REGIONE del VENETO PROVINCIA DI VENEZIA COMUNE DI MARTELLAGO PIANO DI LOTTIZZAZIONE DENOMINATO GUARDI IN LOCALITA MAERNE

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2 REGIONE del VENETO PROVINCIA DI VENEZIA COMUNE DI MARTELLAGO PIANO DI LOTTIZZAZIONE DENOMINATO GUARDI IN LOCALITA MAERNE SISTEMA DI COLLETTAMENTO E SMALTIMENTO DELLE ACQUE METEORICHE RELAZIONE DI COMPATIBILITA IDRAULICA INDICE 1 PREMESSA IL PARERE DEL CONSORZIO DI BONIFICA PROT. N. 9920/CB/DD DEL 5 DICEMRE QUADRO DI RIFERIMENTO NORMATIVO D.G.R. N DEL E SUCCESSIVE INTEGRAZIONI INQUADRAMENTO METODOLOGICO INQUADRAMENTO TERRITORIALE INQUADRAMENTO IDROGRAFICO INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO INQUADRAMENTO GEOLOGICO LA RETE FOGNARIA ESISTENTE IL PIANO DELLE ACQUE COMUNALE GLI INTERVENTI DI PROGETTO GLI INTERVENTI DEL PROGETTO DI CUI AL NULLA OSTA IDRAULICO DEL 5 DICEMBRE GLI INTERVENTI OGGETTO DELLA PRESENTE VARIANTE ANALISI IDROLOGICA PLUVIOGRAMMA DI PROGETTO Relazione di Compaibilià Idraulica 1/46

3 13 MODELLO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI-DEFLUSSI, APPLICAZIONE AL PROGETTO E CALCOLO DEL VOLUME D INVASO GENERALITÀ ED APPLICAZIONE APPLICAZIONE DEL MODELLO AFFLUSSI-DEFLUSSI E CALCOLO DEL VOLUME DA INVASARE PER LE OPERE DI PROGETTO CLASSIFICAZIONE DEL SUOLO SECONDO LO STATO ATTUALE E SECONDO LO STATO DI PROGETTO ANALISI SECONDO LO STATO ATTUALE ANALISI SECONDO LO STATO FUTURO ANALISI DEGLI EFFETTI DELLE OPERE DI PROGETTO LINEE GUIDA PER IL DIMENSIONAMENTO DEI VOLUMI DI INVASO VERIFICA DELL INVASO CON IL METODO CINEMATICO O RAZIONALE RIEPILOGO DEI RISULTATI OTTENUTI E SCELTA DEL VOLUME DI INVASO DA ADOTTARE IL VOLUME DEL FOSSATO PRESENTE ALL INTERNO DELL AREA DI TRASFORMAZIONE IL RILIEVO DEL FOSSATO L ATTUALE CAPACITÀ DI INVASO IL VOLUME COMPENSATIVO DA GARANTIRE PER IL RIALZO DEL PIANO CAMPAGNA DIMENSIONAMENTO DEL SISTEMA DI RACCOLTA, TRASPORTO E INVASO DELLE ACQUE METEORICHE DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE IN LINEA E LAMINAZIONE DIMENSIONAMENTO DEL MANUFATTO DI CONTROLLO PRESCRIZIONI GENERALI E NORME PROGETTUALI METODOLOGIE COSTRUTTIVE CONCLUSIONI APPENDICE 1: IL MODELLO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI-DEFLUSSI DESCRIZIONE DEL PROCESSO FISICO DI FORMAZIONE DEI DEFLUSSI MECCANISMO DI GENERAZIONE DEI DEFLUSSI SUPERFICIALI FORMULAZIONE DEL MODELLO MATEMATICO APPENDICE 2: IL MODELLO DI CALCOLO APPENDICE 3: IL PARERE DEL CONSORZIO DI BONIFICA DESE-SILE Relazione di Compaibilià Idraulica 2/46

4 1 PREMESSA Il Piano di Loizzazione denominao Guardi, siuao a Maerne (frazione del Comune di Marellago, nella provincia di Venezia), prevede la realizzazione di oo loi, all inerno di un area complessiva di 2,2 ha, che allo sao auale si presena come prao incolo, compresa ra il rio Roviego (a nord), la srada provinciale via Circonvallazione (a oves e a sud) e la srada comunale via Guardi (a es). Il Piano di Loizzazione è sao oggeo di sudio di Compaibilià Idraulica nel 2007 oenendo parere idraulico favorevole da pare del Consorzio di Bonifica compeene in daa 05 Dicembre 2007 pro. n.ro 9920/CB/dd. Successivamene la praica edilizia è saa archiviaa e ora il Commiene vuole ridare avvio all esecuzione delle opere inroducendo delle modifiche al layou con ridisribuzione all inerno della sessa area dei loi edificabili e delle opere di urbanizzazione. Considerao che la praica oggeo del nulla osa suddeo è saa raaa con riferimeno ad un eveno meeorico con Tempo di riorno 20 anni, alla luce degli aggiornameni normaivi le opere di miigazione idraulica dovranno essere rivise e dimensionae con riferimeno all eveno meeorico con Tempo di riorno 50 anni. Nell area suddea con l insediameno delle nuove infrasruure civili (superfici impermeabili, quali, srade e nuovi fabbricai) verranno modificai gli auali meccanismi di rasformazione e smalimeno delle acque meeoriche. La presene relazione ha perano lo scopo di dimensionare i sisemi di smalimeno delle acque bianche, al fine di garanire l evacuazione delle sesse in caso di eveni meeorici paricolarmene inensi e di manenere invariaa la poraa convogliaa al corpo idrico riceore, rispeo allo sao di fao. Tali sisemi di smalimeno consiseranno in manufai di conrollo delle porae, quali luci di fondo arae e sramazzi, nonché in opere che garaniscano idonei volumi d invaso. Gli inerveni previsi dalla nuova urbanizzazione generano perano delle modificazioni nell asseo idrologico ed idraulico del erriorio che devono essere adeguaamene valuae. Relazione di Compaibilià Idraulica 3/46

