PROGETTO DEFINITIVO - ESECUTIVO COMUNE DI CESANO MADERNO (MB) FCE0113

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1 BRIANZACQUE S.r.l. Sede Legale Viale Enrico Feri MONZA (MB) Telefono Fax PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO COMUNE DI CESANO MADERNO (MB) FCE0113 REALIZZAZIONE DI NUOVA FOGNATURA NERA AL SERVIZIO DELLE VIE ASIAGO, ORTIGARA, ROVIGO, COL DI TENDA E ALPE DI SIUSI COMMITTENTE RELAZIONE IDRAULICA PROGETTAZIONE: Dott. Ing. M Ferazzini c/o Brianzacque s.r.l. Docuento inforatico firato digitalente ai sensi del T.U. 445/2000 e del D.Lgs 82/2005 e rispettive nore collegate 1 MARZO 2014 DEFINITIVO ESECUTIVO 0 APRILE 2013 PRELIMINARE REVISIONE DATA MOTIVO DELLE MODIFICHE data: MARZO 2014 coessa: FCE0113 redatto: AM approvato resp. coessa: AM approvato resp. sett. progettazione: MFe

2 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Soario 1 Preessa Modello di calcolo Modello di calcolo inforatico Inseriento della rete in abiente Infoworks CS Dati pluvioetrici e ietograa di progetto Verifica e diensionaento delle tubazioni in progetto DIMENSIONAMENTO E VERIFICA IN TEMPO DI PIOGGIA VERIFICA TEMPO ASCIUTTO: COLLETTAMENTO ACQUE NERE /14

3 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO 1 Preessa Il seguente docuento ha la finalità di verificare il progetto delle nuove condotte fognarie al servizio delle utenze insistenti sulle vie Adda, Ticino e Goito nel coune di Meda, al oento non allacciate alla rete fognaria counale, così coe già previste nel progetto preliinare. 2 Modello di calcolo Al fine di effettuare un diensionaento e una verifica idraulica che tenga conto di tutti gli innuerevoli paraetri in gioco con un dettaglio sufficienteente elevato, si sfrutta il odello di calcolo inforatico Infoworks distribuito dalla società Innovyze. 2.1 Modello di calcolo inforatico Il prograa Infoworks è uno struento inforatico copleto per la verifica e la siulazione delle reti di fognatura, che perette di esainare in odo approfondito sistei counque coplessi, utilizzando algoriti di calcolo olto sofisticati, basati su ipotesi di analisi idrauliche verificate sia a livello teorico in sedi universitarie, sia in nuerose applicazioni pratiche in tutto il ondo. Il prograa Infoworks appartiene alla categoria dei odelli di siulazione "distribuiti" e "fisicaente basati" ossia perette la scheatizzazione in odo dettagliato della rete utilizzando procedure che descrivono la realtà fisica di fenoeni idraulici. La procedura del software di siulazione può essere sintetizzata in tre step fondaentali 1. Trasforazione piogge lorde piogge nette: viene utilizzato il cosiddetto etodo percentuale 2. Trasforazione pioggia netta in deflusso nella rete fognaria: le superfici contribuenti divise in ipereabili ( tetti, strade, piazzali ) e pereabili ( aree a verde )vengono scheatizzate coe due doppi serbatoi lineari in cascata, ai quali possono essere assegnati differenti costanti di invaso e coefficienti di afflusso. Il prograa perette di scheatizzare il deflusso superficiale in quattro odi che si differenziano a seconda della procedura di definizione delle costanti di invaso scelta dall operatore. 3. Deflusso in rete: la scheatizzazione della propagazione delle portate in rete avviene utilizzando le forule di De Saint Venant. 3/14

4 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Attraverso il corretto inseriento dei dati geoetrici e topografici del rilievo eseguito e della rete in progetto è stato possibile calcolare in ogni punto saliente di quest ultio, tutti i dati di portata utili al fine del corretto diensionaento della tubazione in progetto. 2.2 Inseriento della rete in abiente Infoworks CS La siulazione idraulica viene effettuata ediante l inseriento della rete. In prio luogo sono necessari: Le lunghezze dei rai Diaetri delle tubazioni Pozzetti Quote di onte e di valle Si ostra in seguito la planietria delle reti in progetto (in rosso) ed il profilo di quest ultie. Planietria della rete in progetto 4/14

5 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Via Asiago: Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) A A5 10 A5 90 A A4 37 A Profilo tratto via Asiago DN pendenza 0,3% A A2 114 A A A1 150 A Via Ortigara: Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) O1 10 O O2 18 O O Profilo tratto via Ortigara DN pendenza 0,3% Via Alpe di Siusi, Col di Tenda e Rovigo: 5/14

