INDICE 1 INTRODUZIONE VERIFICHE IDRAULICHE DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE DI PROGETTO ELENCO TAVOLE... 6

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2 INDICE 1 INTRODUZIONE VERIFICHE IDRAULICHE DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE DI PROGETTO ELENCO TAVOLE... 6 Opere idrauliche Poseidon - Relazione di calcolo

3 1 INTRODUZIONE Nella presente relazione sono riportati i calcoli idraulici delle opere di progetto previste per il nodo Poseidon (Figura 1) effettuati utilizzando le portate idrologiche indicate nella Relazione Idrologica e Idraulica GT-R1. L opera idraulica di progetto consiste nel rifacimento di un manufatto di attraversamento stradale. Figura 1 Planimetria delle opere stradali in corrispondenza del nodo di Poseidon Dalla Figura 1 si evince che lo svincolo stradale in progetto interagisce con un impluvio naturale caratterizzato da un bacino di modeste dimensioni. Dal punto di vista idraulico il progetto prevede di arretrare l inghiottitoio del suddetto impluvio che corre lateralmente alla galleria di progetto e, contestualmente, prolungare l attuale manufatto di attraversamento stradale così come indicato nella Figura 2. Opere idrauliche Poseidon - Relazione di calcolo 1

4 Figura 2 Manufatto di attraversamento stradale Nella Tabella 1 sono riportate le portate idrologiche (Rel. GT-R1), valutate nella sezione di chiusura 3 (Figura 1), corrispondenti ad un periodo di ritorno di 100 e 200 anni. Il valore della portata di piena da assumere per le verifiche idrauliche delle opere interferenti con la rete idrografica è stata stimata con riferimento ad un tempo di ritorno T=200 anni in base a quanto indicato, nel caso di rifacimento dei ponti stradali, nelle Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al D.M del 14 gennaio Queste infatti recitano : la quota idrometrica ed il franco devono essere posti in correlazione con la piena di progetto anche in considerazione della tipologia dell'opera e delle situazioni ambientali. In tal senso può ritenersi normalmente che il valore della portata massima e del relativo franco siano riferiti ad un tempo di ritorno non inferiore a 200 anni. Nelle verifiche si è inoltre fatto riferimento ad un valore del franco minimo maggiore tra 1,50 m (Circolare 2 febbraio 2009 contenente le Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al DM 14 gennaio 2008) ovvero Opere idrauliche Poseidon - Relazione di calcolo 2

5 0.5 volte l'altezza cinetica della corrente (Disciplina Normativa dell Autorità di Bacino Regionale Destra Sele). Sezione di calcolo n Nome A φ m(q) u = m(q)/a Q 100 Q 200 (ha) (m 3 /s) [m 3 /(s*kmq)] (m 3 /s) (m 3 /s) 3 Nodo Poseidon Tabella 1 Portate idrologiche del nodo Poseidon 2 VERIFICHE IDRAULICHE Le verifiche idrauliche sono state effettuate con la classica formula del moto uniforme utilizzando il coefficiente di scabrezza di Gauckler- Strickler. Q = 3 / 2 A K s Rh 1 / 2 So dove: Q = portata di progetto [m 3 /s]; A = sezione idraulica bagnata [m 2 ]; K s = coefficiente di scabrezza di Gauckler-Strickler [m 1/3 /s]; R h = raggio idraulico [m]; S o = pendenza di fondo [m/m]. A titolo esemplificativo si riportano i valori del coefficiente di scabrezza K s disponibili nella letteratura tecnica. Tali valori sono influenzati da diversi fattori quali: tipologie di canali; materiali costituenti le pareti dei canali stessi; presenza di vegetazione; accumuli di sedimenti sul fondo e sulle sponde del canale; singolarità nella sezione e raggio di curvatura dell asse del canale. Opere idrauliche Poseidon - Relazione di calcolo 3

