Curve d'intensità di pioggia per il Cantone Ticino

Raccomandazione per il Cantone Ticino Curve d'intensità di pioggia per il Cantone Ticino Analisi statistica delle piogge delle stazioni pluviometriche: Comprovasco (1988 ) Locarno-Monti (1978 ) Lugano (1978 ) Magadino (1979 ) Piotta (1979 ) Stabio (1982 ) Indice pagina A. Generalità 1. Campo d applicazione 2. Oggetto 3. Obiettivo B. Basi di calcolo 4. Dati di base 5. Scelta del periodo di ritorno 6. Calcolo delle intensità di pioggia determinanti 2 2 C. Regioni di riferimento D. Esempio E. Bibliografia Comprovasco Locarno-Monti Lugano Magadino Piotta Stabio 4 5 5 6 7 8 9 1 11 Gruppo di lavoro : Paolo Beltraminelli, Luigi Tunesi INGEGNERIA SA, 6963 Pregassona Peter Kaufmann, aquawet, 373 Gümligen Dr. Erich Wyler, Berner Fachhochschule, 3 Burgdorf Febbraio 2 1

A. Generalità 1. Campo d applicazione Le curve d intensità di pioggia illustrate, rappresentano l andamento delle precipitazioni di sei stazioni pluviometriche nel cantone Ticino. Esse sono perfettamente valide per la località della stazione di misura, tuttavia, se le caratteristiche topografiche sono simili, possono essere impiegate a livello regionale. Per la determinazione di intensità di pioggia di altre località sono in elaborazione ulteriori analisi. Si raccomanda di far uso solo dei diagrammi di intensità di pioggia illustrati e di non procedere a interpolazioni tra diagrammi di due località. 2. Oggetto Mediante questa raccomandazione vengono determinate le intensità di pioggia per diversi periodi di ritorno e fino ad un giorno di durata. Il modello di calcolo si basa sull analisi dei dati fino ad oggi registrati. 3. Obiettivo Le intensità di pioggia servono quale base di calcolo per il dimensionamento degli impianti di smaltimento delle acque. Per il procedimento di calcolo e il dimensionamento si rimanda alle norme specifiche. B. Basi di calcolo 4. Dati di base La raccomandazione si basa sull analisi dei dati pluviometrici della rete di misurazione automatica svizzera (ANETZ) di MeteoSvizzera (già Schweizerische Meteorologische Anstalt SMA). I dati delle precipitazioni usati per l analisi si basano su misurazioni registrate ogni 1 minuti. 5. Scelta del periodo di ritorno La scelta del periodo di ritorno ha un grande influsso sull intensità di pioggia determinante. Essa definisce la frequenza con la quale si supera la capacità dell impianto. Le norme specifiche forniscono indicazioni per la scelta del periodo di ritorno. 6. Calcolo dell intensità di pioggia determinante L intensità di pioggia determinante è calcolata in funzione del luogo, del periodo di ritorno e della durata della pioggia. La massima intensità di pioggia è raggiunta con periodi di ritorno elevati e piogge di breve durata. Per le località delle stazioni pluviometriche analizzate, l intensità di pioggia i per una durata T e per un periodo di ritorno z = 1, 2, 5, 1, 2 anni può essere, direttamente ricavata dai diagrammi (Figure 2-13) oppure calcolata con la seguente formula: n i(z,t) = T ( µ + σ ln(z)) (Eq. 1) i(z,t) T z Intensità di una pioggia di durata T e con periodo di ritorno z [mm/h] conversione: 1 [mm/h] = 2.78 [l/s ha] Durata della pioggia [h] Periodo di ritorno [anni]: Intervallo di tempo durante il quale una determinata intensità di pioggia in media viene raggiunta o superata almeno una volta n Parametro (Tabella 1) µ Parametro (Tabella 1) σ Parametro (Tabella 1) ln(z) Logaritmo naturale di z L intensità di pioggia per la durata di 9 minuti presenta per la stessa stazione di misura sia nei diagrammi che nel calcolo due valori diversi. Per il dimensionamento è da considerare il valore maggiore. 2

