COMUNE DI GRANAROLO DELL'EMILIA CITTA' METROPOLITANA DI BOLOGNA MODIFICA INTERSEZIONE TRA S.S. 64 "PORRETTANA", VIA LARGHE, VIA CHIESA E VIA SAN MARINO PROGETTO ESECUTIVO COMMITTENTE: EDILPIANORO SRL in liquidazione Via del Lavoro n.2-40065 Pianoro (BO) Tel. +39-051-6517511 PROGETTAZIONE: Il presente elaborato è di proprietà di MC Engineering Srl; è pertanto vietato riprodurlo o divulgarlo senza specifica autorizzazione MC Engineering Srl 392876 SOCIETA' DI INGEGNERIA Via Zanardi 157/6-40131 Bologna (BO) Tel. +39 051 4211945 Fax +39 051 4213490 E-mail Titolo: Codice elaborato 1 6 0 9 R 4 0 1 0 E 0 Scala - Data 00 27/04/2017 Emissione GF MC MC Rev. Direttore tecnico: Ing. Giorgio Fantini (Albo Ingegneri Bologna nr. 6145/A) Gruppo di lavoro: Ing. Cristina Osti Dott. Francesca Ventura RELAZIONE REGIMAZIONE IDRAULICA 27/04/2017 Data Oggetto Redatto Archivio 1609_R_4010_E_0.pdf Controllato Approvato
INDICE 1. INTRODUZIONE... 2 2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO... 3 3. LAMINAZIONE DELLE ACQUE DI PIOGGIA... 4 4. DATI DI INGRESSO PER IL DIMENSIONAMENTO DELLE CONDOTTE... 5 5. VALUTAZIONE PORTATE DELLE CONDOTTE... 8 Pagina: 1 di 9
1. INTRODUZIONE Nelle pagine seguenti vengono illustrati gli aspetti funzionali relativi al progetto dell impianto di fognatura per la raccolta delle acque meteoriche connesse alla nuova rotatoria prevista a Lovoleto nel Comune di Granarolo dell Emilia (BO), tra la S.S. 64 Porrettana, la via Larghe, la via Chiesa e la via S. Marino. La proposta progettuale consiste nella realizzazione di una coppia di rotatorie abbinate di diverso diametro tali da regolamentare tutte le tre intersezioni presenti. La rotatoria principale è prevista a cinque bracci (di cui due relativi alla S.S. 64, uno alla via Larghe, uno alla via Chiesa e uno all accesso al nuovo comparto), a ingresso singolo e presenta un diametro esterno di 47.00 m. La rotatoria minore è invece prevista a tre bracci (via Larghe, via S. Marino e braccio di ingresso della rotatoria principale), a ingresso singolo, e presenta un diametro esterno di 20.00 m. L allontanamento delle acque meteoriche intercettate dalle superfici impermeabili avverrà attraverso caditoie posizionate in corrispondenza dei lati di delle carreggiate in funzione delle pendenze trasversali con passo adeguato alle superfici da servire, mentre in corrispondenza degli anelli delle rotatorie le caditoie saranno posizionate in corrispondenza del ciglio esterno dell anello. Le acque verranno convogliate nell attuale fosso laterale alla S.S. 64 che verrà tombinato per il tratto interferente attraverso un sistema di fognatura costituito da tubazioni in pvc e in cemento armato vibrocompresso interrate. Come da richiesta dell Ente gestore del fosso esistente a lato della S.S. 64 (Consorzio della Bonifica Renana), al fine di non immettere ulteriori volumetrie di acqua all interno dello stesso nei momenti di picco delle precipitazioni, è stata prevista la laminazione delle acque di pioggia provenienti dalla nuova area pavimentata localizzata a est della S.S. 64 prima dell immissione all interno del sistema dei fossi esistenti. La maggiore facilità di realizzazione e manutenzione di un sistema diffuso di accumulo delle acque rispetto alla realizzazione di un unica vasca ha portato alla scelta di prevedere la posa di una coppia di tubazioni in cemento armato vibrocompresso autoportanti aventi diametro interno di 800 mm Per il tracciato delle condotte e per i tipologici delle tubazioni e dei pozzetti impiegati si rimanda all elaborato grafico 1609-H-4000-E_Regimazione delle acque superficiali e impianto di irrigazione. Per il progetto del sistema fognario si è fatto riferimento alle Linee guida per la progettazione, realizzazione e collaudo di reti fognarie emesse da HERA S.p.A.. Pagina: 2 di 9
