COMUNE DI SAN GIOVANNI IN MARIGNANO

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2 COMUNE DI SAN GIOVANNI IN MARIGNANO PROVINCIA DI RIMINI RELAZIONE SUL CALCOLO DELLA RETE DI FOGNA BIANCA E DELLA RETE DI FOGNA NERA OGGETTO: PIANO PARTICOLAREGGIATO di iniziativa PRIVATA COPARTO C2.4 - SAN GIOVANNI IN MARIGNANO COMMITTENTE: NUOVA SAN GIOVANNI Srl EDI-GAB-MARIGNANESE di Bordoni Felice & C. S.a.s Galli Guglielmo Renzi Alberto EDILMARIGNANO s.n.c. di Quieti Agostino e Camporesi Geom. Aldo PROGETTISTA: Arch. Luca Zanotti Data: 01 Dicembre 2011

3 Generalità e descrizione Determinazione della portata pluviale Coefficiente di deflusso Intensità di pioggia Curva di possibilità climatica Tempo di corrivazione Aree di pertinenza Calcolo delle portate pluviali Dimensionamento delle condotte acque bianche Dimensionamento delle condotte acque nere Prescrizioni generali per le reti Tubazioni Posa dei condotti Allacciamenti Pozzetti di ispezione Pozzetto di curva, incrocio o innesto Dimensionamento delle vasche di laminazione

4 Generalità e descrizione La presente relazione, a corredo del piano particolareggiato di iniziativa privata Comparto C2.4 in località San Giovanni in M. (RN) ha lo scopo di dimensionare e verificare il sistema fognario di progetto. L area in esame richiede la costruzione della rete fognaria per consentire la raccolta sia delle acque nere che di quelle bianche: le acque nere provengono da abitazioni private, mentre le acque bianche derivano dal dilavamento di strade e parcheggi nonché dalla mancata infiltrazione nelle aree permeabili. Secondo l allegato 5 del Regolamento di Fognatura della Provincia di Rimini l intervento è classificato come ZONA TIPO B1) Aree senza possibilità di smaltimento locale delle portate meteoriche, da smaltire tramite fognature esistenti (separate) Le acque nere verranno convogliate sulla rete esistente, separata, mentre per le acque bianche è previsto un bacino di espansione, creato all interno del comparto, in modo da laminare le portate di piena e scaricare in rete una portata controllata. In accordo con l allegato 5 del Regolamento di fognatura della Provincia di Rimini il tempo di ritorno di progetto è stato fissato pari a 10 anni. Determinazione della portata pluviale La portata di pioggia è stata determinata attraverso il metodo cinematico: - 3 -

5 dove: Q = Portata di pioggia di progetto p ( ) ( ) Q = ϕa i p T C ϕ = coefficiente di afflusso medio ponderato rispetto alle aree che caratterizzano il bacino A = area totale di ogni singolo canale i ( T C ) = intensità di pioggia Coefficiente di deflusso Per la valutazione del coefficiente di deflusso sono state considerate le seguenti aree Superfici tipo Coefficiente di deflusso Verde 0.15 Annessi agli edifici, parcheggi drenati, selciati 0.50 Strade, parcheggi impermeabili, marciapiedi 0.85 Tetti, piazzali interni ad edifici, ecc Intensità di pioggia Per la valutazione dell intensità di pioggia ci si basa sui dati forniti dal Gruppo Hera sulle linee guida per tecnici e progettisti per il dimensionamento delle rete fognaria per la costruzione della curva segnalatrice di possibilità climatica in riferimento ad un determinato tempo di ritorno dove: h ( T C ) = curva di possibilità climatica T C = tempo di corrivazione i( T ) = c h( TC ) T C Curva di possibilità climatica La curva segnalatrice di possibilità climatica per il sito in esame e per un determinato tempo di ritorno è una curva del tipo: n h = at h = altezza di pioggia (m) a, n = parametri che si ricavano statisticamente in funzione del tempo di ritorno. Lo tabella seguente sintetizza i valori della coppia a, n : Tempo di Ritorno Curva segnalatrice per tempo di pioggia 1h 10 anni h = 47.6t 25 anni h = 57.8t Curva segnalatrice per tempo di pioggia > 1h 0.20 h = 51.0t 0.18 h = 63.2t - 4 -

