REGIONE BASILICATA COMUNITA MONTANA CAMASTRA - ALTO SAURO (POTENZA)

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1 Dott. Giuseppe Sassone INGEGNERE EDILE C.da Mercato, Senise (PZ) - Tel. 0973/ REGIONE BASILICATA COMUNITA MONTANA CAMASTRA - ALTO SAURO (POTENZA) INTERVENTI DI RAZIONALIZZAZIONE DEI PRESIDI DEPURATIVI ESISTENTI MEDIANTE LA REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO DI DEPURAZIONE CONSORTILE ED OPERE DI COLLETTAMENTO PER LA SALVAGUARDIA AMBIENTALE DEL TORRENTE CAMASTRA PROGETTO DEFINITIVO (aggiornamento) COMMITTENTE Comunità Montana Camastra - Alto Sauro RELAZIONE DI CALCOLO IDRAULICO: COLLEGAMENTI INTERNI - Impianto di depurazione - PROGETTISTI Ing. Giuseppe SASSONE Prof. Ing. Salvatore MARGIOTTA (PARTE II) TAVOLA I - 3 DATA

2 Sommario 1) PREMESSA ) PERDITE DI CARICO DISTRIBUITE NELLE CORRENTI IN PRESSIONE ) CALCOLO DEL MOTO UNIFORME NEI CANALI / TUBAZIONI ) LUCI SOTTO BATTENTE ) TABULATI DI CALCOLO... 8 Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 2

3 1) PREMESSA Nel presente elaborato vengono riportate le formule utilizzate per il calcolo del profilo idraulico (Qmax) all interno dell impianto di depurazione di progetto. I risultati ottenuti, in forma tabellare, vengono riportati in calce alla presente e in uno specifico elaborato grafico Tav. M2 Profili circuiti idraulici. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 3

4 2) PERDITE DI CARICO DISTRIBUITE NELLE CORRENTI IN PRESSIONE La valutazione delle perdite di carico nelle tubazioni di collegamento tra le unità dell impianto è stata eseguita utilizzando formule di letteratura tecnica comunemente usate in campo idraulico. - Perdita di carico distribuito h = j L dove: j = K S Q σ R 2 / 3 2 Q = portata defluente nella condotta (m 3 /s) Ks = coefficiente di scabrezza (Gauckler Strickler) (m 1/3 /s); s = sezione idrica (m 2 ); R = raggio idraulico (m); L = lunghezza condotta (m) Relativamente al coefficiente di scabrezza, in base a noti valori di letteratura tecnica, sono stati utilizzati il valore 70 per le tubazioni in PVC e 90 per le tubazioni in acciaio. - Perdita di carico localizzata: h = α V2 2 9, 81 ove: h = perdita di carico (m) α = coefficiente(0.5 imbocco 1.00 sbocco ) V = velocità (m/s) Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 4

5 3) CALCOLO DEL MOTO UNIFORME NEI CANALI / TUBAZIONI A) Canali rettangolari di collegamento - Dimensionamento: ho l Q= V ho l = K l 2ho 2 / 3 i 1/ 2 ove: - Q = portata (mc/s) - V = velocità (m/s) - ho = altezza d'acqua moto uniforme (m) - l = larghezza della canaletta (m) - i = pendenza - K = scabrezza (Strickler-Manning) = 60 m 1/3 /s - Perdita di carico h = i. l ove: l = lunghezza canaletta (m) h = perdita di carico (m) B) Condotte circolari - Dimensionamento: 2 / 3 Q = K S σ R i 1/ 2 dove: Q = portata defluente nella condotta (m 3 /s) Ks = coefficient di scabrezza (Gauckler Strickler) (m 1/3 /s); s = 2 π D 4 sezione idrica (m 2 ); R = 4 D raggio idraulico (m); i = pendenza - Perdita di carico h = i L Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 5

6 dove: L = lunghezza tubazione (m) h = perdita di carico (m) B) Stramazzi - Stramazzo rettangolare in parete sottile Q = u l h 2 9, 81 h dove: - Q = portata (mc/s u = coefficiente di afflusso = 0,41 l = lunghezza stramazzo (m) h = altezza d'acqua sullo stramazzo (m) - Stramazzo rettangolare in parete grosso Q = u l h 2 9, 81 h ove: - u = coefficiente di afflusso = 0,385 - l, Q ed h (come punto precedente) - Stramazzo triangolare in parete sottile con apertura a 90 Q = 1,46. h 2,5. n ove: - h = altezza d'acqua (m) - Q = portata (mc/s) - n = numero di stramazzi 4) LUCI SOTTO BATTENTE In questo caso la vena, che viene detta sommersa, sbocca da un serbatoio e da una camera a livello maggiore in seno al liquido contenuto in una seconda camera. Tale vena presenta una sezione contratta poco a valle della luce, con distribuzione idrostatica della pressione. Nei calcoli è stata utilizzata la seguente espressione: dove: µ è il coefficiente di efflusso pari a 0,61; Q = µ b h 1 (2gh) Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 6