2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO Nella redazione del Progetto si è fatto riferimento principalmente alla seguente normativa: UNI EN 124:1995 Dispositivi di coronamento e di chiusura per zone di circolazione utilizzate da pedoni e da veicoli. Principi di costruzione, prove di tipo, marcatura, controllo di qualità; UNI EN 1295-1:1999 - Progetto strutturale di tubazioni interrate sottoposte a differenti condizioni di carico - Requisiti generali; UNI EN 1610: 1999- Costruzione e collaudo di connessioni di scarico e collettori di fognatura; UNI EN ISO 14688-1:2003 Indagini e prove geotecniche - Identificazione e classificazione dei terreni - Identificazione e descrizione; UNI EN ISO 13043:2004 Aggregati per miscele bituminose e trattamenti superficiali per strade, aeroporti e altre aree soggette a traffico; UNI EN ISO 14688-2:2004 Indagini e prove geotecniche - Identificazione e classificazione dei terreni - Parte 2: Principi per una classificazione; UNI EN 13242:2008 Aggregati per materiali non legati e legati con leganti idraulici per l'impiego in opere di ingegneria civile e nella costruzione di strade; UNI EN 13285:2004 Miscele non legate Specifiche; UNI EN 12591:2009 Bitume e leganti bituminosi - Specifiche per i bitumi per applicazioni stradali; DGR della Regione Emilia Romagna 18-12-2006 n. 1860 - Linee Guida di indirizzo per la gestione delle acque meteoriche di dilavamento e delle acque di prima pioggia in attuazione della Deliberazione G.R. N. 286 del 14/02/2005. Si è inoltre fatto riferimento alle seguenti prescrizioni degli enti gestori: HERA S.p.A. Linee Guida per la progettazione, realizzazione e collaudo di reti fognarie. Pagina: 3 di 9
3. LAMINAZIONE DELLE ACQUE DI PIOGGIA Al fine di limitare le acque convogliate nel Fosso Stradale presente a lato della S.S. 64 è stata prevista la laminazione delle acque di pioggia provenienti dalla nuova area pavimentata localizzata a est della S.S. 64. La maggiore facilità di realizzazione e manutenzione di un sistema diffuso di accumulo delle acque rispetto alla realizzazione di un unica vasca ha portato alla scelta di prevedere un invaso in linea mediante la posa di una coppia di tubazioni in cemento armato vibrocompresso autoportanti aventi diametro interno di 800 mm. L estensione del tratto della fognatura è stata determinata sulla base della nuova area impermeabilizzata rispetto alla condizione ante-operam utilizzando il parametro previsto nelle Norme del Progetto di Piano stralcio per il sistema idraulico Navile-Savena Abbandonato redatto dall Autorità di Bacino del Fiume Reno pari a 500 mc/ha. La nuova area impermeabilizzata a est della S.S. 64 risulta pari a circa 2.050 mq (0.205 Ha), per cui il volume da laminare risulta pari a 102.50 mc. L estensione del tratto di previsione delle tubazioni dedicate alla laminazione risulta essere di 136.50 m, per cui il riempimento sarà pari a 0.75 mq a cui corrisponde un riempimento del 75%, garantendo così un franco di sicurezza pari al 25%. La pendenza delle condotte in c.a. sarà limitata (0.1%) in considerazione della funzione di laminazione che le stesse devono avere e dei vincoli rappresentati dalle quote della nuova viabilità e del manufatto di tombinamento del Fosso Stradale. Le coppie di tubi verranno collegati mediante pozzetti di grandi dimensioni (1200 x 2500 mm per i pozzetti di linea e 2500 x 2500 mm per i pozzetti di nodo) con il fondo sagomato. Per lo scarico delle acque si prevede che l immissione nello scatolare di tombinamento del Fosso Stradale avvenga in corrispondenza del pozzetto di nodo 4A mediante una condotta di piccolo diametro PE 100 PN10 del diametro DN90 (Ø int. 79.2 mm) in modo da mantenere controllata il quantitativo immesso. La quota di scorrimento della tubazione di scarico in corrispondenza dello scatolare è impostata a quota 20.64 m a circa 48 cm dal fondo dello stesso (quota del fondo dello scatolare 20.16 m). Pagina: 4 di 9
