REGIONE PIEMONTE PROVINCIA DI CUNEO COMUNE DI LESEGNO. IMPIANTO IDROELETTRICO ED IRRIGUO SUL TORRENTE CORSAGLIA Centrale "San Bernardo"

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1 REGIONE PIEMONTE PROVINCIA DI CUNEO COMUNE DI LESEGNO IMPIANTO IDROELETTRICO ED IRRIGUO SUL TORRENTE CORSAGLIA Centrale "San Bernardo" Provvedimento dirigenziale n. 49 del del Settore Gestione del Territorio - Ufficio VIA Documentazione ai sensi del D.Lgs 387/2003 CONSORZIO IRRIGUO BEALERA PRATO NUOVO E TANARO SOTTANO Calcolo del fabbisogno irriguo DATA PROGETTO Dicembre 2011 SCALA Elaborato 3.1 GRUPPO DI PROGETTAZIONE RICHIEDENTI STUDIO DI INGEGNERIA Dott. Ing. ANTONIO CAPELLINO Via Rosa Bianca, Mondovì - (CN) 0174/ studiocapellino@alice.it PEC antonio.capellino@ingpec.eu STUDIO TECNICO Dott. Geol. Luca Bertino Via Risorgimento, Mondovì (CN) 0174/41589 lucabertino@libero.it S.C.S. s. r. l. Via Divisione Cuneense, Bernezzo - (CN) P.IVA. - C.F. e R.I ing Carlo SIMONDI Dott. Arch. DANIELE BORGNA Via G. Pascoli, 39/ Mondovì (CN) arch.borgna@virgilio.it Dott. Ing. ALBERTO BONELLO Strada di Pascomonti Mondovì (CN) ing.bonello@ .it Geom. ALBERTO BALSAMO S.S. 28 Nord, Mondovì (CN) alberto.balsamo@geopec.it Dott. For PAOLO CORRENDO Via Pellico, Bernezzo Fraz. San Rocco (CN) correndo@libero.it Consorzio irriguo Bealera Prato Nuovo e Tanaro Sottano Località Bonone, Lesegno - (CN) C.F. LCNGLL54L17E546S per il consorzio Guglielmo LUCIANO Si riservano tutti i diritti di divulgazione e/o riproduzione del presente documento senza specifica autorizzazione ai sensi della legge n.633 e s.m. ed int.

2 Sommario 1. INTRODUZIONE FABBISOGNO IRRIGUO ATTUALE Dati del comprensorio irriguo Risultati MODALITÀ DI ESERCIZIO DELLA DERIVAZIONE Esercizio della derivazione Verifica dello stramazzo dello stacco irriguo Verifica dello stramazzo Verifica della condotta MODALITÀ DI RILASCIO DEL DEFLUSSO MINIMO VITALE ALLEGATO Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 1

3 1. INTRODUZIONE La presente relazione illustrativa riguarda la derivazione irrigua del Consorzio Irriguo Bealera Prato Nuovo e Tanaro Sottano. In particolare la domanda di concessione di derivazione ai fini agricoli è affiancata a quella del prelievo idroelettrico sul Torrente Corsaglia in località San Bernardo nel Comune di Lesegno. In ottemperanza al Regolamento Regionale 10/R del 29 luglio 2003 della Regione Piemonte, la relazione illustrativa documenta il fabbisogno irriguo attuale nonché le modalità di esercizio della presa e di rispetto degli obblighi di rilascio in alveo. In osservanza al Regolamento Regionale 8/R del 17 luglio 2007 della Regione Piemonte, il presente documento indica le modalità di rilascio del deflusso minimo vitale, di cui l elaborato 2 Relazione idrologica riporta il calcolo. La derivazione irrigua in questione non è soggetta al Regolamento Regionale 7/R del 25 giugno 2007 della Regione Piemonte, in materia di misura delle portate e dei volumi prelevati. Nel caso specifico, la concessione consiste in una portata massima minore di 100 l/s ed un volume annuo di prelievo minore di m 3, pertanto in base all articolo 4, comma 1.a) del predetto regolamento regionale, non è soggetta all obbligo di misura. Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 2

