COMUNE DI AYAS LAVORI DI RAZIONALIZZAZIONE E POTENZIAMENTO DEL SISTEMA ACQUEDOTTISTICO DI AYAS RELAZIONE IDRAULICA PROGETTO ESECUTIVO

Transcript

1 Regione Autonoma Valle d Aosta COMUNE DI AYAS Comune di Ayas LAVORI DI RAZIONALIZZAZIONE E POTENZIAMENTO DEL SISTEMA ACQUEDOTTISTICO DI AYAS ASSOCIAZIONE TEMPORANEA DI PROGETTAZIONE: DESCRIZIONE: DATA MANDATARIA: stecingegneria s.r.l. C.so libertà n vercelli Tel Fax MANDANTI: (DOTT. ING. DOMENICO CASTELLI) Dott. Arch. Cesare ROLUTI Strada Superga, 305 Torino tel: fax: cesare.roluti@libero.it p.iva: c.f.: RTLCSR48A18L219K Dott. Ing. Luca CRETAZ Regione Autoport Pollein (AO) Tel: fax: commerciale@icssea.it C.F.e P.IVA RELAZIONE IDRAULICA GIUGNO 2015 AGGIORNAMENTO PRATICA N S57/E ARCH: N. S57/E Dott. Geol. Andrea BUSSI Via Croce di Città, Aosta tel.: fax: bussi.geo@alice.it p.iva c.f.: BSSNDR82A05A326W Dott. Ing. Giovanni MATTASOGLIO Via Statale, 32 Scopello (VC) tel fax: gmattasoglio@libero.it p.iva: c.f.: MTTGNN82S24L669F MODIFICHE AGGIORNAMENTI CONTROLLO PROGETTO ESECUTIVO AGGIORNAMENTO N. DATA OPERATORE CONTROLLO APPROVAZIONE FIRMA MF MP DC

2 INDICE 1 PREMESSA NORMATIVA DI RIFERIMENTO DESCRIZIONE IDRAULICA DEGLI INTERVENTI IN PROGETTO MODELLAZIONE DELLE RETI DI ADDUZIONE DESCRIZIONE DEL CODICE DI CALCOLO UTILIZZATO Componenti della rete CARATTERISTICHE TECNICHE PRESTAZIONALI DELLE CONDOTTE IN PROGETTO CONFIGURAZIONI DI ESERCIZIO E REGIMI IDRAULICI DELLE PRESSIONI DISPOSITIVI IDRAULICI DI REGOLAZIONE RISULTATI OTTENUTI VERIFICHE DI SICUREZZA Sovrapressioni Determinazione delle pressioni massime di esercizio e di collaudo Dilatazioni termiche VERIFICA DELLO SPESSORE DELLE TUBAZIONI VERIFICHE STATICHE DELLE CONDOTTE DETERMINAZIONE DELLE AZIONI SULLE TUBAZIONI INTERRATE Azione verticale dovuta al terreno di rinterro Azione verticale dovuta ai sovraccarichi fissi e mobili Azioni verticali dovute al peso proprio della tubazione Azioni verticali dovute al peso del liquido contenuto nella tubazione CRITERI DI VERIFICA Verifica dell inflessione diametrale Verifica all instabilità elastica per depressione interna (buckling) Verifica della massima sollecitazione RISULTATI OTTENUTI PREDIMENSIONAMENTO DEI BLOCCHI DI ANCORAGGIO NUOVA OPERA DI CAPTAZIONE E DI REGOLAZIONE SORGENTE PIAN LONG SISTEMI DI REGOLAZIONE DELLE PORTATE NUOVA VASCA DI ACCUMULO IN LOCALITÀ CUNÉAZ ALLEGATO A: TABULATI DI CALCOLO E RISULTATI MODELLAZIONE IDRAULICA.

3 RELAZIONE IDRAULICA 1 Premessa La presente relazione riporta le verifiche ed i dimensionamenti relativi alle opere idrauliche previste in attuazione con il presente progetto esecutivo come meglio dettagliato nella Relazione tecnica generale. Le opere idrauliche in argomento sono, in particolare, raggruppate nei due interventi principali nel seguito descritti, distinti per ubicazione dei tracciati, caratteristiche delle condotte e delle portate di esercizio e finalizzati al riordino e al potenziamento del sistema acquedottistico del Comune di Ayas con l immissione di nuovi quantitativi d acqua e con la realizzazione di nuovi collegamenti funzionali tra le vasche al fine di garantire un servizio costante e sufficiente anche nei periodi di maggior richiesta: Intervento A : nuova captazione della sorgente presente in località Pian Long e relativa condotta di alimentazione della nuova vasca di Cunéaz e della vasca esistente di Crest con relativi allacci alle derivazioni esistenti. La condotta sarà realizzata, per il tratto di monte, compreso tra la sorgente di Pian Long e il serbatoio di Cunéaz, per una lunghezza pari a circa 1360 m, in ghisa sferoidale DN 150 mm PFA 48 bar, mentre, per il tratto di valle, compreso tra il nuovo serbatoio di Cunéaz e il serbatoio esistente di Salval Crest, con lunghezza pari a circa 1340 m, in PEAD De 180 mm, PN16. Intervento B : collegamento, subito a valle dell abitato di Champoluc, della condotta esistente proveniente della sorgente ubicata in frazione Mascognaz con le vasche esistenti in località Periasc, mediante una condotta in PEAD De 180 mm PN 25 per una lunghezza complessiva pari a circa 3600 m. 1

4 2 Normativa di riferimento La progettazione idraulica delle reti di condotte in pressione previste in progetto e delle opere ad esse complementari, ha fatto riferimento al seguente quadro normativo: Circolare Min. LL.PP. n del Istruzioni sull impiego delle tubazioni in acciaio saldate nella costruzione degli acquedotti. Definisce le caratteristiche, tolleranze e spessori dei tubi. D.M. n del (G.U. 26 maggio 1971, n. 132suppl.) e s.m.i. (D.M ) Norme tecniche per gli attraversamenti e per i parallelismi di condotte e canali convoglianti liquidi e gas con ferrovie ed altre linee di trasporto. Circolare del Ministero della Sanità n. 02 del Disciplina igienica concernente le materie plastiche, gomme per tubazioni ed accessori destinati a venire in contatto con acqua potabile e da potabilizzare. D.M. LL.PP. del (G.U. 14 marzo 1986, n. 61) Norme tecniche per le tubazioni e Circolare esplicativa del Ministero dei LL.PP. n del D.P.R , n. 236 (G.U. 30 giugno 1988, n. 152) Attuazione della direttiva CEE n. 80/778 concernente la qualità delle acque destinate al consumo umano, ai sensi dell art. 15 della legge 16 aprile 1987, n D.M. del , n. 174 (G.U. n Luglio 2004) Regolamento concernente i materiali e gli oggetti che possono essere utilizzati negli impianti fissi di captazione, trattamento, adduzione e distribuzione delle acque destinate al consumo umano. Norma UNI EN 805 del Giugno 2002 Linee guida per la progettazione delle reti idriche e una nuova terminologia per classificare le pressioni delle condotte. Normativa comunitaria tubazioni in materie plastiche: UNI EN 12201, UNI EN 1452, UNI EN 1401, ISO 4427 e UNI EN ISO Raccomandazioni dell Istituto Italiano dei Plastici (IIP) per il collaudo di reti idriche in polietilene. Norme UNI EN e UNI 5256/87 per tubazioni in acciaio senza saldatura per condotte in pressione con protezione esterna bituminosa pesante. Norme UNI EN 545:2010 e UNI 9163 per tubazioni in ghisa sferoidale con giunto antisfilamento e rivestimento interno in malta cementizia d altoforno centrifugata, con strato esterno di Zinco e vernice bituminosa o epossidica. 2

