10,50m ed altezza pari a 80cm con funzione di limitazione della portata derivata, che scarica nel canale di by-pass. Tale sfioratore, abbinato alla traversa fissa di 3,15m è in grado di scaricare la portata transitante nel canale Marchisa anche in situazioni di emergenza senza provocare danni Fabbricato di Centrale Camera di carico Il fabbricato esistente ospiterà il locale di centrale con sottostante vasca di carico in cui sarà alloggiato il gruppo di produzione. All interno di questo fabbricato, nelle porzione interrata, viene realizzata la vasca di carico con funzione anche di chiocciola, oltre ai quadri comando per il controllo delle apparecchiature. Il locale ha dimensioni in pianta pari a 4,00 x 2,50 m e sul fondo della stessa verrà installata la turbina Kaplan ad asse verticale, monoregolante, della potenza di 60 kw. Sulla sovrastante soletta, collegato all albero verticale verrà installato il generatore asincrono di potenza pari a 60 kw, i quadri-armadio contenenti i collegamenti alle apparecchiature elettriche di controllo e gestione dell'impianto, ed inoltre l'apparecchiatura per la registrazione delle portate Canale di Restituzione L acqua derivata e turbinata verrà restituita al canale Marchisa mediante il canale di scarico esistente, al di sotto del fabbricato, immediatamente a valle della derivazione. Il canale Marchisa in corrispondenza della restituzione presenta una larghezza utile media pari a circa 5,0m. Tale sezione viene verificata in funzione della portata derivabile dall impianto al fine di verificare l altezza del pelo libero. Il calcolo di verifica viene svolto attraverso l utilizzo della formula di Chezy per i canali a pelo libero: v = χ * R * i Q = v * A χ = 1/n*(R)^1/ Misura diretta della portata Sul canale di scarico è prevista una sezione per la misura diretta della portata derivata e rilasciata (medesima quantità) accessibile tramite una passerella esistente. Sul lato del canale verrà installata un asta graduata per il controllo visivo della portata in caso di controlli da parte dei funzionari. 3. ALLACCIAMENTO ENEL L impianto di produzione sarà allacciato alla rete BT in un unico punto di consegna con una linea collegherà il fabbricato di centrale con la rete dell ente distributore. Il sistema di misura dell energia elettrica prodotta è collocato all uscita del gruppo turbinageneratore, mentre quello dell energia elettrica immessa nella rete del distributore è collocato in prossimità del punto di consegna. 8

11 I contatori sono idonei a consentire la lettura della misura dell energia elettrica prodotta ed immessa in rete. 4. RENDIMENTO ENERGETICO DELL IMPIANTO Di seguito si riportano i dati caratterizzanti l impianto per la produzione di energia idroelettrica in progetto Portate derivate Alla luce delle analisi, delle indagini e dello studio delle portate disponibili, il progetto prevede il dimensionamento complessivo dell impianto per la produzione di energia elettrica ipotizzando la possibilità di derivare una portata media pari a 2150 l/s. - portata media turbinata: 2150 l/s; 4.2. Calcolo delle potenze nominali Ai fini fiscali del calcolo delle potenze nominali, viene presa in considerazione la portata massima e media ipotizzata relativa alla specifica derivazione ed al salto idraulico corrispondente. Le potenze nominali dell impianto potenziato sono quindi le seguenti: - potenza nominale media (da tabella ripartizioni delle utenze) 4.3. Calcolo della potenza effettiva Pn = 54,37 kw Tenendo conto del salto teorico e del rendimento delle macchine, nel caso della portata massima complessiva derivata risulta: potenza media prodotta in kw: P = 9,81 * 2,150 * 2,4 * 0,80 = 40,50 kw 4.4 Calcolo dell'energia producibile media annua In base alle portate medie utilizzabili nell impianto in oggetto, determinate in funzione delle portate naturali disponibili alla sezione di presa, è stato effettuato il calcolo dell energia producibile media annua. Il calcolo della produzione media annua riportato considera un prelievo medio pari a 2150 l/s, un salto utile calcolato con un rendimento a pieno regime della macchina in centrale pari all 80 %. Nota la portata turbinata, l energia prodotta risulta dalla relazione: 9

