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2 INDICE 1. OBIETTIVI RELAZIONE ESPLICATIVA SULLO STATO DEI LUOGHI Note introduttive sul territorio Sistemi drenanti già esistenti Bacini imbriferi principali e sottobacini CRITERI DI PROGETTAZIONE CALCOLO DELLA CURVA DI POSSIBILITÀ CLIMATICA CRITERI DI DIMENSIONAMENTO IDRAULICO TUBAZIONI E ALTRI ELEMENTI

3 POTENZIAMENTO DELLA FOGNATURA BIANCA CON ELIMINAZIONE DEI POZZI ASSORBENTI RELAZIONE IDRAULICA 1. OBIETTIVI Lo scopo del progetto di potenziamento della fognatura bianca è quello di realizzare alcuni tronchi di fognatura pluviale per lo smaltimento delle acque meteoriche di alcune zone del territorio comunale completamente prive di rete di smaltimento delle acque meteoriche o servite da pozzi disperdenti inadeguati che verranno dismessi una volta realizzati i tronchi di fognatura in progetto. Il progetto prevede la realizzazione dei seguenti tronchi di fognatura bianca: Condotta a Via Tagliamento ml Condotta a1 Via Trento ml Condotta a2 Via Arno ml Condotta b Via Cosma, Via D Acquisto ml Condotta c Via Trento, Via Rubichi ml Condotta d Via Trieste ml Condotta e Corso Vittorio Emanuele, Via Mazzini, Via Verdi ml Condotta e1 via Pisanelli ml Condotta e2 Via Carducci ml Condotta f Via Cavour ml I tronchi confluiranno in vari punti della rete di fognatura bianca già esistente che scarica nelle vasche già autorizzate con determina dirigenziale del servizio ambiente e tutela del territorio della Provincia di Lecce del n 383 del 19/12/2013. Con la realizzazione dei suddetti tronchi di fognatura si determinerà la dismissione di n 6 pozzi disperdenti e precisamente quelli localizzati in: Via Trieste angolo via Tripoli Corso Vittorio Emanuele angolo Via Mazzini Via Verdi angolo Via Carducci Via Carducci angolo Via Mascagni Via Cavour angolo via Bortone Via Cavour angolo via Cattaneo 2

4 2. RELAZIONE ESPLICATIVA SULLO STATO DEI LUOGHI 2.1 Note introduttive sul territorio La zona dove è ubicata la rete di fognatura pluviale oggetto del presente studio è Il territorio urbano del Comune di Surbo. Esso è situato al confine Nord dell abitato di Lecce e ad una distanza di circa 10 km. dal mare Adriatico. Quest area si presenta urbanizzata, dotata di infrastrutture primarie e abbastanza pianeggiante. Le quote più basse si osservano al limite settentrionale del territorio amministrativo mentre le quote più elevate si raggiungono a sud dell'abitato. Lo studio plano altimetrico del sito di progetto ha portato a dividere il territorio comunale in tre bacini imbriferi che ne rispecchiano la naturale morfologia e per ognuno dei quali è stata prevista una rete di fognatura pluviale indipendente. Le acque piovane ricadenti sul terreno tendono, infatti, a confluire nelle aree morfologicamente depresse originando lievi solchi erosivi a carattere stagionale, che rappresentano linee di deflusso preferenziale, o si infiltrano soprattutto in corrispondenza delle cavità e degli inghiottitoi carsici. 2.2 Sistemi drenanti già esistenti Il sistema di smaltimento delle acque di pioggia esistente e tutt oggi in funzione è essenzialmente composto da dreni verticali (pozzi), naturali o trivellati, attestati in falda cui sono asserviti brevi tratte di tubazioni alimentate da caditoie, pozzetti e bocche di lupo. Vista l insufficienza di tale sistema di smaltimento e riscontrata l esigenza di rispettare la normativa vigente in merito allo smaltimento delle portate di pioggia, così come dettate dal D.Lgs. n.152/2006, è stato necessario realizzare un sistema di collettamento delle acque composto da una rete di fognatura pluviale. Tale fognatura pluviale ha lo scopo di convogliare le acque meteoriche dei bacini imbriferi attraverso un sistema di condotte e di inviarle verso le vasche di recapito finale che, attraverso l'azione filtrante esercitata da parte del terreno, permetteranno di smaltire le portate pluviali in falda. 2.3 Bacini imbriferi principali e sottobacini Da uno studio sulle linee preferenziali di deflusso delle acque di scorrimento il territorio urbano è stato suddiviso in tre aree o bacini principali A, B, C. 3

