Progetto si realizzazione impianto mini-idro sul F. Potenza in loc. Abbazia di Rambona nel Comune di Pollenza COMUNE DI POLLENZA

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1 COMUNE DI POLLENZA Provincia di Macerata Progetto di realizzazione impianto mini-idroelettrico in località Abbazia di Rambona nel Comune di Pollenza (MC) 1. RELAZIONE TECNICA ESPLICATIVA Richiedente: Green Alternative S.r.l. Geologo Specialista (Albo Sezione A) Dr. Fabio ROSSI ORDINE DEI GEOLOGI DELLE MARCHE Ingegnere Dr. Fabrizio BONADUCE ORDINE INGEGNERI - TERAMO Geologo Specialista (Albo Sezione A) Dr. Stefano PIERUCCI ORDINE DEI GEOLOGI DELLE MARCHE POLLENZA - novembre

2 I N D I C E I. INTRODUZIONE... 3 II. INORMATIVA DI RIFERIMENTO... 3 III. UBICAZIONE OPERA... 3 IV. IDENTIFICAZONE CATASTALE FIUME POTENZA Premessa Parametri morfometrici del bacino di progetto Bacino di progetto CARATTERISTICHE GEOMETRICHE IMPIANTO PREMESSA CARATTERISTICHE SPECIFICHE DETERMINAZINE PORTATE FIUME POTENZA APPROCCIO EMPIRICO APPROCCIO ANALITICO PORTATA NOMINALE PERIODO DI PRELIEVO PORTATA MEDIA E MASSIMA TEORICA POTENZE E TIPO DI IMPIANTO PREMESSA COMPUTI POTENZE CARATTERISTICHE DI PRESA ED IMPIANTO USO ACQUA DI DERIVAZIONE STRUMENTAZIONE DI MISURAZIONE PORTATE VALUTAZIONE INCIDENZA IMPIANTO SULLE RISORSE NATURALI Valutazione incidenza: effetti...23 ALLEGATI - Allegato 1 (Bacino idrografico del T. Fiastra) - Allegato 2 (Progetto) 2

3 I. INTRODUZIONE La presente relazione è finalizzata allo studio degli aspetti tecnici connessi alla realizzazione e la gestione dell impianto mini-idroelettrico ad acqua fluente da realizzarsi nel comune di Pollenza (MC) in località Abbazia di Rambona. II. NORMATIVA DI RIFERIMENTO L intero lavoro è stato redatto in conformità con quanto previsto da: R.D. 14 agosto 1920 n Regolamento per le derivazioni ed utilizzazioni di acque pubbliche (Gazzetta Ufficiale n.245 del 16 Ottobre 1920) R.D. 11 dicembre 1933 n Approvazione testo unico delle disposizioni di legge sulle acque e sugli impianti elettrici (Gazzetta Ufficiale n. 5 dell 8 Gennaio 1934) D.Lgs. 12 luglio 1993 n Riordino in materia di concessione di acque pubbliche (Gazzetta Ufficiale n.182 del 05 Agosto 1993) Legge 5 gennaio 1994 n Disposizioni in materia di risorse idriche (Legge Galli). (Gazzetta Ufficiale n.11 del 19 Gennaio 1994) Legge 11 maggio 1999 n Disposizioni sulla tutela delle acque dall inquinamento e recepimento della direttiva 91/676/CEE (Supplemento Gazzetta Ufficiale n.124 del 29 Maggio 1999) D.Lgs. 3 aprile 206 n. 152 s.m.i. (Testo Unico sull Ambiente) D.M. 14 gennaio Testo Unitario Norme Tecniche per le Costruzioni per programmi e progetti edilizi in zona sismica. Consiglio Superiore Lavori Pubblici (Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio Circolare n. 617 del 2 febbraio 2009). Consiglio Superiore Lavori Pubblici (Pericolosità sismica e Criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale. Allegato al voto n. 36 del ). III. UBICAZIONE OPERA L opera in oggetto verrà realizzata in destra idrografica del fiume Potenza, nel comune di Pollenza (MC) in località Abbazia di Rambona, a cavallo della briglia di decelerazione. Le coordinate del punto di presa sono le seguenti: Geografiche decimali Gauss-Boaga LONGITUDINE LATITUDINE NORD EST

4 III. IDENTIFICAZIONE CATASTALE L opera di presa oggetto di progetto è catastalmente identificabile al foglio n. 9 del Comune di Pollenza, direttamente ed interamente in area demaniale; pertanto priva di numerazione particellare (Cfr. Fig. 1 pag. seguente). 4