6 Tempo di corrivazione Il tempo di corrivazione si determina mediante stime del tempo di accesso in rete considerando il percorso più lungo sommato al tempo di percorrenza del singolo canale: L TC = TA + TP = TA + v T = tempo di accesso in rete. Per il caso in esame si assume in tempo di 5min (300 sec) A L = lunghezza del tratto più lungo v = velocità della condotta. Per zone pianeggianti si assume una velocità di 1 m/sec - 5 -

7 Aree di pertinenza Calcolo delle aree in base alla tipologia del terreno (come da tavola delle aree allegata): Area AREA 1A AREA 1B AREA 1C AREA 1D AREA 1E AREA 2 AREA 3 AREA 4 AREA 5 Sezione di uscita A7 A7 A19 A26 A19 D10 D17 L11 A32 Tetti edifici e Strade e marciapiedi Parcheggi Area marciapiedi privati pubblici drenanti Verde totale / 6128 / / 2206 / / 5717 / Totale Aree moltiplicate per il coefficiente di deflusso: Area Tetti edifici e Strade e marciapiedi marciapiedi Parcheggi x Coeff. di deflusso Sezione di uscita privati 0.9 pubblici 0.85 drenanti 0.5 Verde 0.15 Area equivalente AREA 1A A AREA 1B A AREA 1C A AREA 1D A26 / 5209 / AREA 1E A19 / 1875 / AREA 2 D AREA 3 D AREA 4 L AREA 5 A32 / 4859 / Totale Ottenendo un coefficiente di deflusso medio Ae/At Area Area Area totale equivalente AREA 1A AREA 1B AREA 1C AREA 1D AREA 1E AREA AREA AREA AREA Totale

8 Calcolo delle portate pluviali Con le ipotesi sopra esposte si calcano le portate di progetto nelle sezioni indicate con riferimento alla planimetria della rete Sup. Lungh. Vel. T Taccesso Tcorri i=at^(n-1) Q Area (mq) φ Sezione (m) (m/s) (s) (s) (s) a n (mm/h) (mc/s) AREA 1A A AREA 1B A AREA 1C A AREA 1D A AREA 1E A AREA D AREA D AREA L AREA A Dimensionamento delle condotte acque bianche Il calcolo idraulico si applica ai tubi in PVC per condotte interrate conformi alla norma UNI Si utilizza per il dimensionamento delle condotte in oggetto:viene utilizzata la formula di Prandtl - Colebrook, la più usata nel settore delle fognature a sezione circolare dove: v = velocità della corrente (m/s) g = accelerazione di gravita (9.81 m/s2) di = diametro interno del tubo J = pendenza della tubazione ( valore assoluto ) k = scabrezza assoluta della tubazione (m) - ( altezza media delle irregolarità della parete interna). La scabrezza da considerare è la scabrezza di esercizio che tenga conto di : diminuzione della sezione per depositi ed incrostazioni modifica della scabrezza della parete del tubo nel corso dell esercizio giunzioni non perfettamente allineate ovalizzazione del tubo modifiche di direzione presenza di immissioni laterali Il valore raccomandato dalla A.T.V. tedesca è k = 0.25 mm µ = viscosità cinematica ( m²/s ) - ( rapporto tra viscosità dinamica e densità del fluido ), si è posto: µ = 1,31 E-6 m / s2 indipendentemente dalla variazione di temperatura; tale valore è raccomandato dalla A.T.V. tedesca. Nel caso che il flusso non sia a parete piena al posto di di si pone dh ( diametro idraulico): dh = 4A/U con - 7 -