Il grado di insicurezza (95% intervallo di confidenza) delle intensità di pioggia per una durata fino a 9 minuti e un periodo di ritorno fino a 4 anni può essere calcolato con la formula seguente semplificata: 1 u = ± (162 + 2 z) per z 4 (Eq. 2) t u grado di insicurezza [%] (95 % intervallo di confidenza) t periodo di analisi della stazione di misurazione [anni] (Tabella 2) z periodo di ritorno [anni]: periodo in cui una determinata intensità di pioggia viene raggiunta o superata in media almeno una volta Il grado di insicurezza per periodi di ritorno superiori ai 4 anni non viene indicato, in quanto le insicurezze nel modello sono tali da non poter essere stimate con precisione. Tabella 1: Parametri per la durata di pioggia da 5 fino a 144 minuti: Parametri per 5 < T < 9 minuti Stazione di misura n m s Comprovasco -.526 18.84 5.65 Locarno-Monti -.511 35.54 11. Lugano -.561 32.91 8.23 Magadino -.535 32.83 8.14 Piotta -.562 16.33 5.17 Stabio -.524 37.68 11.14 Parametri per 9 < T < 144 minuti Stazione di misura n m s Comprovasco -.58 17.55 3.98 Locarno-Monti -.683 38.61 12.9 Lugano -.756 36.43 9.72 Magadino -.622 33.85 8.86 Piotta -.32 13.75 2.83 Stabio -.834 43.32 12.51 I parametri sono indipendenti dal periodo di ritorno. Tabella 2 Periodo di analisi: Stazione di misura t [anni] Comprovasco 13 Locarno-Monti 23 Lugano 23 Magadino 22 Piotta 22 Stabio 19 3

C. Regioni di riferimento Figura 1: Stazioni pluviometriche automatiche nel Cantone Ticino e regioni di riferimento per ogni curva. Piotta Comprovasco Locarno-Monti Magadino Zona di transizione Lugano Stabio Zona di transizione: Mancata sovrapposizione dell intervallo definito dal grado d insicurezza di due curve (differenza d intensità di pioggia troppo elevata) 4

D. Esempio Pioggia quinquennale di 2 minuti a Locarno-Monti Stazione pluviometrica: Locarno-Monti Durata pioggia T: 2 minuti = 2/6 ore =.333 h Periodo di ritorno z: 5 anni Da figura 4: i = ca. 26 l/s ha E. Bibliografia [1] Beltraminelli P., Kaufmann P., Wyler E.: Rapporto curve d intensità di pioggia per il Cantone Ticino 2, Dipartimento del Territorio, 2 [2] Vereinigung Schweizerischer Strassenfachleute (VSS): SN 64 35, Oberflächenentwässerung von Strassen, Da tabella 1: Parametro n: -.511 Parametro µ: 35.54 Parametro σ: 11. Calcolo (Eq. 1): i =.333 -.511 * (35.54+11. * ln(5)) = 93.4 mm/h = 26 l/s ha Grado d insicurezza: Da tabella 2: Periodo analizzato t: 23 anni Calcolo (Eq. 2): 1 u = ± * (162 + 2 * 5) = ± 7.5 % = ±.75 23 i u = ±.75*93.4 mm/h = ± 7. mm/h = ± 19 l/s ha 5

Comprovasco Figura 2: 5 45 Periodo di ritorno Intensità di pioggia [l/s ha] 35 25 15 1 5 Figura 3: z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 5 234 287 9 54 172 211 14 84 136 167 3 18 91 112 31 23 282 55 17 28 86 134 165 19 88 19 32 226 277 56 168 27 88 133 163 86 16 33 222 273 57 167 25 15 9 131 161 35 21 84 13 34 219 269 58 165 23 92 13 159 2 82 11 35 215 264 59 164 21 94 128 157 2 8 98 6 36 212 261 1 6 162 199 16 96 127 156 4 2 78 96 37 29 257 61 161 197 98 125 154 25 77 94 38 26 253 62 159 196 1 124 152 26 75 92 39 24 25 63 158 194 17 12 123 151 45 27 74 9 21 247 64 157 193 14 121 149 28 72 89 41 198 243 65 156 191 16 12 148 29 71 87 7 42 196 24 11 66 154 189 18 18 119 146 5 7 85 43 193 237 67 153 188 11 118 145 31 68 84 44 191 234 68 152 186 112 117 143 3 67 83 45 189 232 69 151 185 19 114 116 142 55 3 66 81 46 187 229 7 15 184 116 115 141 3 65 8 47 185 226 71 148 182 118 114 14 35 64 79 8 48 182 224 12 72 147 181 2 1 113 138 6 36 63 78 49 181 222 74 145 178 1 18 133 39 61 74 5 179 219 76 143 176 1 14 128 7 4 58 72 51 177 217 13 78 141 173 25 15 1 123 45 56 69 52 175 215 8 139 171 16 97 119 8 48 54 67 53 173 213 82 138 169 17 94 115 51 53 65 9 54 172 211 14 84 136 167 3 18 91 112 9 5 51 63 6

