PROGETTARE L INVARIANZA: PRESENTAZIONE DI CASI STUDIO
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- Bernardo Ippolito
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1 PROGETTARE L INVARIANZA: PRESENTAZIONE DI CASI STUDIO LECCO, 12 GIUGNO 2019, POLITECNICO DI MILANO
2 INVARIANZA IDRAULICA E IDROLOGICA INVARIANZA IDRAULICA: le portate massime di deflusso meteorico scaricate dalle aree urbanizzate nei ricettori naturali o artificiali di valle non sono maggiori di quelle preesistenti all urbanizzazione INVARIANZA IDROLOGICA: sia le portate sia i volumi di deflusso meteorico scaricati dalle aree urbanizzate nei ricettori naturali o artificiali di valle non sono maggiori di quelli preesistenti all urbanizzazione
3 SISTEMI DI CONTROLLO E GESTIONE DELLE ACQUE PLUVIALI Riuso Infiltrazione Scarico in corpo idrico Scarico in fognatura
4 AMBITI TERRITORIALI DI APPLICAZIONE LECCO REQUISITI MINIMI - Aree A: 800 mc per ettaro di superficie scolante impermeabile dell intervento (moltiplicato per il coefficiente di riduzione di cui alla tabella riportata nell Allegato C) - Aree B: 500 mc per ettaro di superficie scolante impermeabile dell intervento - Aree C: 400 mc per ettaro di superficie scolante impermeabile dell intervento VALORI MASSIMI AMMISSIBILI DELLA PORTATA METEORICA SCARICABILE - AREE A: 10 l/s per ettaro di superficie scolante impermeabile dell intervento - AREE B: 20 l/s per ettaro di superficie scolante impermeabile dell intervento - AREE C: 20 l/s per ettaro di superficie scolante impermeabile dell intervento
5 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI RICHIEDENTI MISURE DI INVARIANZA IDRAULICA E IDROLOGICA E MODALITÀ DI CALCOLO
6 Comune di Lecco Area comparto m 2 CASO STUDIO Giardino non collettato: 209 m 2 Area di infiltrazione: 211 m 2
7 CASO STUDIO Lecco: area C, a bassa criticità Valore massimo ammissibile portata scaricabile: 20 l/(s ha imp ) Calcolo del volume di invaso a) Requisiti minimi b) Metodo delle sole piogge Possibili soluzioni per la realizzazione del volume calcolato: CASO 1: invaso all interno di aree destinate a superfici impermeabili CASO 2: infiltrazione senza scarico in area destinata a giardino non collettato CASO 3: infiltrazione con scarico in area destinata a giardino non collettato Verifica del tempo di svuotamento: t sv = W/(Q u +Q inf ) < 48 ore
8 INFILTRAZIONE NEL SUOLO E NEGLI STRATI SUPERFICIALI DEL SOTTOSUOLO: - Qualità delle acque meteoriche (compatibilità con la tutela delle falde) - Stabilità dei versanti o del sottosuolo - Possibile interferenza con le fondazioni o i piani interrati degli edifici esistenti - Presenza di aree non adatte o poco adatte all infiltrazione, quali aree caratterizzate da falda sub affiorante, aree con terreni a bassa permeabilità Indagini geologiche ed idrogeologiche in sito specifiche, normative ambientali e sanitarie, strumenti di pianificazione regionali e provinciali di settore, componente geologica, idrogeologica e sismica del piano di governo del territorio comunale; Prudenzialmente, quindi, nei calcoli di dimensionamento delle opere di infiltrazione è opportuno riferirsi al valore minimo asintotico fc che residua dopo che sia sostanzialmente terminato il processo di saturazione del suolo. - l evento meteorico intenso può avvenire dopo piogge che hanno già contribuito a saturare il suolo (eventi ravvicinati) - progressiva riduzione della capacità di infiltrazione causata dall occlusione indotta dalle sostanze solide trasportate dalle acque pluviali e dallo sviluppo di biomasse adese alle particelle del terreno.
9 Legge di Horton Classe f 0 [mm/ora] f c [mm/ora] k [1/ora] f c [l/(s ha] A ,4 2 70,6 B ,7 2 35,3 C 125 6,3 2 17,5 D 76 2,5 2 6,9 Classi (A, B, C e D) di suoli con copertura erbosa, Soil Conservation Service (SCS) [1956], : Classe A Scarsa potenzialità di deflusso: comprende sabbie profonde con scarsissimo limo e argilla; anche ghiaie profonde, molto permeabili. Classe B Potenzialità di deflusso moderatamente bassa: comprende la maggior parte dei suoli sabbiosi meno profondi che nel gruppo A, ma il gruppo nel suo insieme mantiene alte capacità di infiltrazione anche a saturazione. Classe C Potenzialità di deflusso moderatamente alta: comprende suoli sottili e suoli contenenti considerevoli quantità di argilla e colloidi, anche se meno che nel gruppo D; il gruppo ha scarsa capacità di infiltrazione a saturazione. Classe D Potenzialità di deflusso molto alta: comprende la maggior parte delle argille conlecco, alta capacità di rigonfiamento, ma anche suoli sottili con orizzonti pressoché impermeabili in vicinanza della superficie.
