Dott. Ing. Tomaso Invernizzi SOMMARIO

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2 SOMMARIO PREMESSA: pag. 02 STUDIO IDROLOGICO: pag. 03 Calcolo del tempo di corrivazione: pag. 07 Calcolo dell altezza di pioggia critica: pag. 07 Calcolo della portata di massima piena liquida: pag. 08 VERIFICHE IDRAULICHE: pag. 11 ALLEGATI: Planimetria (scala 1:100) Sezione A-A (scala 1:100) RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 1

3 PREMESSA La presente relazione idrologica ha lo scopo di verificare le dimensioni di alcune sezioni del corso d acqua denominato Valle sotto la Chiesa, appartenente al Reticolo Idrico Minore di competenza comunale, interessato dal progetto facente parte del Programma 6000 campanili L.98/2013 denominato Realizzazione di rete viaria alternativa e parcheggi funzionali alla stessa nell ambito della riqualificazione di Piazza della Chiesa di Premana Il progetto è stato redatto dall arch. Mario Uberti, al quale si rimanda per ulteriori specifiche tecniche. Le verifiche idrauliche sono state effettuate in corrispondenza delle sezioni maggiormente significative della Valle sotto la Chiesa. Per la redazione dello studio è stata consultata la normativa di riferimento costituita da: Direttiva n 2 del Comitato Istituzionale dell Autorità di Bacino redatta in data ; Norme di Attuazione del Piano stralcio di Assetto Idrogeologico (P.A.I.) adottato con deliberazione del Comitato Istituzionale n 18 del (in particolare è stata utilizzata la Direttiva sulla piena di progetto da assumere per le progettazioni e le verifiche di compatibilità idraulica dove all Allegato 3 Distribuzione spaziale delle precipitazioni intense vengono indicati i Parametri delle linee segnalatrici di probabilità pluviometrica per tempi di ritorno di 20, 100, 200 e 500 anni ). Sono stati effettuati sopralluoghi sul posto aventi lo scopo di accertare le caratteristiche geometriche e geomorfologiche dei luoghi, delle infrastrutture esistenti e in progetto, oltre che un esame della documentazione scientifica e tecnica pregressa. Le operazioni svolte hanno permesso, in primo luogo, di delimitare il bacino idrografico sotteso dal corso d acqua e le caratteristiche morfologiche principali. Successivamente, l analisi della situazione pluviometrica dell area, ha permesso la stima della portata idrica di massima piena. Le caratteristiche della valle e del bacino idrografico sono evidenziate negli elaborati grafici progettuali, mentre i calcoli sia idrologici che idraulici sono esplicitati nelle TABELLE n 1 e 2. RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 2

4 STUDIO IDROLOGICO Per quanto riguarda le caratteristiche idrogeologiche dell area in esame si rimanda alla relazione geologica allegata al progetto redatta dal Dott. Geol. M. Lambrugo. In sintesi si riassumono le caratteristiche del corso d acqua denominato Valle sotto la Chiesa, interessato dai lavori in progetto: Il valletto ha inizio a valle della Piazza della Chiesa (956 m s.l.m) dove raccoglie le acque di alcune tubazioni di scarico delle acque meteoriche della Piazza. La portata del corso d acqua in corrispondenza della Piazza della Chiesa è nulla da quando, nel 2006, la Valle della Chiesa (che raccoglie anche le acque della Valle Fontana) è stata deviata nella Valle di Preda attraverso una tubazione di collegamento con la canaletta di gronda a quota m s.l.m.. Anche le acque delle tombinature della porzione del paese a monte della chiesa vengono convogliate, attraverso la tombinatura di Via Roma, nella Valle di Preda. Valle sotto la Chiesa canaletto in cls a monte di Via Colombo RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 3

5 Con un canaletto regimato con fondo in calcestruzzo (largh. 30 cm, altezza 30 cm, pendenza %, lunghezza 15 m) posizionato secondo la linea di massima pendenza, raggiunge la via Colombo (941 m s.l.m.) che viene sottopassata con un tombotto in calcestruzzo (largh cm, alt cm, pendenza 3%) ricostruito nel Valle sotto la Chiesa in corrispondenza dell attraversamento di Via Colombo Vista da valle del tombotto di attraversamento di Via Colombo RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 4

6 Valle sotto la chiesa Selciatone a valle di Via Colombo Valle sotto la chiesa Interno del tombotto di sottopasso della stradina a quota 931m sl.m. RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 5

7 Dopo un tratto con fondo in selciatone ad elevata pendenza (60%) sottopassa con un piccolo tombotto (60 x 60 cm) una stradina (a quota 931 m s.l.m.) e in seguito dopo una cascata di circa 5 m di altezza raggiunge la Via Risorgimento a quota 925 m s.l.m. Sulla strada le acque vengono raccolte da un tombino con grigliato avente un tubo di scarico di soli 25 cm di diametro. Valle sotto la chiesa Vista dall alto della cascata a monte di Via Risorgimento Sotto la Via Risorgimento il corso d acqua prosegue a tratti intubato e a tratti su selciatone in pietrame e calcestruzzo raggiungendo il campo sportivo che viene sottopassato intubato. A valle del campo sportivo la tubazione a quota 880 m slm si immette nel compluvio naturale roccioso denominato Valle di Cantone, affluente di destra del T.Varrone. Le principali caratteristiche geometriche e morfologiche della valle sono elencate nella TABELLA 1. RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 6

