PROVINCIA AUTONOMA DI TRENTO COMUNE DI CALDONAZZO

Transcript

1 COMMITTENTE: PROVINCIA AUTONOMA DI TRENTO COMUNE DI CALDONAZZO PROGETTAZIONE ESECUTIVA: Dott. Ing. ANGELO CANTATORE Dott. Ing. CLAUDIO MODENA Dott. Ing. LORENZO RIZZOLI Via Praga 7, TRENTO web: TEL./FAX: 0461/ e.mail: PROGETTO ESECUTIVO COMPLETAMENTO FUNZIONALE RETE ACQUEDOTTO POTABILE: RIFACIMENTO RAMALE DISTRIBUZIONE MASO DOSSI E MASO GIAMAI ELABORATO: RELAZIONI RELAZIONE DI CALCOLO IDRAULICO Comune di Caldonazzo Il Progettista: Ing. Lorenzo Rizzoli Data Vidimato / Protocollo Data - ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI TRENTO dott. ing. Lorenzo Rizzoli Ingegnere civile e ambientale, industriale e dell'informazione Iscritto al N d'albo - Sezione A degli Ingegneri 12/2017 PROGETTO FASE TIPO EL. CATEGORIA PROGR. REV. C A L _ E R A SCALA : - Revis. Descrizione Redatto Data Verificato Data Approvato Data A EMISSIONE ETC 12/2017 ETC 12/2017 Rizzoli L. 12/2017 B C File: Codifica: n. Elab.:

2 PROVINCIA AUTONOMA DI TRENTO COMUNE DI CALDONAZZO Completamento funzionale rete acquedotto potabile: RIFACIMENTO RAMALE DISTRIBUZIONE A MASO DOSSI E MASO GIAMAI Progetto esecutivo Relazione di calcolo idraulico Revis. Descrizione Redatto Data Verificato Data Approvato Data A EMESSSO ETC 12/2017 ETC 12/2017 Rizzoli L. 12/

3 INDICE 1 INTRODUZIONE STIMA DEI CONSUMI IDRICI Condotta verso la rete comunale Condotta verso i masi Dossi e Giamai BILANCIO IDRICO MODELLAZIONE IDRAULICA CONDOTTA VERSO SERBATOIO ANTINCENDIO Ipotesi 1: Installazione di una turbina a fondo valle MODELLAZIONE IDRAULICA CONDOTTA ALIMENTAZIONE MASI Ipotesi 1: Rete attuale Ipotesi 2: Rete di progetto CONCLUSIONI

4 1 INTRODUZIONE L'amministrazione comunale di Caldonazzo nel 2017 ha affidato allo scrivente l'incarico per la redazione del progetto esecutivo per lo sdoppiamento di parte della condotta idrica esistente immediatamente a valle del serbatoio esistente denominato Dossi Giamai. Il serbatoio ha capacità di 60m 3 ed è posto a quota m s.l.m. e, attualmente, alimenta le utenze di maso Dossi, di maso Giamai, di località Bagiani ed un serbatoio antincendio da 50 m 3 posto in località Le Rive, a quota 550 m s.l.m. La condotta di alimentazione esistente è in ghisa DN 80 e presenta alcune problematiche: nella configurazione attuale risulta difficile e critica la regolazione delle portate lungo il primo tratto della condotta. Vi è infatti la prioritaria necessità di alimentare le utenze esistenti ma consentire comunque di convogliare la portata eccedente alla rete comunale di Caldonazzo ed al serbatoio antincendio Le Rive. Nella situazione attuale è presente un articolato sistema di valvole che mantengono in carico la parte alta della tubazione, al fine di garantire l apporto idrico ai masi ed evitare lo svuotamento della stessa dovuto al dislivello presente con il fondovalle/rete comunale ed allo scarso apporto idrico dalle sorgenti; la condotta appare vetusta e di difficile gestione; in alcuni tratti la tubazione è sottoposta a forte corrosione, risulta pertanto necessario sostituirla con la posa di tubazioni in PEAD; su indicazione dei tecnici del comune, risulta necessario separare la condotta di alimentazione del serbatoio antincendio dalle utenze esistenti. Tale scelta risulta ottimale anche in previsione dell eventuale installazione di una centralina idroelettrica in linea con la condotta esistente, in prossimità del fondovalle del Centa. Il presente progetto prevede la sostituzione dei primi 310 m di condotta, da realizzarsi attraverso la posa di tubazione PE AD De90 PN16 e la separazione delle utenze, realizzata attraverso posa di nuova condotta PE AD De90 PN16, posata in parallelo alla precedente. La portata idrica afferente al serbatoio Dossi Giamai dalle tre sorgenti poste a monte è pari a circa 1,0 l/s e risulta costante nel tempo. Nell anno 2017, a causa della perdurante siccità, la portata registrata è stata leggermente inferiore. In futuro, laddove ve ne fosse la necessità, la portata afferente al serbatoio potrebbe essere incrementata convogliando l acqua da una quarta sorgente presente nella Val dei Laresi, portando la portata complessiva a 2-3 l/s. L analisi idraulica della rete si è articolata come segue: 3 10