5 Secondo quano predisposo dalla Giuna Regionale con delibera n del , così come inegrao con delibera n del 2006, n del 2007 e n del 2009 si rende quindi necessario predisporre uno Sudio di Valuazione di Compaibilià Idraulica. A al fine, la presene Relazione raerà l analisi, dal puno di visa idrologico ed idraulico, delle variazioni apporae alle superficie in esame, fornendo delle prescrizioni finalizzae alla cosiuzione di un nuovo asseo idrologico ed idraulico che non modifichi le auali rispose dei bacini agli eveni meeorici e ove possibile le migliori con un maggior conenimeno delle porae generae. 2 IL PARERE DEL CONSORZIO DI BONIFICA PROT. N. 9920/CB/DD DEL 5 DICEMRE 2007 Con pro. n. 9920/CB/dd del 05 Dicembre 2007 il Consorzio di Bonifica Dese Sile (ora Consorzio di Bonifica Acque Risorgive) ha espresso parere idraulico favorevole alla realizzazione dell inerveno con le segueni prescrizioni: 1. La ree di smalimeno delle acque meeoriche dovrà essere progeaa in modo da garanire un funzionameno a pelo libero; 2. la poraa scaricaa dalla nuova loizzazione non dovrà essere superiore a quella desuna da un coefficiene udomerico pari a 10 l/s x ha; 3. la poraa in eccesso dovrà essere laminaa all inerno della loizzazione, mediane la creazione di volumi d invaso compensaivi resi idraulicamene efficaci da idonei disposiivi di regolazione delle porae; 4. le aree adibie a parcheggio dovranno essere realizzae in maeriale drenane, favorendo così la filrazione delle acque piovane. Inolre dovranno essere rispeae le segueni condizioni: 1. l area di nuova urbanizzazione dovrà aesarsi ad una quoa alimerica non superiore al valore medio del piano campagna auale; in alernaiva l evenuale innalzameno della quoa media del piano campagna dovrà essere compensao dalla realizzazione di volumi d invaso aggiunivi rispeo a quelli previsi; 2. dovranno essere eliminai gli sacchi al Loo 5 che vanno a convogliare direamene nella ree di acque bianche esisene di via Guardi, senza essere prevenivamene laminai. Relazione di Compaibilià Idraulica 4/46

6 Si rimanda ai conenui dell Appendice n.ro 3 per visione dell inegrale parere idraulico. 3 QUADRO DI RIFERIMENTO NORMATIVO 3.1 D.G.R. N DEL E SUCCESSIVE INTEGRAZIONI La normaiva a cui si riferisce la presene Valuazione è fornia dalla recene D.G.R. N del Di seguio se ne ripora un esrao. Con deliberazione n del la Giuna Regionale ha fornio gli indirizzi operaivi e le linee guida per la verifica della compaibilià idraulica delle previsioni urbanisiche con la realà idrografica e le caraerisiche idrologiche ed ambienali del erriorio. Con ale provvedimeno è sao previso che l approvazione di un nuovo srumeno urbanisico, ovvero di variani a quello vigene, sia subordinaa al parere della compeene auorià idraulica su un apposio sudio di compaibilià idraulica. Tale sudio, al fine di eviare l aggravio delle condizioni del regime idraulico, deve prevedere la realizzazione di idonee misure che abbiano funzioni compensaive dell alerazione provocaa dalle nuove previsioni urbanisiche, nonché di verificare l assenza di inerferenze con i fenomeni di degrado idraulico e geologico indagai dai Piani per l Asseo Idrogeologico (PAI) predisposi dalle compeeni Auorià di Bacino. In sede di applicazione della DGR ciaa si è appalesaa la necessià che siano fornie uleriori indicazioni per oimizzare la procedura finalizzaa ad assicurare un adeguao livello di sicurezza del erriorio. ( ) L enraa in vigore della L.R n. 11, nuova disciplina regionale per il governo del erriorio, ha infai modificao sensibilmene l approccio per la pianificazione urbanisica alché si è evidenziaa la necessià che anche la valuazione di compaibilià idraulica venga adeguaa alle nuove procedure. Conesualmene, il sisema organizzaivo regionale sulla ree idraulica superficiale ha muao asseo con l isiuzione nell ambio regionale dei Disrei Idrografici di Bacino le cui compeenze sono eserciae sull inero bacino idrografico, superando i limii dei circondari idraulici di ciascun Genio Civile. D alro cano anche il cosiddeo sisema delle compeenze è andao modificandosi con l affidameno della gesione della ree idraulica minore in delegazione amminisraiva ai Consorzi di Bonifica, aivaa con DGR 3260/2002 ed aualmene pienamene operaiva. Va inolre ricordao che con deliberazione n del 29 dicembre 2004 la Giuna Regionale ha adoao il Piano di Tuela delle Acque, di cui all ar. 44 del D.Lgs n. 152, con il quale la procedura di Valuazione di compaibilià idraulica deve essere coerene. E ceramene mauraa in quesi anni la consapevolezza che l azione anropica ha conribuio ad accrescere il rischio idraulico, influendo negaivamene sui processi di rasformazione degli afflussi meeorici in deflussi nei corpi idrici, modificando la naura del regime idrologico ed incremenando sensibilmene i conribui specifici dei erreni. Relazione di Compaibilià Idraulica 5/46

7 L esperienza acquisia in queso periodo di applicazione dai soggei isiuzionalmene preposi ha peralro evidenziao la necessià di garanire omogeneià di approccio agli sudi di compaibilià idraulica. Quesi si concreizzano sosanzialmene in elaborazioni idrologiche ed idrauliche finalizzae a definire progeualmene gli inerveni che hanno funzione compensaiva per garanire l invarianza idraulica, laddove il principio di invarianza idraulica delle rasformazioni del erriorio viene così definio: "Per rasformazione del erriorio ad invarianza idraulica si inende la rasformazione di un area che non provochi un aggravio della poraa di piena del corpo idrico ricevene i deflussi superficiali originai dall area sessa." Tali elaborazioni possono essere supporae da indagini di ipo idrogeologico qualora le caraerisiche dei erreni possano essere significaive ai fini del principio sovraesposo. Proprio per aggiornare le modalià operaive al nuovo asseo nel fraempo inervenuo e per aggiornare i conenui e le procedure anche sulla base dell esperienza mauraa si rende necessario ridefinire le Modalià operaive e indicazioni ecniche relaive alla Valuazione di compaibilià idraulica per la redazione degli srumeni urbanisici riporae nell allegao al presene provvedimeno, di cui cosiuiscono pare inegrane, che sosiuiscono la precedene versione allegaa alla DGR 3637/2002. La Deliberazione di Giuna Regionale del Veneo n del , è saa successivamene inegraa con la Deliberazione di Giuna Regionale del Veneo n del e n 2948 del 6 Oobre 2009, a modifica di quano precedenemene sabilio, ed ha fornio un aggiornameno dei conenui relaivi alle modalià di valuazione della compaibilià idraulica degli inerveni, subordinando ques ulima al parere della compeene auorià idraulica. In seguio all eveno alluvionale del Seembre 2007, con O.P.C.M. n.3621 del avene per oggeo Inerveni urgeni di proezione civile direi a froneggiare i danni consegueni gli eccezionali eveni meeorologici che hanno colpio pare del erriorio della Regione Veneo nel giorno 26 seembre 2007 è sao nominao Commissario Delegao che ha il compio di provvedere alla pianificazione di azioni ed inerveni di miigazione del rischio conseguene all inadeguaezza dei sisemi preposi all allonanameno e allo scolo delle acque superficiali in eccesso, al fine della riduzione definiiva degli effei dei fenomeni alluvionali ed in coerenza con gli alri progei di regimazione delle acque, predisposi per la uela e la salvaguardia della erraferma veneziana, nel erriorio provinciale di Venezia e negli alri erriori comunali del Bacino Scolane in Laguna individuai dal Piano direore Nell ambio della propria aivià, il Commissario Delegao, con la collaborazione degli eni preposi alla gesione delle acque superficiali (Comuni e Consorzi di Bonifica), ha emanao una Relazione di Compaibilià Idraulica 6/46