4 2. FABBISOGNO IRRIGUO ATTUALE Il fabbisogno irriguo attuale è determinato col software Quant4 nella Versione 4.2, come specificato nel documento regionale Linee guida per la verifica dei fabbisogni irrigui, la revisione delle concessioni e il calcolo dei riparti in condizioni di magra Dati del comprensorio irriguo Il comprensorio ha una superficie totale pari a 22 ha 33 a 64 ca, di cui il 60% ad uso seminativo ed il 40% adibito a prato. La domanda di concessione ad uso irriguo prevede l attingimento tra il 1 maggio ed il 1 settembre. La rete irrigua principale è formata interamente da condotte in polietilene ad alta densità, invece i canali a servizio delle singole aree sono di tipo trapezio scavate nel terreno naturale. Il metodo irriguo utilizzato nel comprensorio servito è quello a scorrimento superficiale. Come si evince dalla Figura 1, il comprensorio irriguo comprende aree che appartengono alla classe di uso del suolo 3 Suoli con alcune limitazioni che riducono la scelta e le produzioni delle colture. Le pratiche colturali devono essere più accurate che nella classe precedente. Dalla Figura 2 emerge, per affinità al fondovalle del Fiume Tanaro, dove indicato, che i suoli hanno principalmente capacità drenante Alta. La distribuzione dei suoli secondo la capacità di uso e la permeabilità è riportata in Tabella 1. Permeabilità Tabella 1: Classificazione dei suoli Classe di Uso dei suoli Bassa Media Alta 1 2 0,00% 0,00% 0,00% 3 0,00% 0,00% 100,00% 4 0,00% 0,00% 0,00% Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 3

5 Figura 1: Capacità di uso dei suoli Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 4

6 Figura 2: Capacità di drenaggio dei suoli Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 5

7 2.2. Risultati La Tabella 2 riporta il riepilogo dei fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte determinati col codice di calcolo Quant4 in funzione dei dati riportati al precedente paragrafo 2.1. Dati del comprensorio irriguo. Tabella 2: Fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte (l/s) Mese apr mag giu lug Ago set Fabb. di valore medio Fabb. con freq. sup. 20% Per quanto riguarda i volumi derivabili, essi sono calcolati per il fabbisogno irriguo con frequenza di superamento del 20% nel periodo di concessione, 1 maggio 30 settembre. Tabella 3: Fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte (l/s) Mese apr mag giu lug Ago set Q (l/s) V (m 3 ) In Allegato 1 sono riportati per esteso i risultati del programma di calcolo Quant 4, reimpaginati per consentirne meglio la lettura. La portata massima di fabbisogno irriguo con frequenza di superamento del 20% è di 27 l/s, nel mese di Luglio. La derivazione è esercitata solamente 16 h/gg, pertanto la portata massima nel mese di luglio diventa: Q ,040 m s Siccome l adacquamento dei campi è previsto per scorrimento superficiale e la permeabilità del terreno è Alta, è necessario utilizzare una portata adeguata. Così si preferisce utilizzare ai fini irrigui sempre la portata massima stabilita in 40 l/s e limitare in funzione del periodo le ore di utilizzo, secondo quanto indicato nella successiva Tabella 4 ed in funzione della disponibilità nel torrente. 40 l Tabella 4: Fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte (l/s) Mese apr mag giu lug Ago set V (m 3 ) T (h) s Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 6

