EE.01 NUOVO INSEDIAMENTO RESIDENZIALE VIA STROBEL DAVOLI S.R.L. RELAZIONE IDRAULICA RETE FOGNATURE ACQUE METEORICHE PROVINCIA DI PARMA COMUNE DI PARMA

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1 PROVINCIA DI PARMA COMUNE DI PARMA PROPRIETA' DAVOLI S.R.L. PARMA Via F. Lombardi, 6 PROGETTO DEFINITIVO-ESECUTIVO NUOVO INSEDIAMENTO RESIDENZIALE VIA STROBEL Insediamento urbano lineare "Tangenziale Nord" SUB-AMBITO 22.S21 (Sub-comparto A) P.d.C. Opere di Urbanizzazione RELAZIONE IDRAULICA RETE FOGNATURE ACQUE METEORICHE data Febbraio 2014 rev tavola 04 EE.01 Progetto STUDIO INGEGNERE MARCO PETROLINI Via Sandro Pertini, 12/A PARMA - Tel

2 COMUNE DI PARMA PROVINCIA DI PARMA File: STU2014_17-11_Relazione.invarianza(rev.05).rtf COMMITTENTE: DAVOLI S.R.L. OGGETTO: RELAZIONE PER VERIFICA FOGNATURE ACQUE BIANCHE COMPARTO DI VIA TARTINI SUB-AMBITO 22-S21 (scenario A) UBICAZIONE: VIA TARTINI PARMA (PR) Parma, lì 04/03/2014 IL COMMITTENTE IL TECNICO Studio di Ingegneria Via Giovanni Falcone n Traversetolo (PR) Tel. 0521/ Fax. 0521/ Indirizzo di Posta Elettronica: guerci@brunoguerci.it Sito internet:

3 SOMMARIO Sommario... 1 MODELLO IDROLOGICO STANDARD SEZIONI DI INTERESSE E SUPERFICI SCOLANTI CALCOLO DELLE PORTATE METEORICHE DIMENSIONAMENTO IDRAULICO DELLE CONDOTTE DESCRIZIONE DELLA RETE DI PROGETTO TABELLA B1 (superfici ed assorbimento ponderato - stato di fatto) TABELLA B1 (superfici ed assorbimento ponderato - stato di progetto) TABELLA B2 (calcolo rete di progetto) APPENDICE APPENDICE CALCOLO DELLA RETE DIMENSIONAMENTO VOLUMI TECNICI D INVASO DIMENSIONAMENTO DELLE BOCCHE DI SCARICO CONCLUSIONI TUBAZIONE DI SCARICO FINALE VERIFICA CANALE A CIELO APERTO A MONTE DELLA TRAVERSA STRADALE (14) VERIFICA CANALE A CIELO APERTO A VALLE DELLA TRAVERSA STRADALE (16) VERIFICA SCOLMATORI PZ_01 E PZ_ VOLUMI DI LAMINAZIONE DEI SINGOLI LOTTI COLLEGAMENTO TRA VASCHE DI LAMINAZIONE E RETE PUBBLICA VERIFICA INTOMBAMENTO FOSSO ESISTENTE SISTEMA ANTI-ALLAGAMENTO DEI PIANI SEMINTERRATI RIEPILOGO FINALE RETE DI SCARICO ALLEGATO

4 MODELLO IDROLOGICO STANDARD 1. SEZIONI DI INTERESSE E SUPERFICI SCOLANTI Per il dimensionamento e la verifica della rete scolante meteorica dell insediamento occorre innanzitutto individuare un certo numero di sezioni di interesse sulle quali eseguire i calcoli idrologici ed idraulici. Esse sono state scelte, come riportato nella cartografia allegata alla presente Relazione, in corrispondenza delle confluenze di due o più condotti, in prossimità delle immissioni concentrate dei singoli tratti, ed alla fine dell insediamento, in corrispondenza dell ultimo tratto di collettore prima del recapito. Per ciascuna delle suddette sezioni di interesse, sono state calcolate, conformemente alla situazione reale, le superfici sottese, suddivise in tre classi, aventi risposta idrologica omogenea (tetti, cortili, giardini). La Tabella B1 riporta la sintesi dei calcoli eseguiti. 2. CALCOLO DELLE PORTATE METEORICHE La stima delle portate meteoriche, addotte dalle superfici urbane ai recapiti, è stata effettuata con procedimenti basati sulla formula razionale, o su modelli ad essa equivalenti: Q = u x A x (1) dove è il coefficiente d assorbimento medio ponderale del bacino di area A ha, sotteso dalla sezione di calcolo, Q l/s è la portata di dimensionamento, e u è il coefficiente udometrico l/s ha, in caso di perdite nulle. Nella moderna interpretazione della formula, si ritiene opportuno applicare la metodologia descritta ed adottata dalla Regione Lombardia, nell ambito del Piano Regionale di Risanamento delle Acque, in cui viene fornita una opportuna tabella per la valutazione del coefficiente u/a, in funzione della costante temporale K, del bacino stesso sotteso, e dell esponente n della curva di possibilità pluviometrica espressa nella forma: h = a x t n (2) dove h = altezza totale della pioggia (mm), e t = tempo durata della pioggia (h), rappresentativa del regime pluviometrico della zona in esame. I valori del coefficiente u/a della suddetta tabella, di cui se ne allega debita copia alla presente Relazione (Appendice 3), sono stati ricavati adottando uno ietogramma sintetico, ad intensità variabile (tipo Chicago), e il modello dell invaso lineare, con valore K della costante temporale. Dal punto di vista operativo si è così proceduto: 1) Scelta del tempo di ritorno T, a cui riferire l evento meteorico di sollecitazione del sistema; nel caso specifico, viste le caratteristiche e l importanza dell opera, viene adottato T = 25 anni. 2) Valutazione della curva di possibilità pluviometrica (2) caratterizzante la zona in esame e riferita al tempo di ritorno T = 25 anni. 2

