COMUNE DI ROMA RELAZIONE TECNICA DI CALCOLO IDRAULICO RETE PER LA RACCOLTA DELLE ACQUE METEORICHE
CALCOLO DELLA PORTATA DELLE ACQUE METEORICHE Il calcolo per la verifica idraulica di seguito riportato è relativo al sistema di raccolta e convogliamento alla rete fognante principale delle acque meteoriche scolate dal comparto. I calcoli per il dimensionamento della rete fognante vengono svolti a partire dalle portate massime in transito lungo i tronchi della rete. Per la determinazione delle portate di punta in corrispondenza delle singole sezioni del sistema di drenaggio, è stato utilizzato il "metodo del tempo di corrivazione", il quale si basa sul presupposto che la pioggia critca per una determinata sezione, abbia una durata uguale al tempo di corrivazione (ossia il tempo che l acqua caduta nel punto più lontano del bacino impiega a raggiungere la sezione stessa). I bacini presi in considerazione per il calcolo sono 4: Bacino 1 fogna tubolare Ø 1000; Bacino 2 fogna tubolare Ø 1000; Bacino 3 fogna tubolare Ø 1200, che riceve anche le acque del tratto relativo al bacino 2; Bacino 4 fogna tubolare Ø 1500, che riceve le acque dei bacini 1,2 e 3; Bacino 5 fogna tubolare Ø 1000, che recapita nella tipo VII esistente. BACINO 1 - TRATTO Y' K W Superficie bacino 4,44 ha (A) La formula empirica adottata nel calcolo è del tipo Qz = p * r * f * A ove: Qz = portata delle acque pluviali espressa in mc/sec A = area della superficie scolante espressa in ha r = coefficiente di ritardo f = coefficiente di restituzione p = afflusso meteorico espresso in mc/sec Superficie complessiva lotto (A) ha 4,436 Superfici Intensivo (S1) ha 2,834 63,89 % Superficie a verde (S2) ha 0,161 3,62 % Superficie semintensiva (S3) ha 0,000 - % Strade e Parcheggi (S4) ha 1,441 32,49 % L h f t di lt l 622
r = 1/ 6 (A) r 0,68 Coefficiente di restituzione ( f ) Superfici lastricate (S1) coeff. 0,90 Aree verdi (S2) coeff. 0,10 Sup.Semintensiva(S3) coeff. 0,50 Strade e Parcheggi (S4) coeff. 1,00 f = 0,904 f = (S1*0.9+S2*0,10+S3*0,5+S4*1) / Superficie Bacino Coefficiente di afflusso meteorico ( p ) Il valore massimo dell'intensità (afflusso meteorico) si avrà per una durata di pioggia pari al tempo di corrivazione dal bacino, che equivale al tempo che l'acqua impiega a percorrere la distanza dal punto di caduta più distante nel bacino (a monte) al punto di uscita a valle del bacino stesso (sezione di uscita). Se si indica H l'altezza di pioggia (espressa in mm) caduta nel tempo T (espresso in ore), l'intensità media oraria i sarà data dall'espressione: i = H /T mm/ora Di conseguenza p sarà espresso dalla formula: (1/1000)ml * 10.000 mq i p = ---------------------------------- = -------- mc/sec ha 3.600 sec 360 Il tempo T in ore, di durata della pioggia da introdurre nel calcolo, sarà determinato nel modo seguente. Si suppone una velocità media dell'acqua nella fogna di 1m/sec; di conseguenza il tempo di corrivazione, cioè il tempo che l'acqua caduta per pioggia all'inizio del bacino a monte, impiega a percorrere la distanza L e raggiungere la sezione estrema della fogna a valle, sarà dato da: T = L / 3.600 sec in ore Al tempo T si aggiunge un tempo t, variabile tra 0,050 e 0,083 di ora, per tener conto del tempo che la prima acqua caduta sui tetti, cortili, strade, all'inizio del bacino, impiega per raggiongere i fognoli privati e quelli stradali per la raccolta che sono collegati alla fogna principale. Pertanto il tempo di durata della pioggia critica, che rende massima la portata Qz, risulta: Ttot = T+ t Noto Ttot in funzione della superfice del bacino, i valori di H e di i si possono ricavare o dai grafici comunemente usati, oppure direttamente dalle tabelle I e II, a seconda che Ttot 1,586 ora, oppure Ttot 1,586 ora. Noti H ed i, si può ricavare il coefficiente di afflusso meteorico p.
