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PREMESSA La presente relazione è relativa agli aspetti di calcolo idromorfologici per il parco eolico in progetto in agro dei comuni di Poggio Imperiale S.Paolo di Civitate, proposto dalla società IVPC-Power6. Il parco eolico è composto da n 10 aerogeneratori (3 Poggio I. 7 S.Paolo di C.), per la potenza complessiva di 42 MW, una dorsale in cavidotto di collegamento ad una cabina di consegna posta nel Comune di S.Paolo di Civitate. 1
In particolare sono state individuate tutte le interferenze del cavidotto e delle strade con il reticolo idrografico e le torri eoliche poste ad una distanza inferiore a mt 150 dal suddetto reticolo idrografico, per le quali è stato necessario eseguire le necessarie verifiche al fine di verificare la sussistenza delle condizioni di sicurezza idraulica, sulla base di uno studio di compatibilità idromorfologico ed idraulico. 2
Lo studio è stato redatto nel rispetto della relazione di piano allegata al Piano di Bacino della Puglia, stralcio assetto idrogeologico dell AdB Puglia approvato con Delibera n.39 del 30.11.2005. 3
STUDIO IDRAULICO/IDROLOGICO Lo studio, con riferimento all area in oggetto, è stato condotto utilizzando il rilievo DTM (ris. 8x8) reso disponibile dalla Regione Puglia associato alla carta tecnica comunale in scala 1:5.000, verificato in sito o per meglio definire l esatta morfologia dell area interessata e dei bacini di competenza. A partire dallo strato informativo di cui sopra, si è costruito il modello digitale del terreno, per interpolazione delle stesse quote ed è stato quindi possibile ricavare le dimensioni e la conformazione dei bacini afferenti l area in oggetto. A seguire sono riportate tutte le cartografie che individuano 1- le interferenze del cavidotto e delle strade con il reticolo idrografico 2- le torri eoliche 3- la stazione di consegna I reticoli oggetto di verifica sono stati numerati quelli ricadenti nel buffer di 150 dalle torri, individuando in fase di progettazione definitiva le ulteriori interferenze presenti in corrispondenza del percorso di posa del cavidotto stesso. 4
- INTERVENTO SU DTM - 5
- INTERVENTO SU DTM E RETICOLO - 6
Lo studio idrologico è stato eseguito adottando la metodologia proposta dal VAPI. Con tale metodologia si individua la zona omogenea di appartenenza del bacino, ovvero viene individuata la zona 1 di appartenenza. zone pluviometriche omogenee VAPI Per tale zona la curva di possibilità pluviometrica utilizzata è: zona 1: dipendente dall altitudine media del sito pari a h= 114 mt 7
t (ore) VAPI ZONA 1 H (mm) 1 28,66 2 33,96 3 37,50 4 40,23 5 42,49 6 44,42 7 46,13 8 47,66 9 49,06 10 50,34 11 51,52 12 52,63 13 53,67 14 54,65 15 55,58 16 56,47 17 57,31 18 58,12 19 58,89 20 59,64 21 60,35 22 61,04 23 61,71 24 62,36 Ai detti valori, vanno applicati coefficienti moltiplicativi relativamente al Fattore di Crescita KT (funzione del tempo di ritorno dell evento di progetto, espresso in anni), che per le zone della Puglia settentrionale, vale: zone 1-2-3-4: Kt = 0.5648+0.415 lnt T Kt 30 1,98 200 2,76 500 3,14 8
E quindi applicando questi ultimi ai valori discreti: t (ore) H (mm) VAPI ZONA 1 H*kt T=30 H*kt T=200 H*kt T=500 1 28,66 56,64 79,20 90,10 2 33,96 67,11 93,84 106,75 3 37,50 74,10 103,62 117,88 4 40,23 79,50 111,18 126,47 5 42,49 83,96 117,41 133,57 6 44,42 87,79 122,77 139,66 7 46,13 91,17 127,49 145,03 8 47,66 94,19 131,72 149,84 9 49,06 96,95 135,57 154,22 10 50,34 99,48 139,11 158,25 11 51,52 101,82 142,39 161,98 12 52,63 104,02 145,45 165,47 13 53,67 106,07 148,33 168,74 14 54,65 108,01 151,04 171,82 15 55,58 109,85 153,61 174,75 16 56,47 111,60 156,06 177,53 17 57,31 113,27 158,39 180,18 18 58,12 114,86 160,62 182,72 19 58,89 116,39 162,76 185,15 20 59,64 117,86 164,81 187,49 21 60,35 119,27 166,79 189,74 22 61,04 120,64 168,70 191,91 23 61,71 121,96 170,54 194,01 24 62,36 123,23 172,33 196,04 Da cui si ottengono le curve di possibilità pluviometriche: 250.00 Curve di possibilità pluviometrica 200.00 150.00 100.00 y = 90.103x 0.2446 y = 79.205x 0.2446 y = 56.641x 0.2446 50.00 0.00 0 5 10 15 20 25 30 H*kt T=30 H*kt T=200 H*kt T=500 Potenza (H*kt T=30) Potenza (H*kt T=200) Potenza (H*kt T=500) Curva di possibilità pluviometrica Tr 30, 200, 500 VAPI zona 1 9