8 serie di Ordinanze (Ordinanze n. 2 e 3 del 22 gennaio 2008 e Ordinanza n.ro 6 del 05 marzo 2008) che impongono la redazione di relazioni di compaibilià idraulica a ui gli inerveni edificaori che comporano un impermeabilizzazione superiore a mq 200; quindi ponendo un limie maggiormene resriivo di quello della norma Regionale. Il comune di Vigonza non rienra nell elenco dei comuni sooposi alle ordinanze. 4 INQUADRAMENTO METODOLOGICO Il progeo di Piano di Loizzazione Guardi oggeo della seguene relazione, compora una modifica morfologica del erriorio per la realizzazione di nuove infrasruure sradali, loi edificabili e riqualifica dell ambio pubblico esisene. Tali modifiche sono maggiormene imporani se comporano l aumeno della superficie impermeabilizzaa nell ambio del bacino scolane in cui esse ricadono. Dal puno di visa idraulico infai una ale modificazione compora sosanzialmene l incremeno della poraa uscene dal bacino scolane in una cera sezione (sezione di chiusura del bacino soeso dall area in esame) in ragione del fao che aumenando la superficie impermeabile si genera un incremeno del valore delle precipiazioni efficaci, ed una corrispondene diminuzione della quanià di precipiazione soggea ad infilrazione naurale nel erreno. La nuova quanià di precipiazione efficace (cioè il volume che complessivamene defluisce) dovrà quindi comunque essere allonanao, ma imponendo che la poraa alla sezione di chiusura rimanga al più pari a quella auale. Quindi si dovrà operare in modo da aumenare i empi di residenza incremenando i volumi di invaso disponibili. Perano, per l area soggea a nuova urbanizzazione, lo sudio in oggeo comporerà: una analisi idrologica del bacino di ineresse finalizzaa a ricavare lo ieogramma di progeo; un analisi idraulica dello sesso allo sao auale ed una nella sua nuova configurazione al fine di deerminare le porae scolae dal bacino in esame ed i volumi d invaso ove necessario; in base ai risulai fornii dall analisi idraulica, definizione e prescrizione delle misure da auare per la preservazione del erriorio. Relazione di Compaibilià Idraulica 7/46

9 Tali misure saranno indirizzae alla cosiuzione di un asseo idrologico ed idraulico dell area di ineresse che non modifichi le auali rispose agli eveni meeorici, ma anzi le migliori con un maggior conenimeno delle porae rilasciae. 5 INQUADRAMENTO TERRITORIALE Maerne è frazione del comune di Marellago, sio in Provincia di Venezia e confinane con i comuni di Salzano, Scorzè, Spinea e Venezia. La superficie amminisraiva del Comune di Marellago è di 20,08 km 2, con una popolazione residene di abiani. La densià abiaiva è di 969 ab./km 2. L aliudine media del Comune è di 12 m s.m.m. con un erriorio pressoché pianeggiane avene quoe del erreno comprese fra un massimo di 13 m s.m.m. ed un minimo di 5 m s.m.m.. Il erriorio comunale di Marellago ricade nella compeenza amminisraiva e gesionale del Consorzio di Bonifica Dese Sile Figura 1 Inquadrameno geografico. Relazione di Compaibilià Idraulica 8/46

10 Figura 2 Ripresa aerea con indicazione dell area di inerveno. Foo 1 Visa da via Guardi in direzione nord. 6 INQUADRAMENTO IDROGRAFICO I principali corsi d acqua di compeenza consorile, procedendo da nord verso sud nel erriorio comunale, sono i segueni: Fosso Ca Nove; Fiume Dese; Rio Soro; Fiume Marzenego; Fosso Quercini; Rio Ruviego. Relazione di Compaibilià Idraulica 9/46

11 Il erriorio comunale presena, inolre, alcuni rai di acque pubbliche, ossia di corsi d acqua definii nelle mappe caasali e la cui compeenza è del Consorzio di Bonifica. La ree idrografica superficiale è inolre formaa da una serie di corsi d acqua minori che, a seconda della loro ubicazione, sono gesii e manenui in efficienza idraulica dal Comune (fossi e capofossi principali lungo le srade comunali), dalla Provincia (fossi lungo le srade provinciali) e dai privai (fossi e scoline a confine ra proprieà privae). Area inerveno Figura 3 Inquadrameno idrografico 7 INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO Dal puno di visa idrogeologico, come riporao nella cara di asseo idrogeologico allegaa al Piano di Asseo Terrioriale comunale la falda freaica più superficiale si colloca nei primi 2,0 m al di soo del piano campagna. Si ripora di seguio un esrao carografico. Relazione di Compaibilià Idraulica 10/46

12 Figura 4 Esrao dell Elaborao 17 av. 9 Cara dell asseo Idrogeologico allegaa al P.A.T.. 8 INQUADRAMENTO GEOLOGICO Dal puno di visa geologico il suolo in cui ricade l ambio di inerveno risula caraerizzao da maeriali alluvionali, fluvioglaciali, morenici o lacusri, a essiura prevalenemene sabbiosa. Si ripora di seguio un esrao della Cara dell Asseo liologico allegaa al Piano di Asseo Terrioriale comunale. Figura 5 esrao dell Elaborao 16 av. 8 Cara dell asseo liologico allegaa al P.A.T.. Relazione di Compaibilià Idraulica 11/46

13 9 LA RETE FOGNARIA ESISTENTE Nel erriorio comunale sono preseni rei di fognaura bianca e nera. Le due rei sono generalmene separae. Esisono uavia alcune limiae aree servie da ree di ipo miso collegaa alla ree nera araverso appropriai impiani di modulazione. La ree fognaria ricopre buona pare dei cenri del comprensorio comunale menre risula più problemaico ed in fase di ulimazione il collegameno delle zone periferiche e delle case sparse. Nel erriorio comunale non sono preseni impiani di depurazione a livello consorile in quano la ree recapia verso il depuraore di Fusina in Comune di Venezia araverso i puni di consegna di via Selvanese ad Olmo e via Ma scagni a Marellago. In paricolare in prossimià dell ambio di inerveno, lungo via Guardi, è presene un colleore di fognaura misa Dn 600 mm che corre mediamene a 1,6 m di profondià. 10 IL PIANO DELLE ACQUE COMUNALE Il comune di Marellago si è doao nel seembre del 2010, a seguio delle alluvioni verificaesi nel erriorio nel 2006 e 2007, del Piano Regolaore delle Acque. Dalle esame del Piano Regolaore della Acque emerge che l area di nuova urbanizzazione è ineressaa da un fosso privao che araversa l area in direzione oves-es all alezza del disribuore lungo la provinciale e che rienra in un area priva di criicià idraulica. Si ripora di seguio alcuni esrai della carografia componene il PdA. Relazione di Compaibilià Idraulica 12/46