6 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) C2 10 C C C C3 C C C4 85 C C C5 135 C6 147 C C5 C C C7 192 C C C8 242 C C9 2 C C9 C C C C10 80 C C11 Profilo tratto via Goito DN pendenza 0,3% Una volta introdotta la rete e le inforazioni principali, le tabelle descrittive dei nodi e delle condotte di InfoWorks richiedono altri paraetri iportanti, alcuni di default altri da specificare direttaente, tra cui la suddivisione del bacino scolante in aree di influenza. Valutando le caratteristiche dell area interessata si è deliitato il bacino scolante afferente alla fognatura oggetto di odellazione, bacino che così deliitato è possibile far dividere autoaticaente dal prograa, seguendo la regola dei Poligoni di Thiessen, in tanti sottobacini ciascuno afferente ad un nodo della rete fognaria oggetto di odellazione. In genere il prograa prevede che la superficie di ogni sottobacino venga a sua volta suddivisa in tre tipologie contribuenti a cui viene assegnato uno specifico coefficiente d afflusso ( φ ) i cui coefficienti sono stati ipotizzati secondo i seguenti valori: Tetti φ = 0,7 Strade φ = 0,7 Aree a verde φ = 0,1 In pianta sono rappresentati i bacini scolanti e in tabella le superfici considerate: 6/14

7 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Bacini afferenti alla rete in progetto BACINO AREA TOT AREE PERM STRADE TETTI A A A A C C C C C C C C C C O O AB. Equivalenti 7/14

8 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Non avendo a disposizione i dati degli abitanti per via, si è calcolato, vista anche la tipologia di abitazioni presenti nella zona, esclusivaente civili, gli abitanti a partire dalla dotazione idrica del coune stiata in 250 l/abd. A partire da quest ultio dato, il prograa genera un nuero di abitanti sulla base del bacino scolante assegnato al nodo, stiati in circa 115 ab eq. 2.3 Dati pluvioetrici e ietograa di progetto Gli ietograi di progetto, ovvero gli eventi eteorici di progetto utilizzati per la odellazione della rete, sono deterinati in base alle curve di possibilità pluvioetriche caratteristiche della zona geografica ove si trova la rete. Le curve di possibilità pluvioetriche costituiscono il legae tra l altezza di precipitazione e la corrispondente durata che viene espresso attraverso l espressione onoia h = at n In cui h è l altezza di precipitazione in illietri e t è la corrispondente durata espressa in ore entre a ed n costituiscono i paraetri caratteristici della curva che dipendono dal tepo di ritorno considerato ( T ) Le curve di possibilità pluvioetrica sono tipiche dell area geografica dove si trova il bacino in esae e si basano su dati pluvioetrici registrati in corrispondenza di stazioni prossie al bacino elaborate statisticaente seguendo il etodo di Gubel. Nello specifico, poiché la zona in esae risulta sprovvista di una stazione pluvioetrica con un capione di dati sufficienteente apio da perettere le elaborazioni statistiche del caso, si è fatto riferiento alle curve in uso nella società di Gestione precedente, Idra Patrionio, che aveva ricavato curve proprie. Le curve in oggetto hanno le seguenti espressioni T= 2 anni h = 28,001t0,329 T= 5 anni h = 40,9t0,303 T= 10 anni h = 49,564t0,292 Per la scheatizzazione dell evento pluvioetrico di progetto si è utilizzato uno ietograa sintetico del tipo Chicago, adatto alla rappresentazione di piogge in bacini urbani. 8/14

9 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO 3 Verifica e diensionaento delle tubazioni in progetto Per il diensionaento dei condotti in tepo di pioggia si sono utilizzati i valori di portata generati da un evento eteorico con tepo di ritorno T=10 anni. La scelta di tale riferiento discende da considerazioni tecnico econoiche finalizzate ad ottiizzare il rapporto costi/benefici per la rete fognaria. Definendo infatti il rischio di crisi associato ad un certo valore di portata la probabilità che tale valore sia superato aleno una volta in un nuero prefissato di anni ( N ), il rischio dipenderà dall estensione del considerato e dalla portata in esae, ovvero dal suo tepo di ritorno. Se il diensionaento dell opera è stato condotto con riferiento alla portata x(t) di T anni di tepo di ritorno il rischio RN [ x(t) ] ovvero la probabilità che durante N anni di funzionaento, l opera risulti insufficiente una o più volte è espriibile coe R N 1 [ x( T )] = 1 1 T A parità di N, un valore logico è la durata della vita utile dell opera, si nota coe il rischio diinuisca all auentare del tepo di ritorno. D altra parte auentare il tepo di ritorno coporta un increento inaccettabile delle diensioni e del costo delle opere. N 9/14

