1. PREMESSA ANALISI DELLO STATO ATTUALE E INDIVIDUAZIONE DELLE CRITICITA... 4

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2 Indice: 1. PREMESSA ORGANIZZAZIONE DEL LAVORO ACQUISIZIONE DEI DATI ESECUZIONE DEI SOPRALLUOGHI ESECUZIONE DEI RILIEVI TOPOGRAFICI INQUADRAMENTO METODOLOGICO DELL ATTIVITÀ DI STUDIO APPROCCIO METODOLOGICO INQUADRAMENTO TERRITORIALE DEI LUOGHI OGGETTO DI STUDIO ANALISI DELLO STATO ATTUALE E INDIVIDUAZIONE DELLE CRITICITA ANALISI IDROLOGICA PREMESSA INQUADRAMENTO GENERALE, INDIVIDUAZIONE DEL BACINO IDROGRAFICO CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE DEL BACINO VALUTAZIONE DEL TEMPO DI CORRIVAZIONE PLUVIOMETRIA STIMA DELLE CURVE DI PROBABILITÀ PLUVIOMETRICA CON IL METODO PAI COPERTURA DEL SUOLO E PERMEABILITÀ VALUTAZIONE DELLA PORTATA DI PROGETTO STUDIO IDRAULICO DEL RETICOLO IDROGRAFICO METODO DI CALCOLO DEL RETICOLO IDROGRAFICO DATI DI TIPO GEOMETRICO DATI DI TIPO IDROLOGICO-IDRAULICO CALCOLO IN MOTO VARIO SCENARIO CONSIDERATO PER LA SIMULAZIONE IDRAULICA STUDIO IDRAULICO PRELIMINARE DEFINIZIONE DELLE OPERE IN PROGETTO CONSIDERAZIONI SUL DIMENSIONAMENTO E LA GESTIONE DELLE OPERE DI CONTROLLO E REGOLAZIONE VALUTAZIONE DEGLI EFFETTI DELLE OPERE SUL BACINO DEL RIO RASPUZZO INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Interpretazione dei risultati delle elaborazioni idrologiche Verifica idraulica delle opere in progetto...29 ALLEGATO A: MODELLO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI-DEFLUSSI...36 ALLEGATO B: RISULTATI MODELLAZIONE CON SWMM

3 1. PREMESSA Questo documento costituisce parte dei contenuti del Progetto Definitivo relativo ai lavori di Sistemazione idraulica Rio Moglie in Comune di Gaglianico (BI) e di Sandigliano (BI). La presente Relazione Idrologico Idraulica si articola secondo i seguenti punti: Organizzazione del lavoro Inquadramento territoriale dei luoghi oggetto di studio; Analisi delle criticità rilevate; Analisi idrologica; Definizione delle opere in progetto; Predimensionamento idraulico; Verifica idraulica in moto vario 2. ORGANIZZAZIONE DEL LAVORO 2.1 Acquisizione dei dati La base cartografica generale necessaria allo sviluppo del presente progetto è costituita dalla Carta Tecnica Regionale (CTR in scala 1:10.000), dai piani regolatori comunali (PRGC) dei comuni di Gaglianico e Sandigliano e dalle carte catastali. Tutta la cartografia utilizzata è disponibile sia su base cartacea che su base numerica. Tali carte sono state utilizzate quale supporto per l annotazione delle informazioni territoriali locali (aree esondabili, tratti di alveo erosi, manufatti idraulici insufficienti e criticità varie), nonché come basi per la prosecuzione dell attività di progettazione. Sono stati visionati i documenti di progetto relativi ai principali interventi di interesse idraulico attualmente previsti nel comprensorio in esame. 2.2 Esecuzione dei sopralluoghi Per una corretta pianificazione e successiva progettazione degli interventi è stato necessario effettuare sistematici sopralluoghi per una diretta visione del territorio e delle principali problematiche idrauliche. Durante i sopralluoghi, finalizzati ad una verifica puntuale delle problematiche e ad una definizione in prima analisi delle ipotesi di intervento, si è provveduto a rilevare i manufatti esistenti, con ispezione pressoché sistematica, con particolare riferimento allo stato di degrado di alcune tubazioni ed ai principali diametri in servizio. Una particolare attenzione è stata rivolta all acquisizione diretta, tramite ispezione e rilievo topografico, di informazioni circa la rete fognaria a valle del ponte di Via Trento, poiché i documenti ufficiali disponibili sono piuttosto carenti. 2.3 Esecuzione dei rilievi topografici Il rilievo topografico effettuato in sede di progettazione preliminare e nel corso dei successivi aggiornamenti è stato ulteriormente integrato in fase di progetto definitivo per valutare alcuni aspetti locali legati ai manufatti esistenti e per integrare il progetto secondo le richieste espresse dai vari enti costituenti la Conferenza dei Servizi che ha approvato il progetto preliminare. 2

4 2.4 Inquadramento metodologico dell attività di studio Analizzando la documentazione tecnica disponibile presso l Ufficio Tecnico Comunale, in funzione delle informazioni raccolte e soprattutto sulla base dei rilievi effettuati sulla rete idrografica, si ritiene possibile affrontare le problematiche idrologiche ed idrauliche individuate, tramite due differenti approcci metodologici. Preso atto che, le problematiche di cui trattasi possono essere sostanzialmente inquadrate in una classica fenomenologia di idrologia urbana, è possibile impostare lo studio tramite il metodo classico di indagine, basato su una simulazione del reticolo con un modello tradizionale di trasformazione afflussi deflussi, oppure fare riferimento ad approcci metodologici più moderni, basati su una modellazione idrologica-idraulica specifica per la simulazione della realtà analizzata, con taratura del modello tramite una breve campagna sperimentale nel bacino urbano di interesse. Pur ritenendo che il caso specifico si adatti perfettamente ad uno studio fondato su un modello distribuito e fisicamente basato, che dia assolute garanzie di affidabilità, soprattutto per contenere i costi ed i tempi di redazione dello studio, è possibile procedere anche secondo i metodi classici di indagine. Nella fattispecie gli obiettivi e le finalità indicati precedentemente possono essere conseguiti tramite una simulazione del sistema basata su di un modello idraulico in moto vario, permanente od uniforme (il moto vario è caratterizzato da grandezze variabili nello spazio e nel tempo, il moto permanente è caratterizzato da grandezze cinematiche che non dipendono dal tempo, nel moto uniforme la velocità, oltre che indipendente dal tempo, risulta anche invariabile da punto a punto del campo di moto). La simulazione del sistema tramite modello idraulico in moto permanente od uniforme richiede la stima della portata di piena al colmo, relativa ad un prefissato tempo di ritorno. Per la simulazione in condizioni di moto vario è indispensabile, invece, la costruzione dell intero idrogramma di piena. Nella attività di analisi idrologica, finalizzata appunto alla determinazione della portata di piena al colmo, mancando misurazioni dirette degli idrogrammi di piena, secondo la normale pratica ingegneristica, il calcolo della portata di progetto è eseguito sulla base di semplici modelli afflussi deflussi che legano direttamente il valore del picco di piena alla precipitazione di durata t e tempo di ritorno (T). Schematizzando la distribuzione temporale della pioggia mediante ietogrammi di forma assegnata è poi possibile procedere anche alla determinazione dell idrogramma di piena. Nel caso specifico ci si è avvalsi del programma SWMM per questo tipo di analisi. Questa metodologia di tipo indiretto ammette un rapporto uno a uno fra la frequenza delle piogge e quella delle piene e ciò implica che l analisi di rischio di queste ultime coincida con l analisi di rischio delle precipitazioni. Malgrado questa impostazione non sia esente da critiche, qualora vi sia carenza o assoluta mancanza, come in questo specifico caso, di informazioni idrometriche, la metodologia indiretta costituisce tutt oggi un valido strumento di lavoro. Per quanto concerne lo studio pluviometrico si è caratterizzato il bacino utilizzando le curve di probabilità pluviometrica ricavate dall Autorità di bacino del Po, nell ambito del P.A.I. Nella trasformazione afflussi deflussi, la precipitazione utilizzata è rappresentata dalla precipitazione areale di durata pari al tempo di corrivazione del bacino, sebbene, in fase di progetto preliminare, sia stato valutato il comportamento del sistema anche in relazione ad altri tempi di pioggia. Si è scelto, poi, il metodo Curve Number (SCS-CN) per la modellazione dell infiltrazione e la conseguente valutazione della pioggia netta, consapevoli che i parametri del modello utilizzati dovrebbero essere stimati avvalendosi di osservazioni sperimentali. In mancanza di dati sperimentali, vista la relativa omogeneità dell area esaminata, si è ritenuto plausibile procedere sulla base di valori supposti. 3

5 2.4.1 Approccio metodologico In particolare gli obiettivi e le finalità indicati precedentemente per la redazione dello studio del reticolo in progetto, sono conseguiti secondo il seguente schema logico: descrizione geometrica particolareggiata della rete idrografica con identificazione ed ubicazione dei principali manufatti idraulici (pozzetti, ponti, ecc.), definizione dei diametri e dei materiali delle condotte e dei canali, eventuali interconnessioni col reticolo idrografico esistente, conseguita mediante rilievo topografico di dettaglio; individuazione delle criticità idrauliche verificatesi nel tempo, con particolare riguardo al censimento degli episodi di eventuale esondazione e all individuazione delle zone storicamente allagate; identificazione delle aree scolanti e determinazione della conformazione della rete idrografica; costruzione di modello idraulico di trasformazione afflussi-deflussi, in base a quanto illustrato in premessa, per la simulazione del sistema; verifica in moto vario degli interventi prospettati (reticolo in progetto). 3. INQUADRAMENTO TERRITORIALE DEI LUOGHI OGGETTO DI STUDIO L area in oggetto di intervento ricade nei territori dei Comuni di Sandigliano e di Gaglianico. La rete idrografica naturale ha direzione prevalente NW-SE; i corsi d acqua principali che interessano l area, da Ovest verso Est, sono il Rio Moglie ed il Rio Raspuzzo. Nell ambito degli accordi di programma tra i comuni limitrofi, sono realizzati alcuni tronchi di nuove canalizzazioni destinati a migliorare le capacità di drenaggio del territorio riducendo il rischio di allagamenti; un nuovo canale scolmatore di recente realizzazione è destinato a intercettare le portate raccolte dalla porzione Nord di bacino di competenza del Rio Moglie situata nei comuni di Ponderano e Gaglianico. La rete di canali irrigui risulta essere composta da canali con sezione idraulica molto contenuta che assolvono talvolta funzione di scolo delle acque meteoriche. La principale via di trasporto che interessa il comprensorio in oggetto è la S.S. n. 143 ubicata nella zona Est del territorio di Sandigliano con direzione approssimativamente Nord-Sud. L unica linea ferroviaria esistente, la Biella Santhià, non è interessata dagli interventi in progetto poiché insiste sulla porzione sud orientale del territorio. 4. ANALISI DELLO STATO ATTUALE E INDIVIDUAZIONE DELLE CRITICITA Sono state individuate le priorità connesse alle criticità idrauliche e idrogeologiche del territorio (riportate anche in Corografia, alla Tav.ID ) definendo alcune possibili soluzioni; queste ipotesi sono state poi valutate criticamente arrivando a definire le opere prioritarie e le soluzioni tecniche migliori, come riportato nella Relazione tecnico-illustrativa (ID ). 4

6 Le problematiche principali interessano, come noto, l asta del Rio Moglie e, nella porzione settentrionale, il Rio Raspuzzo nel suo corso ad ovest della strada Biella Santhià. Qui, in passato, si sono verificate esondazioni del Rio Raspuzzo nella porzione a monte di un tronco tombinato con sezione inadeguata (V.Figura 4.1). Figura. 4.1: Attraversamento sul Rio Raspuzzo, in corrispondenza di Via Pralino, punto in cui si sono verificate in passato esondazioni del corso d acqua. Il corso del Rio Moglie è stato oggetto recentemente di alcuni interventi che ne hanno incrementato la capacità di deflusso e ne hanno stabilizzato l alveo in prossimità del ponte di Via Trento, in Sandigliano. Altri interventi hanno proseguito l opera intrapresa in direzione di monte, definendo la totale ricalibratura dell alveo nel tronco compreso tra Via Trento e Via Roma (il ponte stesso, di geometria inadeguata, non è però stato coinvolto dagli interventi di ristrutturazione). Allo stesso tempo, la realizzazione del canale scolmatore (Rio Sifogna) ha limitato gli afflussi intercettando la porzione settentrionale del bacino del Rio Moglie, poco a nord di Frazione Moglie. Attualmente, i deflussi di piena che attraversano Frazione Moglie a fianco di Via Mazzini incontrano una sezione molto modesta, con numerosi attraversamenti ed accessi privati che ne rendono il corso angusto e tormentato. In questo tronco il Rio Moglie non è in grado di tollerare incrementi di portata senza una decisa riprofilatura della sezione, che si presenta problematica ed onerosa per l alto grado di interferenza con le infrastrutture presenti; l alveo, infatti, scorre stretto tra la strada comunale e le abitazioni, assolvendo quasi alla funzione di fosso stradale. A partire dal Rio Moglie, procedendo in direzione Est, si incontrano numerosi riali che attraversano il centro abitato di Sandigliano. Questi riali vedono crescere notevolmente le portate in caso di pioggia, arrivando rapidamente alla loro massima capacità di deflusso. Il loro tracciato li porta, come scritto in precedenza, ad attraversare il centro abitato: nel tempo, questi riali sono stati tombinati con sezioni non sempre adeguate, e talvolta con interconnessioni non sempre chiare con la rete fognaria. Gli interventi di adeguamento delle sezioni, con ritorno a tipologie aperte o semiaperte, non sono sempre facilmente realizzabili in un contesto urbano di antica formazione. In linea generale e sotto molti aspetti, per quanto possibile, risulta conveniente deviare almeno una parte delle portate di piena al di fuori del centro abitato, realizzando canali di collegamento con bassa pendenza e sezione adatta che presentano numerosi vantaggi. Tra questi i principali sono, oltre alla riduzione delle portate attraversanti l abitato, la possibilità di realizzare facilmente sezioni aperte, la creazione di un volume di laminazione costituito dal canale stesso e da eventuali vasche appositamente predisposte, la facilità di manutenzione e la maggior sicurezza idraulica rispetto a tipologie di sezioni chiuse. 5