5 1. FIUME POTENZA 1. - Premessa. Il fiume Potenza nasce da una sorgente posta ad 800 m s.l.m. sul Monte Vermenone (s.l.m m) nel comune di Fiuminata in provincia di Macerata e sfocia in Adriatico nei pressi di Porto Recanati dopo un percorso di circa 95 km. I principali affluenti del fiume sono: da sinistra, rio Catignano, rio Chiaro, rio di Campodoni-co, torrente Monocchia, rio di Palazzolo, fosso San Lazzaro, rio Torbido; da destra: fosso del-l'elce, torrente Palente, a Pioraco vi confluisce il Torrente Scarsito; altri suoi affluenti sono il Fosso di Gregoretti, Fosso di Parolito, Fosso di Pitino, il Fosso taccoli. Dal punto di vista fisiografico si riconoscono tre grandi unità morfologiche: la pianura litora-nea, la zona collinare (specifica e di progetto: Passo di Treia) e quella montana che presenta rilievi significativi sia per la natura dei terreni (calcarei) sia per le quote raggiunte. Sulla base dello studio condotto dalla Regione Marche, servizio LL.PP. e dall istituto di idrau-lica della Facoltà di ingegneria dell Università di Ancona dal titolo: «Studi, indagini, modelli matematici, finalizzati alla redazione, del piano di difesa della costa» si evidenziano per il fiume Potenza le stime di ablazione e di trasporto solido (allegato F : trasporto solido fluviale e dinamica delle foci): Parametri morfometrici del bacino di progetto. Per il bacino idrografico in argomento (Cfr. Allegato 1 Bacino idrografico di progetto) sono stati stimati alcuni parametri morfometrici che forniscono utili informazioni circa la situazione morfodinamica ed idraulica del bacino. Questi parametri sono: 1. Coefficiente di Uniformità del Bacino Idrografico (Kc) = 2,33 2. Rapporto di Circolarità (Kr) = 0, Densità di Drenaggio (Dr) = 5,50 (stima) 4. Frequenza di Drenaggio (Fr) = 10,50 (stima) 5

6 I coefficienti (Kc) e (Kr) forniscono una indicazione di quanto il bacino si discosti dalla for-ma circolare (o forma raccolta). Valori di Kc e Kr lontani dall'unità sono tipici dei bacini di forma allungata e viceversa nel caso di Kc e Kr prossimi ad 1. DATO CHE I VALORI DI KC E KR SONO MEDIAMENTE LONTANI DALL UNITÀ, È POSSIBILE POSTULARE PER IL BACINO DI PROGETTO, A PARITÀ DI ALTRI FATTORI, TEMPI DI CORRIVAZIONE MAGGIORI E QUINDI PIENE PIÙ AT-TESE ED ATTENUATE, CON UN IDROGRAMMA CARATTERIZZATO DA UNA FORMA AMPIA ED ALLARGATA. I parametri (Dr) e (Fr) forniscono un'indicazione del grado si sviluppo del reticolo idrogra-fico. Bassi valori di Dr e Fr sono tipici dei bacini poco evoluti e/o impostati su litologie resi-stenti all'erosione ed in presenza di una fitta copertura vegetale. DATO CHE I VALORI DI DR E FR SONO ELEVATI, PER IL BACINO DI PROGETTO È POSSIBILE POSTULARE, A PARITÀ DI ALTRI FATTORI, CHE ESSO SIA EVOLUTO ED IMPOSTATO SU LITOLOGIE ERODIBILI. Le caratteristiche geometriche del fiume Potenza e del bacino imbrifero di riferimento sono rappresentate schematicamente nell allegato Bacino di progetto. Il bacino idrografico del fiume Potenza sino al punto di presa presenta le seguenti caratteristiche (Cfr. Allegato 1 Bacino di progetto): - S (Kmq) = 475 Kmq (area del bacino idrografico sotteso dalla sezione di misura) - L (Km) = 60 Km (lunghezza dell asta principale sino alla sezione di misura) 6

7 1. CARATTERISTICHE GEOMETRICHE IMPIANTO 1.1 PREMESSA. L esistenza di un dislivello fra le sezioni di monte e valle di un corso d acqua, e degli organi generatori, è necessario per lo sfruttamento idroelettrico di acqua fluente. Il potenziale idroelettrico di un sito è funzione lineare di questo dislivello. Tale dislivello è noto come salto ed in ambito idroelettrico si identificano 3 tipi di salto: - Salto disponibile o lordo [HG] - Salto utile [HN]. - Salto utile netto [HNN]. Il salto disponibile o lordo [HG] è definito come il dislivello, misurato in metri, fra il pelo libero dell acqua a monte dell opera di sbarramento (HG1) ed il pelo libero dell acqua all opera di restituzione (HG2). In relazione al salto disponibile lo schema progettuale ed il successivo impianto sarà così classificato: - salto basso se HG < 10 m - salto medio se HG 10m - 100m - salto alto se HG > 100m. Il salto utile [HN] è definito come il dislivello dei peli liberi a monte e a valle dei meccanismi motori; rappresenta pertanto il valore di salto in base al quale sono stabiliti i canoni di concessione. Il salto utile disponibile a causa delle perdite di carico sviluppate lungo le opere di derivazione e restituzione. ll salto utile netto [HNN NN] corrisponde al carico alla turbina. Esso sarà sempre inferiore al salto utile a causa delle perdite di carico sviluppate nella condotta forzata che convoglia l acqua verso la turbina. Il salto utile netto si utilizza nel calcolo della potenza di targa dei gruppi turbina su generatore, ovvero della potenza installata [PT]. 1.2 CARATTERISTICHE SPECIFICHE. Il sito di progetto, sulla base del riscontro puntuale in sito permutato tramite rilievo topografico di dettaglio, presenta le seguenti caratteristiche d impianto (Cfr. Stralcio planimetrico pagina seguente): - Quota pelo libero camera di carico (quota di calcolo ai fini produttivi): HG1 = 145,50 mt s.l.m. - Quota scarico turbina (quota di calcolo di ai fini produttivi): HG2 = mt s.l.m. - Salto utile lordo dell impianto: HG = HG1 HG2 = 145,50 141,50 = 4,00 mt - Tipologia salto: basso: HG < 10 mt (*) - Altezza media in metri del pelo libero acqua nel punto e periodo di misura - Punto di presa schematico 7