5 A tale proposito, è da osservare che l esponente n, generalmente, assume valori differenti, al variare della durata t della pioggia; nella predisposizione della tabella riportata nell Appendice 3, è stato tenuto conto di ciò, calcolando il coefficiente u in funzione di curve di possibilità pluviometrica, caratterizzate da un unico valore di a e di due esponenti n1 e n2, indicati nella tabella stessa, validi rispettivamente per le durate inferiori e superiori all ora (sono stati individuali a = 53,6 mm, t = 15/60, n = 0,438). La stazione pluviografica più vicina, è quella di Parma. Ad essa si è fatto riferimento nella scelta della curva di possibilità pluviometrica anche se, come capita nella maggior parte delle stazioni meteorologiche della rete nazionale, in essa risultano praticamente inesistenti i dati relativi alle massime precipitazioni annue di durata inferiore all ora. La curva che si è utilizzata è quella pubblicata dal Ministero dei Lavori Pubblici, nello studio Master Plan del Po, in cui i dati di precipitazioni intense di durata 1, 3, 6, 12, e 24 ore sono stati interpretati con la distribuzione probabilistica di Gumbel (EV1), adottando il metodo vincolato che ipotizza l invarianza dell esponente n dal tempo di ritorno T. Da tale pubblicazione si evince che per un tempo di ritorno T = 25 anni i coefficienti a ed n valgono rispettivamente mm. 53,6 e 0,438. 3) Stima della costante temporale K del bacino: essa viene assunta pari al 70% del tempo di corrivazione del bacino To, il quale a sua volta è stato calcolato attraverso la relazione: T = T + T o RETE BASE (3) in cui TRETE m è il tempo di corrivazione della rete di drenaggio, e TBASE min., è il cosiddetto tempo di entrata. Il TRETE è calcolabile come rapporto tra la lunghezza L min, del percorso idraulicamente più lungo della rete, e la velocità V m/s di riferimento della corrente che, viste le pendenze dei condotti della zona in esame, può essere assunta pari a 1,00 m/s. Il tempo base viene ragionevolmente assunto pari a 15 minuti. 4) Valutazione del rapporto u/a, per mezzo della tabella riportata nell Appendice 3, con i valori di n1, n2 e K, calcolati come sopra. Si deve tener presente che nei bacini urbani il rapporto u/a, dipende essenzialmente dal picco di precipitazione, che a sua volta è legato all esponente n1, relativo alle brevi durate. Ne consegue che la tabella riportata nell Appendice 3, dovrebbe essere utilizzata facendo riferimento al valore n1, ove questo sia attendibile; nel caso in esame in cui esso è mancante, si può tranquillamente utilizzare il valore n2. Moltiplicando il rapporto u/a, interpolato nella tabella per il valore della costante a mm, si è ottenuto il coefficiente udometrico u l/s ha, corrispondente a perdite nulle ( = 1). 3

6 5) Valutazione del coefficiente di assorbimento medio ponderale con la seguente formula: = i Ai A (4) dove: Ai è la superficie del sottobacino omogeneo, i-esimo, con coefficiente di assorbimento i, e A la superficie totale. A tale proposito, secondo le recenti proposte di alcuni autori, esso può essere considerato indipendente dalla durata della pioggia, e uguale al rapporto ponderato fra le superfici impermeabili, e l area totale del bacino. Interpretando i valori indicati dalle moderne pubblicazioni, sono stati assunti, per ciascuna tipologia, i seguenti valori: - 0,90 per le superfici di copertura dei fabbricati; - 0,90 per strade, marciapiedi, piste ciclabili e parcheggi asfaltati. - 0,80 per le superfici cortilizie e parcheggi drenanti; - 0,10 per le superfici adibite a verde privato; 6) Valutazione della portata Q l/s, applicando la formula razionale (1). La Tabella B1 riporta la sintesi delle operazioni descritte ai precedenti punti 1, 2, 3, 4, 5, 6. 4

7 3. DIMENSIONAMENTO IDRAULICO DELLE CONDOTTE Consiste nel determinare le dimensioni da attribuire a ciascuna condotta in modo che, con la forma e le caratteristiche prescelte, essa sia in grado di convogliare le portate calcolate al precedente paragrafo. A tale scopo viene impiegata la formula del moto uniforme indicata da Chèzy: Q = R if (5) dove è l area della sezione traversale al moto occupata dall acqua, R il raggio idraulico definito come /B (con B contorno bagnato), if la pendenza di fondo, il coefficiente di attrito, e Q la portata in transito. Per il coefficiente di attrito, generalmente funzione del n di Reynolds, della scabrezza relativa, e della forma del condotto, si assume la formulazione empirica introdotta da Gauckler-Strickler, valida nei moti in regime assolutamente turbolento: = c R (6) Adottando tubi a sezione circolare in materiale plastico o in cemento rivestito internamente in materiale plastico, il parametro di scabrezza c è stato assunto pari a 95, per i tubi a sezione circolare in cemento, il parametro di scabrezza c è stato assunto pari a 85. La Tabella B2 riporta, a fianco dei calcoli idrologici, quelli idraulici di portata massima, in moto uniforme, delle condotte fognarie. 5

