RICHIESTA DI PARERE TECNICO PREVENTIVO CONSORZIO DI BONIFICA

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1 COMUNE DI RAVENNA PROVINCIA DI RAVENNA CONSORZIO MADONNA DELL ALBERO Via G. Rossi n Ravenna (RA) OPERE IDRAULICHE PREVISTE NEL PUA GENERALE IN LOCALITA MADONNA DELL ALBERO (RA) S11 INTERVENTI SUGLI SCOLI CONSORTILI ARCABOLOGNA E MANARONE RICHIESTA DI PARERE TECNICO PREVENTIVO CONSORZIO DI BONIFICA RELAZIONE ILLUSTRATIVA E DI CALCOLO 1 1 AZIENDA CERTIFICATA ISO 9001:2008 Via Copernico n Forlì Tel. 0543/ Fax 0543/ info@studioassociatolombardi.it -

2 Indice 1 Premessa Stato attuale Spostamento Scolo Arco Bologna e tombamento Manarone L invarianza idraulica Pagina 2 di 19

3 1 Premessa La presente relazione è redatta al fine di ottenere un parere tecnico preventivo da parte del Consorzio di Bonifica della Romagna sugli interventi previsti per garantire l invarianza idraulica delle trasformazioni urbanistiche previste dai vigenti strumenti urbanistici a Madonna dell Albero. Sono infatti presenti due aree una a Nord e l altra a Sud dell attuale abitato di Madonna dell Albero disciplinate dall art. 18 della L.R. 20/2000. Queste zone sono dunque soggette a trasformazione urbanistica a seguito di accordo tra il privato e l amministrazione comunale. Questo accordo prevede che, a seguito dell approvazione del 1 POC, il privato presenti il PUA generale il cui obiettivo è quello di identificare in linea di massima gli interventi previsti e tutte le infrastrutture e i servizi necessari al corretto inserimento degli stessi nell area in esame. La presente relazione tratta quindi della risoluzione dell invarianza idraulica dell intero comparto e dei principali aspetti idraulici ad essa connessi. Si precisa che la presente documentazione ha la finalità di richiedere il parere tecnico preventivo nel contesto del PUA generale; nelle fasi successive saranno approfonditi più nel dettaglio tutti gli aspetti tecnici finalizzati all ottenimento delle concessioni occorrenti e dei pareri definitivi. Nell ambito della seconda conferenza dei servizi, tenutasi per la valutazione del Piano Urbanistico Attuativo Generale S11 Madonna dell Albero, il competente Consorzio di Bonifica della Romagna si è espresso, nel mese di Marzo 2014, con un parere favorevole condizionato. Si riporta integralmente il parere del Consorzio di Bonifica. Pagina 3 di 19

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7 Le modifiche che nel seguito sono state apportate al progetto esaminato favorevolmente dal Consorzio, riguardano essenzialmente lo spostamento della rotatoria prevista sulla nuova circuitazione dell abitato di Madonna dell Albero. Tale spostamento comporta il cambiamento del percorso del nuovo tratto dello scolo Arcabologna previsto a fianco della sede stradale esternamente all abitato. I calcoli idraulici per il dimensionamento dello scolo e i manufatti di tombamento non vengono modificati: nelle pagine che seguono si riporta integralmente quanto precedentemente presentato. Infine è stato richiesto alla competente Agenzia del Demanio parere per la sdemanializzazione delle aree su cui attualmente scorre lo scolo e la demanializzazione delle aree del nuovo tracciato. L Agenzia del Demanio si è espressa in settembre 2014 e, per completezza di informazione, si riporta quanto ricevuto. Pagina 7 di 19

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9 2 Stato attuale Le aree di intervento del presente comparto si collocano alle estremità Nord e Sud di Madonna dell Albero all interno degli ambiti a programmazione unitaria e concertata di cui all art. 18 della L.R. 20/2000, denominati dal vigente PSC S11. A Madonna dell Albero si registra la presenza di un ampia zona residenziale i cui scarichi sono convogliati, dopo la presa di magra, allo scolo Arco Bologna che scorre tombato, internamente all abitato e che appare inadeguato a sostenere le attuali portate. L altro scolo consortile presente in zona è il Manarone, che raccoglie le acque drenate dall Arco Bologna, sia per quanto attiene il citato ramo proveniente dall abitato a nord, sia per quanto attiene il ramo proveniente dalle campagne a sud. Ambito comparto S11 Le opere idrauliche previste dal PUA generale sono le seguenti: 1. Spostamento dello scolo Arco Bologna fuori dall abitato e sdemanializzazione del vecchio tracciato; 2. Tombamento dello scolo Manarone internamente al comparto; 3. Costruzione di bacini a garanzia del rispetto del principio dell invarianza idraulica dell espansione urbanistica prevista. Pagina 9 di 19

