RELAZIONE SPECIALISTICA RELAZIONE SUL SISTEMA DI SMALTIMENTO DELLE ACQUE METEORICHE

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2 RELAZIONE SPECIALISTICA RELAZIONE SUL SISTEMA DI SMALTIMENTO DELLE ACQUE METEORICHE INDICE 1. PREMESSA NORMATIVA DI RIFERIMENTO ANALISI DEI DATI PLUVIOMETRICI ACQUE METEORICHE DI DILAVAMENTO CALCOLO DELLE PORTATE ACQUE DI PRIMA PIOGGIA CALCOLO DELLA PORTATA ACQUE METEORICHE DI SECONDA PIOGGIA CALCOLO PORTATA CRITICA IMPIANTO DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE METEORICHE INTRODUZIONE RETE FOGNANTE DI RACCOLTA ACQUE METEORICHE IMPIANTO DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE METEORICHE DI DILAVAMENTO TRINCEA DISPERDENTE IMPIANTO DI INNAFFIAMENTO...12 I

3 1. PREMESSA Nella presente relazione sono descritte le modalità di calcolo e le verifiche idrauliche effettuate per la progettazione e il dimensionamento della rete di raccolta, depurazione e smaltimento delle acque meteoriche afferenti ai piazzali ed alla viabilità interna del Centro Comunale di Raccolta Rifiuti Solidi Urbani ed assimilati da realizzare in via A. De Gasperi nel quartiere Paolo VI, del Comune di Taranto. Per il dimensionamento della rete fognaria e per la individuazione delle soluzioni tecnologiche da adottare per l immissione delle acque meteoriche depurate nel recapito finale, si è fatto riferimento ai dati ed alle informazioni di carattere idrologico e pluviometriche riportate nella Relazione di Piano dell Autorità di Bacino della Puglia costituente parte integrante del Piano Stralcio di Assetto Idrogeologico approvato con Delibera di Consiglio Regionale del

4 2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO In campo nazionale la normativa a cui fare riferimento per la corretta gestione e tutela delle acque è l art. 113 del D.Lgs. 152/06 e s.m.i. che fornisce, seppur in linea generale, indicazioni e prescrizioni da rispettare per le acque meteoriche di dilavamento e per i relativi scarichi; detta normativa rimanda alle leggi e ai regolamenti locali (regionali e provinciali) la definizione di criteri e procedure di dettaglio da adottare e far applicare ai titolari degli scarichi e delle immissioni. Per quanto attiene alla Regione Puglia, lo strumento a cui fare riferimento per la gestione delle acque meteoriche di dilavamento da pertinenze industriali è sia il Piano Direttore del 13/06/2002 (B.U.R.P. n.80 del 27/06/2002), sia il Piano di Tutela della Acque, di cui all art. 44 D. Lgs. n. 152/1999, emanato con Decreto del Commissario Delegato dell Emergenza Ambientale n. 209 del 19 Dicembre 2005 ed approvato con Delibera del Consiglio della Regione Puglia n. 230 del Tale Piano è stato tra l altro interessato da recenti modifiche ed integrazioni approvate con Deliberazione di Giunta Regionale n. 1441/2009 ed esplicitate negli Allegati alla predetta Deliberazione: 1) Sintesi non Tecnica del Piano di Tutela e 2) Linee Guida per la redazione dei regolamenti di attuazione PTA. L attività all interno della quale è prevista la realizzazione dell impianto di smaltimento delle acque meteoriche è assimilabile a stabilimento industriale; pertanto come indicato dallo stesso Piano Direttore, le acque di prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne dell impianto oggetto di intervento che si prevede di destinare a recapito finale, dovranno essere sottoposte ad un trattamento depurativo appropriato in loco, tale da conseguire il rispetto dei limiti di emissione previsti dalla normativa vigente. Per la progettazione del sistema di trattamento e smaltimento delle acque meteoriche si è anche tenuto conto del Regolamento Regionale n. 26/2013 di recente emanazione, ed in particolare di quanto previsto al Capo II ACQUE DI PRIMA PIOGGIA E DI LAVAGGIO DELLE AREE ESTERNE DA SOTTOPORRE A DEPURAZIONE del citato Regolamento. In aderenza a quanto indicato al comma 5 dell art. 10 del sopraccitato Regolamento Regionale, le acque di seconda pioggia sono state sottoposte alla stessa disciplina di 2