Per determinare un valore di altezza dell'acqua corrispondente ad una durata di pioggia T=Tc (valore precedentemente determinato) oltre che ai grafici sopra illustrati, si può fare ricorso, con buona approssimazione, alla formula comunemente adottata dal Comune di Roma per le verifiche H= 111,60 * T 0,73, il cui valorera corrisponde alla prima curva critica in caso di piogge intense per la zona di Roma. H = 111,6 * Tc 0,73 = 36,277 mm Per determinare l'intensità di pioggia i useremo l'espressione i = H /Tc = 159,927 mm/h Il coefficiente di afflusso meteorico p sarà p= i /360 = 0,444 mc/sec*h La portata massima delle acque di origine metrorica per il bacino in questione sarà: Portata max nella sezione ( Qz1 ) tratto Y' K W Qz1 = p * r * f * A (ha) = 1,211 mc/sec Verifica della portata max sezione Ø 1000 Si procede nel calcolo della portata e della velocità in base alle pendenze adottate mediante il metodo di Chezy- Bazin: La velocità V si può ricavare dalla formula di Chezy nella forma seguente: V = K Rm i e dalla seconda relazione di Bazin: 87 87 Rm K = ------------ = --------------- 1 + γ/ Rm Rm + γ La portata Q può essere espressa nella forma Q = Ώ * V si arriva alla formula finale per ricavare la portata specifica Q a sezione piena
Q = 87 Ώ Rm i ----------------- Rm + γ Assumendo un coefficiente di scabrezza (formula di Bazin) γ = 0,32, e ricordando che il raggio medio Rm=C/Ω, i dati per la sezione Ø 1000 saranno: Q = portata in mc/sec V = velocità in m/sec Ω = area della sezione bagnata in mq C = contorno (perimetro) della sezione bagnata in ml Rm = Raggio medio della sezione bagnata in ml i = pendenzadella condotta γ = coefficiente di scabrezza Diametro della sezione in m 1,00 ml Area della sezione A in mq Ω = 0,7850 mq Contorno bagnato C in ml C = 3,1400 ml Raggio medio idraulico Rm Rm=Ω/C= 0,250 ml Coefficiente di attrito γ 0,36 i = pendenza della condotta i = 0,005 si ottiene: V = 1,79 ml/sec ( a sezione piena ) Q = 1,40 mc/sec > 1,211 Pertanto, alla luce del valore di portata massima Q ottenuto per il bacino in questione largamente sovrastimato per tenere conto di eventuali difetti costruttivi e, tenuto conto del valore di portata massima della sezione a valle "tubolare Ø 1000", confermata dall'analisi del diagramma logaritmico per il calcolo delle velocità e delle portate delle sezioni tubolari (assumendo come pendenza la pendenza di progetto), la sezione risulta adeguatamente dimensionata.