9 h/di = rapporto tra altezza dell acqua e diametro interno del tubo La portata Q è quindi data da: Q= v π di^2 / 4 (sezione piena) Q = v x A (sezione parziale) Per i calcoli automatici è stato utilizzato il software AlgoPipe2 della Redi s.r.l. nella ricerca del diametro minimo con una percentuale di riempimento della condotta del 85% Sezioni Q Diametro interno minimo Tubo PVC SN8 Area (mc/s) (mm) Diametro est. scelto AREA 1A A AREA 1B A AREA 1A+1B+1C A AREA 1E A AREA 1A+1B+1C+1D+1E A AREA 2 D AREA 2+3 D AREA 4 L AREA 5 A

10 Dimensionamento delle condotte acque nere Il dimensionamento della rete di condotte per le acque nere è basato sul numero di abitanti equivalenti (A.E.) riferibili agli scarichi di ogni singola unità abitativa. Per il calcolo sono stati utilizzati i seguenti rapporti convenzionali Residenziale (stimato sulla superficie delle singole camere da letto): 1 A.E. per superfici fino a 14 mq 2 A.E. per superfici comprese tra 14mq e 20mq 1 A.E. aggiuntivo ogni 6mq di superficie eccedente i 20mq Per la struttura commerciale, non essendo in possesso di un analisi sull attività commerciale futura, si ipotizza una carico in A.E. pari a 60 unità La dotazione idrica media per abitante equivalente viene stimata in 200 l/ab giorno con un coefficiente di afflusso in rete di 0.8 e un coefficiente di picco pari a 5 Eseguendo i calcoli si ottiene la seguente tabella Area Sezioni A.E. Dotazione idrica * coeff. di afflusso (0.8) (litri/giorno) Portata media (l/sec) Portata di picco ceoff. di picco = 5 (l/sec) AREA 1A+1B+1C+1D A AREA 1E A AREA D AREA 4 L AREA 5 D TOTALI Basandosi sulle stesse ipotesi precedentemente illustrate e utilizzando una percentuale di riempimento del tubo di H/D=0.50 ed una pendenza media al 0.5% si ottiene un diametro interno Di=196.97mm. Si utilizza un tubo in PVC per fognatura tipo SN8 diametro esterno De=250mm (Di=235.4mm). Prescrizioni generali per le reti Tubazioni Tutte le condotte devono avere classe di resistenza minima allo schiacciamento SN8. Le caratteristiche dei materiali e dei rivestimenti interni delle tubazioni dovranno essere tali da garantire la protezione nel tempo della condotta da aggressioni chimiche o corrosioni causate dalla tipologia del refluo collettato. Posa dei condotti Le tubazioni di rete nera devono essere posate in maniera tale che l estradosso della condotta nera sia ad una quota non superiore all intradosso della rete bianca. Le tubazioni devono essere posate in trincea stretta con ricoprimento minimo di 100cm - 9 -

11 Le reti fognarie con funzionamento a gravità saranno realizzate mediante posa di condotte di classe di resistenza minima allo schiacciamento SN8, posate con sottofondo, rinfianco e copertura in sabbia lavata con spessori minimi pari a 15cm. Nel caso di ricoprimenti inferiori a 100cm si deve procedere alla posa di condotte con caratteristiche adeguate a sostenere i carichi stradali e del terreno. In tutti i casi si dovranno adottare i più opportuni accorgimenti per assicurare un adeguato costipamento del materiali di rinfianco al condotto. Allacciamenti Si prevede la separazione degli scarichi con la realizzazione di reti private separate fino all immissione nella pubblica fognatura di recapito vedi figura IMHOFF Figura 1 - Schema di allaccio di fabbricato ad uso civile abitazione a rete separata Tutti gli scarichi provenienti dalle cucine saranno opportunamente trattati tramite degrassatore prima dell immissione nella rete privata acque nere. Tutte le acque nere private devono essere trattate in vasca Imhoff. Le tubazioni di allacciamento saranno di classe di resistenza minima SN8. Tutti gli allacci e gli innesti alla rete fognaria esistente saranno a perfetta tenuta idraulica. Pozzetti di ispezione I pozzetti di ispezione saranno costituiti da elementi in cls prefabbricati, ovvero realizzati in opera in cls o muratura. La dimensione interna minima dei pozzetti di ispezione quadrati o rettangolari sarà di 70x70cm; se circolari il diametro minimo sarà di 70cm Tutti i pozzetti saranno dotati di pioli alla marinara antiscivolo con rilievo fermapiede; sarannoin acciaio inox oppure in acciaio interamente rivestito con materiali plastici anticorrosivi, di dimensioni minime pari a 15cm di pedata e 30cm di larghezza e posizionati ogni 33cm lungo le pareti del pozzetto non interessate dall innesto delle tubazioni