7 Le portate raccolte dal canale vengono poi immesse in un corso d acqua esterno all abitato il cui corso sia stato adeguatamente riprofilato per venire incontro alle esigenze di deflusso. La situazione descritta interpreta bene quanto accade a Sandigliano, dove il Rio Moglie costituisce il corpo ricettore più adatto a ricevere le portate che attualmente attraversano l abitato; l immissione potrà più facilmente avvenire a valle della Frazione Moglie, vista la forte interferenza dell abitato stesso con il Rio Moglie. Come accennato in precedenza il Rio Raspuzzo, scorrendo ad est del Rio Moglie ed attraversando l abitato, ha dato origine in passato ad allagamenti di una zona residenziale posta a valle di una tombinatura con sezione inadeguata, al confine tra Sandigliano e Gaglianico. Il Raspuzzo procede poi verso Sud con sezione in parte aperta ed in parte tombinata attraversando l abitato nei pressi della Rocchetta. Le problematiche sono quindi rappresentate dalle eccessive portate che, complice un reticolo naturale poco definito e talvolta parzializzato da interventi di tombinatura nelle aree urbanizzate, attraversano il centro abitato di Sandigliano con andamento NordOvest SudEst. Il fenomeno è particolarmente evidente nel caso del Rio Raspuzzo, responsabile di numerosi episodi di allagamento. Gli interventi di protezione sino ad ora pianificati (scolmatore rio Sifogna) hanno trovato in ultimo un applicazione parziale che ha escluso dai benefici proprio la porzione di territorio descritta in precedenza. Numerosi sforzi prodotti dall amministrazione di Sandigliano nel corso degli anni per promuovere la protezione del suo territorio si sono concretizzati con la definizione di un progetto di protezione indipendente, che raccoglie numerose istanze del territorio. 5. ANALISI IDROLOGICA 5.1 Premessa La modellazione matematica dei fenomeni idrologici-idraulici innescati dalle precipitazioni su un bacino urbano può assumere caratteri molto diversificati in relazione ai problemi da risolvere. Un modello matematico, che voglia rappresentare esattamente i processi che determinano la formazione dei deflussi di piena in una fognatura, necessita la conoscenza della distribuzione spaziale e temporale delle piogge sul bacino e del comportamento di ogni singola parte di quest ultimo. Occorrere pertanto conoscere lo stato e le caratteristiche dei vari elementi che lo costituiscono (superfici scolanti, singoli elementi della rete idrografica, ecc.) ed il loro comportamento nel tempo. Inoltre, per riuscire a descrivere il comportamento del liquido nei vari punti della rete idrografica, occorrere far ricorso a complessi sistemi matematici. In una prima fase, prima di partire con un analisi di dettaglio che implica, come detto, notevoli complicazioni, è stata effettuata una stima approssimata della portata al colmo utilizzando quello che in letteratura viene definito metodo razionale. Tale metodo, seppur molto sintetico, ha il vantaggio di fornire l ordine di grandezza del picco dell idrogramma di piena utilizzando parametri e strumenti matematici semplici: in particolare, la formula razionale ha il pregio di costituire il limite superiore del risultato a cui tendono tutti gli strumenti più sofisticati, in quanto fornisce un valore di portata che non tiene conto degli effetti di traslazione e laminazione dell onda di piena (dovuti alle modalità di scorrimento del liquido, il tipo di terreno, gli invasi etc.) che tendono ad abbattere il valore di portata di colmo e che possono essere valutati solo tramite lo sviluppo di un modello in moto vario. Nel presente lavoro ci si è avvalsi dunque del metodo razionale solo come di uno strumento di controllo degli output del modello numerico del corso d acqua, elaborato attraverso il programma SWMM. Tale programma consente un approccio più sofisticato all analisi idrologico-idraulica. Per 6

8 maggiori dettagli sul funzionamento del programma si rimanda al successivo paragrafo Studio Idraulico. 5.2 Inquadramento generale, individuazione del bacino idrografico Per l individuazione e la caratterizzazione del bacino sono state utilizzate le Carte Tecniche Regionali in scala 1:10.000, le carte Catastali in scala 1:2.000 ed i PRG dei due Comuni interessati. L individuazione dei vari sottobacini si effettua in base alla configurazione degli impluvi e dei displuvi (utilizzando le curve di livello) ed in base alla disposizione della rete idrografica esistente ed in previsione (fossi, canali in previsione ecc.) ed ai vari spartiacque di fatto esistenti sul territorio (ad es. strade) che influiscono notevolmente data la natura sostanzialmente pianeggiante del terreno e la limitata estensione della zona di interesse. Nella Tav.ID sono riportati i limiti del bacino considerato e le suddivisioni dello stesso nei vari sottobacini utilizzati per lo sviluppo del modello idraulico con SWMM. Nella stessa tavola è riportato, inoltre, il bacino del Rio Raspuzzo chiuso nel punto di intersezione con Via Pralino, per valutare, come richiesto in sede di Conferenza dei Servizi, l influenza del canale scolmatore sulla portata di piena. Il bacino idrografico in esame ricade nel territorio dei Comuni di Sandigliano e di Gaglianico. L estensione di tale bacino, definita sulla base dello studio della rete idrografica naturale e degli interventi di canalizzazione artificiale esistenti o in progetto, è pari a circa 130 ha. 5.3 Caratteristiche morfologiche del bacino La sezione di chiusura del bacino oggetto di interventi (ipotizzata in parziale connessione idraulica con il bacino del Rio Raspuzzo, secondo gli interventi in previsione) è stata posta poco più a valle del ponte di Via Trento; il bacino così ottenuto ha una superficie di circa 1.32 km 2. Per conoscere il coefficiente di afflusso al corso d acqua di un bacino imbrifero è necessario definirne le principali caratteristiche fisiche, quali ad esempio la lunghezza dell asta, la quota della sezione di chiusura ecc. In mancanza di un rilievo plano-altimetrico di dettaglio esteso a tutto il bacino, le informazioni sono state ottenute, come già detto, in base alle Carte Tecniche Regionali in scala 1: In Tabella si riportano le caratteristiche principali del bacino oggetto di studio; tali caratteristiche riassumono la morfologia globale del bacino imbrifero in esame. Questi pochi dati fisiografici sono, inoltre, necessari per la determinazione del tempo di corrivazione, come descritto in dettaglio al punto seguente, e di conseguenza della portata mediante l utilizzo della formula razionale. Per completezza, nella tabella 5.3.2, si riportano anche le caratteristiche dei sottobacini indipendenti in cui è stato suddiviso il territorio ai fini della modellazione del reticolo idrografico (v.anche ID ). Superficie (km 2 ) Lunghezza asta principale (km) Tabella 5.3.1: Caratteristiche morfologiche del bacino Pendenza media dell asta principale (%) Pendenza media dei versanti (%) Quota max. del bacino (m.s.l.m.) Quota min.(sezione di chiusura) (m.s.l.m.) Quota media (m.s.l.m.)

9 Denominazione bacino Tabella 5.3.2: Caratteristiche morfologiche dei vari sottobacini. Superficie (km 2 ) Lunghezza asta principale (km) Pendenza media dell asta principale (%) Quota max. del bacino (m.s.l.m.) Quota min.(sezione di chiusura) (m.s.l.m.) Quota media (m.s.l.m.) A Abis B C D Rio Moglie laterale E F Valutazione del tempo di corrivazione La determinazione del tempo di corrivazione del bacino, cioè quel tempo che mediamente intercorre tra la caduta della goccia di pioggia al suolo nel punto idraulicamente più lontano dalla sezione di chiusura fino al raggiungimento, da parte di quella particella d acqua, della sezione di chiusura, è necessaria per la scelta di un tempo di pioggia nella valutazione delle altezze di pioggia relative ad eventi con vari tempi di ritorno (curve di possibilità climatica pluviometrica). La valutazione di questo parametro, però, costituisce uno dei problemi aperti nel campo idrologicoidraulico: in letteratura esistono numerose formulazioni che consentono di ottenere una stima del tempo di corrivazione a partire dai valori delle caratteristiche morfologiche, fisiografiche ed altimetriche dei bacini, ma nonostante siano molto diffuse nella pratica idrologica, a rigore esse sono applicabili solo in condizioni simili a quelle di taratura. L applicazione di tali formule a bacini pianeggianti potrebbe portare ad una sovrastima dei tempi di corrivazione e ad una conseguente sottovalutazione delle portate al colmo. Per questo motivo si ritiene preferibile stimare il tempo di corrivazione come somma del tempo di accesso al reticolo drenante t a e di quello impiegato per percorrere l asta principale: Lap t c = ta + v Ipotizzando che la velocità media di deflusso all interno del reticolo sia di circa 2.5 m/s (ottenibile attraverso simulazioni idrauliche semplificate e confermata dai risultati del modello di SWMM) e che il massimo tempo di accesso al reticolo idrografico sia pari a 37 minuti (valore ottenuto considerando una velocità di 0.3 m/s, sulla base di casi simili), si ottiene un tempo di corrivazione t c di 54 minuti, pari a circa 0.9 h. Per completezza, vengono comunque di seguito esposte le formule di calcolo del tempo di corrivazione espresso in ore, per alcuni metodi proposti in letteratura: Formula di Giandotti: 4 S + 1,5 L t c = ; 0,8 Hmed Formula di Pezzoli 0,055 L t c = ; i Formula di Ventura t c = Formula di Pasini t c = 8 rete S 0,01272 ; i 3 0,108 S L ; i

10 dove S: superficie totale del bacino; L: lunghezza dell asta principale; i: pendenza media dell asta principale; H med : elevazione media del bacino sulla sezione di chiusura sono le caratteristiche del bacino precedentemente descritte. In Tabella sono riassunti i risultati dell applicazione di tali formulazioni, ottenuti con l utilizzo di un foglio di calcolo distribuito nel cd-rom Perimetrazione delle aree inondabili, sviluppato nel dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale dell Università degli Studi di Pavia dal sig. Paolo Magri. Si può notare come, eccezion fatta per il metodo di Giandotti, tali formulazioni tendano a fornire valori di t c decisamente maggiori rispetto a quello ottenuto ricorrendo alla definizione stessa di tempo di corrivazione. Tabella 5.4.1: Tempi di corrivazione in ore. GIANDOTTI PASINI PEZZOLI VENTURA VALORE ASSUNTO tc [h] Pluviometria Nella presente attività di analisi idrologica, mancando misurazioni dirette degli idrogrammi di piena, secondo la normale pratica ingegneristica, il calcolo della portata di progetto è stato eseguito sulla base di modelli afflussi - deflussi che legano direttamente il valore del picco di piena alla precipitazione di durata t e periodo di ritorno (T). Si suole chiamare periodo di ritorno T del massimo valore x il numero di anni T in cui, mediamente, x è superato una sola volta. Nel caso specifico, il periodo di ritorno T dell evento di piena rappresenta il numero di anni in cui, mediamente, tale evento di piena viene superato od uguagliato una sola volta. Nella trasformazione afflussi-deflussi, la precipitazione utilizzata è rappresentata dalla precipitazione areale di durata pari al tempo di corrivazione del bacino, stimata attraverso le curve di probabilità pluviometrica ricavate per la zona interessata e per il periodo di ritorno di interesse Stima delle curve di probabilità pluviometrica con il metodo PAI In mancanza di misure dirette nella zona esaminata, la curva di probabilità pluviometrica è stata stimata attraverso un metodo di analisi regionale. In particolare si è fatto riferimento alle Linee generali di assetto idrogeologico e quadro degli interventi nel bacino del fiume Sesia della bozza di discussione del PIANO STRALCIO PER LA DIFESA IDROGEOLOGICA E DELLA RETE IDROGRAFICA DEL BACINO DEL FIUME PO Allegato 4.3 Linee generali di assetto idrogeologico e quadro degli interventi - Bacini del Piemonte e della Valle d Aosta (Sesia, Dora Baltea, Sangone, Chisola, Pellice, Varaita, Maira, Tanaro, Scrivia) redatto dalla AUTORITA DI BACINO DEL FIUME PO. In base a quanto indicato al suddetto punto, il comprensorio in esame ricade nell area pluviometrica omogenea n. 6 (vedi figura ) e come tale è caratterizzata da una curva di 9