10 3 Spostamento Scolo Arco Bologna e tombamento Manarone Le portate di progetto utilizzate per dimensionare sia la sezione dello Scolo Arco Bologna, sia la sezione del Tombamento dello Scolo Manarone sono state calcolate con il metodo del Supino applicato all evento meteorico con tempo di ritorno pari a 200 anni. Questo metodo stima la portata di pioggia basandosi sul calcolo del coefficiente udometrico che viene fatto utilizzando la seguente formula: dove: u ( a) 1/ n C 1/ n1 C 1670n a e n sono i parametri presenti nella curva di possibilità pluviometrica e dipendono dalle caratteristiche pluviometriche della zona. Su indicazioni del Consorzio di Bonifica si utilizzano i parametri a e n della curva di possibilità pluviometrica con tempo di ritorno di 200 anni; ψ è il coefficiente di afflusso; ν rappresenta la capacità di invaso del bacino affluente al nuovo tracciato dello Scolo Arco Bologna. Dopo aver calcolato il coefficiente udometrico si procede alla stima della portata di pioggia affluente allo scolo Arco Bologna attraverso la seguente relazione: Q ua dove A è la superficie scolante. Il bacino di riferimento dello scolo Arco Bologna è rappresentato in giallo nella figura sotto riportata ed è pari a 39,26 ha. Superficie bacino scolante Arco Bologna = 39,26 ha Il bacino di su cui gravitano le acque raccolte dallo Scolo Manarone è dato dalla somma dei bacini dei due rami dello scolo Arco Bologna (è pertanto pari a 219,44 ha). Superficie bacino scolante Manarone = 39, ,18 = 219,44 ha Pagina 10 di 19

11 Fig. 2 Planimetria individuazione aree da drenare Pagina 11 di 19

12 I parametri a e n da inserire all interno della formula del Supino per il calcolo delle portate sono ricavati dagli allegati al Piano stralcio per il Rischio idrogeologico. Si sono utilizzati i parametri delle curve con tempi di ritorno di 200 anni. La curva segnalatrice di possibilità climatica è pertanto: 0,28 h T=200 = 72* t c Infine si sono fatte le seguenti ipotesi: coefficiente di afflusso pari a 0,2 perché l area da drenare attraverso la realizzazione dello scolo Arco Bologna è per lo più agricola; ν pari a 0,008 m. Calcolo della portata dello Scolo Arco Bologna Il coefficiente udometrico ottenuto con l utilizzo dei parametri sopra indicati è pari a: u 30,52l / s * ha La portata, stimata attraverso l utilizzo della curva di possibilità pluviometrica e avente un tempo di ritorno di 200 anni, è: Q SUPINO = 1198,40 l/s Si allega il foglio elettronico utilizzato per lo svolgimento dei calcoli idraulici. CALCOLO COEFFICIENTE UDOMETRICO E PORTATA DI PIOGGIA - SUPINO "per reti con colatori secondari esuberanti e collettori principali funzionanti in pressione" - n = 0,28 - C = 467,60 a = 0,072 m/(ore)-n u = 30,52 l/s ha 0,2 - Q = 1198,40 l/s 0,008 m A 39,26 ha Coefficiente udometrico Valore da inserire Risultato u C a 1 ( ) / n 1/ n1 Portata di pioggia Q ua C 1670n Pagina 12 di 19

13 Si prevede di realizzare un canale a sezione trapezoidale avente le seguenti caratteristiche e dimensioni minime: base 1 m altezza utile 0,9 m sponde con pendenza 1:1,5 pendenza del fondo canale 0,1% Fig. 3 Sezione tipo scolo Arco Bologna Si rimanda alle tavole allegate alla presente richiesta per ulteriori dettagli tecnici. Verifica del nuovo scolo Arco Bologna Si sono quindi verificate le caratteristiche del canale sopra riportate attraverso l utilizzo di un foglio di calcolo che ha permesso di quantificare la portata smaltibile dallo scolo: Pagina 13 di 19

14 CANALI A PELO LIBERO - Kutter Q = 1, mc/s U = 0, m/s A = 2, mq X = 29,9405 m1/2 s-1 X = 29,9405 m1/2 s-1 R = 0,73054 m m= 2 m1/2 i = 0,001 b = 1 m Portata Altezza critica (Q cost) Yu= h = 0,9 m 2 B = 2,8 m Q Ac Ri Q Yc 3 2 h*rad2= 1, m gb Valore da inserire Risultato La portata che lo scolo di progetto è in grado di smaltire è pari a Q PROGETTO = 1,65 m 3 /s = 1650 l/s e quindi superiore alla portata scolante calcolata precedentemente. Calcolo della portata dello scolo Manarone Il coefficiente udometrico ottenuto con l utilizzo dei parametri sopra indicati è pari a: u 30,52l / s * ha La portata, stimata attraverso l utilizzo della curva di possibilità pluviometrica e avente un tempo di ritorno di 200 anni, è: Q SUPINO = 6698,35 l/s Si allega il foglio elettronico utilizzato per lo svolgimento dei calcoli idraulici. Pagina 14 di 19