8 Successivamente alla definizione delle caratteristiche geometriche e morfologiche è stata eseguita l analisi delle precipitazioni piovose che ha permesso di quantificare le precipitazioni intense e la conseguente portata idrica di massima piena prevedibile, la cui conoscenza è indispensabile per l esecuzione delle verifiche idrauliche. Calcolo del tempo di corrivazione Il tempo di corrivazione t c è stato calcolato utilizzando la nota e sperimentata formula di Giandotti : t c 4 S +1.5L = 0.8 H in cui : S = superficie del bacino (kmq); L = lunghezza massima dell asta valliva (km); H m = altezza media del bacino rispetto alla sezione di chiusura (m); t c = tempo di corrivazione (ore). Calcolo dell altezza di pioggia critica I parametri idrologici della linea segnalatrice di probabilità pluviometrica (L.S.P.P.) a e n sono stati ricavati consultando le Norme di Attuazione del Piano stralcio di Assetto Idrogeologico (P.A.I.) adottato con deliberazione del Comitato Istituzionale n 18 del In particolare è stata utilizzata la Direttiva sulla piena di progetto da assumere per le progettazioni e le verifiche di compatibilità idraulica dove all Allegato 3 Distribuzione spaziale delle precipitazioni intense vengono indicati i Parametri delle linee segnalatrici di probabilità pluviometrica per tempi di ritorno di 20, 100, 200 e 500 anni, suddivisi per ogni cella, e relativi a tutto il bacino idrografico del Fiume Po. m Nella cartografia Celle del reticolo chilometrico di riferimento scala 1: il territorio interessato è posizionato in corrispondenza del quadrante DL50 per cui, per un Tr=100 anni, sono stati utilizzati i seguenti parametri: a = 64,64 n = 0,334 RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 7

9 Celle del reticolo chilometrico di riferimento scala 1: Il valore dell altezza di pioggia critica h c è stato calcolato sulla base della seguente relazione: dove: h c = at c n h c = altezza di pioggia critica (mm); t c = tempo di corrivazione (ore); a = 64,64; n = 0,334. Sostituendo a t c il valore pari al tempo di corrivazione, precedentemente calcolato, si ottiene il valore dell altezza di pioggia critica h c. Calcolo della portata di massima piena liquida Assumendo l ipotesi di idrogramma di piena triangolare, date le caratteristiche geomorfologiche e geometriche dei bacini in esame, simmetrici rispetto al colmo, il calcolo della portata di massima piena nelle sezioni considerate è stato eseguito con una formulazione di tipo analitico. RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 8

10 METODO AFFLUSSI-DEFLUSSI : È una formulazione analitica che tiene in considerazione il tipo di suolo e le caratteristiche pluviografiche del bacino esaminato: in cui : Q max h c = altezza di pioggia critica (mm); t c = tempo di corrivazione (ore); S = superficie del bacino (kmq); Φ = coefficiente di deflusso; ε = coefficiente di laminazione = 0,8 ; Q max = portata di massima piena. h = φε t c c S Sono stati utilizzati i valori, tabellati, più indicativi del coefficiente di deflusso al fine di considerare le differenti caratteristiche geologiche, morfologiche e di permeabilità dei bacini imbriferi. I dati e i risultati delle elaborazioni sopra descritte sono riportate nella TABELLA n 1 alla pagina seguente. RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 9

11 CALCOLI IDROLOGICI TABELLA 1 DIMENSIONI DEL BACINO IMBRIFERO CHIUSI DALLA SEZIONE DI CHIUSURA IN CORRISPONDENZA DELLA VIA RISORGIMENTO A QUOTA 925 M S.L.M. Valle sotto la Chiesa Superficie (kmq) = TEMPO DI CORRIVAZIONE (formula di Giandotti, tende a sottostimare) t c = (4(S) L) / 0.8(H m ) 0.5 [ore] 0.09 [minuti] 5.43 S = superficie del bacino in oggetto [kmq] L = lunghezza del percorso idraulico più lungo [km] 0.05 Hm = (Qmax + Z) / 2 - Z 16.5 Qmax = quota massima del bacino [m slm] Z = quota della sezione di chiusura [m slm] PIOGGIA CRITICA n h c = a * t c [mm/ora] a = costante della curva di possibilità pluviometrica n = costante tc = tempo di corrivazione del bacino [ore] 0.09 relativa a un T = 100 anni formula AFFLUSSI-DEFLUSSI per il calcolo della Q max : Q max = Φ ε * h c /t c * S (mc/sec) Φ = coefficiente di deflusso (= altezza di pioggia netta / altezza di pioggia totale) 0.90 ε = coefficiente di laminazione (=0.46 per S>300Kmq; =0.8 per S<=100Kmq) 0.80 h c = pioggia critica del bacino (mm) t c = tempo di corrivazione (ore) 0.09 S = superficie del bacino in oggetto (kmq) Q max liq = portata liquida di massima piena (m 3 / s) 0.19 RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 10

