PROVINCIA DI ANCONA Comune di FABRIANO Nuovo polo scolastico

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2 PREMESSA La provincia di Ancona prevede di realizzare un nuovo polo scolastico in comune di Fabriano. Tale intervento sarà realizzato all interno di un area verde. La superficie complessiva dell area di intervento è pari a mq. L intervento di edificazione comporta una modifica del sistema di dispersione, di raccolta e di conferimento in pubblica fognatura delle acque piovane. Con la seguente relazione di calcolo si individueranno gli interventi necessari per non aggravare l attuale situazione idrogeologica. Si precisa che l area di intervento finale sarà così configurata: Tipologia superficie Superficie (mq) Tetti - Impermeabile Verde - Drenante Parcheggi parzialmente drenante Strade e viali non drenanti Totale superficie

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4 3 11 Clima Il clima di Fabriano tende al continentale: gli inverni sono piuttosto rigidi, con minime che non di rado raggiungono valori intorno ai -10 C. Le estati invece sono calde, sebbene mitigate da minime quasi sempre accettabili e private dell'afa che penalizza le coste e le pianure marchigiane. La piovosità è elevata (circa 1000 mm. annui) e i mesi più piovosi sono quelli autunnali, seguiti da quelli primaverili. In caso di irruzioni fredde, specie se provenienti dai quadranti nord-orientali, Fabriano riceve abbondantissime nevicate: basti pensare a quelle avutesi nel gennaio 2005, con la città paralizzata da circa un metro e mezzo di neve e l'esercito intervenuto per riportare la normalità. Anche peggio la situazione durante la nevicata del 2012 quando si sono registrati notevoli disagi. D'estate si possono avere massime molto elevate, fin oltre i +40 C, specie in caso di venti di caduta da ovest o sud-ovest nel corso di ondate di calore di matrice Africana. Dati climatologici In base alla media trentennale di riferimento , la temperatura media del mese più freddo, gennaio, si attesta a +2,8 C; quella del mese più caldo, luglio, è di +20,1 C. Le precipitazioni medie annue sono superiori ai mm, distribuite mediamente in 114 giorni, e presentano un minimo relativo in estate ed un picco molto accentuato in autunno. Mesi Stagioni FABRIANO Gen Feb Mar Apr Ma g Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Inv Pri Est Aut Anno T. max. media ( C) 5,3 6,3 9,1 13, 0 18,3 22, 2 25, 4 24, 8 20, 7 15, 2 10, 4 6,1 5,9 13, 5 24, 1 15, 4 14,7 T. min. media ( C) 0,2 0,9 2,4 5,0 9,0 12, 6 14, 9 15, 0 12, 1 8,4 4,7 1,2 0,8 5,5 14, 2 8,4 7,2 Precipitazioni (mm) Giorni di pioggia ( 1 mm) RETE ACQUE PIOVANE

5 4 11 Le coperture di tutti i fabbricati sono del tipo a falde ad eccezione della palestra che è di tipo piano. Si precisa che i pluviali provenienti dalle acque della copertura degli edifici scolastici saranno inviati a delle vasche di raccolta e riutilizzo dell acqua piovana per scarico WC e/o altri usi non potabili, e successivamente (per eventi meteorologici di forte intensità) alla rete di conferimento delle acque piovane in pubblica fognatura. Per il riuso acqua piovana saranno installati n. 5 serbatoi da lt/cad per un totale di 45 mc. L acqua piovana di raccolta dalle superfici permeabili sarà dispersa nel terreno. L acqua piovana di raccolta dalle superfici impermeabili verrà così suddivisa: 1) superficie di raccolta dal tetto dell istituto (raccolta e riutilizzo per scarico WC) 2) superficie di raccolta da un tratto di strada comunale via Pavoni e da parcheggio sottostante centrale tecnologica: immissione in 2 pozzi perdenti, ed eventuale by pass per immissione nella fognatura esistente di via Pavoni; 3) superficie di raccolta dall area esterna di pertinenza dell istituto, e dal parcheggio sottostante all istituto, immissione nel collettore fognario della lottizzazione S. Croce Dati di progetto Precipitazione max considerata Quindi si ha il volume d acqua da smaltire Pari ad un altezza di pioggia pari a Che per una durata di un ora sarebbe pari a 150 litri/sec per un tempo di 15 minuti per ha sarà di 135 mc 13,5 mm / 15 min 54,0 mm/h N.B.: I valori indicati sono cautelativi. La precipitazione media mensile degli ultimi 30 anni, per la zona in oggetto, risulta pari a 127mm nel mese più piovoso (Novembre). È pur vero che dovremmo considerare l evento di forte intensità in breve tempo Calcolo della portata acque piovane La portata di acqua piovana si può definire come: φ J 0 S Q = ψ