12 La distanza massima tra il filo esterno dei pioli e la parete posta di fronte agli stessi sarà pari a 60cm. La distanza tra due pozzetti di linea sarà di norma pari a 60m; in tutti i casi tale distanza non supererà mai i 70m. Gli elementi dei pozzetti non saranno mai appoggiati sulle tubazioni. Nel caso di tubazioni con diametro inferiore alla dimensione della base del pozzetto si provvederà alla fornitura di elementi preformati dotati di idoneo sistema di innesto con guarnizione di tenuta per l inserimento delle tubazioni o alla costruzione in opera di adeguate basi di appoggio per la tubazione e gli elementi di sopralzo del pozzetto medesimo. Sarà garantita la possibilità di verificare la corretta funzionalità idraulica delle tubazioni anche dal piano stradale, pertanto, in corrispondenze dei pozzetti, si provvederà a sagomare il fondo del pozzetto per evitare ristagni con formazione di canaletta di scorrimento di altezza pari alla massima altezza delle tubazioni presenti e banchine di raccordo laterali con pendenza delle stesse verso la tubazione compresa tra 0,3% e 3%; la canaletta di scorrimento sarà protetta e rivestita tramite prolungamento della tubazione all interno del pozzetto e opportunamente raccordata alle banchine laterali. Qualora la velocità e le caratteristiche del refluo lo richiedano, sia il fondo che le banchine laterali del pozzetto saranno rivestite con materiale che offra opportuna resistenza all abrasione e all eventuale attacco da agenti chimici (piastrelle in grès, materiali lapidei o equivalenti). Tutte le pareti interne del pozzetto saranno rivestite con resine anticorrosive, epossidiche o bituminose, con spessore minimo di 0.6mm. Le giunzioni tra gli elementi prefabbricati (base e elementi di rialzo) saranno dotate di guarnizioni elastomeriche di tenuta e stuccate in malta cementizia sulla parete interna per garantire la tenuta idraulica del pozzetto