8 Progetto si realizzazione impianto mini-idro sul F. Potenza in loc. Abbazia di Rambona nel Comune di Pollenza Stralcio Planimetria progettuale quotata area di progetto 8

9 3. DETERMINAZIONE PORTATE FIUME POTENZA Scopo del presente capitolo è la determinazione del regime delle portate e della curva di durata del fiume Potenza in corrispondenza dell opera di presa. Poiché trattasi di un corso d acqua di 1 ordine, per la determinazione delle portate si è fatto riferimento ad un doppio approccio: Empirico ed Analitico. 3.1 Approccio empirico. Nell approccio empirico la determinazione delle portate medie derivabili (Qmd) è stata effettuata tramite modellazione induttiva ricavabile dal Bilancio idrico globale (BIG) del Bacino idrografico di progetto sotteso fino alla sezione di misura (Cfr. Allegato 1), tramite l ausilio dei seguenti indici di misura: 1) Dati ricavato dal computo di Bilancio idrico secondo il metodo ADF Average Daily Flow adottato in Gran Bretagna per bacini non monitorati. Da cui: Q = 2 AARD S / m Con: S = superficie bacino di progetto (Kmq) = 475 Kmq r = 0,00061 x SAAR + 0,475 = 1,024 PE (Ep) = evaporazione potenziale stimata con la formula di Thornthwaite = 694,62 mm/anno E p 10t N = 1,6 TE 12 stimata con la formula di Serra = 600,68 mm/anno E P = a 0,064 TM 270 e AE1 = evaporazione effettiva = r PE = 563,79 mm AE2 = evaporazione effettiva = r PE = 651,97 mm SAAR = pioggia media annua (isoiete di interpolazione bacino) = 900 mm Minore: AAED1 = SAAR AE1 = ,68 = 188,71 mm Maggiore: AAED2 = SAAR AE2 = ,62 = 284,91 mm VALORE MEDIATO Qm-min =5,68 mc/sec Qm-max =8,58 mc/sec Qmd 7,13 mc/sec Stante i computi suddetti la portata media derivabile del fiume Potenza nella sezione di misura ubicata in loc. Abbazia di Rambona nel comune di Pollenza tramite la metodologia empirica può essere considerata pari a: Qmd = 7,13 mc/sec. 9

10 3.2 Approccio analitico. Nell approccio analitico la determinazione delle portate medie derivabili (Qmd) è stata effettuata tramite modellazione delle curve di decadimento delle portate medie ricavate da misurazione dirette sulle stazioni meteo-climatiche più prossima all area di progetto. Le informazioni sulla disponibilità idrica del corso d acqua nella sezione di progetto sono state computate utilizzando il metodo della similitudine idrologica, tenendo conto sia della differente superficie del bacino imbrifero sotteso che della piovosità del sito che risulta comunque abbastanza similare ed omogenea. Le sezioni di misura sono ubicate rispettivamente a valle (RT-404) ed a monte (RT-9) della sezione di progetto denominata Abbazia di Rambona (Pollenza, MC). I parametri delle stazioni e della sezione di misura sono tabellati sotto. SEZIONE DI MISURA SEZIONE DI MISURA SEZIONE DI PROGETTO Villa Potenza (stazione RT-404) Cannucciaro (RT-9) Abbazia di Rambona Superficie Bacino Superficie Bacino Superficie Bacino 610 Kmq 430,70 Kmq 475 Kmq Lunghezza asta Lunghezza asta Lunghezza asta 66 Km 58,44 Kmq 60 Kmq Quota sezione di chiusura Quota sezione di chiusura Quota sezione di chiusura 89 m 168 Kmq 146 Kmq I dati di portata del fiume Potenza nelle sezioni di misura sono forniti come un idrogramma che mostra semplicemente la variazione giornaliera della portata in un anno di calendario. Da questo idrogramma la curva di durata [FDC] può essere ottenuta organizzando i dati giornalieri in ordine 10