6 5 11 con: Q J 0 S φ ψ portata (mc/s) intensità di precipitazione (mm/h) superficie scolante (mq) o superficie equivalente (mq) coefficiente di deflusso dipendente dalla tipologia dell'area coefficiente di ritardo Nel caso in oggetto si considera: J 0 intensità di precipitazione (m) 54 mm/h φ coefficiente di deflusso (vedere 0,54 calcolo medio) ψ coefficiente di ritardo - cautelativo 1 Calcoliamo la superficie equivalente funzione della tipologia dell area Tipologia area Sup. [mq] Superficie territoriale φ (coefficiente di deflusso) Sup. equivalente [mq] Area a verde , ,30 Parcheggi Masselli autobloccanti drenanti ,25 787,00 Tetti e coperture , ,60 Aree carrabili asfaltate non drenanti , ,60 S eq. = ,50 φ m =0,54 Dati Portata da allontanare / Smaltire J0 = 54 Cautelativo (mm/h) ψ = 1 Cautelativo φ = 0,54 Valore medio sulla totale superficie S = 3,90 ha

7 6 11 La portata massima da allontanare / drenare risulta pari a : Q = 1.139,23 mc/h = 320 l/s 2.3 Raccolta acque piovane Superficie equivalente totale mq Acque di raccolta dal tetto istituto Superficie 7984 mq, superficie equivalente 7185 mq Facendo una proporzione: 7185/21038 = 0,34 Ovvero la superficie del tetto è pari al 34% della superficie totale, ovvero la portata da smaltire dal tetto e da conferire nelle cisterne di raccolta è pari a 1139x0,34 = 387 mc/h. Le tubazioni di raccolta dell acqua dal tetto hanno un diametro minimo all allaccio ai pluviali 160 mm, e quando si raccoglie tutta l acqua il diametro delle tubazioni finali è pari a DN 400 mm. Il troppo pieno delle cisterne, a valle delle stesse, viene indirizzato alla rete di raccolta globale dell area che viene convogliata mediante una tubazione DN 400 mm alla rete di via Santa Croce. Portata acqua di raccolta dalle pertinenze scolastiche e dal parcheggio sottostrada d istituto La superficie di raccolta di questa area compreso il parcheggio sotto istituto è pari a circa i 3/5 del totale dell area, detratta la superficie del tetto. Ovvero: = mq Area esterna compreso il parcheggio sottostante, di raccolta acque piovane, da immettere nella fognatura di via S. Croce: x3/5 = 8311 mq. Facendo la proporzione rispetto alla superficie totale equivalente: 8311/21038 = 0,39. Pertanto la portata che si richiede su via S. Croce è il 39% di quella totale, cioè 1139x0,39 = 444 mc/h. Tale portata si immette con una tubazione finale DN 400 mm nella fognatura comunale della lottizzazione S. Croce. Area parcheggio sottostante il locale tecnologico compresa strada via Pavoni dove sono previste le griglie di raccolta