5 3 Descrizione idraulica degli interventi in progetto Il progetto prevede la realizzazione di due serie di interventi ( A e B ), distinte per ubicazione topografica, regimi idraulici di funzionamento e modalità di esecuzione. Si riporta, quindi, nel proseguio la descrizione sintetica delle opere di natura idraulica in progetto, ad integrazione di quanto già esposto nella Relazione tecnica generale. INTERVENTO A L intervento prevede la realizzazione di una nuova opera di captazione dalla sorgente esistente in località Pian Long e, quindi, di accumulo e regolazione delle portate, per le cui descrizione dettagliata si rimanda al capitolo 7 e alla Relazione tecnica generale di progetto. L acqua derivata dalla sorgente di Pian Long sarà, quindi, veicolata alla nuova vasca di accumulo di Cunéaz, adiacente al serbatoio esistente, per mezzo di una condotta in ghisa sferoidale DN 150 mm PFA 48 bar dotata di giunti antisfilamento in grado di garantire la perfetta tenuta degli stessi senza alcun tipo di blocco d ancoraggio aggiuntivo. Dalla vasca di accumulo di Cunéaz si dipartirà, quindi, una condotta in PEAD De180 mm, PN16 che alimenterà gli impianti di risalita e le strutture ricettive esistenti, la località di CrestFornet e il serbatoio esistente in località Salval Crest. La lunghezza complessiva delle condotte in progetto è pari a circa 2700 m, così ripartiti: tratto da sorgente di Pian Long a serbatoio in progetto di Cunéaz: 1360 m circa, con tubazione in ghisa sferoidale DN 150 mm PFA 48 bar, con giunti antisfilamento; tratto da serbatoio in progetto di Cunéaz al serbatoio esistente di Salval Crest: 1340 m circa, mediante l impiego di tubazioni in PEAD De 180 mm, PN16. Si evidenzia che la scelta dei materiali delle tubazioni oltre che in relazione ai costi di fornitura, è stata subordinata anche alla tipologia del tracciato individuato e ai luoghi attraversati in funzione delle modalità ottimali di posa in opera, come meglio evidenziato al paragrafo 4.2. In conseguenza di ciò nel tratto di monte, sino al serbatoio di Cunéaz, si è fatto ricorso a tubazioni in ghisa sferoidale DN 150 mm in quanto in grado di garantire una maggiore facilità e velocità di posa e, contestualmente una maggiore resistenza ed una maggiore durabilità all infrastruttura. Tale scelta tecnica consente, complessivamente, di ottenere un miglior rapporto costobenefici rispetto alle tubazioni in PEAD. Un analisi analoga è stata eseguita sul tratto costituito dalla tubazione in PEAD De 180 mm, nel tratto compreso dalla vasca di Cunéaz alla vasca di Salval Crest. Lungo le linee sono previste opere d arte quali sfiati e scarichi oltre che, ove ritenuto necessario, per il solo tratto più a valle in PEAD, l esecuzione di appositi blocchi di ancoraggio in 3

6 calcestruzzo da disporre nei punti singolari quali curve nel piano orizzontale e/o verticale ovvero in presenza di tratti caratterizzati da un elevata pendenza. Lungo la nuova condotta saranno realizzati n. 5 pozzetti dotati di saracinesca e riduttore di pressione, DN 2 PN 16, per l allaccio delle utenze private esistenti, della funivia, degli alberghi e della frazione CrestFornét. Nell ultimo tratto, la condotta ridiscenderà il versante per alimentare la vasca esistente di Salval Crest posta alla quota di circa 1950 m s.l.m. e già collegata alla rete idropotabile comunale del territorio di Ayas. L intervento prevede un regime idraulico di servizio (configurazione dinamica di servizio) con portate comprese da un minimo di 4 l/s ad un massimo pari a 20 l/s. Nei calcoli di dimensionamento idraulico è stata, inoltre, simulata anche l ipotetica configurazione idrostatica a portata nulla, con carico piezometrico pari alla quota di massimo invaso in corrispondenza della vasca di regolazione di Pian Long, per il tratto di monte, e pari alla quota di massimo invaso del nuovo serbatoio di Cunéaz, per il tratto di valle. Si riporta nel seguito lo schema idraulico di progetto dell intervento: Figura 1 schema idraulico intervento A. 4

7 INTERVENTO B Mediante il presente intervento si intende convogliare una portata variabile dai 5 ai 20 l/s dalla vasca esistente di Mascognaz, dalla quale si dipartono più condotte in acciaio DN150 che alimentano l acquedotto di Champoluc, alle vasche di accumulo esistenti di Periasc bassa, di Periasc alta e di Magnechoulaz con l obbiettivo di sfruttare appieno le potenzialità delle sorgenti locali che garantiscono un afflusso costante di acqua di ottima qualità, anche se con portata variabile nell anno, garantendo, in tal modo, una maggiore disponibilità idropotabile per i comuni di valle (Brusson, ecc.). Subito a valle dell abitato di Champoluc, a quota di 1575 m s.l.m. è, quindi, previsto lo stacco dalla condotta di adduzione esistente proveniente dalla sorgente di Mascognaz (a quota 1825 m s.l.m.), tramite la realizzazione di un pozzetto di intercettazione dotato di apposita valvola di riduzione della pressione DN 100 mm, PN 25. Da tale pozzetto partirà, dunque, la condotta in progetto, costituita da tubazioni in PEAD De 180 mm, PN 25, per una lunghezza complessiva pari a circa 3600 m, a collegamento dei serbatoi esistenti in località Periasc nel seguito dettagliati: vasca bassa di Periasc a quota 1510 m s.l.m.; vasca alta di Periasc a quota 1580 m s.l.m.; pozzo di Periasc a quota 1505 m s.l.m. dal quale si diparte, a sua volta, la condotta esistente di collegamento alla vasca di Magnechoulaz. L intervento prevede i seguenti regimi idraulici di esercizio: Configurazione dinamica di servizio: A. Regime idraulico 1: 1) portata massima di 20 l/s nel tratto che collega la vasca di Mascognaz esistente al pozzetto di derivazione in Periasc in progetto (per una lunghezza di circa 3030 m); 2) portata massima di 5 l/s nel tratto che collega la condotta al punto 1) alla vasca esistente di Periasc alta (per una lunghezza di circa 580 m); 3) portata massima di 5 l/s nel tratto che collega la condotta al punto 1) al locale valvole del pozzo di Periasc (per una lunghezza di circa 90 m). Inoltre è stato verificato il tratto esistente di condotta in ghisa sferoidale DN 80 mm che collega il suddetto pozzo alla vasca esistente di Magnechoulaz; 4) portata massima di 10 l/s nel tratto che collega la condotta di cui al punto 1) alla vasca esistente di Periasc bassa (per una lunghezza di circa 5 m). 5