8 4. DESCRIZIONE DELLA RETE DI PROGETTO NUOVA RETE DI SCARICO La rete di progetto prevede due differenti linee di deflusso le quali terminano nei seguenti scarichi: - scarico SC_01, ovvero la linea intubata che attraversa in tutta al sua lunghezza la lottizzazione raccogliendo le acque meteoriche provenienti dai singoli lotti e dalle aree pubbliche e scarica nella rete fognaria esistente a nord del comparto (raccoglie le aree identificate in planimetria dal numero 1 al numero 13 e 15); - scarico SC_02, ovvero la linea che capta due distinte linee. Una a cielo aperto (fosso) ed una intubata (fosso esistente intubato come da progetto) che si sviluppa lungo il lato est della lottizzazione raccogliendo le acque meteoriche provenienti dalle aree verdi pubbliche e dal tratto di strada adiacente (raccoglie le aree identificate in planimetria al numero 14 e 16). INTUBAMENTO RETE ESISTENTE A CIELO APERTO Attualmente, lungo il lato est del comparto, è presente un canale in parte tombato con elementi in cls Ø800 ed in parte a cielo aperto con fosso a sezione trapezoidale scavato in terreno naturale. Quest ultima porzione sarà intubata con elementi in cls Ø800. A causa dell intubamento non sarà più possibile convogliare direttamente le eventuali acque meteoriche provenienti dalle aree verdi adiacenti pertanto si ritiene opportuna la realizzazione di due segmenti di fosso a cielo aperto a sezione trapezoidale (uno a valle della traversa stradale ed uno a monte) al di sopra dell intubamento stesso che poi scaricheranno in esso le acque raccolte tramite due scolmatori individuati in planimetria con le sigle PZ_01 e PZ_02. Per maggiore chiarezza circa l individuazione delle distinte sezioni e circa verifiche e dimensionamento della rete si faccia riferimento alle tavole grafiche allegate ed ai capitoli successivi della presente relazione. 6

9 4.1 TABELLA B1 (SUPERFICI ED ASSORBIMENTO PONDERATO - STATO DI FATTO) SEZIONE SUPERFICI ASSORBIMENTO aree coperte strade aree cortilizie parcheggi aree verdi giardini TOTALE MEDIO n m² m² m² m² PONDERATO AREE PUBBLICHE 1 470,0 0,0 99,0 569,0 0, ,0 0,0 199,0 1081,0 0, ,0 1201,0 0,0 1342,0 0, ,0 254,0 240,0 1347,0 0, ,0 0,0 253,0 512,0 0, ,0 0,0 310,0 350,0 0, ,0 0,0 3,0 337,0 0, ,0 0,0 0,0 238,0 0, ,0 0,0 260,0 347,0 0, ,0 0,0 331,0 587,0 0, ,0 0,0 376,0 645,0 0, ,0 0,0 1316,0 3973,0 0, ,0 0,0 913,0 913,0 0, ,0 0,0 519,0 1490,0 0,621 AREE PRIVATE A1 0,0 0,0 1517,0 1517,0 0,100 A2 0,0 0,0 822,0 822,0 0,100 A3a 0,0 214,0 784,0 998,0 0,250 A3b 0,0 0,0 998,0 998,0 0,100 B1a 561,0 319,0 118,0 998,0 0,773 B1b 607,0 391,0 0,0 998,0 0,861 B2 1252,0 132,0 937,0 2321,0 0,571 B3 1030,0 1034,0 285,0 2349,0 0,759 coefficienti di assorbimento 0,90 0,80 0,10 7

10 4.2 TABELLA B1 (SUPERFICI ED ASSORBIMENTO PONDERATO - STATO DI PROGETTO) SEZIONE SUPERFICI ASSORBIMENTO aree coperte strade aree cortilizie parcheggi aree verdi giardini TOTALE MEDIO n m² m² m² m² PONDERATO AREE PUBBLICHE 1 415,0 125,0 29,0 569,0 0, ,0 127,0 102,0 1081,0 0, ,0 1342,0 0,0 1342,0 0, ,0 254,0 372,0 1347,0 0, ,0 124,0 66,0 512,0 0, ,0 34,0 104,0 350,0 0, ,0 39,0 37,0 337,0 0, ,0 15,0 0,0 238,0 0, ,0 59,0 29,0 347,0 0, ,0 250,0 13,0 587,0 0, ,0 163,0 9,0 645,0 0, ,0 0,0 3646,0 3973,0 0, ,0 0,0 0,0 913,0 0, ,0 0,0 1234,0 1490,0 0,237 AREE PRIVATE A1 443,0 148,0 926,0 1517,0 0,402 A2 259,0 125,0 438,0 822,0 0,459 A3a 418,0 124,0 456,0 998,0 0,522 A3b 418,0 18,0 562,0 998,0 0,448 B1a 416,0 102,0 480,0 998,0 0,505 B1b 416,0 102,0 480,0 998,0 0,505 B2 1252,0 937,0 132,0 2321,0 0,814 B3 730,0 1194,0 425,0 2349,0 0,704 coefficienti di assorbimento 0,90 0,80 0,10 8