7 b h 1 h - Relazione di calcolo idraulico: collegamenti interni è la larghezza della luce; è l altezza della luce; è il dislivello tra i peli liberi dei due serbatoi o delle due camere comunicanti. Pertanto: Q = 0,61 b h 1 (2gh) Tale formula sarà utilizzata nel caso delle paratoie di comunicazione tra camere separate da setti continui. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 7

8 5) TABULATI DI CALCOLO IMPIANTO DI DEPURAZIONE CAMASTRA CALCOLI IDRAULICI DATI DI PROGETTO Q med 2259 mc/d Portata media nera 94.1 mc/h l/s Q max 6777 mc/d Portata punta nera mc/h l/s Num.totale di linee 2 Portata singola linea mc/d mc/h l/s Q r (Q max) Portata di ricircolo fanghi mc/d 47.1 mc/h 13.1 l/s Q s (Q max) Portata fanghi di supero mc/d 53.3 mc/h 14.8 l/s Q d Portata acque disidratazione fanghi mc/d 3.97 mc/h 1.1 l/s Q mlss Portata di ricircolo della miscela aerata mc/d mc/h 91.5 l/s RECAPITO FINALE - TORRENTE CAMASTRA Z tirante idrico Z sezione di scarico Z fondo alveo m s.l.m. 578 m s.l.m. 576 m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 8

9 LINEA PRINCIPALE LIQUAMI 1.SCARICO FINALE - USCITA DISINFEZIONE Tubazione di scarico DN 315 PVC a gravità SEZIONE - SBOCCO NEL RECAPITO Z tirante idrico Camastra m s.l.m. SEZIONE - SBOCCO CANALE DI SCARICO DN 355 PVC Z cielo tubazione di scarico m s.l.m. Z fondo tubazione di scarico m s.l.m. Z terreno m s.l.m. Q max l/s L 85 m i 0.01 k 70 m^(1/3)/s D prog m V moto uniforme 1.4 m/s h moto uniforme 0.23 m Z tirante idrico m s.l.m. SEZIONE - I MAN. DISINFEZIONE (Prog m) Z tirante idrico m s.l.m. Z fondo tubazione di scarico m s.l.m. Z fondo tubazione di scarico m s.l.m. Z cielo tubazione di scarico m s.l.m. SEZIONE - II MAN. DISINFEZIONE (Prog m) Z tirante idrico m s.l.m. Z fondo manufatto m s.l.m. Z cielo tubazione di scarico m s.l.m. 2. I MAN.DISINFEZIONE - UNITA' DISINFEZIONE Tubazione di scarico DN 250 PVC a gravità SEZIONE - I MAN.DISINFEZIONE Z tirante idrico (scarico gener.) m s.l.m. Z fondo tubazione dalla disinf m s.l.m. Z cielo tubazione dalla disinf m s.l.m. Num. Linee 2 Q linea 39.2 l/s SEZIONE - SOGLIA CON STRAMAZZO RETTANGOLARE Q stramazzo mc/s L stramazzo 1 m h stramazzo 0.08 m m 0.4 Z soglia stramazzo m s.l.m. Z pelo libero vasca disinf m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 9

10 3. UNITA' DISINFEZIONE - SEDIMENTATORE Tubazione di collegamento DN 315 PVC in pressione SEZIONE - UNITA' DISINFEZIONE Z pelo libero vasca disinf m s.l.m. Num. Tubazioni collegamento 1 SEZIONE - POZZ. DI SCARICO CHIARIFICATO Q tubazione 0.04 mc/s D calcolo m s (sezione idrica) m/s m L m R (raggio idraulico) j V m/s k 70 m^(1/3)/s Dh distr m V^2/2g m Dh conc m Dh totale 0.05 m Z pelo libero pozzetto chiarif m s.l.m. SEZIONE - SOGLIA CON STRAMAZZO RETTANGOLARE Q stramazzo mc/s L stramazzo 1 m h stramazzo 0.08 m m 0.4 Z soglia stramazzo m s.l.m. Z pelo libero vasca sedim m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 10