14 AREA DI INTERVENTO Figura 6 Esrao della Cara Amminisraiva allegaa al Piano delle Acque con indicazione del fosso privao. AREA DI INTERVENTO Figura 7 Esrao della Cara delle Criicià allegaa al Piano delle Acque. L area di inerveno si colloca a nord della criicià n.ro 06 denominaa Via Fraelli Bandiera. Relazione di Compaibilià Idraulica 13/46

15 11 GLI INTERVENTI DI PROGETTO 11.1 GLI INTERVENTI DEL PROGETTO DI CUI AL NULLA OSTA IDRAULICO DEL 5 DICEMBRE 2007 Figura 8 Previsione urbanisica del Piano di Loizzazione anno Relazione di Compaibilià Idraulica 14/46

16 11.1 GLI INTERVENTI OGGETTO DELLA PRESENTE VARIANTE Si ripora nella figura seguene gli inerveni previsi dalla Variane del Piano di Loizzazione Guardi dove, in sosanza non viene modificao il perimero di inerveno ne anomeno la volumeria, ma unicamene la ridisribuzione dei loi e della viabilià. Figura 9 Layou di Variane. Relazione di Compaibilià Idraulica 15/46

17 Le opere di progeo si localizzano in localià Maerne in un area compresa ra via Circonvallazione a oves e via Guardi a es e prevedono sosanzialmene circa ,0 mq di inerveni desinai alla realizzazione di viabilià pubblica, pise ciclopedonali, area a parcheggio, aree verdi e loi edificabili. Nella abella seguene si riporano superficie e volumi edificabili previsi all inerno dei loi. Tabella 1 Riepilogo delle superficie con riparizione delle desinazioni d uso e volumi edificabili previsi all inerno dei loi. Relazione di Compaibilià Idraulica 16/46

18 12 ANALISI IDROLOGICA Per lo sudio ed il dimensionameno delle opere di progeo, supporai dall uilizzo degli srumeni di simulazione maemaica si sono uilizzai gli sudi predisposi dal Commissario Delegao per l Emergenza concernene gli eveni meeorologici che hanno colpio pare del erriorio della Regione Veneo nel Seembre 2007 (OPCM n del ). Facendo riferimeno ad esse ed assumendo per il dimensionameno delle opere di miigazione un empo di riorno di 50 anni, gli sudi propongono la seguene curva di possibilià pluviomerica: a h = (con in minui) c ( + b) Tale equazione fornisce l alezza di precipiazione che può essere uguagliaa o superaa per precipiazioni di duraa mediamene una vola ogni Tr (empo di riorno) anni. Si ripora nella abella seguene i parameri della curva segnalarice a re parameri: T a b c 2 17,6 8,7 0, ,1 9,8 0, ,5 10,4 0, ,4 10,9 0, ,9 11,3 0, ,7 11,6 0, ,9 12,2 0, ,9 12,7 0,771 Grafico 1 : Andameno delle curve di pioggia al variare del Tempo di Riorno. Relazione di Compaibilià Idraulica 17/46

19 Figura 10: Esrao dallo sudio del Commissario con individuazione delle Zone Omogenee e le sazioni di misura uilizzae PLUVIOGRAMMA DI PROGETTO Come prescrio dall Allegao A alla D.g.r. n. 2948/2009, il empo di riorno cui fare riferimeno viene definio, ovvero il periodo di empo in cui l eveno di progeo viene in media uguagliao o superao, pari a 50 anni. Il modello afflussi-deflussi uilizzao per la sima delle porae generae dai bacini, e dei volumi, si basa sulla simulazione di un eveno di piena conseguene ad una precipiazione assuna come la più pericolosa ra quelle di una daa frequenza o empo di riorno. Allo scopo si assume un pluviogramma di progeo con alezza di precipiazione cosane (ieogramma cosane), durane l inero periodo di pioggia, e pari all alezza fornia dalla curva di possibilià pluviomerica. Al fine di simare e verificare gli effei della variazione d uso del suolo nel sisema idraulico in cui si inserisce, si sono eseguie le calcolazioni per empi di pioggia variabili da 1 ora a 9 ore. Uilizzando la curva di possibilià pluviomerica evidenziaa nel paragrafo precedene, si oengono i segueni valori: Relazione di Compaibilià Idraulica 18/46

20 Tempo di pioggia Alezza di precipiazione Inensià di pioggia Ore mm mm/ora 1 h 67,19 16,80 2 h 83,08 41,54 3 h 92,62 30,87 4 h 99,59 24,89 5 h 105,13 21,03 6 h 109,77 18,29 9 h 120,52 13,39 Tabella 3 - Riepilogo al variare del empo di precipiazione dell alezza dell inensià di pioggia. Relazione di Compaibilià Idraulica 19/46

21 13 MODELLO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI-DEFLUSSI, APPLICAZIONE AL PROGETTO E CALCOLO DEL VOLUME D INVASO 13.1 GENERALITÀ ED APPLICAZIONE Per simare l idrogramma di piena, ovvero la successione cronologica dei valori di poraa che si verificano alla sezione di chiusura di un bacino con il relaivo valore di colmo a parire dalla conoscenza della precipiazione di progeo, è necessario uilizzare un modello di rasformazione afflussi-deflussi. La simulazione mediane modelli maemaici del processo di rasformazione delle precipiazioni in deflussi, che si verifica in un bacino idrografico, per la complessià dei fenomeni fisici coinvoli, rende necessaria l inroduzione di semplificazioni che riguardano sia le leggi che governano le varie fasi del processo che la rappresenazione geomorfologica ed idrografica del soobacino sesso. Il modello, di ipo conceuale, uilizzao in ale sudio, viene descrio in Appendice 1. Il modello afflussi-deflussi è sao applicao all area di inerveno inesa come soobacino scolane, essendo noi per essa i valori della superficie oale, della superficie oale impermeabilizzaa, della pendenza media, e delle caraerisiche pedologiche in base alle quali si ricavano i parameri di Horon. Il volume d invaso è sao calcolao parendo dai risulai del modello afflussi-deflussi ovvero dall analisi degli idrogrammi di piena generai dal bacino per un deerminao empo di pioggia. Lo schema adoao è descrio in Appendice 1. Relazione di Compaibilià Idraulica 20/46