11 possibilità pluviometrica avente la seguente espressione: h = a t n con h (mm), t (gg.) e dove: a = ln (Tr) n = ln (ln (Tr)) (con Tr = periodo di ritorno, n per t < 1 giorno) Figura : Aree pluviometriche omogenee del bacino del Sesia redatte dall Autorità di Bacino del Fiume Po. L analisi pluviometrica è stata condotta per diversi periodi di ritorno (10, 20, 50, 100 e 200 anni): in questa fase progettuale tuttavia, dal momento che l intervento avrà la funzione di attenuare gli effetti di eventi gravosi, si è scelto di considerare una pioggia duecentennale come input del modello idraulico. La verifica del comportamento del sistema in condizioni ordinarie, utile per verificare che la velocità all interno dei tratti intubati sia tale da garantire l autolavaggio da eventuali ostruzioni, è stata invece condotta per un evento piuttosto frequente (T=2 anni). I valori riportati in seguito individuano le espressioni caratteristiche delle curve di possibilità pluviometria in funzione di vari periodi di ritorno: Tr=2 anni Tr=10 anni Tr=20 anni Tr=50 anni Tr=100 anni Tr=200 anni h= t 0,438 h= t 0,332 h= t 0,338 h= t 0,344 h= t 0,348 h= t 0,351 10

12 5.6 Copertura del suolo e permeabilità Il ruolo del tipo di suolo e della copertura vegetale nella formazione del deflusso superficiale per gli stati idrologici di piena, che si identificano con eventi di piovosità intensa, è duplice: riguarda infatti, sia la funzione di trattenuta (intercettazione), sia il controllo del tempo di concentrazione delle portate superficiali. A questo fine si introduce il coefficiente sperimentale CN ( Runoff Curve Number ), che tiene conto delle caratteristiche di permeabilità del bacino classificate secondo i criteri stabiliti dal U.S.: Soil Conservation Service (Department of Agricolture); può variare da 100 (terreno totalmente impermeabile) a 0 (terreno totalmente permeabile). Il valore di CN è disponibile in apposite tabelle (figura ) assegnando le seguenti condizioni: classe di appartenenza del suolo, tipo di copertura, destinazione d uso del suolo e condizioni idrologiche. Le classi di appartenenza del suolo nel metodo S.C.S. sono: A. Suoli ad alta permeabilità, costituiti da sabbie grossolane, silt calcarei non consolidati ed omogenei. B. Suoli a moderata permeabilità, costituiti da sabbie limose ed argillose. C. Suoli a medio-bassa permeabilità, costituiti da argille e limi, con contenuti organici. D. Suoli a bassa permeabilità, costituiti da argille plastiche, con livello piezometrico permanentemente alto. Il contenuto d acqua del suolo in condizioni naturali ha un effetto significativo sia sul volume d acqua in gioco sia sul deflusso superficiale. Sono distinte 3 condizioni: Condizione 1: suoli asciutti Condizione 2: suoli in condizioni medie Condizione 3: suoli saturi Nel calcolo dei coefficienti di afflusso dei vari bacini, sono state considerate delle condizioni di suolo medie, ossia suoli di tipo B in condizioni di umidità 2. Conoscendo il coefficiente CN e l uso del suolo del bacino considerato è possibile risalire al coefficiente di afflusso al corso d acqua computando una somma pesata (con le opportune correzioni per risalire ad un valore percentuale del coefficiente di afflusso) dei vari CN delle singole aree omogenee di copertura del bacino considerato. Nel nostro caso abbiamo per semplicità ed a favore di sicurezza individuato due tipologie di uso del suolo distinguendo tra area urbanizzata (CN=85)ed area agricola (CN=58). Nella planimetria di bacino (ID ) sono riportati, per tematismi, i futuri utilizzi del suolo per il bacino considerato e per il bacino del Rio Raspuzzo chiuso alla strada immediatamente più a sud del canale di laminazione (Via Pralino), secondo quanto previsto dai piani regolatori di Sandigliano e Gaglianico. Il coefficiente di afflusso caratteristico dei bacini varia al variare del periodo di ritorno considerato (cresce al crescere dell intensità dell evento pluviometrico): l analisi operata impiegando il già citato foglio di calcolo dell Università di Pavia, ed utilizzando la legge di pioggia del metodo dell Autorità di Bacino, ha portato a definire, in prima approssimazione, un valore medio del coefficiente di afflusso, associato a T=200, pari a Come meglio esplicato al paragrafo 6.5, in un secondo momento si è aumentato il valore dei CN associati ai diversi bacini per valutare l effetto di future urbanizzazioni, non comprese nei piani 11

13 regolatori vigenti, che potrebbero aumentare il coefficiente di afflusso fino a 0.4, valore che, secondo quanto si può osservare nelle zone limitrofe urbanizzate, difficilmente verrà raggiunto. Figura : Valori del Curve Number per differenti tipi di copertura (fonte USSCS). In fase di progetto definitivo sono state eseguite, come richiesto nel corso della conferenza dei servizi, alcune simulazioni con coefficienti d'afflusso modificati. Per i risultati e le conclusioni in merito si rimanda alla relazione idraulica del definitivo. 5.7 Valutazione della portata di progetto A valle dell analisi pluviometrica e dello studio delle caratteristiche idrologiche dei bacini, è stato possibile procedere con una valutazione preliminare dei valori delle portate al colmo di piena, mediante il noto metodo idrologico della formulazione razionale. Tale metodo di correlazione afflussi-deflussi, per il calcolo della portata di piena, utilizza l espressione: c h S Q = 3,6 tc (m 3 /s) dove: S = superficie bacino (km 2 ); c = coefficiente medio di afflusso del bacino, definito in precedenza; h = altezza massima di precipitazione per una durata pari al tempo di corrivazione (mm), determinata con il metodo PAI; 12

14 t c = tempo di corrivazione del bacino (ore); Il calcolo della portata di piena al colmo, relativo al bacino in esame, è stato effettuato utilizzando un periodo di ritorno, come già descritto, pari a T = 200 anni. I valori delle portate ottenuti con questo metodo semplificato, anche per periodi di ritorno inferiori, sono riportati in Tabella e, come anticipato in premessa, costituiscono un termine di confronto per il controllo degli output del modello idrologico-idraulico sviluppato con SWMM. In allegato si riporta la verifica idraulica degli interventi in progetto per un evento duecentennale. Tab : Portate di calcolo Q [m3/s] STUDIO IDRAULICO DEL RETICOLO IDROGRAFICO 6.1 Metodo di calcolo del reticolo idrografico Eccezion fatta per il dimensionamento preliminare di massima dei vari tratti, che è stato eseguito in moto uniforme, lo studio idraulico del reticolo per la determinazione delle eventuali criticità è stato eseguito in moto vario mediante il programma SWMM (EPA, ver. 5.0). L EPA Storm Water Management Model (SWMM) è un modello dinamico di simulazione di tipo Afflussi-Deflussi che può gestire singoli eventi oppure effettuare delle simulazioni di tipo continuo sulla quantità e qualità del deflusso. L analisi del deflusso viene eseguita da SWMM tenendo conto dei bacini imbriferi sottesi che individuano l area in esame e delle relative precipitazioni che generano gli afflussi e gli eventuali carichi inquinanti. SWMM gestisce i deflussi così determinati attraverso sistemi di tubi, canali, serbatoi, stazioni di trattamento, pompe e apparecchi regolatori e ne analizza singolarmente le portate, i riempimenti delle sezioni, le capacità residue; tale analisi è effettuata in maniera dinamica nel tempo di simulazione scandito dagli step impostati. SWMM è in grado di considerare vari processi idrologici che determinano i deflussi delle aree urbane; nel dettaglio: - tempi e variazioni delle precipitazioni; - processi di evaporazione dell acqua superficiale; - scioglimento di eventuali accumuli nevosi; - afflussi intercettati dai piccoli invasi; - fenomeni d infiltrazione delle acque meteoriche secondo il metodo di Green e Ampt, la legge di Horton o il metodo SCS-CN; - processi di saturazione del suolo - percolazione ed infiltrazione in falda - ritenzione superficiale - interazione tra acqua di falda e reticolo simulato - effetto di laminazione sullo scorrimento superficiale per effetto dei piccoli invasi. Le variazioni nello spazio di tutti questi processi sono prese in conto suddividendo l area totale di studio in sub-aree (bacini imbriferi), omogenee dal punto di vista idrologico, le quali a loro volta sono suddivise in frazioni permeabili ed impermeabili. Lo scorrimento superficiale viene così valutato differentemente attraverso i singoli bacini imbriferi e le singole frazioni permeabili/impermeabili tramite l equazione di continuità e l equazione di Manning. 13

15 Lo studio dei condotti viene eseguito attraverso un modello di calcolo idraulico che: - Studia la propagazione nel reticolo tramite sistema di calcolo semplificato (onda cinematica) od equazioni complete di De Saint Venant (onda dinamica); - Considera i vari regimi di scorrimento del flusso all interno dei condotti quali: pelo libero, effetti di rigurgito, effetti di richiamo, moto in pressione; - Ha la possibilità di applicare delle strutture di controllo che simulano il funzionamento di stazioni di sollevamento, scaricatori, vasche volano; - Tratta i nodi sulla base dell equazione di continuità tenendo conto del volume dei pozzetti e della congruenza dei livelli. Inoltre SWMM può stimare la produzione e l evoluzione dei carichi inquinanti associati alla modellazione dei deflussi. Il funzionamento del modello idrologico-idraulico utilizzato può essere schematizzato come segue: A). Individuazione della precipitazione di progetto, come mostrato al paragrafo 5.5: - Determinazione della legge di probabilità pluviometrica con assegnato periodo di ritorno; - Ragguaglio sull area del bacino della precipitazione (mediante il foglio di calcolo citato); - Determinazione della distribuzione temporale delle precipitazioni (pluviogramma di progetto). B). Determinazione della componente di perdita cui è soggetta la precipitazione prima di trasformarsi in deflusso, con il calcolo dell infiltrazione nei suoli permeabili e la conseguente valutazione della pioggia netta; C). Rappresentazione dell evoluzione nel tempo delle portate nella rete in progetto a seguito di: - Deflusso sulle superfici versanti; - Deflusso all interno del reticolo idrografico in progetto. Attraverso il programma SWMM abbiamo dunque creato un modello distribuito di piena per la schematizzazione dei processi di trasformazione afflussi-deflussi e di propagazione della piena nella rete in progetto. Il modello è basato sulla legge di conservazione della massa e sulla legge della quantità di moto. I dati di INPUT del modello sono di tipo geometrico ed idrologico-idraulico e si possono ritrovare tutti nel report di stampa del programma in allegato. Tutte le grandezze sono considerate funzioni del tempo e dello spazio (moto vario) Dati di tipo geometrico I dati di tipo geometrico riguardano in dettaglio la modellazione idraulica della rete in esame. Sulla base del rilievo sono state individuate le aste principali che costituiscono il sistema drenante, quindi, in funzione delle informazioni riportate nel rilievo stesso, le altre grandezze necessarie all elaborazione, ovvero: - Lunghezza e stato delle aste (lo stato di funzionamento dei condotti è rappresentato dal parametro di scabrezza); - Geometria e dimensioni delle sezioni delle tubazioni; 14

