Le previsioni del progetto generale delle fognature di Cividale del Friuli

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2 Relazione idraulica Premesse Il progetto generale delle fognature comunali non è conforme allo standard progettuale del gestore Acquedotto Poiana spa. Ciononostante abbiamo ritenuto indispensabile intervenire e sanare alcune criticità inderogabili che si sono venute a creare. Le previsioni del progetto generale delle fognature di Cividale del Friuli Rispetto al progetto generale delle fognature comunale vigente non sono possibili confronti; infatti tale documento è costituito da diversi progetti generali compositi e suddivisi tra capoluogo e frazioni ove non era previsto il collegamento dei diversi sistemi fognari. Va sottolineato anche che il progetto è frutto del piano di razionalizzazione del sistema fognario del territorio comunale di Cividale del Friuli su cui l Acquedotto Poiana spa sta lavorando da tempo anche nell ottica di un miglioramento qualitativo delle acque del fiume Natisone. L ipotesi di indirizzare le acque reflue di tipo domestico della frazione di Sanguarzo verso il depuratore di Grupignano rientra in questi obiettivi. Il depuratore di Grupignano, adeguato con un intervento cofinanziato con i fondi dell INTERREG IIIA , ha le potenzialità per depurare anche le acque reflue derivanti dall abitato di Sanguarzo. Acque nere - Riferimenti di calcolo delle portate di progetto Il calcolo della portata di progetto delle condotte delle acque nere è stato realizzato tenendo conto di una dotazione idrica giornaliera per abitante equivalente pari a 250 l/ab g. Il coefficiente di punta adottato per il calcolo della portata massima, considerata la dimensione del bacino servito, è posto pari a 4. La portata media giornaliera, misurata in l/s, è pertanto: ove: - e: coefficiente di dispersione - Di : la dotazione idrica giornaliera e * Di * Ae Q= Ae : numero di abitanti equivalenti serviti mentre la portata massima di punta sempre espressa in l/s è: Cp * e * Di * Ae Q max = ove: - Cp : coefficiente di punta definito come rapporto tra la massima portata oraria e la portata media annua (valore adottato 4). - e : coefficiente di dispersione 1

3 - Di : dotazione idrica giornaliera - Ae : numero di abitanti equivalenti serviti Dimensionamento idraulico delle condotte Il calcolo delle condotte a pelo libero è caratterizzato dalle seguenti grandezze geometriche: - Ab : area bagnata cioè l area della sezione trasversale della corrente espressa in mq; - Pb : perimetro bagnato, cioè la lunghezza del perimetro della sezione bagnato dall acqua espressa in m; - Rh : raggio idraulico definito come rapporto tra area bagnata e perimetro bagnato espressa in m; - h : tirante idrico o altezza dell acqua presa dalla generatrice inferiore della sezione espresso in m; - B : larghezza in superficie della corrente espressa in m; - i : pendenza media del fondo della condotta sul tratto in esame espressa in m/m. Sulla base di alcune delle grandezze di cui sopra si ricava per condotte circolari l area bagnata (mq) e il perimetro bagnato (m) rispettivamente con la formule: A b 1 = 2 π h h r ar cos 1 sen 2ar cos r r P b π h = r ar cos 1 90 r Si suppone che la corrente si muova in condizioni di moto uniforme. Utilizzando per il calcolo delle fognature la formula di Gauckler Strickler: ove: v = K v : velocità media della corrente espressa in m/s; K s : coefficiente di scabrezza secondo Gauckler Strickler espressa in m 1/3 s -1 ; R h : raggio idraulico espresso in m; i : pendenza media del tratto espressa in m/m. s R 2 h 3i si ottiene la velocità media della corrente nella tubazione. In base alla relazione, Q= va b con evidenti significati della simbologia, si ricava la portata defluente nella condotta

4 Lo schema della rete fognaria di Cividale del Friuli La rete fognaria di Cividale del Friuli è di tipo misto. 3

5 Calcolo della portata nera Le portate nere da convogliare alla fognatura del capoluogo su via Leicht sono quelle della frazione di Sanguarzo. Gli abitanti residenti a Sanguarzo rilevati presso l ufficio anagrafe comunale il 24 agosto 2009 erano 458. A favore di sicurezza si prevede un numero di abitanti equivalenti pari a 500. Stabilito in 250 l/ab g il consumo giornaliero medio si ottiene una portata media giornaliera, con un coefficiente di dispersione pari a 1, di 1.45 l/s. La portata massima giornaliera con un coefficiente di punta pari a 4 è di 5.78 l/s. Considerato che la rete fognaria della frazione di Sanguarzo è di tipo misto la portata massima che dovrà essere convogliata sulla fognatura esistente di via Leicht è pari a 6 volte la portata media giornaliera e quindi 8.70 l/s. Il profilo longitudinale della condotta, per collegare il pozzetto esistente n. 10 in località Sanguarzo con il pozzetto esistente n in via Leicht a Cividale del Friuli, individua una pendenza minima della condotta pari a 0,30%. La verifica seguente è eseguita considerando la pendenza minima. Si prevede l utilizzo di una condotta in PVC SN8 De 315 e una scabrezza secondo Gauckler Strickler di 90 m 1/3 s -1. Il diametro interno della condotta De 315 è pari a mm. Si ottiene, con una semplice verifica in moto uniforme, che: Correnti a pelo libero in condizioni di moto uniforme Raggio pendenza formula per portata k Gauckler-Strickler GR h A P B R Q Q v % m mq m m m mc/s l/s m/s