Locarno-Monti Figura 4: 1 9 Periodo di ritorno 8 7 6 5 1 Figura 5: z2 z5 z2 z5 z2 z5 z2 z5 5 427 526 9 54 316 39 14 84 252 311 3 18 171 211 31 42 518 55 313 386 86 249 37 19 166 25 32 413 59 56 31 383 88 246 34 162 33 46 51 57 37 379 15 9 243 35 21 158 195 34 494 58 35 376 92 241 297 2 154 19 35 394 486 59 32 373 94 238 294 2 151 186 6 36 389 48 1 6 299 369 16 96 236 291 4 2 147 182 37 383 473 61 297 366 98 233 288 25 144 178 38 378 466 62 294 363 1 231 285 26 142 175 39 373 46 63 292 36 17 12 228 282 45 27 139 171 368 454 64 29 357 14 226 279 28 136 168 41 364 449 65 287 355 16 224 276 29 134 165 7 42 359 443 11 66 285 352 18 18 222 274 5 132 162 43 355 438 67 283 349 11 22 271 31 129 16 44 351 433 68 281 347 112 218 269 3 127 157 45 347 428 69 279 344 19 114 216 266 55 3 125 155 46 343 423 7 277 341 116 214 264 3 123 152 47 339 418 71 275 339 118 212 261 35 122 15 8 48 336 414 12 72 273 337 2 1 21 259 6 36 12 148 49 332 41 74 269 332 1 22 249 39 115 142 5 329 45 76 265 327 1 194 24 7 4 111 137 51 325 41 13 78 262 323 25 15 188 231 45 17 132 52 322 397 8 259 319 16 181 224 8 48 14 128 53 319 394 82 255 315 17 176 217 51 1 124 9 54 316 39 14 84 252 311 3 18 171 211 9 5 1 125 7

Lugano Figura 6: 1 9 Periodo di ritorno 8 Intensità di pioggia [l/s ha] 7 6 5 1 Figura 7: z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 5 433 517 9 54 311 372 14 84 243 29 3 18 158 189 31 425 58 55 38 368 86 24 286 19 154 184 32 417 499 56 35 364 88 237 283 149 178 33 41 49 57 32 361 15 9 234 279 35 21 145 174 34 43 482 58 299 357 92 231 276 2 141 169 35 397 474 59 296 354 94 228 272 2 138 165 6 36 391 467 1 6 293 351 16 96 225 269 4 2 135 161 37 385 46 61 291 347 98 223 266 25 132 157 38 379 453 62 288 344 1 22 263 26 129 154 39 373 446 63 285 341 17 12 218 26 45 27 126 151 368 44 64 283 338 14 215 257 28 124 148 41 363 434 65 28 335 16 213 255 29 121 145 7 42 358 428 11 66 278 332 18 18 211 252 5 119 142 43 354 423 67 276 329 11 29 249 31 117 139 44 349 417 68 273 327 112 27 247 3 115 137 45 345 412 69 271 324 19 114 25 245 55 3 113 135 46 34 47 7 269 321 116 23 242 3 111 132 47 336 42 71 267 319 118 21 24 35 19 13 8 48 332 397 12 72 265 316 2 1 199 238 6 36 17 128 49 329 393 74 261 312 1 19 227 39 13 123 5 325 388 76 257 37 1 182 218 7 4 98 118 51 321 384 13 78 253 33 25 15 175 21 45 95 113 52 318 38 8 25 298 16 169 22 8 48 91 19 53 314 376 82 246 294 17 163 195 51 88 15 9 54 311 372 14 84 243 29 3 18 158 189 9 5 88 16 8