15 CALCOLO COEFFICIENTE UDOMETRICO E PORTATA DI PIOGGIA - SUPINO "per reti con colatori secondari esuberanti e collettori principali funzionanti in pressione" - n = 0,28 - C = 467,60 a = 0,072 m/(ore)-n u = 30,52 l/s ha 0,2 - Q = 6698,35 l/s 0,008 m A 219,4 ha Coefficiente udometrico Valore da inserire Risultato u C a 1 ( ) / n 1/ n1 Portata di pioggia Q ua C 1670n Si prevede di realizzare un tombamento con uno scatolare rettangolare di dimensioni pari a 2,5x1,5 m. Si rimanda alle tavole allegate alla presente richiesta per ulteriori dettagli tecnici. Verifica del tombamento dello scolo Manarone Si sono quindi verificate del tombamento sopra riportate attraverso l utilizzo di un foglio di calcolo che ha permesso di quantificare la portata dello scatolare: CANALI A PELO LIBERO Q = 7, mc/s U = 2, m/s A = 3,5 mq X = 80,24957 m1/2 s-1 X = 80,24957 m1/2 s-1 R = 0, m m= 0,2 m1/2 i = 0,001 b = 2,5 m Portata Altezza critica (Q cost) Yu= h = 1,4 m B = 5,3 m 2 Q Valore da inserire Risultato Q Ac Ri Y c 3 Perdita di carico conc. per imbocco 0,10838 m La portata che lo scolo di progetto è in grado di smaltire è pari a ALTEZZA CRITICA per data Q Perdita di carico conc. per sbocco Yc= 0,95 m 0,21676 m SE: Perdita di carico conc. per curva a 90 Yu > Yc corrente lenta 0, m Yu < Yc corrente veloce Pagina 15 di 19 Perdita di carico conc. per restringimento corrente lenta a monte e a valle min 0, m max 0, m gb Q PROGETTO = 7,21 m 3 /s = 7217 l/s e quindi superiore alla portata scolante calcolata precedentemente. 2

16 4 L invarianza idraulica Nell affrontare lo studio dei sistemi necessari alla garanzia dell invarianza idraulica si è proceduto nel seguente modo: 1. Identificazione dei bacini scolanti di progetto; 2. Definizione della classe di intervento, secondo quanto disposto dal Piano stralcio per il Rischio Idrogeologico. Si riporta la tabella del piano: Classe di Intervento Trascurabile impermeabilizzazione potenziale Modesta impermeabilizzazione potenziale Significativa impermeabilizzazione potenziale Marcata impermeabilizzazione potenziale Definizione intervento su superfici di estensione inferiore a 0.1 ha Intervento su superfici comprese fra 0.1 e 1 ha Intervento su superfici comprese fra 1 e 10 ha; interventi su superfici di estensione oltre 10 ha con Imp<0,3 Intervento su superfici superiori a 10 ha con Imp>0,3 3. Calcolo del volume di invaso necessario; 4. Definizione del sistema necessario per la garanzia dell invarianza idraulica; Allo stato attuale si è affrontato lo studio a livello di intero comparto, ma nel seguito potrà essere approfondita la progettazione dei presidi di invarianza idraulica a livello di sotto-bacino Il caso affrontato riguarda interventi di significativa impermeabilizzazione potenziale per i quali il piano stralcio prevede l utilizzo della formula del W 0, la verifica di poter invasare una portata massima defluente dall area per una durata di pioggia di 2 ore e un tempo di ritorno di 30 anni e il corretto dimensionamento della luce di scarico in funzione del tirante idrico. Si riporta la formula del W 0 utilizzata: w w 1 1n 15I wp (1) essendo w = 50 m 3 /ha, Ф coefficiente di deflusso dopo la trasformazione, Ф coefficiente di deflusso prima della trasformazione, n = 0,48 (esponente delle curve di possibilità climatica di durata inferiore all ora, stimato nell ipotesi che le percentuali della pioggia oraria cadute nei 5, 15 e 30 siano rispettivamente il 30%, 60% e 75%, come risulta plausibile da numerosi studi sperimentali citati in letteratura si veda ad es. Paletti,1996 -), ed I e P espressi come frazione dell area trasformata. Il volume così ricavato è espresso in m 3 /ha e deve essere moltiplicato per l area totale dell intervento a prescindere dalla quota P che viene lasciata inalterata. Per la stima dei coefficienti di deflusso Ф e Ф si fa riferimento alle relazioni convenzionali: Ф = 0,9 Imp + 0,2 Per Ф = 0,9 Imp + 0,2 Per Pagina 16 di 19