11 decrescente invece che in ordine cronologico. Poiché le curva di durata delle sezioni Rt-404 e R-T9 sono note, è considerato valido dal punto di vista idrologico ottenere la curva di durata in un altra sezione per estrapolazione, semplicemente utilizzando il rapporto delle aree dei rispettivi bacini. In sintesi, la curva di durata FDC è uno strumento ottimale per la determinazione della disponibilità idrica del sito. Nella schematizzazione grafica in ascissa verrà riportato il tempo di durata espresso in giorni (o percentuale complessiva di giorni), mentre in ordinata la portata, minima e massima nell intervallo di tempo considerato che sarà eguagliata o superata. TABELLA SINTETICA Stazione RT-9 Stazione RT-404 Durata (%) Portate (mc/sec) Durata (%) Portate (mc/sec) 0 30, ,8 5 19, , , , , , , ,0 25 9, ,6 30 8, ,4 35 7, ,1 40 6, ,0 45 6, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,00 L integrale della curva di durata (Cfr. grafico pagina seguente) rappresenta il volume idrico totale deflusso attraverso la sezione di presa nel periodo considerato. 11

12 40 Curve di durata Portate fiume Potenza 30 PORTATE (mc/sec) DURATA (%) Stazione RT-9 Stazione RT-404 Sulla base delle computazioni integrali, eseguite con software i-graph versione 4.4.1, l integrale della curva di durata ha fornito i seguenti valori di portata media (Qmd) nella sezione di misura. Stazione RT-9 Portata media Qmd = 7,57 mc/sec Stazione RT-404 Portata media Qmd = 9,95 mc/sec Adottando il criterio della similitudine idrologica, nel quale si suppone che la disponibilità idrica del corso d acqua sia funzione della superficie del bacino idrografico sotteso e dell afflusso meteorico medio annuo, otteniamo per la sezione di progetto una curva di durata intermedia tra le due precedenti, con un coefficiente di disuniformità dimensionale (-) di bacino pari a 2,19. Applicando una semplice proporzione sullo scarto quadratico dei valori abbiamo: Abbazia di Rambona Portata media Qmd = 8,00 mc/sec Tale dato è comparabile con quello desunto tramite l approccio empirico (Cfr. Prg. 3.1) che ha fornito un valore di Qmd = 7,13 mc/sec. Il dato computato corrisponde alla portata idrica mediata (Qmd) nella sezione di progetto. Il flusso idrico del fiume Potenza è tuttavia derivato dalla centrale ENEL green power su canale 12

13 laterale (Cfr. Allegato 2 Progetto di derivazione), per una percentuale pari a circa il 70% del flusso stesso (dato desunto su indicazioni dell Enel stessa). Il volume di acqua disponibile (Qmd-e) dallo scarico ENEL, su cui verrà installata la sub-derivazione, è pertanto pari a: Abbazia di Rambona Portata sub-mediata Qmd-e = 8,00-70% = 2,5 mc/sec 3.3 Portata nominale. Per il fiume Potenza nel punto di inversione (salto sotteso) abbiamo: Portata media nominale disponibile allo scarico (Qmd-e) = 2,50 mc/sec Portata media nominale moduli (Qmd-e-mod) = 2500 lt/sec (25 sec) 1 mod = 100 lt Portata massima nominale disponibile allo scarico (Qmax) = 2,55 mc/sec Portata massima nominale moduli (Qmax-mod) = 2548 lt/sec (25,5 sec) 1 mod = 100 lt 4. PERIODO DI PRELIEVO Sulla base delle analisi numeriche, grafiche ed integrali eseguite ai punti precedenti, in rispetto al rapporto portata mdia (Qmd-e) su DMV (pari a circa 1 mc/sec Cr. Relazione di Bilancio idrico e computo DMV) è possibile considerare un periodo di prelievo esteso ad 11 mesi su 12 annuali disponibili (Cfr. anche Grafico sotto). MESI GIORNI ORE