13 In tutti i casi sarà assicurata la presenza di almeno una banchina 30x70cm al disotto dei pioli. Per fognature di dimensioni maggiori del lato del pozzetto di ispezione, questo sarà realizzato in posizione disassata rispetto al condotto. L orientamento delle botole sarà tale da garantire l apertura del coperchio opposta al senso di marcia del traffico veicolare. Pozzetto di curva, incrocio o innesto In corrispondenza di curve, incroci o innesti sarà sempre posizionato un pozzetto di ispezione. Nei pozzetti o camere di curva, incrocio o innesto sarà assicurato il regolare deflusso dei reflui, pertanto si ridurranno al minimo le perdite di carico: si eviteranno gli spigoli vivi e gli innesti perpendicolari al flusso principale. Tutti i cambi di direzione saranno realizzati con raggio di curvatura minimo pari a 3 volte il diametro della condotta. In alternativa di potranno eseguire raccordi con angolo compreso fra 30 e 45, essendo questo l angolo esterno compreso fra le direttrici delle due tubazioni da raccordare. Raccolta acque meteoriche Per la raccolta di acque meteoriche stradali le caditoie dovranno essere posizionate ad una distanza in genere pari a 20m l uno dall altra. Tutte le caditoie dovranno essere sifonate. La dimensione minima dei pozzetti dovrà essere di 400x400mm. La dimensione minima delle tubazioni di collegamento tra due punti di raccolta delle acque meteoriche o tra ognuno di questi e la rete bianca principale dovrà essere di 140mm. Le linee di raccolta delle acque stradali dovranno per quanto possibile essere posizionate in modo da evitare che gli impianti radicali delle eventuali alberature presenti ai lati della strada possano pregiudicare il corretto funzionamento delle reti. Nell impossibilità di posizionare le tubazioni distanti dagli apparati radicali, queste dovranno essere costruite in materiale plastico saldabile o con giunzioni protette da idoneo bauletto in cls. Le giunzioni delle tubazioni con pezzi speciali o con pozzetti di raccolta dovranno essere realizzate a perfetta tenuta idraulica per evitare infiltrazioni di radici. Allo stesso scopo andrà individuata la migliore soluzione per l ancoraggio del telaio della botola/caditoia al pozzetto. Botole Sia per le reti nere che per le reti bianche si utilizzano botole in ghisa sferoidale a norma UNI ISO 1083 con resistenza a rottura in conformità alla norma UNI EN 124/95, prodotti da aziende certificate ISO 9001, con marchio abilitante in evidenza, rivestite con vernice bituminosa, con coperchio con superficie antisdrucciolo e marcatura riportante la classe di resistenza, la norma di riferimento e l identificazione del produttore. Le caratteristiche delle botole dovranno essere le seguenti: BOTOLA DI ISPEZIONE Classe minima D400 e peso minimo telaio e coperchio 97 kg, costituita da: a) coperchio tondo fissato al telaio con dispositivo di vincolo, bloccaggio di sicurezza in posizione di apertura con angolo di almeno 100 b) telaio quadrato con dimensione di passaggio non minore di 600mm, dimensione esterna minima 850x850mm e altezza di almeno 100mm con fori e alveoli per ottimizzare l ancoraggio al pozzetto

14 c) guarnizione in elastomero continua antirumore e anti bascula mento; d) coperchio e telaio devono essere rivestiti con prodotti non tossici e non inquinanti BOTOLA CON GRIGLIA Classe D400 e peso minimo 97 kg, costituita da: a) coperchio tondo grigliato, con area minima drenante di 1010cmq, fissato al telaio con dispositivo di vincolo, bloccaggio di sicurezza in posizione di apertura con angolo di almeno 100 b) telaio quadrato con dimensione di passaggio non minore di 600mm, dimensione esterna minima 850x850mm e altezza di almeno 100mm con fori e alveoli per ottimizzare l ancoraggio al pozzetto c) guarnizione in elastomero continua antirumore e anti bascula mento; d) coperchio e telaio devono essere rivestiti con prodotti non tossici e non inquinanti BOTOLA CON GRIGLIA CONCAVA / CADITOIA Classe C250 e peso minimo 43 kg, costituita da: a) coperchio quadrato grigliato, con area minima drenante di 1045cmq, con fessure orientate a 90 rispetto alla direzione del traffico; b) telaio quadrato con dimensione di passaggio non minore di 450x450mm, dimensione esterna minima 590x590mm e altezza di almeno 50mm; c) coperchio e telaio devono essere rivestiti con prodotti non tossici e non inquinanti. BOTOLA DA MARCIAPIEDE Classe B125 e peso minimo 29 kg, costituita da: d) coperchio quadrato con sezione atta a formare con il telaio un sifone a tenuta idraulica contro gli odori; e) telaio quadrato con sezione ad U, dimensione di passaggio non minore di 500x500mm, dimensione esterna minima 600x600mm e altezza di almeno 45mm; f) coperchio e telaio devono essere rivestiti con prodotti non tossici e non inquinanti. Tutti i coperchi, le griglie, i telai devono riportare: numero della norma UNI EN 124; la classe appropriata (es. D400); nome e/o marchio del fabbricante e il luogo di fabbricazione che può essere codificato; il marchio di un ente certificatore; la dicitura FOGNATURA NERA / BIANCA (solo per botole di ispezione a da marciapiede) Le marcature di cui sopra devono essere riportate in maniera chiara e durevole e devono, se possibile, essere visibili quando il prodotto è installato. Nei casi di pozzetti di ispezione di dimensione maggiore della luce di appoggio del telaio della botola questo dovrà essere posato mediante una soletta in CA di opportune dimensioni appoggiata alle pareti del pozzetto. La lastra avrà altezza minima di 150mm e la botola andrà posizionata in corrispondenza dei gradini del pozzetto