8 3. MODALITÀ DI ESERCIZIO DELLA DERIVAZIONE La derivazione irrigua utilizza in couso le medesime opere di presa ed adduzione dell impianto idroelettrico a cui è legata la domanda di concessione. Dal bacino di sedimentazione e carico del predetto impianto idroelettrico diparte la rete irrigua principale formata da condotte in polietilene ad alta densità che alimentano i canali in terra che adacquano le singole aree servite. Lo stacco irriguo è regolato da una paratoia piana ed un successivo stramazzo rettangolare libero che permette un immediata verifica della portata derivata La portata irrigua è esigua rispetto a quella idroelettrica ed inoltre il Regolamento Regionale 10/R predilige l utilizzo agricolo a quello energetico. Così la derivazione è gestita dando priorità al prelievo irriguo Esercizio della derivazione La portata massima di fabbisogno irriguo con frequenza di superamento del 20% è di 27 l/s, nel mese di Luglio. La derivazione è esercitata solamente 16 h/gg, pertanto la portata massima nel mese di luglio diventa: Q ,040 m s Siccome l adacquamento dei campi è previsto per scorrimento superficiale e la permeabilità del terreno è Alta, è necessario utilizzare una portata adeguata. Così si preferisce utilizzare ai fini irrigui sempre la portata massima stabilita in 40 l/s e limitare in funzione del periodo le ore di utilizzo, secondo quanto indicato nella successiva Tabella 4 ed in funzione della disponibilità nel torrente. 40 l Tabella 5: Fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte (l/s) Mese apr mag giu lug Ago set V (m 3 ) T (h) Ovviamente, qualora nel torrente fosse disponibile una portata minore della somma del deflusso minimo vitale e di quella massima derivabile, il conteggio delle ore di adacquamento deve essere adeguato. La derivazione irrigua ovviamente deve sempre e comunque rispettare il deflusso minimo vitale e la paratoia di presa è regolata in conseguenza della portata disponibile nel torrente. s Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 7

9 3.2. Verifica dello stramazzo dello stacco irriguo La portata irrigua è prelevata dal bacino di sedimentazione attraverso una paratoia piana sul lato sinistro del bacino di sedimentazione. La predetta paratoia alimenta la vasca di carico della condotta irrigua, in cui è inserito uno stramazzo per il controllo della portata utilizzata ai fini agricoli. Lo stramazzo è a parete sottile rettangolare, largo 0,40 m, con comportamento libero. La condotta della rete irrigua principale è in polietilene ad alta densità strutturato con diametro nominale di 350 mm, che comporta un diametro interno utile di 300 mm. Essa, durante il normale esercizio ha comportamento a pelo libero e la pendenza minima è dell Verifica dello stramazzo Lo sfioratore laterale di guardia nel bacino di sedimentazione è del tipo a parete sottile. Nell ipotesi che la luce di questo tipo di stramazzo sia decomponibile nella somma di infinite luci a battente in parete sottile di altezza infinitesima dz, sotto un carico z, con coefficiente di portata, si ottiene: dq L 2g z dz il cui integrale fra 0 ed h fornisce la portata: 2 Q L h 3 2g h I simboli hanno il seguente significato: - = 0,62 coefficiente di portata; - L = 0,40 m larghezza della soglia; - h carico idraulico. Il valore di h è calcolato per iterazioni successive dell espressione. Il battente idraulico che permette lo sfioro della portata massima derivabile di 0,040 m 3 /s è pari a 0,144 m Verifica della condotta Nella sezione esaminata, il moto è considerato uniforme, perciò descritto dalla formula di Chezy. U R i f dove: - U velocità media della corrente; - coefficiente d attrito; - R raggio idraulico; - i f = 1 pendenza del fondo del canale. Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 8