14 5. PORTATA MEDIA E MASSIMA TEORICA Le turbine idrauliche utilizzano l energia potenziale posseduta da una massa d acqua tra un dislivello, detto salto, esistente tra due sezioni di pelo libero superiore (a monte) ed inferiore (a valle). La trasformazione da energia potenziale in energia meccanica dell acqua avviene per mezzo di turbine (Cfr. Cap. 6 seguente), messe in rotazione dalla massa di acqua che transita al loro interno. Sulla base de principi di fisica generale, la potenza idraulica teorica producibile nel punto di salto (o inversione) è espressa dalla relazione: P = g Q H = T Dove: g = accelerazione di gravità = 9,81 m/sec 2 Qm = portata (Cfr. Cap. 3) Qmd-e = portata media allo scarico = 2,50 mc/sec Qmax = portata massima (se scarico tutto aperto) = 2,548 mc/sec H = salto idraulico = 4,00 m (Cfr. Cap. 2) La potenza idraulica teorica ottenibile nella sezione di progetto sarà pertanto pari a: P 9,81 Q H = 9,81 2,50 4, 00 = 98,10 Kw T media P 9,81 Q H = 9,81 2,548 4,00 = 99,98 Kw T max = = md e max m 6. POTENZE E TIPO DI IMPIANTO 6.1 Premessa. Sulla base della letteratura scientifica e dei dati computati per il fiume Potenza (dimensioni bacino idrografico, tipologia geologica dei terreni del bacino idrografico, dati di temperatura e precipitazione, bilancio idrologico, Ept, Epr, DMV, lunghezza ramo principale, numero rami secondari, portata idraulica Qm media e massima, periodo di prelievo, computi DMV ecc.), si ritiene il sistema della clochea idraulica (o Vite di Archimede) il migliore applicabile ed adattabile all area di progetto (e di presa), nel rispetto dei rapporti: impatto sull ambiente costi di realizzazione rendimento dell impianto. La coclea idraulica, che fa proprio il principio della vite di trasporto di Archimede (da cui il nome), sfrutta l'applicazione del principio di inversione, per cui l'energia generata dall'acqua fluente viene sfruttata per la produzione di energia elettrica. Caratteristica della vite idraulica è la sua semplicità, soprattutto per la sua regolazione automatica senza ulteriori regolatori di portata come avviene invece nelle altre turbine. 14

15 La vite idraulica perpetua lavora per gravità, cioè l'acqua viene fatta scendere all'interno delle camere (gli spazi tra le spire della vite) dal livello più alto al livello più basso, di solito con un movimento relativamente lento. Grazie alla forza di gravità (ovvero una massa d'acqua che fluisce da un livello alto a un livello più basso e che agisce sulle pareti delle camere) si ottiene un momento torcente sull'albero di trasmissione. All'albero della vite idraulica è applicato un generatore (dinamo) che trasforma il momento torcente in corrente elettrica. Poiché la vite idraulica deve coprire tutto lo spazio compreso tra lo specchio d'acqua superiore e quello inferiore (altezza del salto dell acqua), questa soluzione può essere utilizzabile solo per dislivelli di limitata entità (aspetto caratteristico dell area di progetto). 6.2 Computi Potenze. La potenza effettiva (PTE) ed ottenibile da un tipo di impianto con le caratteristiche suddette è computabile attraverso l equazione: Dove: γ = peso specifico acqua = 1,0 g/cmc g = accelerazione di gravità = 9,81 m/sec 2 Qm = portata (Cfr. Cap. 3) Qmd = portata media = 2,50 mc/sec Qmax = portata massima = 2,548 mc/sec H = salto idraulico = 4,00 m (Cfr. Cap. 2) η = rendimento globale dell impianto idraulico (*) P = γ η g Q H = η P TE m T (*) Per rendimento globale dell impianto si intende la percentuale di potenza che può essere effettivamente ottenuta rispetto al potenziale tecnico, per tener conto delle inevitabili perdite di trasformazione. Per il sistema a vite idraulica, ampiamente studiato in letteratura ed applicato in natura, sono stati realizzati ed ottimizzati dei grafici di potenza (PTE) su portata (Qm) che forniscono il valore del rendimento dell impianto (Cfr. Figure sotto e pagina seguente). 15

16 Sulla base dei riscontri di cui ai due grafici suddetti, il rendimento della vite idraulica (η) può essere valutata attorno all 84,25% a pieno carico, che si riduce al 79,13% in concomitanza di una potenza idraulica pari al 40% di quella di progetto (Cfr. European Small Hydropower Association ESHA. Rue d Arlon 63-65, 1040 Brussels Belgium). 16

