Dimensionamento delle vasche di prima pioggia

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1 Incontro sul tema: Tecnologie innovative per la movimentazione e il trattamento dei fluidi Centro Congressi Fondazione Idis, Città della Scienza - Napoli Giovedì 7 ottobre 2010 Dimensionamento delle vasche di prima pioggia Prof. Ing. (1) [email protected] Dott. Ing. (2) [email protected] (1) Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio (2) D.I.G.A., Università degli Studi di Napoli Federico II

2 Acque di prima pioggia Normativa nazionale: Decreto Legislativo N Decreto Legislativo N Normativa regionale: REGIONE VALLE D'AOSTA - L.R N 59N REGIONE LIGURIA - Regolamento Regionale N. 04/09 REGIONE PIEMONTE - D.P.G.R. 13/R REGIONE LOMBARDIA - D.D.G N.8056 PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - Decreto del presidente della Provincia, 21 gennaio 2008, n.6n REGIONE VENETO - DGR n.2884n del 29/09/09 REGIONE FRIULI VENEZIA GIULIA - L.R. N. 16 DEL REGIONE EMILIA ROMAGNA - Delib.. n.2184n REGIONE TOSCANA - L.R. 28/2010 REGIONE MARCHE - D.G.P. di Macerata n. 454 del 06/11/2007 REGIONE UMBRIA - L.R. 17/08 REGIONE ABRUZZO - L.R. 31/10 REGIONE CAMPANIA - D.C.R. 6/07/2007, n.1n REGIONE LAZIO - D.C.R. 27/09/07, n.42n REGIONE PUGLIA - D.C.E.A. n /11/03 REGIONE BASILICATA - L.R. 17/01/94, n.3n REGIONE CALABRIA - L.R. 03/10/97 N. 10 REGIONE SARDEGNA - L.R. N REGIONE SICILIA - L.R. 27/86

3 L inquinamento delle acque di prima pioggia Impermeabilizzazione dei suoli Tipologia insediamenti e uso del suolo Precipitazione meteorica (frequenza, durata, intensità, periodo di tempo asciutto antecedente) I principali inquinanti nelle acque di prima pioggia Solidi sospesi totali (SST) BOD, COD Fosforo totale Azoto totale Metalli (Arsenico, Cadmio, Cromo, Mercurio, Piombo, Rame, Zinco)

4 Interventi per la mitigazione dell impatto Interventi strutturali Scaricatori di piena Vasche di prima pioggia Altri interventi (bacini di ritenzione, stagni, sistemi vegetati, filtri, aree umide, sistemi ad infiltrazione) Interventi non strutturali Mirano a controllare l eventuale fonte contaminante, ovvero le tecniche gestionali per ridurre l esposizione alla pioggia delle possibili fonti di inquinamento, limitando la quantità di inquinante trasportabile

5 Vasche di prima pioggia Sono dei manufatti a tenuta adibiti alla raccolta ed al contenimento del volume di acque meteoriche di dilavamento corrispondente a quello delle acque di prima pioggia. In base al diverso inserimento all interno della rete fognaria, le vasche di prima pioggia si distinguono in: Vasche in linea Vasche fuori linea vasche di cattura vasche di transito

6 Vasche di prima pioggia: Vasca in linea bacino urbano vasca di prima pioggia corpo idrico ricettore al trattamento

7 Vasche di prima pioggia: Vasca di transito bacino urbano scaricatore di piena vasca di prima pioggia corpo idrico ricettore al trattamento

8 Vasche di prima pioggia: Vasca di cattura bacino urbano sollevamento scaricatore di piena by-pass corpo idrico ricettore vasca di prima pioggia al trattamento

9 SIMULAZIONI NUMERICHE Modello EPA S.W.M.M. (Storm Water Management Model) Modello dinamico di simulazione della trasformazione afflussi-deflussi

10 Dati di pioggia: le stazioni pluviografiche 130 stazioni pluviografiche Fascia tirrenica (6 Regioni italiane) Intervalli di acquisizione: 1, 10, 15 minuti

11 SIMULAZIONI NUMERICHE L efficienza della vasca è stata valutata mediante il rendimento η di rimozione del carico inquinante, così definito: 1 Mr rappresenta la massa totale di SST scaricata nel corpo idrico ed Mb quella totale accumulatasi sul bacino. E stata anche valutata l efficienza in termini di volumi liquidi scaricati nel ricettore: Vr è il volume scaricato nel ricettore e Vb il volume complessivo di origine meteorica in ingresso al sistema. M V V M r b r b

12 SIMULAZIONI NUMERICHE [De Martino et al., 2010a] Regione Campania η(v) Vasca di cattura C= 5 Qmn V= m 3 /ha imp Sistema separato

13 SIMULAZIONI NUMERICHE [De Martino et al., 2010a] Regione Campania θ(v)

14 SIMULAZIONI NUMERICHE Fascia tirrenica η(v) Inviluppo Curva media (3) Campania Calabria Emilia Romagna Lazio Piemonte Toscana V [m 3 /ha imp ]

15 SIMULAZIONI NUMERICHE Fascia tirrenica Inviluppo Curva media (4) Campania Emilia Romagna Piemonte Calabria Lazio Toscana 0.40 θ(v) V [m 3 /ha imp ]

16 Approccio semplificato per il calcolo di e Ricerca di una semplice espressione analitica della media dei valori estremi ( ) ( V ) η V = e η<0.05

17 Approccio semplificato per il calcolo di e Ricerca di una semplice espressione analitica della media dei valori estremi θ ( ) V = 1 ( V ) θ<0.16

18 Conclusioni Le simulazioni numeriche relative alla fascia tirrenica hanno confermato (soprattutto con riferimento al parametro η) la scarsa influenza del regime pluviometrico. Le relazioni semplificate ricavate per la Regione Campania possono essere utilizzate per un primo dimensionamento di una vasca di cattura anche in un area geografica più ampia (versante tirrenico). Resta inteso, tuttavia, che, qualora si avessero a disposizione i dati di pioggia e le caratteristiche del bacino urbano, una stima più attendibile potrà essere ottenuta mediante simulazioni continue o anche attraverso un approccio semiprobabilistico, caratterizzando il regime pluviometrico attraverso una distribuzione di probabilità. Sono in corso nuove calcolazioni numeriche con riferimento a stazioni pluviografiche appartenenti al versante adriatico e alle isole.