COMUNE DI PISA PROGETTO PER LA SISTEMAZIONE FOGNARIA DI PISA NORD-EST [ L O T T O B ]

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2 COMUNE DI PISA Provincia di PISA PROGETTO PER LA SISTEMAZIONE FOGNARIA DI PISA NORD-EST PROGETTO DEFINITIVO [ L O T T O B ] VERIFICA IDRAULICA CON MODELLAZIONE MATEMATICA DICEMBRE

3 SOMMARIO 1. PREMESSA IL PROGRAMMA DI SIMULAZIONE SIMULAZIONE E RISULTATI OTTENUTI verifica delle condotte in pressione

4 1. PREMESSA La verifica eseguita riguarda il progetto definitivo che ha per oggetto il collettamento dei reflui civili separati, che attualmente arrivano all impianto di depurazione de La Fontina, verso l impianto di depurazione di San Jacopo (entrambi nel Comune di Pisa). Questo a seguito della prevista dismissione dell impianto de La Fontina, rientrante nella centralizzazione dei reflui civili verso impianti Consortili, nel nostro caso quello di San Jacopo, con il relativo ampliamento in corso di realizzazione. Il modello realizzato è rappresentativo dello stato di progetto e comprende: - nuova stazione di pompaggio, all interno dell attuale depuratore de La Fontina, - n.2 tubazioni esistenti in PeAD Ø400 che dal depuratore arrivano sino alla recinzione esterna del parcheggio posto in Via Paparelli (vedi planimetrie Elaborati Grafici), - n.2 tubazioni di progetto in Ghisa Dn400, sino all impianto di San Jacopo. 2. IL PROGRAMMA DI SIMULAZIONE La verifica dello stato di funzionamento di progetto è stata effettuata con l ausilio di un modello di simulazione matematica realizzato attraverso il software Epanet. Questo programma di simulazione è stato sviluppato presso il National Risk Management Research Laboratory, un centro di ricerca che fa parte dell Environmental Protection Agency, ovvero l Agenzia di protezione ambientale degli Stati Uniti. Il software è in grado di eseguire simulazioni che rappresentano il comportamento dell acqua all interno di tubazioni in pressione durante un certo periodo di tempo. Nel modello una rete è rappresentata da un insieme di collegamenti connessi nei loro punti terminali detti nodi; i collegamenti possono essere tubazioni, pompe o valvole. Epanet è in grado di calcolare la portata in ogni tubazione, la pressione in ogni nodo, il livello di acqua in ogni serbatoio; questo software è uno strumento progettato per studiare e ricostruire il moto dell acqua nei sistemi in pressione e quindi supportare decisioni per una gestione alternativa della rete. Una volta realizzato il modello della rete è possibile effettuare simulazioni, a breve o lungo periodo, sia del comportamento idraulico della rete pressurizzata, ottenendo informazioni relative al flusso idraulico in ogni tubazione o condotta, alla pressione in ogni nodo, al livello d acqua in ogni serbatoio di stoccaggio. E inoltre possibile confrontare gli andamenti dei valori delle portate e pressioni simulate, con andamenti di grandezze misurate. 3

5 Di seguito si riporta un immagine di insieme del modello realizzato per la rete interessata dal progetto in esame. Immagine 1 Rappresentazione grafica del modello di simulazione delle rete oggetto di studio 3. SIMULAZIONE E RISULTATI OTTENUTI VERIFICA DELLE CONDOTTE IN PRESSIONE Partendo dalla stima delle portate nere future considerate nel dimensionamento dell impianto di sollevamento e dei collettori fognari, è stato stimato un andamento giornaliero della portata in arrivo alla vasca di sollevamento di progetto, che tiene conto dello sfasamento temporale tra l arrivo della portata di punta all impianto e l immissione dei reflui nelle condotte di scarico in corrispondenza degli allacciamenti. Di seguito l andamento della portata giornaliera simulata. Immagine 2 Andamento giornaliero del livello della vasca di sollevamento 4

6 Nella modellazione è stata simulata la tipologia dell impianto di sollevamento di progetto, con doppia camera di funzionamento in parallelo degli organi di pompaggio: - n.2 vani collegati idraulicamente mediante una paratoia regolabile tale che all aumentare dell afflusso fognario (e quindi del livello in vasca), dal primo vano il refluo andrà ad occupare anche il volume identico del secondo vano. - n.2 vani della stazione di progetto, saranno posate n.3 pompe (n.2 + n.1 di riserva). Nella simulazione i pompaggi lavorano su livelli diversi della vasca di accumulo, che ne comanda l accensione e lo spegnimento. - la quota di fondo della vasca di accumulo del pompaggio, come da progetto, è stata simulata a 5.5 m al di sotto del piano campagna. - il volume utile dell accumulo per un totale simulato è di 15 mc Sono stati estratti dei grafici dal modello per individuare l andamento giornaliero delle varie grandezze. Immagine 3 Andamento giornaliero del livello della vasca di sollevamento Andamento giornaliero delle portate in transito nei due collettori in uscita dal sollevamento. 5

7 Immagine 3 Andamento giornaliero delle portate in transito nelle due condotte in pressione Andamento giornaliero della pressione a valle del sollevamento. 6

8 La simulazione conferma quanto indicato nella relazione tecnica: con la portata massima in transito nelle condotte in pressione la prevalenza necessaria per raggiungere l impianto di San Jacopo è di circa 29 metri. Si riportano anche l immagine della perdita di carico lungo una delle due condotte in pressione e il profilo di quota del tracciato interessato dalle stesse. Immagine 4 Profilo di pressione in una delle condotte in pressione (portata di punta) Immagine 5 Profilo di quota del tracciato interessato dalle due condotte in pressione 7