17 In cui Imp e Per sono rispettivamente le frazioni dell area totale da ritenersi impermeabile e permeabile, prima della trasformazione (se connotati dall apice ) o dopo (se non c è l apice ). Il calcolo del volume di invaso richiede quindi la definizione delle seguenti grandezze: - Quota dell area di progetto che viene interessata dalla trasformazione (I); è da notare che anche le aree che non vengono pavimentate con la trasformazione, ma vengono sistemate e regolarizzate, devono essere incluse a computare la quota I. - Quota dell area di progetto non interessata dalla trasformazione (P): essa è costituita solo da quelle parti che non vengono significatamene modificate, mediante regolarizzazione del terreno o altri interventi anche non impermeabilizzati. - Quota dell area da ritenersi permeabile (Per): tale grandezza viene valutata prima e dopo la trasformazione - Quota dell area da ritenersi impermeabile (Imp): tale grandezza viene valutata prima e dopo la trasformazione Oltre che alla superficie territoriale Sr, il calcolo dei volumi I, P, Imp e Per può essere riferito anche alla superficie dell intero bacino scolante, Sb, di cui l area dell intervento fa parte. In questo caso, il volume w ottenuto con la formula (1) [m 3 /ha] deve essere moltiplicato per la superficie Sb [ha]. Si è scelto di posizionare il volume di invaso in serie alla rete di raccolta delle acque meteoriche. Il sistema scelto nella maggior parte dei casi è schematizzato nella figura sottostante. Figura 1: Schema di funzionamento previsto Si procede quindi alla realizzazione di un volume di invaso in serie alla rete di raccolta delle acque meteoriche e, per evitare impaludamenti delle vasche si dotano di una canaletta di magra opportunamente dimensionata che convoglia le acque degli eventi piovosi di minore entità direttamente allo scarico. Pagina 17 di 19

18 In un solo caso, data la mancanza di spazi adeguati (zona residenziale posta a sud), si è scelto di creare il volume di invaso necessario sovradimensionando la rete fognaria. Figura 2: Schema di funzionamento alternativo Calcolo dell invarianza idraulica dell intero comparto Si riporta il foglio di calcolo utilizzato per il dimensionamento dei volumi di laminazione dell intero comparto S11. DIMENSIONAMENTO VOLUME DI LAMINAZIONE MADONNA DELL'ALBERO 1) Dimensionamento volume di laminazione sup fondiaria m ,00 inserire la superficie fondiaria del lotto sup impermeabile esistente Imp m2 0,00 quotaparte di superficie impermeabile esistente sup impermeabile progetto Imp m ,00 incremento della quotaparte impermeabile a seguito dell'intervento sommano m ,00 sup permeabile esistente Per m ,00 stabilire la quotaparte di superficie permeabile esistente sup permeabile progetto Per m ,00 stabilire la quotaparte di superficie permeabile restante ((Imp +Imp)+Per)/sup. = 100% DEVE SEMPRE RISULTARE 100% sup. trasformata/livellata I m ,00 Sup. impermeabile più sup. permeabile trasformata rispetto all'agricola. sup. agricola inalterata P m2 0,00 La superficie di riferimento è quella inalterata calcolo del ø = 0,9 x 0, x 1,0000 = 0,2000 calcolo del ø = 0,9 x 0, x 0,5515 = 0,5140 W = 50 x 6, x 1, x 0,0000 = 292,09 m3/ha 292,09 : x ,00 = 3.319,98 m3 2) Dimensionamento bocca in uscita Q=μA(2gh)^0,5 μ= 0,6 Qu= 10 l/s ha 0,01 m3/s ha A= 0, m2 h= 0,5 m S= 11,4 ha D= 0, = 278 mm Q= Qu*S= 0, m3/s DN adottato = 250 mm Pagina 18 di 19

19 Si provvede quindi a realizzare un volume di invaso complessivamente pari a mc. Si sottolinea che per la parte di urbanizzazione prevista in destra Manarone verrà garantita l invarianza idraulica mediante il sovradimensionamento delle condotte di fognatura bianca. Infatti l attraversamento dello Scolo con condotte fognarie per trasportare le acque meteoriche ai bacini di laminazione risulta di difficile realizzazione. Tutte le tematiche sopra esposte andranno approfondite nei successivi studi di dettaglio. Pagina 19 di 19