11 4.3 TABELLA B2 (CALCOLO RETE DI PROGETTO) SEZIONE SUPERFICIE L TEMPI DI CORRELAZIONE K TABELLA A LSPP (T = 5) COEFFICIENTE PORTATA PORTATA PORTATA TUBAZIONE VERIFICATO assorbimento UDOMETRICO RESIDUA TOTALE diametro diametro materiale pendenza parametro portata differenza totale medio base rete TOTALE u / a a n u LOTTI esterno interno di fondo di scabrezza massima portate 1 = SI n m² ponderato m min. min. min. min. min. max. l/s ha mm mm l/s ha l/s l/s l/s m m tipo l/s l/s l/s 0 = NO 1 569,00 0,837 25,00 15,00 0,42 15,42 10,79 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,46 11,88 4,52 16,40 0,774 0,600 cls 0, ,02 0, ,00 0,821 50,54 15,00 0,84 15,84 11,09 6,50 5,10 4,95 50,00 0,30 247,37 33,52 4,52 38,04 0,980 0,800 cls 0, ,59 0, ,00 0,800 25,00 15,00 0,42 15,42 10,79 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,46 26,78 0,00 26,78 0,774 0,600 cls 0, ,02 0, ,00 0,000 25,00 15,00 0,42 15,42 10,79 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,46 0,00 0,00 0,00 0,774 0,600 cls 0, ,02 0, ,00 0,765 38,00 15,00 0,63 15,63 10,94 6,50 5,10 4,97 50,00 0,30 248,40 82,42 4,52 86,94 0,980 0,800 cls 0, ,59 0, ,00 0,766 22,00 15,00 0,37 15,37 10,76 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,70 92,73 2,67 95,40 0,488 cls 0, ,14 0, ,00 0,834 22,00 15,00 0,37 15,37 10,76 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,70 38,27 0,00 38,27 0,774 0,600 cls 0, ,02 0, ,00 0,876 22,00 15,00 0,37 15,37 10,76 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,70 32,57 0,00 32,57 0,774 0,600 cls 0, ,02 0, ,00 0,899 22,00 15,00 0,37 15,37 10,76 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,70 25,83 0,00 25,83 0,774 0,600 cls 0, ,02 0, ,00 0,900 75,00 15,00 1,25 16,25 11,38 6,50 5,10 4,91 50,00 0,30 245,38 20,16 0,00 20,16 0,200 0,200 pvc 0, ,42 0, ,00 0,784 16,00 15,00 0,27 15,27 10,69 6,50 5,10 5,00 50,00 0,30 250,19 131,25 0,00 131,25 0,488 cls 0, ,14 0, ,00 0,789 25,00 15,00 0,42 15,42 10,79 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,46 143,16 16,25 159,41 0,488 cls 0, ,14 0, ,00 0,795 25,00 15,00 0,42 15,42 10,79 6,50 5,10 4,99 50,00 0,30 249,46 157,06 0,00 157,06 0,488 cls 0, ,14 0,0 1 SC_ ,00 0, ,00 15,00 2,50 17,50 12,25 6,50 5,10 4,79 50,00 0,30 239,25 150,63 0,00 150,63 0,250 0,238 pvc 0, ,33-118,3 NOTA d) ,00 0,166 80,00 15,00 1,33 16,33 11,43 6,50 5,10 4,90 50,00 0,30 244,97 16,14 0,00 16,14 0,980 0,800 cls 0, ,59 0,0 1 SC_ ,00 0,185 88,00 15,00 1,47 16,47 11,53 6,50 5,10 4,89 50,00 0,30 244,31 24,74 0,00 24,74 0,980 0,800 cls 0, ,59 0,0 1 9

12 NOTE a) Il dimensionamento delle tubazioni di uscita dai singoli lotti è stato eseguito considerando la sola portata d acqua residua a valle della laminazione interna ai lotti stessi; b) Il calcolo delle portate della rete tiene conto della portata residua di scarico successiva alla laminazione interna ai lotti; c) Il dimensionamento di tutta la rete tiene conto delle portate massime raggiungibili nell evento di pioggia di 15 minuti; d) Una differenza di portate negativa è dovuta alla presenza della laminazione finale della rete.

13 5. APPENDICE 1 K n1=0.40 n1=0.50 n1=0.60 min. n2=0.20 n2=0.30 n2= Valori di u/a l/s.ha.mm : rapporto tra il coefficiente udometrico u l/s.ha in caso di perdite nulle ( = 1) e la costante a mm della curva della piogge. (da P.R.R.A. Regione Lombardia Criteri di pianificazione) 11