10 Utilizzando la formula di Strickler 1 6 c R in cui - c = 100 coefficiente di scabrezza del canale; si ottiene: U c R 2 3 i 1 2 f La sezione del canale è circolare, pertanto si possono determinare: 2 r h0 r arccos r r h0 B 2 r arccos r R B 2 r h r r h 2 in cui: - r = 0,150 m raggio della sezione circolare del canale; - h 0 battente idraulico di prima approssimazione. Si può determinare la portata corrispondente al battente idraulico ipotizzato: Q U 0 Si confronta la portata calcolata con quella di progetto, se non sono identiche si ipotizza una nuova altezza del flusso h p e si ripete il procedimento iterativo fino a convergenza. Se si considera la portata massima derivabile dal consorzio irriguo, Q = 0,040 m 3 /s, l iterazione si conclude con un carico piezometrico (h p ) di 0,248 m a cui corrisponde la velocità (U) di 0,64 m/s. Pertanto la sezione circolare di 300 mm di diametro utile è verificata. Nelle condizioni di derivazione massima l altezza idraulica cinetica è: 0 h c 2 U 2g 0,64 2g 2 0,021m Quindi l altezza idraulica totale è pari a: h h h 0,248 0,021 0,269 m t p c Il fondo della condotta è 0,40 m più profondo rispetto alla soglia dello stramazzo, pertanto è garantito l efflusso libero della vena stramazzante. Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 9

11 4. MODALITÀ DI RILASCIO DEL DEFLUSSO MINIMO VITALE Il deflusso minimo vitale è rilasciato attraverso due dispositivi idraulici distinti. In particolare il DMV è rilasciato attraverso il passaggio artificiale per l ittiofauna e sullo sbarramento mobile gonfiabile al fine di mitigarne la presenza. La modulazione temporale del deflusso minimo vitale prevede la ripartizione specificata nella successiva Tabella 6. Nello specifico, il rilascio minimo è di 1,150 m 3 /s nei mesi in cui la portata media mensile è minore del deflusso medio annuo ed aumenta del 50% nel restante periodo. Tabella 6: Ripartizione temporale del deflusso minimo vitale e del rilascio per la derivazione irrigua Mese Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic DMV (m 3 /s) 1,150 1,150 1,725 1,725 1,725 1,725 1,150 1,150 1,150 1,150 1,725 1,150 La portata di rilascio è ripartita nei predisposti dispositivi secondo il seguente schema: - passaggio artificiale per l ittiofauna 0,200 m 3 /s; - vena stramazzante sulla traversa 0,950 m 3 /s 1,525 m 3 /s. Per la descrizione e la verifica idraulica dei dispositivi di rilascio del deflusso minimo vitale si rimanda all elaborato progettuale 1 Relazione tecnica. Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 10

12 ALLEGATO 1 1 Caratteristiche generali Denominaz.ne: Consorzio Irriguo Bealera Prato Nuovo e Tanaro Sottano Baricentro del comprensorio: Longitudine Est = 7 58' Latitudine Nord = 44 25' Numero Consorziati: 15 Superficie irrigata: 1,5 ha/consorziato, in media Stagione irrigua consortile (giorno e mese): Inizio 01 mag Termine 30 set Composizione rete irrigua collettiva (in % della lunghezza totale): Canali in terra 0 Canali rivestiti e simili 0 Condotte 100 Composizione rete irrigua aziendale (in % della lunghezza totale): Canali in terra 100 Canali rivestiti e simili 0 Condotte 0 Ripartizione percentuale della superficie comprensoriale Efficienza di adacquamento (Ea) (Irrigazioni umettanti) Classe Permeabilità Microirrigazione 0,85 dei suoli Bassa (%) Media (%) Alta (%) Aspersione 0, ,0 0,0 0,0 Infiltrazione da solchi 0,67 3 0,0 0,0 100,0 Scorrimento superficiale 0,60 4 0,0 0,0 0,0 Perdita stagionale per filtrazione Somma 0,0 0,0 100,0 100,0 (Sommers. permanente) F = mm Efficienza Irrigazioni umettanti Sommers. permanente aziendale Condotte Canali in genere Condotte + canali Canali in genere (Eaz) 0,98 0,86 0,86 0,93 2 Colture irrigate, metodi di adacquamento, stagione irigua, efficienze Coltura Metodo Superf. ir Stagione irrigua Efficienze irrigue irriguo rigata (ha) inizio fine Ea Eaz Et,c Eg 1 Seminativo Scorrimento 13,4 01 mag 01 set 0,60 0,86 0,78 0,48 2 Prato Scorrimento 8,9 01 mag 01 set 0,60 0,86 0,78 0,48 Totale (ha) 22,3 Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 11

