COMUNE DI GUSPINI. Provincia del Sud Sardegna SU BIXINAU ANTIGU RIQUALIFICAZIONE DEI PERCORSI DI COLLEGAMENTO TRA GLI EDIFICI DEL PROGRAMMA DOMUS

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2 COMUNE DI GUSPINI Provincia del Sud Sardegna SU BIXINAU ANTIGU RIQUALIFICAZIONE DEI PERCORSI DI COLLEGAMENTO TRA GLI EDIFICI DEL PROGRAMMA DOMUS RIQUALIFICAZIONE DI VIA ARMANDO DIAZ E VIA FERRACCIU RELAZIONE SPECIALISTICA RETE DI SMALTIMENTO ACQUE BIANCHE, Dimensionamento e prescrizioni tecniche Indice generale.premessa...2.stato di fatto...2.progetto Metodologia di calcolo adottata per la determinazione delle intensità di precipitazione critica Dimensionamento e verifica...6.dimensionamento statico pozzetti Copertine Verifica a compressione pareti verticali...7

3 . Premessa La presente relazione ha lo scopo di illustrare il dimensionamento di alcuni nuovi tratti di condotta di smaltimento delle acque meteoriche da realizzare lungo la Via Ferracciu e la Via Diaz nel centro storico di Guspini, in concomitanza con gli ulteriori interventi di riqualificazione della sede stradale. Trattandosi di una rete prevalentemente esistente, il progetto verificherà i soli nuovi tratti da realizzare a completamento dell'impianto a pelo libero a sezione chiusa. Il convogliamento dell acqua, mediante collettori a pelo libero (cosiddetti per il fatto che la parte superiore del contorno della corrente è a contatto con un aeriforme che, generalmente, è l aria atmosferica), a sezione chiusa, è certamente un metodo di trasporto molto antico. In prima ipotesi, nei problemi ingegneristici, di progetto e verifica, di questo particolare tipo di opere, il moto dell acqua, si considera uniforme. Si ammette, cioè, che i caratteri cinematici della corrente, caratterizzata da traiettorie rettilinee e parallele, siano costanti nel tempo (trattasi, dunque, di un particolare moto permanente) e nello spazio (altezza idrica, velocità media nella sezione trasversale, portata e distribuzione della pressione nella stessa) come avviene, appunto, in una condotta, ad asse rettilineo, percorsa da una portata costante, in assenza di salti di fondo, curve o variazioni di sezione e da ogni altra possibile causa di perturbazione. La progettazione di questo tipo di opere consiste, essenzialmente, nella determinazione, assegnata la portata da convogliare, della pendenza e delle caratteristiche geometriche della sezione traversale, cioè della sua forma e dimensioni, della canalizzazione lungo tutto il suo sviluppo longitudinale.. Stato di fatto Allo stato attuale, lo smaltimento delle acque meteoriche avviene lungo la Via Diaz mediante un canale in cls interrato a sezione chiusa rettangolare 100x 90 cm, posizionato prevalentemente al centro dell'asse stradale. All'interno del canale vengono convogliate oltre alle acque meteoriche, provenienti dal piano stradale e dalle abitazioni adiacenti, anche le acque nere delle utenze di un tratto della Via Diaz. Nella Via Ferracciu, avente una pendenza media di circa il 7% verso la Via Diaz, non è presente nessun impianto di smaltimento, ma le acque meteoriche scorrono sul piano stradale fino a convogliarsi sulla Via Diaz nel canale in cls. Sotto il profilo altimetrico la Via Ferracciu è situata a monte dell'intero intervento. Le pavimentazioni attuali sono non drenati con manto in asfalto.. Progetto Le rete di progetto può essere distinta in due parti: 1. Tratto della via Ferracciu, fino a ricollegarsi con gli interventi precedentemente realizzati. 2. Tratto della via Diaz, rappresentato da un piccolo slargo della via ove è necessario implementare il sistema di smaltimento esistente Il primo tratto convoglia esclusivamente le acque meteoriche di via Ferracciu e delle abitazioni adiacenti per un bacino imbrifero di circa 500 mq, mentre il secondo coinvolge un tratto della via Diaz e delle abitazioni adiacenti per un bacino imbrifero di circa 500 mq. Entrambe le condotte confluiranno sulla condotta esistente sulla via Diaz. La trattazione si riferisce ai due tratti, per i quali è stata valutata la portata di colmo e verificata la sezione della condotta. Nella rete saranno convogliate oltre alle acque meteoriche presenti sul piano stradale anche le acque delle coperture convogliate dai pluviali, i quali saranno collegati alla rete attraverso appositi pozzetti in cls.