22 14 APPLICAZIONE DEL MODELLO AFFLUSSI-DEFLUSSI E CALCOLO DEL VOLUME DA INVASARE PER LE OPERE DI PROGETTO Il modello afflussi-deflussi è sao applicao all area oggeo di inerveno per i empi di pioggia presi in considerazione (1 ora, 2 ore, 3 ore, 4 ore, 5 ore, 6 ore e 9 ore). Nei segueni paragrafi si riporano le caraerisiche dei bacini presi in esame, ed i risulai oenui col modello afflussi-deflussi secondo lo sao auale e secondo quano previso dalla sao di progeo oggeo di queso sudio. Lo sudio è sao suddiviso nelle segueni fasi: Classificazione del suolo secondo lo sao auale e secondo lo sao di progeo; Sima delle porae generae allo sao auale; Sima delle porae generae nello sao fuuro; Calcolo dei volumi di invaso CLASSIFICAZIONE DEL SUOLO SECONDO LO STATO ATTUALE E SECONDO LO STATO DI PROGETTO Ai fini del dimensionameno delle opere idrauliche e della invarianza idraulica, oggeo della presene Relazione, è di fondamenale imporanza poer deerminare la poenziale rasformazione dell area in ermini di fuura impermeabilizzazione del erriorio, in raffrono con la siuazione ane operam. Il grado di impermeabilizzazione verrà deerminao assegnando i coefficieni di deflusso secondo quano prescrio dall Allegao A alla D.G.R. n.2948/09: I coefficieni di deflusso andranno convenzionalmene assuni pari a 0,1 per le aree agricole, 0,2 per le superfici permeabili (aree verdi), 0,6 per le superfici semi-permeabili (grigliai drenani con soosane maerasso ghiaioso, srade in erra baua o sabilizzao, ) e pari a 0,9 per le superfici impermeabili (ei, errazze, srade, piazzali,..). Relazione di Compaibilià Idraulica 21/46

23 14.2 ANALISI SECONDO LO STATO ATTUALE Nel valuare la risposa idraulica del bacino allo sao auale, si sono assune le indicazioni riporae nel D.G.R. n.ro 2948 del 06 Oobre L area oggeo degli inerveni di urbanizzazione, da un analisi della planimeria e da un sopralluogo effeuao, risula prevalenemene a verde incolo. Nel valuare la risposa idraulica del bacino allo sao auale si è assuno che l inera area in esame, conribuisca alla generazione di una poraa massima nella misura di 10 l/s ha, così come viene generalmene prescrio dal Consorzio di Bonifica per i nuovi inerveni in area agricola. L area è saa consideraa nel suo complesso agricola nonosane allo sao auale risuli a verde. La poraa massima scaricaa non dovrà perano superare 10 l/s x ha x ha =21,695 l/s 14.3 ANALISI SECONDO LO STATO FUTURO L area ineressaa dalla rasformazione urbanisica, dal puno di visa dell esensione del bacino di rasformazione copre una superficie di circa ,0 mq. In base alle indicazioni riporae nel ciao D.G.R., l area risula così suddivisa: Area S f S f [mq] - [mq] verde semipermeabile impermeabile Toale (mq) % Tabella 2 - Calcolo del grado di impermeabilizzazione previso dalle opere di nuova urbanizzazione. La superficie impermeabile all inerno dei loi è saa calcolaa a parire dal massimo inviluppo in piana dei fabbricai, incremenando ques ulimo valore di una percenuale pari al 35% per ener cono dei marciapiedi e vialei di accesso che verranno realizzai con l edificazione del loo. Nel calcolo dell aumeno della superficie impermeabile si assume che l area di ,00 mq desinaa ad opere di urbanizzazione/edificazione, compora una superficie impermeabile pari al 54,4%. Noi perano i dai di impermeabilizzazione nello sao di progeo si è proceduo alla deerminazione degli idrogrammi di piena per i vari empi di pioggia esaminai. Relazione di Compaibilià Idraulica 22/46

24 I colmi delle onde di piena generae, i coefficieni udomerici e gli idrogrammi di piena sono riporai di seguio: Dai T 1h T 2h T 3h T 4h T 5h T 6h T 9h u.m. Qmax l/s umax 84,81 68,22 54,85 45,17 37,80 32,27 21,20 l/s ha Tabella 3 : Andameno dei colmi di piena e dei coefficieni udomerici al variare della duraa di precipiazione. Figura 11 : Sao Fuuro - Idrogrammi di piena al variare del empo di precipiazione. Relazione di Compaibilià Idraulica 23/46

25 Figura 12 : Sao Fuuro - Idrogrammi di piena al variare del empo di precipiazione ANALISI DEGLI EFFETTI DELLE OPERE DI PROGETTO La rasformazione dell area di inerveno, compora un aumeno della superficie impermeabile pari alla differenza ra lo sao fuuro e lo sao di fao delle superficie simae (54,5%-10% = 44,5%). Nel valuare le opere di invaso e miigazione idraulica da realizzare ai fini dell invarianza idraulica per l incremeno di superficie impermeabilizzaa, allo sao di fao si è assuno che l area oggeo di rasformazione conribuisca alla generazione di una poraa massima nella misura di 10 l/s ha, così come viene usualmene prescrio dal Consorzio di Bonifica. L analisi idraulica compiua ha porao alla deerminazione della poraa di picco, del coefficiene udomerico massimo e dei volumi di invaso rispeivamene per ui i empi di precipiazione presi in esame. Si ripora di seguio una abella conenene i risulai numerici oenui dalle simulazioni idrauliche dove: Qmax = poraa massima generaa dall incremeno di superficie impermeabilizzaa; Relazione di Compaibilià Idraulica 24/46

26 umax = coefficiene udomerico massimo generao pari al rapporo ra Qmax e la superficie del bacino; V = volume di invaso necessario per la laminazione delle piene, garanendo una poraa in uscia equivalene alla poraa allo sao di fao. Per il calcolo si rimanda all Appendice 1; no = volume di invaso specifico per unià di superficie; Qmax umax Vmax no [min/ore] [l/s] [l/s/ha] [mc] [mc/ha] 1 h ,81 538,3 248,1 2 h ,22 724,7 334,0 3 h ,85 817,2 376,7 4 h 98 45,17 865,4 398,9 5 h 82 37,80 887,4 409,0 6 h 70 32,27 892,6 411,4 9 h 46 21,20 863,7 398,1 Tabella 4 : Riepilogo dei principali parameri idraulici al variare del empo di pioggia. Il volume massimo è quello corrispondene ad eveni di precipiazione di 6 ore, pari a 892,6 mc, pari ad un conribuo specifico di 411,4 mc/ha sull incremeno di area urbanizzaa LINEE GUIDA PER IL DIMENSIONAMENTO DEI VOLUMI DI INVASO Secondo le indicazioni riporae nel documeno Valuazione di compaibilià idraulica linee guida, emanao dal Commissario Delegao per l emergenza concernene gli eccezionali eveni meeorologici del 26 seembre 2007 che hanno colpio pare del erriorio della Regione Veneo, si prevedono i segueni crieri: Figura 13 Classi di inerveno e crieri dimensionali. Relazione di Compaibilià Idraulica 25/46

27 In paricolare per la Classe 4 - Significaiva impermeabilizzazione poenziale all inerno della quale ricade l ambio di inerveno si prevede : Andranno dimensionai i irani idrici ammessi nell invaso e le luci di scarico in modo da garanire la conservazione della poraa massima defluene dall area in rasformazione ai valori precedeni l impermeabilizzazione. Per la Classe 4, il meodo uilizzao per il dimensionameno, è basao sul conceo del coefficiene udomerico calcolao con il meodo delle piogge, uilizzando le Cpp a 2 o 3 parameri. Figura 14 Tabelle e grafici di riferimeno per il calcolo del volume di invaso con il meodo delle piogge. Relazione di Compaibilià Idraulica 26/46