11 4. SEDIMENTATORE - VASCA A FANGHI ATTIVI Tubazione di collegamento Z pelo libero vasca sedim. SEZIONE - SEDIMENTATORE DN 315 PVC in pressione Num. Tubazioni collegamento 1 Q tubazione D calcolo m s.l.m. SEZIONE - POZZ. DI CARICO SEDIMENTATORE Funzionamento - Luce a battente rigurgitata mc/s m s (sezione idrica) m/s m L m R (raggio idraulico) m j V m/s k 70 m^(1/3)/s Dh distr m V^2/2g m Dh conc m Dh totale 0.07 m Z pelo libero pozzetto di carico m s.l.m. SEZIONE - SOGLIA POZZETTO DI CARICO SED. Q stramazzo mc/s L stramazzo 1.6 m h stramazzo 0.06 m m 0.4 Z soglia stramazzo m s.l.m. Z pelo libero canaletta m s.l.m. SEZIONE - SOGLIA CANALETTA Q stramazzo mc/s L stramazzo 8 m h stramazzo 0.02 m m 0.4 Z pelo libero vasca a fanghi att m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 11

12 5. VASCA A FANGHI ATTIVI - VASCA DI RIPRESA Condotta di mandata Z pelo libero vasca SEZIONE - VASCA A FANGHI ATTIVI DN 250 ACCIAIO in pressione Num. Tubazioni collegamento 1 Z fondo vasca Q max D calcolo s (sezione idrica) L R (raggio idraulico) SEZIONE - VASCA DI RIPRESA m s.l.m m s.l.m mc/s 0.25 m m/s m m j V k Dh distr. V^2/2g Dh conc. Dh geodetico Dh totale POMPE DI SOLLEVAMENTO 1.60 m/s 90 m^(1/3)/s 0.19 m m 0.20 m 5.60 m 5.99 m Num. Apparec. in funzione 2 Num. Apparec. di riserva 1 Q pompa 0.04 mc/s 6. VASCA DI RIPRESA - DISSABBIATURA - GRIGLIATURA SEZIONE - VASCA DI RIPRESA Z pelo libero vasca di ripresa m s.l.m. SEZIONE - SOGLIA COLLEGAMENTO CON DISSAB. Q stramazzo mc/s L stramazzo 1 m h stramazzo 0.13 m m 0.4 Z soglia stramazzo m s.l.m. Z pelo libero dissabbiatore m s.l.m. Z fondo canale di grigliatura m s.l.m. Z pelo libero canale di grigl m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 12

13 Tubazione di collegamento Z pelo libero Q max L 7.GRIGLIATURA - POZZETTO DI ARRIVO DN 315 PVC a gravità SEZIONE - SBOCCO NEL CANALE DI GRIGLIATURA SEZIONE - IMBOCCO TUBAZIONE m s.l.m l/s i 0.01 k D prog h moto uniforme Z pelo libero pozzetto Z fondo pozzetto Z fondo tubazione Z cielo tubazione Z terreno 5 m 70 m^(1/3)/s m 0.23 m m s.l.m m s.l.m m s.l.m m s.l.m m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 13

14 LINEA BY - PASS IMPIANTO (Q max in n. 1 linea di disinfezione) VERIFICA UNITA' DI DISINFEZIONE SEZIONE - SOGLIA CON STRAMAZZO RETTANGOLARE Q stramazzo mc/s L stramazzo 1 m h stramazzo 0.13 m m 0.4 Z soglia stramazzo m s.l.m. Z pelo libero vasca disinf m s.l.m. 8. UNITA' DISINFEZIONE - POZZETTO DI ARRIVO Tubazione di collegamento DN 400 PVC in pressione SEZIONE - UNITA' DISINFEZIONE Z pelo libero vasca disinf m s.l.m. SEZIONE - POZZ. DI ARRIVO Q tubazione 0.08 mc/s D calcolo m s (sezione idrica) m/s m L m R (raggio idraulico) j V m/s k 70 m^(1/3)/s Dh distr m V^2/2g m Dh conc m Dh totale 0.19 m Z pelo libero pozzetto m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 14

15 LINEA ACQUE DI DRENAGGIO TUBAZIONE DI RACCOLTA ACQUE TRATT. FANGHI Tubazione di collegamento DN 250 PVC a gravità SEZIONE - SBOCCO NELLA VASCA DI RIPRESA Z pelo libero vasca m s.l.m. Z fondo tubazione ingr.vasca m s.l.m. QUOTE POZZETTI DI LINEA L (tot) 45 m i D prog m Z fondo pozz.letto essic. N m s.l.m. Z fondo pozz.letto essic. N m s.l.m. Z fondo pozz.letto essic. N m s.l.m. Z fondo pozz.letto essic. N m s.l.m. Z fondo pozz.stabilizzaz.. N m s.l.m. Z fondo pozz.stabilizzaz.. N m s.l.m. Ing. Giuseppe Sassone Ing. Salvatore Margiotta 15