17 La vite idraulica è pertanto caratterizzata da una curva di rendimento costante fino a bassi valori percentuali della portata rispetto ai valori di progetto, al pari di tecnologie più costose. La potenza d impianto di progetto media (PTEm) sarà pertanto pari a: P P TEmedia TE max Considerando un rendimento (η) mediato dell 80%. = η P = 0,80 88,10 = 78,48 Kw = η P = 0,80 99,98 = 79,99 Kw Il DMV, calcolato secondo le specifiche di cui al Piano di Tutela delle Acque trasmesso al Consiglio Regionale con D.G.R. n del (Art. 121 D. Lgs. 152 del 3 aprile 2006 s.m.i.), è stato computato nella relazione tecnica specifica. La potenza di progetto d impianto effettiva media (PTEEm)[ 1 ] sarà pertanto data dalla differenza tra la potenza d impianto di progetto (PTEm) prima computata ed il DMV mediato. TEE max ( m ) ( ) ( ) ( ) P = γ η g Q DMV H = 1, 0 0,80 9,81 2,50 0,97 4, 00 = 36, 02 Kw TEEm P = γ η g Q DMV H = 1, 0 0,80 9,81 2,548 0,97 4, 00 = 37,15 Kw m Considerando sempre un rendimento (η) mediato dell 80%. La Potenza Nominale Media di Concessione (PNMm) e la Potenza Nominale Massima di Concessione (PNMmax) sono espresse rispettivamente, ai sensi del T.U. 1775/33 s.m.i., dalle seguenti relazioni: P P NMm NMmax Qmd H , 00 = = = 98,04 Kw Qmd H , 00 = = = 99,92 Kw Caratteristiche di presa ed impianto. Il sistema di impianto che verrà adottato (a Vite idraulica o perenne Cfr. Fig. pagina seguente), già anticipato in premessa, NON contempla alcuna derivazione laterale (canali ecc.) dal fluire naturale dell acqua dal corso dell alveo. Dal punto di vista tecnico si tratta di un impianto a forza idraulica di modeste dimensioni, sia in senso estensivo che normale, che utilizza la differenza di energia potenziale tra due diversi punti in un corso d acqua. L acqua, grazie alla caduta dal punto più alto del suo naturale scorrimento, verrà utilizzata dal rotore trasformando l energia potenziale, tornando così di nuovo a scorrere nel [ 1 ] Il dato medio di PTEEm e PTEEmax è indicativo ed ha valore sostanzialmente tecnico-economico, in quanto esso varia mensilmente in funzione dei relativi valori del DMV mensile computati nella Relazione tecnica specifica di Bilancio ideologico e computo del DMV alla quale si rimanda per tutti i dettagli. Si rappresenta, inoltre, che lo scarico ENEL, a cui la derivazione è allacciata, è gia di per se DMV. 17

18 proprio letto. Questo processo si realizza nell arco di poche decine di metri, dal punto presa a quello di restituzione (Cfr. Allegato 2 Progetto). Le principali caratteristiche del sistema sono: Installazione nel corso fluviale senza modificazioni dell alveo naturale. Nessun lavoro nella zona dello scarico a valle Livelli d acqua e portate variabili in afflusso e in deflusso influenzano il rendimento in modo irrilevante e non hanno influenza sul funzionamento della vite idraulica e sul suo servizio. Funzionamento anche a secco (non danneggia la vite), così come corpi solidi nella corrente. Nessun utilizzo di strigliatori e quindi nessuna produzione di rifiuti da smaltire Semplicità massima di installazione e di manutenzione (sistema monoblocco) Bassi costi di impianto e gestione Nessuna presenza umana. Utilizzo di griglie a passo ampio grazie alla capacità del sistema di accettare materiali alluvionali e detriti di taglia differente Solidità, robustezza, resistenza all usura. Elevata tollerabilità della fauna ittica Schema generatore mini-idro a clochea Si rappresenta, infine, che per il progetto in oggetto, la vite idraulica verrà istallata direttamente sullo scarico ENEL, con il punto di presa e di restituzione direttamente in alveo fluviale, senza derivazioni e/o condottamenti laterali (Cfr. Allegato 2 Progetto). Questo sistema consente, in pratica, di poter sfruttare l intero volume idrico derivabile, con sfruttamento dello DMV che è assorbito nello scarico ENEL. 18

19 7. USO ACQUA DI DERIVAZIONE L acqua di derivazione, prelevata all'istante ed in continuo dal fiume Potenza, verrà utilizzata solo ed esclusivamente per la produzione di energia elettrica. Lo sfruttamento ecologicamente compatibile di questa fonte di energia rinnovabile consente di risparmiare sui combustibili fossili. A tale scopo, un impianto di siffatta tipologia è inseribile in maniera ottimale nell'ambiente senza effetti perturbatori. Le variazioni ed instabilità del livello e della quantità d acqua, sia a monte che a valle dell impianto, influiscono solamente in maniera secondaria e non causano nessun influsso sul funzionamento e sul conseguente esercizio della vite perpetua a forza idraulica. Si rappresenta, infine, sulla base dei riscontri di cui alla Relazione ai sensi dell art. 9 del P.A.I., alla Relazione sull Analisi della morfodinamica ed Idrodinamica locale ed alla Relazione tecnica di verifica Idrologica ed Idraulica, allegate al presente documento di progetto come parti integranti e sostanziali ed alle quali si rimanda per i dettagli tecnici, che NON sussistono problematiche ambientali, geologiche, geomorfologiche, idrologiche, idrauliche, idrodinamiche e sismiche ostative alla realizzazione dell impianto in oggetto. 8. STRUMENTAZIONE DI MISURAZIONE PORTATE Secondo le disposizioni di cui all art. 6 del D.Lgs. 258 del 18 agosto 2000 che ha così modificato l art. 22 del decreto legislativo n. 152 del 1999 (ora D.Lgs. 152/2006 s.m.i.), sussite l obbligo di installazione e manutenzione in regolare stato di funzionamento di idonei dispositivi per la misurazione delle portate e dei volumi d'acqua pubblica derivati in corrispondenza dei punti di prelievo, nonché di trasmissione dei risultati delle misurazioni all'autorità concedente e competente per territorio. Nello specifico del progetto si adotteranno, fatti salvi eventuali nuovi sistemi maggiormente efficienti, strumenti di verifica delle portate transitanti e sulla scala di risalita per i pesci e, dove tali portate fossero insufficienti rispetto ai limiti imposti dalla normativa, di movimentare i sistemi di regolazione presenti per colmarne la differenza. Nella fattispecie si adotterà il sistema della doppia pesata, ovvero: una quantità fissa (QDMV-f), funzione della disponibilità del corso d acqua, rilasciata attraverso la scala di risalita dei pesci, e mantenuta costante attraverso gli organi di regolazione della derivazione; una quantità variabile (QDMV-f), rilasciata dalla paratoia dello sghiaiatore principale, da definire in base al contributo precedente, ad eventuale compensazione della quantità mancante per ottenere il rilascio completo computato. Verrà adottato tale sistema al fine di garantire, in ogni condizione, il rilascio specifico di mantenimento dell Habitat. 19