28 Dall applicazione del volume di invaso specifico di cui al meodo sopra riporao ne deriva una volume complessivo pari a 2,1695 ha x 404 l/s x ha =876,0 mc < 892,6 mc calcolo con il meodo afflussi-deflussi VERIFICA DELL INVASO CON IL METODO CINEMATICO O RAZIONALE I volumi di invaso relaivi ad una duraa della precipiazione sono dai dalla seguene equazione: Dove: Wi è il volume di invaso, We è il volume meeorico in ingresso; Wu è il volume in uscia; S è la superficie del bacino; h è l alezza di precipiazione; Qu è la poraa in uscia pari a 10 l/s ha. Wi = We Wu = S φ h Qu Il coefficiene di deflusso medio viene calcolao assegnando i coefficieni imposi dalla DGR 2948/09, indicai in precedenza. La seguene abella riassume i volumi di invaso al variare della duraa della precipiazione, secondo la meodologia di calcolo con il meodo razionale ed applicando i coefficieni di cui alla DGR 2948/09: Meodo Tp Meodo Cinemaico Afflussi-Deflussi delle h Piogge We Wu Wi Wi Wi min ore [mm] [mc] [mc] [mc] [mc] [mc] Tabella 5 : Confrono dei volumi di invaso calcolai con i due meodi specificai. 876,0 Gli invasi calcolai con il meodo cinemaico risulano inferiori rispeo a quelli calcolai con il meodo afflussi-deflussi e con il meodo delle piogge. Relazione di Compaibilià Idraulica 27/46

29 14.4 RIEPILOGO DEI RISULTATI OTTENUTI E SCELTA DEL VOLUME DI INVASO DA ADOTTARE Le abelle ed le calcolazioni riporae nei precedeni paragrafi sono sae analizzae con l ineno di ricercare il volume massimo da laminare per ogni duraa di precipiazione in modo ale da garanire l invarianza idraulica dell area di ineresse nella nuova configurazione di progeo, ai sensi del D.G.R. N. 2948/09. L andameno del volume di invaso dipende dal empo di precipiazione adoao. Dai calcoli riporai nei paragrafi precedeni si evince che ai fini l invarianza idraulica delle nuove opere di progeo ricadeni in area privaa si devono prevedere un volume uile minimo di 892,60 mc. 15 IL VOLUME DEL FOSSATO PRESENTE ALL INTERNO DELL AREA DI TRASFORMAZIONE 15.1 IL RILIEVO DEL FOSSATO L area è aualmene araversaa da un fossao a cielo apero dello sviluppo complessivo di 170,5 ml con direzione di flusso da oves in direzione sud-es. Il fossao risula collegao alla Srada Provinciale Via Circonvallazione mediane una ubazione DN 800 mm osruia al 65%. Procedendo verso es, a sud dell area disribuore, si immee un uleriore ubazione DN 800 mm libera dai sedimeni. Percorso il rao a cielo apero il fossao si immee nella fognaura di via Guardi mediane una ubazione DN 600 mm. Si ripora nella figura seguene un esrao del rilievo dell area ineressaa dagli inerveni di nuova urbanizzazione. Relazione di Compaibilià Idraulica 28/46

30 Figura 15 : Sezione di rilievo del fossao esisene. Il fossao si presena a sezione rapezia con larghezza in sommià pari a 1,2 m, larghezza al fondo 0,60 m e profondià media di 50 cm. Relazione di Compaibilià Idraulica 29/46

31 15.2 L ATTUALE CAPACITÀ DI INVASO Il volume di invaso garanio allo sao auale dal fossao è pari a circa 50,0 mc, come riporao nella abella seguene. Sezione di Riferimeno Disanza Parziale Larghezza di sommià Larghezza di base Profondià Area Liquida Volume Parziale Volume Toale m m m m mq mc mc N.ro ,2 0,6 0,43 0,387 16,3 16,3 N.ro 2 37,5 1,2 0,6 0,46 0,414 15,5 31,8 N.ro ,2 0,6 0,57 0,513 46,7 78,5 Toale 170,5 78,5 Tabella 6 : Volume di invaso del fossao esisene. Tale volume verrà sommao al volume di invaso calcolao ai fini dell invarianza idraulica. 16 IL VOLUME COMPENSATIVO DA GARANTIRE PER IL RIALZO DEL PIANO CAMPAGNA Gli inerveni di nuova urbanizzazione comporano il rialzo del piano campagna. Secondo le prescrizioni imparie dal Consorzio di Bonifica ai fini dell invarianza idraulica bisogna garanire un volume compensaivo nella misura dei 150 mc/ha. Superficie inerveno Volume per rialzo piano campagna (150 mc/ha) 2,17 ha 325,4 mc Sulla base dell esensione della superficie di inerveno il volume da garanire è pari 325,4 mc. Relazione di Compaibilià Idraulica 30/46

32 17 DIMENSIONAMENTO DEL SISTEMA DI RACCOLTA, TRASPORTO E INVASO DELLE ACQUE METEORICHE 17.1 DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE IN LINEA E LAMINAZIONE Le opere di progeo per il colleameno delle acque meeoriche dovranno garanire un volume di invaso di 1295,40 m 3 (somma del volume relaivo agli inerveni di rasformazione urbanisica, di riprisino dei volumi garanii allo sao auale dal fossao esisene che araversa l area e dei volumi compensaivi per il rialzo del piano campagna) e la poraa massima scaricaa di 21,69 l/s. Per realizzare il volume di invaso necessario si dispone quano segue: Tombinameno del fossao esisene, mediane ubazioni DN 800 mm, in collegameno alla linea DN 800 mm in uscia da via Circonvallazione ed alla linea DN 800 mm a sud dell area disribuore, per uno sviluppo di 168 ml, con recapio nel Rio Roviego. Tale colleore consene di sgravare la ree fognaria esisene (auale recapio del fossao). L invaso garanio dalla ubazione risula pari a circa 80,0 mc > 78,5 mc (volume auale del fossao). Realizzazione di una ree in c.a. DN 800 mm, per la raccola e lo smalimeno delle acque meeoriche, avene uno sviluppo oale di circa 625 m con pendenza del 0,05%. Tale colleore sarà innesao nel ombinameno del fossao esisene mediane manufao limiaore di poraa in uscia dal bacino di laminazione; Per condizioni di riempimeno massimo delle condoe pari al 80%, il volume accumulabile nella ree è di 252 m 3. Realizzazione di un bacino di laminazione, ubicao nell area verde posa a sud-oves dell area oggeo di loizzazione, a ridosso della S.P. via Circonvallazione, avene profondià di 1.15 m e superficie del fondo di 880 m 2. Le sponde avranno inclinazione 3/2 lungo via Circonvallazione e 6/1 lungo l area edificabile al fine di usufruire dell area in empo asciuo. Relazione di Compaibilià Idraulica 31/46

