Lezione tenuta il 18 maggio 2004 dal Dott. Grossi (responsabile della Diga del Bilancino)* * Si ringrazia Publiacque S.p.A. per avere messo a disposizione i dati e le immagini contenute nella seguente presentazione
Le prime ipotesi di derivazione d acqua dal Fiume Sieve per gli usi idropotabili di Firenze risalgono alla seconda metà del XIX secolo
Via Bolognese in una foto d epoca. Di fronte Poggio Campiano dove è stata costruita la casa di guardia; a sinistra il piccolo borgo di Bilancino.
La stretta di Bilancino tra Poggio Campiano e Poggio Mausoni dove attualmente sorge la diga vista dal fondo dell invaso
FINALITA E USO DELLA RISORSA IDRICA Idropotabile con integrazione delle portate dell Arno Tutela ambientale del tratto cittadino dell Arno Laminazione delle piene Idroelettrico Valorizzazione turistico-ambientale
Schema idrico del comprensorio Firenze-Prato-Pistoia (esempio di integrazione estiva delle portate in Arno in mc/s) INVASO di BILANCINO 7 PISTOIA PRATO Sieve 1 8 Arno 4 FIRENZE 4 8 2 4 4 4 4
ABBATTIMENTO DEGLI INQUINANTI DELL ARNO NELL AREA FIORENTINA ABBATTIMENTO DEGLI INQUINANTI DELL ARNO NELL AREA FIORENTINA CONDIZIONI ANTE BILANCINO CONDIZIONI CON REGIMAZIONE TRAMITE BILANCINO ARNO portata 2mc/sec ARNO portata 8mc/sec prelievo 2mc/sec prelievo 2mc/sec POTABILIZZAZIONE ED USO POTABILIZZAZIONE ED USO FIRENZE C.O.D. 200mg/l FIRENZE C.O.D. 200mg/l SEDIMENTAZIONE E AUTODEPURAZIONE SEDIMENTAZIONE E AUTODEPURAZIONE C.O.D. 100mg/l C.O.D. 100mg/l C.O.D. 32.5mg/l CONDIZIONI CON SOLA DEPURAZIONE CONDIZIONI CON REGIMAZIONE E DEPURAZIONE ARNO portata 2mc/sec ARNO portata 8mc/sec prelievo 2mc/sec prelievo 2mc/sec POTABILIZZAZIONE ED USO POTABILIZZAZIONE ED USO FIRENZE C.O.D. 200mg/l FIRENZE C.O.D. 200mg/l DEPURAZIONE DEPURAZIONE C.O.D. 40mg/l C.O.D. 40mg/l C.O.D. 17.5mg/l Fonte: Piano di Bacino del F. Arno - quaderno n 8 - Qualità delle acque
Effetto di laminazione: esempio reale 247,8 247,6 247,4 247,2 247 246,8 246,6 246,4 246,2 246 245,8 245,6 245,4 245,2 245 IDROGRAMMA EVENTO DEL 20-21 Novembre 2000 (volume DIAGRAMMA laminato LIVELLO-PRECIPITAZIONI dalla diga pari a circa 10.000.000 mc) evento del 20-21 Novembre 2000 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 20/11/00 20/11/00 0,00 0,00 20/11/00 3,00 2,00 20/11/00 4,00 20/11/00 6,00 20/11/00 6,00 20/11/00 9,00 8,00 20/11/00 20/11/00 12,00 10,00 20/11/00 12,00 20/11/00 15,00 20/11/00 14,00 20/11/00 18,00 16,00 20/11/00 18,00 20/11/00 21,00 20/11/00 20,00 20/11/00 21/11/00 0,00 22,00 21/11/00 3,00 0,00 21/11/00 2,00 21/11/00 6,00 21/11/00 4,00 21/11/00 9,00 6,00 21/11/00 8,00 21/11/00 12,00 21/11/00 10,00 21/11/00 15,00 21/11/00 12,00 [m s.l.m.] Portata [mc/sec] 21/11/00 18,00 14,00 21/11/00 16,00 21/11/00 21,00 21/11/00 18,00 21/11/00 22/11/00 0,00 20,00 21/11/00 22,00 22/11/00 0,00 [mm] 300 250 200 150 100 50 0 precipitazioni portata entrante livello invaso portata scaricata
Altre finalità turistico-sportiva protezione incendi