8 B. Regime idraulico 2: 1) portata da 5 a 20 l/s nel tratto che collega la vasca esistente di Mascognaz alla vasca esistente di Periasc alta (per una lunghezza di circa 3600 m); configurazione idrostatica a portata nulla, tramite il sezionamento della condotta in corrispondenza del pozzetto di derivazione in prossimità di Champoluc. Si riporta nel seguito lo schema idraulico di progetto dell intervento: Figura 2 schema idraulico intervento B. 6

9 4 Modellazione delle reti di adduzione Il dimensionamento idraulico e statico delle condotte di adduzione in progetto è stato effettuato mediante l ausilio di un apposito modello matematico (che verrà dettagliatamente descritto al capitolo successivo) con il quale, in riferimento alle norme del citato D.M. LL.PP. del e s.m.i., sono stati esaminati i diversi possibili scenari idraulici di funzionamento delle opere, sia durante l esercizio che in fase di collaudo. In tal senso la modellazione idraulica è stata sviluppata sia per le due condizioni dinamiche di servizio a breve termine ( tubi nuovi ) e a lungo termine ( tubi usati ) che per la configurazione idrostatica, al fine di determinare il diametro ottimale e il regime delle pressioni di esercizio alla quale saranno assoggettate le condotte nel corso della loro intera vita utile, ovvero i valori della pressioni che potranno verificarsi nelle tubazioni in progetto per il più gravoso funzionamento idraulico del sistema, comprese le sovrapressioni p che si dovessero manifestare durante eventuali fenomeni transitori di regolazione o di chiusura delle reti. La modellazione prende, quindi, in considerazione la fisiologica variazione nel tempo dei valori della scabrezza delle tubazioni e, contestualmente delle correlative perdite di carico continue e localizzate secondo documentati risultati sperimentali di lungo esercizio. Una descrizione dettagliata dei valori di scabrezza e delle condizioni al contorno assunte ai fini della modellazione idraulica delle tubazioni sono descritte ai paragrafi successivi. 4.1 Descrizione del codice di calcolo utilizzato Il modello che è stato utilizzato per la verifica dei diametri e della funzionalità delle condotte è il codice di calcolo Epanet versione , sviluppato dall'us EPA (United States Environmental Protection Agency). Vengono, quindi, nel seguito descritte le componenti della rete specificatamente assunte ai fini della presente modellazione nel codice di calcolo numerico Componenti della rete Il codice di calcolo viene lanciato su un modello della rete idrica: si tratta di una topologia formata da elementi lineari e nodi (puntuali). Gli elementi lineari costituenti il modello della rete effettivamente adottati sono: rami; nodi; valvole. 7

10 I nodi, oltre a rappresentare punti di giunzione tra gli elementi lineari, possono essere: 1) Punti di consumo (nodi di domanda); 2) Punti di ingresso dell acqua (nodi sorgenti); 3) Localizzazione di serbatoi o sorgenti infinite (nodi di accumulo). Nel seguito vengono, quindi, descritti solo gli elementi effettivamente utilizzati nella modellazione della rete. Rami I rami trasportano l acqua da un punto all altro della rete. I rami sono descritti con gli elementi Ramo. La direzione del flusso va dall estremo con carico idraulico più alto a quello con carico più basso. La perdita di carico associata al flusso dell acqua nel ramo può essere espressa come: H L = a Q b dove H L è la perdita di carico, Q è la portata transitante, a è un coefficiente di resistenza e b è un esponente di portata. Nel calcolo è possibile utilizzare tre diverse formulazioni dell equazione (1): HazenWilliams, DarcyWeisbach o ChezyManning. La tabella 1 riporta i valori del coefficiente di resistenza a e dell esponente di portata b per ogni formula: Hazen Williams Darcy Weisbach Chezy Manning Formula Coefficiente Esponente di resistenza a di portata b H L = 10,675 Q 1,852 / ( C 1,852 d 4,871 ) 10,675 C 1,852 d 4,871 L 1,85 H L = f L v 2 / ( d 2g ) 0,0827 f (ε, d, Re) d 5 L 2,00 H L = 4,66 n 2 L Q 2 / ( d 5,33 ) 4,66 n 2 d 5.33 L 2,00 Tabella 1 Coefficienti di scabrezza per tubi nuovi. Notazioni: H L = perdita di carico (m); Q = portata del flusso idrico (in unità di misura di portata); L = lunghezza del ramo di condotta (m); d = diametro della condotta (m); v = velocità del flusso idrico (m/s); 8

11 g = accelerazione di gravità (m/s 2 ); C = coefficiente di scabrezza adimensionale di HazenWilliams; f = coefficiente di scabrezza di DarcyWeisbach; n = coefficiente di scabrezza adimensionale di Manning; Re = numero di Reynolds. Il coefficiente di scabrezza di DarcyWeisbach dipende dal rapporto ε/d (valore di scabrezza relativa) e dal numero di Reynolds, dove ε rappresenta il coefficiente di scabrezza assoluta del condotto per unità di lunghezza. È da sottolineare che ogni formula utilizza un diverso coefficiente di scabrezza del tubo (determinato empiricamente). Nella tabella 2 sono indicati i valori indicativi di questi coefficienti per tubi nuovi in funzione del tipo di materiale adottato: Materiale HazenWilliams C () DarcyWeisbach f (mm) Manning n () Ghisa ,25 0,012 0,015 Cemento ,3 3,0 0,012 0,017 Ferro zincato 120 0,15 0,015 0,017 Plastica ,0015 0,011 0,015 Acciaio ,05 0,015 0,017 Tabella 2 Coefficienti di scabrezza per tubi nuovi. Si evidenzia che ai fini del calcolo della cadente idraulica e delle perdite di carico continue delle tubazioni, nel modello numerico è stata utilizzata la formula di Hazen Williams con i relativi coefficienti di scabrezza: 10,675 Q j = 1,852 C D 1,852 4,8704 Nodi Tutti i nodi appartenenti alla rete devono essere quotati rispetto al livello del mare, in modo da poter calcolare in maniera corretta il contributo della quota geodetica z all interno del carico piezometrico. I consumi e le immissioni in corrispondenza dei nodi devono essere noti in ogni passo di tempo idraulico che compone l intervallo di simulazione. I punti di consumo e di immissione sono descritti 9