5 Sono stati, inoltre, individuati all interno dei bacini principali dei sottobacini necessari per calcolare le portate delle condotte tributarie. Il bacino A, di circa 128 Ha, occupa la porzione notevolmente più estesa del territorio lungo la fascia sud ovest nord dell abitato e si suddivide in 26 sottobacini numerati dall A1 all A26; Il bacino B, di circa 22 Ha, è stato suddiviso in 3 sottobacini numerati dal B1 al B3. Il bacino C di circa 69 Ha in 18 sottobacini numerati dal C1 al C18 3. CRITERI DI PROGETTAZIONE Sulla scorta di quanto sopra esposto si sono selezionati i seguenti criteri da porre opportunamente a base della progettazione che possono essere così sintetizzati: effettuare un puntuale rilievo plano altimetrico del sito di progetto con apposita strumentazione al fine di determinare l andamento delle pendenze e redigere i profili altimetrici delle condotte. redigere e verificare idraulicamente i nuovi profili delle condotte di progetto sopra indicate considerando come punti obbligati la quota di scorrimento deo pozzetti gia esistenti ai quali collegarsi. Al fine di poter dimensionare idraulicamente i collettori si è proceduto alla determinazione della curva di possibilità pluviometrica del tipo h=a t n come meglio descritto nel paragrafo CALCOLO DELLA CURVA DI POSSIBILITÀ CLIMATICA Il territorio di Surbo si estende tutto nell entroterra del versante adriatico della penisola salentina. La piovosità della zona, come si evince dagli annali idrologici del sito, è marcata e caratterizzata, soprattutto in estate, da scrosci di rilevante intensità e durata. La curva di possibilità pluviometrica relativa al territorio di Surbo è stata calcolata considerando i dati delle piogge della durata di un ora e inferiori (5, 10, 20, 30, 60 minuti) della stazione pluviometrica di Lecce situata a circa 5 km a sud ed avente caratteristiche orografiche e climatiche del tutto identiche. La scelta è stata determinata anche perché, oltre alla vicinanza e all orografia, questa stazione pluviometrica presenta un numero di misurazioni sufficientemente completo su base storica. 4

6 Altezze di pioggia relative alla stazione di Lecce (espresse in mm) ANNO 5 minuti 10 minuti 15 minuti 20 minuti 30 minuti 1 ora , , , , , , ,2 40, ,2 17, , ,4 28, , ,4 35, ,4 23, ,2 36, , ,2 25, ,6 22, ,8 25, , ,4 14, ,6 20, ,4 40, , ,

7 ,6 11, , ,4 48, , , , , ,4 15, , , ,6 14, , ,6 24, ,6 33,4 63,4 89, ,8 12,2 18, ,6 6,4 7, , ,8 34, , , ,6 24,8 38,4 65, ,4 13, , , ,6 28, ,4 9,8 15,2 20, ,2 13,2 16,8 17, ,6 21,8 40, ,2 19,2 26,4 28,4 Considerato l esiguo numero delle misurazioni relative alle piogge inferiori a un ora, per effettuare una calibrazione del modello di distribuzione statistica di Gumbel per quelle durate di pioggia, si è ritenuto indispensabile ricorrere al primo caso critico per l elaborazione delle piogge di breve durata in modo da ottenere la pendenza, su scala logaritmica, della curva di possibilità pluviometrica. 6