10 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO In tepo asciutto invece, la condotta viene verificata in funzione della portata nera convogliabile, direttaente proporzionale al nuero di abitanti equivalenti nelle aree allacciate e alla portata pro capite pari a 750 l/ab giorno (Regolaento Regionale Lobardia n 3). Attraverso il etodo dei profili si verificano in tepo asciutto ed in tepo di pioggia le tubazioni DIMENSIONAMENTO E VERIFICA IN TEMPO DI PIOGGIA Il diensionaento idraulico della condotta è stato pensato ipotizzando che gli attuali edifici non abbiano la rete interna separata e che pertanto convoglieranno, oltre alle acque reflue anche quelle eteoriche nella nuova tubazione. Allorché si saranno adeguati alla Norativa, quindi sdoppiando internaente alla proprietà la rete, con le acque nere raccolte e inviate a depurazione e le acque eteoriche in dispersione locale, la tubazione potrà funzionare secondo le previsioni di progetto. Nel frattepo, il diensionaento previsto, sarà in grado counque di convogliare le acque senza che esista il rischio concreto di esondazione. Il diensionaento è stato condotto per tepi di ritorno tipicaente utilizzati in idraulici e a titolo eseplificativo si riportano esclusivaente i profili per T=10anni, cioè per l evento di ritorno aggiorente gravoso per la rete. Via Asiago: DS Velocità (/s) Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) DS Portata (l/s) A5 10 A A5 90 A A4 37 A A A2 114 A A A1 150 A Profilo T=10 anni del DN in progetto 10/14

11 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Via Ortigara: Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) DS Portata (l/s) DS Velocità (/s) O1 10 O O2 18 O O Via Alpe di Siusi, Col di Tenda e Rovigo: Profilo T=10 anni del DN in progetto DS Velocità (/s) Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) DS Portata (l/s) C2 10 C C C C3 C C C4 85 C C C5 135 C6 147 C C5 C C C7 192 C C C8 242 C C9 2 C C9 C C C C C11 Profilo T=10 anni del DN in progetto Si riportano le velocità e le portate assie calcolate nelle condotte: Velocità ax Portata Max Via Alpe di Siusi, Col di Tenda e Rovigo DN 1,65 /s 220 l/s Via Ortigara DN 0,90 /s 23 l/s Via Asiago DN 1,40 /s 110 l/s Si ricorda che le velocità ottiali sono contenute tra i 0,5 e i 4 /s. Le iagini di cui sopra, rappresentano tutte il oento di assio picco. 11/14

12 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Tutte le tubazioni in progetto presentano un andaento a gravità, e nessun tratto presenta andaenti in pressione, con un riepiento inio del 35% e assio del 70%, così coe ci si era prefissi in fase di progetto VERIFICA TEMPO ASCIUTTO: COLLETTAMENTO ACQUE NERE Al fine di verificare l ottiale funzionaento della rete in progetto in tepo asciutto, si calcola per ciascun sottobacino la portata nera confluita nel rispettivo allacciaento attraverso la forula stabilita dal Regolaento Regionale Lobardia che prevede: = Infoworks è in grado di calcolare tale portata in odo autoatico per ogni bacino, iettendo in rete la giusta Qn che deve essere collettata da norativa. Si ostrano i profili verificati in Infoworks: Via Asiago: DS Velocità (/s) Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) DS Portata (l/s) A5 10 A A5 90 A A4 37 A A A2 114 A A A1 150 A Profilo portata nera in DN Via Ortigara: 12/14

13 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) DS Portata (l/s) DS Velocità (/s) O1 10 O O2 18 O Profilo portata nera in DN O Via Alpe di Siusi, Col di Tenda e Ortigara: DS Velocità (/s) Livello Scorriento Valle () Pendenza (/) DS Portata (l/s) C2 10 C C C C3 C C C4 85 C C C5 135 C6 147 C C5 C C C7 192 C C C8 242 C C9 2 C C9 C C C C C11 Profilo portata nera in DN Velocità ax Portata Max Via Asiago DN 0,11 /s 0,3 l/s Via Ortigara DN 0,04 /s 0,08 l/s Via Alpe di Siusi, Col di Tenda e Rovigo DN 0,13 /s 0,60 l/s Si verifica coe nel convogliaento delle sole acque nere le velocità non siano all interno del range ottiale di servizio pari a 0,5 /s 4 /s. Questo problea risolvibile ediante un auento della pendenza di progetto o una diinuzione del diaetro a parità di pendenza attuale, coporterebbe nel prio caso un eccessivo approfondiento della scavo e quindi di aggior costi generali dell opera, nonché la possibilià più frequente di incrociare altri sottoservizi presenti, coportantone aggiori spese di spostaenti. 13/14

14 PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Iponenedo invece un diaetro inferiore a quallo previsto in progetto, a parità di pendenza, per far acquisire aggior velocità, si otterrebbero dei iglioraenti in terini di auento delle portate inie a scapito di una inore capacità di anutenzione della tubazione e a anche in questo caso si è optato per una gaa di diaetri che variano dai ai, legandoli alla necessità di posare un diaetro che non favorisca episodi di ostruzione. In conclusione si farà riferiento al piano anutenzione per garantire il corretto funzionaento delle tubazioni nel tepo delle portate nere al fine di garantire il loro ottiale lavoro. 14/14