5 stima dei consumi idrici delle utenze di località Dossi e Giamai attualmente connesse alla tubazione nel tratto tra il serbatoio Dossi Giamai ed il fondovalle del Centa; modellazione idraulica: per eseguire lo studio idraulico della rete acquedottistica ci si è avvalsi del rilievo della stessa eseguito dai tecnici comunali. Tale mappa riporta l'andamento planimetrico ed il diametro delle tubazioni. Le quote altimetriche dei nodi idraulici sono state assegnate sulla base della cartografia fornita dal Comune. L'indagine preliminare eseguita dai tecnici comunali riporta inoltre il sistema di approvvigionamento della rete, con la collocazione in mappa delle sorgenti, dei serbatoi e dei pozzi ed i materiali utilizzati per le tubazioni. 4 10

6 2 STIMA DEI CONSUMI IDRICI 2.1 CONDOTTA VERSO LA RETE COMUNALE Il dimensionamento della tubazione verso la rete comunale viene effettuata ipotizzando la realizzazione a valle di una centralina idroelettrica, alimentata dalla portata massima di 3,0 l/s, limitando le perdite di carico complessive (sola tubazione) fino al fondo valle, a 10,0 m. 2.2 CONDOTTA VERSO I MASI DOSSI E GIAMAI Per stimare la dotazione idrica pro capite di progetto si è fatto riferimento alle norme di attuazione del Piano Generale di Utilizzazione delle Acque Pubbliche, Art. 7 comma 1 lettera A. In base a quanto stabilito dalla normativa, il massimo valore del consumo idrico pro capite (per ciascun residente e per ciascun posto letto turistico) utilizzabile per il dimensionamento della rete è di 250 l/ab giorno. Secondo indicazione dei tecnici comunali, la popolazione attualmente servita dalla rete del serbatoio Dossi Giamai risulta: n 20 unità presso il maso Giamai; n 40 unità presso il maso Dossi. Dal momento che la realtà del comune di Caldonazzo è caratterizzata da notevole sviluppo urbano, con continue nuove richieste di allacci e da elevato sviluppo turistico, con intenzione dell'amministrazione di mantenere il trend di crescita nei prossimi anni, si stima una crescita anche delle utenze di masi Dossi e Giamai pari al 30% nei prossimi 30 anni. Il dimensionamento idraulico sarà quindi eseguito considerando n 80 abitanti. 5 10

7 3 BILANCIO IDRICO La figura seguente riporta lo schema della rete acquedottistica della rete di Caldonazzo. Per il caso in esame, la portata media nell ora di massimo consumo è stimata in 0,87 l/s, avendo assunto un coefficiente di punta orario kh pari a 5. Tale portata è molto prossima alla portata attualmente ottenuta dalle fonti, pari a 1,0 l/s. La portata residua, cioè quella non utlizzata dalle utenze Dossi e Giamai, è attualmente immessa in rete e convogliata verso il serbatoio antincendio in località Le Rive. In prospettiva futura, avendo ipotizzato un incremento a 80 unità servite, si stima una portata media nell ora di massimo consumo pari a 1,16 l/s, leggermente superiore all apporto idrico attuale dalle sorgenti. 6 10

