RELAZIONE TECNICA E QUADRO ECONOMICO

Transcript

1

2 COMUNE DI PISTOIA Provincia di PISTOIA PROGETTO DEFINITIVO COLLETTORI E SOLLEVAMENTI FOGNARI PISTOIA CAPOLUOGO I LOTTO PETROCCHI RELAZIONE TECNICA E QUADRO ECONOMICO FEBBRAIO 2015

3 1 /12 INDICE 1. PREMESSA STATO ATTUALE DELLA RETE FOGNARIA STIMA DELLE PORTATE NERE E DI PRIMA PIOGGIA PROGETTO DEL MANUFATTO DI SFIORO E DEL COLLETTORE DI FOGNATURA NERA ATTRAVERSAMENTO DELLA FERROVIA FIRENZE - LUCCA... 9 QUADRO ECONOMICO. 12

4 2 /12 1. PREMESSA Il presente progetto definitivo è parte di una previsione più ampia finalizzata al riordino fognario di buona parte del centro storico del comune di Pistoia. Tutta l area del centro è infatti servita da una fitta rete fognaria mista, gran parte della quale, allo stato attuale, termina nei corsi d acqua limitrofi senza subire trattamenti. E prevista, a scopi migliorativi, la realizzazione di due opere di sfioro che permettano di convogliare le portate di acque reflue in direzione del vicino Depuratore Centrale di Pistoia, lasciando sfiorare, in occasione di eventi di pioggia particolarmente intensi, una parte di portata di pioggia all interno dei corsi d acqua. Il presente progetto prevede la realizzazione di uno dei due sfioratori, che sarà posto in opera nei pressi di via Nazario Sauro, nelle vicinanze di via Policarpo Petrocchi, in testa al Fosso Brusigliano, al posto dello scarico libero esistente (Figura 1). Sarà inoltre progettata la tubazione di fognatura nera di collegamento tra lo sfioratore e il collettore fognario esistente diretto al depuratore. La zona è individuata all interno del Foglio della Carta Tecnica Regionale (CTR) della Regione Toscana in scala 1:10.000, e nel Foglio 20I11 in scala 1: Figura 1: Area di intervento nei pressi di via Petrocchi

5 L attività svolta è stata la seguente: 3 /12 Quadro conoscitivo dello stato attuale della rete fognaria del centro storico, con rilievo topografico di alcuni tratti, in particolar modo del tracciato del collettore fognario in progetto; Individuazione del bacino fognario di competenza del manufatto in progetto; Calcolo della portata di competenza del bacino fognario individuato e dell aliquota di portata da inviare a depurazione; Dimensionamento della tubazione prevista per il trasferimento della portata nera dall opera di sfioro in direzione del depuratore e verifica della tubazione di recapito. 2. STATO ATTUALE DELLA RETE FOGNARIA L area di studio è servita da una fitta rete fognaria di tipo misto, quasi ovunque in muratura o calcestruzzo, della quale è stata svolta una ricostruzione completa mettendo insieme più rilievi a disposizione eseguiti in tempi diversi, integrati con rilievi svolti appositamente per chiarire i punti più critici. Per lo stato attuale della rete fognaria si fa riferimento alla Tavola 2 allegata. La ricostruzione della rete fognaria è stata complessa, poiché, interessando il centro storico, presenta dei tratti piuttosto antichi che si sovrappongono ad altri più recenti. Per accertarsi di individuarne l esatto andamento, in special modo nel tratto di intervento, è stato svolto un rilievo puntuale che ha previsto l apertura dei pozzetti per la conoscenza delle quote di scorrimento e l uso di coloranti per il tracciamento delle direzioni. La conoscenza dell andamento della rete ha permesso di tracciare il bacino fognario di interesse del manufatto di sfioro in progetto: esso è compreso tra via Girolamo Savonarola e via Policarpo Petrocchi, e ha un area di 0,5 Km 2. Anch esso è rappresentato nella Tavola 2.