Altezza Altezza di massima ritenuta Quota coronamento Franco Franco netto Sviluppo coronamento Larghezza massima in fondazione Volume corpo diga LA DIGA Larghezza coronamento 42,07 m 37,5 m 259,00 m 4,50 m 4,00 m 710 m 8 m 264 m 2.000.000 mc Quota di massima regolazione Quota di minima regolazione Quota di massimo invaso Volume utile d invaso (alla quota di massima regolazione) Volume massimo d invaso (alla quota di massimo invaso) Volume minimo d invaso (alla quota di minima regolazione) Volume utile di regolazione Volume di laminazione Superficie del bacino imbrifero L INVASO Superficie dello specchio liquido alla quota di massima regolazione 252,00 m 234,50 m 254,50 m 69.000.000 mc 84.000.000 mc 6.500.000 mc 62.500.000 mc 15.000.000 mc 149 kmq 5,10 kmq
SEZIONE TRASVERSALE TIPO 252 max regolazione 254,5 max invaso Sezione maestra 259 coronamento 234.5 min regolazione
Dopo aver deviato la Sieve con l avandiga (sulla sinistra) viene realizzata l imposta della diga. Al centro il materiale argilloso impermeabile
La diga è provvista di alcuni cunicoli per il controllo della strumentazione e il drenaggio dell acqua filtrata
In una fase successiva con la stesura del materiale i cunicoli rimangono interrati. Sullo sfondo la torre di presa
Le fasi di realizzazione del nucleo centrale:
I lavori non hanno interessato solo la diga ma anche le aree di sponda con evidenti modifiche sul territorio
per il rinalveamento degli immissari, la stabilizzazione delle sponde, la realizzazione dell impianto fognario...
la realizzazione della viabilità alternativa, la demolizione di alcuni casali e lo spostamento del cancello monumentale di Villa Le Maschere (in basso a destra).
In questa fase, a diga finita, l invaso è ancora vuoto. Si noti in basso il cancello monumentale di Villa Le Maschere che sarà spostato prima di venire sommerso
L invaso come si presenta oggi alla quota massima (252m s.m.) fotografato dalla stessa angolazione
TIPO DI SCARICO Scarico di superficie QUOTA m s.l.m. Soglia fissa: 252,00 Paratoia a ventola: 249 252 PORTATA MASSIMA (mc/s) 652 288 Scarico di fondo 231 261 Scarico di esaurimento 222,37 12,5 Condotte di derivazione 233 239-245 9
TORRE DI PRESA BILANCINO
DISSIPAZIONE BILANCINO
SCARICO DI FONDO BILANCINO
SCARICO DI SUPERFICIE BILANCINO
Il collaudo della paratoia a ventola:
CANALE DI RESTITUZIONE BILANCINO
Andamento del livello d invaso durante gli invasi sperimentali (1998-2001) 256 254 252 250 248 246 244 242 240 238 236 234 232 230 228 quota di massimo invaso quota di massima regolazione quota di minima regolazione m s.l.m. apr-98 mag-98 giu-98 lug-98 ago-98 set-98 ott-98 nov-98 dic-98 gen-99 gen-99 mar-99 apr-99 mag-99 mag-99 giu-99 lug-99 ago-99 set-99 ott-99 nov-99 dic-99 gen-00 feb-00 mar-00 apr-00 mag-00 giu-00 lug-00 ago-00 set-00 ott-00 nov-00 dic-00 gen-01 feb-01 mar-01 apr-01 mag-01
Andamento Andamento del livello del livello d invaso d invaso dall inizio dall inizio degli degli invasi invasi sperimentali sperimentali ad ad oggi oggi 256 254 252 250 248 246 244 242 240 238 236 234 232 230 228 226 Quota di massimo invaso Quota di massima regolazione Quota di minima regolazione m s.l.m. apr-98 giu-98 ago-98 ott-98 dic-98 feb-99 apr-99 giu-99 ago-99 ott-99 dic-99 feb-00 apr-00 giu-00 ago-00 ott-00 dic-00 feb-01 apr-01 giu-01 ago-01 ott-01 dic-01 feb-02 apr-02 giu-02 ago-02 ott-02 dic-02 feb-03 apr-03 giu-03 ago-03 ott-03 dic-03 feb-04 apr-04