4 1. Metodologia di calcolo adottata per la determinazione delle intensità di precipitazione critica Il dimensionamento delle condotte principali è avvenuto utilizzando il metodo dell invaso semplificato secondo la trattazione dell ing. Guido De Martino che consente di calcolare la portata massima affluente nei singoli tratti senza effettuare alcuna iterazione. Unica limitazione del metodo è che la massima area servita non superi i 30 ha. La portata al colmo viene calcolata con la seguente espressione dove Qmax = ϕ ψ i 15 A/360 Qmax (mc/s) = portata massima affluente nel tratto. ϕ = coefficiente di afflusso, variabile in relazione alla natura, all'utilizzazione e alla tipologia residenziale che caratterizza "l'area scolante", e che esprime il rapporto tra afflusso meteorico, durante la pioggia considerata, e il deflusso integrale prodotto da tale pioggia. Tra le numerose indicazioni esistenti nella letteratura tecnico-scientifica per la valutazione del coefficiente di afflusso, riportiamo la tabella del Manuale di Ingegneria Civile: Tipo di terreno Coltivato Pascolo Bosco Molto permeabile: sabbia o ghiaia 0,2 0,15 0,3 Permeabile: limo 0,4 0,35 0,3 Poco permeabile: argilla o substrato roccioso 0,5 0,45 0,4 Esistono inoltre dei valori consigliati nella letteratura tecnica tedesca: Tipologia urbanistica φ Costruzioni dense 0,8 Costruzioni Spaziate 0,6 Aree con ampi cortili e giardini 0,5 Zone a villini sparsi 0,30-0,40 Giardini, prati e zone non edificabili né destinate a strade 0,2 Parchi e boschi 0,05-0,10 Per il caso in questione si assume il valore di 0,75 ψ = coefficiente di ritardo, che congloba tutti i fattori morfologici del bacino che intervengono nel deflusso, e che, nel caso specifico, trattandosi di piccole aree con pendenze abbastanza elevate, è stato assunto cautelativamente pari a 0,8 i15 (mm/h) = precipitazione critica della durata di 15', che corrisponde alla pioggia critica, e che all'incirca è pari al tempo di corrivazione del bacino. A (Ha) = superficie del bacino. Le verifiche sono state condotte per tempi di ritorno compatibili con le opere in questione pari a 20 e 50 anni. Il valore della precipitazione critica è ricavata dalle curve di possibilità pluviometriche riportate nello studio di Puddu- Cao-Pazzaglia, rielaborate successivamente dal C.N.R., Gruppo Nazionale per la difesa dalle catastrofi

5 idrogeologiche - Linea 1 Previsione e prevenzione degli eventi idrogeologici estremi e loro controllo, e curato dall Istituto di Idraulica dell Università di Cagliari: proff. Cao, Piga, Salis, Sechi - Valutazione delle piene in Sardegna. Nella trattazione proposta da Cao-Puddu, ulteriormente elaborata ed aggiornata, l'ambito territoriale isolano è stato suddiviso in quattro gruppi caratterizzati da comportamenti omogenei nei riguardi degli eventi di pioggia: sulla base di questa considerazione, l'espressione delle curve di possibilità pluviometriche assume la forma seguente: h=h 1 x T p (A+Bu) (1) essendo h1 l'altezza di pioggia di durata unitaria data dalla relazione log h 1 = C+Du (2) dove