14 6. APPENDICE 2 12

15 7. CALCOLO DELLA RETE 7.1 DIMENSIONAMENTO VOLUMI TECNICI D INVASO Visti i criteri di progetto forniti dall Ufficio Tecnico Comunale di Parma per l individuazione delle piogge critiche con tempo di durata pari a 15 minuti e con curva di possibilità pluviometrica espresso nella forma h = 53,60 t, hanno i seguenti dati progettuali: h = altezza di pioggia = 29,20 mm i = intensità di pioggia = 116,28 mm/h S= superficie singolo sottobacino (suddivisa in più lotti oltre le opere di urbanizzazione) m² φ= coefficiente assorbimento medio stimato per terreno (prima delle opere di urbanizzazione) come da tabelle sottostanti STATO DI FATTO E STATO DI PROGETTO VOLUMI SEZIONE VOLUME STATO DI FATTO VOLUME STATO DI PROGETTO DIFFERENZA n m³ m³ m³ 1 12,64 13,91 1, ,76 25,66 1, ,76 31,35-0, ,05 25,97-3,08 6 7,55 11,55 4,01 7 1,96 6,67 4,71 8 8,79 7,88-0,91 9 6,25 6,21-0, ,67 23,99 21, ,05 8,27 5, ,69 14,39 6, ,17 16,26 8, SC_01 143,33 192,11 48, ,67 19,24-54, ,03 10,33-16,70 SC_02 100,70 29,57-71,13 A1 4,43 17,80 13,37 A2 2,40 11,01 8,61 A3a 7,29 15,21 7,92 A3b 2,91 13,05 10,13 B1a 22,54 14,72-7,82 B1b 25,09 14,72-10,37 B2 38,72 55,18 16,45 B3 52,05 48,32-3,74 In base ai dati progettuali si ha che il volume di acque defluite prima delle opere di progetto è pari a V = S x φ x h/1.000 per un totale di 399,46 m³. In base ai dati progettuali si ha che il volume di acque defluite dopo le opere di progetto è pari a V = S x φ x h/1.000 per un totale di 411,68 m³. 13

16 Risulta quindi evidente che è necessaria una laminazione delle acque meteoriche in quanto la soluzione di progetto risulta leggermente peggiorativa in termini di permeabilità del terreno. Come si evince dalla tabella il volume di acque meteoriche da laminare è pari a: - SC_01 = 48,78 [m³] - SC_02 = -71,13 [m³] * (*) una differenza negativa significa che la soluzione di progetto è migliorativa rispetto allo stato di fatto pertanto non si considera necessaria alcuna laminazione. A questo punto se ne deduce che per non aggravare il carico idraulico al recapito occorre che il volume d invaso sia di almeno V¹ = 48,78 [m³] per il solo scarico SC_01 ovvero per la rete intubata sotto strada che percorre l intera lottizzazione. 14

17 Per quanto riguarda invece i singoli lotti privati è necessario predisporre i seguenti volumi minimi di invaso. Lotto Volume stato di fatto Volume stato di progetto Tempo (t) Portata stato di fatto Portata stato di progetto Altezza battente Diametro minimo stato di fatto Diametro scelto Portata massima scarico Portata reale scarico Volume massimo Volume accumulato [m³] [m³] ['] ["] [m³/s] [m³/s] [m] [mm] [mm] [m³/s] [m³/s] [m³] [m³] [m³] A1 4,43 17, ,0049 0,0198 0, ,0045 0,0049 4,07 13,73 15,00 SI A2 2,40 11, ,0027 0,0122 0, ,0022 0,0027 1,99 9,02 10,00 SI A3 10,2 28, ,0113 0,0314 0, ,0102 0,0113 9,15 19,11 20,00 SI B1 47,63 29, ,0529 0,0327 0, ,0045 0,0045 4,07 25,36 26,00 SI B2 38,72 55, ,0430 0,0613 0, ,0045 0,0045 4,07 51,11 52,00 SI B3 52,05 48, ,0578 0,0537 0, ,0045 0,0045 4,07 44,25 45,00 SI totale 155,43 190,00 Qr= 0, ,59 168,00 SI Volume vasca Verifica Volume di scarico immesso in fognatura Vr = Qr x t = 29,23 [m³] Portate residue di scarico lotti a seguito di laminazione interna A1 4,92 [l/s] A2 2,67 [l/s] A3 11,33 [l/s] B1 4,52 [l/s] B2 4,52 [l/s] B3 4,52 [l/s]

18 7.2 DIMENSIONAMENTO DELLE BOCCHE DI SCARICO CALCOLO SEZIONE SCARICO SC_01 Il dimensionamento delle bocche, nell ipotesi che siano a spigolo vivo, si esegue utilizzando l espressione derivante dal teorema di Bernoulli: Q = μ A 2 g h Q = portata m³/s μ = coefficiente di deflusso (funzione del tipo di strozzatura utilizzata) A = area della tubazione di sbocco (m²) g = 9,81 m/s² h = battente idraulico massimo (m) Ipotizzando per μ un valore uguale a 0,6 ed un battente idraulico pari a 0,75 m. Per far defluire la quantità di acqua che scorre allo stato attuale prima dei lavori di un urbanizzazione si ha: Q A = μ 2 g h Volume Tempo Portata Acc. gravità Altezza batt. Coefficiente Area scarico Diametro [m³] ['] ["] [m³/s] [m/s] [m] [m²] [m] [mm] 197, ,2193 9,81 0,75 0,6 0,095 0, Diametro massimo interno condotto di sbocco per mantenere l invarianza: 348 mm La scelta e la verifica del diametro di scarico finale scelto è riportata nella parte seguente della presente relazione.