33 Per condizioni di riempimeno massimo di 66 cm, il volume accumulabile nell area sommergibile è di 736 m 3. Le opere di progeo sono perciò in grado di laminare complessivamene un volume oale di circa = 988,0 m 3 > 892,60 m 3, equivaleni a circa 455 m 3 /ha. Il ombinameno del fossao esisene compora la deviazione e scarico delle acque di pioggia nel rio Roviego. Ai fini della salvaguardia idraulica del erriorio in caso di ali livelli nel rio Roviego si prevede di meere in comunicazione il fossao esisene con il bacino di laminazione della loizzazione araverso un manufao di sfioro da realizzarsi lungo la linea DN 800 mm posa a sud dell area disribuore. Nel caso in cui ques ulimo sfioro si aivi i clape previsi sulle ubazioni in ingresso al bacino (a servizio della loizzazione) chiudono il flusso in ree e l invaso risula a servizio del fossao; con la chiusura dei clape, ai fini della sicurezza della loizzazione, si prevedono delle ubazioni di sfioro (DN 300 mm in acciaio) in collegameno al ombinameno suddeo ed alla fognaura di via Guardi. I colleori di ree verranno alimenai da pozzei con sifone a curva piegaa e cadioia in ghisa, e da pozzei di allaccio degli scarichi provenieni dai pluviali dei fabbricai. Il collegameno delle cadioie alla linea principale avverrà mediane ubazioni in PVC da 160 mm; invece, per gli sacchi dai loi verranno posae delle ubazioni in PVC da 200 mm. L inneso della ree fognaria di progeo alla ree di fognaura esisene di via Guardi sarà regolao da un pozzeo limiaore di poraa, opporunamene dimensionao, al fine di garanire lo scarico massimo di 21,69 l/s. Si ripora nella abella seguene il riepilogo dei volumi garanii dal sisema al variare del grado di riempimeno della ree e del bacino di laminazione. Relazione di Compaibilià Idraulica 32/46

34 STATO DI PROGETTO mc Volume ombinameno fossao esisene 80,2 Noe Calcolao con grado di riempimeno del 90% Volume ree rasporo/invaso/laminazione opere a ree DN 800 mm 252,0 bacino con irane 66 cm 736,0 Toale opere a ree 988,0 opere a ree DN 800 mm 285,5 bacino con irane 72 cm 765,1 Toale opere a ree 1050,7 opere a ree DN 800 mm 309,3 bacino con irane 80 cm 873,4 Toale opere a ree 1182,7 opere a ree DN 800 mm 309,3 bacino con irane 100 cm 1219,0 Toale opere a ree 1528,3 Calcolao con grado di riempimeno del 80% Calcolao con grado di riempimeno del 90% Calcolao con grado di riempimeno del 100% Calcolao con grado di riempimeno del 100% e bacino di laminazione con irane di 1 m Tabella 7 : Riepilogo dei volumi garanii dal sisema di invaso di progeo DIMENSIONAMENTO DEL MANUFATTO DI CONTROLLO I manufai di regolazione e conrollo delle porae colleae dalla ree sono sai dimensionai in modo da garanire che la massima poraa oale scaricaa nello sao di progeo non superi quella scaricaa nello sao di fao, simaa in 21,69 l/s. Il modello alle differenze finie uilizzao, simula il fenomeno della laminazione delle porae enrani a mezzo dell invaso dei volumi nelle ubazioni. La legge idraulica che governa il fenomeno descrio è la legge di coninuià espressa dalla seguene equazione: Q e ( ) Q ( ) dove: u = dv dt Q e ( ) : la poraa generaa dal bacino, a loizzazione avvenua, ovvero l idrogramma di piena calcolao enrane; Q u ( ) : la poraa uscene dal sisema, regolaa dal manufao di conrollo; Relazione di Compaibilià Idraulica 33/46

35 dv : la variazione nel empo del volume invasao dal sisema fognario in progeo. dt Come già accennao, per l implemenazione del modello di calcolo, l equazione di coninuià viene discreizzaa nel empo secondo un opporuno passo emporale così come riporao in APPENDICE 2. Il dimensionameno dell inero sisema si è oenuo implemenando il nodo idraulico in ambiene EPA SWMM (Sorm Waer Managemen Model) al variare dei dai idrologici e di invaso della ree: diamero nominale delle condoe; dimensioni del bacino di laminazione dimensioni caraerisiche dei manufai di regolazione (alezza e larghezza luce di fondo, alezza e larghezza peo dello sramazzo). Le prime due rendono ragione del volume d invaso disponibile e quindi dell alezza d acqua che vi si viene a formare al variare della differenza ra le porae in enraa e quelle in uscia; le seconde permeono di recapiare al recipiene finale la poraa massima desideraa. Le equazioni e le formule uilizzae sono riporae in APPENDICE 2. Alla luce dei risulai oenui sono sae considerae come oimali le segueni scele di dimensionameno del sisema: Relazione di Compaibilià Idraulica 34/46

36 Figura 16 Esrao del manufao limiaore di poraa. Alezza luce di fondo a : 10 cm; Larghezza luce di fondo b : 10 cm; Peo dello sramazzo p: 72 cm; Larghezza dello sramazzo B: 150 cm. L alezza del peo dello sramazzo sarà ale da non generare poraa effluene araverso lo sramazzo sesso. Il modello maemaico applicao con ali caraerisiche geomeriche della ree di colleameno e dei manufai limiaori di poraa ha fornio i segueni risulai: Relazione di Compaibilià Idraulica 35/46

37 Tp Q limie Q max immessa in ree Qmax in uscia dal manufao di laminazione Tirane a mone del peo dello sramazzo Volume di invaso ore l/s l/s l/s cm mc 2h , h , h 98 18, ,69 5h 82 18, h 70 18, h 46 18, Tabella 8 - Laminazione della poraa di piena nelle opere di progeo. Sulla base dei risulai oenui si osserva: i. la poraa massima scaricaa risula sempre inferiore alla poraa limie di 21,69 l/s; ii. i irani che si insaurano in corrispondenza del manufao di conrollo garaniscono il funzionameno a pelo libero del sisema di invaso predisposo. 18 PRESCRIZIONI GENERALI E NORME PROGETTUALI In quesa sezione si forniscono le prescrizioni e le indicazioni progeuali al fine di manenere cosane se non migliorare le rispose idrologiche dei bacini oggeo di riqualifica urbana METODOLOGIE COSTRUTTIVE Per quano concerne le meodologie cosruive si prescrive che: Le aree a verde, in paricolare quelle con funzione di riceore delle aree impermeabili limirofe, dovranno assumere configurazione ale da massimizzare la capacià di raenua delle acque per la laminazione: se possibile quindi sarà auspicabile creare delle depressioni che poranno fungere da invaso; Qualsiasi sia la sua configurazione, uo il sisema di smalimeno delle acque meeoriche uilizzao dovrà avere requisii che garaniscano un agevole pulizia e manuenzione; Dovranno essere ricosiuii ui i collegameni con fossai e scoli di vario ipo evenualmene esiseni, che non dovranno subire inerclusioni o comunque perdere la loro auale funzione. Relazione di Compaibilià Idraulica 36/46