BACINO 2 - TRATTO E' Q L F Superficie bacino 2,15 ha (A) La formula empirica adottata nel calcolo è del tipo Qz = p * r * f * A ove: Qz = portata delle acque pluviali espressa in mc/sec A = area della superficie scolante espressa in ha r = coefficiente di ritardo f = coefficiente di restituzione p = afflusso meteorico espresso in mc/sec Superficie complessiva lotto (A) ha 2,146 Superfici Intensivo (S1) ha 1,332 62,06 % Superficie a verde (S2) ha - % Superficie semintensiva (S3) ha - % Strade e Parcheggi (S4) ha 0,814 37,94 % Lunghezza fognatura di raccolta ml 345 r = 1/ 6 (A) r 0,83 Coefficiente di restituzione ( f ) Superfici lastricate (S1) coeff. 0,90 Aree verdi (S2) coeff. 0,10 Sup.Semintensiva(S3) coeff. 0,50 Strade e Parcheggi (S4) coeff. 1,00 f = 0,938 f = (S1*0.9+S2*0,10+S3*0,5+S4*1) / Superficie Bacino
Coefficiente di afflusso meteorico ( p ) Il valore massimo dell'intensità (afflusso meteorico) si avrà per una durata di pioggia pari al tempo di corrivazione dal bacino, che equivale al tempo che l'acqua impiega a percorrere la distanza dal punto di caduta più distante nel bacino (a monte) al punto di uscita a valle del bacino stesso (sezione di uscita). Se si indica H l'altezza di pioggia (espressa in mm) caduta nel tempo T (espresso in ore), l'intensità media oraria i sarà data dall'espressione: i = H /T mm/ora Di conseguenza p sarà espresso dalla formula: (1/1000)ml * 10.000 mq i p = ---------------------------------- = -------- mc/sec ha 3.600 sec 360 Il tempo T in ore, di durata della pioggia da introdurre nel calcolo, sarà determinato nel modo seguente. Si suppone una velocità media dell'acqua nella fogna di 1m/sec; di conseguenza il tempo di corrivazione, cioè il tempo che l'acqua caduta per pioggia all'inizio del bacino a monte, impiega a percorrere la distanza L e raggiungere la sezione estrema della fogna a valle, sarà dato da: T = L / 3.600 sec in ore Al tempo T si aggiunge un tempo t, variabile tra 0,050 e 0,083 di ora, per tener conto del tempo che la prima acqua caduta sui tetti, cortili, strade, all'inizio del bacino, impiega per raggiongere i fognoli privati e quelli stradali per la raccolta che sono collegati alla fogna principale. Pertanto il tempo di durata della pioggia critica, che rende massima la portata Qz, risulta: Ttot = T+ t Noto Ttot in funzione della superfice del bacino, i valori di H e di i si possono ricavare o dai grafici comunemente usati, oppure direttamente dalle tabelle I e II, a seconda che Ttot 1,586 ora, oppure Ttot 1,586 ora. Noti H ed i, si può ricavare il coefficiente di afflusso meteorico p. Tc = L/3600 + 0,05 = 0,146 ore Per determinare un valore di altezza dell'acqua corrispondente ad una durata di pioggia T=Tc (valore precedentemente determinato) oltre che ai grafici sopra illustrati, si può fare ricorso, con buona approssimazione, alla formula comunemente adottata dal Comune di Roma per le verifiche H= 111,60 * T 0,73, il cui valorera corrisponde alla prima curva critica in caso di piogge intense per la zona di Roma. H = 111,6 * Tc 0,73 = 26,369 mm Per determinare l'intensità di pioggia i useremo l'espressione i = H /Tc = 170,828 mm/h Il coefficiente di afflusso meteorico p sarà p= i /360 = 0,475 mc/sec*h La portata massima delle acque di origine metrorica per il bacino in questione sarà:
Qz2 = p * r * f * A (ha) = 0,793 mc/sec Verifica della portata max sezione Ø 1000 Si procede nel calcolo della portata e della velocità in base alle pendenze adottate mediante il metodo di Chezy- Bazin: La velocità V si può ricavare dalla formula di Chezy nella forma seguente: V = K Rm i e dalla seconda relazione di Bazin: 87 87 Rm K = ------------ = --------------- 1 + γ/ Rm Rm + γ La portata Q può essere espressa nella forma Q = Ώ * V si arriva alla formula finale per ricavare la portata specifica Q a sezione piena Q = 87 Ώ Rm i ----------------- Rm + γ Assumendo un coefficiente di scabrezza (formula di Bazin) γ = 0,32, e ricordando che il raggio medio Rm=C/Ω, i dati per la sezione Ø 1000 saranno: Q = portata in mc/sec V = velocità in m/sec Ω = area della sezione bagnata in mq C = contorno (perimetro) della sezione bagnata in ml Rm = Raggio medio della sezione bagnata in ml i = pendenzadella condotta
Diametro della sezione in m 1,00 ml Area della sezione A in mq Ω = 0,7850 mq Contorno bagnato C in ml C = 3,1400 ml Raggio medio idraulico Rm Rm=Ω/C= 0,250 ml Coefficiente di attrito γ 0,36 i = pendenza della condotta i = 0,005 si ottiene: V = 1,79 ml/sec ( a sezione piena ) Q = 1,40 mc/sec > 0,793 Pertanto, alla luce del valore di portata massima Qz ottenuto per il bacino in questione largamente sovrastimato per tenere conto di eventuali difetti costruttivi e, tenuto conto del valore di portata massima della sezione a valle "tubolare Ø 1000", confermata dall'analisi del diagramma logaritmico per il calcolo delle velocità e delle portate delle sezioni tubolari (assumendo come pendenza la pendenza di progetto), la sezione risulta adeguatamente dimensionata.
BACINO 3 - TRATTO A V F W Superficie bacino 3,86 ha (A) La formula empirica adottata nel calcolo è del tipo Qz = p * r * f * A ove: Qz = portata delle acque pluviali espressa in mc/sec A = area della superficie scolante espressa in ha r = coefficiente di ritardo f = coefficiente di restituzione p = afflusso meteorico espresso in mc/sec Superficie complessiva lotto (A) ha 3,856 Superfici Intensivo (S1) ha 1,304 33,81 % Superficie a verde (S2) ha 0,778 20,17 % Superficie semintensiva (S3) ha 0,556 14,43 % Strade e Parcheggi (S4) ha 1,219 31,60 % Lunghezza fognatura di raccolta ml 371 r = 1/ 6 (A) r 0,80 Coefficiente di restituzione ( f ) Superfici lastricate (S1) coeff. 0,90 Aree verdi (S2) coeff. 0,10 Sup.Semintensiva(S3) coeff. 0,50 Strade e Parcheggi (S4) coeff. 1,00 f = 0,713 f = (S1*0.9+S2*0,10+S3*0,5+S4*1) / Superficie Bacino
Coefficiente di afflusso meteorico ( p ) Il valore massimo dell'intensità (afflusso meteorico) si avrà per una durata di pioggia pari al tempo di corrivazione dal bacino, che equivale al tempo che l'acqua impiega a percorrere la distanza dal punto di caduta più distante nel bacino (a monte) al punto di uscita a valle del bacino stesso (sezione di uscita). Se si indica H l'altezza di pioggia (espressa in mm) caduta nel tempo T (espresso in ore), l'intensità media oraria i sarà data dall'espressione: i = H /T mm/ora Di conseguenza p sarà espresso dalla formula: (1/1000)ml * 10.000 mq i p = ---------------------------------- = -------- mc/sec ha 3.600 sec 360 Il tempo T in ore, di durata della pioggia da introdurre nel calcolo, sarà determinato nel modo seguente. Si suppone una velocità media dell'acqua nella fogna di 1m/sec; di conseguenza il tempo di corrivazione, cioè il tempo che l'acqua caduta per pioggia all'inizio del bacino