20 Sulla falsariga di altri sistemi similari verrà pertanto installato un livello ad ultrasuoni (Cfr. Figure e foto sotto), ovvero un trasmettitore compatto per la misura continua del livello, volume e portata funzionante con tecnologia ad ultrasuoni senza contatto, con campo di misura di ,0 metri e precisioni di %. Per il montaggio del sistema si potrà utilizzare una a sbalzo in metallo ancorata alla parate laterale in c.a.. Il funzionamento del sistema si basa su corti impulsi a ultrasuoni che vengono irradiati dal sensore sulla superficie di destinazione. Dopo il filtraggio di tutti i disturbi, il tempo di transito degli impulsi riflessi viene convertito in un valore lineare di misura e trasmesso come valore di corrente di 4 20mA. Il segnale elettrico viene poi convertito in misura di livello e, successivamente, in misura di portata specifica (Qsp). Il livello ad ultrasuoni sarà è collegato ad un acquisitore, un registratore digitale, composto da un registratore grafico con schermo touch-screen, che ha la possibilità di registrare 6 canali indipendenti. L interfaccia con sistemi esterni viene gestita da una memoria SD, che storicizzerà tutte le variabili impostate e le renderà leggibili mediante formato dei comuni fogli elettronici. Il registratore elettronico verrà montato su un pannello armadio posto nella cabina; cabina che ovviamente sarà collocata a quota di franco significativo rispetto alla quota di massima piena a Tr = 200 anni del fiume Potenza computata nella Relazione di Verifica idrologica ed Idraulica. La sua collocazione consentirà una comoda consultazione e scarico dei dati. 20

21 Si rappresenta, altresì, la portata naturale del fiume Potenza ed il relativo tirante idrico risultano altamente variabili, sia in stagionalmente che mensilmente, anche in relazione ai rilasci ENEL. All uopo è prevedibile, finanche su indicazione dell autorità competente, attraverso la regolazione della paratoia di imbocco della sezione di derivazione (o sezione di misura) tramite la predisposizione di un sistema di automazione della paratoia. L automatismo sarà realizzato in modo da far movimentare la paratoia entro due soglie definite dal deflusso richiesto per il progetto. I movimenti della paratoia saranno governati da due temporizzatori del tipo pausa/lavoro (uno per la manovra di apertura ed uno per la manovra di chiusura). Il principio di funzionamento si basa sulla parzializzazione della luce della paratoia d imbocco. L automatismo sarà in grado di mantenere costante la portata di carico/scarico (con una piccola tolleranza), garantendo il livello e dunque la portata definita e di rilascio voluta. Numerose ditte propongono sistemi altamente interessanti di misurazione della portata. Si rimane comunque in confronto con l Ente competente per territorio al fine di conseguire suggerimenti utili per l ottimizzazione del sistema. 3. VALUTAZIONE INCIDENZA IMPIANTO SULLE RISORSE NATURALI Dall analisi puntuale dell area in oggetto (Latitudine: e Longitudine: ) si evidenzia che l impianto di progetto sarà collocato al di fuori delle aree a vincolo ostativo previste dal P.P.A.R. e dal P.T.C. della Provincia di Macerata, nonché al di fuori delle aree vincolate e di esclusione definite dalle zone SIC e ZPS, istituite ai sensi della Direttiva 79/409/CEE. L area è pertanto conforme al P.P.A.R, al P.T.C. ed alle Zone SIC e ZPS (Cfr. Stralci cartografici sotto e pagina seguente). Sottosistema Botanico-vegetazionale 4. SOTTOSISTEMI TEMATICI E ELEMENTI COSTITUTIVI DEL SISTEMA BOTANICO-VEGETAZIONALE (Tav. 4 P.P.A.R.) Nord area di progetto scala 1: LEGENDA 21