6 Per quanto concerne i valori del coefficiente di scabrezza K s (m 1/3 /s) verranno assunti a riferimento i valori riportati nella seguente tabella riassuntiva. Tipologia Natura delle pareti K s muri in mattoni o sponde rivestite calcestruzzo Corsi d acqua minori: Raggio idraulico < 2 m Larghezza in piena <30 m Corsi d acqua maggiori Aree golenali sponde rivestite in pietrame ad opera incerta in terra con sezioni abbastanza regolari in terra con sezioni irregolari e impaludamenti torrenti con letto ghiaioso torrenti con grossi massi con sezioni regolari senza massi irregolari con sezioni accidentate a pascolo con vegetazione spontanea Coltivate Per quanto concerne gli attraversamenti realizzati in corrispondenza delle incisioni e dei bacini di minore estensione, è possibile talvolta rilevare la presenza di tratti caratterizzati da notevoli pendenze longitudinali; in tali casi si ritiene opportuno procedere al calcolo delle caratteristiche idrauliche della corrente idrica sia in condizioni di moto uniforme, sia in condizioni di stato critico in corrispondenza delle sezioni di calcolo. A tale proposito si ricorda che si definisce condizione di stato critico la condizione di deflusso di una corrente a portata costante cui corrisponde il minimo valore dell energia specifica. Nell ipotesi di distribuzione idrostatica delle pressioni nelle sezioni idriche, la condizione di stato critico implica la validità della relazione: 3 c B c σ 2 Q = g essendo σ c e B c, rispettivamente, la sezione idrica e la larghezza del pelo libero corrispondenti alla condizione di stato critico. Opere idrauliche Poseidon - Relazione di calcolo 4

7 Il carico specifico rispetto al fondo in condizioni di stato critico H c sarà, quindi, fornito dalla relazione: H c = hc σ 1 c + 2 Bc In generale, com è ben noto, l equazione va risolta per tentativi per sezioni complesse, mentre per alcune sezioni geometriche notevoli (ad esempio, quella rettangolare) esistono relazioni analitiche che esprimono in modo esplicito il tirante idrico in condizioni di stato critico. 2.1 DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE DI PROGETTO La portata proveniente dall impluvio naturale è immessa, mediante un manufatto di salto (inghiottitoio) nel tombino di progetto che si sviluppa per circa 60 m al di sotto della strada di progetto. Questo, caratterizzato da un profilo a gradoni per favorire il processo dissipativo della corrente, ha una pendenza media pari all 1% ed una sezione rettangolare di larghezza pari a 2.5 m per i primi 35 m e 3 m per i restanti 25 m. L altezza del tombino è variabile lungo il percorso con un valore minimo pari a circa 2.5 m. A monte del tombino è stata prevista una sistemazione dell impluvio naturale esistente, per una lunghezza pari a circa 20 m, realizzata mediante gabbioni. La sezione considerata per il deflusso presenta una larghezza minima di 1 m alla base ed una larghezza massima in sommità pari a 1.5 m. I gabbioni sono strutture realizzate in rete metallica a doppia torsione con maglia esagonale con caratteristiche meccaniche superiori a quanto previsto dalle UNI-EN I gabbioni sono riempiti in cantiere con pietre per creare una struttura flessibile, permeabile e monolitica per realizzare i rivestimento dell impluvio naturale per il controllo dell erosione. Nella fattispecie si farà ricorso a gabbioni di altezza pari a 0.50 m realizzati con rete metallica (a forte zincatura) a doppia torsione (maglia 50x70 mm) riempiti con pietrame di dimensione non inferiore a 0.10 m. Opere idrauliche Poseidon - Relazione di calcolo 5

8 Nella Tabella 2 successiva sono riportate le verifiche idrauliche relative al tombino di progetto. Sezione Q 200 K s B H S o V F o h o H o h c h+1.5 m 3 /s m 1/3 /s m M m/m m 3 /s m m m m Tabella 2 Verifiche idrauliche del nodo Poseidon: (1) tombino, (2) gabbioni dove: Q 200 = portata di progetto [m 3 /s]; K s = coefficiente di scabrezza di Gauckler-Strickler [m 1/3 /s]; B = larghezza del canale rettangolare [m]; H = altezza del canale rettangolare [m]; D = diametro del collettore [m]; S o = pendenza del collettore [m/m]; V = velocità media della corrente in moto uniforme [m/s]; F o = numero di Froude della corrente V/(g h o ) 0.5 ; h o = altezza idrica della corrente in moto uniforme [m]; H o = h o +V 2 /(2g) energia specifica della corrente [m]; h c = altezza di stato critico della corrente [m]; h+1.5 = altezza idrica+franco previsto da normativa h = max(h o, h c ) [m]. Dalla tabella si evince che i franchi di sicurezza sono rispettati con ampio margine di sicurezza. 3 ELENCO TAVOLE Tavola GT.01 Corografia dei bacini (Scala 1:5000) Tavola S43a Planimetria e profilo Tavola S43b Sezioni e dettagli Opere idrauliche Poseidon - Relazione di calcolo 6