12 VERIFICHE IDRAULICHE Sono state verificate le sezioni di progetto maggiormente significative e critiche. Sez.1: NUOVO tubo in polietilene strutturato ad alta densità, corrugato esternamente e con parete interna liscia, diam interno 60 cm, pendenza minima 10%, Sez.2: tombotto ESISTENTE in cls di attraversamento di via Colombo a quota 941 m s.l.m, dim. 50x40 cm, pendenza minima 3%,. Sez.3: tubo ESISTENTE in cls, diam. 25 cm, di scarico del tombino su Via Risorgimento a quota 925 m s.l.m, pendenza minima 10%. La verifica è stata eseguita calcolando la portata massima transitabile nelle sezioni considerate mediante la legge di Chezy, utilizzata in condizioni di moto uniforme: Q = χa Ri in cui : Q = portata (mc/s); χ = coefficiente di Chezy; A = area della sezione bagnata (mq); R = raggio idraulico (m); i = gradiente idraulico (m/m). Il coefficiente di Chezy è stato calcolato con la formula di Strickler: in cui : R = raggio idraulico (m); k = coefficiente di scabrezza (m 1/3 /s). 1 6 χ = kr I risultati ottenuti (V. TABELLA n 2) indicano che le sezioni dei nuovi manufatti in progetto sono sufficientemente dimensionate. RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 11

13 CALCOLI IDRAULICI TABELLA n 2 LEGGE DI CHEZY per il calcolo della portata Q : sez. 1 sez. 2 sez. 3 utilizzati i dati della sezione minima : NUOVO tubo polietilene Tombotto ESISTENTE Via Colombo tubo ESISTENTE Via Risorgimento b : base minore del canale o torrente [m] = 0.5 B : base maggiore del canale o torrente [m] = 0.5 h : altezza del canale [m] = 0.4 α : pendenza delle sponde sull'orizzontale [ ] = 90 D : diametro del tubo [m] = A (area sezione) [mq] = C (contorno bagnato) [m] = R : raggio idraulico [m] = A / C = k = secondo STRICKLER : χ = k*(r) 1/ velocità corrente gradiente idraulico (pendenza minima in via cautelativa) : i = (inserire i gradi) => %/100 = calcolo della portata con la formula di CHEZY : Portata defluibile nella sezione: natura del fondo e delle pareti : polietilene fondo e pareti in calcestruzzo calcestruzzo Portata di massima piena verifica sezione : dimensionata dimensionata NON dimensionata Le sezioni dei manufatti esistenti sono sufficientemente dimensionate nel caso della sez. 2 mentre nel caso della sez. 3 il tubo esistente di scarico del tombino su Via Risorgimento non risulta sufficientemente dimensionato, anche in considerazione che oltre alla portata del corso d acqua analizzato, raccoglie anche parte delle acque meteoriche che percorrono superficialmente la Via Risorgimento. Inoltre proprio a monte di Via Risorgimento, la cascata esistente proietta il flusso idrico, in condizioni di piena, direttamente sulla sede stradale, vanificando la funzione della griglia esistente. RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 12

14 È importante sottolineare che i calcoli e le verifiche effettuate sono stati realizzati nelle condizioni di progetto, considerando che tutta l area che verrà adibita a nuovo parcheggio sia impermeabile e che le acque meteoriche vengano recapitate interamente nel corso d acqua. È quindi indispensabile attuare, dopo la realizzazione degli interventi, un programma di manutenzione di tombini e tombotti, di pulizia delle griglie e dei tubi, a scadenze temporali prefissate e in funzione degli eventi alluvionali futuri, per mantenere in efficienza le opere da realizzarsi. Si raccomanda di raccordare scrupolosamente la nuova tubazione (diam. 60 cm) che verrà posata interrata sotto il nuovo parcheggio al tombotto esistente di attraversamento della via Colombo. In corrispondenza della cascata a monte di via Risorgimento, si consiglia di approfondire la sezione, abbassando il fondo in modo da evitare che il flusso idrico sia proiettato sulla sede stradale. Inoltre dovrà essere previsto l ampliamento della griglia sulla sede stradale di Via Risorgimento. Come già scritto in precedenza la tubazione a valle di Via Risorgimento non risulta sufficientemente dimensionata per un evento di piena con tempo di ritorno centennale, per cui andrebbe eseguito un rilievo dettagliato dei manufatti esistenti, individuando interventi di regimazione idraulica risolutivi anche in questo tratto, che evidentemente non possono essere affrontati nell ambito della presente progettazione. Primaluna, marzo 2015 (O.I.L. n 540) RelazioneIdrologicaIdraulica 6000 campanili.doc 13

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