6 T p è espresso in ore, u è il frattile della distribuzione normale corrispondente alla probabilità di non superamento ed i quattro parametri A-B-C-D dipendono dal gruppo pluviometrico cui si riferiscono. Coefficienti aggiornati (Liguori e Piga, 1991) Secondo la formulazione classica del metodo, la portata massima corrispondente ad eventi di pari probabilità si ottiene considerando l altezza di pioggia di durata pari al tempo di corrivazione tc del bacino, che rappresenta, per definizione, il tempo necessario affinché una particella d acqua possa giungere dai punti più lontani del bacino fino alla sezione considerata. La zona in questione ricade nel Gruppo I per cui si ottengo i seguenti dati: hc=h1x tc (0, u) (1) nella quale log h1 = 1, , u e dove hc = altezza precipitazione critica determinata con la (1) tc = tempo di corrivazione = 0.25 ore; u= frattile della distribuzione normale standardizzata corrispondente alla probabilità di non superamento dell evento ipotizzato che varia a seconda del tempo di ritorno che si assume. Nel nostro caso si considera un tempo di ritorno pari a 50 anni per cui: u 50 anni = 2,0537 Continuando nelle definizione delle altre grandezze della formula principale otteniamo per le altezze di precipitazione critica risultano i seguenti valori (1) : hc (50) = h1x tc (0, u)= 23,34 mm Cui corrispondono le seguenti intensità di precipitazione critica : i (50) = 23,34mm/0.25h = 93,38 mm/h e considerando un bacino di 0,5 ha la seguente portata di colmo Q max = ϕ ψ i 15 A/360 = 77,81 l/s

7 2. Dimensionamento e verifica Per quanto riguarda le verifiche si è utilizzata la formula di Gauckler-Strickler che combinata con la formula di Chèzy porta alla seguente espressione: v = Ks x R 2/3 x i 1/2 dove Ks e il parametro di scabrezza di Gauckler-Strickler (m 1/3 x s -1 ) v è la velocità media espressa in m/s i è la pendenza del fondo canale. Inoltre la portata è stata verificata con la formula dove A e l area bagnata. Q= v x A Considerando la Sezione Circolare di progetto di un 315 mm in PVC (SN4 - SDR41 630). avente un diametro interno Di = 299,6 mm, considerando che per piccoli diametri il coefficiente di riempimento φc = h/d può essere considerato pari al 50% In sintesi possiamo riassumere i seguenti risultati di calcolo: tratto tubazione quota iniziale quota finale lunghezza pendenza area bacino ha portata di calcolo l/s Via FERRACCIU 8,04 5,83 31,1 7,11% 0,5 77,81 0,315 0,2996 0,5 0,1498 0,0352 0, ,35 5,68 VIA DIAZ ,25% 0,5 78,81 0,315 0,2996 0,5 0,1498 0,0352 0, ,90 5,33 Tubazione DN est. mm Tubazione DN int. mm grado di riempimento tirante idrico area bagnata raggio idraulico portata smaltita (l/s) vel max (m/s) Come si evince dalla tabella la sezione di progetto verifica ampiamente le portate richieste.

8 . Dimensionamento statico pozzetti 1. Copertine Le copertine dei pozzetti della rete acque bianche da realizzare, sono state dimensionate ipotizzando, in favore di sicurezza, che la soletta lavori come una trave appoggiata, e non come piastra. I materiali costituenti saranno: Calcestruzzo: R ck 30 c = 97.5 Kg/cmq co= 6.0 c1= 18.5 Acciaio: Barre ad aderenza migliorata B450C a= 2600 Kg/cmq Il dimensionamento è stato effettuato ipotizzando un carico di un asse posto al centro della luce. Inserendo le caratteristiche geometriche del pozzetto e della soletta, nonché i carichi ipotizzati: N = 7500 Kg L= 1,00 m V= 3750 Kg Mmax = 1875 Kgm B= 60 cm H=20 cm c=2 cm Aa=A a = 5,65 cmq (5+5 Ø 12) risultano le seguenti tensioni medie sui materiali (Momento - soletta): σ c = - 55,60 Kg/cmq σ a = 2.048,70 Kg/cmq Verifica a taglio = 3,6 Kg/cmq (non necessaria armatura a taglio) 2. Verifica a compressione pareti verticali. Ipotizzato un carico sulla parete pari a Kg, sulla sezione del setto pari a 100x20 cmq, si ha una tensione di compressione media pari a: σ c = /(100x20) = 1,87 Kg/cmq, e pertanto non si ha necessità di armature metalliche