16 - Geometria delle connessioni: profondità dei pozzetti di collegamento e profondità d ingresso dei condotti Dati di tipo idrologico-idraulico I dati di carattere idrologico e idraulico che riguardano un bacino urbano sono molteplici e complessi. Nel caso specifico, nell intento di fornire al programma i dati necessari per l elaborazione di un modello afflussi-deflussi, si è proceduto secondo il seguente schema logico: a). suddivisione del bacino in sottobacini (paragrafo 5.2). L individuazione dei sottobacini ha tenuto conto dei seguenti parametri: - Ogni sottobacino imbrifero sottende un asta principale del sistema drenante riportata nella modellazione del reticolo idrografico, queste, a loro volta, devono risultare uniformi dal punto di vista della geometria. Forti variazioni dimensionali della sezione fra principio e fine dell asta sottesa, associate ad estese dimensioni del sottobacino, richiedono solitamente un ulteriore suddivisione dello stesso. - Ogni sottobacino imbrifero è sotteso, al massimo, da un punto di congiunzione fra aste diverse. - L ampiezza del sottobacino imbrifero è funzione della distanza fra due aste drenanti e della morfologia del terreno che le separa; in generale, in condizione di terreno pianeggiante, se non esistono quindi condizioni morfologiche che possono indirizzare l acqua di pioggia ad un condotto piuttosto che all altro, il confine tra i sottobacini sottesi dalle due aste drenanti si posiziona all incirca in mezzeria. In forma ancor più generica, i confini del singolo sottobacino, dovrebbero comprendere tutte le superfici che concorrono, in caso di afflusso meteorico, a generare dei deflussi nell asta sottesa dal bacino stesso. b). Ogni sottobacino è correlato univocamente ad un punto d ingresso della rete drenante c). Viene individuato lo ietogramma di pioggia in ingresso sul bacino. Lo ietogramma di progetto è funzione del periodo di ritorno (T) di 200 anni, ottimale per la programmazione degli interventi, secondo la cpp utilizzata, e della durata di pioggia d. Tutti gli ietogrammi inseriti come input del modello sono di tipo cumulativo con altezze di pioggia (H) costanti nell intervallo di tempo d scelto. In fase preliminare si è verificato che lo ietogramma stimato per una durata d pari al tempo di corrivazione risulti effettivamente il più critico per il deflusso, simulando 5 diverse condizioni di pioggia, da un minimo di 10 minuti ad un massimo di 54 minuti (valore corrispondente al tempo di corrivazione dell intero bacino): per questo motivo, nella presente fase progettuale, si è applicato ad ogni singolo sottobacino uno ietogramma di durata pari al t c del bacino complessivo. Le altezze di pioggia sono state determinate secondo la curva di possibilità climatica, così come nel caso della precedente applicazione del metodo razionale ; l altezza di pioggia utilizzata è riportata nella seguente tabella: Pioggia Cumulativa (T=200 anni) H t [mm] [min]

17 d). Per ogni sottobacino imbrifero si inseriscono i parametri che definiscono le perdite idrologiche e le modalità di scorrimento delle acque superficiali, necessari per trasformare la pioggia di progetto in deflusso netto alla rete drenante. Tali parametri sono: - La percentuale di superficie impermeabile relativa al sottobacino imbrifero in esame; - Il numero di Manning per lo scorrimento superficiale su aree permeabili/impermeabili; - Volume, espresso in [mm], dei piccoli invasi per le zone permeabili/impermeabili. - La pendenza media del sottobacino verso la sezione d uscita. - I parametri che definiscono la modalità d infiltrazione dell acqua nelle aree permeabili, secondo i criteri previsti dal SCS così come definiti al paragrafo 3.6. Si sottolinea che, vista la difficoltà di determinare l esatta percentuale di superficie impermeabile di ogni sottobacino, si è posta questa quantità pari a zero e al contempo si è considerato un valore di CN pari al CN equivalente, ovvero alla media pesata sulle due diverse tipologie di area dei due valori di CN precedentemente definiti Calcolo in moto vario Nota la geometria del sistema ed i parametri idrologici-idraulici che determinano la trasformazione degli afflussi meteorici in deflussi, l elaborazione di SWMM procede applicando, per ogni sottobacino imbrifero, la procedura di calcolo che consente di trasformare la pioggia netta in deflusso superficiale, determinando così l idrogramma di piena q(t) che esce dal sottobacino ed entra nella caditoia terminale correlata al sottobacino stesso. Il modello calcola quindi il moto vario nel reticolo idrografico generato da tutte le immissioni q(t) di tutte le caditoie considerate nella suddivisione dei sottobacini. Si è scelto di utilizzare per il calcolo un modello di propagazione della piena all interno della rete drenante detto Onda dinamica (Dynamic Wave), che considera le equazioni di Saint Venant complete, nel campo monodimensionale, e quindi consente di ottenere risultati accurati dal punto di vista teorico, senza introdurre approssimazioni, come invece avviene utilizzando il moto uniforme (Steady Flow) o il metodo dell onda cinematica (Kinematic Wave). Questo modello, inoltre, permette di rappresentare gli eventuali tratti in pressione e di valutare la capacità di laminazione del reticolo idrografico. Qualunque sia il metodo utilizzato per simulare il comportamento della rete, il programma usa l equazione di Manning per rappresentare il legame tra la portata, il livello e la pendenza (motrice o del fondo). 6.2 Scenario considerato per la simulazione idraulica Di seguito si descrivono le opere in progetto, rimandando agli elaborati grafici per una maggior chiarezza ed una migliore definizione dei particolari. Le opere in progetto interessano tutti i punti del bacino del Rio Moglie coinvolti dalle criticità descritte in precedenza e sono qui definite da valle verso monte, a partire dall ultimo tratto a valle del ponte di Via Trento. Il tratto terminale di mt50 sarà riprofilato utilizzando un sistmema di posa irregolare dei massi al fine di aumentare localmente la scabrezza. Tale soluzione, abbinata ad un'attento studio delle pendenze dei tratti terminali, consentono di di riportare il rio Moglie, in condizioni di moto Vario per la portata duecentennale (T=200), in regime di corrente lenta con velocità inferiore ai 2 m/s 16

18 nella sezione d'uscita come richiesto dal punto delle prescrizioni contenute nel documento datato 08/11/2012 prot.n A monte di tale tratto la riprofilatura prosegue con una sezione trapezia rivestita in massi regolari con pendenza del 0.45% fino alla sezione di valle del ponte sul Rio Moglie di Via Trento. Il Rio, a valle del ponte esistente, è sottopassato da due tratti di condotto fognario (v.tav. ID ), la cui presenza impone un livello di fondo alveo particolarmente sfavorevole, come meglio chiarito nella Relazione Tecnico-Illustrativa (ID ). Nelle condizioni attuali, infatti, l estradosso dei due allacci che sottopassano il riale, definisce la quota minima di fondo a valle del ponte esistente e, poiché esso coincide nei due casi con le due diverse soglie di protezione dei tubi esistenti, impedisce ogni ulteriore abbassamento del fondo alveo. Al fine di consentire la riprofilatura dell alveo, si prevede quindi di rimuovere i tratti fognari esistenti, realizzando un unico attraversamento in prossimità della sezione finale dell'intervento, quando le quote consentono un agevole passaggio su fondo alveo con adeguata calottatura. Tale soluzione permette inoltre di anticipare il salto di fondo esistente fino alla sezione di monte del ponte su Via Trento, del quale è previsto il rifacimento per favorire una luce libera maggiore grazie ad una maggior quota dell impalcato ed alla riprofilatura dell alveo. Il tracciato del rio Moglie prosegue poi in direzione Nord per circa 300m: qui la sezione è già adeguata alle portate di progetto grazie agli interventi di riprofilatura realizzati nel corso degli ultimi anni. Sarà poi realizzato un tronco di riprofilatura e raccordo sia a monte che a valle del ponte sul Rio Moglie di Via Roma, ponte di cui è previsto il rifacimento, ottimizzandone il tracciato a favore di una più ampia luce libera dell impalcato e di una maggior capacità di deflusso. Il tracciato attuale dell attraversamento presenta infatti un elevata probabilità di ostruzione a causa della geometria estremamente sfavorevole. Procedendo verso monte, si demolirà il tratto in massi realizzato nel corso di un lotto precedente, per consentire un approfondimento dell alveo adeguato alle nuove condizioni di deflusso e la riprofilatura del tronco lungo Via Mazzini, a fianco del muro di recinzione esistente del Castello di Sandigliano, fino all attraversamento esistente a valle dell abitato di frazione Moglie. La riprofilatura sarà realizzata con una regolarizzazione del fondo alveo, il rivestimento in massi e la protezione del modesto rilevato stradale con un muro di sostegno integrato che funge anche da sponda per il Rio moglie. La strada di Via Mazzini, i muri di recinzione in sinistra idrografica e il tratto già riprofilato tra Via Roma e Via Trento costituiscono dei forti vincoli alla progettazione: per garantire un corretto deflusso delle portate di progetto e limitare l approfondimento dell alveo è necessario adottare la sezione più ampia possibile. Per evitare di danneggiare il muro del Castello e migliorarne le condizioni nei confronti delle piene, dovrà essere comunque rispettata una distanza minima tra il muro suddetto e la sponda sinistra del Rio Moglie di 0.5 m. L utilizzo di un rivestimento in massi non cementati e il rispetto del tracciato naturale del corso d acqua consentiranno un corretto inserimento nel contesto paesaggistico dei luoghi. Il percorso proseguirà lungo Via Mazzini risalendo sino alle prime case di Frazione Moglie, pochi metri oltre il termine del muro di recinzione del Castello per poi deviare verso Est, invece che addentrarsi nella porzione più urbanizzata. Si proseguirà a fianco di una strada campestre esistente che si congiunge poi alla Strada Comunale dell Asino procedendo sino a raggiungere un riale esistente che procede con andamento Nord-Sud. Ci si immetterà nell alveo esistente, riprofilandone la sezione per incrementarne la capacità di deflusso e si proseguirà verso Nord e poi verso Est sino a giungere in vista dell area su cui sorge la torre dell acquedotto. 17

19 Saranno predisposti, nel numero minore possibile, i necessari ponticelli di attraversamento del canale per garantire l accesso ai fondi altrimenti interclusi. In funzione di collegamento della viabilità interpoderale esistente si prevedono alcuni tronchi di pista, senza pavimentazione stradale, con funzione di accesso e manutenzione. Da questo punto, si svolta verso Nord riprofilando un fosso esistente in piena area agricola, ad Ovest del centro sportivo Pralino, risalendo verso Nord Ovest lungo il tracciato del reticolo minore sino a superare il confine comunale di Sandigliano. Da qui, all interno di proprietà private e mantenendosi in parte sotto la viabilità interpoderale, si risale deviando verso Nord Est intercettando così i fossi esistenti. Dopo un breve tratto sotto strada a sezione chiusa, procedendo con una tubazione di grande diametro interrata, si prosegue in direzione Nord sino a superare la Cascina Pralino e le serre esistenti. Si procede quindi a fianco dell area verde, recentemente realizzata, il cui attraversamento avrebbe consentito una ulteriore variante di tracciato permettendo l allaccio al Rio Raspuzzo; questa soluzione non è stato giudicata fattibile dall amministrazione di Gaglianico e non è pertanto stata formalizzata. Una volta raggiunto il confine tra due proprietà si propone di realizzare un canale di gronda a cielo aperto, avente funzione di raccordo e laminazione, sino ad intercettare ad Est il corso del Rio Raspuzzo che proprio in questo punto assume un alveo ben definito. L elaborazione del progetto ha considerato anche la possibilità di utilizzare allo scopo il tracciato del fosso esistente che, con andamento nord sud, attraversa i terreni prossimi alla Cascina Pralino. Tuttavia, sebbene le analisi mostrino un comportamento accettabile dell alveo esistente, la presenza di numerose tombinature di diametro contenuto, difficilmente rimovibili, non garantisce un grado di sicurezza adeguato all infrastruttura. Per questo, in accordo con i competenti uffici regionali, con le amministrazioni ed i proprietari, si è definita la proposta di realizzazione del nuovo canale, interrato per motivi di ingombro e ottimizzazione del tracciato, mantenendo elevate garanzie di sicurezza in termini di riempimento della canalizzazione e di scelta dei materiali. Il fosso esistente viene mantenuto, senza apportarvi modifiche. In questa fase progettuale è stata, inoltre, valutata l opportunità di intercettare le acque provenienti dalla Strada Statale 143, prolungando le canalizzazioni verso Est, oltre il punto in cui si intercetta il Rio Raspuzzo, secondo le indicazioni emerse in sede di Conferenza dei Servizi; tale ipotesi è stata in ultimo recepita ritenendo comunque utile il prolungamento sino a raggiungere il rilevato stradale che costituisce il limite naturale di bacino. L andamento altimetrico del terreno ha consigliato di orientare il canale verso nord-est nell ultimo tratto, preferendo una sezione aperta ad una canalizzazione chiusa di piccolo diametro. Allo scopo di agevolare le operazioni di manutenzione e pulizia del canale di gronda in progetto, verrà realizzata una tubazione di collegamento tra il canale stesso e le due tubazioni gemelle esistenti, fiancheggianti a ovest la Cascina Pralino e aventi funzione irrigua, in modo da deviare temporaneamente il deflusso delle acque di magra verso il tracciato esistente. Per limitare gli apporti dal sifone esistente che oggi consente il sottopasso del nuovo canale recentemente realizzato, si propone la costruzione di un manufatto comprensivo di scolmatore e di una luce di fondo regolabile a completamento del sifone stesso, come meglio dettagliato nella Tav.ID e al paragrafo 6.5 della presente Relazione Idrologico-Idraulica Studio idraulico preliminare In questo paragrafo si presentano le considerazioni di carattere idraulico svolte per operare il dimensionamento preliminare. 18

