bacino di Mestre - Via Torino

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1 Provincia di Venezia Stato di attuazione dei Piani delle Acque in Provincia di Venezia Mestre, 30 novembre 2012 Progetto realizzato da AATO LV per il Rilievo e modellizzazione idraulica del bacino di Mestre - Via Torino Studio ed individuazione delle criticità idrauliche R. G. Francese Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) - Trieste, Italy

2 I MODELLI IDRAULICI: prerogative e prospettive di impiego Criticità idrauliche Avvalendosi delle moderne tecnologie di calcolo numerico è possibile costruire dei modelli idraulici sui quali simulare (anche con estrema precisione) i )le modalità secondo le quali l acqua di pioggia i caduta al suolo viene allontanata dalla rete di sgrondo (spesso insieme alle acque reflue) e conferita nella rete idrografica. La veridicidità delle simulazioni (solitamente diversi scenari di precipitazione) p e quindi la qualità ultima del modello dipendono sostanzialmente dalla disponibilità di tre insiemi di dati chiave: 1. La morfologia e la copertura del suolo; 2. La topologia e le caratteristiche della rete di sgrondo (acque bianche, nere e miste); 3. Le condizioni al contorno;

3 1. LA MORFOLOGIA ED IL TIPO DI SUOLO 1a. LA FORMA Rilievi aerei LIDAR integrati da rilievi topografici di terra; 1b. IL TIPO DI SUOLO Foto aeree ed immagini iperspettrali.

4 1a. LA FORMA FORMA &TIPO se la morfologia della superficie è precisa si possono individuare con buon grado di affidabilità i percorsi di deflusso delle acque superficiali RILIEVO AEREO LIDAR Flight path Swath si tratta di un sistema ottico che misura le proprietà della luce riflessa per determinare la distanza e/o altre informazioni di un bersaglio remoto. Using the time of travel/flight (ToT/ToF) of this laser the distance between the transmitter and reflector is determined.

5 Morfologia del bacino di Mestre - Via Torino Acqua precipitata al suolo FORMA &TIPO Direzione deflusso? Superficie: mq Rete stradale: m; Quota ortometrica: 0-3 m

6 1b. IL TIPO DI SUOLO FORMA &TIPO Acqua precipitata al suolo Infiltrazione? Deflusso? Immagine Iperspettrale Classificazione automatica Sup. Impermeabile : 85% Immagine Aerea Classificazione semi-automatica

7 2. LA RETE DI INTERCETTAZIONE E DI SGRONDO DELLE ACQUE LA RETE 2a. Capacità di raccolta; 2b. Topologia (geometria ed interconnesioni) e natura della rete; 2a. CAPACITA DI RACCOLTA DELLE ACQUE D PIOGGIA Densità di drenaggio La superficie occupata da strade, marciapiedi e piazzali è di circa il 20% del totale del bacino sulla quale sono state censite circa 3200 caditoie; Pertinenza: circa 100 mq per ciascuna caditoia (10 m x10 m). Densità di drenaggio sufficiente i per veicolare l acqua di pioggia i nele rete sotterranea!

8 2b. TOPOLOGIA E NATURA DELLA RETE Rilievo ed ispezione pozzetti (materiale, diametro, profondità e inclinazione) LA RETE Rilievi geofisici con sistemi radar multicanale (geometria e intersezioni)

9 Analisi congiunta dei dati storici e di quelli derivanti dal nuovo rilievo: LA RETE Ricostruzione e ri-classificazione delle reti sotterranee grafo Vale la pena di attributi ricordare che per il completamento di topologia questa fase dl del topologia progetto sono state necessarie quasi il 70 % delle risorse TOPOGRAFIA E ISPEZIONE VISIVA / 4400 punti topografici (xyz); / 1900 pozzetti ispezionati; i / 707 pozzetti monografati. RADAR / scansione di 49 unità stradali; / lunghezza tracciati ti multiscansione: i m; / lunghezza complessiva scansioni: 600 km.

10 IL MODELLO DATI DI FORMA E DI TIPO MICROBACINI chiusi sui nodi chiave e collegati da condotte chiave DATI DI RETE 135 MICROBACINI 107 NODI CHIAVE 112 CONDOTTE CHIAVE MODELLO IDRAULICO DEL BACINO (EPA-SWMM)

11 3. CONDIZIONI AL CONTORNO (ED INTERNE) n.1. uscita libera (Via Pepe); n.1. uscita tidale (Via Torino); n.2. pompe/idrovore p (Via Torino); n.1. ingresso da Via Bembo; n.2. Partitori di flusso; Soll. Campalto 0.4 mc/s Uscita di Via Pepe Chiusura al fondo di Via Torino Idrovora 2.5 mc/s Sfioratore laguna (tidale)

12 Validazione e raffinamento del modello idraulico IL MODELLO 3 stazioni di misura delle portate (VHFx) ed una stazione di misura delle Precipitazioni it i i (PH-01) h.21:00 h.21:00 P 16-17/2 PH-01 Bissuola P 16-17/2 VHF02 - Via Altobello

13 Validazione e raffinamento del modello idraulico IL MODELLO - tempi di corrivazione molto brevi; - Presenza di portate di magra La modifica del modello ha riguardato sostanzialmente tre parametri: 1. le portate di magra; 2. rapporto superficie permeb. / imperm.; 3. tempi di corrivazione.