13 3 Fabbisogni di valore medio 3.1 Fabbisogni netti parcellari di valore medio (altezze mensili) Coltura Metodo Fabbisogni netti parcellari (mm) irriguo apr mag giu lug ago set Somma 1 Seminativo Scorrimento Prato Scorrimento Fabbisogni netti parcellari di valore medio (portate areiche continue fittizie) Coltura Metodo Fabbisogni netti parcellari (l/(s.ha)) irriguo apr mag giu lug ago set 1 Seminativo Scorrimento 0,00 0,04 0,19 0,52 0,35 0,00 2 Prato Scorrimento 0,00 0,18 0,27 0,34 0,23 0, Fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte di valore medio Eg Coltura Metodo Superf. ir (effic. Fabbisogni lordi alla fonte (l/s) irriguo rigata (ha) globale) apr mag giu lug ago set 1 Seminativo Scorrimento 13,4 0, Prato Scorrimento 8,9 0, Totale (ha) 22,3 Totali (l/s) Medi areici (l/(s.ha)) 0,00 0,20 0,47 0,97 0,66 0,11 4 Fabbisogni con frequenza di superamento 20% 4.1 Fabbisogni netti parcellari con frequenza di superamento 20% (altezze mensili) Coltura Metodo Fabbisogni netti parcellari (mm) irriguo apr mag giu lug ago set Somma 1 Seminativo Scorrimento Prato Scorrimento Fabbisogni netti parcellari con freq. di superamento 20% (portate areiche continue fittizie) Coltura Metodo Fabbisogni netti parcellari (l/(s.ha)) irriguo apr mag giu lug ago set 1 Seminativo Scorrimento 0,00 0,06 0,30 0,63 0,47 0,00 2 Prato Scorrimento 0,00 0,32 0,39 0,43 0,35 0, Fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte con frequenza di superamento 20% Eg Coltura Metodo Superf. ir (effic. Fabbisogni lordi alla fonte (l/s) irriguo rigata (ha) globale) apr mag giu lug ago set 1 Seminativo Scorrimento 13,4 0, Prato Scorrimento 8,9 0, Totale (ha) 22, ,00 0,35 0,73 1,19 0,91 0,22 Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 12

14 5 Riepilogo dei fabbisogni lordi comprensoriali alla fonte apr mag giu lug ago set Fabb. di valore medio (l/s) Fabb. con freq. sup. 20% (l/s) Media tra i due (l/s) (Fabb. con freq. sup. 20%) / (Fabb. medi) 1,77 1,55 1,22 1,39 2,03 6 Valori delle dotazioni lorde comprensoriali Inizio prelievo (giorno e mese): 01 mag Termine prelievo (giorno e mese): 30 set apr mag giu lug ago set Portata prelevabile (l/s) (l/(s/ha)) 0 0,35 0,73 1,19 0,91 0,22 Somma Durata mensile dei prelievi (giorni) Volumi prelevabili (migliaia di metri cubi) Sintesi a) Inizio del prelievo 01 mag b) Fine del prelievo 30 set c) Durata annua del prelievo (giorni) 153 d) Valore massimo della portata prelevabile (l/s) 27 e) Valore medio stagionale della portata prelevabile (l/s) 15 f) Valore medio annuo continuo fittizio della portata prelev. (l/s) 6 g) Volume stagionale prelevabile (migliaia di metri cubi) 202 Studio di ingegneria CAPELLINO Antonio Via Rosa Bianca 18 Mondovì (CN) 13