Determinazione delle portate attese Utilizzando le curve VAPI prima calcolate per i diversi tempi di ritorno, si ottiene: Tr 30 : h = 56.641 t 0.2446 Tr 200 : h = 79.205 t 0.2446 Tr 500 : h = 90.103 t 0.2446 Si calcola, quindi, il tempo di ritardo tl (Lag Time) applicando la formula seguente : Soil Conservation Service Con tl = 0.342 * (L 0.8 / i 0.5 )*((1000/CN-9) 0.7 ) L = lunghezza dell asta principale del bacino [km] i = pendenza media percentuale del bacino (in % compresa fra 0 e 100) CN = Curve Number del Soil Conservation Service (compreso fra 0 e 100) = 75 Il parametro CN utilizzato è in condizioni normale di umidità tale che CN = CN II, e pertanto si ricava dalla tabella sottostante: 10
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La tabella che segue riepiloga il calcolo del tl (Lag Time): Bacino Area (Kmq) L. Tronco (mt.) Lag time (min.) 1 0.90 762 100.8 3.66 2 1.00 694 124.7 2.06 i Tutti i parametri sopra calcolati, saranno utilizzato, ai fini della costruzione dello ietogramma e idrogramma di piena, in corrispondenza di TR200. Determinazione dell idrogramma di piena Nel seguito si determinerà l idrogramma di piena (Tr 200) utilizzando il software HEC-HMS della U.S. Army Corps of Engineers Hydrologic Engeneer Center (www.hec.usace.army.mil). Schematizzati i sottobacini, è stato esaminato l evento nell arco delle 12 ore, ovvero dal 10.12.2008 alle ore 1.1 al 10.12.2008 alle ore 18.00m, utilizzando i seguenti metodi per la trasformazione afflussi deflussi: - Loss method = SCS curv number - Transform method = SCS unit hydrograph - Metereologic model = frequency storm - Routing Metod = lag time - Variabili: 1. lag time = vedi tabella 2. CN = curve number = 75 3. A = area bacino = vedi tabella 4. Lenght / Slope / Manning s n = vedi tab. / vedi tab. / 0.035 5. valori discreti della curva di possibilità pluviometrica VAPI a Tr200 A seguire sono riportate le risultanze grafiche, lo schema adottato ed i valori massimi di portata ottenuti. 12
-bacino B1- -bacino B2-13
Si riportano le portate massime (al colmo dell idrogramma) Bacin o Area Q 200 (mc/s) Volume (mm) b1 0.90 1.6 103.89 b2 1.00 1.7 103.89 Determinati gli idrogrammi di piena con tempo di ritorno di 200 anni, si procede alla verifica idraulica per mezzo del software HEC-RAS della U.S. Army Corps of Engineers Hydrologic Engeneer Center. Tale verifica viene condotta utilizzando un modello monodimensionale in regime di condizioni stazionarie (steady flow), con modello base terreno DEM maglia 8x8. Si è proceduto quindi ad utilizzare detti idrogrammi di piena utilizzando il modello digitale del terreno per l area di interesse. 14
Per ognuna delle aste oggetto di studio, si sono realizzate le sezioni trasversali di verifica, con riferimento alla ubicazione relativa delle torri ricadenti nel raggio dei 150 dai compluvi, utilizzando i seguenti parametri di input: Bacin o Area Q 200 (mc/s) Volume (mm) b1 0.90 1.6 103.89 b2 1.00 1.7 103.89 è stata individuata una più ampia area costituente il dominio di calcolo, estendendo l asse d impluvio oltre la lunghezza reale del reticolo presente, mediante interpolazione con il dtm di bacino, in modo da ottenere la configurazione delle aree inondabili e confrontare le sezioni più prossime alla torre eolica. 15
Bacino B1 Le sezioni di verifica rientranti nel buffer di 150 dalla torre eolica sono: - 375; 450; 525; 607. Per tutte le sezioni verificate, i valori di tirante idraulico non superano i 30-40 cm (TR 200 anni), 0,12 m. nel punto più prossimo alla torre, rimanendo a non meno di 35 m Si riportano di seguito le 4 sezioni di verifica e la tabella dei risultati della verifica HEC-RAS. 16
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Bacino B2 Le sezioni di verifica rientranti nel buffer di 150 dalle torri eoliche sono: - Torre WTG 7 225; 300; 375; 450. - Torre WTG 6 900; 986; 1096; 1137;1200. Per tutte le sezioni verificate, i valori di tirante idraulico non superano i 30-40 cm (TR 200 anni), con velocità del tutto irrilevanti, quindi acque sostanzialmente di laminazione superficiale areale Si riportano di seguito le 9 sezioni di verifica che interessano le torri WTG 7 - WTG 8 e la tabella dei risultati della verifica HEC-RAS. 19
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INTERFERENZE DEL RETICOLO IDROGRAFICO CON LE OPERE DA REALIZZARE. Nelle condizioni ante-operam, relativamente alla dorsale di cavidotto sono stati riscontrati ulteriori 5 intersezioni con il reticolo presente in zona. Per ciascun di esso è stato previsto un attraversamento in sotto alveo, mediante tecnica di penetrazione TOC, 25
come di seguito rappresentato: 26
In particolare sarà impostata una profondità pari a minimo mt 2,00 del piano terreno o fondo alveo: Il punto di inversione sarà posizionato ad una distanza variabile esternamente all area di esondazione, come emerso dalla simulazione idraulica eseguita 27