14 Simulazioni idrauliche e CRITICITA del BACINO SIMULAZIONI Sono stati simulati 4 eventi di precipitazione: A. P di calibrazione 16-17/2/2011 (nota nelle portate); B. P del 26/9/ Valle Averto (nota nelle P); C. P del 26/9/ Marghera (nota nelle P); D. P a soglia oraria (10 mm, 20 mm, 30 mm e 40 mm). Durante la propagazione dell onda di piena nella rete fognaria del modello non sono stati considerati i volumi di pioggia stoccati temporaneamente nelle condotte e nei pozzetti reali eccedenti a quelli modello (tale volume può essere di circa mc). Le criticità dei due eventi non estremi (A e d) sono quindi certamente sovrastimate negli effetti. Per tali eventi rimane invece valida l analisi sulle dinamiche idrauliche e sulla localizzazione delle criticità.

15 Evento del 26 settembre Marghera SIMULAZIONI T = durata della P [h]; h.8:00 picco A h VP c = vol. cumulato P [mc]; VP h = max vol. orario P [mc]; A c = vol. cumulato alluv.to; A h = max vol. Orario alluv.to T 12 h VP c mc VP h mc A c mc A h mc

16 SIMULAZIONI h. 2:00 h. 3:00 h. 4:00 h. 5:00 h. 6:00 h. 7:00 h. 8:00 02mc h h. 9:00 mc h h.10: mc h.11: mc h.12: mc mc mc mc mc mc mc Volume di alluvionamento di cumulato Ac del bacino

17 SIMULAZIONI A h = mc Esempio di condizioni di significativa criticità idraulica lungo due dei principali rami collettori del segmento di monte del bacino alle ore 7:00. Il volume di pioggia al suolo alle ore 7:00 è pari a mc dei quali mc fuoriusciti i i dalla rete (6.4 %).

18 SIMULAZIONI A h = mc Il volume di pioggia al suolo alle ore 8:00 è pari a mc dei quali mc fuoriusciti i i dalla rete (33.8 %).

19 SIMULAZIONI A h = mc Il volume di pioggia al suolo alle ore 8:00 è pari a mc dei quali mc fuoriusciti dalla rete (33.8 %).

20 SIMULAZIONI Volumi cumulati di alluvionamento ai nodi alle ore 8:00 del 26/9/2007. Picco di sofferenza idraulica nel bacino di Via Torino con precipitazione P uguale a quella registrata presso la stazione di Mestre - Marghera. 1h 1h Volumi cumulati di alluvionamento sul volume totale di precipitazione durante l evento del 26/9/ P stazione di Mestre-Marghera. M Tra le 7:00 e le 8:00 è uscito dalla rete il 54% del totale del volume di alluvionamento. Tra le 8:00 e le 9:00 il 23%...

21 SIMULAZIONI Nodi con A c superiore a 4000 mc J912 - prato Via Altobello J499 - Via Aleardi J019 - Via Torino J908 - Via Napoli J211 - Viale Ancona J918 - Via Cà Marcello J123 - Via Cà Marcello J129 - Via Torino J330 - Via Napoli J912 - prato Via Altobello J499 - Via Aleardi J019 - Via Torino J908 - Via Napoli Nodi con A c superiore a mc

22 SIMULAZIONI Una percentuale pari al'77 al % del totale del volume di alluvionamento è fuoriuscita dalla rete nell'arco di due sole ore. In relazione alle modalità di deflusso superficiale delle acque è ragionevole ipotizzare che questo sia il volume d'acqua che determina l'alluvionamento effettivo. Per effetto della tracimazione dei nodi in sovraccarico si determina un battente d'acqua dell'altezza di 0.13 m esteso all'intero bacino di Via Torino. Il deflusso di quest'acqua verso le zone altimetricamente depresse e la presenza di edifici privi di ambienti interrati si può ipotizzare che il battente d'acqua nelle zone più basse raggiunga un'altezza almeno doppia di questa.