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 EROGAZIONE ESTATE 2001 : EROGAZIONE ESTATE 2001 : PORTATA EROGATA portata fiume Sieve a Fornacina portata fiume Arno a Rosano mc/s 15/06/2001 18/06/2001 21/06/2001 24/06/200 27/06/200 30/06/200 03/07/200 06/07/200 09/07/200 12/07/2001 15/07/2001 18/07/2001 21/07/2001 24/07/200 27/07/200 30/07/200 02/08/200 05/08/200 08/08/200 11/08/2001 14/08/2001 17/08/2001 20/08/200 23/08/200 26/08/200 29/08/200 01/09/2001 04/09/200 07/09/200 10/09/2001 13/09/2001 16/09/2001 19/09/2001 22/09/200 25/09/200 28/09/200 01/10/2001 04/10/2001 07/10/2001
STRUMENTAZIONE DIGA UBICAZIONE STRUMENTO INSTALLATI FUNZIONANTI UBICAZIONE STRUMENTO INSTALLATI FUNZIONANTI Colonne assestimetriche 17 17 Cunicoli drenaggi, cunicolo di accesso Colonne inclinometriche Celle piezometriche 4 3 4 3 Corpo diga, fondazione diga, valle diga Inclinometri monoassiali 7 3 stramazzi 28 28 Celle piezometriche Versanti a valle schermo di tenuta Piezometri a tubo aperto 131 26 108 26 Celle di carico Soglia sfiorante scarico di superficie Celle piezometriche 60 2 35 2 Torre di presa Accelerometro 1 1 Celle piezometriche 2 Capisaldi di livellazione 28 28 2 Asta idrometrica 1 1 Cunicolo asse diga Basi a parete per livella torica 14 14 Capisaldi rete topografica di Coronamento diga e paramento di valle 8 8 Estensimetri controllo nel cls di calotta 12 11 Accelerometro Accelerometro 1 1 1 1 Casa di guardia Centralina meteorologica 1 1 Sistema automatico centralizzato 1 1
STRUMENTAZIONE CON ACQUISIZIONE AUTOMATICA Celle piezometriche per la misura dei livelli piezometrici nel corpo diga e nel terreno di fondazione a valle diga; Celle piezometriche per la misura del livello d invaso; Celle di carico per la misura delle tensioni totali del corpo diga; Estensimetri per la misura delle deformazioni del rivestimento del cunicolo in asse diga; Centralina meteorologica, composta da termometro aria, barometro, evaporimetro, pluviometro e anemometro.
RETE TOPOGRAFICA DI CONTROLLO Ubicazione dei capisaldi DI COLLIMAZIONE M3 M4 M2
PUNTI DI CONTROLLO - pilastrini in cls VERTICI FISSI - pilastrini in cls PUNTI DI CONTROLLO - inclinometri e assestimetri CAPISALDI DI LIVELLAZIONE B1 RETE TOPOGRAFICA DI CONTROLLO Ubicazione dei capisaldi F1 M1 B2 0-5 -10-15 -20 M2 11.AP2 11.I M3 15.AP2 ALTIMETRIA 15.I M4 C1 gen-97 apr-97 lug-97 ott-97 gen-98 apr-98 lug-98 ott-98 gen-99 apr-99 lug-99 ott-99 gen-00 apr-00 lug-00 [mm] M1 M2 M3 M4 I11 F2 I15 11AP2 15AP2
Diagramma colonna assestimetrica 15AP1 cedimenti [m] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 10 20 30 40 50 UBICAZIONE DELLE COLONNE INCLINOMETRICHE E ASSESTIMETRICHE altezza rilevato diga (m) 20/07/89 10/04/90 04/09/90 01/07/91 05/11/91 10/08/93 11/04/95 10/04/97 09/09/98 13/09/99 19/09/00 I1 A1 A2 A3 A4 COLONNE INCLINOMETRICHE COLONNE ASSESTIMETRICHE SEZ.15
CONTROLLO DEI CEDIMENTI DELLA FORMAZIONE DI IMPOSTA
Colonne inclinometriche: sezioni strumentate n n 6, 9, 11, 15
LIVELLA TORICA: misure di rotazione del cunicolo in asse diga N 14 basi a parete