8 7 11 Tale superficie è circa 2/5 della superficie totale (escluso il tetto dell edificio): totale x 2/5 = 5541 mq. Pertanto la portata risultante sarà la seguente: Portata acqua di raccolta parcheggio sottostante locale tecnologico e via Pavoni, da immettere in 2 pozzi perdenti e poi, eventuale troppo pieno, sulla esistente fognatura di via Pavoni (2/5 della superficie). Superficie di raccolta 13853x2/5 = 5541 mq. Percentuale sulla superficie totale equivalente: 5541/ ,27. Pertanto la portata di raccolta è pari a 1139x0,27 = 307 mc/h. La tubazione di immissione nei pozzi pendenti è in PVC DN 300. Anche il troppo pieno, di sicurezza avrà diametro pari a DN 300 e sarà indirizzata su via Pavoni Passiamo ora alla verifica dimensionamento delle condotte finali ed alla verifica dei 2 pozzi perdenti che raccolgono l acqua dal parcheggio sottostante la centrale tecnologica, e dalla strada via Pavoni. 2.4 Verifica condotta DN 400 indirizzata su via Santa Croce Deve convogliare la portata dai tetti, pari a 387 mc/h, e la portata dalle pertinenze scolastiche e dal parcheggio sottostrada dell istituto, pari a circa 444 mc/h. Quindi per un totale di 831 mc/h Considerando: - Una pendenza del 5% la velocità sulla condotta (con riempimento del 50%) si aggira attorno ai v=3,5 m/s (12,6 km/h) La portata risulta quindi pari a circa Q = v x A 50% = 0,2198 mc/s = 791,28 mc/h (comparabile con la portata max prevista). N.B.: E stato considerato un grado di riempimento pari al 50%. 2.5 Verifica n. 2 pozzi perdenti Area impermeabile zona parcheggio sottostante parcheggio locale tecnologico. Per quest area, a valle del sistema e prima dell immissione nella esistente rete fognaria di via Pavoni sono previsti dei pozzi perdenti. Il calcolo dei pozzi è stato effettuato utilizzando il metodo ATV-DVK-A 138.

9 8 11 Si precisa che: - è stata inserita la superficie di riferimento 5541 mq - è stata considerata un coefficiente di deflusso pari a 0,30 per considerare la media dei coefficienti di deflusso delle varie superfici - il valore di 150 l/s/ha indicato nel calcolo corrisponde ad una precipitazione di 54 mm/h o al valore di 13,5 mm / 15 min - sono stati considerati n. 2 pozzi perdenti aventi diametro di 2 metri con attorno uno strato di ghiaione dello spessore di 50 cm. - l ingresso al pozzo perdente è stato considerato ad una profondità di 50 cm. Si ottiene che sarebbero necessari n. 2 pozzi perdenti avente diametro D=200 cm. profondi 5,0 m. ciascuno. Si riporta calcolo e schema di questi pozzi.

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11 Conclusioni Ricapitolando il sistema di raccolta acque piovane sarà così composto: - collettori di raccolta acque piovane dai tetti indirizzati alle vasche di recupero acque piovane; - n. 5 vasche di raccolta e riuso acque piovane da lt/cad, totale lt; - troppo pieno D=400 mm dalle vasche di raccolta alla rete di raccolta ed immissione su via S. Croce; - collettori principali di raccolta acque piovane da piazzali e altre superfici impermeabili indirizzati in 2 tratti: - via S. Croce, tubo finale via Pavoni, previa immissione in 2 pozzi perdenti, tubo finale i 2 pozzi perdenti saranno uniti fra di loro e saranno dotati di troppo pieno da indirizzare (cautelativamente) alla rete fognatura comunale di via Pavoni. Cautelativamente sia i collettori principali che le tubazioni di unione i vari pozzi perdenti che l eventuale troppo pieno saranno anch essi di tipo drenante.

12 11 11 Esempi di pozzi e tubazioni perdenti Il Tecnico Ing. M. Tura