4. DATI DI INGRESSO PER IL DIMENSIONAMENTO DELLE CONDOTTE Per la verifica delle condotte si fa riferimento al metodo cinematico o metodo della corrivazione, assumendo, conformemente a quanto previsto dalle Linee guida HERA, un periodo di ritorno di 25 anni, un coefficiente di afflusso alla rete pari a 0.9 per le superfici tipo tetti, cortili lastricati e strade ed a 0.1 per le superfici tipo verde e terreno naturale. Date le limitate estensioni delle aree si considera un tempo di corrivazione inferiore ad 1 ora, per cui i parametri a ed n della curva pluviometrica riportati sulle Linee guida, per la provincia di Bologna, risultano pari a: a = 46.12 [mm/h n ] n = 0.487 L espressione dell altezza di pioggia (h) legata alla durata dell evento (t) assumerà la seguente forma: h = a t n = 46.12 t 0.487 La corrispondente espressione dell intensità di pioggia è data da: i c = 46.12 t (0.487-1) Il metodo cinematico lineare (o metodo della corrivazione) è basato sulle seguenti considerazioni: gocce di pioggia cadute contemporaneamente in punti diversi del bacino impiegano tempi diversi per arrivare alla sezione di chiusura di questo; il contributo di ogni singolo punto del bacino alla portata di piena è direttamente proporzionale all intensità di pioggia caduta in un istante precedente quello del passaggio della piena e del tempo necessario perché detto contributo raggiunga la sezione di chiusura; questo tempo è caratteristico di ogni singolo punto ed invariante nel tempo. Il tempo di concentrazione (o di corrivazione) t c caratteristico del bacino in esame è l intervallo necessario affinché la goccia caduta nel punto più lontano ne raggiunga la sezione di chiusura. La portata al colmo è esprimibile tramite la: S Q = ϕ i 360 dove: Q = portata di colmo [m 3 /s]; φ = coefficiente di afflusso medio del bacino; i c = intensità media della pioggia di durata pari al tempo di concentrazione t c [mm/h]; S = superficie del bacino [ha]; t c = tempo di concentrazione [ore], somma del tempo di accesso in rete (t a) e di transito in rete (t t), t c = t a + t t Pagina: 5 di 9
I collettori presenti all interno dell area di intervento sono riportati nella Tabella 4-1 in cui sono indicate la lunghezza, il diametro, la pendenza, la superficie di competenza e il coefficiente di afflusso. Per la numerazione dei nodi si rimanda all elaborato grafico 1609-H-4000-E_Regimazione delle acque superficiali e impianto di irrigazione. COLLETTORE LUNGHEZZA [m] PENDENZA [%] Øi [mm] AREA PARZIALE [m 2 ] COEFF. AFFLUSSO 1A-2A 19 1% 299.6 333 0.9 335 0.9 2A-3A 23.50 0.1% 2x800 276 0.9 148 0.1 3A-4A 24 0.1% 2x800 44 0.9 59 0.1 6A-4A 23 1% 299.6 258 0.9 81.50 0.1 7A-4A 45.50 0.1% 2x800 641 0.9 223 0.1 8A-7A 39 0.1% 2x800 655 0.9 386 0.9 1B-2B 20.50 0.5% 299.6 56 0.1 131 0.1 2B-4B 45.50 0.5% 299.6 498 0.9 84 0.1 622 0.9 2B-5B 52.50 0.5% 299.6 130 0.1 214 0.1 Tabella 4-1 Aree di competenza e caratteristiche dei collettori Il tempo di accesso alla rete è funzione della dimensione del sottobacino drenato considerato. Per una valutazione di massima del tempo di accesso alla rete si utilizza l espressione di Mambretti e Paoletti (1996) valida per sottobacini di area fino a 10 ettari, per la quale il tempo di accesso alla rete dell i-esimo sottobacino è dato da: dove: 3600nn 1 4 0.5ll ii tt aaaa = ss 0.375 ii (aaφφ ii SS ii ) 0.25 4 nn+3 Pagina: 6 di 9
t ai l i s i S i φ i è il tempo di accesso dell i-esimo sottobacino [s]; è la massima lunghezza del deflusso superficiale dell i-esimo sottobacino [m]; è la pendenza media dell i-esimo sottobacino [m/m]; è la superficie dell i-esimo sottobacino [ha]; è il coefficiente d afflusso dell i-esimo sottobacino; a, n parametri della curva di possibilità pluviometrica, con a in [mm/h n ] mentre n è un numero puro. Si riportano nella Tabella 4-2 i valori per i tempi di accesso determinati con la formula di Mambretti e Paoletti: COLLETTORE 1A-2A 2A-3A 3A-4A 6A-4A 7A-4A li si Si [m] [m/m] [ha] [m 2 ] [s] 17.50 0.006 0.0335 0.9 29.66 30 0.009 0.0333 0.9 46.30 19 0.01 0.0276 0.9 27.66 28 0.007 0.0148 0.1 