a monte, impiega a percorrere la distanza L e raggiungere la sezione estrema della fogna a valle, sarà dato da: T = L / 3.600 sec in ore Al tempo T si aggiunge un tempo t, variabile tra 0,050 e 0,083 di ora, per tener conto del tempo che la prima acqua caduta sui tetti, cortili, strade, all'inizio del bacino, impiega per raggiongere i fognoli privati e quelli stradali per la raccolta che sono collegati alla fogna principale. Pertanto il tempo di durata della pioggia critica, che rende massima la portata Qz, risulta: Ttot = T+ t Noto Ttot in funzione della superfice del bacino, i valori di H e di i si possono ricavare o dai grafici comunemente usati, oppure direttamente dalle tabelle I e II, a seconda che Ttot 1,586 ora, oppure Ttot 1,586 ora. Noti H ed i, si può ricavare il coefficiente di afflusso meteorico p. Tc = L/3600 + 0,05 = 0,153 ore Per determinare un valore di altezza dell'acqua corrispondente ad una durata di pioggia T=Tc (valore precedentemente determinato) oltre che ai grafici sopra illustrati, si può fare ricorso, con buona approssimazione, alla formula comunemente adottata dal Comune di Roma per le verifiche H= 111,60 * T 0,73, il cui valorera corrisponde alla prima curva critica in caso di piogge intense per la zona di Roma. H = 111,6 * Tc 0,73 = 28,338 mm Per determinare l'intensità di pioggia i useremo l'espressione i = H /Tc = 185,287 mm/h Il coefficiente di afflusso meteorico p sarà
p= i /360 = 0,515 mc/sec*h La portata massima delle acque di origine metrorica per il bacino in questione sarà: Portata max nella sezione ( Qz1 ) tratto A V F W Qz3= p * r * f * A (ha) = 1,129 mc/sec A questa va aggiunta la portata Qz2 proveniente dalla fogna tratto E' Q L F Qz3 tot = Qz3 +Qz2 1,923 mc/sec Verifica della portata max sezione Ø 1200 Si procede nel calcolo della portata e della velocità in base alle pendenze adottate mediante il metodo di Chezy- Bazin: La velocità V si può ricavare dalla formula di Chezy nella forma seguente: V = K Rm i e dalla seconda relazione di Bazin: 87 87 Rm K = ------------ = --------------- 1 + γ/ Rm Rm + γ La portata Q può essere espressa nella forma Q = Ώ * V si arriva alla formula finale per ricavare la portata specifica Q a sezione piena Q = 87 Ώ Rm i ----------------- Rm + γ Assumendo un coefficiente di scabrezza (formula di Bazin) γ = 0,32, e ricordando che il raggio medio Rm=C/Ω, i dati per la sezione Ø 1000 saranno:
V = velocità in m/sec Ω = area della sezione bagnata in mq C = contorno (perimetro) della sezione bagnata in ml Rm = Raggio medio della sezione bagnata in ml i = pendenzadella condotta γ = coefficiente di scabrezza Diametro della sezione in m 1,20 ml Area della sezione A in mq Ω = 1,1304 mq Contorno bagnato C in ml C = 3,7680 ml Raggio medio idraulico Rm Rm=Ω/C= 0,300 ml Coefficiente di attrito γ 0,36 i = pendenza della condotta i = 0,005 si ottiene: V = 2,03 ml/sec ( a sezione piena ) Q = 2,30 mc/sec > 1,923 Pertanto, alla luce del valore di portata massima Qz ottenuto per il bacino in questione largamente sovrastimato per tenere conto di eventuali difetti costruttivi e, tenuto conto del valore di portata massima della sezione a valle "tubolare Ø 1200", confermata dall'analisi del diagramma logaritmico per il calcolo delle velocità e delle portate delle sezioni tubolari (assumendo come pendenza la pendenza di progetto), la sezione risulta adeguatamente dimensionata.