12 con gli elementi nodo". Circa i nodi di accumulo, la differenza tra serbatoi e sorgenti è così riassumibile: i serbatoi hanno un livello d acqua variabile nel tempo in funzione dei consumi della rete; le sorgenti mantengono un livello d acqua costante o assimilabile come tale. Il programma calcola la variazione di livello in un serbatoio con la seguente equazione: y = t Q / A dove: y = variazione di livello (m); Q = portata entrante (+) o uscente () dal serbatoio (in unità di misura di portata); A = sezione trasversale del serbatoio (m 2 ); t = intervallo temporale (s). Tra gli input al codice di calcolo per la modellazione dei serbatoi sono quindi necessari la sezione trasversale del manufatto e i livelli minimo e massimo ammissibili per lo stesso. Per modellare serbatoi a sezione variabile, per cui la sezione bagnata cambia al variare del livello all interno del manufatto durante la simulazione, è possibile utilizzare le curva di volume del serbatoio. Queste curve hanno la funzione di rappresentare la relazione esistente tra livello idrico ed il volume di accumulo del manufatto. I livelli di minimo e massimo invaso del manufatto, inseriti nelle proprietà del serbatoio, dovranno essere necessariamente contenuti nel dominio della curva di volume eventualmente specificata. Le sorgenti vengono utilizzate per modellare fonti di approvvigionamento come laghi, fiumi o pozzi (se il loro livello non varia in un tempo pari alla durata della simulazione). Nei nodi di accumulo in generale non è possibile assegnare una domanda idrica. Valvole Oltre alle valvole di controllo dei rami, utili per rappresentare una chiusura / apertura totale del condotto, il codice può modellare valvole che agiscono sulla pressione e sulla portata. Il calcolo viene effettuato considerando questi organi come rami dotati di lunghezza minimale. I diversi tipi di valvole che è possibile inserire nella rete sono: 1) PRV Riduttore di pressione. Vincolano la pressione del nodo di valle: essa non può superare il valore prefissato quando nel nodo a monte esiste una pressione superiore a tale valore. Se il nodo a monte ha una pressione inferiore al valore predefinito, il flusso nel ramo non viene assoggettato a nessuna restrizione. Se accade che la pressione nel nodo a valle sia superiore a quella del nodo a monte, la valvola si chiude per evitare il flusso 10

13 inverso nel ramo. 2) PSV Valvola di controllo di pressione. Cercano di mantenere un valore minimo di pressione nel nodo a monte quando la pressione del nodo a valle è inferiore al valore prefissato. Se la pressione del nodo a valle è superiore al valore settato, allora il flusso nella valvola non viene condizionato. Se invece la pressione del nodo a valle supera quella del nodo a monte, la valvola viene chiusa per evitare il flusso inverso nel ramo. 3) PBV Valvola di perdita di pressione. Comportano una perdita di pressione concentrata specificata all interno della valvola, che si compie in corrispondenza del nodo di monte. Il flusso può essere bidirezionale. Non sono valvole reali, ma possono essere utilizzate per modellare situazioni in cui si conosce una determinata perdita di pressione. 4) FCV Valvola di controllo di flusso. Fissano il flusso della portata all'interno della valvola secondo uno specifico valore. Il codice fornisce un messaggio di avvertimento se tale valore di portata non può essere mantenuto senza avere un carico superiore. 5) TCV Valvola a farfalla. Simulano una valvola parzialmente chiusa utilizzando un coefficiente di perdita localizzata desumibile dalla relazione tra grado di apertura e perdita di carico (generalmente fornita dal produttore della valvola). 6) GPV Valvola generica. Sono valvole di utilità generale utilizzate quando si hanno situazioni in cui esiste una particolare relazione tra perdita di carico e portata, non deducibile dalle formule standard. La perdita di carico viene imputata alla valvola fornendo la suddetta relazione. In questo modo è possibile modellare anche turbine ed altri organi particolari. I clapet non vengono considerati come valvola ma come un particolare tipo di ramo. Ogni tipo di valvola ha ovviamente un diverso settaggio che descrive il suo comportamento: pressione per le PRV, PSV e PBV; portata per le FCV; coefficiente di perdita di carico per TCV e curva della perdita di carico per GPV. Perdite di carico localizzate Le perdite di carico localizzate sono dovute alla turbolenza che si manifesta in vicinanza di curve, raccordi, misuratori e valvole. L'importanza di queste perdite è chiaramente correlata al livello di dettaglio della rete da simulare ed al grado di precisione richiesto al modello. Il codice consente di inserire un coefficiente di perdita localizzata in ogni ramo e valvola della rete. Questi coefficienti vengono inseriti nell equazione: K = v 2 / 2g dove K è il coefficiente di perdita localizzata, v è la velocità del flusso idrico e g il modulo dell accelerazione inerziale di riposo rispetto al geoide. 11