19 8. CONCLUSIONI 8.1 TUBAZIONE DI SCARICO FINALE Al fine quindi di garantire un corretto deflusso nel tempo di 15 minuti delle acque raccolte dal sistema è necessario prevedere uno scarico finale avente diametro massimo pari a 348,3 mm. Sarà invece adottata una tubazione in PVC SN4-SDR41, diametro Ø250 (diametro interno 237,6 mm). Area Volume stato di fatto Volume stato di progetto Portata stato di fatto Portata stato di progetto Altezza battente Diametro minimo stato di fatto Diametro scelto Portata massima scarico Portata reale scarico Volume massimo Volume accumulato Volume vasca [m³] [m³] [m³/s] [m³/s] [m] [mm] [mm] [m³/s] [m³/s] [m³] [m³] [m³] urbanizzazioni 143,33 192,11 0,1593 0,2135 0,75 296,8 237,6 0,1021 0, ,85 100,26 101,00 lotti 155,43 29,23 0,1727 0,0325 0,75 totale 298,76 221,34 0,3320 0,2459 0,75 428,5 237,6 0,1021 0, ,85 129,50 130,00 L allaccio alla tubazione fognaria esistente (in cls Ø600), avverrà testa a testa quindi nella parte superiore della tubazione ad una quota pari a 44,91 m. Per maggiori dettagli circa la rete di recapito finale si faccia riferimento alla relazione di cui all Allegato 1 redatta dal geom. Marco Gazzola. Tale sezione permette inoltre una laminazione aggiuntiva, precedentemente non prevista, della zona sud del comparto che essendo già edificata, ed essendo il progetto migliorativo in termini di quantità di terreno permeabile, non sarebbe comunque necessaria. Valutate le portate di progetto ed il volume di acqua da laminare si ritiene opportuna la realizzazione di tratto di rete con elementi scatolari prefabbricati in calcestruzzo di idonea dimensione. Si riporta di seguito la verifica del volume di invaso. Volume minimo da laminare = 48,78 [m³] Volume accumulato in base allo scarico scelto = 129,50 [m³] Tratto Sezione tubazione [mm] Area della sezione [m²] Lunghezza [m] Volume [m³] Ø 600 0, , x750 1, , Ø 600 0, , Ø 800 0, ,21 TOTALE (progetto) 133,43 Valutata la presenza del canale esistente lungo il lato est del sub-comparto A nello stato di fatto e la sua tombatura nello stato di progetto, si ritiene opportuno prevedere la realizzazione di un canale a cielo aperto (fosso) a sezione trapezoidale scavato in terreno naturale posto al di sopra della nuova tubazione. Al fine di convogliare, come già avveniva naturalmente, le acque meteoriche in nel canale tombato saranno realizzati n.2 scolmatori per la decantazione delle acque prima della loro immissione in fognatura. Tali scolmatori sono previsti in corrispondenza di pozzetti denominati PZ_01 ed PZ_02 nello stato di progetto. 17

20 8.2 VERIFICA CANALE A CIELO APERTO A MONTE DELLA TRAVERSA STRADALE (14) Al di sopra del canale tombato in progetto, al fine di permettere alle aree verdi adiacenti un corretto effluvio delle acque meteoriche, sarà realizzato un fosso a cielo aperto avente dimensioni pari a : - fondo fosso = 0,30 m - altezza = 0,50 m - larghezza a quota terreno = 0,60 m La verifica delle portate massime nello stato di progetto restituisce i seguenti valori (considerando un evento meteorologico di 15 minuti) Tratto Descrizione Portata massima [l/s] zona 14 (scarico in PZ_01) scolmatore fosso a cielo aperto 17,76 Si riporta di seguito il calcolo di verifica della sezione del fosso. Dati della sezione H= 50 cm (Altezza sezione) b= 30 cm (Base minore sezione) B= 60 cm (Base maggiore) Angolo 16,71 gradi Area= 0,23 m² Pendenza 0,005 % K 40 Coefficiente di scabrezza di Gauckler - Strickler Portata di progetto 0,01776 m³/s H defl (cm) Contorno bagnato Area deflusso (mq) Raggio idraulico (ml) Portata (mc/sec) Velocità (m/sec) 2,5 35,22 0,008 0,022 0, , ,44 0,016 0,039 0, ,0325 7,5 45,66 0,024 0,053 0, , ,88 0,033 0,065 0, , ,5 56,10 0,042 0,075 0, , ,32 0,052 0,084 0, , ,5 66,54 0,062 0,093 0, , ,76 0,072 0,100 0, , ,5 76,98 0,083 0,107 0, , ,20 0,094 0,114 0, , ,5 87,42 0,105 0,120 0, , ,64 0,117 0,126 0, , ,5 97,86 0,129 0,132 0, , ,09 0,142 0,138 0, , ,5 108,31 0,155 0,143 0, , ,53 0,168 0,148 0, , ,5 118,75 0,182 0,153 0, , ,97 0,196 0,158 0, , ,5 129,19 0,210 0,163 0, , ,41 0,225 0,167 0, ,08592 La portata di progetto defluisce con i seguenti dati 18

21 H defl (cm) Contorno bagnato Area deflusso (mq) Raggio idraulico (ml) Portata (mc/sec) Velocità (m/sec) 47,72 129,65 0,212 0,163 0,018 0,08445 Sezione