20 Il dimensionamento e la verifica idraulica preliminare delle sezioni dei canali in progetto e dei manufatti è stata condotta utilizzando la legge del moto uniforme, che di norma si esprime a mezzo della formula di Chézy: V 0 = C 0 R 0 i Dove: V 0 = R 0 = velocità; raggio idraulico (cioè il rapporto fra la sezione liquida A 0 ed il suo contorno bagnato P 0 ); i = pendenza del fondo; C 0 = coefficiente determinato con l espressione di tipo monomio di Gauckler e Strickler Il coefficiente C 0 viene espresso dalla relazione: 1 6 C 0 = kr 0 nella quale il parametro di scabrezza k varia in funzione della tipologia di materiale impiegato per la tubazione L intervento in progetto prevede 2 tipologie diverse di materiali per la sezione di deflusso: - sezione in CA: k pari a 67 m 1/3 s -1 ; - rivestimento della sezione con massi lapidei: k pari a 40 m 1/3 s -1. Le condizioni di moto uniforme possono verificarsi, a rigore, soltanto negli alvei cilindrici; dato l alveo (e quindi la sua sezione trasversale) e date le caratteristiche di scabrezza, una determinata portata può muoversi in esso in moto uniforme soltanto con una ben determinata velocità media, quella cui corrisponde una cadente, e quindi una pendenza del pelo libero, esattamente uguali alla pendenza del fondo (i). L utilizzo della legge del moto uniforme per progettare e verificare manufatti idraulici e la sezione di nuovi canali risulta sicuramente un approccio di calcolo estremamente semplificativo e soggetto ad approssimazione (in un corso d acqua naturale non sussistono praticamente mai le condizioni affinché si possa instaurare il moto uniforme); tuttavia se consideriamo un tronco d alveo con andamento abbastanza regolare, con fondo e pareti sufficientemente stabili, come nel caso in esame, si può ritenere che in esso, in condizioni di moto permanente, anche non uniforme, sussista una relazione univoca tra altezza del pelo libero e portata. La scelta delle sezioni di progetto è stata quindi effettuata per tentativi cercando di ottenere la portata di progetto duecentennale, scelta come riferimento per il dimensionamento idraulico, una volta impostati i dati di geometria, scabrezza e pendenza: in quest ambito dalla legge del moto uniforme precedentemente riportata si ricava il valore di portata Q tramite: Q = A 0 C 0 R i 0 Questa relazione, che lega in modo univoco la portata Q all altezza del pelo libero h 0 in moto uniforme, è chiamata scala delle portate dell alveo. L ordine di grandezza delle sezioni di deflusso richieste dalle opere in progetto è stato ricavato in queste condizioni. 19

21 6.4 Definizione delle opere in progetto Gli interventi in previsione, dimensionati per piene duecentennali, integrano le opere previste nei progetti precedenti per la messa in sicurezza del Rio Moglie. Si riportano qui le caratteristiche dimensionali e costruttive delle opere, già descritte in precedenza, da valle verso monte: gli ultimi 50 mt della riprofilatura saranno realizzati con una pendenza del 1,1% con unasezione di maggiore scabrezza mediante l'utilizzo di un rivestimento in massi disposti accuratamente in modo irregolare. Tali accorgimenti consentono, come dimostrato anche dai tabulati della simulazione riportati in allegato alla relazione, di riportare il rio Moglie, in condizioni di moto Vario per la portata duecentennale (T=200), in regime di corrente lenta con velocità inferiore ai 2 m/s nella sezione d'uscita. Il risultato può essere apprezzato naturalmente solamente in condizione di simulazione con Moto Vario, in cui è possibile tener conto dell'effetto di laminazione dei tratti di monte, mentre nel Moto Permanente per sua natura tale effetto non è apprezzabile e di conseguenza il tratto terminale risulta a bordi pieni, ma è comunque una condizione lontana dalla realtà. a valle del ponte di Via Trento è prevista la ricalibratura dell alveo, mediante sezione trapezia in massi lapidei non cementati, per una lunghezza di circa 89 m. La sezione (tipo A3, v.id ) avrà una larghezza di base di 2 m, un altezza di 1.35 m, uno spessore di 0.7 m e una pendenza delle sponde 1:1. La pendenza del fondo è stata posta all 0.45%. Nell ambito di quest intervento, per consentire la riprofilatura dell alveo, si prevede la rimozione dei tratti fognari che sottopassano il riale e la realizzazione di nuovi tronchi di collegamento in direzione Sud, tale soluzione consente l allaccio degli scarichi al collettore principale esistente sfruttando una quota adeguata per un attraversamento in sub-alveo che non condizioni il profilo del Rio Moglie. Lungo il tratto riprofilato a monte dell attraversamento di Via Trento, si realizzerà un salto dell ordine di 70 cm, in modo da migliorare le condizioni di deflusso. All attraversamento di Via Trento verrà garantita una maggior luce libera innalzando la quota dell impalcato. L opera sarà costituita da un tratto scatolare in CA lungo circa 8.50 m, largo 4 e alto 2.50 m e sarà raccordata con i tratti esistenti o in progetto mediante sezione trapezia. Tra Via Trento e Via Roma, lungo il tratto di riprofilatura esistente e fino al tratto di raccordo a valle del nuovo attraversamento di Via Roma, sarà realizzata una pista di accesso per la manutenzione del Rio Moglie, riutilizzando il materiale di scavo, debitamente vagliato e compattato; A valle del ponte di Via Roma è previsto un raccordo tra il nuovo attraversamento ed il tratto esistente rivestito in massi. Il tronco in esame avrà una lunghezza di 24 m, una pendenza del 2.3% e una sezione trapezia in massi lapidei non cementati larga 2 m alla base e alta 1.5 m (tipo A3), con pendenza delle sponde 1:1. Per consentire lo scolo delle acque raccolte dal fosso stradale e di quelle eventualmente collettate dalla tombinatura da dismettere, è previsto un tratto di tubazione DN1000 in CA per il recapito nel nuovo tracciato (V. Tav. ID a). Il ponte di Via Roma sarà rifatto per consentire di ottimizzare il tracciato del Rio Moglie con una geometria più favorevole al deflusso delle acque. Per evitare eventuali ostruzioni, prevedibili con il tracciato attuale, si sottopasserà Via Roma mediante uno scatolare in CA trasversale alla strada (V. Tav. ID a), che si collegherà all alveo esistente, poco più a valle del tratto di valle del ponte attuale, mediante la sezione trapezia di raccordo descritta al punto precedente. Il tratto 20

22 scatolare sarà lungo circa m, largo 4 m e alto Verrà mantenuta una pendenza del fondo dell 1.4%, per conformità con il tratto già riprofilato a valle; A monte del ponte di Via Roma si prevede la demolizione del tratto rivestito in massi realizzato nel corso di un lotto precedente; rimuovendo il salto immediatamente a monte del ponte, in particolare, si elimina un vincolo per le quote di fondo alveo e si consente una riprofilatura del Rio Moglie a quote leggermente inferiori. Il raccordo tra il nuovo scatolare di Via Roma e il tronco lungo Via Mazzini sarà realizzato attraverso 7.50 m di sezione trapezia in massi lapidei non cementati (tipo B), con pendenza delle sponde 1:5; Il tratto di protezione esistente rimosso, sarà dunque interamente sostituito da una protezione avente sezione uguale a quella esistente, ovvero di tipo B, in massi lapidei non cementati e pendenza delle sponde 1:5, e pendenza del fondo pari allo 0.8%. Lungo tutto il tratto sarà sempre rispettata una distanza di sicurezza della scogliera dal muro del castello di almeno 0.5 m, per evitare di indurre qualsiasi effetto negativo sul muro stesso. Si proseguirà quindi a monte, parallelamente a Via Mazzini, a fianco del muro di recinzione del Castello di Sandigliano, per una lunghezza di circa 145 m, con una pendenza del fondo dell 1% e la stessa sezione tipo B di valle, in massi lapidei non intasati, larga 4.05 m e alta 1 m, con sponde quasi verticali (pendenza 1:5). Anche in questo caso sarà importante mantenere la sponda sinistra del Rio Moglie ad almeno 50 cm dal muro di recinzione del castello. Si ribadisce che l opera in progetto, migliorando le condizioni di deflusso dell area e stabilizzando le sponde del corso d acqua, avrà un effetto positivo sulla stabilità del muro stesso, danneggiato a seguito dell alluvione del In prossimità di Fraz. Moglie, in corrispondenza della zona più a monte del tratto rivestito secondo la sezione di tipo B, sarà necessario spostare più a monte la fognatura esistente che sottopassa il corso d acqua, per consentire la riprofilatura dell alveo (V.Tav.ID ). Immediatamente a valle del ponticello esistente in Fraz.Moglie, si prosegue verso est, a fianco di una strada comunale esistente che congiunge Via Mazzini con la strada Comunale dell Asino con un tratto scatolare in ca largo 2.5 m e a pendenza dell 1.1 %, alto 1.7 m (sez.tipo C2) nel tratto più a ovest (L=29.50 m circa) e 2.00 m (sez.tipo C3) nel tratto a monte (L=34.50 m circa). Lo scatolare sarà collegato con il tracciato del Rio Moglie da riprofilare a valle, mediante un tratto di scogliera in massi lapidei non intasati. A monte di quest ultimo tratto scatolare è prevista la realizzazione di un canale in massi lapidei non cementati, avente pendenza dell 1.3 %, largo 2 m alla base e alto 1.5 m, con sponde a 45. Contestualmente saranno ripristinati i ponticelli di accesso ai fondi oltre il canale e la strada esistente, che verrà utilizzata ai fini della manutenzione del canale; Il canale avrà una lunghezza di circa m, in modo da potersi allacciare ad un riale esistente, riducendo così l impatto sul territorio. Tale alveo sarà quindi riprofilato in modo da garantire il corretto deflusso della piena duecentennale: in particolare, seguendo il tracciato del corso d acqua, è prevista la ricalibratura mediante sezione trapezia in massi lapidei non cementati e la realizzazione di uno scatolare in CA cui confluiranno la nuova tubazione in CA DN1500 in progetto e le due tubazioni DN600 esistenti. Analogamente al tratto più a valle, saranno ripristinati tutti i ponticelli di accesso ai fondi intercettati dalle opere e la strada esistente; 21

23 Per quanto riguarda la riprofilatura con sezione trapezia, è previsto un tratto verso Nord che segue il corso d acqua esistente e si allaccia a valle al canale in progetto. Questo primo tratto avrà una pendenza dell 1.1%, una lunghezza di circa 93 m, base pari a 1.5 m e altezza di 1.5 m (sezione tipo A2). A monte si proseguirà per circa 190 m mantenendo la stessa sezione, ma aumentando la pendenza all 1.5%. Il corso d acqua sarà poi riprofilato secondo la medesima sezione, ma con una pendenza dell 1%, per circa altri 457 m verso monte, prima che il riale svolti nuovamente verso est. Lungo questo tratto si provvederà alla realizzazione di due tratti di pista di accesso, per il collegamento dei vari tratti di strada sterrata esistenti e l accesso all intero tracciato. L ultimo tratto di corso d acqua a sezione aperta esistente verrà tombinato, realizzando 92 m di scatolare in CA (sezione tipo C1), con pendenza dell 1%, larghezza 1.5 m e altezza 1.5 m. L ispezionabilità del tratto sarà garantita dalla presenza di due pozzetti e di una pista per l accesso allo stesso. Lo scatolare accoglierà, tramite un manufatto di raccordo, i cui dettagli sono riportati nella Tav.ID , la portata proveniente dalle due tubazioni gemelle DN600 esistenti, utilizzate a scopi irrigui dalla Cascina Pralino, e da una nuova tubazione DN1500 (sezione tipo D) che affiancherà le prime fino a ricongiungersi con il canale di laminazione in progetto più a monte; La nuova tubazione DN1500 verrà realizzata secondo più tratti a diversa pendenza, collegati tra loro da pozzetti di salto e di raccordo, in modo da raggiungere a monte il nuovo canale di laminazione. Le pendenze dei diversi tronchi sono state riviste alla luce dei rilievi di dettaglio eseguiti nella presente fase progettuale e aumentate per tenere conto del parere espresso dai vari enti in sede di Conferenza dei Servizi, garantendo in ogni caso degli adeguati ricoprimenti. Lungo tutto il tracciato della tubazione DN1500 sono stati previsti dei pozzetti di ispezione muniti di chiusini carrabili, per consentirne l ispezionabilità. Si è scelto di aumentare il diametro della tubazione rispetto a quanto previsto in fase preliminare per agevolare le operazioni di manutenzione e limitare al minimo i problemi dovuti a possibili ostruzioni. Come meglio esplicitato nei paragrafi seguenti, l aumento della pendenza ha consentito di mantenere le velocità all interno della tubazione intorno a valori che ne garantiscano il periodico autolavaggio e impediscano l accumulo di sedimenti. Per quanto riguarda il materiale della tubazione, si specifica che la variazione da polietilene spiralato a CA, operata per ragioni di costo (in seguito all adeguamento dei prezzi al nuovo prezziario della Regione Piemonte 2012), non comporta modifiche al comportamento idraulico del sistema, in virtù delle stesse caratteristiche di scabrezza dei due materiali. Il primo tratto, parallelo alle tubazioni gemelle DN600 sarà lungo 95 m circa e avrà una pendenza dello 0.8%. Si prosegue poi con una pendenza dell 1% lungo la stessa direzione per 95 m circa, al termine dei quali la nuova tubazione in progetto svolta verso Nord-Est, attraverso un pozzetto di raccordo in CA, seguendo il tracciato di una stradina sterrata esistente e mantenendo sempre una pendenza dell 1% fino al collegamento con il canale di laminazione in progetto. La tubazione proseguirà verso Nord, sottopassando la strada di collegamento del parcheggio alla serra, per altri 319 m circa, fino ad un pozzetto di salto che consentirà di innalzare la tubazione di 0.8 m ed evitare che si approfondisca troppo risalendo verso monte; seguirà, infine, un ultimo tratto di 46 m circa, per il collegamento al canale di laminazione, tramite apposito manufatto; Il nuovo canale scolmatore sarà realizzato per una lunghezza di circa 310 m in sezione trapezia rivestita di massi lapidei non cementati. Tale sezione avrà una base 22