5 quanto previsto per le acque di prima pioggia; ciò in considerazione della tipologia di settore produttivo che si prevede di attivare nell area: Centro Comunale di Raccolta Rifiuti Solidi Urbani ed assimilati. L impianto di depurazione delle acque meteoriche è stato dotato di un manufatto di separazione tra le acque di prima pioggia e quelle di seconda pioggia (pozzetto scolmatore) che consente di attivare due linee di trattamento separate e distinte (linea acque di prima pioggia e linea acque di seconda pioggia). Per entrambe le linee, l impianto prevede un trattamento di grigliatura, sedimentazione e disoleazione. Per ulteriori dettagli in merito alle tecnologie e alla modalità di smaltimento si rimanda ai successivi paragrafi. Il recapito finale individuato per lo smaltimento delle acque meteoriche di dilavamento depurate sono i primi strati del sottosuolo; ciò in quanto, nei dintorni, non sono presenti reti fognarie separate in cui poter immettere le acque meteoriche depurate afferenti al Centro comunale. L efficienza depurativa dell impianto dovrà essere tale da conseguire il rispetto dei limiti di emissione previsti dalla Tab. 4 dell Allegato 5 Parte III del D.Lgs. 152/06 e s.m.i, oltre che dal par. 2.1 dello stesso Allegato ANALISI DEI DATI PLUVIOMETRICI Per la individuazione dei dati pluviometrici necessari alla stima e alla quantificazione dei volumi e delle portate di pioggia da trattare si è fatto riferimento al Piano di Bacino Stralcio Assetto Idrogeologico redatto dall Autorità di Bacino della Puglia. Nello specifico, nel citato Piano, il territorio di competenza della Regione Puglia è stato suddiviso in 6 aree pluviometriche omogenee, (Figura 1) per ognuna delle quali è possibile individuare la Curva di Possibilità Pluviometrica sulla base delle seguenti equazioni: Zona 1: X ( t, z) = t ( z / 3.178) Zona 2: X ( t, z) = t Zona 3: Zona 4: Zona 5: X ( t, z) = t X ( t, z) = t X ( t, z) = 28.2 t ( z )/ ( z)/

6 Zona 6: X ( t, z) = 33.7 t ( z)/ Dove: t = durata della precipitazione; z = quota media del sito (pari a 70 m, nel caso specifico). Figura 1: Regione Puglia Zone omogenee al 3 livello di regionalizzazione Le elaborazione effettuate, sulla base dei dati e delle informazioni sopra riportate, hanno consentito di elaborare la seguente equazione di possibilità pluviometrica: h = 33,70 t 0,202 (1) 4. ACQUE METEORICHE DI DILAVAMENTO CALCOLO DELLE PORTATE La superficie complessiva scolante costituita dalla viabilità e dai piazzali interni, dalla copertura del fabbricato ed al netto delle aiuole perimetrali, è pari a 1500 mq. 4.1 ACQUE DI PRIMA PIOGGIA CALCOLO DELLA PORTATA Sulla base della definizione fornita dal Regolamento Regionale n.26/2013 1, in merito alle acque di prima pioggia, ed in considerazione del valore della superficie scolante impermeabile (Sp) che caratterizza l area di intervento (pari a 1500 m 2 ), è stato stimato il volume delle acque di prima pioggia: Vp = Sp x hp = 1500 x 0,005 = 7,5 m 3 1 Acque di prima pioggia: le prime acque meteoriche di dilavamento fino ad una altezza di precipitazione massima di 5 millimetri, relative ad ogni evento meteorico preceduto da almeno 48 h di tempo asciutto, uniformemente distribuite sull'intera superficie scolante. 4

7 dove h p altezza di pioggia pari a 5 mm. A titolo puramente indicativo è anche possibile stimare la portata delle acque di prima pioggia (Qp) associando ad esse l intensità di pioggia (i p ) pari a 20 mm/h ottenuta considerando una altezza di pioggia pari a 5 mm caduta in un intervallo di tempo di 15 minuti: Qp = Sp x i p = 8,3 l/s Per quanto attiene alla metodologia di calcolo delle acque meteoriche successive a quelle di prima pioggia è stato applicato il Metodo di Corrivazione attraverso il quale metodo è stata stimata la durata di pioggia a cui è associato l evento critico per il sistema scolante oggetto di studio; tale durata, in aderenza al modello logicofunzionale applicato, corrisponde al tempo di corrivazione 2. Nell ambito dell applicazione del metodo è stato assunto un coefficiente di afflusso ϕ pari a 1. 2 Tempo di corrivazione: tempo necessario affinché la goccia di pioggia caduta nel punto più lontano del bacino raggiunga la sezione di chiusura (fonte: Sistemi di Fognature Manuale di Progettazione, Hoepli 2001). 5