6 4 /12 3. STIMA DELLE PORTATE NERE E DI PRIMA PIOGGIA Si espongono di seguito, brevemente, i criteri adottati circa il calcolo delle portate che interessano la rete fognaria mista studiata, con riferimento al bacino fognario individuato al Paragrafo 2. Per la stima delle portate di acque reflue afferenti in fognatura, è stato fatto riferimento ai consumi idrici calcolati dai contatori dell acquedotto per le abitazioni ricadenti nel bacino individuato. Noti i metri cubi di acqua consumati in un anno per l intero bacino, trasformati nei corrispondenti litri al giorno, il contributo delle acque nere è stato calcolato con la seguente formula: Q p = c p Q n = c p α Q cons [l/s] dove: Q p = portata nera di punta [l/s] c p = coefficiente di punta, pari a 3 Q n = portata nera media [l/s] Q cons = portata idrica media consumata nel bacino [l/s] α = coefficiente di afflusso in fognatura, posto uguale a 0, = secondi in un giorno. Poiché la fognatura è mista, è stata inoltre calcolata l aliquota di portata di acque meteoriche da avviare all impianto di depurazione insieme alle acque reflue. Come prevede la Normativa (L.R. 5/86), una fognatura mista deve essere in grado di convogliare verso il depuratore una portata minima pari a 5 volte la portata nera media; la portata eccedente tale valore, che di norma si verifica durante eventi meteorici significativi, deve essere allontanata tramite opere di sfioro in direzione di corpi idrici superficiali, e perciò esclusa dalla rete fognaria, come oggetto del presente progetto.

7 5 /12 Relazione tecnica Nella Tabella 1 vengono sintetizzati i risultati del calcolo della portata nera afferente allo sfioratore in progetto; è riportato inoltre il calcolo della portata di acque meteoriche da trattare. consumi Q cons α c p Q n Q p 5Q n mc/anno l/gg l/s l/s l/s Tabella 1: calcolo delle portate nere relative al bacino fognario da inviare a depurazione. 4. PROGETTO DEL MANUFATTO DI SFIORO E DEL COLLETTORE DI FOGNATURA NERA Come accennato in precedenza, lo sfioratore verrà realizzato a Sud di via Nazario Sauro, in testa al Fosso Brusigliano, al posto dello scarico esistente (Figura 2). Figura 2: Punto di realizzazione dello sfioratore in progetto Il manufatto, realizzato in opera in luogo dello scarico diretto esistente, sarà costituito da un pozzetto in c.a. che riceverà le acque reflue provenienti da un collettore a volta in muratura, di 1 m x 1,5 m, e separerà le portate di magra da quelle di pioggia mediante una soglia di sfioro alta 10 cm. Le prime verranno condotte in direzione del depuratore tramite una tubazione in PVC Ø 250 mm; le seconde saranno sfiorate nel Fosso Brusigliano mediante un tubo in PVC Ø 1000 mm.

8 6 /12 Il manufatto sarà formato da tre camere, la prima delle dimensioni interne di 150 x 200 cm, la seconda di 150 x 150 cm e la terza di 150 x 80 cm. La prima camera riceverà le acque miste e, tramite la soglia di sfioro, separerà le acque nere da quelle meteoriche, inviandole alla seconda camera tramite una griglia a cestello atta a filtrare eventuali materiali grossolani. Tra la seconda e la terza camera, un regolatore di portata a galleggiante DN 200 mm lascerà passare nella fognatura nera in progetto a valle in PVC Ø 250 mm soltanto la portata che quest ultima è in grado di smaltire, facendo così innalzare il livello nella seconda camera e di conseguenza nella prima e da essa sfiorare una volta oltrepassata la soglia nel Fosso Brusigliano. La Tavola 8 allegata mostra nel dettaglio le caratteristiche dello sfioratore. La tubazione che allontanerà le acque reflue in direzione del depuratore percorrerà un area verde per circa 30 m, attraverserà via Gonfiantini, e percorrerà poi una strada bianca entrando in un area industriale dismessa per un tratto di circa 200 m; attraverserà inoltre la ferrovia Lucca - Firenze, scorrerà all interno del piazzale dell area industriale Ansaldobreda per 270 m, fino a percorrere un tratto di via delle Ciliegiole per altri 60 m. Da lì andrà ad allacciarsi ad una tubazione in gres DN 300 mm che scorre lungo via dell Annona, presso un pozzetto all incrocio con via delle Ciliegiole, come mostra la Tavola 4 allegata. La lunghezza complessiva della tubazione sarà di 716 m. E prevista la posa in opera di pozzetti di ispezione circolari prefabbricati in c.a. del diametro interno di 1 m almeno ogni 40 m, oltre che in corrispondenza delle curve, per un totale di ventuno pozzetti. Il tratto di attraversamento della ferrovia, lungo circa 36 m, sarà in gres DN 400 mm. Il rilievo dei pozzetti A e B di partenza e arrivo della tubazione in progetto, che ne ha consentito il dimensionamento, è sintetizzato in Tabella 2; la Tabella 3 ne riassume le caratteristiche. Si prevede, per lo scavo in progetto, una profondità sempre superiore a 1,5 m, fino a un massimo di 2,40 m circa; sarà perciò necessario il blindaggio in tutte le situazioni in cui non sia possibile allargare la sezione di scavo e inclinarne le pareti.

