0371/ STUDIO TECNICO

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1 Via Paolo Gorini, LODI (LO) Tel.: 0371/ STUDIO TECNICO Fax: 0371/ DI INGEGENRIA CIVILE Dott. Ing. GIUSEPPE BERGOMI Ordine degli Ingegneri della Provincia di Lodi n 111 committenza SAL S.r.l. Via dell Artigianaton 1/3 Loc. San Grato Lodi (Lo) comune COMUNE DI BORGHETTO LODIGIANO descrizione ELABORATO B.1 - Relazione idraulica COSTRUZIONE FOGNATURE E COLLEGAMENTO AL COLLETTORE INTERCOMUNALE (2 LOTTO) data Marzo 2013 PROGETTO ESECUTIVO

2 INDICE 1) PREMESSA ) STIMA DELLA PORTATA DI ACQUE NERE ) STIMA DELLA PORTATA DI ACQUE BIANCHE ) DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE IDRAULICHE IN PROGETTO Condotte con deflusso a gravità Condotte in pressione e sollevamenti...5 5) MATERIALI PREVISTI... 6

3 1) PREMESSA In questa sezione sono riportati i dati utilizzati come base dei calcoli idraulici, una breve descrizione dei procedimenti e delle espressioni di calcolo adottate ed i relativi risultati, una descrizione del funzionamento delle opere progettate. Gli interventi in progetto comprendono: - Condotte con deflusso a gravità - Apparecchiature di sollevamento dei liquidi - Condotte in pressione - Manufatti di regolazione, sfioro e scarico In questa fase progettuale sono state dimensionate le varie componenti idrauliche delle opere in progetto al fine di definire, oltre agli ingombri ed alla funzionalità idraulica, la stima di spesa delle opere. La progettazione delle opere idrauliche è stata condotta facendo riferimento a: o Incontri con l ufficio tecnico comunale ed il gestore della rete fognaria comunale (SAL srl); o Rilievi topografici della rete fognaria esistente; o Caratteristiche geologiche dell area; o Programma di Tutela ed Uso delle Acque della Regione Lombardia; o Regolamento Regione Lombardia n 3 del 24/03/2006; o D.Lgs. 152/ ) STIMA DELLA PORTATA DI ACQUE NERE Le portate di dimensionamento della rete possono essere stimate con riferimento al numero di abitanti residenti con l espressione: Q NP cp Ψ DI Ab = (l/s) dove DI è la dotazione idrica assunta pari a 250 l/(ab*d), Ψ è il coefficiente d afflusso in fognatura (0,8) e C p è il coefficiente di punta pari a 5. Nella seguente tabella si riportano i valori della portata nera di punta (Q NP) stimati per ogni area d intervento: 1

4 Intervento AE Q NP (l/s) Barazzina Prevede Panigada Via Cavallotti Via Matteotti Vigarolo La tabella mostra come le portate nere siano caratterizzate da valori molto bassi, visto l esiguo numero di utenti che le generano, pertanto verranno impiegate condotte in PVC di diametro 315 mm, il minimo consigliato dalle norme di buona tecnica per ridurre la possibilità di formazione di occlusioni. Le pendenze minime saranno pari al 3 per mille per la quasi totalità delle condotte in progetto, anche se l'esigua portata di deflusso non garantirà comunque le velocità di autopulizia nelle condotte, pertanto, volendo evitare l installazione di dispositivi di cacciata automatici, dovranno essere previste operazioni di verifica periodica dello stato delle condotte (con frequenza di almeno 2 volte l anno) ed eventuali operazioni di spurgo da parte del Gestore della rete. 3) STIMA DELLA PORTATA DI ACQUE BIANCHE Il calcolo delle portate di pioggia è stato condotto con riferimento ad una curva di possibilità climatica di tipo monomia h=a t n, che lega alla durata t (in ore) l altezza di pioggia h (in mm) con assegnato Tempo di Ritorno. È stata utilizzata la curva di possibilità climatica associata un Tempo di Ritorno di 10 anni, con a= 35,60 [mm/ore n ] e n= 0,29. Per il calcolo delle massime portate di acque pluviali è stato adottato il metodo volume d'invaso nella sua forma semplificata (Iannelli G., 1969), che consente di calcolare i valori del coefficiente udometrico (u) e della massima portata (Q P) con le seguenti formule: u = 2168 n 0 W ( a ϕ) ( 1/n 1) 0 1/n0 (l/s * ha) Q P = u A (l/s) dove: a ed n sono le costanti della curva di possibilità climatica; n 0 = 4/3 n; 2

5 ϕ è il coefficiente di afflusso in fognatura medio ponderale calcolato in funzione della tipologia di superfici e del grado di impermeabilizzazione del bacino; A è l area del bacino (ha); W è il volume specifico (in m³/m²) di acqua invasata nell area scolante durante la piena, ricavata con la formula di Iannelli: W = 0,005 * (1 + 0,29A 0,227 ) I risultati del calcolo sono riassunti nella seguente Tabella: Intervento Area bacino (ha) Q P (l/s) Via Cavallotti tratto A-B 5, ,5 Via Cavallotti tratto B-D 6, ,8 Via Matteotti 6, ,5 Nelle seguenti figure si riportano i bacini sottesi alle sezioni di chiusura degli interventi in progetto Fig. 1 Bacino intervento via Cavallotti 3

