Acque superficiali. Acque sotterranee

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Marianna Albanese
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1 IMPIANTI DI ATTINGIMENTO Captazione di: Acque superficiali Acque sotterranee Ad acqua fluente Con serbatoio di regolazione Sorgenti Pozzi Gallerie filtranti

2 Opere di presa ad acqua fluente

4 Opere di presa da serbatoi di regolazione

5 DIGHE DI RITENUTA (accenni) DIGA DI RITENUTA: Opera di sbarramento di un corso d'acqua che serve a formare un serbatoio a scopo irriguo o idroelettrico o per regolare le piene. R.D. n del 1/10/1931 (definizione amministrativa): ogni sbarramento con un altezza superiore a 10 metri, per qualsiasi entità d invaso, nonché ogni sbarramento con invaso superiore a 100,000 m 3 qualunque ne sia l altezza. Principali categorie di diga Murarie A gravità A volta A speroni Massiccia Alleggerita Arco Cupola Arco-gravità Volte multiple l Lastroni In materiali sciolti Muratura a secco A scogliera In terra

6 DIGHE A GRAVITÀ MASSICCE

7 DIGHE A GRAVITÀ ALLEGGERITE

8 DIGHE G AD ARCO

9 DIGHE A CUPOLA

10 DIGHE AD ARCO-GRAVITÀ

11 DIGHE A SPERONI

12 DIGHE IN MURATURA A SECCO DIGHE A SCOGLIERA

13 DIGHE IN TERRA

15 CRITERI DI VERIFICA STRUTTURALE Forze in gioco: 1. Peso proprio. 2. Spinta idrostatica del lago in condizioni di massimo invaso. 3. Dilatazioni termiche. 4. Spinta del giacchio in condizioni i i di massima regolazione. 5. Azioni sismiche (zone di I e II categoria, azioni statiche equivalenti): - aumento e diminuzione fino al 20% del peso proprio; p - forze orizzontali di direzione qualsiasi fino al 10% del peso proprio dei singoli elementi strutturalmente separati; - inerzia dell acqua: pressione uniforme sul paramento pari allo 0.5 % della idrostatica al piede; 6. Sottopressioni.

16 CALCOLO DEL FRANCO DI CORONAMENTO Franco: è il dislivello tra la quota del piano di coronamento e quella di massimo invaso; Franco netto: è il dislivello tra la quota del piano di coronamento e quella di massimo invaso aggiunta a questa la semiampiezza della massima onda prevedibile nel serbatoio; Velocità U Calcolo dell altezza significativa delle onde generate dal vento Fetch F (Estensione di specchio liquido aperto su cui spira il vento da una direzione costante)

17 Opere provvisorie di diversione: -Gallerie e/canali -Avandighe (ture) Opere complementari di esercizio: -Scarichi di vuotatura (di fondo, intermedi, di esaurimento) -Scarichi di superficie i (sfioratori) i) -Opere di presa

18 SCARICHI DI VUOTATURA Devono: -consentire lo smaltimento di onde di piena senza sensibili innalzamenti dei livelli del lago durante tutta la fase di collaudo (riempimento programmato); -Consentire lo svaso rapido (12-24 ore) durante tutta la fase di esercizio.

19 Velocità torricelliana in uscita V = 2g g ( h h JL ) Continuità Moto in pressione nel tratto di monte (eq. di Manning) Q = c v Ω V Coeff. di contrazione 0.61 Sezione utile sotto la paratoia v e e Q m v 10 / 3 n gcv Ωv π D 2 4 g J = 2 L 16 / 3 g 10 / 3 4 n 2 π D = hm 2 Q 16 / 3 2 h v

20 SCARICHI DI SUPERFICIE Sono denominati scarichi di superficie, quei dispositivi ai quali è affidata, con l eventuale ausilio degli scarichi intermedi e di fondo, l evacuazione della portata affluente al serbatoio quando questo ha raggiunto la quota di massima regolazione. La loro capacità di deflusso deve essere tale da garantire che in nessuna circostanza possa essere superato il livello di massimo invaso. Gli scarichi di superficie possono essere liberi o regolati da organi mobili (paratoie) In questo secondo caso, considerata l ipotesi di mancato funzionamento delle paratoie, la portata t pari ad almeno la metà della massima che è previsto di scaricare per il più gravoso evento di piena, deve essere evacuabile con le soglie libere, è ammesso peraltro che in tale condizione il franco netto si riduca a valori metà di quelli regolamentari, fatto salvo il minimo di un metro. Tipologie principali -Sfioratori a soglia rettilinea (con o senza paratoie) -Sfioratori a calice -Sfioratori a vortice

27 DISSIPATORI A RISALTO IDRAULICO q Nella sezione 1: U = = c g ( H + a h ) ; c g 0 1 h1 h 1 hc h q 2 h1 h 3 c = 3 Equazione del risalto idraulico: = 1 Definizione di profondità critica: g 2 q Bilancio energia specifica: a = K 2 K3 = h2 + K 2 2gh Dati 2 ( q, H, K ) 4 equazioni in 4 incognite ( h, h, h, c a) Bilancio energia specifica: 3

28 DISSIPATORI A RISVOLTO

29 OPERE DI PRESA SUL CORPO DIGA

30 OPERE DI PRESA FUORI DAL CORPO DIGA (gallerie e torri)

33 Sorgenti

34 Attingimento da sorgenti Messa a nudo della sorgente geologica. Definizione di zona di rispetto: recinzione almeno 10 m, proibizione attività inquinanti almeno 200 m. Cunicolo o galleria di captazione + edificio i di presa. Vasche di sfioro e sedimentazione, presa, scarichi di fondo e troppo pieno.

37 Attingimento da falde acquifere tramite pozzi Falde superficiali pozzi in muratura

38 Falde profonde pozzi perforati

39 Tecniche di perforazione Perforazione a percussione a secco Perforazione a percussione con circolazione d acqua Perforazione a rotazione con circolazione d acqua Perforazione a rotazione con circolazione di fanghi Perforazione mista percussione-rotazione

40 Incamiciatura (rivestimento definitivo): Con tubi in lamiera saldata (max. 50m) Con tubi in acciaio con giunti a bicchiere o a manicotto Con sistema a canna semplice, a colonna completa, a colonna telescopica Disposizione i i del filtro (tubo filtrante, filtri in ghiaia) Cementazione Chiusura ermetica fra colonna definitiva e colonna di perforazione, fra tubazione e parete di scavo (protezione acquifero)

42 Pompe per pozzi: Multistadio ad alta prevalenza Girante Filtro di presa Motore

43 Valutazione della portata emungibile Pozzo in falda artesiana δ = H h Q 2πeKK ( ln 2R ln D) = 0 Q = Pδ Prova di ritorno (pumping test): 1. si porta regime il sistema in pompaggio 2. si arresta la pompa 3. si misura il ritorno del livello δ(t) 0 Qdt = P δ dt = π D 2 πd δ 0 t = ln 4PP δ Pozzo in falda freatica δ = H h Q = Pδδ 2H = 2 d δ / 4 Si misura Si stima Q 2R R ln H + h D 0 πk( 0 ) ( 2H δ ) Dinamica molto lenta! P si determina con misure di portata e pozzi spia.

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