112.94 7 0.04 0.0044 0.9 8.20 26 0.003 0.0059 0.1 194.44 18 0.005 0.0258 0.9 35.71 27.50 0.003 0.00815 0.1 189.01 33 0.004 0.0641 0.9 60.68 27 0.003 0.0223 0.1 138.67 8A-7A 32 0.009 0.0655 0.9 41.07 37 0.039 0.0386 0.9 30.04 1B-2B 14 0.049 0.0056 0.1 29.18 27 0.015 0.0131 0.1 80.83 4B-2B 32 0.012 0.0498 0.9 39.26 28 0.003 0.0084 0.1 191.29 28 0.008 0.0622 0.9 37.62 5B-2B 28 0.003 0.0130 0.1 168.77 20 0.02 0.0214 0.1 43.97 Tabella 4-2 Valutazione tempo di accesso alla rete ϕi tai Il tempo di accesso alla rete per ogni collettore è rappresentato dal maggiore di quelli calcolati per ogni sotto-area di cui alla tabella 4-2. I tempi di rete non sono determinabili in fase preliminare in quanto sono funzione della velocità dell acqua all interno delle condotte, correlata alla portata e al riempimento delle condotte. Tali valori saranno ottenuti nel paragrafo successivo nella fase di verifica delle portate dei condotti. Pagina: 7 di 9
5. VALUTAZIONE PORTATE DELLE CONDOTTE Per valutare l adeguatezza delle dimensioni delle condotte previste si procede alla verifica del livello di riempimento e della velocità dell acqua all interno delle condotte. Per il calcolo della portata idraulica e dei diametri delle condotte si ipotizza la validità del moto uniforme e si determina la portata del condotto utilizzando l equazione di moto nella forma di Manning: Q = K S A R 2 3 i 1 2 f i dove: Q = portata [m 3 /s]; K S = coefficiente di scabrezza di Gauckler-Strickler assunto pari a 80 per le tubazioni in PVC e calcestruzzo vibro-compresso; A = area della sezione riempita [m 2 ]; R i = raggio idraulico [m]; i f = pendenza del fondo [m/m]. Il calcolo delle portate per i vari rami viene ottenuto mediante iterazioni per determinare la velocità di percorrenza dell acqua che influenza il tempo di transito in rete (t t), che a sua volta influenza l intensità di pioggia (i c), riportati nella Tabella 5-1. Per il riferimento alla numerazione dei nodi si rimanda all elaborato grafico 1609-H-4000-E_Regimazione delle acque superficiali e impianto di irrigazione. V TRATTO [m/s] tt tc =ta + tt [s] [s] 1A-2A 1.534 12.39 58.69 2A-3A 0.461 50.98 163.92 3A-4A 0.260 92.31 286.75 6A-4A 1.195 19.25 208.26 7A-4A 0.539 84.42 223.09 8A-7A 0.558 69.89 110.96 1B-2B 1.034 19.83 100.66 2B-4B 1.037 43.88 235.17 2B-5B 1.094 47.99 216.76 Tabella 5-1 Tempi di rete e di concentrazione Pagina: 8 di 9
Si riporta nella Tabella 5-2 la verifica delle condotte di progetto sulla base delle aree drenate. Per il riferimento alla numerazione dei nodi si rimanda all elaborato grafico 1609-H-4000-E_Regimazione delle acque superficiali e impianto di irrigazione. TRATTO DN CONDOTTA [mm] Фi [mm] PENDENZA [m/m] AREA DRENATA [ha] PORTATA IMMESSA [l/sec] PORTATA TOTALE AL NODO FINALE [l/sec] V [m/s] Riempimento [%] 1A-2A Ø315 299.6 0.01 0.0333 37.35 0.0335 32.03 69.38 1.53 61.20 2A-3A 2xØ800 2x800 0.001 0.0276 22.55 0.0148 0.92 92.85 0.56 22.06 ( * ) 3A-4A 2xØ800 2x800 0.001 0.0044 3.18 0.0059 0.28 96.31 0.57 22.47 ( * ) 6A-4A Ø315 299.6 0.01 0.0258 25.65 0.00815 0.45 26.10 1.20 34.83 8A-7A 2xØ800 2x800 0.001 0.0655 44.87 44.87 0.37 11.06 ( * ) 7A-4A 2xØ800 2x800 0.001 0.0641 38.53 0.0223 1.19 84.59 0.46 15.44 ( * ) 0.0386 39.76 1B-2B Ø315 299.6 0.005 0.0056 0.67 41.50 1.03 53.57 0.0131 1.07 4B-2B Ø315 299.6 0.005 0.0498 39.76 0.0084 0.44 40.20 1.04 53.94 0.0622 48.59 5B-2B Ø315 299.6 0.005 0.0130 0.71 51.08 1.09 62.88 0.0214 1.78 2B-3B Ø400 382.6 0.01-132.78 132.78 1.81 61.08 ( * ) riempimento singola tubazione, nell ipotesi di uguale ripartizione dei flussi Tabella 5-2 Verifica portata condotte di progetto Le dimensioni delle condotte di progetto risultano tutte compatibili con le portate immesse dalle caditoie stradali, risultando il riempimento massimo pari a circa il 62.88% (tratto 5B-2B) e la velocità massima pari a 1.81 m/s (tratto 2B-3B), inferiore alla velocità massima richiesta dalle specifiche HERA (pari a 5 m/s). Pagina: 9 di 9