14 La tabella 3 fornisce i valori di K per alcune situazioni più comuni: Componente Perdita localizzata K Valvola sferica a completa apertura 10 Saracinesca, a completa apertura 0,20 Valvola a fuso, a completa apertura 0,20 0,30 Valvola a farfalla, a completa apertura 0,30 0,50 Valvola di fondo, a completa apertura 1,0 1,5 Gomito a 90 0,9 1,1 Gomito a 60 0,5 0,6 Gomito a 45 0,3 0,4 Giunzione a T ramo principale 0,4 0,6 Giunzione a T ramo secondario 0,8 1,8 Imbocco a spigolo vivo 0,50 Sbocco a spigolo vivo 1,0 Tabella 3 Coefficiente di perdita localizzata per alcuni componenti. 4.2 Caratteristiche tecniche prestazionali delle condotte in progetto Al fine della scelta dei materiali da utilizzare per il sistema di condotte è stata eseguita un analisi tecnico economica tra le tipologie commerciali di tubazioni acquedottistiche in grado di garantire un funzionamento costante e in sicurezza delle reti in pressione in progetto e nel seguito elencate: 1. tubazioni in ghisa sferoidale certificate secondo norma ISO 9001:2000, conformi alla norma EN 545:2010, rivestite internamente con malta cementizia d altoforno applicata per centrifugazione ed esternamente in Zinco avente massa minima pari a 200 g/m 2, con successiva vernice epossidica di finitura ai sensi della norma EN 545:2010, dotate di giunti di tipo elastico antisfilamento con bicchiere; 2. tubazioni in acciaio al carbonio conformi alla norma UNI 6363:84 e s.m.i., saldati longitudinalmente od elicoidalmente con rivestimento esterno in polietilene triplo strato UNI 9099 rinforzato e rivestimento interno in resine epossidiche dello spessore di 250 micron, certificati per acqua potabile, provvisti di giunto a bicchiere cilindrico o sferico, oppure di estremità smussate per la saldatura di testa; 3. tubazioni in polietilene ad alta densità (PEAD) sigma 80, PE 100, atossiche e idonee al trasporto di acqua potabile, conformi alle norme UNI e alla Circolare del Ministero della Sanità n. 102/78 e s.m.i., ad estremità lisce al fine di permettere la saldatura di te 12

15 sta per polifusione, la saldatura per polifusione nel bicchiere, la giunzione a freddo mediante giunto rapido o la giunzione mediante manicotto elettrosaldabile. I prezzi delle tubazioni, comprensivi dei costi afferenti alla posa in opera, sono stati ricavati da un analisi comparativa in relazione sia al Prezziario della Regione che ai prezzi forniti da diversi produttori di settore e in riferimento ai requisiti di progetto in termini di pressione nominale e diametro. Il grafico alla pagina seguente rappresenta sinteticamente i risultati ottenuti: Parametrizzazione dei costi delle tubazioni Prezzo al metro lineare (fornitura e posa) Ghisa sferoidale Acciaio al carbonio PEAD PN 16 PEAD PN Tipologia tubazione Figura 3 grafico di sintesi dei costi elementari delle tubazioni (fornitura e posa), specifici per i lavori in argomento. Alla valutazione puramente di natura economica sono state, quindi, affiancate considerazioni di tipo tecnico in riferimento sia all accessibilità dei siti oggetto di intervento che alla durabilità nel tempo delle tubazioni medesime. In tal senso il criterio di scelta finale adottato tiene anche in debito conto dell adattabilità delle tubazioni alle differenti condizioni di posa e topografiche dei siti d intervento, nonché alla loro accessibilità in caso di future operazioni di manutenzione. Per le suddette ragioni, relativamente all intervento A, in corrispondenza del tratto di monte (dalla sorgente di Pian Long al serbatoio in progetto di Cunéaz), caratterizzato da un tracciato maggiormente impervio e dalla natura accidentata del terreno di posa, con presenza di materiale grossolano, è stato previsto l utilizzo di tubazioni in ghisa sferoidale in luogo delle tubazioni in polietilene. La scelta di utilizzare tubazioni in ghisa sferoidale, in luogo di tubazioni in PEAD, rivestite esternamente con lega di zincoalluminio di massa minima pari a 400 gr/mq (85% zinco15% al 13

16 luminio) e dotate di sistema di giunzione antisfilamento, consente, quindi, di perseguire i seguenti obbiettivi sia di natura tecnica che manutentiva: maggiore durabilità; maggiori margini di sicurezza nei confronti della deformabilità delle tubazioni; maggiore tenuta idraulica; maggiore sicurezza alle scalfitture superficiali anche in presenza di posa difficoltosa in relazione allo stato dei luoghi e alla presenza di materiale grossolano proveniente dagli scavi protezione contro le correnti vaganti; evitare la realizzazione di blocchi di ancoraggio in condizioni difficoltose di lavorabilità necessariamente determinate dallo stato dei luoghi. La tipologia di tubazioni in ghisa è stata, inoltre stata preferita a quelle in acciaio in quanto garantisce una maggiore resistenza alla corrosione e, conseguentemente, una maggiore durabilità nel tempo rispetto a queste ultime. Nei restanti tratti degli interventi progettualmente previsti, più facilmente accessibili sia durante l esecuzione dei lavori che in caso di futuri interventi manutentivi, sono state, invece, adottate tubazioni in PEAD, dotate di pressione nominale specifica e variabile a seconda delle massime pressioni di esercizio determinate dalla modellazione idraulica. In tal senso l intervento A, prevede l utilizzo di tubazioni in PEAD PN 16, mentre l intervento B, prevede l utilizzo di tubazioni in PEAD PN25. In corrispondenza dei punti critici dei tracciati ovvero in corrispondenza degli attraversamenti in subalveo ed in aggraffaggio dei corsi d acqua esistenti, è stato, infine, previsto l utilizzo di tubazioni in acciaio al carbonio a loro volta protette da appositi tubi camicia, sempre in acciaio, DN 300 mm. I coefficienti di scabrezza corrispondenti alle tubazioni in progetto, validi per la condizione tubi nuovi ed adottati nelle verifiche a breve termine risultano riportati nella tabella sottostante: Materiale HazenWilliams DarcyWeisbach Manning C () k (mm) n () Ghisa 140 0,25 0,012 0,015 PEAD 150 0,0015 0,011 0,015 Acciaio 140 0,05 0,015 0,017 Tabella 4 Coefficienti di scabrezza adottati nelle verifiche di a breve termine tubi nuovi. Al fine, quindi, della valutazione delle reti di adduzione a lungo termine, ovvero nella con 14

17 dizione tubi usati è stata cautelativamente operata una riduzione (pari a circa il 30% 35%) dei predetti coefficienti di scabrezza (secondo HazenWilliams) da recepire nel modello di calcolo, come nel seguito riportato: Materiale HazenWilliams C () Ghisa 90 PEAD 120 Acciaio 90 Tabella 5 Coefficienti di scabrezza adottati nelle verifiche di esercizio a lungo termine tubi usati. Gli stessi valori di scabrezza sono stati adottati per la simulazione idraulica delle condotte in acciaio esistenti relative all intervento B (C = 90). Le tabelle 6 e 7 riportano, quindi, in sintesi, le caratteristiche tecniche e prestazionali delle tubazioni previste in progetto, distinte per tratti omogenei di intervento: INTERVENTO A Progressive [km] Tipologia di tubazione Diametro [mm] Pressione Nominale [bar] Ghisa sferoidale PFA 48 DN 150,0 / De 170, PEAD PE 100, SDR 11 De 180,0 / Di 147,2 16 Attraversamento torrente Acciaio al carbonio L275 DN 150,0 / De 168,3 > 50 Tabella 6 Caratteristiche tecniche condotte intervento A. INTERVENTO B Progressive [km] Tipologia di tubazione Diametro [m] Pressione Nominale [bar] PEAD PE 100, SDR 7,4 De 180,0 / Di 147, (Periasc bassa) Acciaio al carbonio L275 DN 150,0 / De 168, (Periasc pozzo) PEAD PE 100, SDR 7,4 De 180,0 / Di 147, (Periasc alta) PEAD PE 100, SDR 7,4 De 180,0 / Di 147,2 25 Attraversamenti torrente Acciaio al carbonio L275 DN 150,0 / De 168,3 > 50 15

