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2 INDICE 1. PREMESSA VERIFICA FUNZIONALITA SFIORATORE Calcolo portata media nera giornaliera Calcolo portata limite Calcolo coefficiente di diluizione e verifica funzionalità dello sfioratore 4 1

3 1. PREMESSA Sullo sfioratore di acque miste denominato SFAM 59_V sito nel comune di Rimini, grava un bacino di superficie pari a circa 4,59 ha. La tubazione che convoglia i reflui alla fognatura nera è costituita da un Ø250 mm in PVC mentre il troppo pieno è costituito da una tubazione Ø500 mm in CLS che si attiva grazie ad una soglia che misura 12 cm dal fondo del manufatto. 2. VERIFICA FUNZIONALITA SFIORATORE Il coefficiente di diluizione allo scarico (C d ) è stato valutato come rapporto tra la portata limite transitante in fognatura per la quale lo sfioro entra in funzione, e la portata media nera giornaliera valutata in condizioni di tempo secco. Nel caso in esame la portata limite transitante in fognatura è la portata che si verifica nella tubazione di acque nere in uscita dal pozzetto scolmatore in PVC Ø250 mm con l altezza d acqua pari a quella della soglia. La portata media nera è invece calcolata in base al numero di abitanti che gravano sullo sfioratore in esame Calcolo portata media nera giornaliera Il numero di abitanti che gravano sullo sfioratore in oggetto è stato ricavato dalla sovrapposizione del bacino di utenza gravante su di esso e i bacini relativi ai Centri Istat dell intero comune. Dall analisi effettuata risultano 54 abitanti e non è prevista la presenza di turisti nella zona. La portata media nera in tempo secco è stata calcolata moltiplicando il numero di abitanti per la dotazione idrica media pro-capite della zona. Il fabbisogno idrico medio pro-capite attuale è pari a circa 200 l/ab/d (valore medio stabilito da Hera in base ai consumi idrici medi registrati per tutta la Provincia di Rimini che è in linea con i valori indicati da ATESIR per ciascun Comune della Provincia di Rimini stessa), pertanto si ha: 2

4 Q 24 Dot ab. = [l/s] dove: Q 24 = portata nera media in l/s ab. = abitanti Dot = Dotazione idrica giornaliera = 200 l/ab/d La portata media risultante (Q 24 ) sia in inverno, sia in estate (non essendo stata rilevata presenza di turisti nel periodo estivo) è pari a 0,125 l/s Calcolo portata limite La portata limite transitante in fognatura nel momento in cui lo sfioro si attiva è pari alla portata smaltibile nella tubazione a sezione circolare in PVC Ø250 mm in uscita dal manufatto di sfioro quando l acqua raggiunge l altezza della soglia pari a 12 cm al di sopra del fondo della tubazione stessa. La formula adottata per il calcolo che un condotto è in grado di smaltire per i diversi gradi di riempimento (il grado di riempimento è ovviamente proporzionale all altezza d acqua nella tubazione), ipotizzando il verificarsi del moto uniforme, è: Q = S χ ( R i) Dove: Q: portata transitante nel condotto in esame (m 3 /s) S: sezione di deflusso del condotto (m 2 ) χ: parametro di resistenza al moto R: raggio idraulico della sezione, R=S/C, con C il contorno bagnato della sezione (che dipende dall altezza d acqua nella sezione stessa) i: pendenza del condotto. S [m 2 ] C [m] R [m] χ i [m/m] 0,023 0,383 0,061 62,721 0,001 3

5 Le condizioni di moto considerate sono quelle usuali di correnti assolutamente turbolente ossia per numero di Reynolds superiore a 2500, in queste situazioni il parametro di resistenza al moto, χ, dipende solo dalla scabrezza relativa della condotta e non più dal numero di Reynolds. Il parametro di resistenza al moto, χ, viene quindi calcolato tramite l'espressione di Gauckler e Strickler: 1/ 6 χ = K S R dove K S (m 1/3 /s -1 ) è il coefficiente di scabrezza di della condotta secondo Gaukler e Strickler, il cui valore è in funzione del tipo di materiale e dello stato di conservazione è stato stimato, a titolo cautelativo, pari a 100 per i condotti in PVC. Utilizzando la formula sopra riportata, la portata limite transitante in fognatura (nel Ø250 in PVC) quando viene raggiunta l altezza d acqua della soglia di sfioro pari a 12 cm (Q soglia ) risulta pari a circa 11,403 l/s, avendo la fognatura una pendenza pari allo 0,1% Calcolo coefficiente di diluizione e verifica funzionalità dello sfioratore Il coefficiente di diluizione (Cd) è dato quindi dal rapporto tra la portata limite sopra calcolata (Q soglia ) e la portata media nera calcolata in tempo secco (Q 24 ). Il risultato del calcolo è il seguente: C d in inverno = C d in estate = 11,403 l/s / 0,125 l/s = 91 : 1 Considerando che nei momenti di punta la portata nera che transita in fognatura possa essere pari a tre volte la portata media Q 24 e che gli sfioratori dovrebbero garantire un coefficiente di diluizione in caso di pioggia pari almeno a 5 si ha: Q p = C [l/s] = portata nera di punta = 3 x 0,125 l/s = 0,375 l/s p Q 24 Q C p max = C Q [l/s] = portata massima = 5 x 0,125 l/s = 0,625 l/s max 24 = 3 coefficiente di punta nera 4

6 C max = 5 coefficiente di pioggia Dai calcoli sopra riportatii è possibile concludere che lo sfioratore in oggetto è ad oggi funzionale dato che la soglia di sfioro si attiva per portate ben superiori alla portata nera di punta: Q soglia = 11,403 l/s > Q ma ax = 0,625 l/s C d = 91 > C max = 5 IL PROGETTISTA (Dott. Ing. Carlo Baietti) 5

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