BACINO 4 TRATTO W B N C' Z Superficie bacino 7,66 ha (A) La formula empirica adottata nel calcolo è del tipo Qz = p * r * f * A ove: Qz = portata delle acque pluviali espressa in mc/sec A = area della superficie scolante espressa in ha r = coefficiente di ritardo f = coefficiente di restituzione p = afflusso meteorico espresso in mc/sec Superficie complessiva lotto (A) ha 7,656 Superfici Intensivo (S1) ha 0,905 11,82 % Superficie a verde (S2) ha 2,482 32,41 % Superficie semintensiva (S3) ha 2,573 33,61 % Strade e Parcheggi (S4) ha 1,697 22,16 % Lunghezza fognatura di raccolta ml 514 r = 1/ 6 (A) r 0,71 Coefficiente di restituzione ( f ) Superfici lastricate (S1) coeff. 0,90 Aree verdi (S2) coeff. 0,10 Sup.Semintensiva(S3) coeff. 0,50 Strade e Parcheggi (S4) coeff. 1,00 f = 0,528 f = (S1*0.9+S2*0,10+S3*0,5+S4*1) / Superficie Bacino
Coefficiente di afflusso meteorico ( p ) Il valore massimo dell'intensità (afflusso meteorico) si avrà per una durata di pioggia pari al tempo di corrivazione dal bacino, che equivale al tempo che l'acqua impiega a percorrere la distanza dal punto di caduta più distante nel bacino (a monte) al punto di uscita a valle del bacino stesso (sezione di uscita). Se si indica H l'altezza di pioggia (espressa in mm) caduta nel tempo T (espresso in ore), l'intensità media oraria i sarà data dall'espressione: i = H /T mm/ora Di conseguenza p sarà espresso dalla formula: (1/1000)ml * 10.000 mq i p = ---------------------------------- = -------- mc/sec ha 3.600 sec 360 Il tempo T in ore, di durata della pioggia da introdurre nel calcolo, sarà determinato nel modo seguente. Si suppone una velocità media dell'acqua nella fogna di 1m/sec; di conseguenza il tempo di corrivazione, cioè il tempo che l'acqua caduta per pioggia all'inizio del bacino a monte, impiega a percorrere la distanza L e raggiungere la sezione estrema della fogna a valle, sarà dato da: T = L / 3.600 sec in ore Al tempo T si aggiunge un tempo t, variabile tra 0,050050 e 0,083083 di ora, per tener conto del tempo che la prima acqua caduta sui tetti, cortili, strade, all'inizio del bacino, impiega per raggiongere i fognoli privati e quelli stradali per la raccolta che sono collegati alla fogna principale. Pertanto il tempo di durata della pioggia critica, che rende massima la portata Qz, risulta: Ttot = T+ t Noto Ttot in funzione della superfice del bacino, i valori di H e di i si possono ricavare o dai grafici comunemente usati, oppure direttamente dalle tabelle I e II, a seconda che Ttot 1,586 ora, oppure Ttot 1,586 ora. Noti H ed i, si può ricavare il coefficiente di afflusso meteorico p. Tc = L/3600 + 0,05 = 0,193 ore Per determinare un valore di altezza dell'acqua corrispondente ad una durata di pioggia T=Tc (valore precedentemente determinato) oltre che ai grafici sopra illustrati, si può fare ricorso, con buona approssimazione, alla formula comunemente adottata dal Comune di Roma per le verifiche H= 111,60 * T 0,73, il cui valorera corrisponde alla prima curva critica in caso di piogge intense per la zona di Roma. H = 111,6 * Tc 0,73 = 33,567 mm Per determinare l'intensità di pioggia i useremo l'espressione i = H /Tc = 174,037 mm/h Il coefficiente di afflusso meteorico p sarà p= i /360 = 0 483 mc/sec*h