18 Tabella 7 Caratteristiche tecniche condotte intervento B. Per una descrizione di dettaglio dei tracciati, delle modalità di posa e di realizzazione delle opere propedeutiche finalizzate alla risoluzione delle interferenze delle condotte con opere e infrastrutture esistenti si rimanda a quanto specificatamente riportato nella Relazione tecnica generale e negli elaborati grafici allegati alla documentazione progettuale. 4.3 Configurazioni di esercizio e regimi idraulici delle pressioni La modellazione idraulica è stata eseguita assoggettando le condotte di adduzione a due distinte configurazioni di esercizio: configurazione idrostatica; configurazione idrodinamica (di servizio). La prima configurazione propone un regime di pressioni idrauliche all interno delle condotte sostanzialmente governato dai livelli idrici dei serbatoi o delle opere e delle regolazioni di monte che costituiscono l alimentazione unica delle condotte in progetto e che, pertanto, ne determinano l andamento delle quote piezometriche. Assunta tale configurazione, la pressione che si rileva entro le condotte è pari semplicemente al dislivello tra la quota idrica o la pressione di monte e la quota di posa della singola tubazione a valle. La configurazione dinamica si instaura, invece, ogni qual volta avvengano prelievi idrici dalle reti idriche. In tale occasione il regime piezometrico passa dalla configurazione idrostatica a quella di servizio dove il flusso di portata all interno delle condotte induce le perdite di carico e, quindi, la riduzione di pressione. Per tale motivo la configurazione di servizio, presso il medesimo tratto di tubazione, è caratterizzata, in genere, da pressioni inferiori a quelle che si avrebbero in condizioni di assenza di prelievi (configurazione statica). Dalla modellazione svolta sul funzionamento della rete, e come facilmente intuibile, poiché i punti di prelievo possono essere ubicati a distanza anche di alcuni chilometri, si verifica la diminuzione della pressione entro le condotte attraverso le quali si ha movimento di portata verso i punti di prelievo, mentre presso i rami più distanti il regime di pressione rimane pressoché inalterato e simile a quello pertinente alla configurazione statica. Le manovre di apertura e, principalmente, di chiusura delle valvole non esplicano effetti di sovrapressioni significativi e degni di verifica sulle tubazioni che permangono inattive al deflusso di portata. 16

19 Le tabelle 7 e 8 seguenti riassumono le caratteristiche geodetiche e di portata che stanno alla base dei calcoli di progetto e verifica dei tronchi di tubazione distintamente individuati per l intervento A e per l intervento B valevoli per le configurazioni dinamiche di servizio: Progressiva [km] Descrizione nodo INTERVENTO A Quota piezometrica [m s.l.m.] Portata di servizio [l/s] Vasca di regolazione 2158,7 4,0 20,0 di Pian Long Vasca di Cunéaz 2090,0 4,0 20, Vasca di Salval Crest 1968,0 4,0 20,0 Tabella 8 Caratteristiche dei principali nodi idraulici condotta intervento A. Progressiva [km] Descrizione nodo INTERVENTO B Quota piezometrica [m s.l.m.] Portata di servizio [l/s] Vasca di Mascognaz 1825,0 5,0 20, Derivazione da condotta esistente per Champoluc 1720,0 5,0 20, Vasca alta di Periasc 1583,0 5,0 20, Vasca bassa di Periasc 1513,0 2,0 10, Pozzo di Periasc 1508,0 2,0 5, Vasca di Magnechoulaz 1622,0 2,0 5,0 Tabella 9 Caratteristiche dei principali nodi idraulici condotta intervento B. La verifiche pertinenti alla configurazione idrostatica faranno, invece, riferimento alle seguenti condizioni piezometriche: Intervento A : monte: quota piezometrica vasca di regolazione Pian Long: 2158,7 m s.l.m.; valle: quote geodetiche ai nodi. Intervento B : monte: quota piezometrica consentita dalla valvola di riduzione di pressione installata in corrispondenza del pozzetto di derivazione a valle di Champoluc: 1720,0 m s.l.m. 17

20 circa; valle: quote geodetiche ai nodi. 4.4 Dispositivi idraulici di regolazione Il progetto prevede l installazione, in corrispondenza dei nodi strategici, di apposite apparecchiature idrauliche con funzione di regolazione delle portate e delle pressioni di esercizio delle condotte e dei livelli idrici dei serbatoi di accumulo. In particolare, le valvole di riduzione della pressione sono state previste per garantire uniformità di pressione presso i rami caratterizzati, in ragione della differente altimetria dei siti, da un elevata pressione idrostatica. In ultimo sono state inserite idrovalvole con funzionamento automatico disposte in corrispondenza di ogni stacco dalla linea principale per la distribuzione della portata alle opere di accumulo. Tali idrovalvole, oltre a definire lo stato di apertura e di chiusura delle ali al fine del passaggio di portata, operano l ulteriore stabilizzazione delle pressioni nelle tubazioni. Ciascuno dei dispositivi previsti è stato dimensionato in relazione alle pressioni statiche e di servizio delle condotte, distintamente per entrambi gli interventi previsti in progetto, nonché in rapporto alla pressione di collaudo delle tubazioni pari a 1,5 P E. Per ciascuno dei dispositivi idraulici è stato valutato il tempo di chiusura affinché venissero minimizzati gli effetti indotti dall esecuzione di manovre rapide. In tale ambito le manovre di apertura e di chiusura delle valvole sono state tarate nell ordine di alcuni minuti. La modellazione idraulica recepisce, ove necessario ai fini delle verifiche, i dispositivi di regolazione in argomento. In particolare sono state inserite nei modelli di calcolo i seguenti elementi: Intervento A : valvola di regolazione del flusso della portata di tipo a clapet, per simulare la rottura del carico in corrispondenza della vasca di accumulo di Cunéaz. Intervento B : valvola di riduzione della pressione di tipo PRV, in corrispondenza del pozzetto di derivazione dalla condotta in acciaio esistente in arrivo da Mascognaz. Tale valvola è stata tarata in modo tale da limitare la pressione del nodo a valle a circa 13 bar per la configurazione di servizio a tubi nuovi e a circa 14 bar per la configurazione di servizio a tubi usati (circa 1715 m di colonna d acqua in corrispondenza del pozzetto di derivazione in progetto). Si riportano, quindi, nel seguito, per ogni intervento, la tabella di sintesi e l elenco dettagliato dei dispositivi di regolazione idraulica installati lungo le reti di adduzione idrica in progetto: 18