15 Dimensionamento delle vasche di laminazione Le vasche di prima pioggia vengono dimensionate in ottemperanza alle Norme di Attuazione del PTCP della Provincia di Rimini (approvazione dell Agosto 2008) che all art. 2.5 comma 2(P) Mitigazione del rischio idraulico e della funzionalità idraulica viene richiesto: In assenza dello studio generale di cui al precedente comma 1, negli interventi attuativi di trasformazione urbana e di nuova urbanizzazione la raccolta delle acque meteoriche deve essere effettuata in invasi di laminazione con capacità pari ad almeno 350 mc per ogni ettaro di superficie impermeabilizzata e con rilascio al corpo idrico ricettore comunque non superiore a 10 l/sec per ettaro di superficie drenata interessata dall intervento. Tali invasi possono avere capacità inferiore, o possono non essere previsti ( solo per interventi inferiori a mq), se il loro dimensionamento viene verificato da apposito studio specifico che documenti la modalità di smaltimento delle acque meteoriche in rapporto alle caratteristiche e alla capacità di smaltimento delle portate di piena dei corpi idrici ricettori fino al ricettore finale e alle eventuali criticità connesse al rischio idraulico dell area urbana afferente ai medesimi ricettori. Analizzando la corografia del terreno e la disposizione planimetrica si nota l esigenza di creare 2 invasi di laminazione: uno grande che ricopre il fabbisogno delle aree 1,2,3,4 ed un altra più piccola che ricopre il fabbisogno dell area 5. I volumi di invaso sono i seguenti: AREA : AREA 5: area impermeabile equivalente 8,77 ha area drenata servita 19,59 ha Volume invaso 8,77 x 350 = 3070 mc Portata di immissione in fogna pubblica 19,59 x 10 = 195,9 l/sec area impermeabile equivalente 0,51 ha area drenata servita 1,20 ha Volume invaso 0,51 x 350 = 178,5 mc Portata di immissione in fogna pubblica 1,20 x 10 = 12 l/sec Per poter garantire le portate di immissione nella rete di scolo è necessario dimensionare in modo opportuno il collettore di uscita dalla vasca di laminazione: questo viene realizzato tramite un strozzatura calibrata. Basandomi sulle stesse ipotesi fatte per il dimensionamento delle condotto si calcola il diametro massimo della strozzatura in modo da non superare le portate massime indicate (ipotesi di moto uniforme,pendenza della condotta costante al 0.5%, sezione piena). Sempre grazie all ausilio del programma AlgoPipe2 si ricava un diametro: AREA Portata Q= l/sec Dmax= 410mm AREA 5 Portata Q= 12.0 l/sec Dmax= 142mm La portata in vasca di laminazione è pari a: Q1=AREA(1A+1B+1C+1D+1E)+AREA 2+AREA 3+AREA 4= = 1.70 mc/sec DEFLUSSO MASSIMO Q2=0.196 mc/sec

16 Q=Q1 Q2 = = mc/sec Basandosi sulle stesse ipotesi precedentemente illustrate e utilizzando una percentuale di riempimento del tubo di H/D=0.85 ed una pendenza media al 0.5% si ottiene un diametro interno minimo Di=886.3 mm. Si utilizza un tubo in PVC per fognatura tipo SN8 diametro esterno De=1000mm (Di=940mm) In fede Arch. Luca Zanotti