8 7 10

9 4 MODELLAZIONE IDRAULICA CONDOTTA VERSO LA RETE COMUNALE 4.1 IPOTESI 1: INSTALLAZIONE DI UNA TURBINA A FONDO VALLE La tubazione è stata dimensionata al fine di ridurre le perdite di carico a fondo valle ad un massimo di 10,0m, nell ipotesi di portata massima futura di 3,0 l/s. Sotto tale ipotesi, la perdita di carico lungo i 310,0 m della condotta verso il serbatoio antincendio è stimata in 2,5 m complessivi, avendo applicato la seguente formula (Hazen Williams): Q J L C D dove: Q = 0,003 m 3 /s; C = 140 (coefficiente di scabrezza per tubi in PE); D = 0,073 m (diametro interno tubazione PE AD De90 PN16); L = 310,0 m (lunghezza complessiva condotta). L La predita di carico nel tratto restante di tubazione verso valle è stimato in 4,50 m, avendo applicato ancora la formula di Hazen Williams, con i seguenti parametri: Q = 0,003 m 3 /s; C = 80 (coefficiente di scabrezza per tubi vecchi in ghisa e/o acciaio); D = 0,08 m (diametro interno tubazione in acciaio DN90); L = 300,0 m (lunghezza complessiva condotta). La perdita di carico complessiva fino a fondo valle, data dalla somma del tratto nuovo e del tratto esistente di tubazione, ammonterebbe a 7,0m Laddove anche i restanti 300,0 m di tubazione verso il fondo valle venissero realizzati con tubazione nuova in PE AD De90, si avrebbe una perdita di carico complessiva di 5,0 m, avendo applicato la formula di Hazen Williams, con i seguenti parametri: Q = 0,003 m 3 /s; C = 140 (coefficiente di scabrezza per tubi vecchi in ghisa e/o acciaio); D = 0,073 m (diametro interno tubazione PE AD De90 PN16); L = 610,0 m (lunghezza complessiva condotta). 8 10

10 5 MODELLAZIONE IDRAULICA CONDOTTA ALIMENTAZIONE MASI 5.1 IPOTESI 1: RETE ATTUALE Con la sola richiesta idropotabile proveniente da una popolazione di circa 60 abitanti, la portata media immessa in rete raggiunge un valore di 0,17 l/s. La portata media nell ora di massimo consumo è stimata in 0,87 l/s, avendo assunto un coefficiente di punta orario kh pari a 5. Sotto tale ipotesi, la perdita di carico lungo i 310,0 m della condotta di alimentazione dei masi Dossi e Giamai è stimata in 0,26 m complessivi, avendo applicato la seguente formula (Hazen Williams): Q J L C D dove: Q = m 3 /s; C = 140 (coefficiente di scabrezza per tubi in PE); D = m (diametro interno tubazione PE AD De90 PN16); L = 310,0 m (lunghezza complessiva condotta). L 5.2 IPOTESI 2: RETE DI PROGETTO Con la sola richiesta idropotabile proveniente da una popolazione futura di circa 80 abitanti, la portata media immessa in rete raggiunge un valore di 0,23 l/s. La portata media nell ora di massimo consumo è stimata in 1,16 l/s, avendo assunto un coefficiente di punta orario kh pari a 5. Sotto tale ipotesi, la perdita di carico lungo i 310,0 m della condotta di alimentazione dei masi Dossi e Giamai è stimata in 0,44 m complessivi, avendo applicato la seguente formula (Hazen Williams): Q J L C D dove: Q = 0,00116 m 3 /s; C = 140 (coefficiente di scabrezza per tubi in PE); D = 0,073 m (diametro interno tubazione PE AD De90 PN16); L = 310,0 m (lunghezza complessiva condotta). L 9 10

11 6 CONCLUSIONI I calcoli idraulici di cui alla presente relazione hanno consentito di dimensionare e verificare l idoneità delle nuove tubazioni secondo le ipotesi progettuali. Al fine di garantire l apporto idrico alle utenze esistenti ai masi Dossi e Giamai, la nuova tubazione dovrà essere innestata nella vasca esistente all interno del serbatoio ad una quota inferiore rispetto alla tubazione che convoglierà l acqua verso la rete comunale di Caldonazzo (serbatoio antincendio)