21 INTERVENTO A TABELLA DI SINTESI DEI PRINCIPALI DISPOSITIVI DI REGOLAZIONE IDRAULICA PREVISTI IN PROGETTO DISPOSITIVO DI REGOLAZIONE NODO IDRAULICO idrovalvola di idrovalvola di riduzione e controllo del idrovalvola di idrovalvola di idrovalvola di idrovalvola di idrovalvola di sostegno della idrovalvola di livello idrico e controllo del riduzione e riduzione e riduzione sfioro rapido pressione e controllo della por della pressione riduzione della portata livello idrico sostegno della sostegno della della pressione della pressione e di sostegno a galleggiante pressione pressione DN 125, PN16 DN 50, PN16 tata con pilota DN 50, PN16 della pressione DN 125, PN16 DN 50, PN16 DN 50, PN25 motorizzato DN 80, PN16 DN 125, PN16 Pozzetto di derivazione X X X vasca di Cunéaz Pozzetto di derivazione X vasca di CrestFornet Vasca di accumulo X X di Cunéaz Vasca di accumulo di X CrestFornet esistente Bypass vasca di X accumulo di Cunéaz Pozzetto di derivazione X hotel funivia Allacci privati X Tabella 10 Sintesi dei principali dispositivi di regolazione idraulica previsti per l intervento A. 19

22 INTERVENTO B TABELLA DI SINTESI DEI PRINCIPALI DISPOSITIVI DI REGOLAZIONE IDRAULICA PREVISTI IN PROGETTO DISPOSITIVO DI REGOLAZIONE NODO IDRAULICO Valvola di controllo del livello idrico a galleggiante e della portata DN 100, PN25 Valvola di riduzione della pressione DN 100, PN25 Valvola di riduzione della pressione DN 100, PN25 Valvola di controllo del livello idrico a galleggiante e controllo della portata DN 100, PN25 Pozzetto di derivazione vasca di Periasc bassa X X Pozzetto di derivazione esistente Periasc X Pozzetto di allaccio alla condotta primaria in ar X rivo a Mascognaz Vasca di accumulo di Periasc alta X X Tabella 11 Sintesi dei principali dispositivi di regolazione idraulica previsti per l intervento B. 20

23 4.5 Risultati ottenuti Le tabelle seguenti riepilogano, per ciascun intervento e ciascuna configurazione idraulica come definita al paragrafo 4.3, i risultati ottenuti dalla modellazione relativamente ai valori delle pressioni massime di esercizio (al netto di eventuali sovrapressioni): INTERVENTO A Progressive [km] Caratteristiche tubazione Pressione massima di esercizio (pe, max) [bar] configurazione idrodinamica (per Q= 4l/s) tubi nuovi tubi usati idrostatica GS PFA 48 DN 150,0 12,63 12,59 12, PEAD PN 16 Di 147,2 11,94 11,91 12,00 Attraversamento torrente Acciaio DN 150,0 12,78 12,73 12,82 Tabella 12 Pressioni massime di esercizio intervento A. INTERVENTO B Progressive [km] Caratteristiche tubazione Pressione massima di esercizio (pe, max) tubi nuovi idrodinamica [bar] configurazione tubi usati idrostatica PEAD PN 25 Di 130,8 16,14 16,30 19, (Periasc bassa) Acciaio DN 150,0 15,31 13,64 20, (Periasc pozzo) PEAD PN 25 Di 130,8 15,81 14,14 20, (Periasc alta) PEAD PN 25 Di 130,8 8,24 6,54 20,00 Attraversamenti torrente Acciaio DN 150,0 15,94 15,74 19,80 Vasca di Magnechoulaz Acciaio DN 80,0 4,41 2,74 9,15 Tabella 13 Pressioni massime di esercizio intervento B. In Allegato A sono quindi riportati, per ogni nodo di calcolo, i valori dei carichi totali e delle pressioni mentre per ogni ramo di condotta i valori di portata transitante, della velocità e delle perdite di carico continue per attrito (cadente idraulica). Vengono, inoltre, riportati sempre per ogni configurazione di verifica, specifici grafici di sintesi raffiguranti l andamento dei profili delle pressioni e della linee piezometriche. 21

24 4.6 Verifiche di sicurezza Per l esecuzione delle verifiche di sicurezza delle condotte si è fatto riferimento ai contenuti del citato Decreto Ministeriale del 12 dicembre 1985 Norme Tecniche relative alle tubazioni i quali prevedono che il progetto debba comprendere l esame dei diversi possibili scenari idraulici di funzionamento delle opere, sia durante l esercizio che in fase di collaudo, in base ai quali va effettuato il dimensionamento idraulico e statico delle tubazioni, definendo la pressione di esercizio p E come il massimo valore della pressione p che può verificarsi in asse alla tubazione per il più gravoso funzionamento idraulico del sistema, comprese le eventuali sovrapressioni p che si manifestano durante fenomeni transitori (colpo d ariete). Ove ricorrano particolari condizioni ed, in ogni caso, per i tubi di grande diametro, devono essere determinate, con specifici calcoli, le pressioni complementari nonché le tensioni correlative alle effettive condizioni di impiego delle tubazioni, come alla natura ed all'altezza dei rinterro di copertura, ai sovraccarichi esterni (statici e dinamici), alle variazioni termiche ed alle altre eventuali azioni, incluse quelle sismiche. Le suddette norme definiscono, quindi, la pressione nominale P N della tubazione come la somma delle pressione di esercizio P E e di quella equivalente, p 0, ovvero la pressione assiale che conferisce al tubo tensioni di trazione massime eguali a quelle determinate in base alle specifiche condizioni sopraindicate: P N = PE + p 0 In cui: P N = pressione nominale di calcolo della tubazione; p 0 = pressione equivalente, determinata dalle condizioni di posa della condotta. Nei casi in esame, in riferimento sia alla tipologia e al diametro delle tubazioni, nonché alle condizioni di posa e all assenza di azioni e carichi esterni rilevanti (come peraltro verificato al capitolo 5 della presente relazione), la pressione equivalente p 0 derivante dalle condizioni di impiego delle tubazioni non direttamente connesse con l'esercizio idraulico del sistema, può essere ritenuta trascurabile nel confronto con i valori della pressione massima di esercizio, soprattutto per le tubazioni in polietilene. In tal senso, ai fini della determinazione delle caratteristiche tecniche e prestazionali delle tubazioni in PEAD è stato considerato il solo valore P E come elemento determinante. P E = pressione totale di esercizio = p e, max + p; con: p e, max = valore massimo della pressione che può verificarsi in asse alle tubazioni, per il più gravoso funzionamento idraulico del sistema; 22