La portata massima delle acque di origine metrorica per il bacino in questione sarà: Portata max nella sezione ( Qz4 ) tratto W B N C' Z Qz4= p * r * f * A (ha) = 1,393 mc/sec A questa vanno aggiunte le portate Qz1, Qz2 e Qz3 ottenendo come portata totale: Qz4 tot = Qz1+Qz2+Qz3+Qz4 4,527 mc/sec Verifica della portata max sezione Ø 1500 Si procede nel calcolo della portata e della velocità in base alle pendenze adottate mediante il metodo di Chezy- Bazin: La velocità V si può ricavare dalla formula di Chezy nella forma seguente: V = K Rm i e dalla seconda relazione di Bazin: 87 87 Rm K = ------------ = --------------- 1 + γ/ Rm Rm + γ La portata Q può essere espressa nella forma Q = Ώ * V si arriva alla formula finale per ricavare la portata specifica Q a sezione piena Q = 87 Ώ Rm i ----------------- Rm + γ Assumendo un coefficiente di scabrezza (formula di Bazin) γ = 0,32, e ricordando che il raggio medio Rm=C/Ω, i dati per la sezione Ø 1500 saranno: Q = portata in mc/sec V = velocità in m/sec
C = contorno (perimetro) della sezione bagnata in ml Rm = Raggio medio della sezione bagnata in ml i = pendenzadella condotta γ = coefficiente di scabrezza Diametro della sezione in m 1,50 ml Area della sezione A in mq Ω = 1,7663 mq Contorno bagnato C in ml C = 4,7100 ml Raggio medio idraulico Rm Rm=Ω/C= 0,375 ml Coefficiente di attrito γ 0,36 i = pendenza della condotta i = 0,010 si ottiene: V = 3,36 ml/sec ( a sezione piena ) Q = 5,93 mc/sec > 4,527 Pertanto, alla luce del valore di portata massima Qz ottenuto per il bacino in questione largamente sovrastimato per tenere conto di eventuali difetti costruttivi e, tenuto conto del valore di portata massima della sezione a valle "tubolare Ø 1500", confermata dall'analisi del diagramma logaritmico per il calcolo delle velocità e delle portate delle sezioni tubolari (assumendo come pendenza la pendenza di progetto), la sezione risulta adeguatamente dimensionata.
BACINO 5 - TRATTO L' P' I (che recapita nella tipo VII esistente) Superficie bacino 4,52 ha (A) La formula empirica adottata nel calcolo è del tipo Qz = p * r * f * A ove: Qz = portata delle acque pluviali espressa in mc/sec A = area della superficie scolante espressa in ha r = coefficiente di ritardo f = coefficiente di restituzione p = afflusso meteorico espresso in mc/sec Superficie complessiva lotto (A) ha 4,522 Superfici Intensivo (S1) ha - % Superficie a verde (S2) ha 0,836 18,50 % Superficie semintensiva (S3) ha 2,649 58,59 % Strade e Parcheggi (S4) ha 1,036 22,91 % Lunghezza fognatura di raccolta ml 244 r = 1/ 6 (A) r 0,68 Coefficiente di restituzione ( f ) Superfici lastricate (S1) coeff. 0,90 Aree verdi (S2) coeff. 0,10 Sup.Semintensiva(S3) coeff. 0,50 Strade e Parcheggi (S4) coeff. 1,00 f = 0,541 f = (S1*0.9+S2*0,10+S3*0,5+S4*1) / Superficie Bacino
Coefficiente di afflusso meteorico ( p ) Il valore massimo dell'intensità (afflusso meteorico) si avrà per una durata di pioggia pari al tempo di corrivazione dal bacino, che equivale al tempo che l'acqua impiega a percorrere la distanza dal punto di caduta più distante nel bacino (a monte) al punto di uscita a valle del bacino stesso (sezione di uscita). Se si indica H l'altezza di pioggia (espressa in mm) caduta nel tempo T (espresso in ore), l'intensità media oraria i sarà data dall'espressione: i = H /T mm/ora Di conseguenza p sarà espresso dalla formula: (1/1000)ml * 10.000 mq i p = ---------------------------------- = -------- mc/sec ha 3.600 sec 360 Il tempo T in ore, di durata della pioggia da introdurre nel calcolo, sarà determinato nel modo