22 Nello specifico progettuale, si evidenzia che l area progettuale investe esclusivamente l ambito fluviale a regime torrentizio del fiume Potenza, in sua destra idrografica. Trattasi, come ampiamente evidenziato nella Relazione tecnica ai sensi dell art. 9 del P.A.I., di un area sottesa a vasta estensione di materiale inerte alluvionale trasportato dal corso d acqua intervallato da macchie arboree a prevalente natura di vegetazione ripariale. Le aree esterne alla zona di progetto ed all area golenale del fiume Potenza sono prevalentemente sottese ad attività agricola intensiva, intervallate da modeste aree incolte. Il progetto di impianto per la produzione di energia elettrica a small Hydro produrrà quote di rifiuto correlate unicamente alle fasi cantiere di messa in opera dell impianto e delle relative opere accessorie. Appare evidente che l impresa incaricata della costruzione, e la relativa direzione dei lavori, dovrà provvedere a non disperdere materiali di risulta nell ambiente circostante, recuperare tutti i rifiuti prodotti e conferirli nelle apposite filiere di trattamento/smaltimento e recuperate tutti i materiali non utilizzati. In fase di esercizio non è prevista produzione di rifiuto se non per gli interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria presso la centrale di produzione di energia elettrica. Per quanto concerne gli eventuali disturbi acustici correlati alla messa in produzione dell impianto, si rappresenta che nelle fasi di cantieraggio questi saranno limitati alle ore diurne dei giorni lavorativi e, comunque, limitati nel tempo; mentre per quanto concerne la fase di esercizio si fa notare che il rumore prodotto dal funzionamento dell impianto è nettamente inferiore al rumore prodotto dal naturale fluire delle acque sull opera di caduta (briglia). Si evidenzia, da ultimo, che l opera sarà realizzata in zona di contado lontano da aree urbane ed insediamenti civili. Per quanto attiene alla risorsa idrica, la funzione di impianto (centrale mini idroelettrica) e la tipologia di impianto (a normale acqua fluente) significano l assenza di sottrazioni di acqua: 22

23 l acqua verrà deviata nel punto di presa, veicolata nell impianto ed interamente restituita a valle nel punto di rilascio. Eventuali perdite correlate al funzionamento dell impianto rimarranno comunque confinate nell ambito ambientale e fluviale di riferimento. La computazione del DMV di cui alla Relazione tecnica di Bilancio idrico e Deflusso minimo vitale, allegata al presente documento e redatta ai sensi della normativa regionale vigente (Piano di Tutela delle Acque trasmesso al Consiglio Regionale con D.G.R. n del ed Art. 121 D.Lgs. 152 del 3 aprile 2006 s.m.i.), assorbe i volumi idrici minimi per le nuove derivazioni che, si rammenta, sono già inglobati nel sistema di derivazione ENEL in quanto l impianto miniidro verrà istallato a partire dallo scarico ENEL. 9.1 Valutazione incidenza: effetti. Gli impatti sul sistema ambientali d riferimento investono le seguenti 3 componenti: - componenti biotiche (vegetazione, fauna ed ecosistemi) - componente abiotica (suolo, sottosuolo, aria, temperatura, acqua, aspetti geomorfologici) - connessioni ecologiche (relative a qualità e capacità di rigenerazione della risorsa naturale) Sulla base dei riscontri di cui ai paragrafi precedenti, distinguiamo: - la componente biotica è assente in quanto l impianto di progetto sarà collocato al di fuori di zone di pregio sottese a bellezze individuali e/o d insieme (es. zone P.P.A.R., P.T.C. ecc.) piuttosto che al di fuori di zone di habitat e di vegetazioni significativi (Es. Aree SIC e ZPS). - la componente biotica risulta ininfluente in quanto l opera verrà realizzata in un area priva di problematiche geologiche, gemorfologiche, idrogeologiche e sismiche significative (Cfr. Relazione ai sensi art. 9 delle N.T.A. del P.A.I.). Inoltre, l opera, per le sue caratteristiche intrinseche (impianto mini-idro), NON interferirà in alcun modo con i parametri ambientali aria, radiazione solare e temperatura, mentre l incidenza dell impianto sulla risorsa idrica sarà minimale e del tutto compatibile con i deflussi idrici del fiume Potenza (Cfr. anche Relazione di Bilancio idrico e DMV). - la componente connessione ecologica risulta anch essa ininfluente, sia in relazione all esiguità delle modifiche urbanistiche dell opera rispetto all area vasta, che si adatterà in maniera integrale all ambiente circostante, sia in relazione alla natura dell opera ( energia pulita ) che non prevede sottrazioni di acqua ma solo una temporanea deviazione mantenendo inalterati, in ogni condizione, i volumi definiti dal DMV. 23

24 Sulla base di quanto esposto si ritiene del tutto compatibile l impatto dell impianto d sulle risorse ambientali e territoriali locali. 24