8 Per la costruzione del primo caso critico si è proceduto assegnando alle massime altezze di pioggia i valori estrapolati dalla tabella. Primo caso critico Durata minuti mm pioggia 5 15, , , , , ,8 Grafico del primo caso critico Col metodo per interpolazione la curva di possibilità pluviometrica, avente tempo di ritorno incognito, è la seguente: h = 96,22 t 0,746 con t in ore e h in mm. La curva di possibilità pluviometrica, da utilizzare per il dimensionamento idraulico della rete pluviale, è del tipo h = a t n, in cui il parametro n = 0,746 è già stato ricavato, 7

9 poiché si assume che la pendenza della funzione (su scala logaritmica) sia sempre la stessa indipendentemente dal tempo di ritorno. Il parametro a, che equivale all altezza di pioggia (in mm) della durata di 1 ora, è stato calcolato col metodo di distribuzione statistica di Gumbel considerando il campione completo delle piogge orarie e un tempo di ritorno T r di 10 anni. Applicando il metodo di Gumbel alle altezze orarie di pioggia si ricava: M σ N 1/α 31,27 13,60 25,15 10,601 essendo: M = Valore medio delle altezze di pioggia orarie; σ = Scarto quadratico medio; N = Valore dominante o normale; 1/α = 0,7797 σ; y (T r = 10 anni) = 2, La curva di possibilità pluviometrica avente tempo di ritorno T r = 10 anni è la seguente: h = 49,01 t 0,746 con h in mm e t in ore. L equazione cosi ricavata è valida su un intorno del centro di scroscio della stazione di misura utilizzata. Al fine di renderla valida per il bacino imbrifero di calcolo, e quindi per tener conto l effetto dell aumento della superficie scolante S, la grandezza a e l esponente n assumono valori un poco diversi da quelli calcolati. La rettifica di detti parametri si ottiene utilizzando le seguenti relazioni, dovute a U. Puppini, che interpretano la nota osservazione secondo la quale l intensità media ragguagliata (cioè media sull estensione della superficie) di una pioggia si riduce all aumentare dell area S del comprensorio o bacino considerato. Esse sono per t in ore: a* = a [1-0,052 S/ ,002(S/100) 2 ] n* = n + 0,0175 S/100 Per effetto di tali correzioni la curva di possibilità pluviometrica assunta per il dimensionamento della rete fognaria è la seguente: h = 45,86 t 0,769 con h in mm e t in ore. 8

10 5. CRITERI DI DIMENSIONAMENTO IDRAULICO Il metodo di calcolo utilizzato per il dimensionamento dei collettori è il metodo dell invaso. Le portate nei singoli collettori sono state ricavate, partendo da monte verso valle, utilizzando la relazione Q = u A dove: Q = Portata defluente nel tronco in esame; A = Area scolante totale data dalla somma di quella relativa al collettore e di quella dei collettori confluenti a monte; u = Coefficiente udometrico. Per il coefficiente udometrico si usa l espressione semplificata proposta dal Puppini che porge: u = 2168 n (ψ med a) 1/n /w (1/n)-1 esprimendo u in l/s ha, a in m/ora n e w in m e dove: w = Invaso specifico = w p +Σ(ω i L i )/A+ (ω n L n )/A; w p = Volume dei piccoli invasi = 0,004 m; ω i = L i = Area liquida della condotta Lunghezza della condotta ψ med = Coefficiente di afflusso medio pesato Per quanto concerne la determinazione del coefficiente di deflusso si è ritenuto opportuno utilizzare due diversi valori al fine di tener conto delle differenti zone urbane e delle diverse aree omogenee. In particolare si è operata una media ponderale dei coefficienti relativi alle diverse zone omogenee. Per quelle aree che presentano un basso grado di urbanizzazione e ricche di giardini e di zone verdi pubbliche o private si è posto ψ = 0,25. Per le altre aree di zona residenziale ψ = 0,50; Il metodo dell invaso per la ricerca del coefficiente udometrico consiste nel dare al collettore in esame un certo volume liquido V dal quale ricavare, dalla relativa relazione, il provvisorio valore di w. Per mezzo della formula del Puppini si ricava un valore del coefficiente udometrico u e successivamente un valore della portata Q di primo tentativo. 9