IL SISMOGRAFO NEL CUNICOLO IN ASSE DIGA
248 247 246 245 244 243 242 241 240 239 238 Diagramma celle piezometriche paramento di monte alla sezione 15 [m s.l.m.] 03/01/2000 17/01/2000 31/01/2000 14/02/2000 28/02/2000 13/03/2000 27/03/2000 10/04/2000 24/04/2000 08/05/2000 22/05/2000 05/06/2000 19/06/2000 03/07/2000 17/07/2000 31/07/2000 14/08/2000 28/08/2000 11/09/2000 25/09/2000 09/10/2000 23/10/2000 06/11/2000 P20 q. inst. 221,50 P21 q. inst. 226,50 P27 q. inst. 234,94 livello invaso
255 250 245 240 235 230 225 220 215 Diagramma celle piezometriche del nucleo alla sezione 15 m s.l.m. feb-89 giu-89 ott-89 feb-90 giu-90 ott-90 giu-91 ott-91 feb-92 giu-92 ott-92 feb-93 giu-93 ott-93 feb-94 giu-94 ott-94 feb-95 giu-95 ott-95 feb-96 giu-96 ott-96 feb-97 giu-97 ott-97 feb-98 giu-98 ott-98 feb-99 giu-99 ott-99 feb-00 giu-00 ott-00 feb-91 feb-01 giu-01 ott-01 P16 q. inst. 221,30 P17 q. inst. 221,30 P18 q. inst. 221,30 livello invaso
Diagramma delle celle piezometriche del paramento di valle sezione 15 255 250 245 240 235 230 225 220 215 P 22 q. inst. 226,50 P 23 q. inst. 226,50 P 3 1 q. in s t. 2 4 6,10 livello invaso
UBICAZIONE DEI PIEZOMETRI A TUBO APERTO Diagramma piezometri a tubo aperto spalla destra diga 250 245 240 235 230 225 220 BILANCINO 50 40 30 20 10 0 P6 P5 P4 [m s.l.m.] 01/01/00 15/01/00 29/01/00 12/02/00 26/02/00 11/03/00 25/03/00 08/04/00 22/04/00 06/05/00 20/05/00 03/06/00 17/06/00 01/07/00 15/07/00 29/07/00 12/08/00 26/08/00 09/09/00 23/09/00 07/10/00 21/10/00 [mm] precipitazioni P4 P5 P6
STRAMAZZI FILTRO VERTICALE DIAGRAMMA PERDITE FILTRO VERTICALE m s.l.m. 248 247 246 245 244 243 242 241 240 8 7 6 5 4 3 2 1 0 03/01/2000 17/01/2000 31/01/2000 14/02/2000 28/02/2000 13/03/2000 27/03/2000 10/04/2000 24/04/2000 08/05/2000 22/05/2000 05/06/2000 19/06/2000 03/07/2000 17/07/2000 31/07/2000 14/08/2000 28/08/2000 11/09/2000 l/min filtro verticale livello d'invaso PLASTICO DIGA PLASTICO DIGA
CENTRALINA METEO Casa di Guardia
schema del sistema di acquisizione in sala quadri SISTEMA MARTE DI TELERILEVAMENTO IDROPLUVIOMETRICO DEL BACINO DELL ARNO
Schema della rete principale di controllo plano-altimetrico altimetrico
Capisaldi principali di stazione (n 12) Capisaldi di controllo (n 76)
ZONA INCLINOMETRI CASE AL SASSO sigla profondità (m) sigla profondità (m) I3 15 P4 2,5-5,5 I4 14 P5 3-10 20 P1 5,5-14,5 15 P2 3,5-11 P3 3,5-9 P17 4-11 P15 3-15 P16 3,5-20 P8 10-26 I5 I1 NEBBIAIA EST SODERE PIEZOMETRI 20 LE MASCHERE I2 I12 24,5 Colonne inclinometriche (n 12) I8 34,5 Celle piezometriche I9 29 (n 2x18) P9 CASSI CASEFOGNA FOGNA CASE SODERE DESTRA CASSI LE MASCHERE 12,5-20 P10 17,5-24 P11 NEBBIAIA EST 7,5-19,5 I10 14 I11 14,5 P18 CASE P12 SASSO 16,5 AL- 20 3-9,5 P13 6-17,5 P14 4,5-11 I6 14,5 P6 4-21 I7 14 P7 4-8,5 Strumentazione geotecnica di controllo delle paleofrane
LE AREE DI RECUPERO: 110 ha di aree a verde 31 Km di rete ciclo-pedonale Oltre 2000 posti auto Tavaiano-Sorcella Bellavista Calecchia- Calecchiolo Gabbianello Andolaccio Fangaccio Torracchione Sieve Cassi
volando sopra l invaso
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