12 dove: E = 9,81 * Qtur * Hut * t Qtur = è la portata turbinata espressa in m 3 /s Hut = è il salto utile espresso in m t = è il tempo espresso in ore durante il quale si verifica la portata ipotizzata. Energia prodotta in kwh: E 350 MWh/anno 5. REGOLA OPERATIVA DELL IMPIANTO 5.1. Modalità di derivazione La derivazione per l impianto idroelettrico in progetto prevede la captazione dell acqua direttamente dal Canale Marchisa mediante l attuale traversa di derivazione con l apertura della paratoia del canale di derivazione. La portata derivata viene quindi restituita a valle del fabbricato di centrale tramite il canale di scarico. In caso di fermo impianto l acqua transiterà nell adiacente canale di by-pass. In caso di malfunzionamento del canale di by-pass l acqua potrà comunque sfiorare al di sopra della traversa e tramite lo sfioratore laterale su sponda sinistra, senza provocare danni Modalità di funzionamento del gruppo turbina - generatore Il gruppo di produzione installato sarà costituito da una turbina di tipo Kaplan monoregolante ad asse verticale accoppiata al relativo generatore. Il generatore collegato in modo solidale con la turbina comincerà a produrre corrente elettrica quando la turbina raggiungerà il numero di giri previsto a regime. Quindi non appena la corrente prodotta avrà i parametri di tensione, frequenza e cosφ idonei ad essere immessi in rete, si chiuderà un interruttore che collegherà l impianto alla rete di distribuzione. Ovviamente saranno installati nell impianto i vari dispositivi di interfaccia previsti dalla normativa che garantiranno la sicurezza sia dell impianto che della rete di distribuzione e provocheranno il distacco automatico dell impianto qualora i parametri della corrente prodotta non fossero conformi a quelli previsti per la distribuzione. 6. DESCRIZIONE DELLE FASI E MODALITA DI ESECUZIONE DEI LAVORI Per la costruzione dell impianto in progetto verrà installato un cantiere fisso all interno della proprietà EDIL CHIARI S.a.s. 10

13 6.1. Descrizione del cantiere e dei ripristini Il sito interessato dal cantiere è raggiungibile dalla via XXIV Maggio ed interessa la proprietà della EDIL CHIARI ed una minima porzione del canale Marchisa relativa al salto in oggetto. Il fabbricato di centrale e vasca di carico, la traversa, il canale di adduzione ed il canale di scarico sono esistenti e sono previsti piccoli interventi per adattare gli stessi al nuovo impianto. Eventuali materiali di risulta saranno portati alla discarica autorizzata. I ripristini riguarderanno essenzialmente le finiture del fabbricato di centrale Smantellamento dei cantieri Al termine dei lavori, il cantiere sarà tempestivamente smantellato e sarà effettuato lo sgombero e lo smaltimento dei materiali utilizzati per la realizzazione dell'opera, evitando la creazione di accumuli permanenti in loco Gestione rifiuti delle attività di costruzione I rifiuti che si prevede possano essere prodotti durante la realizzazione dell impianto, riguarderanno essenzialmente scarti di materiali da costruzione quali: materiale metallico di tipo vario pallets in legno per il trasposto di materiali vari. cartoni di imballaggio dei materiali utilizzati per la costruzione Nell area di cantiere del fabbricato della centrale verrà attrezzata una zona appositamente munita di contenitori metallici che serviranno per la raccolta differenziata dei materiali a rifiuto. 7. PIANO DI DISMISSIONE DELL IMPIANTO E RIPRISTINO DEI LUOGHI Alla scadenza della concessione, qualora non venga rinnovata o in seguito alla rinuncia della stessa, si procederà con le operazioni di dismissione delle opere in progetto e successive operazioni di ripristino dello stato originario dei luoghi interessati dai lavori. 11