8 4.2 ACQUE METEORICHE DI SECONDA PIOGGIA CALCOLO PORTATA CRITICA Per il calcolo della portata critica di pioggia si è fatto riferimento, come sopra citato, al Metodo Cinematico lineare (o metodo della corrivazione) che prevede le seguenti assunzioni preliminari: - Gocce di pioggia cadute contemporaneamente in punti diversi del bacino impiegano tempi diversi per raggiungere la sezione di chiusura (rappresentata in questo caso dal punti di immissione all Impianto di depurazione); - Il contributo di ogni singolo punto del bacino alla portata di piena è direttamente proporzionale alla intensità di pioggia caduta nel punto - in un istante precedente a quello del passaggio della piena di durata necessaria perché detto contributo raggiunga la sezione di chiusura; - durata del contributo idraulico caratteristica di ogni singolo punto ed invariante nel tempo. Per effetto di quanto sopra rappresentato, usualmente la portata massima al colmo (piena critica) si ottiene per piogge di durata pari al tempo di corrivazione. La portata al colmo della piena critica è stata stimata utilizzando la seguente formula: Q = ϕ i S (2) 360 Dove Q = portata al colmo di piena (m 3 /s); ϕ = coefficiente di afflusso medio del bacino; i = intensità di pioggia di durata pari al tempo di corrivazione t c (mm/h); S = superficie del bacino (ha) In genere per una fognatura urbana il tempo di corrivazione t c è calcolato facendo riferimento al percorso idraulico più lungo della rete fognaria fino alla sezione di chiusura considerata. Nello specifico per il calcolo del tempo di corrivazione si è fatto riferimento alla seguente equazione: tc=ta+tr (3) 6

9 Dove ta è il tempo di accesso alla rete, che dipende dalle caratteristiche geometriche e morfologiche dell area (si assume un valore pari a 15 min); tr è il tempo di rete dato dal tempo di percorrenza della canalizzazione, costituita da canaletta e tubazione, (tr=li/vi); dato il modesto sviluppo lineare della rete di raccolta acque meteoriche si considera come trascurabile tale tempo di rete. Le elaborazioni effettuate per il calcolo della portata al colmo di piena che potrà affluire all impianto di depurazione (con un prefissato tempo di ritorno di 5 anni) sono di seguito riepilogate: 1. assunzione dell intero piazzale come unico bacino scolante; ciò sulla base dell andamento altimetrico dell area e delle linee di impluvio e displuvio rilevabili; 2. quantificazione del coefficiente di afflusso medio correlato al tempo di corrivazione, che tiene anche conto dell effetto di laminazione e ritardo (assunto pari a 1); 3. calcolo del tempo di accesso t a, assumendolo pari a 900 s; 4. determinazione del tempo di corrivazione tc=ta della sezione di chiusura del bacino, assunta come il punto di ingresso all impianto; 5. noto il tc, per il singolo tratto, è stata determinata l intensità di pioggia di durata pari al tempo di corrivazione ed in base alla (2) è stata calcolata la portata al colmo; sulla base di tale valore è stato dimensionato lo speco fognario e la velocità di scorrimento 3. Il valore di portata critica calcolato è pari a Qp = 42 l/s. 3 Per dettagli sulla modalità di calcolo adottata per il dimensionamento degli spechi si rimanda al par