22 8.3 VERIFICA CANALE A CIELO APERTO A VALLE DELLA TRAVERSA STRADALE (16) Al di sopra del canale tombato in progetto, al fine di permettere alle aree verdi adiacenti un corretto effluvio delle acque meteoriche, sarà realizzato un fosso a cielo aperto avente dimensioni pari a : - fondo fosso = 0,30 m - altezza = 0,40 m - larghezza a quota terreno = 0,50 m La verifica delle portate massime nello stato di progetto restituisce i seguenti valori (considerando un evento meteorologico di 15 minuti) Tratto Descrizione Portata massima [l/s] zona 16 (scarico in PZ_02) scolmatore fosso a cielo aperto 9,51 Si riporta di seguito il calcolo di verifica della sezione del fosso. Dati della sezione H= 40 cm (Altezza sezione) b= 30 cm (Base minore sezione) B= 50 cm (Base maggiore) Angolo 14,04 gradi Area= 0,16 m² Pendenza 0,005 % K 40 Coefficiente di scabrezza di Gauckler - Strickler Portata di progetto 0,00951 m³/s H defl (cm) Contorno bagnato Area deflusso (mq) Raggio idraulico (ml) Portata (mc/sec) Velocità (m/sec) 2 34,12 0,006 0,018 0, , ,25 0,012 0,032 0, , ,37 0,019 0,045 0, , ,49 0,026 0,055 0, , ,62 0,033 0,064 0, , ,74 0,040 0,072 0, , ,86 0,047 0,080 0, , ,99 0,054 0,086 0, , ,11 0,062 0,093 0, , ,23 0,070 0,098 0, , ,36 0,078 0,104 0, , ,48 0,086 0,109 0, , ,60 0,095 0,114 0, , ,73 0,104 0,118 0, , ,85 0,113 0,122 0, , ,97 0,122 0,127 0, , ,09 0,131 0,131 0, , ,22 0,140 0,135 0, , ,34 0,150 0,139 0, , ,46 0,160 0,142 0, ,07709 La portata di progetto defluisce con i seguenti dati 20

23 H defl (cm) Contorno bagnato Area deflusso (mq) Raggio idraulico (ml) Portata (mc/sec) Velocità (m/sec) 33,87 99,83 0,130 0,131 0,009 0,07278 Sezione VERIFICA SCOLMATORI PZ_01 E PZ_02 In corrispondenza dell innesto dei fossi a cielo aperto con il canale tombato sottostante saranno realizzati appositi scolmatori di idonea dimensione aventi lo scopo di intercettare e separare dalle acque meteoriche eventuali residui di terreno, fogliame e materiale in genere che viene raccolto durante l evento meteorico. Il collegamento con il canale tombato sottostante avverrà mediante una tubazione in PVC di opportuno diametro, verticale. La verifica delle portate massime nello stato di progetto restituisce i seguenti valori (considerando un evento meteorologico di 15 minuti) Scolmatore Descrizione Portata massima [l/s] PZ_01 scolmatore 18,18 PZ_02 scolmatore 9,76 Si riporta di seguito il calcolo di verifica della sezione della tubazione di collegamento. 21

24 SEZIONE SUPERFICIE L TEMPI DI CORRELAZIONE K TABELLA A LSPP (T = 5) COEFFICIENTE PORTATA TUBAZIONE VERIFICATO assorbimento UDOMETRICO diametro diametro materiale pendenza parametro portata differenza totale medio base rete TOTALE u / a a n u esterno interno di fondo di scabrezza massima portate 1 = SI n mq. ponderato m min. min. min. min. min. max. l/sec ha mm mm l/sec ha l/s m m tipo l/s l/s l/s 0 = NO PZ_ ,00 0,166 1,00 10,00 0,02 10,02 7,01 6,50 5,10 5,52 50,00 0,30 275,92 18,18 0,250 0,237 pvc 1, ,55 0,0 1 PZ_ ,00 0,237 1,00 10,00 0,02 10,02 7,01 6,50 5,10 5,52 50,00 0,30 275,92 9,76 0,250 0,237 pvc 1, ,55 0,0 1

25 8.5 VOLUMI DI LAMINAZIONE DEI SINGOLI LOTTI Si riporta di seguito la tabella riepilogativa relativa ai volumi di laminazione necessari per i singoli lotti, restano esclusi da tale tabella le aree relative al verde pubblico e alle opere di urbanizzazione (strade, parcheggi, marciapiedi, piste ciclabili) le quali acque reflue sono direttamente convogliate nei collettori all interno dei quali è poi effettuata la laminazione delle stesse. Lotto Volume minimo richiesto [m³] Volume di progetto [m³] Diametro scarico [mm] A1 13,73 15 Øint 50 A2 9,02 10 Øint 35 A3 (A3a e A3b) 19,11 20 Øint 75 B1 (B1a-B1b) 25,36 26 Øint 50 B2 51,11 52 Øint 50 B3 44,25 45 Øint COLLEGAMENTO TRA VASCHE DI LAMINAZIONE E RETE PUBBLICA Al fine di agevolare le operazioni di manutenzione della rete di scarico pubblica si ritiene opportuna la realizzazione di un pozzetto di quiete interposto tra le singole vasche di laminazione e la rete stessa in modo tale da convogliare le acque reflue all interno di una tubazione di diametro maggiore, ovvero Ø160 mm, anziché il diametro minimo di laminazione previsto da progetto. Il tratto a sezione ridotta collegherà quindi soltanto le singole vasche ai rispettivi pozzetti di quiete in modo da mantenere invariata la laminazione. Lo scarico in pubblica fognatura non avverrà in pressione. Per maggiore chiarezza si riporta di seguito un illustrazione grafica di quando esposto.