6 Dalla tabella si osserva che la tubazione è in grado di smaltire la portata di progetto con un grado di riempimento del 30% circa. Sono poi state effettuate una serie di valutazioni a valle delle opere in progetto per verificare la compatibilità del sistema fognario con i nuovi apporti idrici ed in particolare sul sollevamento di Piazzetta S. Biagio e sulle tubazioni a gravità immediatamente a valle del sollevamento. Verifica dello sfioro di piena sul collettore principale della rete fognaria di Sanguarzo Per il realizzazione dell immissione delle acque reflue (solo nere sino ad una diluizione di 6 volte) sulla nuova condotta è necessario realizzare un pozzetto sul collettore principale della rete fognaria della frazione di Sanguarzo in modo che soltanto le portate sino a 8.70 l/s siano convogliate verso via Leicht mentre la parte rimanente dovrà proseguire sullo scarico attuale in corrispondenza del depuratore di Sanguarzo che sarà dismesso. La soluzione adottata prevede l inserzione all ingresso della nuova condotta di una bocca tassata mediante paratoia in grado di ridurre la portata convogliata sulla nuova condotta ai soli 8.70 l/s rispettando così l art. 8 del D.P.G.R del 23/08/1982 n Sul fondo del pozzetto di collegamento tra il vecchio collettore principale e la nuova condotta sarà realizzato un setto in laterizio o metallico in grado di far defluire le portate nere verso la nuova condotta. La posizione della paratoia è fissata normalmente ad una altezza dal fondo tubo di 8 cm pari al pelo libero delle acque con una portata pari a 8.70 l/s. 5

7 Verifica del sollevamento di Piazzetta S. Biagio Il numero di abitanti equivalenti serviti dal sollevamento di piazzetta S. Biagio è pari a Questa stima in eccesso risulta a favore di sicurezza. La portata media delle acque nere, con una dotazione idrica di 250 l/ab g, è di 4.34 l/s. La portata giornaliera di punta risulta essere di l/s. La portata massima da smaltire, trattandosi di fognatura di tipo misto, pari a 6 volte la portata media delle acque nere, è di 26. l/s. Aggiungendo a tale portata il contributo della frazione di Sanguarzo, pari a 8.70 l/s massimi, si ottiene una portata massima da sollevare pari a circa 35 l/s. Le pompe attualmente in dotazione al sollevamento hanno una portata di 40.4 l/s cadauna con una prevalenza manometrica totale di 18.3 m e quindi in grado di soddisfare ancora le nuove condizioni di lavoro del sollevamento. Verifica statica delle tubazioni Dal punto di vista statico la condotta in progetto è stata verificata al fine di conoscere la pressione di collasso, l ovalizzazione e breve e lungo termine e la tensione massima a lungo termine. L esame ha messo in luce che la posa delle condotta alle profondità di progetto e per sovraccarichi stradali di 1 categoria impone la compattazione del terreno a strati o, in alternativa, la formazione di un rivestimento della tubazione con misto cementato. Compatibilità con le potenzialità del depuratore di Grupignano Appurato che la potenzialità del depuratore di Grupignano è pari a 9000 abitanti equivalenti e l attuale numero di abitanti equivalenti serviti dallo stesso risulta essere di circa 6000 a.e., risulta dimensionato per soddisfare anche la depurazione delle acque reflue della popolazione della frazione di Sanguarzo stimata in 500 abitanti equivalenti. 6

8 I PROGETTISTI ing. Alessandro Patriarca Laurea specialistica Sez. A Settori a ; b ; c - posizione n.1464 ing. Loredana Braidotti Laurea specialistica Sez. A Settori a ; b ; c - posizione n.2419 Dipl. ing. Paolo Dreossi Laurea 1 livello Sez. B Settori a - posizione n.b0055 Ing. Stefano Cimenti Laurea specialistica Sez. A Settori a ; b ; c - posizione n.3228 ing. Gabriele Sandri Laurea specialistica Sez. A Settori a ; b ; c - posizione n.2007 ing. Zeno Kratter Laurea specialistica Sez. A Settori a ; b ; c - posizione n.2599 ing. Elisa Prodorutti Laurea specialistica Sez. A Settori a ; posizione n

9 INDICE Premesse... 1 Le previsioni del progetto generale delle fognature di Cividale del Friuli... 1 Acque nere - Riferimenti di calcolo delle portate di progetto... 1 Dimensionamento idraulico delle condotte... 2 Lo schema della rete fognaria di Cividale del Friuli... 3 Calcolo della portata nera... 4 Verifica dello sfioro di piena sul collettore principale della rete fognaria di Sanguarzo... 5 Verifica del sollevamento di Piazzetta S. Biagio... 6 Verifica statica delle tubazioni... 6 Compatibilità con le potenzialità del depuratore di Grupignano

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