Magadino Figura 8: 1 9 Periodo di ritorno 8 Intensità di pioggia [l/s ha] 7 6 5 1 Figura 9: z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 5 44 482 9 54 295 352 14 84 233 278 3 18 155 185 31 397 474 55 292 348 86 23 274 19 15 18 32 39 466 56 289 345 88 227 271 146 175 33 384 458 57 286 342 15 9 224 268 35 21 143 17 34 378 451 58 284 339 92 222 265 2 139 166 35 372 444 59 281 336 94 219 262 2 136 162 6 36 366 437 1 6 279 333 16 96 217 259 4 2 133 158 37 361 431 61 276 33 98 214 256 25 13 155 38 356 425 62 274 327 1 212 253 26 127 152 39 351 419 63 271 324 17 12 21 25 45 27 125 149 346 413 64 269 321 14 28 248 28 122 146 41 342 48 65 267 319 16 26 245 29 12 143 7 42 337 43 11 66 265 316 18 18 23 243 5 118 141 43 333 398 67 263 314 11 21 241 31 116 138 44 329 393 68 261 311 112 238 3 114 136 45 325 388 69 259 39 19 114 198 236 55 3 112 134 46 321 383 7 257 36 116 196 234 3 11 132 47 317 379 71 255 34 118 194 232 35 18 13 8 48 314 375 12 72 253 32 2 1 192 23 6 36 17 128 49 31 371 74 249 297 1 184 22 39 12 122 5 37 367 76 246 293 1 177 211 7 4 98 117 51 34 363 13 78 242 289 25 15 171 24 45 95 113 52 31 359 8 239 285 16 165 197 8 48 92 19 53 298 355 82 236 281 17 16 191 51 89 16 9 54 295 352 14 84 233 278 3 18 155 185 9 5 86 14 9

Piotta Figura 1: 5 45 Periodo di ritorno Intensità di pioggia [l/s ha] 35 25 15 1 5 Figura 11: z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 5 224 277 9 54 161 199 14 84 125 155 3 18 82 11 31 219 272 55 159 197 86 124 153 19 79 98 32 216 267 56 157 195 88 122 151 77 95 33 212 262 57 156 193 15 9 121 149 35 21 75 93 34 28 258 58 154 191 92 119 147 2 73 9 35 25 254 59 153 189 94 118 146 2 71 88 6 36 22 25 1 6 151 187 16 96 116 144 4 2 69 86 37 199 246 61 15 186 98 115 142 25 68 84 38 196 242 62 149 184 1 114 141 26 66 82 39 193 239 63 147 182 17 12 112 139 45 27 65 8 19 235 64 146 181 14 111 138 28 64 79 41 188 232 65 145 179 16 11 136 29 62 77 7 42 185 229 11 66 144 178 18 18 19 135 5 61 76 43 183 226 67 142 176 11 18 133 31 6 74 44 18 223 68 141 175 112 17 132 3 59 73 45 178 22 69 14 173 19 114 16 131 55 3 58 72 46 176 218 7 139 172 116 15 129 3 57 71 47 174 215 71 138 17 118 14 128 35 56 7 8 48 172 212 12 72 137 169 2 1 13 127 6 36 55 68 49 17 21 74 135 167 1 98 121 39 53 65 5 168 28 76 133 164 1 94 116 7 4 51 63 51 166 25 13 78 131 162 25 15 9 112 45 49 6 52 164 23 8 129 159 16 87 18 8 48 47 58 53 162 21 82 127 157 17 84 14 51 45 56 9 54 161 199 14 84 125 155 3 18 82 11 9 5 44 55 1

Stabio Figura 12: 1 9 Periodo di ritorno 8 Intensità di pioggia [l/s ha] 7 6 5 1 Figura 13: z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 z 2 z 5 5 464 464 9 54 341 417 14 84 27 331 3 18 181 222 31 456 456 55 338 413 86 267 327 19 176 216 32 448 448 56 334 49 88 264 323 172 21 33 441 441 57 331 46 15 9 261 319 35 21 167 25 34 434 434 58 328 42 92 258 316 2 163 35 428 428 59 325 398 94 255 312 2 159 195 6 36 421 421 1 6 322 395 16 96 252 39 4 2 156 191 37 415 415 61 32 392 98 249 35 25 153 187 38 41 41 62 317 388 1 247 32 26 15 183 39 44 44 63 314 385 17 12 244 299 45 27 147 18 399 399 64 312 382 14 242 296 28 144 176 41 394 394 65 39 379 16 239 293 29 141 173 7 42 389 389 11 66 37 376 18 18 237 29 5 139 17 43 384 384 67 34 373 11 235 287 31 136 167 44 379 379 68 32 37 112 233 285 3 134 164 45 375 375 69 367 19 114 23 282 55 3 132 162 46 371 371 7 297 364 116 228 28 3 13 159 47 366 366 71 295 362 118 226 277 35 128 157 8 48 362 362 12 72 293 359 2 1 224 275 6 36 126 154 49 359 359 74 289 354 1 215 263 39 121 148 5 355 355 76 285 349 1 27 253 7 4 116 142 51 351 351 13 78 281 344 25 15 244 45 112 137 52 348 348 8 277 34 16 193 236 8 48 18 133 53 344 344 82 274 335 17 187 229 51 15 129 9 54 341 341 14 84 27 331 3 18 181 222 9 5 13 126 11