24 di 6 m, in modo da enfatizzare la capacità di invaso del tratto e laminare parte delle portate che giungono dal bacino di monte e dal Rio Raspuzzo, un altezza di 1.2 m e pendenza delle sponde di 45. La pendenza di questo tratto è stata posta pari allo 0.1 %. Per collegare il Rio Raspuzzo con la rete di canali naturali ed artificiali in progetto si realizzerà un canale lungo circa 60 m, con pendenza pari allo 0.4%, che si immetterà direttamente nel canale di laminazione in progetto. Il canale di collegamento sarà realizzato in massi non cementati, secondo una sezione di tipo A1, che prevede una larghezza della base del canale di 1 m, altezza delle sponde rivestite pari a 1 m e pendenza delle stesse a 45. Al fine di intercettare quanta più acqua possibile dal bacino denominato 1, che raccoglie parte delle acque destinate al Rio Raspuzzo, sarà, inoltre, previsto un ulteriore tratto di canalizzazione, avente sezione di tipo F. Tale sezione ha le medesime caratteristiche geometriche della sezione A1 (larghezza della base pari a 1m, altezza delle sponde 1 m e sponde con pendenza 1:1), ma non è rivestita in massi, se non nei tratti in curva, ed è in terra protetta da uno strato di geotessuto. Questo tratto, lungo circa 166 m e avente una pendenza dello 0.4%, si estenderà quanto più possibile verso Est, per poi deviare verso Nord e successivamente verso Est, fino a raggiungere il fosso a servizio della S.P. Per consentire temporaneamente, in condizioni di manutenzione, il deflusso delle acque provenienti dal nuovo canale verso le tubazioni gemelle DN600 a servizio della Cascina Pralino, sarà infine dimesso un tratto di tubazione DN600 esistente, per sostituirlo con una nuova tubazione DN 700, lunga circa 45 m. É stato previsto, inoltre, un manufatto per limitare, tramite una luce di fondo, la portata convogliata dal sifone verso le tubazioni gemelle DN600 al massimo valore possibile per una sola di esse (Q=250 l/s), nell ipotesi cautelativa che l altra risulti temporaneamente intasata, e non generare così un aggravio delle condizioni di deflusso del tracciato in progetto. Le dimensioni della luce di fondo sono compiutamente riportate nella Tav. ID e meglio specificate nel proseguo della presente relazione. 6.5 Considerazioni sul dimensionamento e la gestione delle opere di controllo e regolazione Il funzionamento del canale di laminazione è regolato da alcuni organi di controllo, la cui manovra può essere eseguita solo da parte del personale autorizzato, secondo le modalità descritte nel seguito, in base alle diverse configurazioni prospettate. Si prefigurano le seguenti condizioni di funzionamento: Condizione di funzionamento ordinario (1): - Paratoia in ingresso al canale di laminazione aperta - Paratoia sul Rio Raspuzzo aperta - Paratoie di regolazione del flusso verso la tubazione DN1500 in CA, aperte - Paratoia sulla luce verso la tubazione DN700 in CA chiusa In condizioni di esercizio ordinario, il sistema risulta così già predisposto per l entrata in funzione del canale di laminazione in caso di piene improvvise, non richiedendo tempestive manovre aggiuntive sugli organi di regolazione presenti, come richiesto dalla Regione Piemonte. L alimentazione delle tubazioni gemelle DN600 a fini irrigui potrà essere garantita da monte attraverso il sifone esistente che by-passa, in condizioni di esercizio ordinario, il canale scolmatore esistente più a Nord. Il dimensionamento della luce che limita gli apporti al sifone ad un massimo di 250 l/s, nel pieno rispetto del corretto funzionamento idraulico dei tubi DN600 e delle opere in progetto, è riportato nella presente relazione. 23

25 Condizione di piena (2): - Paratoia in ingresso al canale di laminazione aperta - Paratoia sul Rio Raspuzzo aperta/chiusa - Paratoie di regolazione del flusso verso la tubazione DN1500 in CA, aperte - Paratoia sulla luce verso la tubazione DN700 in CA chiusa Le modalità di funzionamento degli organi di intercettazione in condizioni di piena sono identiche a quelle prospettate per la condizione di funzionamento ordinario: in questo caso, però, il canale riveste un importanza centrale ai fini della laminazione dell onda di piena, come mostrato in dettaglio nella Relazione Idrologico-Idraulica ID Si può eventualmente intervenire sul regime del Rio Raspuzzo chiudendo la paratoia a monte della vasca di laminazione qualora si voglia alleggerire la portata in caso di eventi di piena del medesimo, bisogna tuttavia fare delle considerazioni: a) La paratoia su Rio Raspuzzo è comandata da una luce calibrata che anche in condizioni di piena consente un ingresso nel rio Raspuzzo al massimo di 94 l/s; b) La portata di 94 l/s non è, in generale, sufficiente a mettere in crisi il rio Raspuzzo, in quanto corrisponde al riempimento del 50% del DN500 utilizzato per attraversamenti realizzati più a valle; Il nodo idraulico del rio Raspuzzo in estrema sintesi consente di: Deviare l intera portata sul nuovo scolmatore chiudendo la paratoia posta a monte del rio Raspuzzo Derivare l intera portata nel rio Raspuzzo chiudendo la paratoia sul canale scolmatore In condizioni normali, con entrambe le paratoie aperte, è convogliata nel rio Raspuzzo l intera portata di magra, fino ad un massimo di 50 l/s, coincidente con il DMV. All aumentare della portata entra in funzione il canale scolmatore. In condizioni di piena, grazie alla bocca tarata fissa a monte del Raspuzzo, solamente 94 l/s vengono derivati nel rio Raspuzzo, la restante portata di piena defluisce nel nuovo canale scolmatore Manutenzione del tubo DN1500 in CA da compiersi in condizioni di magra: - Paratoia in ingresso al canale di laminazione chiusa - Paratoia sul Rio Raspuzzo aperta - Paratoie di regolazione del flusso verso la tubazione DN1500 in CA, chiuse - Paratoia sulla luce verso la tubazione DN700 in CA chiusa Nonostante il diametro del tubo in CA scelto per il tracciato scongiuri eventuali fenomeni di occlusione o di sedimentazione (come dimostrato anche nella ID Relazione Idrologico- Idraulica, in cui la verifica della tubazione è stata estesa a T=2 anni per controllare che le velocità minime nel tubo ne garantiscano la periodica autopulizia), durante la vita utile dell opera potrebbero rendersi necessarie operazioni di manutenzione del tubo stesso. Queste operazioni di pulizia dovranno essere sempre eseguite, quando possibile, in condizioni di magra, in modo che la portata by-passata temporaneamente verso il raspuzzo possa essere convogliata senza pregiudicarne il funzionamento a valle, rispistinando peraltro la situzione esistente. Tale operazione può essere svolta anche in una configurazione alternativa che evita di escludere il funzionamento della vasca di laminazione. Manutenzione del tubo DN1500 in CA (versione alternativa) da effettuarsi esclusivamente in condizioni di magra : - Paratoia in ingresso al canale di laminazione chiusa - Paratoia sul Rio Raspuzzo aperta - Paratoie di regolazione del flusso verso la tubazione DN1500 in CA, chiuse - Paratoia sulla luce verso la tubazione DN700 in CA aperta 24

26 Queste operazioni dovranno essere sempre eseguite esclusivamente in condizioni di magra, in modo che la portata by-passata temporaneamente verso la tubazione DN700 in CA possa essere convogliata verso valle dalle tubazioni gemelle DN600, senza pregiudicarne il corretto funzionamento. Si ribadisce che l utilizzo ai fini di progetto di queste tubazioni esistenti è limitato ai periodi di manutenzione sopra descritti, ovvero in alternativa a delle manovre di manutenzione standard, e che, in condizioni di funzionamento ordinario, il sistema è correttamente dimensionato per funzionare senza il contributo di queste tubazioni. Manutenzione delle tubazioni gemelle esistenti DN600 in CA: - Paratoia in ingresso al canale di laminazione aperta - Paratoia sul Rio Raspuzzo chiusa - Paratoie di regolazione del flusso verso la tubazione DN1500 in CA, aperte - Paratoia sulla luce verso la tubazione DN700 in CA chiusa Questa configurazione è stata prevista per garantire le condizioni necessarie alla manutenzione delle tubazioni DN600 a servizio della Cascina Pralino, assicurando, al contempo, il corretto funzionamento del sistema di laminazione. Manutenzione del canale di laminazione: - Paratoia in ingresso al canale di laminazione chiusa - Paratoia sul Rio Raspuzzo aperta - Paratoie di regolazione del flusso verso la tubazione DN1500 in CA, aperte - Paratoia sulla luce verso la tubazione DN700 in CA chiusa (Aperta eventualmente): Come ribadito più volte in sede di Conferenza dei Servizi e nelle relazioni di progetto, il corretto funzionamento del canale di laminazione in progetto è subordinato alla periodica esecuzione di interventi di manutenzione e pulizia, che ne ripristinino nel tempo la funzionalità. Queste operazioni, descritte nel Piano di Manutenzione dell Opera (ID ), dovranno essere eseguite di preferenza in condizioni di magra, per evitare che a valle del sistema di ingresso nel canale di laminazione si verifichino problemi di esondazione del Rio Raspuzzo. La paratoia aperta verso la tubazione DN1500 garantisce lo svuotamento del canale, che potrà essere così ripulito o manutenuto in condizioni di sicurezza per gli operatori. Eventualmente, per velocizzare le attività di svuotamento del canale di laminazione, è possibile aprire anche la paratoia sul DN700 in quanto si tratta comunque di un'operazione da fare in condizioni di magra e per un tempo limitato alle esigenze di svuotamento della vasca. Dimensionamento del limitatore di portata verso le tubazioni gemelle DN600 L alimentazione delle tubazioni gemelle DN600 a fini irrigui viene garantita da monte attraverso il sifone esistente che by-passa, in condizioni di esercizio ordinario, il canale scolmatore esistente più a Nord. Per limitare la portata in arrivo ad un valore compatibile con le tubazioni gemelle DN600, si è introdotta, a monte della paratoia che regola l accesso al sifone, una lamiera in acciaio dotata di luce di fondo opportunamente dimensionata. La luce di fondo è costituita da un apertura rettangolare di dimensioni pari a 0.5m x 0.25m, che al massimo convoglia verso il sifone esistente un contributo pari alla portata che determina uno riempimento del 50% di una tubazione in CA DN600, avente pendenza pari alla minore pendenza rilevabile per il tratto di tubazioni gemelle esistenti. Questo calcolo è volutamente cautelativo perché tiene conto del fatto che i due tubi non sono nuovi, per cui uno dei due potrebbe essere ostruito anche solo parzialmente; in queste condizioni la portata massima in arrivo dal Rio Sifogna è limitata a 250 l/s. 25