10 Coefficiente di deflusso medio ponderale: ϕ = (ϕ 1 A 1 + ϕ 2 A 2 + ϕ 3 A 3 )/ A TOT ϕ 1 = 1: sotto-aree interessate da tetti, coperture e pavimentazioni continue di strade, vialetti, parcheggi; ϕ 2 = 0,7 tetti verdi, i giardini pensili e le aree verdi sovrapposti a solette comunque costituite, per le aree destinate all infiltrazione delle acque gestite ai sensi del presente regolamento e per le pavimentazioni discontinue drenanti o semipermeabili, di strade, vialetti, parcheggi; ϕ 3 = 0,3 per le sotto-aree permeabili di qualsiasi tipo comprese le aree verdi munite di sistemi di raccolta e collettamento delle acque ed escludendo dal computo le superfici incolte e quelle di uso agricolo; CASO 1 CASO 2 CASO 3 A 1 [m 2 ] A 2 [m 2 ] A 3 [m 2 ] A [m 2 ] ϕ [-] 0,95 0,92 0,92 u lim [l/(s ha imp)] u inf [l/(s ha imp)] Q u,tot [m 3 /s] 0,003 0,005 0,008 A inf [m 2 ] 211 u inf [mm/h] 86,68 u inf [l/(s ha)] 240,97 Q inf [l/s] 5,08 u inf [l/(s ha imp )] 30,00
11 METODO DELLE SOLE PIOGGE TEMPI DI RITORNO DI PROGETTO: T = 50 anni: per il dimensionamento delle opere di laminazione o infiltrazione T = 100 anni: per la verifica del grado di sicurezza delle opere CALCOLO DELLE PRECIPITAZIONI DI PROGETTO: h θ, T = w T T a 1 θ n = a T θ n w T = ε + α k 1 ln T k T D [ora] 1-24 < 1 ora a1 - Coefficente pluviometrico orario 31,24 31,24 n - Coefficente di scala 0, ,5 GEV - parametro alpha 0, , GEV - parametro kappa -0,0054-0,0054 GEV - parametro epsilon 0, , h [mm] Durata [ore] h(t=50 anni) [mm] h(t=100 anni) [mm]
12 CALCOLO DEL VOLUME DI INVASO: θ w = Q,lim A tot φ mp a n 1 n 1 W 0 = A tot φ a θ w n Q lim θ w W = max W 0 ; W min Per sole strutture di infiltrazione, senza scarichi con prove di permeabilità e calcolo del volume con metodo delle sole piogge o procedura dettagliata: W = max W 0 ; 0,7 W min
13 RISULTATI CALCOLI E OSSERVAZIONI AREA C, REQUISITI MINIMI W min =400 [m 3 /(ha imp )] CASO 1 CASO 2 CASO 3 A 1 [m 2 ] A 2 [m 2 ] A 3 [m 2 ] A [m 2 ] ϕ [-] 0,95 0,92 0,92 u lim [l/(s ha imp )] u inf [l/(s ha imp )] W [m 3 ] REQUISITI MINIMI SOLE PIOGGE 97 t sv [ore] 5,6 5,3 2,2
14 RISULTATI CALCOLI E OSSERVAZIONI 1: STESSO INTERVENTO IN AREA A, ALTA CRITICITA IDRAULICA: W min =800 [m 3 /(ha imp )] AREA A, SOLE PIOGGE CASO 1 CASO 2 CASO 3 A 1 [m 2 ] A 2 [m 2 ] A 3 [m 2 ] A [m 2 ] ϕ [-] 0,95 0,92 0,92 u lim [l/(s ha imp )] u inf [l/(s ha imp )] W [m 3 ] REQUISITI MINIMI SOLE PIOGGE t sv [ore] 26,4 5,3 6,6
15 RISULTATI CALCOLI E OSSERVAZIONI 2: STESSO INTERVENTO IN AREA B, MEDIA CRITICITA IDRAULICA: W min =500 [m 3 /(ha imp )] AREA B, SOLE PIOGGE CASO 1 CASO 2 CASO 3 A 1 [m 2 ] A 2 [m 2 ] A 3 [m 2 ] A [m 2 ] ϕ [-] 0,95 0,92 0,92 u lim [l/(s ha imp )] u inf [l/(s ha imp )] W [m 3 ] REQUISITI MINIMI SOLE PIOGGE t sv [ore] 9,6 5,3 3,8
16 RISULTATI CALCOLI E OSSERVAZIONI 3: STESSO INTERVENTO IN AREA C, MA CON INFILTRAZIONE PARI A : Q inf =100 [l/(s ha imp )] AREA C, REQUISITI MINIMI CASO 1 CASO 2 CASO 3 A 1 [m 2 ] A 2 [m 2 ] A 3 [m 2 ] A [m 2 ] ϕ [-] 0,95 0,92 0,92 u lim [l/(s ha imp )] u inf [l/(s ha imp )] Q u,tot [m 3 /s] 0,003 0,008 0,012 W [m 3 ] REQUISITI MINIMI SOLE PIOGGE 47 t sv [ore] REQUISITI MINIMI 5,6 1,6 SOLE PIOGGE 1,6
17 GRAZIE!!! Campus Leonardo, Politecnico di Milano ANITA RAIMONDI
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