10 5. IMPIANTO DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE METEORICHE 5.1 INTRODUZIONE Il progetto prevede la realizzazione di una impianto di captazione, trattamento e successiva immissione, delle acque meteoriche di prima pioggia e di dilavamento del piazzale del Centro di Raccolta, nei primi strati del sottosuolo. Il sistema di captazione prevede la realizzazione di canalette grigliate collocate in corrispondenza degli accessi (carrabile) al Centro comunale e pozzetti in cls prefabbricato per le deviazioni, per gli innesti e per i controlli delle acque meteoriche in transito. 5.2 RETE FOGNANTE DI RACCOLTA ACQUE METEORICHE La rete fognaria di raccolta delle acque meteoriche è stata dimensionata sulla base dei dati pluviometrici e di portata ricavati in precedenza con il metodo della corrivazione. Nello specifico il sistema fognante sarà costituito da: - canalette prefabbricate in cls con gigliato in ghisa superiore in ghisa carrabile (D 400) (larghezza 28 cm, altezza 36, lunghezza complessiva pari a 12 m); - pozzetti di ispezione e deviazione in cls prefabbricato; per il raccordo altimetrico con il livello stradale sono stati altresì previsti anelli aggiuntivi raggiungi quota; - tubazioni in PVC rigida (DN 200, classe di rigidità SN 4). Per quanto attiene al sistema di pozzetti e tubazioni interrate di convogliamento delle acque all impianto di depurazione, è stata effettuata una verifica del tirante idraulico che potrà instaurarsi al suo interno in considerazione sia della massima portata critica stimata sia del diametro e della pendenza media assunta per le tubazioni in fase di progettazione. La citata verifica è stata effettuata utilizzando l equazione di Gauckler-Strickler assumendo in maniera esemplificativa un regime di moto uniforme. Come previsto dalla procedura di calcolo adottata, sono stati stimati i valori delle grandezze idrauliche (velocità e portata), in condizioni di completo riempimento utilizzando le seguenti formule di Gauckler-Strickler per sezioni circolari: 8

11 V r = 0,630 * K s * r 2/3 * i 1/2 Q r = 1,979 * K s * r 8/3 * i 1/2 Normalizzando i valori di V e Q rispetto ai valori di V r e Q r ed utilizzando le scale di deflusso normalizzate di Gauckler-Strickler per sezioni circolari, ed interpolando linearmente all interno degli intervalli individuati, si sono ricavati i valori di Q/Q r, h/r = e V/V r, da cui sono stati ricavati i valori di h (altezza del tirante idraulico), V (velocità di scorrimento). I valori ottenuti sono risultati essere del tutto compatibili con il regolare deflusso idraulico all interno degli stessi manufatti. 5.3 IMPIANTO DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE METEORICHE DI DILAVAMENTO L'impianto di trattamento prevede l attivazione di due linee di depurazione dedicate alle acque di prima pioggia ed alle acque di seconda pioggia. La separazione tra le due tipologie di acque verrà attuata mediante pozzetto scolmatore da installare a monte dell impianto. Linea acque di prima pioggia Tale linea è composta da due vasche monoblocco prefabbricate in C.A.V. realizzate con calcestruzzo RcK > 450 Kg./cmq, a perfetta stagnezza e preassemblate. La prima vasca svolgerà la funzione di raccolta e tenuta delle acque di prima pioggia confluenti dal piazzale (volume complessivo vasca 10 mc; volume acque di prima pioggio 7,5 mc). In tale vasca avverrà il processo di sedimentazione delle particelle contenute nelle acque meteoriche intercettate. Nella seconda vasca verrà effettuato il processo di disoleazione delle acque di prima pioggia; ciò mediante il disoleatore a coalescenza ex norma UNI EN 858. Le acque di prima pioggia vengono immesse nella vasca di disoleazione mediante impianto di sollevamento collegato alla centralina di pompaggio. L impianto dovrà inoltre essere dotato di n. 1 sensore di pioggia per installazione in ambiente esterno, finalizzato a rilevare l evento meteorico ed inviare apposito segnale alla centralina per la regolazione del funzionamento dell elettropompe. I reflui depurati all interno del disoleatore confluiranno successivamente a gravità in pozzetto fiscale per il controllo della qualità delle acque. 9