38 19 CONCLUSIONI Dalle analisi condoe si può affermare che gli inerveni di progeo, con le specifiche e le prescrizioni sopra riporae, non deermina dei cambiameni nella risposa idraulica del erriorio. Adoando quindi i dimensionameni proposi per le opere ed i manufai, quali idonei volumi di invaso in opere in linea e mediane la realizzazione di un bacino di laminazione non sarà sovraccaricao il sisema di bonifica esisene e modificao l auale asseo idraulico in condizioni di deflusso di piena. I risulai oenui e le prescrizioni sono graficamene riporai negli elaborai grafici allegai al progeo a cui si rimanda. Si conclude dunque che le opere previse dal Piano di Loizzazione Guardi, con l applicazione delle opere di miigazione idraulica precedenemene dimensionae, risuleranno idraulicamene compaibili secondo il principio dell invarianza idraulica. Relazione di Compaibilià Idraulica 37/46

39 20 APPENDICE 1: IL MODELLO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI- DEFLUSSI 20.1 DESCRIZIONE DEL PROCESSO FISICO DI FORMAZIONE DEI DEFLUSSI Per meglio comprendere il modello afflussi-deflussi, occorre descrivere sineicamene i processi che avvengono all inerno del bacino quando si verifica su di esso un eveno di precipiazione di una cera enià. Quando l acqua meeorica raggiunge il erreno (dopo un evenuale processo di inerceazione da pare della vegeazione) pare di essa evapora e riorna nell amosfera; ale processo risula però rascurabile nel caso di precipiazioni inense di breve duraa. L acqua sul erreno in pare si infilra nel suolo, inizialmene in quanià elevaa e con velocià sempre più ridoa al procedere della precipiazione fino a quando l inensià della pioggia supera la capacià di infilrazione del erreno; a queso puno l acqua che cade non riesce più ua ad infilrarsi per cui il surplus rimane sulla superficie del erreno risagnando o dando luogo ad uno scorrimeno sui versani del bacino. Si formano quindi dei rigagnoli ad andameno irregolare che si raccolgono in una ree di rigagnoli di maggiori dimensioni al procedere dello scorrimeno fino ad immeersi nella ree drenane vera e propria, qui si forma un onda di piena che rasferisce la propria forma nella ree collerice con un processo di propagazione MECCANISMO DI GENERAZIONE DEI DEFLUSSI SUPERFICIALI Nel modello uilizzao i meccanismi di generazione dei deflussi superficiali risulano diversi a seconda che il suolo su cui cade l acqua meeorica sia impermeabilizzao (nel caso cioè di zone urbanizzae) o meno. Qui di seguio vengono descrii i modelli di filrazione e deenzione superficiali assuni alla base delle simulazioni effeuae. Aree permeabili Per quano concerne le aree non impermeabilizzae dall inerveno anropico, si è uilizzao il modello di Horon di generazione dei deflussi superficiali. Relazione di Compaibilià Idraulica 38/46

40 Si è quindi ipoizzao che l acqua di precipiazione in pare si accumuli nelle depressioni superficiali del erreno ed in pare si infilri nel erreno fino a saurarlo, a queso puno l acqua meeorica si infilra solamene in minima pare e praicamene ua scorre in superficie fino a raggiungere la ree drenane. La formulazione maemaica del processo di infilrazione sopra descrio è riassumibile nella curva di Horon: ( ) f ( ) = f + f f e C 0 C k dove: f() è la capacià di infilrazione nel empo espressa in mm/h fo è l infilrazione massima che si verifica al empo = 0 fc è il valore di infilrazione raggiuno asinoicamene ad un empo infinio k è una cosane che qualifica la velocià dell esaurimeno, cioè del passaggio dal valore fo al valore fc. Ogni suolo è quindi caraerizzao da quaro parameri fo, fc e k e la deenzione superficiale ds. Dai dai disponibili in leeraura e dai es di validià del modello effeuai con misure sperimenali e ramie confrono con alri modelli maemaici, si può rienere che il coefficiene k può assumersi pari 4.14 h -1. Si sono assegnai, considerando i erreni della zona in esame ed in accordo con quano disponibile in leeraura, i segueni parameri della curva di Horon: fo (mm/h) = 120 fc (mm/h) = 10 ds (mm) = 5 Aree impermeabili Per le aree impermeabilizzae dagli insediameni anropici, la pioggia nea efficace è saa oenua mediane la sola sorazione della deenzione superficiale simaa, secondo valori di leeraura, pari a 1.57 mm. Relazione di Compaibilià Idraulica 39/46

41 20.3 FORMULAZIONE DEL MODELLO MATEMATICO Il modello maemaico URBHYD è un modello conceuale che si basa sulla schemaizzazione separaa delle aree permeabili e di quelle impermeabili come due serbaoi lineari in parallelo. Dao uno ieogramma efficace qualsiasi è possibile per ogni pare del bacino (permeabile ed impermeabile) deerminare per convoluzione l idrogramma dei deflussi superficiali corrispondeni per poi sommarli ed oenere quindi l idrogramma di piena della oalià del bacino. La precipiazione elemenare avene un volume: dv = I(τ) d genera un idrogramma che si oiene da quello dell idrogramma uniario (generao da una precipiazione nea di volume uniario) moliplicando le ordinae per dv. j A Q τ I( τ) u z=- τ Q() Si consideri l equazione di coninuià dei serbaoi: dv I( ) Q( ) = = K dq, d d k moliplicando enrambi i membri per e si oiene: L ordinaa dell idrogramma al empo sarà daa dalla somma dei conribui delle precipiazioni elemenari di duraa dτ compresa ra 0 e, ovvero dal seguene inegrale denominao inegrale di convoluzione: Q( ) = u( τ ) I( τ ) dτ. 0 Per la deerminazione dell idrogramma uniario, si ricorre alla schemaizzazione separaa degli appori provenieni dalle aree permeabili ed impermeabili del bacino che vengono schemaizzae mediane due serbaoi lineari aveni cioè la seguene relazione ra poraa uscene e volume invasao: V = K. Q. e I e Q e K dq d k k k k ( ) = ( ) + = e K Q( ) d d e quindi inegrando ra 0 e si oiene: z Relazione di Compaibilià Idraulica 40/46

42 d k k k e I ( τ ) dτ = e K Q d e K Q d ( ) = ( ). 0 0 Si oiene perciò: τ k e Q( ) = K I ( τ ) d τ 0 che confronaa con l inegrale di convoluzione fornisce: u( ) = K e K. Il valore del coefficiene di invaso K per enrambi i serbaoi (che simulano l area impermeabile e quella permeabile rispeivamene) si oiene dalla seguene relazione basaa sulla eoria dell onda cinemaica: dove: K = a L n I S MAX K L è il coefficiene di invaso; è la lunghezza del bacino; Imax è l inensià massima della pioggia nea; n è il coefficiene di scabrezza superficiale di Manning assuno pari a 0.25 per le aree permeabili e pari a per quelle impermeabilizzae; S a è la pendenza del bacino; è un faore di conversione dimensionale. Relazione di Compaibilià Idraulica 41/46