seguente. Si suppone una velocità media dell'acqua nella fogna di 1m/sec; di conseguenza il tempo di corrivazione, cioè il tempo che l'acqua caduta per pioggia all'inizio del bacino a monte, impiega a percorrere la distanza L e raggiungere la sezione estrema della fogna a valle, sarà dato da: T = L / 3.600 sec in ore Al tempo T si aggiunge un tempo t, variabile tra 0,050 e 0,083 di ora, per tener conto del tempo che la prima acqua caduta sui tetti, cortili, strade, all'inizio del bacino, impiega per raggiongere i fognoli privati e quelli stradali per la raccolta che sono collegati alla fogna principale. Pertanto il tempo di durata della pioggia critica, che rende massima la portata Qz, risulta: Ttot = T+ t Noto Ttot in funzione della superfice del bacino, i valori di H e di i si possono ricavare o dai grafici comunemente usati, oppure direttamente dalle tabelle I e II, a seconda che Ttot 1,586 ora, oppure Ttot 1,586 ora. Noti H ed i, si può ricavare il coefficiente di afflusso meteorico p. Tc = L/3600 + 0,05 = 0,118 ore Per determinare un valore di altezza dell'acqua corrispondente ad una durata di pioggia T=Tc (valore precedentemente determinato) oltre che ai grafici sopra illustrati, si può fare ricorso, con buona approssimazione, alla formula comunemente adottata dal Comune di Roma per le verifiche H= 111,60 * T 0,73, il cui valorera corrisponde alla prima curva critica in caso di piogge intense per la zona di Roma. H = 111,6 * Tc 0,73 = 23,407 mm Per determinare l'intensità di pioggia i useremo l'espressione i = H /Tc = 198,859 mm/h Il coefficiente di afflusso meteorico p sarà p= i /360 = 0,552 mc/sec*h La portata massima delle acque di origine metrorica per il bacino in questione sarà:
Qz4 = p * r * f * A (ha) = 0,915 mc/sec Verifica della portata max sezione Ø 1000 Si procede nel calcolo della portata e della velocità in base alle pendenze adottate mediante il metodo di Chezy- Bazin: La velocità V si può ricavare dalla formula di Chezy nella forma seguente: V = K Rm i e dalla seconda relazione di Bazin: 87 87 Rm K = ------------ = --------------- 1 + γ/ Rm Rm + γ La portata Q può essere espressa nella forma Q = Ώ * V si arriva alla formula finale per ricavare la portata specifica Q a sezione piena Q = 87 Ώ Rm i ----------------- Rm + γ Assumendo un coefficiente di scabrezza (formula di Bazin) γ = 0,32, e ricordando che il raggio medio Rm=C/Ω, i dati per la sezione Ø 1000 saranno: Q = portata in mc/sec V = velocità in m/sec Ω = area della sezione bagnata in mq C = contorno (perimetro) della sezione bagnata in ml Rm = Raggio medio della sezione bagnata in ml i = pendenzadella condotta
Diametro della sezione in m 1,00 ml Area della sezione A in mq Ω = 0,7850 mq Contorno bagnato C in ml C = 3,1400 ml Raggio medio idraulico Rm Rm=Ω/C= 0,250 ml Coefficiente di attrito γ 0,36 i = pendenza della condotta i = 0,010 si ottiene: V = 2,53 ml/sec ( a sezione piena ) Q = 1,99 mc/sec > 0,915 Pertanto, alla luce del valore di portata massima Qz ottenuto per il bacino in questione largamente sovrastimato per tenere conto di eventuali difetti costruttivi e, tenuto conto del valore di portata massima della sezione a valle "tubolare Ø 1000", confermata dall'analisi del diagramma logaritmico per il calcolo delle velocità e delle portate delle sezioni tubolari (assumendo come pendenza la pendenza di progetto), la sezione risulta adeguatamente dimensionata.