12 Linea acque di seconda pioggia Per il trattamento di sedimentazione e disoleazione delle acque di seconda pioggia è stato previsto un impianto costituito da una Vasca monoblocco prefabbricata in C.A.V. realizzata con calcestruzzo RcK > 450 Kg./cmq; la vasca dovrà essere costituita al suo interno da due comparti: il primo di sedimentazione ed il secondo di disoleazione mediante un filtro a coalescenza. Dimensioni esterne della vasca lunghezza : cm 200 larghezza : cm 500 altezza : cm cm 20 di soletta. I reflui depurati all interno del disoleatore confluiranno successivamente a gravità in pozzetto fiscale per il controllo della qualità delle acque in uscita. L impianto di trattamento delle acque di seconda pioggia consente un processo depurativo in continuo fino ad una potata massima pari a 60 l/s (compatibile con la massima portata al colmo stimata precedentemente pari a 42 l/s). Il progetto prevede inoltre il collegamento idraulico (mediante tubazione interrata a gravità) tra i due pozzetti fiscali ed un pozzetto scolmatore posto a monte della prevista trincea disperdente. Il pozzetto scolmatore verrà dimensionato e configurato in maniera tale da far confluire a gravità prioritariamente le acque depurate di prima e seconda pioggia nel serbatoio interrato (capacità l) di raccolta e riuso delle acque di pioggia trattate per l innaffiamento delle aree a verde. Nel caso in cui la vasca per uso irriguo dovesse risultare piena, le acque meteoriche di prima e seconda pioggia, grazie al pozzetto scolmatore, verranno direttamente immesse e smaltite nella trincea disperdente. Periodicamente, i fanghi e i residui derivanti dal trattamento, depositati nel comparto disoleatore, saranno prelevati e smaltiti da Ditta autorizzata. Per ulteriori dettagli e specifiche si rimanda alle Tavole di progetto. 10

13 5.4 TRINCEA DISPERDENTE Il progetto prevede lo smaltimento delle acque meteoriche depurate (di prima pioggia e di dilavamento) mediante l immissione delle stesse nei primi strati del sottosuolo attraverso trincee disperdenti. Ciò in quanto, a seguito di prime verifiche effettuate, non sono presenti, nei dintorni dell area, reti fognarie separate in cui poter immettere le acque meteoriche depurate rivenienti dal realizzando Centro comunale di raccolta rifiuti. Per il dimensionamento delle trincee si è fatto riferimento a dati ed informazioni di natura idrogeologica reperiti dallo studio idrogeologico appositamente commissionato dall Amministrazione a Geologo Professionista. Per quanto riguarda le caratteristiche di permeabilità nel sito di interesse, come rilevabile dal citato Studio Idrogeologico, ai litotipi che saranno interessati dalla realizzazione della trincea disperdente (calcare fratturato) è possibile associare un l coefficiente di permeabilità K pari a 761,19. 2 hxm Sulla base del massimo valore di portata di pioggia stimato (pari a 42 l/s = l/h) è stata calcolata la superficie disperdente necessaria a garantire un drenaggio continuo e funzionale dei volumi di acque meteoriche apportati: S S = Q/Ca= 198,63 m 2 pari a circa 200 mq Dove Q = portata al colmo (l/s) Ca = capacità di assorbimento dei terreni (l/s m 2 ). Assumendo per la trincea una larghezza pari a 1 m ed una altezza pari a 1,5 m si ottiene una lunghezza complessiva pari a: L = 200/4 = 50 m. La trincea sarà realizzata lungo, l aiuola perimetrale, mediante tubazioni fessurate in polietilene PE-AD (DN 200) disposte entro uno scavo di larghezza 1,00 m e profondità 1,50 m. Per garantire una ottimale dispersione delle acque depurate lo scavo della trincea dovrà essere riempito con ghiaia e pietrame grossolano. Lo strato superiore della trincea dovrà essere rimodellato con terreno vegetale previa interposizione, tra lo 11

14 stesso terreno e il pietrame sottostante, di geotessuto (TNT) finalizzato ad impedire l intasamento del letto di ghiaia e pietrame con particelle fini. 5.5 IMPIANTO DI INNAFFIAMENTO In conformità alle prescrizioni contenute nel Regolamento Regionale n.26/2013, il progetto generale di realizzazione del Centro di raccolta rifiuti, ha previsto inoltre la realizzazione di un impianto di innaffiamento delle aree a verde costituito da: - un serbatoio interrato di raccolta delle acque meteoriche depurate (capacità 3000 l); le acque meteoriche depurate verranno immesse nella vasca mediante un pozzetto ripartitore da installare lungo la tubazione in uscita dall impianto di depurazione; - un impianto di sollevamento costituito da serbatoio pressurizzato a membrana (vaso di espansione); - una rete di distribuzione principale realizzata con tubo in Polietilene alta densità del PN10, DN 63; - una rete di distribuzione secondaria realizzata con tubo in Polietilene alta densità, DN 32 del tipo ad ala gocciolante ; - centralina di zona comandata da programmatore elettronico ed elettrovalvole. 12