INDICE 1. PREMESSA... 2 2. VERIFICA FUNZIONALITA SFIORATORE... 2 2.1. Calcolo portata media nera giornaliera... 2 2.2. Calcolo portata limite... 3 2.3. Calcolo coefficiente di diluizione e verifica funzionalità dello sfioratore 4 idraulica SFAM 16_V - Verucchio.doc 1
1. PREMESSA Sullo sfioratore di acque miste denominato SFAM 16_V sito nel comune di Verucchio, grava un bacino di superficie pari a circa 19,52 ha. La tubazione che convoglia i reflui alla fognatura nera è costituita da un Ø200 mm in PVC mentre il troppo pieno è costituito da una tubazione Ø315 mm in PVC che si attiva grazie ad una soglia che misura 9 cm dal fondo del manufatto e che si raccorda ad una tubazione Ø400 mm in Cls prima dello scarico. 2. VERIFICA FUNZIONALITA SFIORATORE Il coefficiente di diluizione allo scarico (C d ) è stato valutato come rapporto tra la portata limite transitante in fognatura per la quale lo sfioro entra in funzione, e la portata media nera giornaliera valutata in condizioni di tempo secco. Nel caso in esame la portata limite transitante in fognatura è la portata che si verifica nella tubazione di acque nere in uscita dal pozzetto scolmatore in PVC Ø200 mm con l altezza d acqua pari a quella della soglia. La portata media nera è invece calcolata in base al numero di abitanti che gravano sullo sfioratore in esame. 2.1. Calcolo portata media nera giornaliera Il numero di abitanti che gravano sullo sfioratore in oggetto è stato ricavato dalla sovrapposizione del bacino di utenza gravante su di esso e i bacini relativi ai Centri Istat dell intero comune. Dall analisi effettuata risultano 51 abitanti e non è prevista la presenza di turisti nella zona. La portata media nera in tempo secco è stata calcolata moltiplicando il numero di abitanti per la dotazione idrica media pro-capite della zona. Il fabbisogno idrico medio pro-capite attuale è pari a circa 200 l/ab/d (valore medio stabilito da Hera in base ai consumi idrici medi registrati per tutta la Provincia di Rimini che è in linea con i valori indicati da ATESIR per ciascun Comune della Provincia di Rimini stessa), pertanto si ha: idraulica SFAM 16_V - Verucchio.doc 2
Q 24 Dot ab. = [l/s] 86400 dove: Q 24 = portata nera media in l/s ab. = abitanti Dot = Dotazione idrica giornaliera = 200 l/ab/d La portata media risultante (Q 24 ) sia in inverno, sia in estate (non essendo stata rilevata presenza di turisti nel periodo estivo) è pari a 0,118 l/s. 2.2. Calcolo portata limite La portata limite transitante in fognatura nel momento in cui lo sfioro si attiva è pari alla portata smaltibile nella tubazione a sezione circolare in PVC Ø200 mm in uscita dal manufatto di sfioro quando l acqua raggiunge l altezza della soglia pari a 9 cm al di sopra del fondo della tubazione stessa. La formula adottata per il calcolo che un condotto è in grado di smaltire per i diversi gradi di riempimento (il grado di riempimento è ovviamente proporzionale all altezza d acqua nella tubazione), ipotizzando il verificarsi del moto uniforme, è: Q = S χ ( R i) Dove: Q: portata transitante nel condotto in esame (m 3 /s) S: sezione di deflusso del condotto (m 2 ) χ: parametro di resistenza al moto R: raggio idraulico della sezione, R=S/C, con C il contorno bagnato della sezione (che dipende dall altezza d acqua nella sezione stessa) i: pendenza del condotto. idraulica SFAM 16_V - Verucchio.doc 3
S [m 2 ] C [m] R [m] χ i [m/m] 0,014 0,294 0,047 59,984 0,001 Le condizioni di moto considerate sono quelle usuali di correnti assolutamente turbolente ossia per numero di Reynolds superiore a 2500, in queste situazioni il parametro di resistenza al moto, χ, dipende solo dalla scabrezza relativa della condotta e non più dal numero di Reynolds. Il parametro di resistenza al moto, χ, viene quindi calcolato tramite l'espressione di Gauckler e Strickler: 1/ 6 χ = K S R dove K S (m 1/3 /s -1 ) è il coefficiente di scabrezza della condotta secondo Gaukler e Strickler, il cui valore è in funzione del tipo di materiale e dello stato di conservazione è stato stimato, a titolo cautelativo, pari a 100 per i condotti in PVC. Utilizzando la formula sopra riportata, la portata limite transitante in fognatura (nel Ø200 in PVC) quando viene raggiunta l altezza d acqua della soglia di sfioro pari a 9 cm (Q soglia ) risulta pari a circa 5,609 l/s, avendo la fognatura una pendenza pari allo 0,1%. 2.3. Calcolo coefficiente di diluizione e verifica funzionalità dello sfioratore Il coefficiente di diluizione (Cd) è dato quindi dal rapporto tra la portata limite sopra calcolata (Q soglia ) e la portata media nera calcolata in tempo secco (Q 24 ). Il risultato del calcolo è il seguente: C d in inverno = C d in estate = 5,609 l/s / 0,118 l/s = 47,5 : 1 IL PROGETTISTA (Dott. Ing. Carlo Baietti) idraulica SFAM 16_V - Verucchio.doc 4