9 7 /12 Quota Quota scorrimento piano campagna (m s.l.m.) (m s.l.m.) A - monte B - valle Tabella 2: rilievo dei pozzetti di partenza (A) e di arrivo (B) della tubazione in progetto. Tratto Materiale e diametro Lunghezza pendenza tubazione m % monte ferrovia PVC Ø 250 mm ferrovia GRES DN 400 mm valle ferrovia PVC Ø 250 mm Tabella 3: Caratteristiche della tubazione in progetto. La tubazione in progetto dovrà essere tale da convogliare una portata pari a cinque volte la portata nera media prodotta dal bacino di competenza, come spiegato al Paragrafo 3 e calcolato in Tabella 1. Superato tale valore di portata, in occasione di eventi meteorici intensi, l opera di sfioro lascerà andare la portata in eccesso in direzione del Fosso di Brusigliano. Per il dimensionamento della tubazione, si è proceduto come segue. Per essa è stato ipotizzato l impiego di una tubazione in PVC Ø 250 mm, la sua sezione è stata verificata in condizioni idrauliche di moto uniforme, utilizzando la relazione di Chèzy: Dove: Q = S χ ( R i) - Q: portata massima transitante nella condotta in esame (m 3 /s) - S: sezione di deflusso della condotta (m 2 ) - c: parametro di resistenza al moto - R: raggio idraulico della sezione, R=S/C, con C contorno bagnato della sezione - i: pendenza della condotta.

10 8 /12 La condizione di moto considerata è quella usuale di moto assolutamente turbolento, ossia per numero di Reynolds superiore a 2500: in questa situazione il parametro di resistenza al moto, c, dipende solo dalla scabrezza relativa della condotta, e non più dal numero di Reynolds. Il parametro di resistenza al moto c viene quindi calcolato tramite l'espressione di Gauckler e Strickler: χ = K R dove k (m 1/3 s -1 ) è il coefficiente di scabrezza della condotta secondo Gauckler e Strickler, il cui valore, funzione del tipo di materiale e dello stato di conservazione, è stato stimato, a titolo cautelativo, pari a 120 m 1/3 s -1 per la tubazione in PVC. La pendenza minima prevista per la tubazione in PVC è di circa 0.3%. La Tabella 4 mostra che il grado percentuale di riempimento del ramo durante il transito della portata inviata all impianto di depurazione, di 35,1 l/s, è circa del 61%. Si calcola inoltre che la stessa tubazione, a bocca piena, riesca a convogliare una portata di 51 l/s. Anche la tubazione di attraversamento della Ferrovia, in GRES DN 400 mm e con pendenza del 2 per mille, risulta idonea ala portata in progetto, riempiendosi al 61%. E stata inoltre verificata la capacità della tubazione di recapito, in gres DN 300 mm, a ricevere la portata in arrivo dalla condotta di progetto. La tubazione in gres, allo stato attuale, alla luce degli interventi globalmente previsti in via dell Annona dal P.R.G., è stata progettata con riferimento ad una portata di 21,6 l/s; con l aggiunta della portata proveniente dalla tubazione in PVC di progetto, di 35,1 l/s, è necessario verificare che la tubazione in gres sia capace di smaltire una portata totale di 56,7 l/s. Stimando una pendenza dello 0,4%, si ottiene che la tubazione riesce a smaltire la portata di progetto con un riempimento del 62% (Tabella 4). Essa, inoltre, a bocca piena arriva a convogliare una portata di 79,5 l/s. tubazione portata sezione tubazione scabrezza χ Pendenza minima ramo riempimento m 3 /s m 2 m 1/3 s -1 % % PVC Ø 250 mm GRES DN 400 mm