25 p = eventuali sovrapressioni determinate da imprevedibili condizioni di esercizio, comprese quelle conseguenti a fenomeni transitori e da manovre di regolazione del sistema (colpo d ariete). I valori di p e, max sono stati calcolati in assenza di funzionamento dei riduttori di pressione e, pertanto, rappresentano la più conservativa delle configurazioni attese. Occorre, infine, evidenziare che nella determinazione delle pressioni totali di esercizio P E è stata prevista l aggiunta dell aliquota dovuta alle sovrapressioni solamente nelle configurazioni di servizio delle condotte, ovvero in condizioni idrodinamiche di moto permanente e non idrostatiche (per le quali viene meno il significato fisico di colpo d ariete e risulta, quindi, lecito trascurare le sovrapressioni p generate da fenomeni transitori). In tal senso i valori più elevati di P E si ottengono: relativamente all intervento A, caratterizzato da carichi idrostatici più contenuti (anche grazie alla rottura di carico intermedia della vasca di Cunéaz), in condizioni idrodinamiche; per quanto riguarda l intervento B, il cui tracciato risulta maggiormente influenzato dalle differenze di quota geodetica, in condizioni idrostatiche Sovrapressioni Variazioni di portata dovute, per esempio, all apertura o alla chiusura di una saracinesca generano sovrapressioni (o depressioni) che, in generale, possono raggiungere valori critici per le condotte di adduzione. Se queste variazioni sono repentine il fenomeno che si determina è detto colpo d ariete. La sovrapressione creata dal colpo d ariete dipende dal tempo di manovra della saracinesca, dalla velocità e dalle caratteristiche del liquido trasportato e, infine, dalla deformabilità elastica del tubo, ovvero in base alla rigidità del materiale della tubazione. Nei tubi di PE, a causa del basso modulo di elasticità, la sovrapressione è inferiore a quella di tubi di materiali più rigidi. Per il calcolo della sovrapressione o depressione( p) espressa in metri di colonna d acqua si fa uso della formula di Allievi: p = c g V 0 c = C ε 1+ E D s 23

26 dove: c = velocità di propagazione della perturbazione (celerità), in m/s; g = accelerazione di gravità, pari a 9,81 m/s 2 ; V 0 = velocità media dell acqua prima della manovra di chiusura; C = velocità del suono nell acqua a 15 C, pari a circa 1420 m/s; ε = modulo di elasticità dell acqua, pari a circa N/m 2 ; E = modulo di elasticità del materiale costituente la tubazione, espresso in N/m 2 (per il PEAD assunto pari a circa N/m 2 ; D = diametro medio del tubo; s = spessore del tubo. La sovrapressione massima si genera, in particolare, quando il tempo di chiusura (T m ) è inferiore o uguale alla durata della fase, ossia al tempo critico, T cr, di propagazione della perturbazione dalla saracinesca al serbatoio di carico e ritorno. In questo caso la manovra è considerata brusca e la sovrapressione che si genera, per il caso particolare di tubazioni in PEAD, è data dal grafico di figura 4 in funzione di SDR della tubazione (SDR = D e /s). Figura 4 Sovrapressione massima per colpo d ariete in tubazioni in PEAD. 24

27 Nel caso, invece, in cui la durata della manovra sia superiore alla durata critica T cr (manovra non brusca) la sovrapressione che si genera è inferiore e può essere interpolata sul grafico di figura 5, oppure calcolata con la formula di Michaud, secondo l espressione: p r = 2L V g T 0 2L T cr = c dove: p r = sovrapressione effettiva; L = lunghezza condotta per il tratto considerato, in m; V 0 = velocità media dell acqua prima della manovra di chiusura; T = tempo effettivo di manovra in secondi; T cr = durata critica espressa in secondi. Figura 5 Sovrapressione relativa per colpo d ariete in tubazioni in PEAD. 25

28 Sviluppando i calcoli alle condotte in progetto, ipotizzando una durata minima T delle manovre dei principali organi di regolazione (valvole di chiusura delle linee) pari almeno a 60 secondi, si ottengono i seguenti valori di sovrapressione: Condotta E [N/m 2 ] V 0 [m/s] c [m/s] p [m] L [mm] T cr [s] p r [m] Int. A GHISA PFA48 1, , ,4 143, ,2 5,2 Int. A PEAD PN ,18 295,0 35, ,8 5,2 Int. B PEAD PN ,49 366,2 55, ,5 15,3 Tabella 14 Riepilogo valori di sovrapressione relativa per colpo d ariete per le tubazioni in progetto. Con riferimento alle norme del D.M , indipendentemente dalle condizioni che hanno portato a determinare il valore della pressione nominale p N e dal tipo di tubazione impiegata, le condotte in progetto dovranno, comunque, essere idonee a sopportare una sovrapressione dinamica p, conseguente ad eventuali manovre di regolazione del sistema, non inferiore a 25 m di colonna d acqua ( 2,5 bar). Per quanto previsto all art Verifiche di sicurezza delle citate norme, nonostante le sovrapressioni calcolate siano contenute entro i limiti di legge e risultino adeguatamente compatibili con le caratteristiche dei materiali adottati, le verifiche di sicurezza delle tubazioni in progetto sono state, quindi, cautelativamente eseguite adottando un valore minimo di sovrapressione pari a 2,5 bar Determinazione delle pressioni massime di esercizio e di collaudo Il presente paragrafo individua i valori delle massime pressioni di esercizio delle condotte in progetto che si possono verificare nelle più gravose condizioni di funzionamento idraulico dei sistemi, comprese le eventuali sovrappressioni p. Tali valori saranno, quindi, utilizzati al fine delle verifiche degli spessori delle condotte e del dimensionamento dei blocchi di ancoraggio. Per la determinazione delle pressioni massima di esercizio e di collaudo è stato fatto riferimento alle prescrizioni del citato D.M. LL.PP. del e relativa Circolare, verificando, per tutte le configurazioni di calcolo, il rispetto della seguente relazione: P N > P E max = p e,max + p in cui P E max è la pressione totale massima di esercizio, p e,max è ricavata dalle simulazioni idrauliche riportate al paragrafo 4.5 (tabelle 12 e 13) e p rappresenta il valore di sovrapressione trattato al paragrafo e assunto pari a 2,5 bar per tutti gli interventi in progetto. 26