6 Fig. 2 Bacino intervento via Matteotti 4) DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE IDRAULICHE IN PROGETTO 4.1 Condotte con deflusso a gravità Il dimensionamento è stato effettuato nell ipotesi di moto uniforme utilizzando le portate calcolate come descritto nei paragrafi precedenti. I diametri teorici D dei tronchi di fognatura sono stati ottenuti, a partire dalla formula di Chézy: Q = k 2 1 AR 3 i 2 s dove Q (m³/s) è la portata di calcolo, k s il coefficiente di resistenza al moto espresso secondo Strickler (m 1/3 s -1 ), A l area bagnata (m²), R il raggio idraulico (m) e i la pendenza (m/m) delle condotte. A partire dai diametri così calcolati sono stati scelti i diametri commerciali immediatamente superiori, come riportato negli elaborati progettuali. 4

7 4.2 Condotte in pressione e sollevamenti La curva caratteristica della tubazione (H T) è data dalla somma della prevalenza geodetica (H G) e della perdite di carico della condotta (H) pari a: H = JL + H i dove il primo termine rappresenta le perdite distribuite ed il secondo quelle localizzate. La cadente J viene calcolata mediante l espressione: J 2 V = λ 2gD nella quale λ è l indice di resistenza, V è la velocità (m/s) e D il diametro (m). L indice di resistenza λ si calcola attraverso la formula di Colebrook: ε = 2Log10 + λ Re λ D dove Re è il numero di Reynolds ed ε è la scabrezza equivalente. Le perdite di carico localizzate, sono stimate attraverso la relazione: H i 2 V = ki 2g nella quale i coefficienti k i, variabili in funzione della singolarità, sono stati desunti dalla letteratura scientifica. Sommando alle perdite di carico H così calcolate la prevalenza geodetica H G delle pompe si ottiene la prevalenza totale H T. Considerate la modeste portate nere da sollevare (vedi paragrafo 2) il diametro interno delle tubazioni in pressione è stato fissato pari a 113 mm (corrispondente a un DN 125 in PEAD) o 82 mm (corrispettivo di un DN 90 in PEAD), per contemperare da una parte l esigenza di non avere velocità troppo basse in condotta e dall altra di evitare diametri troppo piccoli che potrebbero facilmente occludersi. Per le tre stazioni denominate Sollevamento C.na Regona, Sollevamento Ghisella (intervento in località Barazzina) e Sollevamento S.P. 125 (intervento in località Vigarolo) le condotte prementi saranno pertanto formate da tubazioni in polietilene di DN 125, mentre la stazione Sollevamento Tre Ruote da condotte in polietilene DN 90. In tutte le stazioni di sollevamento saranno installate 2 pompe centrifughe sommerse (di cui una con funzionamento come riserva attiva). Le caratteristiche degli impianti sono riassunte nella seguente tabella. Intervento Sollevamento Q (l/s) Prevalenza (m) Potenza (kw) Loc. Barazzina C.na Regona Loc. Barazzina Ghisella Loc. Vigarolo S.P Loc. Barazzina Tre Ruote

8 Il volume delle camere d aspirazione per le tre stazioni di sollevamento di C.na Regona, Grisella ed S.P. 125 sarà pari a circa 1,3 m³, diversamente per il sollevamento di Tre Ruote si avrà un volume di 0,86 m³. 5) MATERIALI PREVISTI I materiali impiegati per la realizzazione delle principali parti del sistema fognario sono i seguenti: - Tubazioni in gres ceramico (conformi alla norma UNI EN 295-5) per il tratto di fognatura mista previsto nell intervento denominato via Cavallotti. Questo tratto, che costituisce la dorsale di tratti di fognatura secondari, è caratterizzato da portate miste consistenti, pertanto si è scelto un materiale come il gres caratterizzato da un elevata resistenza sia meccanica sia all aggressione chimica ed un elevata durevolezza nel tempo. - Tubazioni calcestruzzo vibrocompresso (conformi alla norma UNI EN 1916) per il tratto di fognatura previsto nell intervento denominato via Cavallotti con funzione di scolmatore delle acque meteoriche. - Tubazioni in PVC (conformi alle norme UNI EN1401) per tutti gli altri tratti di fognature a gravità per le sole acque nere. - Tubazioni in Polietilene ad Alta Densità PEAD (conformi alle norme UNI EN 12201) per le condotte in pressione. I pozzetti di ispezione saranno costituiti da elementi prefabbricati in calcestruzzo vibrato ad elevata resistenza, mediamente armato, con pareti non inferiori a 15 cm e fondo non inferiore a 10 cm, ricoperto con soletta di tipo pesante per traffico carrabile su strade di prima categoria, di spessore non inferiore a 20 cm. L accesso è previsto attraverso chiusini in ghisa sferoidale secondo le norme UNI EN 1563 e UNI EN 124 classe D400 per traffico pesante. 6