11 9 /12 GRES DN 300 mm Tabella 4: verifica della capacità della tubazione in progetto e di quella di recapito. La tubazione in progetto, come mostra la Tavola 4 allegata, percorrerà in gran parte giardini e piazzali, alcuni dei quali privati, come il piazzale dell area industriale Ansaldobreda a Sud della ferrovia: propedeutiche alla sua realizzazione saranno perciò le procedure di esproprio o indennizzo di tutte le aree private. La Tavola 8 illustra nel dettaglio il manufatto sfioratore in progetto e le sezioni di scavo per la posa dei due tratti di condotta in PVC. Lo scavo interesserà: terreno di campagna, una strada bianca, e strade comunali, e sarà largo 1,0 m. La posa delle tubazioni in PVC avverrà su letto di sabbia opportunamente costipata dello spessore minimo di 10 cm. Il rinfianco e la copertura delle tubazioni saranno realizzati con lo stesso materiale utilizzato per il letto di posa, che verrà distribuito sui lati della tubazione a strati e compattato, e quindi posto sopra la tubazione stessa fino a raggiungere la quota nello scavo di 15 cm sopra la generatrice. Il ricoprimento verrà realizzato con terreno di scavo compattato nell area verde di monte, in stabilizzato di cava nella strada bianca, e in misto cementato in via Gonfiantini e lungo via delle Ciliegiole. Per il ripristino del piano stradale delle due strade comunali, sarà poi posato uno strato di binder dello spessore di 10 cm per una larghezza che supera quella dello scavo di 20 cm da entrambi i lati; al di sopra di esso, verrà infine realizzato un tappeto d usura di 3 cm per tutta la larghezza della carreggiata. 5. ATTRAVERSAMENTO DELLA FERROVIA FIRENZE - LUCCA Particolare criticità è rappresentata dalla necessità di attraversare la linea ferroviaria Firenze Lucca al Km , come mostra la Tavola 7 allegata. L attraversamento in questione sarà messo in opera tramite tecnica no dig microtunneling, che non prevede scavo al di sotto della ferrovia, ma inserimento a spinta nel terreno della tubazione in progetto, mediante la posa di un pozzetto a monte e uno a valle dell attraversamento stesso. Il progetto è tale da rispettare, in tale criticità, tutte le prescrizioni della relativa normativa (D.M. 04/04/2014 Allegato

12 10 /12 A punto 5 Norme tecniche per gli attraversamenti di ferrovie con condotte o canali convoglianti acque a pelo libero ). La norma richiede, in particolare, un dislivello di 2 m tra il piano del ferro e la generatrice superiore della tubazione; inoltre è necessaria la presenza di un pozzetto a monte e uno a valle dell attraversamento, da realizzare ad una distanza minima di 10 m dalla più vicina rotaia e di 3 m dal piede del rilevato o dal ciglio della trincea. Se la condotta è di materiale autoresistente, non è necessaria la posa di un tubo guaina di protezione. Il progetto ha previsto la scelta di una condotta in gres DN 400 mm, posata alla pendenza minima prevista (2 per mille), autoresistente. Il microtunneling sarà performato mediante l ausilio di due pozzetti circolari del diametro interno di 3,20 m, autoaffondanti. Il pozzetto di spinta sarà posto all interno dell area industriale dismessa a Nord della Ferrovia, e quello di arrivo a Sud, nel piazzale dell industria Ansaldobreda. La Tavola 7 allegata illustra nel dettaglio le peculiarità dell attraversamento, e indica le distanze minime rispettate secondo la Normativa. Firenze, Marzo 2015 Il Tecnico

13 11 /12 QUADRO ECONOMICO A) Lavori a base d'asta - Lavori ,00 - Oneri per la sicurezza 72000,00 Sommano , ,00 B) Somme a disposizione - Progettazione e DL 82329,38 - Esprori 48900,00 - Materiali di magazzino 5000,00 - Manodopera aziendale 5000,00 - atri oneri, imprevisti ed arr.ti 37770,62 Sommano , ,00 Importo totale dei lavori ,00