27 In base alle simulazioni effettuate con il software SWMM, considerando un immissione puntuale e continua al nodo N14, questo valore risulta compatibile anche con le sistemazioni idrauliche in progetto e non pregiudica in alcun modo la funzionalità del tracciato di valle. Figura : scala delle portate in moto uniforme per la tubazione DN600 esistente a servizio della Cascina Pralino. 6.6 Valutazione degli effetti delle opere sul bacino del Rio Raspuzzo Nell ambito delle osservazioni prodotte dalla Regione Piemonte in sede di Conferenza dei Servizi del 27/04/2012, si richiede di quantificare la portata scolmata dal Rio Raspuzzo e la portata residua sul corso d acqua, nonché di esplicitare la pericolosità idraulica residua a seguito dell intervento. Le condizioni di pericolosità idraulica sono oggetto di specifici elaborati redatti dal Geol. Casoli e allegati al progetto (ID , cui si rimanda), mentre in questo paragrafo viene analizzato l effetto, dal punto di vista idrologico, della costruzione del canale scolmatore. Con riferimento alla planimetria di bacino (ID ), il canale in progetto è ubicato lungo il confine sud del bacino 1, bacino che corrisponde alla parte più settentrionale del bacino del Rio Raspuzzo. Come accennato al paragrafo 4 della presente relazione, le principali criticità registrate lungo questo bacino più ampio, interessano indicativamente il tratto a ovest della strada Biella Santhià, in particolare la zona nei pressi di Via Pralino, in cui si sono verificate esondazioni a monte di un tratto tombinato con sezione inadeguata (V.Figura 4.1). Si ritiene, quindi, che la realizzazione del canale scolmatore possa apportare in questo senso dei benefici. Al fine di quantificare il contributo del canale scolmatore alla riduzione della portata del Rio Raspuzzo, si è scelto di stimare la portata nel Rio Raspuzzo, considerando il bacino chiuso in Via Pralino ( Bacino Raspuzzo nella ID ), sollecitato da una pioggia pari a quella di progetto, per una maggiore congruenza con il dimensionamento delle opere in progetto. Questa portata, calcolata in SWMM, è stata poi confrontata con la portata in ingresso al canale di laminazione, generata dal bacino 1, che rappresenta il sottobacino chiuso più a nord del Bacino Raspuzzo, per giungere ai risultati mostrati in Tab

28 Tabella 6.6.1: Confronto tra la portata del bacino 1 e la portata del Rio Raspuzzo chiuso in Via Pralino, per i due bacini sollecitati da una pioggia pari a quella di progetto. BACINO Area tot Area tot Q200 defin (SWMM) u [km^2] [ha] [l/s] [l/s*ha] 1 0,304 30, ,80 35 Rio Raspuzzo 0,410 41, ,80 49 Trascurando i fenomeni di traslazione del picco dell onda di piena, si può quindi affermare che la realizzazione delle opere in progetto può ridurre del 53% la portata nel Rio Raspuzzo, quando il suo bacino è sollecitato da una precipitazione cumulata di durata 54 minuti e pari a 80.5 mm, ovvero la pioggia due centennale per il bacino considerato nel progetto utilizzata per il dimensionamento delle opere. Questo significa che, nelle condizioni sopra specificate, il bacino del Rio Raspuzzo conserverebbe una portata residua di circa 950 l/s. 6.7 Interpretazione dei risultati Nel presente capitolo si analizzano criticamente i risultati delle elaborazioni idrologiche ed idrauliche condotte, su cui si basano i dimensionamenti e le verifiche idrauliche delle opere progettate Interpretazione dei risultati delle elaborazioni idrologiche In tabella si riportano le portate specifiche dei sottobacini sottesi da ciascun tronco di canale in progetto con indicate le relative aree. Tabella 6.7.1: Coefficienti udometrici per i bacini in esame, nelle condizioni di progetto. BACINO Area tot Q200 u200 [ha] [l/s] [l/s*ha] A Abis B C D Rio Moglie laterale E F TOTALE Si precisa che in base alla denominazione del bacino (1 a colonna) è possibile individuarlo planimetricamente sugli elaborati grafici allegati al progetto (Tav.ID ). Oltre alla portata specifica (ultima colonna), si riportano le dimensioni superficiali dei sottobacini che sicuramente incidono sulla valutazione del coefficiente udometrico. A seconda del diverso utilizzo del suolo la portata specifica varia da un minimo di 17 l/s* ha., relativo ad un bacino a bassissimo grado di urbanizzazione, ad un massimo di 109 l/s*ha. La variabilità delle portate specifiche dei singoli sotto bacini dipende, ovviamente, dal diverso utilizzo del suolo che incide sul valore della portata tramite il coefficiente d afflusso. I bacini meno urbanizzati presentano un più basso coefficiente di afflusso e conseguentemente sono caratterizzati da una portata specifica inferiore. Si rileva che tutti i bacini considerati presentano vaste porzioni di territorio sotteso collocato esternamente al Piano Regolatore Generale dei Comuni di Gaglianico e Sandigliano e risultano, pertanto, caratterizzati da aree verdi permeabili con conseguente basso coefficiente d afflusso e limitato contributo alla formazione dei deflussi superficiali. 27

29 La portata specifica relativa all intero bacino, pari a circa 65 l/s*ha, risulta inferiore rispetto al coefficiente udometrico di un bacino urbano, ovvero di un bacino pressoché totalmente impermeabilizzato, ma risulta leggermente superiore rispetto ai parametri assunti in progetti di regimazione idraulica effettuati sul territorio in oggetto. Per consentire una comparazione, si riportano le portate specifiche assunte in altri progetti di regimazione idraulica attuati nel territorio in oggetto. In particolare si riportano gli estratti delle portate specifiche relative ai seguenti documenti: Studio idrologico e pianificazione delle opere di sistemazione idraulica redatto da HY.M. STUDIO, in collaborazione con il nostro studio, nell aprile 1997 per il Comune di Benna, nell ambito dell accordo di programma dei Comuni di: Benna, Bronzo, Candelo, Gaglianico, Massazza, Sandigliano, Verrone e Villanova Biellese Lavori di adeguamento e messa in sicurezza del reticolo idrografico minore del bacino del torrente Elvo nei Comuni di: Borriana, Cerrione, Gaglianico, Ponderano, Salussola, e Sandigliano redatto da STECI Srl, in collaborazione con il nostro studio, nell ottobre 2001 per conto del Consorzio di Bonifica della Baraggia Vercellese. Si sono scelti i suddetti studi in quanto analizzano bacini imbriferi con caratteristiche fisiografiche e logistiche particolarmente simili ai bacini considerati nella presente progettazione. In tabella si riportano le portate specifiche riportate nello Studio idrologico e pianificazione delle opere di sistemazione idraulica redatto da HY.M. STUDIO, in collaborazione con il nostro studio, nell aprile 1997 per il Comune di Benna. Tabella 6.7.2: Coefficienti udometrici per bacini in aree limitrofe. q100 [m^3/s*km^2] S [km^2] Ottina Roggia della Marchesa Terzo Principe Bazzella Rialone Ledda Gaglianico Le portate specifiche, che variano da un minimo di 21.8 l/s*ha ad un massimo di l/s*ha., risultano decisamente inferiori rispetto alle portate assunte nella presente progettazione in considerazione del diverso tempo di ritorno assunto. Nella presente progettazione si assume un tempo di ritorno T = 200 anni, mentre nel suddetto studio il tempo di ritorno di riferimento è T = 100 anni. In tabella si riportano le portate specifiche riportate nel progetto denominato Lavori di adeguamento e messa in sicurezza del reticolo idrografico minore del bacino del torrente Elvo nei Comuni di: Borriana, Cerrione, Gaglianico, Ponderano, Salussola, e Sandigliano redatto da STECI Srl, in collaborazione con il nostro studio, nell ottobre 2001 per conto del Consorzio di Bonifica della Baraggia Vercellese. 28

30 Tabella 6.7.3: Coefficienti udometrici per bacini in aree limitrofe. Q200 S [km^2] [m^3/s] q200 [m^3/s*km^2] Bacino 1 dello scolmatore di Sandigliano (Sifogna1) Bacino 2 dello scolmatore di Sandigliano (Sifogna2) Bacino scolmatore sud di Sandigliano Bacino 3 dello scolmatore di Sandigliano (Sifogna3) Anche in questo caso, a parità di tempo di ritorno, si riscontrano portate specifiche, variabili da un minimo di 27.3 l/s * ha ad un massimo di 49.4 l/s * ha, leggermente inferiori rispetto ai coefficienti udometrici assunti nella presente progettazione Verifica idraulica delle opere in progetto Verificata la sostanziale congruenza dei risultati dello studio idrologico con i dati utilizzati per la progettazione di interventi idraulici su bacini similari ubicati in zone limitrofe, si è proceduto ad un analisi della simulazione del comportamento idraulico del reticolo idrografico in presenza degli interventi previsti. In allegato sono presentati nel dettaglio i tabulati delle simulazioni, mentre nel seguito si riassumono i risultati di tali elaborazioni. Per tenere conto degli effetti di laminazione principalmente dovuti al canale posizionato in testa all impianto, si è proceduto ad una simulazione idraulica in regime di moto vario. Per ciascuna sezione rappresentativa delle geometrie d alveo relative ai diversi tronchi del canale in progetto si è valutata in primo luogo la percentuale di riempimento corrispondente alla portata di progetto. In fase di progetto Definitivo sono stati illustrati una serie di scnari alternativi in risposta ai chirimenti sollevati in ambito di Conferenza dei Servizi, in particolare si è verificata la massima portata convogliabile dall'intero tracciato ( a bordi pieni ), si sono utilizzati coeff. d'afflusso modificati, etc. Si rimanda quindi ai contenuti della relazione idraulica allegata al progetto definitivo per il dettaglio delle simulazioni e tutte le considerazioni del caso. Si allegano le sezioni di progetto con indicato il massimo livello idrico raggiunto per la portata di progetto in moto vario (V.Tav.ID e ID ), indicato anche nella tabella sottostante e, compiutamente per tutta l asta, nel profilo riportato nella Tav.ID

31 Tabella 6.7.4: massime portate, massime velocità, rapporto tra massima portata nel tratto e portata di moto uniforme, percentuale di riempimento dei diversi tratti in cui è stato modellato il tracciato, per le condizioni di progetto. Tratto Qmax vmax Qmax/Qmax,u % di riempimento [l/s] [m/s] [-] [-] Canale_laminazione:N1-N tubo:n23-n tubo:n33-n tubo:n32-n tubo:n31-n31a tubo:n31a-n31b tubo:n31b-n tubo:n30-n tubo:n22-n tubo:n29-n Scatolare_C:N14-N Trapezia_A2::N6-N Trapezia_A2:N7-N Trapezia_A2:N8-N Trapezia_tipoA2_1.1:N9-N Trapezia_A3:N10-N Scatolare_tipoC_h=2:N11-N Scatolare_tipoC_h=1.7:N12-N Trapezia_tipoB:N13-N Trapezia_tipoB_bis:N27-N15b Raccordo_A3_m:N15b-N PonteV.Roma:N15-N Raccordo_A3_v:N24-N LottoIII_A3:N28-N PonteV.Trento:N25-N valle_v.trento:n26-n Tratto_finale:N34-fine Il profilo di piena calcolato con l inviluppo delle massime altezze idrometriche raggiunte in ogni tratto, in condizioni di moto vario, mostra come gli interventi previsti risultino adeguati al transito di una portata duecentennale, evitando esondazioni. Il canale di gronda con funzioni di laminazione in progetto consente di abbattere il picco dell idrogramma (Figura 6.7.1) sfruttando sia la sua capacità di accumulo, data dalle grandi dimensioni della sezione, sia l effetto di attenuazione dell onda di piena attraverso la sua lunghezza. L effetto combinato dei due fenomeni induce un coefficiente di laminazione pari a 0.56, vale a dire il picco viene abbattuto da circa 1.07 m 3 /s a m 3 /s. 30

32 Figura : laminazione dell onda di piena da parte del canale in progetto (curva rossa=portata defluente nel canale, curva verde=portata defluente immediatamente a valle). Si può notare un buon abbattimento dell idrogramma di piena in ingresso. Si precisa che il funzionamento del canale è stato schematizzato, considerando, in luogo della luce in progetto al fondo della vasca, un tratto di tubazione ( imbocco ) sufficientemente corta e piccola (DN400) da lavorare in pressione per una durata della pioggia pari al tempo di corrivazione, inducendo un invaso a monte nel canale di laminazione. Per questo, nei tabulati di calcolo riportati in Allegato, in corrispondenza del link imbocco il riempimento della sezione ( Max/Full Depth ) è totale. La luce di fondo posta nel tratto terminale della vasca avrà nella realtà un diametro proprio di 400 mm, per consentire al canale di funzionare in condizioni di maggior sicurezza idraulica, con un rischio di intasamento ritenuto accettabile. Viste le dimensioni rilevanti del canale, si è preferito non cementarne il rivestimento in massi lapidei, congruentemente a quanto avviene nel resto del tracciato, per favorire il drenaggio naturale lungo le pareti ed il fondo dello stesso, mantenendo comunque una protezione nei confronti delle erbe infestanti. I risultati dell analisi in moto vario mostrano una velocità molto bassa all interno del canale (v max =0.41 m/s) che potrebbe dare luogo a depositi del materiale solido trasportato: per questo motivo, nel tratto terminale, si è previsto un manufatto per l accumulo dei sedimenti e la successiva pulizia del canale (V.Tav.ID ). Si sottolinea, tuttavia, la necessità di programmare frequenti interventi di manutenzione della vasca, in modo da non pregiudicarne la funzionalità. Allo scopo di agevolare tali interventi, si è prevista la possibilità di deviare, tramite un sistema di paratoie e una nuova tubazione DN700, le acque di magra verso le due tubazioni gemelle DN 600 esistenti. L analisi dei risultati evidenzia che la velocità media all interno del reticolo idrografico è piuttosto elevata (v media tot = 2.5 m/s) e, in alcune sezioni è prossima o superiore ai 3 m/s. In molti tratti, inoltre, si può notare dai tabulati di calcolo che il numero di Froude medio è superiore all unità (corrente veloce), prefigurando un notevole potenziale erosivo. Alla luce di queste considerazioni, al fine di non pregiudicare la stabilità e la funzionalità delle opere in progetto, risulta importante rivestire i tratti a cielo aperto con massi; in riferimento al parere espresso dal Comune di Sandigliano circa la riprofilatura della sezione a valle di Via Trento senza l ausilio di massi lapidei, 31