11 Si confronta la portata specifica (Q/ i) con la portata massima defluente specifica a sezione piena (Q p / i) e, grazie a grafici riportanti gli andamenti delle varie grandezze idrauliche di una sezione circolare, è possibile trovare il grado di riempimento e il volume liquido V della sezione da confrontare con quello di primo tentativo. Si ripetono le iterazioni fino a che i due valori sono molto prossimi e si può, quindi, stabilire il coefficiente udometrico e la portata del tronco. La Q p si ricava con la legge di Gauckler Strickler: Q p = K Ω R ⅔ i ½ nella quale si assume: K = Coefficiente di Strickler = 70 m 2 /s; R = Raggio idraulico in metri; i = Pendenza del collettore. Nel calcolo dei collettori si è imposto che non venga superata la velocità V max = 5 m/s come previsto da normativa. Al dimensionamento dei collettori si è provveduto considerando per ogni tratta i tributi dei singoli bacini nonché dei tratti di collettore precedenti. Nella tabella successive si riportano tutti i valori delle grandezze. 10

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13 Progetto per il potenziamento della rete di fognatura pluviale nel Comune di Muro Leccese Relazione Idraulica 6. TUBAZIONI E ALTRI ELEMENTI Le condotte usate sono previste di forma circolare in conglomerato turbovibrocompresso ad elevata resistenza strutturale e con piede d appoggio sempre in calcestruzzo vibrocompresso. I giunti sono di tipo a bicchiere ed anello in gomma. La forma dei tubi è a base piana che sarà appoggiata su di un letto di sabbia dello spessore di cm.20 per garantire l uniformità dell appoggio e per meglio definire le pendenze volute. Tutte le fogne saranno, preferibilmente, poste in opera in asse stradale; nelle strade in cui i servizi esistenti non dovessero consentire tale posizione i relativi tronchi di fognatura bianca andranno posizionati negli spazi disponibili. La pavimentazione stradale, una volta riempiti e costipati gli scavi, verrà ripristinata con uno strato di massicciata rullata a fondo e, quindi con uno strato di conglomerato bituminoso a caldo del tipo semiaperto (bynder) di cm.5 ed uno strato di tappetino di usura in conglomerato bituminoso a caldo del tipo chiuso di cm.3. Lungo lo sviluppo della rete sono stati previsti pozzetti di ispezione e di allaccio alle caditoie per garantire le operazione di manutenzione, pulizia e sorveglianza dei tronchi. I pozzetti sono stati ubicati mediamente ogni 40 metri e, comunque, in corrispondenza dei punti di incrocio, di cambio di livelletta e di confluenza. I pozzetti, di visita, testata ed incrocio, sono complessivamente in numero di 59 e le caditoie sono previste in numero adeguato. Le caratteristiche geometriche dei pozzetti sono riportate nell apposito elaborato grafico. I pozzetti saranno del tipo prefabbricato munito di botola e di chiusino in ghisa sferoidale. Dello stesso tipo saranno i pozzetti relativi alle caditoie muniti anche di due griglie e di fondo sifonato. Le caditoie sono costruite in opera con pareti e fondo in cls complete di griglia in ghisa sferoidale. Esse sono collegate ai pozzetti d ispezione con una tubazione in PE-AD (polietilene alta densità) Ø 300 e posata su un opportuno sottofondo in sabbia. L andamento delle condotte e del collettore è rilevabile nell apposita elaborazione dei profili longitudinali. 12

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