23 Ac = mc Ah = 6683 mc Ac = mc Ah = 6802 mc SIMULAZIONI d J912 J Prato Altobello 2. Via Aleardi Ac = mc Ah = 5615 mc Ac = mc Ah = 5943 mc J908 J Via Roma/Napoli 3. Via Torino

24 Ac = mc Ah = 4560 mc SIMULAZIONI Ac = mc Ah = 4030 mc J918 J Via Cà Marcello 6. Via Napoli Ac = mc Ah = 3905 mc Ac = mc Ah = 3663 mc J211 J Viale Ancona 8. Via Cà Marcello

25 Eventi a soglia oraria SIMULAZIONI Mediante l analisi di eventi a soglia oraria è possibili definire con quale modalità la rete entra in condizioni di criticità. Quattro eventi di P di progetto sulla durata di 3 h (10%, 80%, 10%) P 10 mm; P 20 mm; P 30 mm; P 40 mm.

26 SIMULAZIONI La criticità per la maggior parte dei nodi si verifica con Ph compresa tra 30 mm e 40 mm

27 SIMULAZIONI Nodi con Ac superiore a 1000 mc J912 - prato Via Altobello J019 - Via Torino J499 - Via Aleardi J908 - Via Napoli J330 - Via Napoli J123 - Via Cà Marcello J918 - Via Cà Marcello J211 - Viale Ancona J302 - Via Torino Il volume complessivo di fuoriuscita d'acqua dalla rete fognaria è risultato pari a mc che corrisponde al 44.9 % della Pt. Di questo volume di alluvionamento il 19.0 % risulta essere fuoriuscito dal solo nodo J912 mentre il 44.2 % risulta essere effluito dai tre nodi J912, J019 e J499.

28 Criticità idrauliche del bacino di Via Torino RISULTATI Dall'analisi analisi dei risultati si evince la presenza di almeno 12 settori in potenziale sofferenza idraulica. 4 di GRADO ELEVATO; 1. Nodo idraulico J912 del prato di Via Altobello; 2diGR GR. MEDIO-ELEVATO MEDIOELEVATO 2. Nodo idraulico J499 di Via Aleardi grado: ELEVATO grado: ELEVATO 3. Segmento idraulico di Via Napoli - Via Roma - Via Kolbe grado: ELEVATO

29 RISULTATI 4. Segmento idraulico di Via Torino (tratto finale) grado: ELEVATO 5. Segmento idraulico di Via Cà Marcello - Via Ticozzi grado: MEDIO-ELEVATO 6. Nodo idraulico di Viale Ancona grado: MEDIO-ELEVATO

30 7. Segmento idraulico di Via Pepe grado: MEDIO RISULTATI 8. Segmento idraulico di Corso del Popolo grado: MEDIO 9. Segmento idraulico di Via Altobello grado: MEDIO 10. Segmento idraulico di Via dello Squero grado: BASSO 11. Segmento idraulico di Piazzale M. Pellegrina - Via Bissolati grado: BASSO grado: MOLTO BASSO 12. Nodo idraulico J072 in Via Rossetto Sulla base dei dati raccolti ed elaborati nel corso del progetto per ciascuno di questi settori è possibile formulare raccomandazioni ed anche ipotesi di primo intervento per la mitigazione del rischio

31 Conclusioni La modellazione idraulica rappresenta un eccellente strumento per la comprensione delle dinamiche di deflusso delle acque durante eventi meteorici intensi e per l individuazione delle criticità di bacino in contesti sia urbani che extraurbani; I Piani delle acque comunali della Provincia sono l occasione per conoscere meglio le proprie infrastrutture idrauliche, per identificare potenziali criticità e per comprendere a fondo le cause delle criticità storiche. In questo contesto la modellazione idraulica può fornire un notevole contributo; Gli oneri derivanti da un progetto di modellazione idraulica sono nel complesso modesti soprattutto in relazione agli immediati effetti di mitigazione del rischio anche di solo efflusso d acqua dai nodi più critici; Gli oneri prevalenti sono attualmente quelli di ricostruzione e di parametrizzazione della rete in quanto, per larga parte del territorio provinciale, sono già disponibili modelli plano- altimetriciici di estremoemo dettaglio ed elevata precisione;

32 Nei contesti urbani, specie dove le infrastrutture sotterranee si sono stratificate in modo disordinato per diversi decenni, il rilievo puntuale delle reti rappresenta una fase imprescindibile di ogni progetto di modellazione idraulica; molto spesso modelli perfetti dal punto di vista fisicomatematica sono poco rappresentativi a causa della scarsità di informazioni sulla geometria e sulle reciproche interconnessioni dei segmenti di rete; una progettazione adeguata del rilievo consente di limitare le indagini più articolate ed onerose (e.g. scansioni radar e/o analisi con videocamera) ai soli settori ad elevata complessità ed a quelli storicamente critici.