26 8.7 VERIFICA INTOMBAMENTO FOSSO ESISTENTE Lungo il lato est del comparto è presente, allo stato di fatto, un canale tombato in cls con sezione circolare Ø800 mm. Tale canale sfocia poi in un fosso a cielo aperto a sezione trapezoidale scavato in terreno naturale avente dimensioni attuali pari a: - fondo fosso = 0,60 m - altezza = 1,00 m - larghezza a quota terreno = 1,80 m Allo stato di progetto il suddetto canale sarà tombato in cls con sezione circolare Ø800 mm. La verifica delle portate massime nello stato di progetto restituisce i seguenti valori (considerando un evento meteorologico di 15 minuti) Tratto - Descrizione Destinazione scarico Portata massima [l/s] zona 14 - area verde PZ_01 17,76 zona 16 - area verde PZ_02 9,51 TOTALE SC_02 (finale) 27,27 La portata massima di una tubazione in calcestruzzo a sezione circolare, diametro interno 800 mm, risulta pari a 736,59 [l/s] con una pendenza di fondo di 2,2 per mille ed una scabrezza k = 85. Ne consegue che la dimensione di tale tubazione risulta comunque più che sufficiente al fine di un corretto smaltimento delle acque reflue meteoriche senza alcun aggravio alla situazione esistente. La presenza inoltre di una tubazione esistente, a monte del tratto di progetto, con diametro interno pari a 800 mm avvalora ulteriormente tale ipotesi. 8.8 SISTEMA ANTI-ALLAGAMENTO DEI PIANI SEMINTERRATI Al fine di evitare eventuali allagamenti dei piani seminterrati degli edifici si ritiene opportuno creare un sistema di intercettazione delle acque meteoriche costituito da grigliati, vasca di accumulo e pompe di sollevamento. Considerando che l unico volume di acqua che potrebbe determinare la condizione di allagamento proviene dalla rampa di accesso alle autorimesse si è proceduto a determinare analiticamente tale quantità (sulla base di un evento meteorico di 15 minuti) e si riportano di seguito i risultati. SEZIONE SUPERFICI ASSORBIMENTO aree coperte strade aree cortilizie parcheggi aree verdi giardini TOTALE MEDIO VOLUME n m² m² m² m² PONDERATO m³ AREE PRIVATE rampa A1 124,0 0,0 0,0 124,0 0,900 3,26 rampa A2 110,0 0,0 0,0 110,0 0,900 2,89 rampa A3 107,0 0,0 0,0 107,0 0,900 2,81 rampa B1a 103,0 0,0 0,0 103,0 0,900 2,71 rampa B1b 97,0 0,0 0,0 97,0 0,900 2,55 coefficienti di assorbimento 0,90 0,85 0,10 Ogni lotto dovrà avere una vasca di raccolta delle acque di volume idoneo a soddisfare i volumi calcolati. L intercettazione delle acque meteoriche avverrà in due punti distinti: - all inizio della rampa, convogliando le acque provenienti dalla rampa stessa nella vasca di raccolta; - alla fine della rampa, convogliando le acque provenienti dalla rampa stessa nella vasca di raccolta. 24

27 Tale vasca sarà dotata di un sistema di pompaggio composto da n.2 elettropompe identiche ad immersione in grado di soddisfare, anche singolarmente qualora una delle due non funzionasse, le esigenze di smaltimento dell acqua accumulata nella vasca. Le elettropompe saranno dotate di galleggianti a posti a diversa altezza così da attivarsi singolarmente o simultaneamente ed ottimizzare efficienza e relativi consumi elettrici. Le acque reflue accumulate saranno quindi convogliate nella rispettiva vasca di laminazione del lotto. A tutela dei singoli edifici sarà inoltre realizzato un sistema di segnalazione d allarme che si attiverà in caso di malfunzionamento delle elettropompe. Tale sistema sarà composto da un segnale ottico ed acustico posti all esterno dei singoli edifici e collegati ad un alimentazione a batteria così da poter funzionare anche in caso di mancanza di alimentazione elettrica da rete. Al fine di un corretto convogliamento delle acque provenienti da suolo privato e pubblico si ritiene opportuno dotare la rampa di accesso ai seminterrati di una doppia pendenza: inizialmente positiva (a salire) fino ad una quota tale da evitare che eventuali acque meteoriche pubbliche siano convogliate nella rampa ed una negativa (a scendere) verso il piano seminterrato. Si riporta di seguito una rappresentazione grafica planimetrica ed una sezione tipo. Sezione A-A 25

28 Figura: individuazione del comparto 22-S21 26

29 8.9 RIEPILOGO FINALE RETE DI SCARICO La rete di scarico di progetto può essere rappresentata in modo descrittivo dalla seguente tabella. SCARICO SC_01 Tratto Tipologia di tubazione Dimensione della tubazione [mm] Numero di elementi paralleli [n] Lunghezza del tratto [m] 12-SC_01 PVC, sezione circolare Øest , CLS, sezione rettangolare 1500x750-25, CLS, sezione rettangolare 1500x750-25, CLS, sezione rettangolare 1500x750-15, CLS, sezione circolare Ø800-21, CLS, sezione circolare Ø800-38, CLS, sezione circolare Ø800-51, CLS, sezione circolare Ø600-25, CLS, sezione circolare Ø600-25, CLS, sezione circolare Ø600-25, CLS, sezione circolare Ø600-25, CLS, sezione circolare Ø600-25, CLS, sezione circolare Ø600-25, PVC, sezione circolare Øest ,00 SCARICO SC_02 Tratto Tipologia di scavo o tubazione Dimensione dello scavo o della tubazione [mm] Numero di elementi paralleli [n] Lunghezza del tratto [m] CLS, sezione circolare Øint ,00 PZ_01 CLS, scolmatore, fosso trapezoidale 300/600x500-75,00 PZ_02 CLS, scolmatore, fosso trapezoidale 300/500x400-71,00 15 Fosso sezione trapezoidale 300/500x300-90,00 Note Note 27

30 ALLEGATO 1 VERIFICA DELLA RETE ESISTENTE E RECAPITO FINALE DELL AREA 28

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