33 si ribadisce quindi l impossibilità di procedere in tal senso, anche in ragione dei fenomeni erosivi attualmente in atto nella zona. Sul tratto terminale è stato compiuto un attento studio per ridurre la velocità nella sezione di uscita a valori inferiori ai 2 m/s. Tale risultato è stato ottenuto inserendo un tratto di 50mt con una maggiore scabrezza mediante l'utilizzo di un rivestimento in massi disposti accuratamente in modo irregolare. Il restante tratto di 110 a monte fino al ponte su via Trento è stata ridotta la pendenza allo 0.45%. Tali accorgimenti consentono, come dimostrato anche dai tabulati della simulazione riportati in allegato alla relazione, di riportare il rio Moglie, in condizioni di moto Vario per la portata duecentennale (T=200), in regime di corrente lenta con velocità inferiore ai 2 m/s nella sezione d'uscita. Il risultato può essere apprezzato naturalmente solamente in condizione di simulazione con Moto Vario, in cui è possibile tener conto dell'effetto di laminazione dei tratti di monte, mentre nel Moto Permanente per sua natura tale effetto non è apprezzabile e di conseguenza il tratto terminale risulta a bordi pieni, ma è comunque una condizione lontana dalla realtà. Il livello idrometrico nelle sezioni, eccezion fatta per il tratto a valle di Via Trento, che risulta più critico ma ugualmente verificato, appare sempre inferiore al 70% (in media è al 50%), garantendo un buon margine di sicurezza nei confronti del rischio di esondazioni. Anche il canale di laminazione presenta un riempimento medio piuttosto basso (40%), consentendo di laminare, come mostrato nelle successive tabelle, anche eventi più gravosi di quello di progetto. Gli attraversamenti in corrispondenza della viabilità di Via Roma e di Via Trento risultano sempre verificati per un onda di piena duecentennale. Il ponte in progetto in corrispondenza dell attraversamento di Via Trento presenta un franco di 1.46 m nella situazione più sfavorevole: la luce libera totale di 2.50 m è infatti riempita solo per il 41.5% (1.04 m). Per quanto riguarda il ponte di Via Roma, la portata duecentennale defluisce con un altezza massima di 0.68 m sotto il ponte (riempimento dello scatolare del 45%), corrispondente ad un franco di 0.82 m. Per garantire un franco pari ad almeno 1m per la piena di progetto con periodo di ritorno pari a T = 200 anni, nell impossibilità di operare con una modifica dei piani di fondo del Rio Moglie, essendo questi vincolati a valle da opere già realizzate, si è optato per una sopraelevazione dell attraversamento di circa 25cm, che consente il deflusso della piena due centennale con un franco di 1.07m. Tale variante comporta inevitabilmente un complessivo innalzamento della sede stradale, incluse le necessarie opere di raccordo che permettano il transito dei veicoli con i requisiti di sicurezza adeguati. Si precisa che le percentuali di riempimento del ponte di Via Roma, indicate nelle tabelle e negli allegati, sono riferite allo scatolare con cui è stato modellato il tratto, avente luce libera pari a 1.5 m. Alla luce della situazione descritta si ritiene che il dimensionamento delle opere sia corretto e pienamente sufficiente a garantire il deflusso di una piena duecentennale, nella configurazione di progetto prevista. Si può quindi affermare che gli interventi in progetto consentiranno al Rio Moglie di ricevere (V.Tab.6.7.1) circa 8.5 m 3 /s in ingresso dai diversi bacini, corrispondenti ad un coefficiente di afflusso medio di circa 0.27 (localmente però anche superiore a 0.4), congruente con le analisi idrologiche effettuate. Questa portata sarà laminata dalla vasca prevista e dal tracciato in progetto fino ad un valore di 6.97 m 3 /s a valle di V.Trento. Lo sfioratore di sicurezza della vasca è stato dimensionato proprio facendo riferimento alle condizioni di massima portata convogliabile dal nuovo tracciato, il massimo livello raggiungibile nella vasca per mantenere l intero sistema in condizioni di sicurezza è di 0.8 m; la quota di sfioro viene dunque posta 10 cm al di sopra di questo livello e la lunghezza dello stramazzo (L = 7 m) è 32

34 stata calcolata per garantire, con sovralzi accettabili, lo sfioro dell intera portata in ingresso dal bacino 1, sia essa quella di progetto, sia essa la massima portata per il sistema a bordi pieni (per il dettaglio dell' analisi fare riferimento alla relazione idraulica allegata al progetto definivo). Il volume invasabile dalla vasca, prima dello sfioro, risulta così pari a circa 1915 m 3, anche se in realtà quello accumulabile prima che avvengano esondazioni a valle (tracciato a bordi pieni ) è di 1660 m 3. Come accennato in precedenza, si è scelto di utilizzare lungo il tratto Nord del tracciato una tubazione DN1500 per agevolare le operazioni di manutenzione e limitare al minimo i problemi dovuti a possibili ostruzioni. Si è quindi verificato che l aumento della pendenza consente di compensare l effetto del grande diametro sulle velocità all interno della tubazione, mantenendole superiori a 0.5 m/s. Tale verifica è stata condotta simulando il comportamento del sistema per portate caratterizzate da un periodo di ritorno T=2 anni. (i dettagli della simulazione sono reperibili nella relazione idrolaulica già consegnata con il progetto Definitivo) Come si nota dalla Tab.6.7.5, le velocità all interno del tratto DN1500 si mantengono sempre superiori al valore limite posto, limitando la possibilità di accumulo di sedimenti. La relativa frequenza di tali velocità consente, inoltre, di garantire un buon autolavaggio delle tubazioni stesse. Tabella 6.7.5: massime portate, massime velocità, rapporto tra massima portata nel tratto e portata di moto uniforme, percentuale di riempimento dei diversi tratti in cui è stato modellato il tracciato, per una portata per T=2 anni. Tratto Qmax vmax [l/s] [m/s] Canale_laminazione:N1-N tubo:n23-n tubo:n33-n tubo:n32-n tubo:n31-n31a tubo:n31a-n31b tubo:n31b-n tubo:n30-n tubo:n22-n tubo:n29-n Scatolare_C:N14-N Trapezia_A2::N6-N Trapezia_A2:N7-N Trapezia_A2:N8-N Trapezia_tipoA2_1.1:N9-N Trapezia_A3:N10-N Scatolare_tipoC_h=2:N11-N Scatolare_tipoC_h=1.7:N12-N Trapezia_tipoB:N13-N Trapezia_tipoB_bis:N27-N15b Raccordo_A3_m:N15b-N PonteV.Roma:N15-N Raccordo_A3_v:N24-N LottoIII_A3:N28-N PonteV.Trento:N25-N valle_v.trento:n26-n Tratto_finale:N34-fine

35 Per completezza, si è esaminato il comportamento del sistema in moto permanente localmente uniforme, in assenza di qualsiasi fenomeno laminativo, cioè nell ipotesi che il canale di laminazione non svolga la funzione di una vasca: le tabelle seguenti riportano rispettivamente i risultati nelle condizioni di progetto, ribadendo l importanza della funzione del canale di laminazione nell abbattimento del picco di piena. Tabella 6.7.6: massime portate in moto uniforme, massime velocità, rapporto tra massima portata raggiunta nel tratto e massima portata di moto uniforme possibile, percentuale di riempimento dei diversi tratti in cui è stato modellato il tracciato, per la portata di progetto, in condizioni di moto uniforme. Tratto Qu vmax Qu/Qmax,u % di riempimento [l/s] [m/s] [-] [-] Canale_laminazione:N1-N tubo:n23-n tubo:n33-n tubo:n32-n tubo:n31-n31a tubo:n31a-n31b tubo:n31b-n tubo:n30-n tubo:n22-n tubo:n29-n Scatolare_C:N14-N Trapezia_A2::N6-N Trapezia_A2:N7-N Trapezia_A2:N8-N Trapezia_tipoA2_1.1:N9-N Trapezia_A3:N10-N Scatolare_tipoC_h=2:N11-N Scatolare_tipoC_h=1.7:N12-N Trapezia_tipoB:N13-N Trapezia_tipoB_bis:N27-N15b Raccordo_A3_m:N15b-N PonteV.Roma:N15-N Raccordo_A3_v:N24-N LottoIII_A3:N28-N PonteV.Trento:N25-N valle_v.trento:n26-n Tratto_finale:N34-fine Il progetto è stato sviluppato già in vista di future urbanizzazioni, facendo riferimento allo scenario prospettato dai Piani Regolatori dei due Comuni interessati dal bacino oggetto di studio, tuttavia, in fase di definitivo, si è valutato quale coefficiente di afflusso può essere sostenuto dal sistema in condizioni di sicurezza, nel caso di un evento piovoso pari a quello di progetto, e qual è la pioggia che può cadere sul bacino nel caso di urbanizzazioni spinte che inducano un coefficiente di afflusso medio complessivo di 0.4. Il primo problema è stato affrontato variando i CN dei diversi bacini fino al valore massimo accettabile che consente al sistema di funzionare con riempimenti < 90%: questa situazione corrisponde ad una portata in ingresso di m 3 /s, prodotta da bacini che hanno, quindi, un coefficiente medio di afflusso pari a Secondo la formula razionale, infatti: 34

36 da cui: c h S Q = 3,6 tc 3,6 Q tc c = =0.36 S h( t ) Se in un futuro il coefficiente di afflusso aumenterà oltre tale valore, già superiore a quello previsto in fase di progetto secondo gli sviluppi dei PRGC, non sarà dunque sostenibile senza esondazioni una pioggia pari a quella di progetto, ma con un coefficiente di afflusso pari a 0.4, il Rio Moglie potrà comunque convogliare in condizioni di sicurezza una portata prodotta da una pioggia almeno centennale: c h100 S S Q = = =12 m 3 /s 3,6 tc 3,6 tc La portata in uscita alla sezione di chiusura considerata, in tal caso, raggiunge, infatti, un valore ancora compatibile con la piena funzionalità del sistema (V.Allegato B.4 alla relazione idraulica allegata al progetto definitivo). c 35

37 ALLEGATO A: MODELLO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI-DEFLUSSI Si allegano i risultati ottenuti per il bacino chiuso poco a valle di Via Trento con l utilizzo di un foglio di calcolo distribuito nel cd-rom Perimetrazione delle aree inondabili, sviluppato nel dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale dell Università degli Studi di Pavia dal sig. Paolo Magri. Gruppo Nazionale di Difesa dalle Catastrofi Idrogeologiche Università degli Studi di Pavia Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale PERIMETRAZIONE DELLE AREE INONDABILI con il codice di calcolo FRESCURE PAVIA febbraio 1999 MODELLO DI TRASFORMAZIONE AFFLUSSI - DEFLUSSI Preparato da Paolo Magri 36

38 PERIMETRAZIONE DELLE AREE INONDABILI con il codice di calcolo FRESCURE Programma ADE - NOTE ESPLICATIVE I fogli di lavoro sono visualizzati a "schermo intero"; è possibile tornare alla visualizzazione normale tramite il menù "visualizza" Celle a sfondo grigio: non sono modificabili Celle a sfondo giallo: modificabili dall'utente per inserimento dati FOGLIO tc DESCRIZIONE calcolo del tempo di corrivazione - è possibile definire un tc personalizzato Pioggia inserimento parametri curva di possibilità pluviometrica, scelta del coefficiente di ragguaglio e del tempo di ritorno - i valori di tc nella finestra di dialogo sono disposti in ordine come da foglio "tc" C calcolo del coefficiente di afflusso - l'area del bacino può essere suddivisa fino ad un massimo di 10 sottoaree omogenee Q calcolo della portata al colmo di piena con la formula razionale 37

39 38

40 39

41 40

42 41